Asigurarea funcționării sistemelor de apărare aeriană împotriva țintelor care zboară joase fără implicarea aviației Forțelor Aeriene
urca mai sus
O opțiune este să plasați radarul pe un dispozitiv de ridicare a catargului (PMU). Dacă plasăm radarul la o înălțime de 15 metri, atunci domeniul de vizibilitate al unei aeronave (LA) care se deplasează la o înălțime de 50 de metri deasupra suprafeței va fi de 41 km. Creșterea înălțimii PMU la 50 de metri va crește raza de vizibilitate teoretică cu doar 13 km (până la 54 km), în timp ce complexitatea și volumul unor astfel de echipamente vor crește într-o măsură mult mai mare.
S-ar părea că este destul de normal pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune de tip Pantsir-SM? Dar, în practică, terenul denivelat, pădurile, clădirile și alte obstacole naturale și artificiale vor reduce această valoare de câteva ori.
Care este înălțimea minimă la care trebuie ridicat radarul pentru a asigura detectarea țintelor care zboară joase?
Înălțimea la care mijloacele de detectare trebuie ridicate pentru a compensa terenul denivelat poate varia de la caz la caz. În cele mai multe cazuri, diferența de altitudine pe teritoriul plat al Rusiei într-un interval de 100-200 km nu este mai mare de 100-200 de metri. În zonele muntoase, diferența poate fi semnificativ mai mare și este dificil să se indice vreo valoare specifică.
În mod convențional, pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune (până la 40-50 km), este posibil să se ia înălțimea necesară pentru a compensa terenul denivelat la 100 de metri, pentru sistemele de apărare aeriană cu rază medie de acțiune (până la 50-150 km) , înălțimea necesară pentru a compensa denivelările terenului va fi de 200 de metri.
Astfel, altitudinea minimă pentru amplasarea radarului pentru detectarea țintelor cu zbor joasă pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune va fi de aproximativ 200 de metri, pentru sistemele de apărare aeriană cu rază medie de acțiune, de aproximativ 700 de metri. Înălțimea stației radar pentru a asigura funcționarea peste orizont a sistemelor de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune ar trebui să fie comparabilă cu altitudinea de zbor a aeronavelor AWACS, aproximativ 10 m, în acest caz, terenul joacă un rol mult mai mic.
Aceste înălțimi fac imposibilă utilizarea PMU, dar există câteva alte moduri de a „privi dincolo de orizont”.
Radar pe un balon
Una dintre aceste metode este utilizarea baloanelor. Proiectul JLENS este implementat în SUA. În cadrul acestui proiect, se preconizează amplasarea de echipamente radar și de recunoaștere optică pe baloane fixate în anumite puncte din țară și concepute pentru a detecta rachete de croazieră care zboară joase. Înălțimea baloanelor este de 3 - 4,5 km, masa sarcinii utile este de aproximativ trei tone. Raza de detectare a țintelor aeriene ar trebui să fie de aproximativ 550 km, țintele terestre de aproximativ 225 km. Pe lângă detectare, balonul JLENS trebuie să ofere o desemnare a țintei peste orizont pentru rachetele sol-aer. Pentru a menține balonul în poziție și pentru a face schimb de date, este planificată utilizarea unui cablu care include cabluri de alimentare și cabluri de date cu fibră optică într-o manta de carbon.
În cadrul sarcinii pe care o luăm în considerare, acest proiect are mai multe dezavantaje: balonul nu este foarte convenabil pentru mișcarea constantă pe drum și, dacă este posibil, trebuie să fie legat de un anumit punct, ceea ce exclude posibilitatea schimbării poziției de către mobil. sisteme de apărare aeriană și este inacceptabilă. În plus, dimensiunea uriașă a balonului (lungime peste 70 de metri) poate teoretic împiedica funcționarea acestuia în condiții de vânt puternic rafale.
Pe de altă parte, conceptul în sine este destul de promițător. Radarele amplasate pe baloane pot acoperi obiecte staționare de la loviturile IOS care zboară joase, în primul rând, cum ar fi mine pentru rachete balistice intercontinentale (ICBM), baze submarine, transportoare de rachete balistice, aerodromuri strategice pentru bombardiere, centrale nucleare și alte elemente critice ale forțelor armate ale țării. si infrastructura.
Astfel, în ciuda faptului că baloanele nu sunt cele mai bune mijloace pentru a oferi sistemelor de apărare aeriană capacitatea de a lovi ținte peste orizont, ele pot juca un rol important în acoperirea obiectelor staționare critice de la un atac brusc al sistemelor de apărare aeriană inamice care zboară joasă. . Principalul lor avantaj este posibilitatea de a rămâne cvasi-continuu în aer fără costuri semnificative de combustibil și electricitate.
