Găsiți un portavion: Space Reconnaissance
Nu cu mult timp în urmă, Alexander Timokhin în articolele sale minunate Război naval pentru începători. Aducem portavionul „la lovitură” и Război naval pentru începători. Problemă de desemnare a țintei a luat în considerare în detaliu problema căutării portavioanelor și a grupurilor de atac naval (AUG și KUG), precum și a țintirii armelor de rachetă asupra acestora.
Dacă vorbim despre vremurile URSS și despre capacitățile actuale de informații ale navalei flota (Marina) a Federației Ruse, situația este într-adevăr destul de tristă, iar utilizarea de rachete arme cu o rază lungă de acțiune poate fi extrem de dificil. Cu toate acestea, acest lucru se poate spune nu numai despre Marina, ci și despre capacitățile de informații ale forțelor armate ale Federației Ruse în ansamblu. Lipsa de aeronave de avertizare timpurie (AWACS), radar, avioane de recunoaștere electronice și optoelectronice (analogii americanilor Boeing E-8 JSTARS), absența completă a vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) grele de mare altitudine, cantitatea și calitatea insuficientă a sateliților de recunoaștere și sateliți de comunicații, agravate după impunerea sancțiunilor din lipsa elementului intern de bază.
Cu toate acestea, informațiile și comunicațiile sunt piatra de temelie a armatei moderne și, fără ele, nu poate fi vorba de vreo confruntare cu un adversar modern high-tech. Pe baza acestei teze, să luăm în considerare ce sisteme spațiale pot fi utilizate eficient pentru a detecta și urmări AUG și CUG.
sateliți de recunoaștere
Sistemul de recunoaștere globală a spațiului marin prin satelit și desemnare a țintei (MKRTS) „Legendă” creat în URSS a inclus sateliți pentru inteligența electronică pasivă US-P și inteligența radar activă US-A.
Imagini ale sateliților US-A (sus) și US-P (jos) din componența „Legendei” ICRC
În articolul său, Alexander Timokhin vorbește despre eficiența destul de scăzută a Legend ICRC și este destul de simplu de explicat acest lucru. Conform datelor preluate de pe site navy-korabel.livejournal.com, în diferite perioade de timp de funcționare a Legend ICRC (din 1975 până în 2008) au existat de la 0 (!) la 6 sateliți funcționali pe orbită:
„Cel mai mare număr de nave spațiale Legends (șase) a putut fi observat pe orbită o singură dată pe parcursul a 20 de zile în a treia etapă (în perioada 04.12.1990/24.12.1990/0,2 - 5/175/1,5), ceea ce reprezintă 15% din timpul total de funcționare. a sistemului CICR. Gruparea formată din cinci nave spațiale a finalizat 1201 „ture” cu o durată totală de 10 de zile. (30%). Mai departe (în direcția scăderii numărului de CA) continuă să crească: patru CA - 1447 episoade, 12 zile. (zece%); trei - 38 de „ture”, 2485 zile. (21%); două - 32 „ture”, 4821 zile. (40%); unu - 12 de episoade, 1858 de zile. (15%). În cele din urmă, niciunul - 24 intervale de timp, XNUMX de zile. (XNUMX% din total și XNUMX% din a doua perioadă).
În plus, „Legenda” nu a funcționat niciodată ca standard (patru US-A și trei US-P), iar numărul de US-A pe orbită nu a depășit niciodată două. Desigur, trei sau mai mulți US-P au fost capabili să furnizeze un studiu zilnic fără fir al Oceanului Mondial, dar fără US-A, datele primite de la ei și-au pierdut fiabilitatea.
În plus, „Legenda” nu a funcționat niciodată ca standard (patru US-A și trei US-P), iar numărul de US-A pe orbită nu a depășit niciodată două. Desigur, trei sau mai mulți US-P au fost capabili să furnizeze un studiu zilnic fără fir al Oceanului Mondial, dar fără US-A, datele primite de la ei și-au pierdut fiabilitatea.
