פיתוח מרעומי קירבה ראשונים ברפא”ל
ד"ר עוזי טימור
מהו מרעום קירבה?
בכל ראש קרב (רש”ק), בין אם הוא מיועד לטיל, לפצצה או לפגז, קיים מרעום שתפקידו לייזם ולהפעיל את שרשרת הניפוץ בעיתוי מתאים. המרעום הרגיל בהפצצה או בירי אל מטרות קרקעיות הוא מרעום הקשה, אשר גורם לפיצוץ עם פגיעת הפצצה במטרה. אולם ניתן להשיג יעילות גבוהה בהרבה אם משתמשים במרעום קירבה, המפעיל את הרש”ק בגובה מיטבי מעל פני הקרקע, ועל ידי כך מאפשר פיזור יעיל של הרסיסים והגדלה ניכרת של השטח המוכה כמודגם באיור 1.
מרעום הקירבה חש את ההתקרבות לקרקע, עוד בטרם הגיע אליה, על ידי שידור גל רדיו, קליטת הגל החוזר מהמטרה ומתן פקודת פיצוץ בהגיע הפצצה לגובה הנדרש. הגובה המיטבי והיעילות תלויים בזווית מסלול הפגיעה ובסוג המטרה (תעלות קשר, עמדות אישיות, עמדות תותחים וכדומה).
בכתבה זו נתאר את הפעילות ברפא”ל בפיתוח מרעומי קירבה (מק”רים) ראשונים שנועדו לפגזי מרגמה או לפצצות המוטלות ממטוסים (פצצות אוויר).
גישושים ראשונים
הפעילות ברפא”ל החלה בראשית שנות החמישים בניסיונות לפתח מרעום קירבה לפצצות אוויר על בסיס שפופרות ואקום מיניאטוריות של מכשירי שמיעה, אף-כי שפופרות אלה לא תאמו לתקנים צבאיים. כמקורות אנרגיה השתמשו בסוללות יבשות רגילות. למרות הקשיים המרובים הצליחו להדגים פיצוץ בגובה מספר מטרים מעל פני הקרקע, של פצצות שהוטלו מהאוויר. בגלל היעדר ידע, טכנולוגיה, שפופרות מחוזקות ומקורות אנרגיה מתאימים – הוקפא המשך הפיתוח של מרעומי הקירבה.
בשנת 1954, עם הופעת הטרנזיסטורים הראשונים לתדירות גבוהה, חודשה העבודה בפיתוח מק”רים והביאה בסופו של דבר להגדרת משימת פיתוח “תדמור” – מרעום קירבה לפצצות אוויר במשקל 250 ו-500 ק”ג לשימוש כללי (ש”כ). כראש הפרויקט נבחר מר אמנון וולקן (לימים ד”ר אמנון געש) בשיתוף ד”ר בועז פופר, לימים ראש שטח אלקטרו-מכניקה.
פיתוח ה”תדמור”
עקרון הפעולה של ה”תדמור” הוא כלהלן: המרעום משדר גל רדיו הפוגע בקרקע, מוחזר ונקלט במרעום. תדירות הגל החוזר שונה מזו של הגל המשודר בגלל תנועת הפצצה (אפקט דופלר) ונוצרת התאבכות בתדר נמוך. סיגנל זה (סיגנל הדופלר), לאחר הגברה וסינון, קובע את עיתוי הפיצוץ. כמקור אנרגיה נבחר טורבו-גנרטור פנימי. הטורבינה מופעלת רק עם שחרור הפצצה מהמטוס מזרם האוויר המוזרם דרך כונסי אוויר שבהיקף המרעום. הגנרטור המיניאטורי המסובב על-ידי הטורבינה מספק את החשמל הנדרש לפעולת המק”ר. הספק זה משמש להפעלת יחידות האלקטרוניקה ולטעינת קבל שבו נאגרת אנרגיה להפעלת הפיקה החשמלית בהינתן האות לפיצוץ. דגש מיוחד הושם על בטיחות הטיסה על ידי נצרה שנועלת את הטורבו-גנרטור עד שחרור הפצצה מהמטוס, ומנגנון אבטחה נפצית שמונע כל אפשרות של פיצוץ לפני שהפצצה שהוטלה התרחקה מהמטוס מרחק בטיחותי.
