Găsiți un portavion: o vedere din stratosferă
В materialul anterior am luat în considerare problema căutării portavioanelor și a grupurilor de lovitură de bord (AUG și KUG), precum și a țintirii armelor de rachete către acestea folosind echipamente de recunoaștere spațială. Dezvoltarea constelațiilor orbitale de sateliți de recunoaștere și comunicații are o importanță strategică pentru asigurarea securității statului, cu toate acestea, detectarea portavioanelor și a grupurilor de atac de bord (AUG și KUG) și îndrumarea rachetelor antinavă (ASM) pe ele pot fi realizate eficient și prin alte mijloace. În acest material, considerăm complexe stratosferice promițătoare care pot fi folosite pentru a rezolva aceste probleme.
Sateliți atmosferici - dirijabile stratosferice fără pilot
Articolul Revigorarea aeronavelor. Dirigibile ca parte importantă a forțelor armate ale secolului XXI am examinat posibilele utilizări ale aeronavelor pe câmpul de luptă. Una dintre cele mai eficiente moduri de a le folosi este crearea de avioane de recunoaștere cu autonomie și câmp vizual enorm.
Un exemplu este proiectul rusesc al dirijabilului fără pilot Berkut, conceput să opereze la altitudini de aproximativ 20-23 de kilometri timp de șase luni. Durata mare a zborului trebuie asigurata de lipsa echipajului si a unui sistem de alimentare alimentat cu panouri solare. Principalele sarcini preconizate ale navei Berkut sunt de a furniza releu de comunicații și recunoaștere la altitudine mare, inclusiv detectarea și identificarea obiectelor terestre și maritime.
Conceptul de dirijabil Berkut.
Masa echipamentului de recunoaștere care poate fi amplasat pe dirijabilul Berkut este de 1 de kilograme, echipamentul instalat este prevăzut cu putere. Dirijabilul poate menține o poziție dată într-un mod similar cu un satelit geostaționar. La o altitudine de 200 de kilometri, orizontul radio este de aproximativ 20-600 de kilometri, suprafața cercetată este de peste un milion de kilometri pătrați, ceea ce este comparabil cu zona Germaniei și Franței la un loc. Stațiile radar moderne (RLS) cu o rețea de antene în fază activă (AFAR) pot oferi o rază de detectare a țintelor de suprafață mare la o distanță de aproximativ 750-500 de kilometri.
Caracteristicile de performanță ale aeronavei fără pilot „Berkut”.
Dirijabilele pot merge și mai sus. Funcționarea acestora la o altitudine de aproximativ 30 de kilometri poate fi practic garantată, iar altitudinea atinsă a baloanelor meteorologice este de până la 50 de kilometri.
În 2005, armata americană a anunțat deschiderea unui program de construcție de baloane și dirijabile militare la altitudine ultra-înaltă, care vor trebui să opereze aproape la limita inferioară a spațiului. În același an, Agenția de Cercetare pentru Apărare Avansată DARPA a efectuat lucrări preliminare privind formarea aspectului unui balon de recunoaștere capabil să funcționeze la o altitudine de aproximativ 80 km.
Ce sarcini pot fi atribuite dirijabilelor fără pilot la altitudine mare?
În primul rând, acesta este controlul granițelor de stat ale Rusiei, inclusiv cele maritime. Dirijabilele de avertizare timpurie la înaltă altitudine (AWACS) pot detecta rachete de croazieră care zboară joase și pot emite desemnarea țintei pe acestea aeronavelor de luptă. aviaţie și sisteme de rachete antiaeriene (SAM), ceea ce este imposibil pentru radarele staționare peste orizont (ZGRLS). În ceea ce privește controlul zonelor de apă, dirijabilele fără pilot pot detecta periscoapele submarinelor, aviației navale, navelor cu o singură suprafață, AUG și KUG.
O altă opțiune ar putea fi desfășurarea de avioane AWACS fără pilot „în ape neutre” - în puncte cheie din oceane și/sau în zona de vizibilitate a bazelor navale inamice. Întreținerea unor astfel de dirijabile poate fi efectuată de către nave specializate sau pe teritoriul țărilor prietene/neutre.
Potenţial, dirijabilele fără pilot pot însoţi AUG imediat după ce portavionul intră în mare. Regiunilor de control dedicate pot fi alocate anumitor aeronave, în care acestea trebuie să-și escorteze AUG / KUG „lor”, transferându-le în anumite puncte către aeronavele din regiunea următoare.
