18.11.2022, 15:18
Rüstung: KATANA, die präzisionsgelenkte 155-mm-Granate von Nexter
https://www.fncv.com/2022/armement-katan...on-nexter/
Dienstag, 26. Juli 2022 | Nachrichten und Aktuelles
Die Präzisionsmunition KATANA auf Kurs für einen möglichen ersten Auftrag.
[Bild: https://www.fncv.com/wp-content/uploads/...nexter.jpg]
Ohne Trommel und Trompete treibt die Munitionsabteilung des Nexter-Konzerns die Entwicklung der 155 mm gelenkten Artilleriegranate KATANA voran. Eine erste Version werde bald so weit ausgereift sein, dass die Industrialisierungsphase in Aussicht gestellt werden könne, hieß es kürzlich. In der Zwischenzeit könnte ein erster Kunde gewonnen werden.
Erreichen der Marktreife im Jahr 2024
Der Bedarf an Präzisionsartillerie wird vom französischen Militär seit langem geäußert. Das Thema ist für Nexter Arrowtech zu einer Priorität geworden. Zwischen der BONUS-Panzerabwehrgranate und der Spreng- und Leuchtmunition fehlt nur noch eine Referenz in seinem Portfolio: "eine gelenkte Granate, die in der Lage ist, Ziele mit hohem Mehrwert auf eine Entfernung von 40 km zu bearbeiten".
Die Antwort liegt mehr denn je in der KATANA-Granate, einer Entwicklung, die im Juli 2018 im Anschluss an die Eurosatory-Messe formell in Angriff genommen wurde. Das Thema mobilisiert heute etwa zwanzig Ingenieure in einem speziellen Gebäude am Nexter-Standort Bourges (Cher), im Vergleich zu drei oder vier für eine klassische Munition. KATANA erfordert eine Reihe von Spezialkenntnissen, insbesondere von Spezialisten für Führungslösungen.
Seine Reife nimmt dank der Testkampagnen, die in Zusammenarbeit mit der Direction générale de l'armement (DGA) und dem Bofors Test Center (BTC) in Karlskoga (Schweden) durchgeführt werden, stetig zu. "Wir haben in ihre Feuerstellungen investiert, damit sie unter den von uns festgelegten Bedingungen schießen können", erklärt Nexter über das BTC.
Bis heute hat das KATANA-Team mehrere Hundert Abschüsse zur Feinabstimmung auf dem Buckel, darunter eine Handvoll gesteuerter Abschüsse seit Sommer 2021. Dieser Meilenstein wurde nach Labortests mit der französischen Beschaffungsbehörde DGA erreicht, darunter Windkanal- und Beschleunigungstests mit bis zu 18.000 G. Die gesamte "Intelligenz" wurde auf einem HWIL-Prüfstand (Hardware in the loop) getestet, auf dem Führungsumgebungen erzeugt werden. Auch der Gefechtskopf wurde in einer Kammer getestet und einige Male direkt abgefeuert.
Die Experimente werden in den Jahren 2022 und 2023 fortgesetzt, in denen Nexter "eine große Kampagne" durchführen wird. Wenn der letzte Meilenstein beibehalten wird, wird die Gesundheitskrise eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich gebracht haben. Die Krise bei den elektronischen Komponenten hat beispielsweise dazu beigetragen, dass sich einige Phasen um ein Jahr verschoben haben. "Wir haben noch keinen ballistischen Abschuss aus 20, 30 oder 40 km Entfernung durchgeführt", sagt Nexter. Der erste operative Abschuss, der ursprünglich für dieses Jahr geplant war, sollte normalerweise im nächsten Sommer stattfinden.
Die DGA ist zwar auf den fahrenden Zug aufgesprungen, doch die finanziellen Anstrengungen stammen zum überwiegenden Teil von Nexter, das bislang einige Dutzend Millionen Euro investiert hat. Damit könnte das KATANA-Geschoss vor 2024 einen Reifegrad von TRL 7 erreichen und die Industrialisierung in der Folgezeit genehmigt werden.
