Ukrivljenost zemeljske površine in neravnine terena močno omejujejo zmogljivosti zemeljskih in pomorskih zračnih obrambnih sistemov za odkrivanje in premagovanje nizko letečega zračnega napadalnega orožja (LAS). Kako lahko učinkovito zagotovite možnost streljanja sistema zračne obrambe na nizko leteče cilje?
Povzpnite se višje
Ena od možnosti je, da radar postavite na dvižno -teleskopsko napravo (PMU). Če radar postavimo na višino 15 metrov, bo doseg vidljivosti letala, ki se giblje na nadmorski višini 50 metrov, 41 km. Povečanje višine PMU na 50 metrov bo povečalo teoretično območje vidljivosti le za 13 km (do 54 km), medtem ko se bo kompleksnost in obsežnost takšne opreme povečala v veliko večji meri.
Zdi se, da je za sistem protizračne obrambe kratkega dosega tipa Pantsir-SM povsem normalno? Toda v praksi bodo neravnine terena, gozdov, zgradb in drugih naravnih in umetnih ovir to vrednost nekolikokrat zmanjšale.
Kolikšna je minimalna višina za dvig radarja, da se zagotovi odkrivanje nizko letečih ciljev?
Višina, na katero je treba dvigniti sredstva za odkrivanje, da se kompenzira neravni teren, se lahko v vsakem primeru razlikuje. V večini primerov višinska razlika na ravnem ozemlju Rusije v razponu 100-200 km ni večja od 100-200 metrov. V gorskih območjih je razlika lahko bistveno večja in težko navedemo kakšno posebno vrednost.
Običajno lahko za sistem protizračne obrambe kratkega dosega (do 40-50 km) vzamete višino, ki je potrebna za kompenzacijo neravnine terena 100 metrov, za sistem zračne obrambe srednjega dosega (do 50 150 km), bo višina, potrebna za kompenzacijo neravnin terena, 200 metrov.
Tako bo najmanjša višina radarja za odkrivanje nizko letečih ciljev za sisteme zračne obrambe kratkega dosega približno 200 metrov, za sisteme zračne obrambe srednjega dosega približno 700 metrov. Nadmorska višina radarske postaje, ki bo zagotovila čezmejno delovanje raketnega sistema za zračno obrambo dolgega dosega, bi morala biti primerljiva z nadmorsko višino leta letala AWACS, približno 10.000 m, v tem primeru je teren veliko manj pomemben
Navedene višine onemogočajo uporabo PMU, vendar obstaja več drugih načinov, kako "pogledati onkraj obzorja".
Aerostat radar
Ena od teh metod je uporaba balonov. Projekt JLENS se izvaja v ZDA. V okviru tega projekta je predvidena namestitev radarske in optične izvidniške opreme na balone, pritrjene na določenih točkah države, namenjene odkrivanju nizko letečih križarskih raket. Nadmorska višina balonov je 3 - 4,5 km, masa nosilnosti je približno tri tone. Domet odkrivanja zračnih ciljev bi moral biti približno 550 km, kopenskih ciljev približno 225 km. Poleg odkrivanja naj bi balon JLENS zagotovil oznako cilja nad horizontom za rakete zemlja-zrak. Za držanje balona v položaju in izmenjavo podatkov se predlaga uporaba kabla, ki vključuje napajalne kable in optične kable za prenos podatkov v ogljikovem plašču.
V okviru naloge, ki jo obravnavamo, ima ta projekt več pomanjkljivosti: balon ni zelo primeren za nenehno gibanje po cesti in bi ga moral, če je mogoče, pripeti na določeno točko, kar izključuje možnost menjave položaja z mobilnim telefonom sistemov zračne obrambe in je nesprejemljivo. Poleg tega lahko velika velikost balona (dolžine več kot 70 metrov) teoretično ovira njegovo delovanje v pogojih močnega sunka vetra.
Po drugi strani pa je sam koncept precej obetaven. Radarske postaje, nameščene na balonih, lahko zaščitijo stacionarne objekte pred udarci nizko letečih EHV, predvsem na primer mine za medcelinske balistične rakete (ICBM), podmorniške baze, nosilce balističnih raket, letališča strateških bombnikov, jedrske elektrarne in druge kritične elemente države oborožene sile in infrastrukturo ….
Tako lahko kljub dejstvu, da baloni niso optimalno sredstvo za zagotavljanje sistemov zračne obrambe z možnostjo zadetka po ciljih izven obzorja, lahko igrajo pomembno vlogo pri pokrivanju še posebej pomembnih mirujočih predmetov zaradi nenadnega udarca nizko leteče sovražne zračne obrambe sistemov. Njihova glavna prednost je možnost kvazi neprekinjenega bivanja v zraku brez znatne porabe goriva in električne energije
V Rusiji takšne balone razvija RosAeroSystems. Zlasti lahko razmislite o privezanem balonu velike prostornine "PUMA". Balon Puma je bil razvit kot radarski nosilec za 24-urni radarski nadzor z nadmorske višine do 5 km 30 dni brez pristanka.
