Závody ve zbrojení. Jak Československo zasáhlo do studené války

Odposlechy, rušičky, maskování ve stylu letounů Stealth... Podobně jako netopýři a můry spolu válčí letadla a radary. Akce a reakce. Jen to netrvá miliony let, ale pouhých osm dekád. O to je vývoj rychlejší. Nejrůznějších triků, taktik a vynálezů, které toho druhého přechytračily, už vymysleli inženýři na celém světě desítky. Jeden z těch nejzajímavějších, který promluvil do souboje radarů a letadel, vznikl i v Československu. Konkrétně v malém lesíku nedaleko Pardubic, ale o něm až později. Nejdříve se zastavíme ve Velké Británii. Je léto 1939 a k jejím vysokým křídovým útesům se blíží obrovská německá vzducholoď LZ 130 Graf Zeppelin II.

Osudový omyl

Monstrózní „plavidlo“ se vzneslo do vzduchu ve Frankfurtu nad Mohanem a vypravilo se směrem k Velké Británii. Mělo jediný cíl: zjistit, jestli Britové nemají radar. Na východním pobřeží ostrova totiž v posledních dvou letech začaly vyrůstat „podivné“ stometrové stožáry s anténami. Němci v té době radar v utajení vyvíjeli (stejně jako sedm dalších zemí nezávisle na sobě) a obávali se, že je Britové předběhli. Let vzducholodi tak vlastně byl první radioelektronickou špionážní výpravou historie.

Radar. Lidé ho vynalezli dvakrát, pak pomohl změnit svět

Jenže ta selhala. Stožáry byly skutečně součástí radarového systému nazvaného Chain Home (více o něm v 1. díle seriálu) – a jeho obsluha přílet německé vzducholodi okamžitě zaznamenala. Vzducholoď byla sice napěchovaná špionážní elektronikou, když ale prolétala kolem věží, nezachytila nic víc než změť signálů, které nedávaly žádný smysl. Kvůli chybě monitoroval německý tým špatnou frekvenci vlnového pásma. Když vzducholoď přistála zpět v Německu, kapitán Albert Sammt odevzdal zprávu, že Britové nemají žádný radarový systém, stožáry prý slouží pouze k navádění civilních letadel na přistání. Byl to jeden z nejdražších omylů druhé světové války. O rok později Göringova luftwaffe na Británii zaútočila – a Britové i díky systému Chain Home, který se jim před válkou povedlo utajit, drtivému náporu odolali.

Později Němci samozřejmě pravou funkci „podivných stožárů“ na pobřeží Británie rozpoznali a podnikli na něj řadu náletů. Chain Home se jim ale z řady důvodů zničit nikdy nepodařilo.

Co to padá z nebe

Souboj radarů pokračoval. Přišly ovšem i první finty, jak na ně vyzrát. Když se válečná karta obrátila a nad Německem začaly naopak burácet motory spojeneckých stíhaček a bombardérů, byli to zase Britové a Američané, kdo se musel vypořádat s německými radary. Přišli s velmi originálním nápadem – technikou, jíž se říká „chaff“ nebo také „window“. To pilot z letadla vypustí oblak najemno nasekaných hliníkových pásků, které se vznášejí vzduchem. Signál radaru se od nich spolehlivě odráží, a další přilétající vlna letadel se tak stane pro radary neviditelnou. Spojenci chaff využívali i nad územím Československa. „Pamatuji se, že když prolétaly letky bombardérů, padalo to z nich. Třepotalo se to na nebi a házelo odlesky. Když pak letadla prolétla, zůstávaly hliníkové pásky na polích. Vím, že to lidé i sbírali a dělali si z toho třeba střapce na odhánění ptáků z pole,“ vzpomíná pamětnice Anna H. z Pardubicka, jíž na konci války bylo devět let.

Skvělá finta. Němci ale už za války přišli na to, jak se s ní vypořádat. Využili k tomu Dopplerův jev. Známe ho všichni – přímo učebnicově ho předvádí třeba houkající sanitka. Když se blíží, slyšíme sirénu ve vysokých tónech. Poté, co nás mine, ale výška tónu prudce klesne. Vybavujete si to? Způsobují to zvukové vlny – tím, jak se auto přibližuje, přicházejí k nám ve vyšší frekvenci (proto vyšší zvuk). A když se začne vzdalovat, vlna se natáhne a zvuk rázem slyšíme níž. Podobně to funguje s letadly a mikrovlnami. Němečtí vývojáři díky tomuto efektu přišli s dalším vynálezem, který dokáže maskování hliníkovými pásky obejít. Nazývá se indikace pohyblivých cílů (anglicky MTI, Moving Target Indication) a umí rozpoznat, zda se objekty, které signál radaru odrážejí, pohybují. Rychlá letadla se tak v oblaku pomalu padajících třpytek obsluhám radarů opět krásně zjevila.

