Zakrivljenost zemljine površine i neravnine terena uvelike ograničavaju mogućnosti kopnenih i pomorskih protuzračnih obrambenih sustava za otkrivanje i poraz niskoletećeg zračnog napadnog oružja (LAS). Kako možete učinkovito osigurati mogućnost ispaljivanja sustava protuzračne obrane na niskoleteće ciljeve?
Popnite se više
Jedna od mogućnosti je postavljanje radara na uređaj za podizanje i jarbol (PMU). Postavimo li radar na nadmorsku visinu od 15 metara, tada će domet vidljivosti zrakoplova koji se kreće na nadmorskoj visini od 50 metara biti 41 km. Povećanje visine PMU -a na 50 metara povećat će teoretski domet vidljivosti za samo 13 km (do 54 km), dok će složenost i glomaznost takve opreme porasti u znatno većoj mjeri.
Čini se da je to sasvim normalno za sustav protuzračne obrane kratkog dometa tipa Pantsir-SM? No u praksi će neravnine terena, šume, zgrade i druge prirodne i umjetne prepreke tu vrijednost smanjiti nekoliko puta.
Koja je minimalna visina za podizanje radara kako bi se osiguralo otkrivanje niskoletećih ciljeva?
Visina do koje je potrebno podići sredstva za otkrivanje radi kompenzacije neravnog terena može varirati u svakom slučaju. U većini slučajeva visinska razlika na ravnom teritoriju Rusije u rasponu od 100-200 km nije veća od 100-200 metara. U planinskim područjima razlika može biti znatno veća te je teško naznačiti bilo kakvu specifičnu vrijednost.
Konvencionalno, za sustav protuzračne obrane kratkog dometa (do 40-50 km) možete uzeti visinu potrebnu za kompenzaciju neravnina terena od 100 metara, za sustav protuzračne obrane srednjeg dometa (do 50 150 km), visina potrebna za kompenzaciju neravnina terena bit će 200 metara.
Tako će minimalna visina radara, za otkrivanje niskoletećih ciljeva, za sustave protuzračne obrane kratkog dometa biti oko 200 metara, za sustave protuzračne obrane srednjeg dometa oko 700 metara. Nadmorska visina radarske postaje kako bi se osiguralo nad-horizontno djelovanje raketnog sustava dalekoga dometa protuzračne obrane trebala bi biti usporediva s visinom leta zrakoplova AWACS, oko 10.000 m, u ovom slučaju teren je od manje važnosti
Navedene visine onemogućuju korištenje PMU -a, ali postoji nekoliko drugih načina da se "pogleda iza horizonta".
Aerostat radar
Jedna od tih metoda je korištenje balona. Projekt JLENS provodi se u SAD -u. U okviru ovog projekta planira se postavljanje radarske i optičke izviđačke opreme na balone fiksirane u određenim točkama zemlje, a namijenjene otkrivanju niskoletećih krstarećih raketa. Nadmorska visina balona je 3 - 4,5 km, nosivost je oko tri tone. Domet detekcije zračnih ciljeva trebao bi biti oko 550 km, kopnenih oko 225 km. Osim detekcije, balon JLENS trebao bi osigurati nad-horizontalnu oznaku cilja za projektile zemlja-zrak. Za držanje balona na mjestu i razmjenu podataka, predlaže se upotreba kabela koji uključuje kabele za napajanje i optičke kabele za prijenos podataka u karbonskoj ovojnici.
U okviru zadatka koji razmatramo, ovaj projekt ima nekoliko nedostataka: balon nije baš prikladan za stalno kretanje cestom, te ga, ako je moguće, treba vezati za određenu točku, što isključuje mogućnost promjene položaja s mobilnim uređajem sustavima protuzračne obrane i neprihvatljiv je. Osim toga, ogromna veličina balona (duljine preko 70 metara) može teoretski ometati njegov rad u uvjetima jakog udara vjetra.
