1. Uvod
U trećem članku serijala potkrijepljeno je gledište prema kojemu je naš nosač zrakoplova, admiral Kuznjecov, već toliko zastario da je umjesto popravka bolje izgraditi neki najnoviji brod. Prilikom polaganja dva UDK -a broj 23900 Ivana Rogova, objavljeno je da će cijena narudžbe za svakog od njih biti 50 milijardi rubalja, što je manje od troškova popravka Kuznjecova. Nadalje, pretpostavimo da ako naručite krstaricu koja nosi avion (AK) na temelju trupa UDC-a, tada trup AK-a neće koštati više od trupa UDC-a.
U posljednjih 15 godina povremeno predstavljamo projekte nosača zrakoplova Storm koji je po masi i dimenzijama blizak američkom Nimitzu. Vrijednost Storma vrijedna 10 milijardi dolara ubija cijelu ideju. Doista, osim Oluje, za njega je potrebno izgraditi zrakoplove AUG i Yak-44 za rano upozoravanje (AWACS) te kompleks za obuku pilota zračnih krila. Proračun naše nedovoljno financirane flote očito neće moći pokriti takve troškove.
2. Osnovni parametri koncepta AK
Autor nije stručnjak za brodogradnju ili zrakoplovstvo. Tehničke karakteristike navedene u članku približne su i dobivene usporedbom s poznatim uzorcima. Ako ih stručnjaci žele ispraviti, to će značajno povećati kvalitetu prijedloga, a Ministarstvo obrane to ne može zanemariti.
2.1 Glavni zadaci AK -a
• zračna podrška za kopnene operacije, uključujući amfibijski napad na udaljena kazališta. Dubina djelovanja do 500-600 km od AK;
• nanošenje zračnih napada na neprijateljski KUG;
• izviđanje situacije na moru u radijusu do 1000 km;
• tražiti podmornice pomoću bespilotnih letjelica (bespilotnih letjelica) s magnetometrom na dometima do 100 km ispred AK.
Ograničenja opsega zadaća su da AK ne smije udarati na AUG-ove, a pri napadu na neprijateljski teritorij bespilotne letelice zračnog krila ne bi se trebale približavati uzletištima na kojima su lovci-bombarderi (IB), udaljenost manja od 300 km. U slučaju da skupina bespilotnih letjelica doživi neočekivani napad neprijateljskog IS-a, bespilotne letelice bi trebale voditi samo zračnu borbu velikog dometa, istovremeno se krećući prema AK.
2.2 Težina i dimenzije
Kako bismo maksimalno smanjili troškove AK -a, ograničit ćemo njegovo potpuno istiskivanje - 25 tisuća tona, što odgovara veličini UDK -a - 220 * 33 m. procijenite što je isplativije: zadržite ovu veličinu ili je zamijenite prikladnijom za AK - 240 * 28 m. Odskočna daska na pramcu mora biti prisutna. Pretpostavimo da odaberu 240 * 28 m.
2.3 Odabir vrste sustava protuzračne obrane
Tipična verzija, kada su na nosač zrakoplova instalirani samo sustavi protuzračne obrane kratkog dometa (MD), malo koristi Rusiji. Nemamo vlastite razarače URO, fregate Admiral Gorshkov također nisu pretrpane i ne rješavaju problem obrane od projektila. Stoga ćete na AK morati instalirati punopravni sustav protuzračne obrane velikog dometa. Prijedlog izgleda radarskog kompleksa (RLC) takvog sustava protuzračne obrane dat je u prethodnom članku, gdje se pokazuje da bi radar za obranu od projektila trebao imati 4 aktivna fazna antenska polja (AFAR) s površinom od 70-100 četvornih metara. Osim toga, antene multifunkcionalnog (MF) radara, elektronički kompleks protumjera (KREP) i prepoznavanje stanja trebaju biti postavljene na nadgradnju. Na nadgrađu smještenom sa strane neće biti moguće pronaći takva područja, kao na UDK -u.