În Rusia, astfel de baloane sunt dezvoltate de RosAeroSystems. În special, putem lua în considerare balonul legat de mare volum PUMA. Balonul Puma a fost conceput ca suport radar pentru supravegherea radar non-stop de la o înălțime de până la 5 km timp de 30 de zile fără aterizare.
Raza estimată de detectare și urmărire a țintelor aeriene va fi de 300-350 km. Balonul trebuie să reziste la vânturi de uragan de până la 46 m/s și la lovituri directe de fulgere. Balonul este ținut de un cablu-cablu în timpul urcării, coborârii și parcării la o înălțime de lucru, oferă, de asemenea, energie sistemelor de bord și sarcină utilă cu o putere de până la 40 kW, precum și îndepărtarea fulgerelor și a staticului. electricitate. Sarcina utilă a balonului PUMA este de până la 2250 kg.
Aparent, forțele armate ale Federației Ruse lucrează în această direcție:
Depinde de preocuparea Almaz-Antey, este necesar ca baloanele și aeronavele să poată avertiza nu numai despre amenințarea unui atac aerian, ci și rachete ghidate antiaeriene directe (SAM) echipate cu un cap de orientare radar activ (ARGSN) la ținte identificate.
Quadcoptere și alte vehicule aeriene fără pilot (UAV) pentru decolare și aterizare verticală
Să revenim la SAM. Pentru început, să luăm în considerare sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă și cu rază medie de acțiune, pentru care este necesară ridicarea radarului la o înălțime de 200, respectiv 700 de metri.
La începutul lui 2018, Boeing a introdus un prototip de avion de marfă fără pilot electric, quadrocopter. Acest UAV este conceput pentru a testa și depana tehnologiile necesare pentru a crea următoarea generație de aeronave de marfă și pasageri. Lungimea prototipului UAV este de 4,57 metri, lățime 5,49 metri, înălțime 1,22 metri, greutatea, inclusiv greutatea bateriilor, este de 339 de kilograme. Sarcină utilă - până la 226 kg. Designul include patru motoare electrice cu opt rotoare.
Prezentarea quadrocopterului cargo Boeing
Quadcopterele-UAV-urile electrice pot fi o soluție eficientă pentru detectarea EOS de zbor joasă pentru sistemele de apărare aeriană terestre și maritime.
Un quadcopter-UAV electric trebuie amplasat pe un vehicul de transport, acolo trebuie amplasat și un grup electrogen diesel (DGU) pentru a furniza energie electrică a UAV-ului. Din păcate, momentan nu se cunosc puterea motoarelor electrice ale quadcopterului experimental, timpul de încărcare a bateriei și timpul de zbor.
Pot fi luate în considerare două opțiuni:
- în prima opțiune, nu există baterii necesare pentru a menține un zbor lung, puterea este furnizată de la vehiculul de transport, există doar o mică baterie de rezervă pentru o aterizare de urgență a UAV, probabil, această opțiune poate fi considerată optimă;
- a doua opțiune poate fi folosită dacă masa cablului necesară pentru a furniza puterea necesară quadcopterului este prea mare, în acest caz, quadcopterul ar trebui să fie echipat cu baterii reîncărcabile sau supercondensatori (ionistori) cu funcție de încărcare rapidă.
Pentru a asigura continuitatea în aer, patru sisteme de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune necesită cel puțin două vehicule de transport cu UAV. Timpul în care UAV-ul rămâne în aer va fi limitat doar de disponibilitatea combustibilului pentru DGU.
În locul unui quadcopter electric, poate fi implementat un UAV bazat pe motoare cu piston pe benzină sau diesel. În Rusia, dezvoltarea și producerea unor astfel de soluții este realizată de compania SKYF Technology, care oferă clientului UAV-ul vertical de decolare și aterizare SKYF. În prezent, capacitatea de transport a UAV-ului SKYF este de 250 de kilograme, cu perspectiva creșterii la 400 de kilograme. Altitudinea de zbor a acestui UAV este de până la 3000 de metri.
Demonstrație de zbor SKYF UAV
Prezentarea UAV SKYF
Anterior, Gorizont a anunțat UAV-ul de tip elicopter Horizon Air S-100 cu radar universal, bazat pe modelul austriac Schiebel Camcopter S-100. Radarul universal Kolibri montat pe acest UAV, instalat în partea inferioară a fuzelajului, este dezvoltat în comun cu Institutul de Cercetare Științifică de Radiofizică din Moscova. Masa totală a echipamentului radar nu trebuie să depășească 6,5 kg, intervalul necesar în modul de vizualizare integrală (UAV) este de cel puțin 200 km, în modul de deschidere sintetică, cel puțin 20 km.
Sarcina utilă a acestui UAV este prea mică (35 kg) pentru a găzdui un radar cu caracteristici acceptabile, dar poate fi interesant ca concept. Timpul de ședere continuă în aer este de 6 ore.
