Stuurbare munitie: hoe granaten en bommen hun doel leren vinden
Een gewone artilleriegranaat is in feite een heel dure steen: zodra hij het kanon verlaat, volgt hij een baan die alleen nog wordt bepaald door de wetten van de natuurkunde. Wind, temperatuur, slijtage van de loop en kleine afwijkingen bij het afvuren zorgen ervoor dat zo'n granaat op honderden meters van het doel kan inslaan. Stuurbare munitie lost dat op door de granaat, raket of bom tijdens de vlucht zelf te laten "meedenken". Vergelijk het met het verschil tussen een steen gooien naar een prullenbak en een papieren vliegtuigje dat halverwege zijn vlucht zijn vleugeltjes bijstelt omdat het een sensor aan boord heeft die ziet waar de prullenbak staat.
Die vergelijking is treffender dan ze lijkt. Stuurbare munitie bestaat namelijk niet uit één technologie, maar uit een familie van oplossingen: van bommen met een simpel gps-kastje eraan geplakt tot artilleriegranaten met uitklapbare stuurvinnen en een eigen navigatiecomputer. Wat ze gemeen hebben, is het doel: van een systeem dat "waarschijnlijk in de buurt" raakt naar een systeem dat met meters nauwkeurigheid precies raakt wat bedoeld is — en niet wat ernaast ligt.
Wat is het precies?
Stuurbare munitie werkt in grote lijnen in drie stappen. Eerst moet het wapen weten waar het zelf is en waar het doel is. Daarvoor gebruikt men meestal gps (Global Positioning System, de satellietnavigatie die ook in telefoons zit) gecombineerd met een traagheidsnavigatiesysteem, kortweg INS. Een INS is een set gevoelige sensoren (versnellingsmeters en gyroscopen) die bijhoudt hoe het wapen beweegt, ook wanneer het gps-signaal even wegvalt.
Ten tweede moet het wapen die informatie omzetten in stuurbewegingen. De meeste stuurbare granaten en bommen hebben daarvoor kleine, uitklapbare vinnen of "canards" (kleine stuurvlakken vooraan het projectiel). Een ingebouwde computer, niet groter dan een stapel muntjes, berekent tientallen keren per seconde hoe ver het wapen van de ideale baan afwijkt en stuurt de vinnen bij.
Ten derde is er vaak nog een laatste-fase sensor nodig, vooral als het doel beweegt of als extreme precisie nodig is. Populair is lasergeleiding: een grondtroep of vliegtuig "belicht" het doel met een onzichtbare laserstraal, en een sensor in de neus van de munitie stuurt af op de gereflecteerde laserpuls. Andere systemen gebruiken een infraroodcamera die een warmtebeeld van het doel herkent. Deze laatste-fasesensoren maken het wapen ongevoelig voor gps-storing, maar vereisen wel dat iemand het doel blijft aanwijzen tot inslag.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste belofte is minder munitie nodig hebben om hetzelfde effect te bereiken. Waar een onbestuurbare batterij soms tientallen granaten moet afvuren om één doel te raken, kan één stuurbare granaat vaak volstaan. Dat is niet alleen goedkoper op de lange termijn, maar vermindert ook de logistieke last: minder vrachtwagens met munitie, minder aanvoerlijnen die kwetsbaar zijn voor aanvallen.
Een tweede doel is het beperken van nevenschade. Precisie maakt het mogelijk om een doel te raken zonder de hele omgeving te verwoesten, wat militair-juridisch en politiek steeds belangrijker is geworden sinds internationaal humanitair recht striktere eisen stelt aan proportionaliteit bij aanvallen.
Ten derde vergroot stuurbare munitie de effectieve reikwijdte van bestaande wapensystemen. Een granaat die zichzelf kan bijsturen, kan vanaf een grotere afstand nog steeds nauwkeurig zijn, waardoor artillerie-eenheden verder van de vijand af kunnen blijven — belangrijk nu tegenstanders zelf ook steeds beter kunnen terugvuren op de locatie waar een schot vandaan kwam.
Voorbeelden uit de praktijk
Paveway geldt als een van de eerste in massa gebruikte systemen: vanaf 1968 rustte de Amerikaanse luchtmacht gewone "domme" bommen uit met een laserzoekkop en stuurvinnen, ontwikkeld door Texas Instruments (later overgenomen door Raytheon). Deze bommen werden tijdens de Vietnamoorlog voor het eerst op grote schaal ingezet.
