În articolul precedent, am analizat problema căutării portavionului și a grupurilor de grevă la bord (AUG și KUG), precum și îndreptarea către acestea a armelor rachete folosind mijloace de recunoaștere spațială. Dezvoltarea constelațiilor orbitale de sateliți de recunoaștere și comunicații are o importanță strategică pentru asigurarea securității statului, cu toate acestea, detectarea grupurilor de grevă de portavioane și navale (AUG și KUG) și îndrumarea rachetelor anti-nave (ASM) la acestea pot fi, de asemenea, realizate în mod eficient prin alte mijloace. În acest articol, vom lua în considerare complexe stratosferice promițătoare care pot fi utilizate pentru rezolvarea acestor probleme.
Sateliți atmosferici - dirijabile stratosferice fără pilot
În articolul Revival of dirigibile. Aeronavele, ca parte importantă a forțelor armate ale secolului XXI, am examinat posibilele domenii de utilizare a aeronavelor pe câmpul de luptă. Una dintre cele mai eficiente modalități de utilizare a acestora este crearea de dirijabile de recunoaștere cu autonomie colosală și câmp vizual.
Un exemplu este proiectul rus al dirijabilului fără pilot „Berkut”, proiectat să funcționeze la altitudini de aproximativ 20-23 de kilometri timp de șase luni. Durata lungă a zborului trebuie asigurată din cauza lipsei unui echipaj și a unui sistem de alimentare cu energie electrică alimentat de panouri solare. Principalele sarcini presupuse ale dirijabilului Berkut sunt furnizarea de releu de comunicații și recunoaștere la mare altitudine, inclusiv detectarea și identificarea obiectelor terestre și maritime.
Masa echipamentului de recunoaștere care poate fi plasat pe dirigibilul Berkut este de 1.200 de kilograme, echipamentul instalat este alimentat cu energie. Dirijabilul poate menține o poziție dată similară cu un satelit geostaționar. La o altitudine de 20 de kilometri, orizontul radio este de aproximativ 600-750 de kilometri, suprafața cercetată este de peste un milion de kilometri pătrați, ceea ce este comparabil cu aria teritoriului Germaniei și Franței combinate. Stațiile radar moderne (radare) cu o antenă activă cu fază (AFAR) pot oferi o gamă de detecție pentru ținte mari de suprafață la o distanță de aproximativ 500-600 de kilometri.
Dirijabilele pot merge mai sus. Aproape garantat, funcționarea lor poate fi asigurată la o altitudine de aproximativ 30 de kilometri, iar înălțimea de creștere a baloanelor meteorologice atinsă este de până la 50 de kilometri.
În 2005, forțele armate americane au anunțat deschiderea unui program pentru construirea de baloane și dirijabile super-militare, care vor trebui să funcționeze practic la limita inferioară a spațiului. În același an, Agenția pentru Cercetări Avansate în Apărare DARPA a efectuat lucrări preliminare pentru a modela aspectul unui balon de recunoaștere capabil să funcționeze la o altitudine de aproximativ 80 km.
Ce sarcini pot fi alocate dirijabilelor fără pilot la mare altitudine?
În primul rând, acesta este controlul frontierelor de stat ale Rusiei, inclusiv a mării. Dirijabilele de mare altitudine pentru detectarea radarului cu rază lungă de acțiune (AWACS) pot detecta rachete de croazieră cu zbor scăzut și le pot desemna ținte pentru avioane de vânătoare și sisteme de rachete antiaeriene (SAM), ceea ce este imposibil pentru radarele staționare peste orizont (ZGRLS). Aplicate la controlul zonelor de apă, dirijabilele fără pilot pot detecta periscopurile submarinelor, aviației navale, navelor cu o singură suprafață, AUG și KUG.
O altă opțiune ar putea fi desfășurarea dirijabilelor AWACS fără pilot „în ape neutre” - în punctele cheie ale oceanelor lumii și / sau în zona de vizibilitate a bazelor navale inamice. Întreținerea acestor dirijabile poate fi efectuată de nave specializate sau pe teritoriul țărilor prietenoase / neutre.
Dirijabile potențial fără pilot pot însoți AUG imediat după ce portavionul a părăsit marea. Anumitelor dirijabile li se pot atribui regiuni de control dedicate, în care trebuie să escorteze „lor” AUG / KUG, transferându-le în anumite puncte către dirijabile din următoarea regiune.
Desigur, dirijabilele voluminoase sunt o țintă destul de vulnerabilă pentru avioanele inamice, dar există mai multe nuanțe: în primul rând, atunci când sunt situate în interiorul frontierei de stat și la o mică distanță de aceasta, siguranța dirijabilelor fără pilot poate fi asigurată de aviația aeriană. Force (Air Force), în timp ce noi vom asigura controlul suprafeței la o distanță de aproximativ 600-800 de kilometri de granița de stat.