Predviden polmer odkrivanja in sledenja zračnih ciljev bo 300-350 km. Balon mora vzdržati orkanske vetrove do 46 m / s in neposredne udare strele. Aerostat je pritrjen s kabelsko vrvjo med vzponom, spustom in parkiranjem na delovni višini; zagotavlja tudi napajanje za sisteme na vozilu in tovor z močjo do 40 kW, pa tudi za odstranjevanje strele in statične elektrike. Nosilnost balona PUMA je do 2250 kg.
Očitno oborožene sile Ruske federacije delajo v tej smeri:
Julija 2015 je Vladimir Mikheev, svetovalec prvega namestnika generalnega direktorja koncerna "Radioelektronske tehnologije" (KRET), za RIA Novosti povedal o začetku dela na projektu zračne ladje za potrebe protiraketne obrambe države. Lahko postane polnopravni element sistema za opozarjanje na raketni napad (EWS), ki ga danes sestavljata dva ešalona-orbitalno satelitsko ozvezdje in zemeljske radarske postaje.
To je odvisno od koncerna Almaz-Antey, potrebno je, da baloni in zračne ladje ne samo opozorijo na grožnjo zračnega napada, ampak tudi usmerjajo protiletalske vodene rakete (SAM), opremljene z aktivno radarsko glavo za usmerjanje (ARGSN) na opredeljene cilje.
Quadrocopters in druga brezpilotna letala (UAV) navpični vzlet in pristanek
Vrnimo se k sistemu zračne obrambe. Najprej razmislimo o sistemih zračne obrambe kratkega in srednjega dosega, za katere je treba radar dvigniti na višino 200 oziroma 700 metrov.
V začetku leta 2018 je Boeing predstavil prototip električnega tovornega brezpilotnega brezpilotnega štirikolesnika. Ta brezpilotna letalska naprava je zasnovana za preizkušanje in odpravljanje napak pri tehnologijah, potrebnih za izdelavo naslednje generacije tovornih in potniških letal. Dolžina izkušenega UAV je 4,57 metra, širina 5,49 metra, višina 1,22 metra, teža skupaj z maso baterij je 339 kilogramov. Nosilnost - do 226 kg. Zasnova vključuje štiri elektromotorje z osmimi rotorji.
Električni kvadrokopterji-UAV lahko postanejo učinkovita rešitev za odkrivanje nizko letečih EHV za kopenske in morske zračne obrambne sisteme
Električni kvadrokopter-UAV bi moral biti nameščen na nosilnem vozilu, tam pa bi moral biti nameščen tudi dizelski generator (DGU), ki bi brezpilotni letalnik oskrboval z električno energijo. Žal trenutno moč elektromotorjev izkušenega kvadrokopterja, čas polnjenja baterije in čas letenja niso znani.
Razmisliti je mogoče o dveh možnostih:
- v prvi različici ni potrebnih baterij za vzdrževanje dolgega leta, moč se napaja iz vozila prevoznika, obstaja le majhna rezervna baterija za zasilni pristanek brezpilotnega letala, predvidoma se ta možnost lahko šteje za optimalno;
- drugo možnost je mogoče uporabiti, če se izkaže, da je masa kabla, ki je potreben za oskrbo potrebne moči s kvadrokopterjem, prevelika. funkcijo.
Za zagotovitev neprekinjenega bivanja v zraku na štirih sistemih zračne obrambe kratkega dosega sta potrebni vsaj dve nosilni vozili z brezpilotnimi letali. Čas, ki ga UAV preživi v zraku, bo omejen le z razpoložljivostjo goriva za dizelski generator.
Namesto električnega štirikopterja se lahko uporabijo UAV na osnovi bencinskih ali dizelskih batnih motorjev. V Rusiji razvoj in proizvodnjo tovrstnih rešitev izvaja SKYF Technology, ki kupcu ponuja SKYF navpične vzletno -pristajalne brezpilotne letalnike. Trenutno je nosilnost SKYF UAV 250 kilogramov z možnostjo povečanja na 400 kilogramov. Višina leta tega UAV je do 3000 metrov.
Pred tem je podjetje Gorizont napovedalo helikoptersko brezpilotno letenje Gorizont Air S-100 UAV z vsestranskim radarjem, ki temelji na avstrijskem Schiebel Camcopter S-100. Radar Kolibri, nameščen na tem brezpilotnem letalu in nameščen v spodnjem delu trupa, se razvija skupaj z Moskovskim raziskovalnim inštitutom za radiofiziko. Skupna masa radarske opreme ne sme biti večja od 6,5 kg, zahtevani doseg v vsestranskem načinu gledanja (letenje UAV) ni manjši od 200 km, v načinu sintetične odprtine pa najmanj 20 km.