איור 2 מציג את ה”תדמור” על מכלוליו.
כדי לבדוק את פעולתו האלקטרונית של המרעום בתנאי מעבדה נדרש מתקן אשר יקלוט את גל הרדיו המשודר ויחזיר גל רדיו בהיסט תדר (המדמה את תדר הדופלר) ובעוצמה מתחזקת. לצורך זה פותח מתקן “עמוד” הכולל זרוע שניתן להניעה ובקצה שלה דיפול אלקטרוני. המרעום השלם או יחידת הרדיו בלבד הוצבו במתקן קרקעי מול הדיפול. כאשר הופעל המרעום השלם הופעלה הטורבינה על ידי הזרמת אוויר דחוס מבלונים תוך השמעת רעש מחריש אוזניים שנשמע בכל הסביבה.
ה”תדמור” נבדק בניסויי טיסה כבולים, בניסויי הטלה עם פצצות אינרטיות (עם סימון ההפעלה בעשן) ובניסויי הטלה עם פצצות מבצעיות. גובה הפעולה מעל הקרקע נמדד על ידי צילום במספר מצלמות.
מאחר שגובה הפעולה תלוי במקדם ההחזרה של גל הרדיו מהקרקע, יהיה גובה הפיצוץ נמוך מעל קרקע חולית יבשה, גבוה יותר מעל קרקע לחה, וגבוה ביותר מעל הים. הניסויים בוצעו הן מעל הקרקע והן מעל הים. ניסויי הקבלה של ה”תדמור” נערכו בהצלחה מיולי ועד נובמבר 1961, והוא התקבל כמרעום תקני בחיל האוויר. בניסויי הטלה של פצצות 500 ק”ג, שבוצעו בשנת 1962 מעל מטרות חביות וסוללות תותחים, נמדד פיזור רסיסים ברדיוס של 100 מ’. בעבודת חקר ביצועים המשווה את ה”תדמור” למרעום מגע מהיר (אשר פועל מייד לפני התחפרות הפצצה ולכן יעיל יותר ממרעום הקשה) הודגמה יעילות של פי 2 עד 10 בתלות בסוג המטרה. במהלך שנות השישים בוצעו ניסויי התאמה לפצצות נוספות וה”תדמור” הוכרז כתקני לשימוש בפצצות כבדות בכל מטוסי התקיפה 5בחיל (פרט למטוס ‘שחק”). בשנת 1962 זכו ד”ר אמנון געש (וולקן) ז”ל וד”ר בועז פופר בפרס ביטחון ישראל על פיתוח ה”תדמור”.
“פילון” – מרעום קירבה לפצצות מרגמה 120 מ”מ
עם סיום פיתוח ה”תדמור” החלה בדיקת היתכנות של פיתוח מרעום קירבה לפצצות מרגמה כבדות (120 מ”מ ו-160 מ”מ), הקושי היה לא רק במגבלות של גודל ומשקל, אלא בעיקר בעמידה בתאוצות הגבוהות (מסדר גודל של 20,000g) שמופעלות על המק”ר בזמן הירי. לא ניתן היה להזמין רכיבים אלקטרוניים במפרט כזה ונאלצנו לבחור רכיבים מסחריים (טרנזיסטורים, דיודות, קבלים, נגדים וכדומה) בעלי מבנה חזק, לדפון אותם בצורה מתאימה ולבדוק את עמידותם בפועל.