Exemplele date de quadcopter-UAV-uri nu pot fi utilizate direct pentru a desfășura radare, deoarece acestea au o sarcină utilă relativ modestă, dar nu există nicio îndoială că proiectele lor vor fi dezvoltate și îmbunătățite în mod activ. În primul rând, acest lucru se aplică quadrocopterelor-UAV-urilor electrice.
Principalele cerințe pentru UAV-urile AWACS de tip quadrocopter sau UAV-AWACS de tip elicopter ar trebui să fie fiabilitatea ridicată și posibilitatea de a rămâne pe termen lung în aer, asigurând în același timp performanța de zbor specificată (LTH), precum și un nivel operațional ridicat. resurse și costuri reduse pe oră de zbor.
UAV-uri de mare altitudine
Pentru sistemele de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune, un UAV cu decolare și aterizare verticală nu va mai fi un mijloc eficient și suficient de recunoaștere, deoarece înălțimea radarului, pentru a atinge o rază de vizualizare de aproximativ 400 km, trebuie să depășească 10. metri.
Probabil, ca radar zburător pentru sistemele de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune, se pot folosi UAV-uri cu durată mare de zbor, tip de aeronavă, dimensiuni medii sau mari.
Unul dintre candidații pentru rolul de promițător trântor-DRLO poate deveni un UAV Altair cu o greutate la decolare de 5 tone și o sarcină utilă de 1-2 tone. Acest UAV este creat ca parte a proiectului de cercetare Altius-M la Sokol Design Bureau (Kazan) împreună cu compania Transas. Durata zborului său ar trebui să fie de până la 48 de ore, intervalul de zbor este de 10 km. În 000, programul Altair UAV a fost transferat la Ural Plant of Civil aviaţie„(UZGA). Testele de zbor ale UAV Altair ar trebui să înceapă în 2019.
Dispozitive de acest tip sunt dezvoltate în alte țări. În special, compania chineză CETC dezvoltă UAV-ul JY-300. Un dispozitiv de dimensiuni medii ar trebui să devină un purtător de antene conforme și să servească drept AWACS fără pilot. Conform datelor preliminare, UAV-ul JY-300 are o greutate la decolare de aproximativ 1300 kg și poate transporta o sarcină utilă de 400 kg. Este capabil să zboare până la 12 ore la altitudini de până la 7,6 km. Radarele încorporate în designul acestei drone ar trebui să permită detectarea țintelor aeriene și maritime la distanțe mari.
UAV-urile rusești de dimensiuni medii și mari sunt afectate de multe probleme, inclusiv lipsa motoarelor interne compacte, puternice și economice, lipsa avionicii moderne. Una dintre cele mai importante probleme este lipsa canalelor de transmisie de date prin satelit de mare viteză cu acoperire globală, care să permită controlul UAV-ului și primirea informațiilor de informații de la acesta la o distanță mare de baza de origine.
Utilizarea UAV-urilor AWACS cu o durată mare de zbor nu necesită prezența obligatorie a unor astfel de canale. În termeni generali, munca unei combinații de sisteme de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune - un UAV de lungă durată poate arăta astfel:
Un UAV AWACS cu rază mare de acțiune decolează de pe aerodrom și intră în zona de patrulare peste pozițiile apărării aeriene stratificate. Toate informațiile din acesta sunt trimise operatorilor sistemelor de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune și, în continuare, prin punctul de control al luptei, operatorilor altor sisteme de apărare aeriană care fac parte din sistemul comun de apărare aeriană stratificată. Zborul UAV ar trebui să se efectueze în cea mai mare parte în modul automat de-a lungul unei anumite traiectorii. Un sistem de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune ar trebui să includă două AWACS. În acest caz, ei pot îndeplini sarcinile de luptă în schimburi peste pozițiile sistemului de apărare aeriană pentru o durată de 36-48 de ore, în funcție de distanțarea aerodromului de origine.
Cerințele pentru UAV-urile AWACS cu rază lungă de acțiune sunt aceleași ca și pentru UAV-urile pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă și medie - o resursă operațională ridicată și un cost redus pe oră de zbor.
Poate apărea o întrebare: titlul articolului se referă la activitatea sistemelor de apărare aeriană pe ținte care zboară joase fără implicarea aviației Air Force, iar UAV-urile cu o durată lungă de zbor sunt în mod clar legate de aviație. Aici întrebarea este mai degrabă în afilierea departamentală. În Statele Unite, în conformitate cu acordul Johnson-McConnell dintre armată și Forțele Aeriene, elicopterele nu aparțin Forțelor Aeriene și sunt direct subordonate Armatei SUA, acționează în interesele acesteia (diviziunea aeronavelor în Statele Unite între armata si aviatia este bine scrisa aici). Deci, în cazul nostru, faptul că UAV aparține unui anumit sistem de apărare aeriană nu va permite să fie utilizat de către Forțele Aeriene în alte scopuri.