Este clar că, în această formă, sistemul Legend ICRC nu ar fi capabil fizic să ofere URSS / Marinei Ruse informații de încredere despre AUG și KUG ale inamicului. Motivul principal pentru aceasta este durata de viață extrem de scurtă a sateliților pe orbită - o medie de 67 de zile pentru US-A și 418 zile pentru US-P. Nici măcar Elon Musk nu va putea produce prin satelit cu o centrală nucleară la fiecare două luni...
În locul Legend ICRC, este pus în funcțiune sistemul de recunoaștere spațială Liana, care include sateliți de tipurile Lotos-S (14F145) și Pion-NKS (14F139). Sateliții „Lotos-S” sunt proiectați pentru inteligența electronică pasivă, iar „Pion-NKS” pentru inteligența radar activă. Rezoluția lui Pion-NKS este de aproximativ trei metri, ceea ce face posibilă detectarea navelor realizate folosind tehnologii de reducere a stealth.
Imaginea și aspectul satelitului Pion-NKS pentru recunoașterea radar activă, care face parte din sistemul Liana
Având în vedere întârzierile în punerea în funcțiune a sateliților sistemului Liana, precum și problemele în curs cu sateliții ruși cu durata de viață activă, se poate presupune că eficiența sistemului Liana va fi departe de a fi de dorit. În plus, orbita sateliților sistemului Liana se află la o altitudine de aproximativ 500-1000 km. În consecință, acestea pot fi distruse de rachetele SM-3 Block IIA, cu o zonă de ucidere de până la 1500 km înălțime. Rachetele SM-3 și purtătorii pentru lansarea lor sunt disponibile în SUA în cantități semnificative, iar costul rachetei SM-3 este cel mai probabil mai mic decât al sateliților Lotos-S sau Pion-NKS, combinat cu costul punerii lor în orbită.
Rezultă de aici că sistemele de recunoaștere prin satelit sunt ineficiente pentru căutarea AUG și KUG? În niciun caz. De aici rezultă doar că unul dintre domeniile cele mai prioritare pentru dezvoltarea industriei ruse ar trebui să fie dezvoltarea componentelor electronice în general și a electronicii „spațiale” în special. Unele lucrări în această direcție sunt în curs de desfășurare. În special, STC Modul a primit 400 de milioane de ruble pentru crearea și lansarea producției de cipuri destinate utilizării în navele spațiale de generație următoare. Celor care sunt interesați de acest subiect li se poate recomanda să citească istorie dezvoltarea microprocesoarelor spațiale în două părți: Часть 1 и Часть 2.
Deci, ce navă spațială (SC) poate căuta cel mai eficient AUG și KUG? Există mai multe opțiuni posibile.
decizie conservatoare
Cel mai conservator mod de dezvoltare este continuarea îmbunătățirii sateliților de recunoaștere ai liniei MKRTS „Legend” - „Liana”. Adică crearea unor sateliți suficient de mari aflați pe orbite de ordinul a 500-1000 km. Un astfel de sistem va fi eficient dacă sunt îndeplinite mai multe condiții:
- crearea de sateliți artificiali ai Pământului (AES) cu o perioadă de existență activă de cel puțin 10-15 ani;
- lansarea unui număr suficient dintre acestea pe orbita Pământului (numărul necesar depinde de caracteristicile echipamentului de recunoaștere instalat pe satelit);
- echiparea sateliților de recunoaștere cu sisteme de apărare activă împotriva armelor antisateliți, în primul rând din clasa „sol-spațiu”.
Primul punct implică crearea unei baze de elemente fiabile, capabile să funcționeze în vid (în compartimente nepresurizate). Implementarea celui de-al doilea punct depinde în mare măsură nu numai de costul sateliților înșiși, ci și de reducerea costului lansării acestora pe orbită, ceea ce implică necesitatea dezvoltării vehiculelor de lansare reutilizabile (LV).