2.4 Projektiranje nadgradnje
Predlaže se razmatranje opcije s postavljanjem nadgrađa po cijeloj širini palube i postavljanjem što je moguće bliže pramcu broda. Donji dio nadgrađa, visok 7 m, prazan je. Štoviše, prednji i stražnji dio praznog odjeljka zatvoreni su krilima vrata. Tijekom polijetanja i slijetanja vrata se otvaraju i postavljaju uz bokove broda s blagim širenjem od oko 5 °.
Ovo proširenje tvori ulazno zvono u slučaju da se bespilotna letjelica tijekom slijetanja jako pomakne u odnosu na sredinu uzletno -sletne staze u stranu, zvono će spriječiti da krilo izravno udari u zid nadgradnje. Također, u slučaju nesreće, u strop praznog dijela nadgrađa ugrađuju se mlaznice sustava za gašenje požara. Zbog toga je širina piste ograničena samo širinom donjeg dijela nadgrađa i jednaka je 26 m, što omogućuje postavljanje bespilotnih letjelica s rasponom krila do 18-19 m i visinom kobilice do 4 m., koji je u stalnoj pripravnosti i, po mogućnosti, s toplim motorima.
Visina nadgrađa iznad palube mora biti najmanje 16 m. Raspored antena na bočnim rubovima nadgrađa prikazan je na Sl. 1 u prethodnom članku. Na prednjoj i stražnjoj strani gornje konstrukcije radar obrane protiv projektila AFAR ne može se postaviti na isti način kao na bočnim stranicama, budući da se ti AFAR -i nalaze iznad vrata, a ukupna visina nadgrađa nije dovoljna za njihovo smještanje.. Moramo okrenuti AFAR za 90 °, odnosno postaviti dugu stranu AFAR -a vodoravno, a kratku okomito.
Tijekom ugroženog razdoblja, na krmi palube trebala bi biti smještena još 3 para bespilotnih letjelica IS s 4 projektila srednjeg dometa (SD) R-77-1 ili 12 projektila kratkog dometa (MD) opisanih u odjeljku 5. raspoloživa duljina piste će se smanjiti na 200 m.
3. Koncept korištenih bespilotnih letjelica
Budući da se pretpostavlja da će zračne bitke biti iznimka, bespilotne letjelice IS trebaju biti podzvučne. Također je korisno za male nosače zrakoplova imati male bespilotne letjelice. Tada ih je lakše transportirati u hangaru, potrebna im je kraća pista, a potrebna debljina palube se smanjuje. Ograničimo najveću uzletnu težinu bespilotne letjelice IS na 4 tone. Tada krilo može sadržavati do 40 bespilotnih letjelica. Pretpostavimo da će najveće borbeno opterećenje takvog UAV-a biti 800-900 kg, a zbog niskog podvozja jedna raketa takve mase ne može se objesiti ispod trupa. Stoga se maksimalno opterećenje treba sastojati od dvije rakete od 450 kg. Nadalje, nije moguće povećati uzletnu težinu bespilotne letjelice, u protivnom će se morati povećati veličina AK -a i pretvorit će se u običan nosač zrakoplova.
Rakete zrak-zemlja (VP) težine manje od 450 kg u pravilu imaju mali domet lansiranja i ne dopuštaju njihovu upotrebu s dometa koji premašuju raspon gađanja čak i sustava SAM SAM. Od projektila V-V moći će se koristiti samo raketa SD SD R-77-1 s dometom lansiranja 110 km. S obzirom na to da američki raketni bacač AMRAAM ima domet lansiranja 150 km, bit će problematično pobijediti u zračnoj borbi velikog dometa. UR BD R-37 također nije prikladan zbog težine od 600 kg. Slijedom toga, bit će potreban razvoj alternativnog naoružanja, na primjer, kliznih bombi (PB) i kliznih projektila (GL), o čemu se govori u odjeljku 5.