Erreichen einer Präzision im Dezimeterbereich
Für Nexter lässt sich KATANA in fünf Worten zusammenfassen: "präzise, unabhängig und vollkalibrig". "Das Ziel ist es, zunächst die CAESAR, aber auch alle JBMoU*-kompatiblen Artilleriegeschütze mit 52 Kaliber mit einer Munition zu beliefern, die einen wahrscheinlichen Fehlerkreis (CEP) auf dekametrischem Niveau gewährleistet", erklärt Nexter. Anders ausgedrückt: Die KATANA-Granate ist so konzipiert, dass 50% der Schüsse innerhalb von 10 m von ihrem Ziel auftreffen. "Dieses Präzisionsniveau ist unerlässlich, um die gelandeten Truppen an verschachtelten Orten zu unterstützen, die vor allem in städtischer Umgebung vorkommen.
Um eine solche Leistung zu erreichen, setzt Nexter auf die Kombination mehrerer Komponenten: einen GNSS-Empfänger und eine Inertialmesseinheit (IMU). Warum GNSS? Weil die Chips, die Nexter 2023 erhalten wird, sowohl GPS- als auch Galileo-kompatibel sein werden, was zu einer weiteren Verbesserung der Genauigkeit und Widerstandsfähigkeit beiträgt.
Das Prinzip ist einfach. Die Munition wird vor dem Abschuss mit den Koordinaten des Ziels und einigen wesentlichen Daten wie dem Wetter programmiert. Das Ganze dauert weniger als zwei Minuten. Das System wird während der Aufstiegsphase initialisiert und ruft alle für die Navigation notwendigen Informationen ab, vom Satellitensignal bis hin zu den Sensoren an Bord. Das Geschoss erhält dann die Erlaubnis, sein Canard Actuation System (CAS) zu entfalten, eine Reihe von Titanflügeln, mit deren Hilfe die beste Flugbahn für das Ziel geformt werden kann.
Die Integration eines Systems wie der IMU mag einfach erscheinen, doch in Wirklichkeit müssen die Module, die "mehr Uhrwerk als Munition" sind, extremen Belastungen ausgesetzt werden, angefangen bei einer Mündungsgeschwindigkeit von 900 m/s und einer Beschleunigung von 16 bis 20.000 g. Das Ergebnis: Weltweit gibt es nur zwei Systeme dieser Art. Eines auf der KATANA und eines auf der Excalibur der amerikanischen Firma BAE Systems.
Obwohl die KATANA-Munition vorrangig für die CAESAR entwickelt wurde, ist sie so dimensioniert, dass sie mit allen Selbstladesystemen kompatibel ist. Daher ist sie weniger als 1 m lang und wiegt 45,6 kg. Sie enthält einen über 6 kg schweren Gefechtskopf mit unempfindlichem Sprengstoff. Dieser Sprengkopf ist "der effektivste auf dem Markt für gelenkte Munition" und ermöglicht es den Einsatzkräften, den Anwendungsbereich auf Ziele mit hohem Mehrwert auszuweiten. Die einzige Ausnahme ist der Kampfpanzer, der nach wie vor das bevorzugte Ziel der BONUS-Granate ist.
Präzision führt zu einem geringeren Munitionsverbrauch, was sich positiv auf die Logistik auswirkt. Während herkömmliche Munition 20 bis 40 Schuss benötigt, um ein Ziel in 40 km Entfernung zu zerstören, beschränkt KATANA den Bedarf idealerweise auf eine einzige Granate. Und obwohl der Gefechtskopf nur halb so groß ist wie der der LU 211 Granate, hat das KATANA-Team von der Arbeit an der Weiterentwicklung der LU 220 Granate profitiert und einen optimierten Ladungskörper und Sprengstoff integriert, um die Splittergarbe auf einen bestimmten Bereich zu konzentrieren.