Al treilea punct (echiparea sateliților de recunoaștere cu sisteme active de apărare anti-sateliți) poate include ceva de genul unui sistem de apărare activă a tancurilor (KAZ), care asigură înfrângerea focoaselor antirachetă care sosesc cu elemente cinetice, orbitoare capete optoelectronice de orientare (GOS) cu radiații laser și eliberarea de perdele de fum și aerosoli, capcane cu infraroșu și radar. Aplicare posibilă momeli gonflabile cu cel mai simplu bloc pentru menținerea orientării și simularea performanței.
Dacă este destul de dificil să se asigure distrugerea cinetică a focoaselor antirachete (deoarece sunt necesare sisteme de ghidare adecvate), atunci mijloacele de ejectare a momelilor și a perdelelor de protecție pot fi bine implementate.
constelație de satelit
O opțiune alternativă este plasarea unui număr mare de sateliți mici cu senzori multispectrale la bord pe o orbită de referință joasă (LEO), formând o rețea de senzori distribuiti. Este puțin probabil să fim primii aici. După ce a câștigat experiență în implementarea unor grupuri uriașe de sateliți de comunicații Starlink de la SpaceX, Este foarte probabil ca Statele Unite să folosească restanța primită pentru a crea rețele mari de sateliți de recunoaștere pe orbită joasă, „câștigând după numere, nu prin îndemânare”.
Începând cu 24 octombrie 2020, 893 de sateliți Starlink au fost lansați pe orbită, 45 de sateliți au fost deorbitați și este planificată lansarea de la 12 la 000 de sateliți în total
Ce va oferi un număr mare de sateliți de recunoaștere pe orbită joasă? Privire de ansamblu asupra teritoriului planetei flota de suprafață „clasică”. и sisteme mobile de rachete la sol (PGRK) ale forțelor nucleare strategice (SNF) practic nu va exista nicio șansă de a evita detectarea. În plus, o astfel de rețea de satelit de recunoaștere este aproape imposibil de dezactivat imediat. Sateliții compacti sunt mai greu de distrus, iar antirachetele vor fi mai scumpe decât sateliții pe care îi distrug.
În cazul eșecului unora dintre sateliți, un transportator poate pune câteva zeci de sateliți mici pe orbită simultan pentru a compensa pierderile. Mai mult, dacă vehiculele de lansare „mari” pot fi lansate doar din porturi spațiale (care sunt ținte destul de vulnerabile în caz de război), atunci sateliții de dimensiuni mici, cu o greutate de 100-200 de kilograme, pot fi lansați pe orbită. vehicule de lansare ultrauşoare. Ele pot fi amplasate pe platforme mobile de lansare sau pe cele staționare, dar fără a fi nevoie să desfășoare o infrastructură complexă și greoaie – ceva de genul „jump spaceports”. Astfel de rachete pot, dacă este necesar, să lanseze rapid un satelit de recunoaștere cât mai curând posibil după primirea unei cereri.
Proiectul vehiculului ultra-ușor de lansare cu metan „Aniva” al companiei ruse Lin Industrial
Deoarece inamicul nu are informații despre ora de lansare și orbita pe care va fi lansat satelitul artificial, lansarea „brută” a unui satelit de recunoaștere pe orbită va crea un efect de incertitudine care îngreunează mascarea AUG și KUG. prin evitarea întâlnirii câmpului vizual al satelitului de recunoaştere.
Apropo, durata scurtă de viață a sateliților ICRT „Legend”, determinând numărul lor insuficient pe orbită, a condus la decizia de a prefabrica sateliții de recunoaștere US-A, US-P și Cyclone-2 și de a stoca lor. Pentru a asigura posibilitatea lansării prompte pe orbită în termen de 24 de ore din momentul în care s-a luat decizia lansării acestora.
„Posibilitatea desfășurării operaționale a sateliților sistemului ICRC „Legend” a fost confirmată în timpul unei lansări pereche din 15 și 17 mai 1974 și testată în timpul Războiului Falkland, la începutul căruia (02.04.1982/14.06.1982/29.04.1982 - 01.06.1982/XNUMX). /XNUMX) nu existau sateliți ai sistemului pe orbită, totuși, XNUMX - XNUMX/XNUMX/XNUMX au fost lansate doi US-A și unul US-P.