Mala masa bespilotne letjelice IS neće dopustiti da se cijeli komplet opreme nalazi na IS -u s ljudskom posadom. Morat ćemo ili razviti kombinirane opcije, na primjer, radarske i elektroničke protumjere (KREP), ili kombinirati bespilotne letjelice u parovima: na jednom radaru, a na drugom raznovrsnu optiku i elektroničku inteligenciju.
Ako bespilotna letjelica dobije zadatak vođenja bliske zračne borbe, tada bespilotna letjelica mora imati preopterećenje koje jasno premašuje mogućnosti IS -a s posadom, na primjer, 15 g. Također će biti potrebna sveobuhvatna komunikacijska linija s operatorom koja štiti od buke. Zbog toga će borbeno opterećenje još više pasti. Lakše je ograničiti se na dalekometnu borbu i preopterećenje od 5 g.
U regionalnim sukobima često je potrebno udarati na beznačajne ciljeve čiji su troškovi toliko niski da se uporaba neopreznih raketa pokazuje neopravdanom - i preskupom, a masa projektila je prevelika. Korištenje kliznog streljiva omogućuje smanjenje težine i cijene, a domet lansiranja se povećava. Iz toga slijedi da visina leta treba biti što veća.
Informacijsku podršku AK pruža druga vrsta bespilotne letelice - radarska detekcija ranog dometa (AWACS). Mora imati dugo vrijeme rada - 6-8 sati, za koje ćemo pretpostaviti da će se njegova masa morati povećati na 5 tona. Unatoč maloj masi, bespilotna letjelica AWACS trebala bi pružati približno iste karakteristike kao i Hawkeye AWACS, što ima masu od 23 tone.
Sljedeći članak bit će posvećen temi UAV AWACS. Ovdje samo napominjemo da je razlika između predloženih AWACS-a i postojećih u tome što radarske antene zauzimaju većinu stranica UAV-a, za što je posebna vrsta UAV-a s gornjim krilom u obliku slova V koje ne zaklanja bočni AFAR u razvoju.
4. Izgled bespilotne letjelice IB
Američki bespilotni letjelica Global Hawk koristi motor putničkog zrakoplova, čiji je hladni dio modificiran za rad u rijetkoj atmosferi. Kao rezultat toga, dosegnuta je visina leta od 20 km s masom od 14 tona, rasponom krila od 35 m i brzinom od 630 km / h.
Za bespilotnu letjelicu IB raspon krila ne smije biti veći od 12-14 m. Duljina trupa je oko 8 m. Zatim će se visina leta, ovisno o borbenom opterećenju i dostupnosti goriva, morati smanjiti na 16 18 km, a brzinu krstarenja treba povećati na 850-900 km / h …
Omjer potiska i težine bespilotne letjelice mora biti dovoljan za postizanje brzine uspona od najmanje 60 m / s. Trajanje leta je najmanje 2,5-3 sata.
4.1 Karakteristike radara IS
Za zračne borbe na velike udaljenosti, radar ima dva AFAR -a - nos i rep. Točne dimenzije trupa bit će utvrđene u budućnosti, ali sada pretpostavljamo da su promjeri AFAR radara jednaki 70 cm.
Glavni zadatak radara je otkrivanje različitih ciljeva, za što se koristi glavni AFAR raspona 5, 5 cm. Osim toga, potrebno je potisnuti neprijateljski radar protuzračne obrane. Vrlo je teško postaviti KREP dovoljne snage na mali UAV, pa ćemo umjesto KREP -a koristiti isti radar. Da bi se to učinilo, potrebno je osigurati širi raspon valnih duljina AFAR -a od opsega potisnutog radara. U većini slučajeva to uspijeva. Na primjer, radar sustava protuzračne obrane Patriot djeluje u rasponu od 5, 2-5, 8 cm, koji se preklapa s glavnim AFAR-om. Za suzbijanje neprijateljskog radara IS i radara za navođenje Aegis morat ćete imati AFAR domet od 3-3, 75 cm. Stoga je prije leta na određenu misiju potrebno opremiti AFAR radare potrebnih dometa. Možete čak ugraditi nos AFAR u rasponu od 5, 5 cm, a rep - 3 cm. Ostatak radarskih jedinica ostaje univerzalni. Energetski potencijal radara barem je za red veličine veći od potencijala bilo kojeg KREP -a. Posljedično, IS, koji se koristi kao ometač, može pokriti skupinu koja djeluje iz sigurnih područja. Za suzbijanje radara Aegis MF bit će potreban AFAR u rasponu od 9-10 cm.