Die KATANA-Granate enthält auch einen Multimodenzünder, der sich "etwas von herkömmlichen Zündern unterscheidet". Er bietet jedoch die gleichen Arten von Effekten: Detonation beim Aufprall, eine leichte Verzögerung beim Eindringen vor der Explosion und, derzeit als Option, eine "height of burst"-Fähigkeit, die eine Detonation in einer bestimmten Höhe plant.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Geschossen ist "das CEP von KATANA nicht von der Reichweite abhängig, da die Flugbahn ständig korrigiert wird". "Wir wollten die Fähigkeiten der CAESAR nicht einschränken, einschließlich der Reichweite von 35 bis 45 km je nach Munition. Es kam nicht in Frage, dass die Artilleristen zum Abfeuern einer gelenkten Munition ihre Kanonen näher zusammenbringen mussten.
Einige der für das KATANA-Geschoss entwickelten Module, die während der Eurosatory vorgestellt wurden. Rechts das Canard Actuation System, das während des Fluges eingesetzt wird, um die Flugbahn zu korrigieren.
Auf dem Weg zu einem ersten Vertrag?
Nexter hat vor allem am "Skelett" der Granate gearbeitet. KATANA ist zwar nativ ITAR-free, aber aus zwei Gründen modular aufgebaut. Der erste Grund ist der Wunsch, eine hohe Entwicklungsfähigkeit zu erhalten. Das Innere des Geschosses besteht aus mehreren übereinander gestapelten "Kassetten", die jeweils eine Funktion erfüllen. Abgesehen von den Navigations- und Intelligenzfunktionen ist eine Kassette für die Energieversorgung aller Subsysteme zuständig. Von den drei an Bord befindlichen thermischen Batterien versorgt eine die IMU, das GNSS-Modul und den Rechner, eine weitere die drei Motoren für das Ausfahren und Betätigen der Ruder und die dritte das Zündsystem.
In Zukunft wird diese Modularität zwei weitere Herausforderungen mit sich bringen: das Erreichen eines CEP von weniger als 1 m und wahrscheinlich das Treffen von sich bewegenden Zielen. Diese beiden Fähigkeiten könnten durch die Hinzufügung eines semiaktiven Laserabstandsmessers (ECSAL) erreicht werden, für den ein größeres Innenvolumen und mehr Masse vorgesehen sind.
In Zukunft dürfte sich auch die Anti-GNSS-Störung weiter verbreiten. Nexter arbeitet daher bereits mit mehreren Unternehmen zusammen, um neue Ortungslösungen zu ermitteln. Einige Arbeiten werden intern durchgeführt, andere im Rahmen des europäischen Programms FIRES*, das durch den EDIDP-Mechanismus finanziert wird. Nexter Arrowtech hat dabei die Führung übernommen, insbesondere dank der mit KATANA gesammelten Erkenntnisse. FIRES ist der erste Schritt zur Entwicklung einer 155-mm-Artilleriegranate und einer Rakete, zwei neuen Lenkwaffen, die in die KATANA-Roadmap aufgenommen werden können. "Wir arbeiten an beiden Perimetern gleichzeitig, um die Gemeinsamkeiten zu maximieren", so der Hersteller.
Ein weiterer Vorteil der Modularität ist das Argument, das sie für die Erschließung von Exportmärkten bietet. Es spricht nichts dagegen, bestimmte Technologien auszulagern, um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden, denn diese können "ihr Geschoss nach ihren Bedürfnissen und unter Einbeziehung ihrer nationalen Industrien weiterentwickeln". Und umgekehrt, denn die Anpassung eines KATANA-Bausteins an eine andere Munition kann unter bestimmten Bedingungen in Betracht gezogen werden. Nexter schließt heute die Verhandlungen über einen ersten Vertrag mit "einem großen europäischen Kunden" ab. Im Erfolgsfall wird es zunächst darum gehen, die Entwicklung abzuschließen und das Produkt zu qualifizieren, bevor die Aktivierung von Produktionsabschnitten in Betracht gezogen werden kann. Die KATANA-Granate, die regelmäßig auf Rüstungsmessen zu sehen ist, hat nun mehrere Interessenten im Visier, nicht nur in Europa.
https://www.fncv.com/2022/armement-katan...on-nexter/
Dienstag, 26. Juli 2022 | Nachrichten und Aktuelles
Die Präzisionsmunition KATANA auf Kurs für einen möglichen ersten Auftrag.