Rusia nu are încă competența de a crea și pune pe orbită sateliți, al căror număr este de sute și mii. Și nimeni nu le are, cu excepția SpaceX. Ceea ce nu este deloc un motiv să ne odihnim pe lauri (având în vedere decalajul nostru general în baza elementului și crearea de vehicule de lansare reutilizabile).
În același timp, planurile Americii de a crea o rețea uriașă de sateliți de dimensiuni mici sunt deja exprimate deschis. În special, Statele Unite și Japonia intenționează să creeze împreună o constelație de sateliți de detectare pe orbită joasă pentru sistemul de apărare antirachetă (ABM). Ca parte a acestui program, americanii plănuiesc să lanseze aproximativ o mie de sateliți pe o orbită cu o altitudine de 300 până la 1000 de kilometri. Primii 30 de sateliți experimentali sunt planificați să fie pusi în funcțiune în 2022.
Biroul de proiecte de cercetare avansată DARPA lucrează la proiectul Blackjack, care implică lansarea simultană a 20 de sateliți mici care operează ca parte a unei singure constelații. Fiecare satelit va îndeplini o funcție specifică - de la avertizarea unui atac cu rachetă până la furnizarea de comunicații. Satelitul Blackjack de 1500 kg este planificat să fie lansat în grupuri la fiecare șase zile folosind un vehicul de lansare retractabil.
Grupuri de sateliți promițători de dimensiuni mici ar trebui să funcționeze ca o echipă, rezolvând împreună sarcinile de recunoaștere, navigație și comunicații.
Agenția de Dezvoltare Spațială a SUA (SDA), implicată și ea în proiectul Blackjack, dezvoltă proiectul New Space Architecture. În acest context, este planificată lansarea pe orbită a unei constelații de sateliți care oferă soluția problemelor informaționale în interesul apărării antirachetă și include sateliți produși în masă cu o greutate de la 50 la 500 kg.
Aceste programe nu au legătură directă cu mijloacele de detectare a AUG și KUG, dar pot fi folosite ca bază pentru crearea unor astfel de sisteme. Sau chiar obțineți o astfel de funcționalitate în procesul de dezvoltare.
Nave spațiale de manevră
O altă modalitate de a detecta și urmări AUG și KUG poate fi manevrarea navelor spațiale. La rândul lor, navele spațiale de manevră pot fi de două tipuri:
- sateliți echipați cu motoare pentru corectarea orbitei și
- nave spațiale de manevră reutilizabile lansate de pe Pământ și aterizare periodică pentru întreținerea și realimentarea motoarelor.
Rusia are competențe atât în ceea ce privește crearea de motoare ionice, cât și în ceea ce privește crearea sateliților de manevră, dintre care unora (așa-numiții „sateliți inspectori”) li se atribuie funcțiile de nave spațiale de lovitură capabile să distrugă navele spațiale inamice printr-o coliziune controlată.
Motor cu ioni rusesc ID-200 KR
Teoretic, acest lucru face posibilă echiparea sistemelor Liana ICRT cu sisteme de propulsie. Posibilitatea unei schimbări operaționale a orbitei satelitului va complica semnificativ sarcina AUG și KUG pentru a evita încrucișarea cu câmpul vizual al sateliților zburători. Conceptul de zone „moarte” va deveni și el destul de neclar. În plus, capacitatea de a manevra activ, împreună cu prezența sistemelor de protecție active, va permite sateliților să evite să fie loviți de arme anti-sateliți.
Capacitatea sateliților de recunoaștere de a manevra și schimba orbita nu va permite AUG și KUG să evite detectarea din cauza evitării planificate a întâlnirii cu câmpul vizual al sateliților zburători și să folosească „zonele moarte” ale vederii lor.
Dezavantajul sateliților de manevră este aprovizionarea limitată cu combustibil la bord. În cazul în care planificăm ciclul de viață al unui satelit de ordinul a 10-15 ani, atunci acesta va putea efectua ajustări extrem de rar. Calea de ieșire din această situație poate fi crearea de nave-cisternă specializate. Având în vedere experiența Federației Ruse în crearea sateliților de manevră și în andocarea automată a navelor spațiale, această sarcină este destul de rezolvabilă.