Ještě v průběhu druhé světové války přišly další inovace. Radar se z původních obřích zařízení podařilo zmenšit natolik, že se vešel na paluby lodí, a později dokonce i letadel. Důležitým vynálezem byla i radarová rušička. Ta přečte signál vysílaný radarem a sama mu pošle odpověď. Tu přitom nastaví tak, aby radar co nejvíc zmátla – vzpomínáte na to, jak můry dokážou zmást netopýry?

Po druhé světové se do boje radarů s letadly významným způsobem zapojilo i tehdejší Československo.

Postrach americké pýchy

Vynálezů, jimiž by Češi uchvátili svět, v historii moc nebylo. Ruchadlo bratranců Veverkových, lodní šroub Josefa Ressela, kostka cukru z Dačic, Semtex z Pardubic. Z města na soutoku Labe a Chrudimky přitom pochází ještě jeden příspěvek světovému pokroku: pasivní lokátor.

Svět se o něm dozvěděl až po konci studené války, v roce 1991. Tehdy se o zázraku jménem Tamara mluvilo všude. Američané totiž v lednu 1991 zaútočili na Bagdád a do operace Pouštní bouře poprvé zapojili i svou velkou pýchu – „neviditelný“ stíhací bombardér F 117 Stealth (anglicky plíživý, tajný). Spojené státy ho vyvíjely už od 70. let a stálo je to desítky miliard dolarů...

No a teď si představte, že ve stejnou dobu se z bezvýznamného Československa začnou valit takovéhle zprávy: „Český postrach NATO“ – „Československá armáda je vybavena zařízením, které dokáže ve vzduchu odhalit americká neviditelná letadla B2 a F 117“ a podobně. Američané byli v šoku. Vždyť „nebezpečné“ zařízení určitě měl tehdy ještě největší rival Sovětský svaz. Čechoslováci ho také mohli prodat prakticky komukoliv, a tím by se jejich pýcha za miliardy dolarů stala bezcennou. Tamara se nakonec zkázou Stealthu nestala (více si přečtěte v boxu Tamara vs. Stealth), neviditelné letouny brázdí oblohy válčišť dodnes a dávno už je nepoužívají jen Spojené státy. I tak byl československý pasivní lokátor z pardubické Tesly převratné zařízení a jeden z nejpozoruhodnějších českých vynálezů všech dob.

Jak je důležité míti Pech(a)

Příběh Tamary se začal psát už v 50. letech. Tehdy v lesíku u vesnice Opočínek nedaleko Pardubic, kde si tehdejší průmyslový podnik Tesla v areálu bývalé konzervárny zřídil výzkumné pracoviště, odstartoval vývoj radiolokačního pátrače (vysokootáčkového azimutálního zaměřovače) s názvem Poznaň. Vedl ho mladý inženýr, který měl ze začátku trochu smůlu. Možná proto, že se jmenoval Vlastimil Pech. Do Ústavu pro výzkum radiotechniky (ÚVR) Opočínek nastoupil po vysoké škole a nejdříve pracoval na vývoji střeleckého radiolokátoru POHON E. Po jeho dokončení se stal vedoucím vývoje pasivního vyhledávače pozemních radarů, pojmenovaného podle krásného polského města Poznaň. Zařízení však nebylo dokončeno a Vlastimil Pech pak dostal padáka – „pro ztrátu důvěry“, jak znělo oficiální zdůvodnění... Budoucí geniální vynálezce a „duchovní otec“ slavných československých pasivních pátračů pak chvíli nemohl sehnat práci, nakonec nastoupil k Technickým službám města Pardubice, kde opravoval slaboproudou techniku.

V tu dobu ale smůla Vlastimila Pecha končí. Vzpomněli si na něho lidé z armády a mladý inženýr nastoupil do Výzkumného pracoviště protiradiotechnického boje při Vojenské akademii Antonína Zápotockého v Brně (zkráceně VPRS Brno). A tam se geniální nápad – pasivní lokátor pracující na „časoměrně-hyperbolickém principu“ – zrodil... Mimochodem, příjmení „duchovního otce“ pasivních lokátorů se pak mezi vývojáři začalo používat jako jednotka optimismu. A tak zatímco Vlastimil Pech prý hýřil centipechy, jiní kolegové mohli nabídnout sotva pár nanopechů...