Desigur, dirijabilele voluminoase sunt o țintă destul de vulnerabilă pentru aviația inamică, dar există mai multe nuanțe: în primul rând, atunci când se află în interiorul graniței de stat și la o distanță mică de aceasta, siguranța aeronavelor fără pilot poate fi asigurată de aviația aeriană. forță (Forțele Aeriene), în timp ce noi vom asigura controlul de suprafață la o distanță de aproximativ 600-800 de kilometri de frontiera de stat.
Doar trei dirijabile AWACS de mare altitudine fără pilot pot controla aproape toată Marea Japoniei, controlează pe deplin intrarea în Marea Okhotsk. Este puțin probabil ca Statele Unite să poată repeta desfășurarea sub acoperire a AUG în largul coastei Kamchatka, așa cum au făcut-o în 1982 (această operațiune este descrisă în articolul lui Alexander Timokhin Război naval pentru începători. Aducem portavionul „la lovitură”), dacă dirijabilele AWACS fără pilot de mare altitudine apar în serviciu cu Federația Rusă.
În al doilea rând, capacitatea de a asigura urmărirea de la o distanță de ordinul 500-600 de kilometri va complica în mod semnificativ munca aviației bazate pe transportatorii inamice, deoarece va fi fie necesară organizarea sarcinii continue a luptătorilor în zona de distrugere a aeronavei. de rachete aer-aer, care la rândul lor vor duce la uzura accelerată a motoarelor aeronavei și la costuri suplimentare ale timpului de zbor, sau avioanele de vânătoare vor trebui trimise direct în perioada amenințată, caz în care dirijabilul poate părăsi zona afectată; chiar ținând cont de viteza sa redusă.
În al treilea rând, în cazul unui conflict real, atunci când AUG se află în zona de vizibilitate a dirijabilului de recunoaștere și în raza de acțiune a rachetelor antinavă lansate de la SSGN, luptătorii de la portavion pot distruge dirijabilul fără pilot, dar ei nu va avea unde să se întoarcă. Și un astfel de schimb poate fi considerat destul de acceptabil.
Dacă înălțimea de operare a aeronavelor fără pilot crește la 30-40 de kilometri, atunci va deveni și mai dificil să le doborâți, iar raza de vizualizare a echipamentelor de recunoaștere de la bord va crește semnificativ.
Sateliți atmosferici - UAV-uri electrice de mare altitudine
La aeronavele stratosferice se vor adăuga vehicule aeriene fără pilot (UAV) de mare altitudine, cu o durată mare de zbor. Se presupune că UAV-urile stratosferice pe motoare electrice alimentate de baterii și panouri solare vor putea rămâne în aer luni, sau chiar ani.
Judecând după numărul de proiecte, UAV-urile stratosferice sunt o zonă extrem de promițătoare. În primul rând, sunt considerate ca o alternativă la sateliți pentru desfășurarea sistemelor de comunicații (atât pentru uz civil, cât și militar), precum și pentru supraveghere și informații.
Unul dintre cele mai ambițioase proiecte este UAV-ul SolarEagle (Vulture II) de la Boeing, care ar trebui să ofere capacitatea de a transmite comunicații și recunoaștere în timp ce se află continuu în aer timp de cinci ani (!) La o altitudine de aproximativ douăzeci de kilometri. Proiectul este finanțat de agenția DARPA.
Anvergura aripilor UAV SolarEagle este de 120 de metri, viteza maximă este de până la 80 de kilometri pe oră. Panourile solare ale UAV-ului SolarEagle ar trebui să producă 5 kilowați de energie electrică, care va fi stocată pentru zboruri pe timp de noapte în celule de combustibil.
UAV SolarEagle (Vulture II).
Un alt UAV electric de mare altitudine Solara 60 de la Titan Aerospace, achiziționat de Google în 2014, este proiectat și pentru zboruri lungi la o altitudine de peste 20 de kilometri. Designul UAV Solara 60 include un motor electric cu o elice de diametru mare, baterii litiu-polimer și panouri solare. Google plănuia să achiziționeze 11 de UAV Solara 000 pentru a oferi imagini în timp real ale suprafeței pământului și pentru a implementa internetul. Proiectul a fost suspendat în 60.
[centru] Solara 60 UAV de la Titan Aerospace.
În 2001, NASA a testat UAV-ul electric de mare altitudine Helios. Altitudinea de zbor a fost de 29,5 kilometri, timpul de zbor a fost de 40 de minute.
UAV Helios.
Progresul Rusiei în această direcție este mult mai modest. NPO numit după Lavochkin dezvoltă un proiect pentru un UAV stratosferic „Aist” LA-252 cu o altitudine de zbor de 15-22 de kilometri și o sarcină utilă de 25 de kilograme. Cele două motoare electrice sunt alimentate de panouri solare ziua și de baterii noaptea.
Model UAV "Aist" LA-252.