JDAM (Joint Direct Attack Munition) is strikt genomen geen nieuwe bom, maar een kit — gemaakt door Boeing — die een gps/INS-stuurstaart aan bestaande bommen bevestigt. Sinds de introductie eind jaren negentig, met een van de eerste grootschalige inzetten boven Kosovo in 1999, is JDAM een van de meest gebruikte precisiewapens ter wereld geworden, mede dankzij de relatief lage kosten per kit.
De M982 Excalibur is een gps-gestuurde 155mm-artilleriegranaat, ontwikkeld door Raytheon en BAE Systems, operationeel geworden tijdens de oorlog in Irak vanaf 2007. In de oorlog in Oekraïne is Excalibur veelvuldig ingezet, maar er zijn ook berichten dat de trefzekerheid daalde doordat Russische eenheden actief het gps-signaal verstoorden — een goed gedocumenteerd voorbeeld van hoe elektronische oorlogsvoering precisiewapens kan ondermijnen.
De Italiaanse fabrikant Leonardo ontwikkelde Vulcano, stuurbare munitie voor 127mm scheepsgeschut en 155mm landartillerie. Ook de Nederlandse marine gebruikt op haar fregatten kanons die met dit type munitie kunnen worden geladen, wat Vulcano relevant maakt voor de Nederlandse defensie-industrie.
Aan Russische zijde bestaat Krasnopol, een laser-gestuurde 152/155mm-granaat die in de jaren tachtig door de Sovjet-Unie werd ontwikkeld en sindsdien in verschillende versies is doorontwikkeld en ingezet, onder meer in Oekraïne.
Hoe ver is de techniek?
Voor luchtgelanceerde precisiebommen zoals JDAM is de techniek volwassen: ze worden al decennialang op grote schaal gebruikt en zijn relatief betaalbaar. Voor stuurbare artilleriegranaten ligt dat genuanceerder. De techniek werkt aantoonbaar, maar blijft aanzienlijk duurder dan gewone granaten — vaak een veelvoud van de prijs — waardoor legers ze meestal spaarzaam inzetten voor belangrijke doelen in plaats van standaard te gebruiken.
De oorlog in Oekraïne heeft de ontwikkeling in een stroomversnelling gebracht, maar heeft ook een fundamentele zwakte blootgelegd: gps-afhankelijke systemen zijn kwetsbaar voor storing (jamming) en misleiding (spoofing). Beide partijen hebben geïnvesteerd in apparatuur die gps-signalen verstoort, met als gevolg dat sommige precisiewapens minder betrouwbaar bleken dan vooraf gehoopt. Dit heeft de sector aangezet tot onderzoek naar systemen die minder afhankelijk zijn van gps, bijvoorbeeld door sterkere traagheidsnavigatie of optische doelherkenning te combineren met satellietnavigatie.
Een ander obstakel is productiecapaciteit: de vraag naar stuurbare munitie is de afgelopen jaren sneller gestegen dan de industrie kan produceren, wat heeft geleid tot lange wachttijden en prijsstijgingen bij meerdere Navo-landen.
Wie werken eraan?
In de Verenigde Staten zijn Raytheon (onderdeel van RTX), Lockheed Martin, Boeing en Northrop Grumman de belangrijkste ontwikkelaars, vaak in opdracht van het Amerikaanse leger en de luchtmacht. In Europa spelen Leonardo (Italië), BAE Systems (Verenigd Koninkrijk), Rheinmetall en Diehl Defence (beide Duitsland), en het Frans-Duitse KNDS een grote rol. Het Noorse bedrijf Nammo levert onder meer stuurstaarten en samenwerkingsprojecten zoals de met Boeing ontwikkelde GLSDB (Ground-Launched Small Diameter Bomb).
Nederland is vooral betrokken via toegepast onderzoek: TNO doet onderzoek naar munitietechnologie en sensoren, en Rheinmetall Nederland (voorheen onderdeel van de Nederlandse defensie-industrie) levert onder andere onderdelen voor munitiesystemen. De Nederlandse marine en landmacht zijn daarnaast eindgebruiker van diverse stuurbare munitietypes, waaronder Vulcano.
Rusland en China ontwikkelen eigen precisiemunitiefamilies, al is over de exacte prestaties en productieaantallen van deze systemen minder onafhankelijk geverifieerde informatie beschikbaar dan over westerse equivalenten — een onzekerheid die in openbare analyses vaak wordt erkend.