Apărare aeriană stratificată cu UAV AWACS
Utilizarea UAV-urilor AWACS de tip quadcopter și a UAV-urilor AWACS cu rază lungă de acțiune va crea o acoperire radar densă a zonei și va oferi desemnarea țintei rachetelor cu ARGSN și căutător IR la distanță maximă.
Probabil, pentru două sisteme de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune ar trebui să existe un vehicul cu un AWACS de tip quadcopter sau două vehicule pentru patru sisteme de apărare aeriană. Sistemul de apărare aeriană cu rază medie de acțiune ar trebui să includă două vehicule cu AWACS de tip quadrocopter. Două UAV AWACS cu rază lungă de acțiune ar trebui clasificate ca sisteme de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune.
Într-o perioadă amenințată sau în cazul declanșării ostilităților, UAV-urile cu rază lungă de acțiune trebuie să efectueze patrule continue asupra pozițiilor sistemului de apărare aeriană. UAV-urile de tip quadrocopter, din compoziția sistemelor de apărare aeriană cu rază scurtă și cu rază medie de acțiune, trebuie să fie pe vehiculele de transport în pregătire pentru lansare imediată. În cazul detectării unei amenințări aeriene, lansarea unui UAV de tip quadrocopter ar trebui efectuată în câteva minute.
Costul UAV-urilor în sine și timpul lor de zbor este în mod tradițional semnificativ mai mic decât costul aeronavelor și elicopterelor cu pilot, ceea ce face ca această sarcină să fie atractivă din punct de vedere economic. Conceptul propus tehnic, de asemenea, nu conține probleme insurmontabile.
Pentru obiectele staționare de mare importanță se pot folosi baloane AWACS. În cazul apărării aeriene a obiectelor echipate cu baloane AWACS, UAV-urile de lungă durată nu sunt necesare și pot fi excluse din sistemul de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune sau pot fi la aerodrom gata de decolare ca mijloc de rezervă de recunoaștere și țintă. desemnare.
UAV AWACS pentru flotă
Anterior, a fost luată în considerare doar utilizarea UAV-urilor AWACS în interesul sistemelor de apărare aeriană de la sol. Dar nu mai puțin, și poate mai importantă sarcină este utilizarea UAV-urilor AWACS de tip quadcopter și a UAV-urilor cu o durată lungă de zbor în interesul apărării aeriene a navelor navale. flota (Marină). Având în vedere faptul că nu avem portavioane și, în consecință, aeronave AWACS pe ele, navele rusești moderne sunt slab protejate de atacurile aeriene, indiferent de ce fel de apărare aeriană au, din cauza restricțiilor fizice privind raza de detectare a low- ținte zburătoare.
Utilizarea UAV-urilor de tip quadrocopter pe navele marinei ruse va împinge în mod semnificativ în spate limita distrugerii țintelor care zboară joase. Și trimiterea UAV-urilor cu o durată mare de zbor și o rază de acțiune în zona în care sunt situate navele Marinei le va oferi oportunități suplimentare pentru recunoașterea forțelor inamice și eliberarea desemnării țintei pentru rachetă. arme raza lunga.
Utilizarea baloanelor și a aeronavelor AWACS în interesul Marinei nu poate fi exclusă, mai ales că istoric există exemple de utilizare a baloanelor de către flota rusă.
Constatări
Apărarea aeriană la sol și la suprafață, fără posibilitatea de a ataca ținte care zboară joase la o distanță mare, va fi învinsă.
Pentru a rezolva această problemă, în interesul sistemelor de apărare aeriană cu rază scurtă și medie de acțiune, este necesar să se creeze un UAV AWACS de tip quadcopter, de preferință cu alimentare prin cablu de la vehiculul de transport.
Pentru sistemele de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune, este necesară intensificarea dezvoltării UAV-urilor AWACS cu rază lungă de acțiune.
Pentru obiectele staționare de mare importanță se pot folosi baloane AWACS.
Toate sistemele de mai sus (UAV-uri AWACS de tip quadcopter, UAV-uri AWACS de lungă durată și baloane AWACS) sunt de mare importanță pentru îmbunătățirea eficienței și supraviețuirii nu numai a sistemelor de apărare aeriană de la sol, ci și a navelor Marinei Ruse.
- Andrei Mitrofanov
- ria.ru, rosaerosystems.ru, planetcalc.ru, vhfdx.ru, aviation-gb7.ru, artek-braiding.ru, topwar.ru, VPK.name, skyf.pro, gorizontrostov.ru
- Articole din această serie:
Revoluție în apărarea aeriană prin depășirea capacităților sale de a intercepta ținte: soluții
Interacțiunea sistemelor de apărare aeriană de la sol și aeronavelor Forțelor Aeriene
informații