ביות מכ"ם חצי פעיל

ביות מכ"ם חצי פעיל (באנגלית: SARH - Semi-active radar homing) הוא סוג נפוץ של שיטת הנחיה לטילים, אולי הנפוץ ביותר בקרב טילי אוויר אוויר וטילי קרקע אוויר לטווחים ארוכים. שם השיטה מתייחס לעובדה שהטיל עצמו הוא רק גלאי פסיבי של אות המכ"ם - שמסופק על ידי מקור חיצוני - אשר מוחזר מן המטרה (בניגוד לביות מכ"ם פעיל, אשר עושה שימוש במכ"ם פעיל: משדר). מערכות טילים חצי פעילות הן צורה של מכ"ם גל רציף ביסטטי.
קוד הקיצור של נאטו לשיגור טיל בעל ביות מכ"ם חצי פעיל הוא Fox One.

קונספט

הרעיון הבסיסי מאחורי שיטת הביות החצי פעיל הוא שמכיוון שכמעט כל מערכות הגילוי והעקיבה עושות שימוש במערך מכ"ם, שכפול החומרה של המכ"ם על הטיל עצמו הוא מיותר. משקל המשדר גורם להפחתה של טווח הטיסה של כל עצם ממונע, כך שהישג ידן של מערכות פסיביות גדול יותר. בנוסף, הרזולוציה תלויה באופן ישיר בגודל הפיזי של האנטנה (מפתח האנטנה), ובחרוט האף הקטן של הטיל אין מספיק מקום בשביל אנטנה גדולה דיה כדי שתוכל לספק את דיוק העקיבה הדרוש לצורך הנחיה. במקום זאת, צלחת המכ"ם הגדולה יותר על הקרקע או על המטוס המשגר תספק את האות הדרוש ואת לוגיקת העקיבה, כך שהטיל יאלץ פשוט "להקשיב" לאותות שמוחזרים מהמטרה ולהצביע בכיוון הנכון. בנוסף, הטיל יאזין אחורנית גם לאות המשודר מפלטפורמת השיגור, שמשמש כאות ייחוס, מה שיאפשר לו להימנע מפני שיטות שונות של לוחמה אלקטרונית שעשויה לנקוט המטרה.
במערכת ביות חצי פעיל, תחנת השיגור (בטיל קרקע אוויר) או המטוס המשגר (בטיל אוויר אוויר) רוכש את המטרה באמצעות מכ"ם בקרת האש שלו, ואם תנאי הראות טובים, יתחיל בעקיבה על המטרה. לאחר מכן הטייס יפעיל את מנגנון הביות של הטיל וינעל את זרקור המכ"ם שלו על המטרה. זרקור המכ"ם, המשועבד למכ"ם בקרת האש, הוא בדרך כלל משדר רדיו נפרד קטן, המשדר אלומות צרות אל עבר המטרה באמצעות מידע העקיבה שמיוצר על יד מכ"ם בקרת האש. ההפרדה בין המערכות נובעת מהצורך בשמירה על הספק נקלט גבוה בטיל; מכ"ם בקרת האש משדר בדרך כלל אלומות רחבות יותר שמאפשרות לו לעקוב באופן אפקטיבי אחרי המטרה (לכן רק חלק קטן מההספק המשודר שלו פוגע במטרה), ואילו הזרקור משדר אלומה צרה וממוקדת יותר "בדיוק" לעבר המטרה, כך שרוב ההספק שלו מוחזר מהמטרה. אם לאחר מכן מערכת הביות של הטיל מצליחה להינעל על החזרי המכ"ם מהמטרה, ניתן לשגר את הטיל.
המערכת קובעת את מהירות הסגירה של הטיל על המטרה באמצעות הגאומטריה של הטיסה המוראית באיור 1, מה שמאפשר לכוונן את המקלט של הטיל לתדר הרצוי לפני השיגור (חישוב התדר הרצוי נעשה באמצעות אפקט דופלר). לפני השיגור נעשה שימוש במיקום ומהירות המטרה (כולל כיוון התנועה שלה) ובגודל המהירות הידוע של הטיל כדי להעריך את נקודת היירוט של המטרה; כיוון השיגור הרצוי של הטיל הוא כזה שהטיל והמטרה יהיו במסלול התנגשות. שיגור הטיל בכיוון רצוי מספיק למשך מרבית שלב אמצע ההנחיה של הטיל - כיוון שהטיל והמטרה מלכתחילה בנתיב התנגשות, הטיל מספיק להתקרב הרבה אל המטרה לפני שהיא נעשית מודעת לאיום המתקרב ומתחילה בתמרונים חדים. האנטנה של המקלט של ראש הביות של הטיל היא מסוג מכ"ם מונופולס, ומספקת מדידות זוויתיות של מיקום המטרה ביחס לציר הטיל. מסלול הטיסה נשלט באמצעות אספקת מידע ניווטי למערכת הניהוג (כנפוני ניהוג), שנעשית באמצעות המידע המתקבל מהאנטנה. בשלב הסופי של ההנחיה נהוג בדרך כלל להשתמש בניווט יחסי ככלל הנחיה יעיל - כלל שניתן למימוש באמצעות מדידות קצב שינוי קו הראייה של הטיל למטרה על ידי אנטנת המקלט של ראש הביות.
הטווח המקסימלי של הטיל במערכות ביות מכ"ם חצי פעיל מוגדל באמצעות מידע ניווטי בטיל המתביית, המשמש כדי להגדיל את מרחק הטיסה (כך שניתן לירות את הטיל מטווחים ארוכים יותר) לפני שעקיבת האנטנות נדרשת לצורך הנחיה סופית. הניווט נסמך על מדי תאוצה, מידע גירוסקופי ו-GPS. זה ממקסם את מרחק הטיסה באמצעות מזעור של תיקוני המסלול הנדרשים, שמבזבזים את אנרגיית הטיל. לשימוש באמצעי ניווט שונים יש גם תפקיד נוסף בטקטיקה הצבאית; בעזרתם ניתן להפעיל את מכ"ם העקיבה וזרקור המכ"ם שבמטוס המשגר רק לקראת סיום מעוף הטיל אל המטרה (בשלב ההנחיה הסופית), כך שלמטרה יש זמן קצר לאבחן את הנעילה של המכ"ם, ונוסף אלמנט הפתעה להתקפה (בשונה מביות מכ"ם פעיל).