Nosilnost tega brezpilotnega letala je premajhna (35 kg), da bi lahko sprejela radar s sprejemljivimi lastnostmi, vendar je lahko kot koncept zanimiv. Čas neprekinjenega bivanja v zraku je 6 ur.
Zgornjih primerov štirikopterjev brezpilotnih letal ni mogoče neposredno uporabiti za namestitev radarja, saj imajo relativno skromno nosilnost, vendar ni dvoma, da se bodo njihove zasnove aktivno razvijale in izboljševale. Najprej to velja za električne brezpilotne letalnike.
Glavne zahteve za brezpilotni letalnik AWACS, kot je kvadrokopter ali UAV-AWACS s helikopterjem, bi morale biti visoka zanesljivost in sposobnost, da dolgo ostanejo v zraku, kar zagotavlja določeno letalno zmogljivost (LTH), pa tudi visoko operativni vir in nizki stroški letalske ure
Nadmorska višina brezpilotnih letal
Za sisteme zračne obrambe na dolge razdalje navpični vzletno-pristajalni brezpilotni letali ne bodo več učinkovito in zadostno sredstvo za izvidništvo, saj mora višina radarske postaje za doseg vidnega dosega približno 400 km presegati 10.000 metrov.
Domnevno lahko brezpilotne letalnike z dolgim letom, vrsto letala, srednje ali velike dimenzije lahko uporabimo kot leteči radar za sistem zračne obrambe na velike razdalje.
Eden od kandidatov za vlogo obetavnega brezpilotnega letala-AWACS je lahko UAV Altair z vzletno maso 5 ton in nosilnostjo 1-2 tone. Ta brezpilotna letalnica nastaja v okviru raziskovalnega in razvojnega projekta Altius-M na Oblikovalskem biroju Sokol (Kazan) skupaj s podjetjem Transas. Njegov let naj bi trajal do 48 ur, doseg leta je 10.000 km. Leta 2018 je bil program brezpilotnih letal Altair prenesen na Uralsko tovarno civilnega letalstva JSC (UZGA). Letalski testi brezpilotnega letala Altair bi se morali začeti leta 2019.
Naprave te vrste se razvijajo tudi v drugih državah. Zlasti kitajsko podjetje CETC razvija brezpilotni zrakoplov JY-300. Srednje veliko vozilo bi moralo postati nosilec konformnih anten in služiti kot AWACS brez posadke. Po prvih podatkih ima UAV JY-300 vzletno težo okoli 1300 kg in lahko prenese nosilnost 400 kg. Sposoben je leteti do 12 ur, na nadmorski višini do 7,6 km. Radarji, vgrajeni v zasnovo tega brezpilotnega letala, bi morali omogočati odkrivanje zračnih in morskih ciljev na dolge razdalje.
Ruski brezpilotni letali srednjih in velikih dimenzij imajo številne težave, med drugim pomanjkanje kompaktnih, zmogljivih in varčnih domačih motorjev, pomanjkanje sodobne letalske elektronike. Eden najpomembnejših težav je pomanjkanje hitrih satelitskih kanalov za prenos podatkov s svetovnim dosegom, ki bi omogočali nadzor nad brezpilotnim letalom in sprejemanje izvidniških informacij od njega na veliki razdalji od izhodiščne točke.
Uporaba brezpilotnega letala AWACS z dolgim letom ne zahteva prisotnosti takšnih kanalov. Na splošno je lahko delo svežnja sistemov zračne obrambe dolgega dosega - UAV z dolgim letom videti tako:
UAV AWACS za dolgotrajno letenje vzleti z letališča in vstopi v patruljno območje nad položaji večplastne zračne obrambe. Vse informacije iz nje se pošiljajo upravljavcem sistemov protizračne obrambe na velike razdalje, nato pa prek točke bojne kontrole operaterjem drugih sistemov zračne obrambe, ki so del kombinirane ešalonske zračne obrambe. Let UAV je treba izvajati večinoma v samodejnem načinu po določeni poti. En sistem zračne obrambe na dolge razdalje bi moral vključevati dva brezpilotna letala AWACS. V tem primeru lahko v izmenah opravljajo bojno dežurstvo nad položaji raketnega sistema zračne obrambe v trajanju 36-48 ur, odvisno od oddaljenosti domačega letališča.