În ceea ce privește a doua opțiune (manevrarea navelor spațiale reutilizabile), atunci, din păcate, competența noastră în crearea lor s-ar putea pierde în mare măsură. A trecut prea mult timp de la zborul automat al lui Buran și tot proiectele de vehicule de lansare și nave spațiale reutilizabile sunt la stadiul inițial de dezvoltare.
Nava spațială „Buran” a efectuat pentru prima dată în lume o aterizare orizontală complet automată pe aerodrom - Rusia nu mai poate crea nave spațiale de tip „Buran”
Proiectul vehiculului de lansare complet reutilizabil „Korona” al Makeeva SRC, ca și alte proiecte de nave spațiale reutilizabile rusești, este în stadiul de imagini și machete.
În același timp, Statele Unite au acum cel puțin o navă spațială, pe baza căreia poate fi creat un vehicul de recunoaștere orbitală. Aceasta este o navă spațială fără pilot Boeing X-37B, al cărei concept este similar cu cel al navetei spațiale și al navetelor spațiale Buran.
Boeing X-37B
Boeing X-37B este capabil să se lanseze pe orbită și să coboare ușor 900 kg de sarcină utilă pe Pământ. Perioada maximă de ședere pe orbită este de 780 de zile. De asemenea, are capacitatea de a manevra intens și de a schimba orbita în intervalul de la 200 la 750 de kilometri. Posibilitatea de a lansa Boeing X-37B pe orbită cu un vehicul de lansare Falcon 9 cu o primă etapă reutilizabilă face posibilă în viitor reducerea semnificativă a costului lansării lui pe orbită.
Proiecții Boeing X-37B
În acest moment, SUA afirmă că X-37B este folosit doar pentru experimente și cercetare. Cu toate acestea, Rusia și China bănuiesc că X-37B ar putea fi folosit în scopuri militare (inclusiv ca interceptor spațial). Dacă echipamentul de recunoaștere este amplasat pe Boeing X-37B, acesta poate efectua în mod eficient recunoașterea în interesul tuturor ramurilor forțelor armate americane. Suplimentarea sateliților de recunoaștere existenți în zonele amenințate sau înlocuirea acestora în caz de defecțiune.
Divizia Sierra Nevada Corporation a companiei private SpaceDev creează o navă spațială reutilizabilă Dream Chaser (Running for a Dream), dezvoltată pe baza proiectului sovietic al navei spațiale experimentale reutilizabile BOR-4. Conceptul general de lansare și aterizare al navei spațiale Dream Chaser este comparabil cu cel al avionului spațial fără pilot X-37B. Sunt planificate atât versiunile cu echipaj, cât și cele pentru marfă.
Versiunea prototip cu echipaj uman a navei spațiale reutilizabile Dream Chaser
Versiunea de marfă a Dream Chaser Cargo System (DCCS) ar trebui să fie capabilă să lanseze 5 tone de sarcină utilă pe orbită și să returneze 1750 kg pe Pământ. Astfel, dacă presupunem că masa echipamentului de recunoaștere și a rezervoarelor de combustibil suplimentare va fi de 1,7 tone, atunci alte 4,3 tone vor fi pentru combustibil, ceea ce va permite versiunii de recunoaștere a sistemului Dream Chaser Cargo să efectueze manevre intensive și corectarea orbitei pentru o perioadă lungă de timp. Prima lansare a sistemului Dream Chaser Cargo este planificată pentru 2021.
Imagine a versiunii cargo a navei spațiale reutilizabile Dream Chaser
Atât Boeing X-37B, cât și Dream Chaser au un profil de întoarcere și aterizare moale. Acest lucru va reduce în mod semnificativ cantitatea de supraîncărcare experimentată de încărcătura care se întoarce de la stație (comparativ cu o navă spațială cu o aterizare verticală). Ceea ce este critic pentru echipamentele de recunoaștere sofisticate. În special, pentru nava spațială Dream Chaser, este declarată o supraîncărcare de aterizare de cel mult 1,5G.