Geniální nápad

Jak už to tak s geniálními myšlenkami bývá, když už jsou na světě, přijdou nám docela prosté. Vlastimil Pech totiž vzal už existující technologii a jen ji šikovně využil. V USA už od 50. let fungoval navigační systém Loran. Pracoval tak, že přijímač na palubě letadla poslouchal signál ze čtyř pozemních vysílacích stanic – měřil zpoždění, s jakým impulzy z jednotlivých vysílačů přicházely, a následně vypočítal polohu s přesností na deset kilometrů. Vlastimil Pech to udělal obráceně. Stanice na zemi (stačily mu tři) signál nevysílaly, ale přijímaly. A letadlo s nimi nemuselo spolupracovat – přijímačům k měření bohatě stačily signály, které letoun přirozeně vysílá (palubní radiolokátor, přenosová zařízení, odpovídač atd.).

Pasivní lokační systém měl oproti aktivním radarům celou řadu zásadních výhod. Hlavně ho šlo nepřátelským průzkumem jen těžko najít – systém nic nevysílal, pouze poslouchal. Jeho další skvělou vlastností byl daleko větší dosah – nepotřebujete odraz, signál putuje jen jednou cestou, od letadla k vám. O to větší vzdálenost tak zaměříte (více o principu fungování časoměrně-hyperbolického systému si přečtěte v boxu).

Časoměrně-hyperbolická metoda Všechny tři československé pasivní lokátory – Kopáč, Ramona a Tamara – fungovaly na stejném principu. Vžilo se pro něj označení TDOA (zkratka z anglického Time Difference of Arrival), česky se mu říká časoměrně-hyperbolická metoda. Jak funguje? Potřebujete k ní (nejméně) tři stanoviště. Na nich pak zaznamenáváte signál, který vysílá letadlo. Vtip je v tom, že signál přichází na každé stanoviště v jinou dobu – podle vzdálenosti letadla od jednotlivých stanovišť. Z rozdílu v příchodu signálu pak můžete mezi krajním a prostředním stanovištěm nakreslit hyperbolickou křivku (přesněji hyperboloid). Ta definuje místa, na kterých se letadlo může v danou chvíli nacházet. Logicky vzniknou dvě – a na jejich průsečíku pak najdete jediné místo, kde letadlo skutečně je (viz obrázek). Princip fungování pasivního lokátoru.

Geniální nápady mívají ještě jednu pozoruhodnou vlastnost: často na ně přijde více lidí najednou. Třeba samotný radiolokátor byl vynalezen ve stejnou dobu – krátce před druhou světovou válkou – nejméně osmkrát nezávisle na sobě (více v 1. části seriálu). Podobně to bylo i s pasivním lokátorem pracujícím na časoměrně-hyperbolickém principu, který byl ve stejné době (na přelomu 50. a 60. let) patentován kromě Československa také ve Spojených státech a ve Velké Británii. Je pozoruhodné, že do výzkumu a výroby se pustilo jen ekonomicky nesrovnatelně slabší Československo. V březnu 1961 se na Vojenské akademii Antonína Zápotockého v Brně rozjel vývoj, a už v létě téhož roku byl na světě prototyp. Jmenoval se PRP-1 Kopáč (přesný radiotechnický pátrač, respektive korelační pátrač).

Aparatura centrální stanice PRP-1 KOPÁČ přijímače.

Kopáč a berlínská krize

Ovšem kdo ví, jak by to s ním dopadlo, kdyby se v té době neodehrála jedna významná historická událost: druhá berlínská krize. Během jediné noci z 12. na 13. března 1961 postavili východoněmečtí komunističtí představitelé na hranici Západního Berlína (ne)slavnou zeď (na začátku to byl spíš ostnatý drát, betonová zeď vyrostla trochu později). Armády Varšavské smlouvy i NATO měly samozřejmě okamžitě maximální pohotovost. Zdálo se, že válka je na spadnutí.

Napjatá situace vždy nahrává vývoji nových zbraňových systémů – a pomohla i projektu Kopáč. Bylo jasné, že prosazení dalšího vývoje Kopáče u komunistických funkcionářů bude velmi náročné. Jak by v takové situaci pomohlo, kdyby armáda dostala jako na podnose mapu se zakreslenými radary nepřítele, a to včetně řídicích radiolokátorů amerických střel s plochou dráhou letu Matador, které generálům východních armád dělaly tehdy zvlášť velké starosti!