4.2 Dizajn i karakteristike radara
Radar AFAR sadrži 416 primopredajničkih modula (TPM), koji su kombinirani u skupine (kvadratne matrice 4 * 4 PPM. Veličina matrice 11 * 11 cm.). Ukupno, AFAR sadrži 26 klastera. Svaki se PPM sastoji od odašiljača od 25 W i pred-prijemnika. Signali s izlaza svih 16 prijemnika zbrajaju se i konačno pojačavaju u prijemnom kanalu, čiji je izlaz spojen na analogno-digitalni pretvarač. ADC trenutno uzorkuje signal od 200 MHz. Nakon pretvaranja signala u digitalni oblik, on ulazi u procesor signala, gdje se filtrira od smetnji i donosi odluku o otkrivanju cilja ili njegovoj odsutnosti.
Masa svakog APAR -a je 24 kg. AFAR zahtijeva hlađenje tekućinom. Hladnjak teži još 7 kg itd. Ukupna težina zračnog radara s dva AFAR -a procjenjuje se na 100 kg. Potrošnja energije - 5 kW.
Mala površina AFAR -a ne dopušta dobivanje karakteristika zračnog radara jednakih karakteristikama tipičnog radara za sigurnost informacija. Na primjer, raspon detekcije IS -a s učinkovitom reflektirajućom površinom (EOC) iznosi 3 m². u tipičnom području pretraživanja 60 ° * 10 ° jednako je 120 km. Kutna pogreška praćenja iznosi 0,25 °.
S takvim pokazateljima teško je računati na pobjedu u zračnoj borbi velikog dometa.
4.3 Način povećanja dometa radara
Kao izlaz možete predložiti korištenje grupnih radnji. U tu svrhu bespilotne letjelice moraju imati komunikacijsku liniju velike brzine. Jednostavno, takva linija može se provesti ako se jedna skupina radara postavi na bočne površine bespilotne letjelice. Tada brzina prijenosa može doseći 300 Mbit / s na udaljenosti do 20 km.
Razmotrimo primjer kada su 4 IS -ova bespilotna letelica letjela na zadatku. Ako sva 4 radara sinkrono skeniraju prostor, tada će se snaga koja zrači signalni cilj povećati 4 puta. Ako svi radari emitiraju impulse strogo na istoj frekvenciji, tada možemo pretpostaviti da je radio jedan radar s četverostrukom snagom. Signal koji primi svaki radar također će se učetverostručiti. Ako se svi primljeni signali pošalju na brod vodećeg bespilotnog letjelice i tamo sažmu, snaga će se povećati 4 puta više. Posljedično, uz idealan rad opreme, snaga signala koju primaju četiri radarska radara bit će 16 puta veća od snage jednog radara. U stvarnoj opremi uvijek će biti gubitaka zbrajanja, ovisno o kvaliteti opreme. Ne mogu se navesti konkretni podaci, budući da se o takvim radovima ne zna ništa, ali procjena faktora gubitka za pola je prilično vjerojatna. Tada će se povećanje snage dogoditi 8 puta, a raspon detekcije će se povećati za 1, 65 puta. Slijedom toga, domet otkrivanja IS -a povećat će se na 200 km, što premašuje domet lansiranja raketnog bacača AMRAAM i omogućit će zračne borbe.
5. Vođeno klizno streljivo
Uzmite u obzir samo klizne bombe i projektile (PB i PR).