[Bild: https://www.fncv.com/wp-content/uploads/...nexter.jpg]
Ohne Trommel und Trompete treibt die Munitionsabteilung des Nexter-Konzerns die Entwicklung der 155 mm gelenkten Artilleriegranate KATANA voran. Eine erste Version werde bald so weit ausgereift sein, dass die Industrialisierungsphase in Aussicht gestellt werden könne, hieß es kürzlich. In der Zwischenzeit könnte ein erster Kunde gewonnen werden.
Erreichen der Marktreife im Jahr 2024
Der Bedarf an Präzisionsartillerie wird vom französischen Militär seit langem geäußert. Das Thema ist für Nexter Arrowtech zu einer Priorität geworden. Zwischen der BONUS-Panzerabwehrgranate und der Spreng- und Leuchtmunition fehlt nur noch eine Referenz in seinem Portfolio: "eine gelenkte Granate, die in der Lage ist, Ziele mit hohem Mehrwert auf eine Entfernung von 40 km zu bearbeiten".
Die Antwort liegt mehr denn je in der KATANA-Granate, einer Entwicklung, die im Juli 2018 im Anschluss an die Eurosatory-Messe formell in Angriff genommen wurde. Das Thema mobilisiert heute etwa zwanzig Ingenieure in einem speziellen Gebäude am Nexter-Standort Bourges (Cher), im Vergleich zu drei oder vier für eine klassische Munition. KATANA erfordert eine Reihe von Spezialkenntnissen, insbesondere von Spezialisten für Führungslösungen.
Seine Reife nimmt dank der Testkampagnen, die in Zusammenarbeit mit der Direction générale de l'armement (DGA) und dem Bofors Test Center (BTC) in Karlskoga (Schweden) durchgeführt werden, stetig zu. "Wir haben in ihre Feuerstellungen investiert, damit sie unter den von uns festgelegten Bedingungen schießen können", erklärt Nexter über das BTC.
Bis heute hat das KATANA-Team mehrere Hundert Abschüsse zur Feinabstimmung auf dem Buckel, darunter eine Handvoll gesteuerter Abschüsse seit Sommer 2021. Dieser Meilenstein wurde nach Labortests mit der französischen Beschaffungsbehörde DGA erreicht, darunter Windkanal- und Beschleunigungstests mit bis zu 18.000 G. Die gesamte "Intelligenz" wurde auf einem HWIL-Prüfstand (Hardware in the loop) getestet, auf dem Führungsumgebungen erzeugt werden. Auch der Gefechtskopf wurde in einer Kammer getestet und einige Male direkt abgefeuert.
Die Experimente werden in den Jahren 2022 und 2023 fortgesetzt, in denen Nexter "eine große Kampagne" durchführen wird. Wenn der letzte Meilenstein beibehalten wird, wird die Gesundheitskrise eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich gebracht haben. Die Krise bei den elektronischen Komponenten hat beispielsweise dazu beigetragen, dass sich einige Phasen um ein Jahr verschoben haben. "Wir haben noch keinen ballistischen Abschuss aus 20, 30 oder 40 km Entfernung durchgeführt", sagt Nexter. Der erste operative Abschuss, der ursprünglich für dieses Jahr geplant war, sollte normalerweise im nächsten Sommer stattfinden.
Die DGA ist zwar auf den fahrenden Zug aufgesprungen, doch die finanziellen Anstrengungen stammen zum überwiegenden Teil von Nexter, das bislang einige Dutzend Millionen Euro investiert hat. Damit könnte das KATANA-Geschoss vor 2024 einen Reifegrad von TRL 7 erreichen und die Industrialisierung in der Folgezeit genehmigt werden.