S druge strane, sam koncept prilično obećava. Radarske postaje postavljene na balone mogu zaštititi stacionarne objekte od udara niskoletećih EHV-a, prvenstveno kao što su mine za interkontinentalne balističke rakete (ICBM), baze podmornica, nosači balističkih raketa, uzletišta strateških bombardera, nuklearne elektrane i drugi kritični elementi zemlje oružane snage i infrastruktura ….
Stoga, unatoč činjenici da baloni nisu optimalno sredstvo za pružanje sustava protuzračne obrane mogućnošću gađanja ciljeva izvan horizonta, oni mogu odigrati važnu ulogu u prikrivanju osobito važnih stacionarnih objekata od iznenadnog udara niskoleteće neprijateljske protuzračne obrane sustava. Njihova glavna prednost je mogućnost kvazi kontinuiranog boravka u zraku bez značajne potrošnje goriva i električne energije
U Rusiji takve balone razvija RosAeroSystems. Konkretno, možete uzeti u obzir privezani balon velikog volumena "PUMA". Balon Puma razvijen je kao radarski nosač za 24-satni radarski nadzor sa visine do 5 km tijekom 30 dana bez slijetanja.
Procijenjeni radijus otkrivanja i praćenja zračnih ciljeva bit će 300-350 km. Balon mora izdržati orkanske vjetrove do 46 m / s i izravne udare groma. Aerostat se drži kabelskim užetom tijekom uspona, spuštanja i parkiranja na radnoj visini; također pruža napajanje za sustave na vozilu i korisni teret snage do 40 kW, kao i za uklanjanje munje i statičkog elektriciteta. Nosivost balona PUMA je do 2250 kg.
Očigledno, oružane snage Ruske Federacije rade na ovom pravcu:
U srpnju 2015. godine Vladimir Mikheev, savjetnik prvog zamjenika generalnog direktora koncerna "Radioelektroničke tehnologije" (KRET), rekao je za RIA Novosti o početku rada na projektu zračnog broda za potrebe proturaketne obrane zemlje. Može postati punopravni element sustava upozorenja na raketni napad (EWS), koji se danas sastoji od dva ešalona-orbitalne satelitske konstelacije i zemaljskih radarskih postaja.
To je na koncernu Almaz-Antey, potrebno je da baloni i zračni brodovi mogu upozoriti ne samo na prijetnju zračnim napadom, već i usmjeriti protuzrakoplovne vođene rakete (SAM) opremljene aktivnom radarskom glavom za navođenje (ARGSN) na identificiranih ciljeva.
Quadrocopters i druga bespilotna letelica (UAV) okomito polijetanje i slijetanje
Vratimo se sustavu protuzračne obrane. Za početak razmotrimo sustave protuzračne obrane kratkog i srednjeg dometa, za koje je potrebno radar podići na visinu od 200 odnosno 700 metara.
Početkom 2018. Boeing je predstavio prototip električnog teretnog drona bez posade četverokopter. Ovaj UAV je dizajniran za testiranje i otklanjanje pogrešaka tehnologija potrebnih za izgradnju sljedeće generacije teretnih i putničkih zrakoplova. Duljina iskusnog UAV -a je 4,57 metara, širina 5,49 metara, visina 1,22 metra, težina, uključujući težinu baterija, 339 kilograma. Nosivost - do 226 kg. Dizajn uključuje četiri elektromotora s osam rotora.
Električni kvadrokopteri-bespilotne letjelice mogu postati učinkovito rješenje za otkrivanje niskoletećih EHV-a za kopnene i morske sustave protuzračne obrane
Električni kvadrokopter-bespilotna letjelica trebala bi se nalaziti na vozilu-nosaču, tamo bi trebao biti postavljen i agregat za dizelski generator (DGU) kako bi se bespilotna letjelica napajala električnom energijom. Nažalost, trenutno su nepoznati snaga elektromotora iskusnog quadcoptera, vrijeme punjenja baterije i vrijeme leta.