על גג בניין בית המלאכה, שהיה באותה תקופה הגבוה ביותר במכון 3 (כ-10 מ’), נבנה מתקן הטלה שאיפשר את הפלת הרכיבים (בזיווד מתאים) על סדן קרקעי קשיח, ובדיקת ביצועיהם לאחר האימפקט. ניתן היה בנקל לעשות ניסויים במגוון רכיבים, ונבחרו רכיבים עמידים בתנאי הירי. אישור נוסף התקבל בהמשך על ידי בדיקת רכיבים שזוודו בפגזי מרגמה אינרטיים, נורו אל קרקע חולית, אותרו והוצאו מהקרקע. בשלב מאוחר, לאחר גמר הפיתוח, פותח פגז הצנחה שמאפשר להצניח את המרעום לאחר הירי – אבל כלי זה לא היה בידי המפתחים במהלך הפיתוח של “פילון”. גם בפיתוח הטורבו-גנרטור נאלצו המפתחים לאלתר פתרונות מקוריים לבדיקת כונסי האוויר ולפיתוח הטורבינה. מאחר שלא היתה מנהרת רוח זמינה, השתמשנו במטוס קל (“פייפר”) שהמריא מבסיס סמוך כשבמושב האחורי יושב המהנדס, מחזיק בידו האחת מוט שבקצהו מכלול הטורבינה, לרגליו מכשיר הקלטה הרושם את הסיגנל החשמלי מהטורבו-גנרטור, ובידו השנייה רושם את פרטי הניסוי.
דו”ח טכני שנכתב בסוף הפיתוח מצביע על יעילות של פי 6 עד פי 7 לעומת מרעום הקשה. המרעום עמד בהצלחה במבחני קבלה בסוף 1966 ואושר כמרעום קירבה למרגמות 120 מ”מ. כמו כן עמד במבחני נאטו בגרמניה (כ-300 יחידות) והשתתף במספר פעולות בסוריה ובמצרים במהלך מלחמת ההתשה. בשנת 1968 זכו דן רוגל, ד”ר עוזי טימור וד”ר אורי חרש בפרס ביטחון ישראל על פיתוח מרעומים (“פילר” ו”פילון”). באיור 4 נראה חלק מצוות הפיתוח של שטח אלקטרו-מכניקה.
אחרית דבר בשנות השישים רפא”ל לא הייתה מקובלת במשרד הביטחון כיצרן, ולכן הועבר ה”פילון” לייצור בתעשייה הצבאית (תעש). זו ייצרה את סדרות הפיתוח האחרונות ואת סדרת בדיקות הקבלה בפיקוח מלא שלנו ובאחריותנו. בחינות הקבלה של סדרות הייצור הראשונות (1/68, 1/70) עברו בהצלחה, אך בבחינות קבלה של סדרות מאוחרות יותר ( 1/71, 1/7 ) התגלו תקלות. זאת במקביל לשינויים שהוכנסו במוצר הן בגלל הפסקת ייצור של רכיבים אלקטרוניים מסוימים והן לצורך הוזלה. הנושא היה בהובלת 8תעש שהחליט להפסיק את הפעילות בו. הלקח של העברת המוצר מאחריות המפתח לאחריות של יצרן במפעל אחר נלמד ויושם בהמשך בפרויקטים הבאים על ידי הקמת יחידות ייצור (שנקראו אז יחידות יישום פיתוח) בכל אחת מהחטיבות של רפאל.
לאחר מלחמת יום כיפור יזם חיל האוויר פיתוח חירום של מרעום קירבה בשם “מדליה” לייזום פצצות 82/83 MK מעל סוללות טילים מוסתרות ומחופרות. הפיתוח וניסויי האישור בוצעו בהצלחה ב- 1974-1975 במקביל ערך חיל האוויר חקר ביצועים מעודכן שהראה לתדהמת כולם כי השיפור בביצועים הוא לכאורה שולי, יחסית לשימוש במרעומי הקשה, וזאת בניגוד למה שהעריך בהתנעת הפרויקט. לפיכך החליט חיל האוויר שלא להצטייד ב”מדליה” אלא לרכוש בכספי סיוע את מרעומי הקירבה האמריקניים מסוג 56- FMU מתוצרת “מוטורולה”.