Zahteve za UAV brezpilotnih letal AWACS z dolgim letom so enake kot za UAV za sisteme zračne obrambe kratkega in srednjega dosega - visok operativni vir in nizki stroški letalske ure
Lahko se pojavi vprašanje: v naslovu članka je zapisano o delovanju raketnega sistema zračne obrambe na nizko letečih ciljih brez sodelovanja letalstva letalskih sil, brezpilotni letali z dolgim letom pa so jasno povezani z letalstvom. Tu je vprašanje bolj povezano z oddelki. V ZDA po sporazumu Johnson-McConnell med vojsko in letalskimi silami helikopterji ne pripadajo letalskim silam in so neposredno podrejeni ameriški vojski, delujejo v njenem interesu (delitev letal v ZDA med vojsko in letalstvom je tukaj dobro napisano). Torej v našem primeru dejstvo, da UAV pripada določenemu sistemu zračne obrambe, letalskim silam ne bo omogočilo uporabe v druge namene.
Večplastna zračna obramba z UAV AWACS
Uporaba brezpilotnega letala AWACS tipa štirikontropterja in brezpilotnega zrakoplova AWACS z dolgim letom bo omogočilo ustvarjanje goste radarske pokritosti terena in zagotovilo izdajo oznake cilja raketam z iskalcem ARGSN in IR na največjem dosegu.
Domnevno naj bi za dva sistema zračne obrambe kratkega dosega obstajal en stroj z dronom brezpilotnega letala ali dva stroja za štiri sisteme zračne obrambe. Raketni sistem zračne obrambe srednjega dosega bi moral vključevati dva stroja z brezpilotnim letalom brezpilotnega letala. Dva brezpilotna letala AWACS z dolgim letom bi morala pripadati sistemom zračne obrambe velikega dosega.
V ogroženem obdobju ali v primeru izbruha sovražnosti morajo brezpilotni letali z dolgim letom neprestano patruljirati nad položaji raketnih sistemov zračne obrambe. UAV brezpilotnih letal tipa quadrocopter iz sestave sistemov protizračne obrambe kratkega in srednjega dosega morajo biti na nosilnih vozilih v pripravljenosti za takojšen zagon. V primeru odkritja zračne nevarnosti je treba izstrelitev brezpilotnega letala brezpilotnega letala izvesti v nekaj minutah.
Stroški samih brezpilotnih letal in njihov čas letenja so tradicionalno bistveno nižji od stroškov letal in helikopterjev s posadko, zaradi česar je ta naloga ekonomsko privlačna. Tehnično tudi predlagani koncept ne vsebuje nepremostljivih težav.
Za stacionarne objekte velikega pomena lahko uporabite balone AWACS. V primeru zračne obrambe objektov, opremljenih z baloni AWACS, brezpilotni letali z dolgim letom niso potrebni in jih je mogoče izključiti iz sistema zračne obrambe na dolge razdalje ali pa so na letališču pripravljeni za odhod kot rezervno izvidništvo in označba cilja pomeni.
UAV AWACS za floto
Prej je bila v interesu zemeljskih sistemov protizračne obrambe obravnavana le uporaba UAV AWACS. Toda nič manj in morda tudi pomembnejša naloga je uporaba brezpilotnega letala AWACS tipa štirikopterja in brezpilotnega letala z dolgim letom v interesu zračne obrambe ladij mornarice. Glede na dejstvo, da na njih nimamo letalskih nosilcev in s tem letal AWACS, so sodobne ruske ladje zaradi fizičnih omejitev v dosegu odkrivanja nizko letečih ciljev slabo zaščitene pred zračnimi napadi, ne glede na to, na kateri zračni obrambi so,.
Uporaba brezpilotnega letala tipa quadrocopter na ladjah ruske mornarice bo znatno premaknila mejo uničevanja nizko letečih ciljev. In pošiljanje UAV z dolgim letom in dosegom na območje, kjer se nahajajo ladje mornarice, jim bo dalo dodatne možnosti za izvidovanje sovražnikovih sil in izdajo cilja za rakete velikega dosega.
Nemogoče je izključiti uporabo balonov in zračnih ladij AWACS v interesu mornarice, zlasti ker obstajajo zgodovinski primeri uporabe balonov v ruski floti.
sklepe
Kopenska in površinska zračna obramba brez možnosti napada na nizko leteče cilje na veliki razdalji bo premagana.
Za rešitev tega problema je v interesu sistemov protizračne obrambe kratkega in srednjega dosega potrebno ustvariti brezpilotni zrakoplov AWACS tipa štirikopterja, po možnosti z napajanjem prek kabla iz nosilnega vozila.
Za sistem zračne obrambe na dolge razdalje je treba okrepiti razvoj brezpilotnega letala AWACS z dolgim letom.
Za stacionarne objekte velikega pomena lahko uporabite balone AWACS.
Vsi zgoraj navedeni sistemi (UAV AWACS tipa quadrocopter, brezpilotni letali AWACS z dolgim letenjem in baloni AWACS) so zelo pomembni za povečanje učinkovitosti in preživetja ne le kopenskih sistemov zračne obrambe, ampak ladij ruske mornarice.