Mogu se razmotriti dvije mogućnosti:
- u prvoj verziji ne postoje baterije potrebne za održavanje dugog leta, napajanje se napaja iz vozila prijevoznika, postoji samo mala pomoćna baterija za hitno slijetanje bespilotne letjelice, vjerojatno se ova opcija može smatrati optimalnom;
- druga se opcija može upotrijebiti ako se pokaže da je masa kabela potrebna za opskrbu potrebne snage četverocilindrom prevelika, u ovom slučaju četverokopter mora biti opremljen punjivim baterijama ili superkondenzatorima (superkondenzatorima) s brzim punjenjem funkcija.
Kako bi se osigurao kontinuitet boravka u zraku na četiri sustava protuzračne obrane kratkog dometa, potrebna su najmanje dva nosača vozila s bespilotnim letjelicama. Vrijeme provedeno bespilotnom letjelicom u zraku bit će ograničeno samo raspoloživošću goriva za agregat dizel generatora.
Umjesto električnog četvorougla, mogu se implementirati bespilotne letjelice na bazi benzinskih ili dizelskih klipnih motora. U Rusiji razvoj i proizvodnju takvih rješenja provodi SKYF Technology, koja kupcu nudi SKYF vertikalne bespilotne letjelice za uzlijetanje i slijetanje. Trenutno je nosivost SKYF UAV -a 250 kilograma s mogućnošću povećanja na 400 kilograma. Visina leta ovog UAV -a je do 3000 metara.
Ranije je tvrtka Gorizont najavila bespilotnu letjelicu tipa Gorizont Air S-100 tipa helikoptera s svestranim radarom temeljenu na austrijskom Schiebel Camcopter S-100. Radar Kolibri, postavljen na ovaj UAV, instaliran u donjem dijelu trupa, razvija se zajedno s Moskovskim istraživačkim institutom za radiofiziku. Ukupna masa radarske opreme ne smije biti veća od 6,5 kg, potrebni raspon u svestranom načinu gledanja (bespilotna letjelica lebdi) nije manji od 200 km, a u načinu rada sa sintetičkim otvorom blende ne manje od 20 km.
Korisni teret ovog bespilotnog zrakoplova je premalen (35 kg) da bi se mogao smjestiti radar prihvatljivih karakteristika, ali kao koncept može biti zanimljiv. Vrijeme kontinuiranog boravka u zraku je 6 sati.
Gore navedeni primjeri bespilotnih letjelica ne mogu se izravno koristiti za postavljanje radara, budući da imaju relativno skromnu nosivost, ali nema sumnje da će se njihovi projekti aktivno razvijati i poboljšavati. Prije svega, to se odnosi na električne bespilotne letjelice.
Glavni zahtjevi za bespilotnu letjelicu AWACS kao što je četverokopter ili bespilotna letjelica-helikopter tipa UAV-AWACS trebali bi biti visoka pouzdanost i mogućnost dugog boravka u zraku, osiguravajući određene letne performanse (LTH), kao i visoke operativni resurs i niska cijena sata leta
Bespilotne letjelice na velikoj nadmorskoj visini
Za sustave protuzračne obrane dugog dometa, bespilotne letjelice s okomitim polijetanjem i slijetanjem više neće biti učinkovito i dovoljno sredstvo izviđanja, budući da visina radarske postaje za postizanje dometa gledanja od oko 400 km mora prelaziti 10.000 metara.
Vjerojatno se bespilotne letjelice dugog leta, tipa zrakoplova, srednje ili velike dimenzije mogu koristiti kao leteći radar za sustav protuzračne obrane velikog dometa.
Jedan od kandidata za ulogu obećavajućeg bespilotnog zrakoplova-AWACS može biti bespilotna letjelica Altair uzletne težine 5 tona i nosivosti 1-2 tone. Ovaj bespilotni letjelica nastaje u sklopu projekta istraživanja i razvoja Altius-M u Projektnom birou Sokol (Kazanj) zajedno s tvrtkom Transas. Trajanje njegova leta trebalo bi biti do 48 sati, domet leta je 10.000 km. U 2018. program bespilotne letjelice Altair premješten je u Uralsko postrojenje civilnog zrakoplovstva (UZGA) JSC. Letna ispitivanja bespilotne letjelice Altair trebala bi započeti 2019. godine.