Cu modulul suplimentar combustibil Shooting Star (stea căzătoare), sarcina utilă a sistemului Dream Chaser Cargo poate fi mărită cu până la 7 tone. Acesta va putea funcționa pe orbite, până la eliptice sau geosincrone.
Sistem de marfă Dream Chaser cu modul Shooting Star
Având în vedere capabilitățile potențiale ale sistemului de marfă Dream Chaser cu modulul Shooting Star, Sierra Nevada Corporation a propus Departamentului de Apărare al SUA utilizarea modulelor Shooting Star ca „avanposturi orbitale” pentru informații, navigație, control și comunicații, precum și pentru experimente și alte misiuni. Nu este încă complet clar dacă modulul este considerat a funcționa separat de nava spațială reutilizabilă Dream Chaser Cargo System sau dacă acestea vor fi utilizate împreună.
Care este nișa navelor spațiale fără pilot reutilizabile în ceea ce privește recunoașterea AUG și KUG?
Navele spațiale de recunoaștere reutilizabile nu vor înlocui sateliții de recunoaștere, dar îi pot completa în așa fel încât sarcina de a ascunde mișcarea AUG și KUG va deveni mult mai complicată.
Constatări
Se pune întrebarea, cât de realistă și justificată din punct de vedere economic este desfășurarea unor constelații mari de sateliți pentru a detecta AUG și KUG, precum și pentru a ținti armele de rachete asupra lor? La urma urmei, s-a spus în mod repetat despre costul uriaș al sistemului ICRC „Legend”, împreună cu eficiența sa destul de scăzută?
În ceea ce privește „Legenda” ICRC, problemele costului ridicat și eficienței sale scăzute sunt indisolubil legate de perioada scurtă de existență activă a sateliților de recunoaștere din componența sa (așa cum sa menționat deja mai sus). Și sistemele spațiale promițătoare ar trebui să fie lipsite de acest neajuns.
Dacă problemele creării de nave spațiale și sateliți fiabile și moderne, vehicule de lansare reutilizabile promițătoare, nave spațiale cu și fără pilot nu sunt rezolvate în Federația Rusă, atunci nu rezervoare, nici portavioanele și nici avioanele de vânătoare din generația a cincea nu ne vor salva. Pentru că superioritatea militară în viitorul previzibil se va baza pe capacitățile oferite de sistemele spațiale în diverse scopuri.
Cu toate acestea, orice buget militar nu este cauciuc, nici măcar al Statelor Unite. Și cea mai bună opțiune poate fi crearea unui singur grup spațial de recunoaștere, care acționează în interesul tuturor tipurilor de forțe armate (AF).
O astfel de constelație poate include atât sateliți, cât și nave spațiale de manevră orbitală reutilizabile. În multe privințe, o astfel de asociație nu va avea contradicții și competiție pentru resurse, deoarece „zonele de lucru” ale diferitelor tipuri de aeronave cu greu se vor suprapune. Și dacă o fac, înseamnă că Forțele Armate vor acționa în cadrul rezolvării unei singure sarcini. De exemplu, ca parte a unui atac comun asupra AUG al inamicului de către forțele aeriene (Forțele Aeriene) și Marinei.
Problema interacțiunii între specii este una dintre cele mai importante. În special, Statele Unite îi acordă o atenție deosebită. Și cu siguranță va aduce rezultate. De exemplu, cele mai recente rachete antinavă AGM-158C LRASM ar trebui folosite și de la bombardierele B-1B ale Forțelor Aeriene ale SUA, ceea ce implică necesitatea unei cooperări strânse între Forțele Aeriene și Marina SUA.
Desigur, grupul de recunoaștere spațială singur nu este încă capabil să ofere o probabilitate de XNUMX% de a detecta AUG și KUG, precum și de a ținti rachete antinavă asupra lor. Dar acesta este elementul cel mai important și critic al eficienței în luptă a forțelor armate în general și a Marinei în special.
Despre alte mijloace de recunoaștere și desemnare a țintei vom vorbi în articolul următor.
informații