A tak se prototyp Kopáče dostal přímo „do akce“ na západní hranici Československa. Zkoušky trvaly přes měsíc a výsledky byly skromné, ovšem i tak velmi užitečné. Díky Kopáči se totiž skutečně podařilo určit polohu několika radiolokátorů protivzdušné obrany západních armád, a to včetně řídicího radiolokátoru Matadorů. Byl to úspěch a pádný argument pro to, aby projekt pokračoval.

V roce 1963 se vývojářům povedl další husarský kousek, když zjistili polohu přísně tajné základny prvních protiletadlových raket na území tehdejšího Československa. Za to už ale taková pochvala nebyla. Konečně v roce 1964 byl první pasivní lokátor zapojen do výzbroje Československé armády.

Centrální stanice PRP- 1 „KOPÁČ“.

Jak Kopáč vypadal a co vlastně uměl? Zařízení se skládalo ze tří stanovišť – dvou bočních a jednoho středního, jehož součástí byla i vyhodnocovací stanice. Celá soustava se vešla na čtyři náklaďáky Praga V3S. Systém dokázal najednou sledovat šest až osm cílů, ovšem vyhodnocování nebylo automatické (jako později u Ramony a Tamary), ale ruční. Ve vyhodnocovací části zařízení pracovalo na 400 elektronek, které prý žhnuly tak, že se k nim při zimních zkouškách chodili pracovníci výzkumu ohřívat. Pátrače PRP-1 Kopáč se nakonec vyrobily v pouhých dvou exemplářích, které od roku 1964 sloužily Československé armádě. Centrální vyhodnocovací aparatura, určená původně pro Sovětský svaz, nakonec zůstala ve vojenském pracovišti VPRS Brno pro potřeby dalšího vývoje. Kopáče sloužily na západní hranici republiky, v Českém lese, dlouhých dvacet let.

Koule na stožáru

Ihned po úspěchu s PRP-1 Kopáč začal tým Vlastimila Pecha na VPRS Brno pracovat na výzkumu nové generace pátrače. Dostal jméno Ramona – jde o volné propojení názvu písně, kterou zpíval Jiří Korn, a vzpomínky na Zbiroh, kde bylo velitelství radiotechnického pluku.

Výzkum Ramony byl úspěšný, poprvé došlo k automatizaci dálkového ladění bočních stanic a zařazení počítače (tehdy embargovaného typu ELBIT) do vyhodnocovací části systému. Druhý funkční vzor Ramony předalo pracoviště VPRS Brno opět do provozu a testování pluku Zbiroh, kde se osvědčil v praxi. Následovala etapa přípravy vývoje systému Ramona, spojená s předáním výsledků vojenského výzkumu a poznatků z praxe do Tesly Pardubice. V roce 1971 zde odstartoval vývoj.

Tesla v té době zaměstnávala 6000 lidí a byla mimo jiné největším výrobcem civilních radiolokátorů na světě. Pro vývoj novinky pojmenované KRTP-81 (komplet radiotechnického průzkumu) Ramona měl ty nejlepší předpoklady (o pardubické Tesle se dočtete v dalším díle našeho seriálu).

Ramona bylo sofistikované a také obrovské zařízení.

Výroba začala až v roce 1980. Téměř deset let vývoje ovšem bylo znát. Časoměrně-hyperbolický princip lokátoru sice zůstal stejný, ale jinak se změnilo snad úplně všechno. Ramona bylo sofistikované a také obrovské zařízení – na její převoz bylo potřeba 13 náklaďáků Tatra 148 (později Tatra 815 a Kamaz). Součástí vybavení byla anténa s velkým kulovým krytem, která se tyčila na 25 metrů vysokém stožáru, ukotveném k zemi ocelovými lany. Celá soustava se dala rozložit za čtyři až dvanáct hodin – podle toho, jak náročný byl terén. Při stavbě soustavy bylo klíčové, aby každé ze tří stanovišť bylo naprosto přesně umístěno na předem daných souřadnicích.

Haló, tady Pardubice. Jak radary z Československa dobyly letiště východního bloku

Tou nejpodstatnější změnou oproti předchozí generaci byl způsob vyhodnocování informací. Žádná kalkulačka na kliku a ruční určování polohy jako u Kopáče. Informace o letadlech, které systém zachytil, už zpracovával na svou dobu poměrně rychlý počítač. Ramona tak dokázala automaticky sledovat až 20 letadel najednou, a dokonce určila i jejich typ. Uměla sledovat letadla až na vzdálenost 400 kilometrů. Sama přitom z principu byla jen těžko vystopovatelná.