Uređaji ove vrste razvijaju se i u drugim zemljama. Konkretno, kineska tvrtka CETC razvija bespilotnu letjelicu JY-300. Vozilo srednje veličine trebalo bi postati nosač konformnih antena i služiti kao AWACS bez posade. Prema preliminarnim podacima, bespilotna letjelica JY-300 ima poletnu težinu od oko 1300 kg i može nositi nosivost od 400 kg. Sposoban je letjeti do 12 sati, na nadmorskoj visini do 7,6 km. Radari ugrađeni u dizajn ovog drona trebali bi omogućiti otkrivanje zračnih i morskih ciljeva na velikim udaljenostima.
Ruski bespilotni letjelice srednjih i velikih dimenzija imaju mnoge probleme, uključujući nedostatak kompaktnih, snažnih i ekonomičnih domaćih motora, nedostatak moderne avionike. Jedan od najvažnijih problema je nedostatak brzih satelitskih kanala za prijenos podataka sa globalnim dosegom, koji bi omogućili kontrolu bespilotne letjelice i primanje izviđačkih informacija s nje na velikoj udaljenosti od baze.
Korištenje bespilotne letjelice AWACS s dugim trajanjem leta ne zahtijeva prisutnost takvih kanala. Općenito govoreći, rad skupa sustava protuzračne obrane velikog dometa - bespilotnih letjelica s dugim letom može izgledati ovako:
UAV AWACS dugotrajnog leta polijeće s uzletišta i ulazi u zonu ophodnje iznad položaja slojevite protuzračne obrane. Sve informacije s njega šalju se operaterima sustava protuzračne obrane velikog dometa, a zatim, kroz točku borbenog upravljanja, operaterima drugih sustava protuzračne obrane koji su dio kombinirane ešalonske protuzračne obrane. Let bespilotnom letjelicom trebao bi se provoditi uglavnom u automatskom načinu rada uz zadanu putanju. Jedan sustav protuzračne obrane velikog dometa trebao bi uključivati dva bespilotna letelica AWACS. U tom slučaju mogu izvršavati u smjenama borbenu dužnost nad položajima raketnog sustava protuzračne obrane u trajanju od 36-48 sati, ovisno o udaljenosti matičnog uzletišta.
Zahtjevi za bespilotne letjelice AWACS s dugim trajanjem leta isti su kao i za bespilotne letjelice za sustave protuzračne obrane kratkog i srednjeg dometa - veliki operativni resurs i niska cijena sata leta
Može se postaviti pitanje: u naslovu članka govori se o radu raketnog sustava protuzračne obrane na nisko letećim ciljevima bez sudjelovanja zrakoplovstva zračnih snaga, a bespilotne letjelice dugog leta jasno su povezane sa zrakoplovstvom. Ovdje je pitanje prije u pripadnosti odjelima. U SAD-u, prema sporazumu Johnson-McConnell između vojske i zračnih snaga, helikopteri ne pripadaju zračnim snagama i izravno su podređeni američkoj vojsci, djeluju u njezinim interesima (podjela zrakoplova u Sjedinjenim Državama između vojske i zračnih snaga ovdje je dobro napisano). Dakle, u našem slučaju, činjenica da bespilotna letjelica pripada određenom sustavu protuzračne obrane neće dopustiti zračnim snagama da je koriste u druge svrhe.
Slojevita protuzračna obrana s UAV AWACS
Korištenje bespilotne letjelice AWACS tipa quadrocopter i bespilotne letjelice AWACS s dugim trajanjem leta omogućit će stvaranje guste radarske pokrivenosti terena i osigurati izdavanje oznake cilja projektilima s ARGSN -om i IR tražilicom na najvećem dometu.