Erreichen einer Präzision im Dezimeterbereich
Für Nexter lässt sich KATANA in fünf Worten zusammenfassen: "präzise, unabhängig und vollkalibrig". "Das Ziel ist es, zunächst die CAESAR, aber auch alle JBMoU*-kompatiblen Artilleriegeschütze mit 52 Kaliber mit einer Munition zu beliefern, die einen wahrscheinlichen Fehlerkreis (CEP) auf dekametrischem Niveau gewährleistet", erklärt Nexter. Anders ausgedrückt: Die KATANA-Granate ist so konzipiert, dass 50% der Schüsse innerhalb von 10 m von ihrem Ziel auftreffen. "Dieses Präzisionsniveau ist unerlässlich, um die gelandeten Truppen an verschachtelten Orten zu unterstützen, die vor allem in städtischer Umgebung vorkommen.
Um eine solche Leistung zu erreichen, setzt Nexter auf die Kombination mehrerer Komponenten: einen GNSS-Empfänger und eine Inertialmesseinheit (IMU). Warum GNSS? Weil die Chips, die Nexter 2023 erhalten wird, sowohl GPS- als auch Galileo-kompatibel sein werden, was zu einer weiteren Verbesserung der Genauigkeit und Widerstandsfähigkeit beiträgt.
Das Prinzip ist einfach. Die Munition wird vor dem Abschuss mit den Koordinaten des Ziels und einigen wesentlichen Daten wie dem Wetter programmiert. Das Ganze dauert weniger als zwei Minuten. Das System wird während der Aufstiegsphase initialisiert und ruft alle für die Navigation notwendigen Informationen ab, vom Satellitensignal bis hin zu den Sensoren an Bord. Das Geschoss erhält dann die Erlaubnis, sein Canard Actuation System (CAS) zu entfalten, eine Reihe von Titanflügeln, mit deren Hilfe die beste Flugbahn für das Ziel geformt werden kann.
Die Integration eines Systems wie der IMU mag einfach erscheinen, doch in Wirklichkeit müssen die Module, die "mehr Uhrwerk als Munition" sind, extremen Belastungen ausgesetzt werden, angefangen bei einer Mündungsgeschwindigkeit von 900 m/s und einer Beschleunigung von 16 bis 20.000 g. Das Ergebnis: Weltweit gibt es nur zwei Systeme dieser Art. Eines auf der KATANA und eines auf der Excalibur der amerikanischen Firma BAE Systems.
Obwohl die KATANA-Munition vorrangig für die CAESAR entwickelt wurde, ist sie so dimensioniert, dass sie mit allen Selbstladesystemen kompatibel ist. Daher ist sie weniger als 1 m lang und wiegt 45,6 kg. Sie enthält einen über 6 kg schweren Gefechtskopf mit unempfindlichem Sprengstoff. Dieser Sprengkopf ist "der effektivste auf dem Markt für gelenkte Munition" und ermöglicht es den Einsatzkräften, den Anwendungsbereich auf Ziele mit hohem Mehrwert auszuweiten. Die einzige Ausnahme ist der Kampfpanzer, der nach wie vor das bevorzugte Ziel der BONUS-Granate ist.
Präzision führt zu einem geringeren Munitionsverbrauch, was sich positiv auf die Logistik auswirkt. Während herkömmliche Munition 20 bis 40 Schuss benötigt, um ein Ziel in 40 km Entfernung zu zerstören, beschränkt KATANA den Bedarf idealerweise auf eine einzige Granate. Und obwohl der Gefechtskopf nur halb so groß ist wie der der LU 211 Granate, hat das KATANA-Team von der Arbeit an der Weiterentwicklung der LU 220 Granate profitiert und einen optimierten Ladungskörper und Sprengstoff integriert, um die Splittergarbe auf einen bestimmten Bereich zu konzentrieren.