Není divu, že o ni byl zájem i za hranicemi Československa. Tesla v té době dokázala produkovat průměrně šest systémů Ramona ročně. Výroba byla pevně spojena se státními i politickými zakázkami na deset let dopředu. Celkem bylo vyrobeno 32 systémů, většina pro SSSR, ale dodávky mířily i do NDR, Sýrie a samozřejmě také do arzenálu naší armády.

Tamara

Největší sláva vývojářů pardubické Tesly měla ovšem teprve přijít. I Ramona po čase potřebovala modernizaci, a tak ji v roce 1986 nahradilo zařízení KRTP-86 Tamara (název volně vyjadřoval Technickou Modernizaci Ramony).

Výzkumnou etapu Tamary opět zaštítilo vojenské pracoviště VPRS Brno, kde sestavili funkční vzor vyhodnocovací části a první verzi SW nového centrálního počítače, jehož architekturu navrhlo VPRS a výrobu provedl podnik ELWRO Wroclav. Brňáci rovněž zpracovali projekt teleskopického, 25 metrů vysokého stožáru. Vojáci z VPRS Brno i od uživatelského útvaru Zbiroh na dalším vývoji v Tesle samozřejmě spolupracovali. Právě v této spolupráci tkvěl klíč k úspěchům.

Pasivní lokátor Tamara.

Co uměla oproti své předchůdkyni navíc? Sledovala najednou až 72 cílů, řídily ji modernější počítače, byla ale hlavně menší a lépe se s ní manipulovalo. Stožár antény byl jako teleskopické rameno složený na korbě náklaďáku a dal se velice rychle vysunout. Maximální výška byla stále 25 metrů, ale systém dokázal pracovat i ve výšce 12 či 8,5 metru. Celé zařízení se pak vešlo jen na sedm náklaďáků Tatra 815.

Pasivních lokátorů Tamara se vyrobilo 23 kusů, 21 z nich putovalo do světa, dva se nakonec nepodařilo prodat. Přišel totiž rok 1990. Pro Československo se tehdy změnilo prakticky vše – i spojenci. Najednou jsme se stali součástí Západu. A tak když armáda Spojených států vtrhla i se svou novou drahou superzbraní – letadly Stealth – do Iráku, vůbec se jí pardubická Tamara nehodila.

Po roce 1990 se už prodal jediný kus – přes Omán právě do USA. Výroba se zastavila (o důvodech se vedou rozsáhlé spekulace) a pardubická Tesla šla zakrátko do konkurzu. Historie pasivních lokátorů tím ale v Pardubicích neskončila. Know-how si odnesl tým vývojářů Tesly, založil novou firmu a brzy přišel s další generací pasivního systému. Pojmenoval ho Věra. Na rozdíl od předchůdců to není zkratka, ale skutečně ženské jméno, vzorem byla plukovnice Věra Perlingerová. „Byla to odměna za moji průkopnickou roli v oblasti vývoje řízení letového provozu,“ řekla v minulosti agentuře ČTK sama Perlingerová, jež nedávno zemřela. Systém se vyrábí dodnes a slouží i na mnoha letištích a v přístavech po celém světě.

A co na to netopýři?

Závody mezi radary a letadly samozřejmě pokračovaly i v době, kdy Čechoslováci pracovali na svých „pasivkách“. Jedna z nejúčinnějších zbraní proti radarům se začala používat za války ve Vietnamu: protiradarové střely. Ty se zaměří na signál radaru, vydají se jeho směrem a mohutnou explozí zničí zařízení i jeho obsluhu. Ihned se proti nim samozřejmě našla obrana – a odstartovala odvěká série opatření a protiopatření, která trvá dodnes.

Souboj radarů a letadel nikdy neskončí – stejně jako bude „navěky“ probíhat válka mezi netopýry a můrami. Vědci ovšem nedávno učinili jeden zajímavý objev: netopýři rodu barbastella svou kořist ovládající rušení, odposlech i „technologii Stealth“ znovu přechytračili. Naučili se pískat desetkrát tišeji než ostatní: můry je neslyší, a oni jsou tak na lovu znovu úspěšnější. Na tuhle „novinku“ můry zatím odpovědět nedokázaly, je však téměř jisté, že najdou na strategii barbastell protizbraň. Jen to třeba potrvá tisíce let.