Vjerojatno bi za dva sustava protuzračne obrane kratkog dometa trebao postojati jedan stroj s bespilotnom letjelicom tipa drona ili dva stroja za četiri sustava protuzračne obrane. Raketni sustav protuzračne obrane srednjeg dometa trebao bi uključivati dva stroja s bespilotnom letjelicom bespilotne letjelice. Dva bespilotna letelica AWACS dugog trajanja leta trebala bi pripadati sustavima protuzračne obrane velikog dometa.
Tijekom ugroženog razdoblja ili u slučaju izbijanja neprijateljstava, bespilotne letjelice s dugim letom moraju vršiti stalne ophodnje nad položajima raketnih sustava protuzračne obrane. UAV bespilotne letjelice tipa quadrocopter, iz sastava sustava protuzračne obrane kratkog i srednjeg dometa, moraju se nalaziti na nosačima vozila u pripravnosti za trenutni start. U slučaju otkrivanja zračne prijetnje, lansiranje bespilotne letjelice bespilotne letjelice treba se izvršiti u roku od nekoliko minuta.
Troškovi samih bespilotnih letjelica i njihovo vrijeme leta tradicionalno su znatno niži od troškova zrakoplova i helikoptera s ljudskom posadom, što ovaj zadatak čini ekonomski privlačnim. Tehnički, predloženi koncept također ne sadrži nepremostive probleme.
Za stacionarne objekte velike važnosti mogu se koristiti AWACS baloni. U slučaju protuzračne obrane objekata opremljenih balonima AWACS, bespilotne letjelice dugog leta nisu potrebne i mogu se isključiti iz sustava protuzračne obrane dugog dometa ili mogu biti na uzletištu spremne za polazak kao rezervno izviđanje i označavanje cilja sredstva.
UAV AWACS za flotu
Ranije se samo korištenje bespilotnih letjelica AWACS razmatralo u interesu zemaljskih sustava protuzračne obrane. No ništa manji, a možda i važniji zadatak nije upotreba bespilotne letjelice AWACS tipa kvadrokoptera i bespilotne letjelice s dugim trajanjem leta u interesu protuzračne obrane brodova Mornarice. S obzirom na činjenicu da na njima nemamo nosače zrakoplova i, sukladno tome, zrakoplove AWACS, moderni ruski brodovi slabo su zaštićeni od zračnih napada, bez obzira na tome u kojoj se protuzračnoj obrani nalaze, zbog fizičkih ograničenja u dometu otkrivanja niskoletećih ciljeva.
Korištenje bespilotne letjelice tipa quadrocopter na brodovima ruske mornarice značajno će pomaknuti granicu uništenja niskoletećih ciljeva. Slanje bespilotne letjelice s dugim trajanjem leta i dometom u područje gdje se nalaze mornarički brodovi pružit će im dodatne mogućnosti za izviđanje neprijateljskih snaga i izdavanje oznaka cilja projektilima velikog dometa.
Nemoguće je isključiti uporabu balona i zračnih brodova AWACS u interesu mornarice, pogotovo jer postoje povijesni primjeri korištenja balona u ruskoj floti.
zaključci
Kopnena i površinska zračna obrana bez mogućnosti napada na niskoleteće ciljeve na velikoj udaljenosti bit će poražena.
Za rješavanje ovog problema, u interesu sustava protuzračne obrane kratkog i srednjeg dometa, potrebno je izraditi bespilotnu letjelicu AWACS tipa četverokopter, po mogućnosti s napajanjem putem kabela iz nosača vozila.
Za sustav protuzračne obrane dugog dometa potrebno je intenzivirati razvoj bespilotne letjelice AWACS s dugim trajanjem leta.
Za stacionarne objekte velike važnosti mogu se koristiti AWACS baloni.
Svi gore navedeni sustavi (bespilotni letjelice AWACS tipa quadrocopter, bespilotne letelice AWACS dugog leta i baloni AWACS) od velike su važnosti za povećanje učinkovitosti i opstanka ne samo zemaljskih protuzračnih obrambenih sustava, već i brodova Ratne mornarice Rusije.