PBU-39 je izvorno dizajniran za gađanje nepokretnih ciljeva i bio je vođen GPS signalima, ili inercijski. Trošak PB -a bio je umjeren - 40 tisuća dolara.
Očigledno, kasnije se pokazalo da kućište PB promjera 20 cm nije u stanju zaštititi GPS prijamnik od smetnji koje emitiraju zemaljski CREP-ovi. Tada su se smjernice počele poboljšavati. Posljednja izmjena već ima aktivnog tražitelja. Pogreška u nišanju smanjila se na 1 m, ali se cijena PB povećala na 200 tisuća dolara, što nije baš prikladno za regionalne ratove.
5.1 Prijedlog izgleda PB -a
Možete predložiti napuštanje navođenja GLONASS -a i prelazak na vođenje PB naredbi. To je moguće ako se radar može otkriti cilj na pozadini refleksija od okolnih objekata, odnosno radijski je kontrast. Da biste ciljali na PB, potrebno je instalirati sljedeće:
• inercijski navigacijski sustav koji omogućuje održavanje pravolinijskog kretanja PB-a najmanje 10 s;
• visinomjer na maloj nadmorskoj visini (manje od 300 m);
• radijska sekretarica koja ponovno šalje signal za ispitivanje ugrađenog radara.
Pretpostavimo da radar može otkriti zemaljski cilj u jednom od tri načina:
• cilj je toliko velik da se može otkriti na pozadini refleksija s površine u načinu fizičkog snopa, odnosno kada IS leti izravno na njega;
• cilj je mali i može se detektirati samo u načinu rada sintetiziranim snopom, to jest kada se cilj promatra sa strane nekoliko sekundi;
• cilj je mali, ali se kreće brzinom većom od 10-15 km / h i na temelju toga se može razlikovati.
Točnost navođenja ovisi o tome vodi li jedan ili par IS vođenje. Jedan radar može točno izmjeriti domet do PB -a s pogreškom od 1-2 m, ali azimut se mjeri s velikom pogreškom - s jednim mjerenjem od 0,25 °. Ako promatrate PB 1-3 s, tada se bočna pogreška može smanjiti na 0, 0005-0, 001 od vrijednosti raspona do PB. Tada će na udaljenosti od oko 100 km bočna pogreška biti jednaka 50-100 m, što je prikladno samo za gađanje po područnim ciljevima.
Pretpostavimo da postoji par jedinica za informacijsku sigurnost razmaknutih 10-20 km. Međusobne koordinate IS -a poznate su uz pomoć GLONASS -a prilično točno. Zatim, mjerenjem udaljenosti od PB -a do oba IS -a i izgradnjom trokuta, možete smanjiti pogrešku na 10 m.
U slučajevima kada je potrebna veća točnost navođenja, bit će potrebno koristiti tragač, na primjer, televizijski, koji može detektirati cilj s udaljenosti veće od 1 km. Također je moguće razmotriti mogućnost prijenosa TV slike operateru na brodu.
5.2 Korištenje kliznih projektila
Odabrana taktika vođenja zračnih borbi utvrđuje da je u slučaju otkrivanja neprijateljskog napada IS -a potrebno na njega pucati na velike udaljenosti i, odmah se okrenuvši, otići u smjeru AK. Rakete BD R-37 potpuno su neprikladne zbog težine 600 kg, a djelomično su prikladne UR SD R-77-1. Njihova masa također nije mala - 190 kg, a domet lansiranja je premali - 110 km. Stoga ćemo razmotriti mogućnost korištenja PR -a.
Pretpostavimo da je UAV na nadmorskoj visini od 17 km. Neka ga napadne IS koji leti krstarećim nadzvučnim brzinama 500 m / s (1800 km / h) na nadmorskoj visini od 15 km. Pretpostavimo da IS napada bespilotnu letjelicu pod kutom od 60 °. Tada će bespilotna letjelica morati okrenuti 120 ° kako bi se izbjegao IS. Pri brzini leta od 250 m / s i preopterećenju od 4 g, zavoj će trajati 12 sekundi. Radi definitivnosti, postavimo PR masu na 60 kg, što će omogućiti bespilotnoj letjelici da ima opterećenje streljiva od 12 PR.