Compania Tiber, împreună cu Fundația pentru Studii Avansate (FPI), dezvoltă UAV-ul stratosferic Sova, capabil să opereze la o altitudine de aproximativ 20 de kilometri.
Conceptul de UAV „Bufniță”.
În 2016, prototipul UAV Sova a zburat timp de 50 de ore la o altitudine de 9 kilometri. Din păcate, cel de-al doilea prototip, cu o anvergură de 28 de metri, s-a prăbușit în timpul testării în 2018. S-a presupus că al doilea prototip ar trebui să petreacă 30 de zile în zbor non-stop, ajungând la o altitudine de 20 de kilometri.
Prototip de UAV „Bufniță”.
Dezavantajele aproape tuturor proiectelor existente de UAV-uri electrice stratosferice includ o sarcină utilă mică - în cel mai bun caz, este de câteva sute de kilograme. Cu toate acestea, chiar și capacitatea de transport actuală face posibilă plasarea echipamentelor de recunoaștere optică și/sau electronică (RTR) pe UAV-uri electrice de mare altitudine.
Pe de altă parte, acest tip de aeronavă este abia la începutul dezvoltării sale. Progresele în domeniul bateriilor și motoarelor electrice ne permit să vorbim despre aviația comercială de pasageri, iar răspândirea energiei verzi contribuie la un număr mare de lucrări de creștere a eficienței panourilor solare. UAV-urile cu celule de combustibil cu hidrogen au rezultate excelente.
Un UAV cu pile de combustibil cu hidrogen dezvoltat de Universitatea de Tehnologie Delft (Olanda) în colaborare cu Royal flota și Garda de Coastă, de câteva ori mai mare decât timpul de zbor al unui UAV de dimensiuni similare pe baterii.
Nu trebuie să uităm de progresul în dezvoltarea materialelor compozite, care fac posibilă creșterea rezistenței corpului aeronavei, reducând în același timp greutatea și vizibilitatea radarului, precum și tehnologiile de imprimare 3D, care fac posibilă producerea ușoară și puternică. piese monolitice cu o structură internă complexă, a căror producție prin metode tradiționale imposibilă.
Luați împreună, acest lucru ne permite să contam pe apariția UAV-urilor electrice de mare altitudine - de fapt, sateliți atmosferici cu o sarcină utilă crescută și o rază de zbor aproape nelimitată.
Așa cum reducerea dimensiunii și complexității producției de sateliți artificiali Pământeni (AES), precum și costul lansării lor, duce la faptul că numărul lor pe orbită crește rapid, îmbunătățirea UAV-urilor stratosferice poate duce la un efect similar în stratosferă, când, la un moment dat, pe cer vor exista zeci de mii de UAV-uri electrice de mare altitudine care transmit comunicații, efectuează observații meteorologice, navigație, recunoaștere și rezolvă un număr imens de alte sarcini comerciale și militare .
Ce va însemna acest lucru pentru noi în ceea ce privește urmărirea AUG/KUG? Faptul că nu va fi atât de ușor să detectezi un UAV de recunoaștere într-un număr mare de avioane cu echipaj, UAV-uri civile și militare din diferite țări și în diverse scopuri.
Traficul navelor civile face dificilă căutarea AUG și KUG în ocean, dar detectarea UAV-urilor de recunoaștere poate fi dificilă din cauza creșterii rapide a numărului de aeronave de toate tipurile.
În comparație cu aeronavele de recunoaștere cu echipaj, alte tipuri de UAV și aeronave stratosferice, UAV-urile electrice de mare altitudine ar trebui să aibă vizibilitate semnificativ mai mică. Practic nu au semnătură termică, iar semnătura radar este nesemnificativă și poate fi redusă cu ajutorul unor soluții adecvate.
Constatări
Dirijabilele stratosferice și UAV-urile electrice de mare altitudine pot constitui „al doilea nivel” al sistemelor de recunoaștere și desemnare a țintelor, completând capacitățile sateliților de recunoaștere și capabile să neutralizeze în mare măsură „punctele întunecate” în ceea ce privește detectarea AUG și KUG.
La fel ca vehiculele de recunoaștere orbitală, dirijabilele stratosferice și UAV-urile electrice de mare altitudine vor fi extrem de eficiente ca echipamente de recunoaștere nu numai pentru Marina, ci și pentru alte ramuri ale forțelor armate.
Trebuie avut în vedere faptul că o condiție importantă pentru asigurarea performanței aeronavelor stratosferice și a UAV-urilor electrice de mare altitudine este disponibilitatea sistemelor globale de comunicații prin satelit - numai în acest caz, acestea vor putea funcționa la distanță de frontierele de stat ale Rusia.
informații