Die KATANA-Granate enthält auch einen Multimodenzünder, der sich "etwas von herkömmlichen Zündern unterscheidet". Er bietet jedoch die gleichen Arten von Effekten: Detonation beim Aufprall, eine leichte Verzögerung beim Eindringen vor der Explosion und, derzeit als Option, eine "height of burst"-Fähigkeit, die eine Detonation in einer bestimmten Höhe plant.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Geschossen ist "das CEP von KATANA nicht von der Reichweite abhängig, da die Flugbahn ständig korrigiert wird". "Wir wollten die Fähigkeiten der CAESAR nicht einschränken, einschließlich der Reichweite von 35 bis 45 km je nach Munition. Es kam nicht in Frage, dass die Artilleristen zum Abfeuern einer gelenkten Munition ihre Kanonen näher zusammenbringen mussten.
Einige der für das KATANA-Geschoss entwickelten Module, die während der Eurosatory vorgestellt wurden. Rechts das Canard Actuation System, das während des Fluges eingesetzt wird, um die Flugbahn zu korrigieren.
Auf dem Weg zu einem ersten Vertrag?
Nexter hat vor allem am "Skelett" der Granate gearbeitet. KATANA ist zwar nativ ITAR-free, aber aus zwei Gründen modular aufgebaut. Der erste Grund ist der Wunsch, eine hohe Entwicklungsfähigkeit zu erhalten. Das Innere des Geschosses besteht aus mehreren übereinander gestapelten "Kassetten", die jeweils eine Funktion erfüllen. Abgesehen von den Navigations- und Intelligenzfunktionen ist eine Kassette für die Energieversorgung aller Subsysteme zuständig. Von den drei an Bord befindlichen thermischen Batterien versorgt eine die IMU, das GNSS-Modul und den Rechner, eine weitere die drei Motoren für das Ausfahren und Betätigen der Ruder und die dritte das Zündsystem.
In Zukunft wird diese Modularität zwei weitere Herausforderungen mit sich bringen: das Erreichen eines CEP von weniger als 1 m und wahrscheinlich das Treffen von sich bewegenden Zielen. Diese beiden Fähigkeiten könnten durch die Hinzufügung eines semiaktiven Laserabstandsmessers (ECSAL) erreicht werden, für den ein größeres Innenvolumen und mehr Masse vorgesehen sind.
In Zukunft dürfte sich auch die Anti-GNSS-Störung weiter verbreiten. Nexter arbeitet daher bereits mit mehreren Unternehmen zusammen, um neue Ortungslösungen zu ermitteln. Einige Arbeiten werden intern durchgeführt, andere im Rahmen des europäischen Programms FIRES*, das durch den EDIDP-Mechanismus finanziert wird. Nexter Arrowtech hat dabei die Führung übernommen, insbesondere dank der mit KATANA gesammelten Erkenntnisse. FIRES ist der erste Schritt zur Entwicklung einer 155-mm-Artilleriegranate und einer Rakete, zwei neuen Lenkwaffen, die in die KATANA-Roadmap aufgenommen werden können. "Wir arbeiten an beiden Perimetern gleichzeitig, um die Gemeinsamkeiten zu maximieren", so der Hersteller.
Ein weiterer Vorteil der Modularität ist das Argument, das sie für die Erschließung von Exportmärkten bietet. Es spricht nichts dagegen, bestimmte Technologien auszulagern, um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden, denn diese können "ihr Geschoss nach ihren Bedürfnissen und unter Einbeziehung ihrer nationalen Industrien weiterentwickeln". Und umgekehrt, denn die Anpassung eines KATANA-Bausteins an eine andere Munition kann unter bestimmten Bedingungen in Betracht gezogen werden. Nexter schließt heute die Verhandlungen über einen ersten Vertrag mit "einem großen europäischen Kunden" ab. Im Erfolgsfall wird es zunächst darum gehen, die Entwicklung abzuschließen und das Produkt zu qualifizieren, bevor die Aktivierung von Produktionsabschnitten in Betracht gezogen werden kann. Die KATANA-Granate, die regelmäßig auf Rüstungsmessen zu sehen ist, hat nun mehrere Interessenten im Visier, nicht nur in Europa.