Razmotrite taktiku ratovanja. Neka IS napadne bespilotnu letjelicu u najnepovoljnijoj varijanti za bespilotnu letjelicu - u vanjskom upravljačkom centru. Tada IS prije lansiranja UR -a ne uključuje radar, a može ga otkriti samo radar UAV -a. Čak i ako koristimo grupno skeniranje četiri ugrađena radara grupe, domet detekcije bit će dovoljan samo za konvencionalnu informacijsku sigurnost - 200 km. Za F-35 domet će pasti na 90 km. Pomoć ovdje može pružiti radar za obranu od projektila AK koji može detektirati F-35 koji leti na nadmorskoj visini od 15 km na udaljenosti od 500 km.
Odluka o potrebi povlačenja bespilotne letjelice donosi se kada se udaljenost do IS-a smanji na 120-150 km. S obzirom na to da se bitka odvija na visinama većim od 15 km, tada gotovo da nema oblaka. Tada UAV, pomoću TV ili IC kamera, može snimiti da je IS lansirao UR. Ako se IS nalazi u zoni vidljivosti radara za obranu od projektila, tada se ovim radarom može detektirati i lansiranje sustava proturaketne obrane.
Ako se IS nastavi približavati bespilotnoj letjelici bez pokretanja UR -a, tada bespilotna letjelica poništava prvi par PR -a. U trenutku pada na PR, krilo nosača se otvara i ono počinje kliziti u zadanom smjeru. U to se vrijeme bespilotna letjelica nastavlja okretati i, kad je PR u zoni djelovanja repnog AFAR -a, hvata PR za praćenje. PAR PR -a nastavlja planiranje, raspršujući se do 10 km kako bi uzeli IB u krpeljima. Kad se udaljenost od PR-a do IS-a smanji na 30-40 km, operater izdaje naredbu za pokretanje PR motora, što će ubrzati do 3-3,5 M. budući da je energija PR-a dovoljna da nadoknadi gubitak visine. Na PR mora biti instaliran transponder koji pomaže usmjeriti PR s velikom točnošću. Tražitelj radara na PR -u nije potreban - dovoljno je imati jednostavan IR ili TV tražilac.
Ako se IS u procesu potjere uspio približiti bespilotnoj letjelici na udaljenosti od oko 50 km, tada može lansirati raketni bacač. U ovom slučaju, PR se koriste u načinu obrane od projektila. PR se prazni na uobičajen način, ali nakon otvaranja krila, PR skreće prema UR -u, a zatim pokreće motor. Budući da se presretanje događa na putu sudara, nije potrebno široko vidno polje optičkog tražila.
NAPOMENA: za raspravu o taktikama korištenja AK -a potrebno je prvo razmotriti metode dobivanja kontrolnog centra. No, pitanja izgradnje glavnog doušnika - bespilotne letjelice AWACS, koja djeluje u pomorskim kazalištima, bit će razmotrena u sljedećem članku.
6. Zaključci
• predloženi AK koštat će nekoliko puta jeftinije od nosača zrakoplova Storm;
• prema kriteriju isplativosti, AK će znatno nadmašiti Kuznjecova;
• snažan sustav protuzračne obrane osigurat će protivraketnu obranu i protuzračnu obranu AUG, a bespilotne letjelice osigurat će stalno otkrivanje neprijateljskih podmornica;
• klizno streljivo mnogo je jeftinije od tipičnih raketnih bacača i omogućit će dugoročno zračno pokriće u regionalnim sukobima;
• AK je optimalan za podršku amfibijskim operacijama;
• na temelju AK UAV-a, AWACS se može koristiti za upravljački centar od drugih KUG-am;
• razvijeni od AK, UAV, PB i PR mogu se uspješno izvoziti.