În al doilea rând, abilitatea de a asigura urmărirea de la o distanță de aproximativ 500-600 de kilometri va complica în mod semnificativ activitatea aviației bazate pe transportatorul inamic, deoarece fie organizarea obligației continue a luptătorilor în zona de distrugere a dirijabilului prin aer-către- vor fi necesare rachete aeriene, care la rândul lor vor duce la uzura accelerată a resurselor motoarelor aeronavei și la costul suplimentar al timpului de zbor, sau luptătorii vor trebui să fie trimiși direct în perioada amenințată, caz în care dirijabilul poate părăsi zona afectată, ținând cont chiar de viteza redusă a acesteia.
În al treilea rând, în cazul unui conflict real, când AUG se află în zona de vizibilitate a dirijabilului de recunoaștere și în gama de rachete anti-nave lansate de la SSGN, luptătorii de la portavion pot distruge dirijabilul fără pilot, dar vor avea nicăieri să se întoarcă. Și un astfel de schimb poate fi considerat destul de acceptabil.
Dacă înălțimea de funcționare a dirijabilelor fără pilot crește la 30-40 de kilometri, atunci va deveni și mai dificil să le doborâți, iar gama de vizionare a mijloacelor de recunoaștere la bord va crește semnificativ.
Sateliți atmosferici - UAV-uri electrice la mare altitudine
Vehiculele aeriene fără pilot la înălțime (UAV) cu o durată lungă de zbor vor deveni o completare a dirijabilelor stratosferice. Se presupune că UAV-urile stratosferice alimentate de motoare electrice alimentate cu baterii și panouri solare vor putea rămâne în aer luni sau chiar ani.
Pe baza numărului de proiecte, UAV-urile stratosferice sunt o zonă extrem de promițătoare. În primul rând, sunt considerați ca o alternativă la sateliți pentru desfășurarea sistemelor de comunicații (atât pentru aplicații civile și militare), cât și pentru supraveghere și recunoaștere.
Unul dintre cele mai ambițioase proiecte este UAE-ul SolarEagle (Vulture II) al Boeing, care ar trebui să ofere capacitatea de a transmite comunicări și recunoaștere, fiind 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 SolarEagle ar trebui să producă 5 kilowați de energie electrică, care vor fi stocate pentru zborurile de noapte în pilele de combustibil.
Un alt UAV electric Solara 60 de mare altitudine de la Titan Aerospace, achiziționat de Google în 2014, este proiectat și pentru zboruri lungi la o altitudine de peste 20 de kilometri. Proiectarea Solara 60 UAV include un singur motor electric cu elice cu diametru mare, baterii litiu-polimer și panouri solare. Google a planificat să achiziționeze 11.000 de UAV-uri Solara 60 pentru a oferi imagini în timp real ale suprafeței pământului și a implementa internetul. Proiectul a fost suspendat în 2016.
În 2001, NASA a testat UAV-ul electric Helios la mare altitudine. Altitudinea zborului a fost de 29,5 kilometri, timpul de zbor a fost de 40 de minute.
Rusia are un succes mult mai modest în această direcție. NPO numit după Lavochkin dezvoltă un proiect al unui UAV stratosferic "Aist" LA-252 cu o înălțime de zbor de 15-22 de kilometri și o capacitate de încărcare de 25 de kilograme. Cele două motoare electrice sunt alimentate cu panouri solare în timpul zilei și cu baterii pe timp de noapte.
Compania Tiber, împreună cu Advanced Research Fund (FPI), dezvoltă UAV-ul stratosferic Sova capabil să funcționeze la o altitudine de aproximativ 20 de kilometri.
În 2016, prototipul SOVA UAV a zburat 50 de ore la o altitudine de 9 kilometri. Din păcate, al doilea prototip cu o anvergură de 28 de metri s-a prăbușit în timpul testării în 2018. Al doilea prototip trebuia să petreacă 30 de zile în zbor non-stop, ajungând la o altitudine de 20 de kilometri.
Dezavantajele aproape tuturor proiectelor existente ale UAV-urilor electrice stratosferice pot fi atribuite valorii mici a sarcinii utile - în cel mai bun caz, este de câteva sute de kilograme. Cu toate acestea, chiar și capacitatea de încărcare actuală face posibilă amplasarea echipamentelor optice de recunoaștere și / sau a echipamentelor electronice de recunoaștere (RTR) pe UAV-uri electrice de mare altitudine.
Pe de altă parte, acest tip de aeronavă se află abia la începutul dezvoltării sale. Progresul în domeniul bateriilor și al motoarelor electrice ne permite să vorbim despre aviația comercială a pasagerilor, iar răspândirea energiei verzi contribuie la un număr mare de lucrări pentru îmbunătățirea eficienței celulelor solare. UAV-urile cu pile de combustie cu hidrogen prezintă rezultate excelente.
Nu trebuie să uităm de progresele în dezvoltarea materialelor compozite care permit creșterea rezistenței corpului aeronavei, reducând în același timp greutatea și reducerea semnăturii radarului, precum și tehnologiile de imprimare 3D care fac posibilă fabricarea de piese monolitice ușoare și durabile cu un complex structură internă, a cărei producție prin metode tradiționale este imposibilă.
Împreună, acest lucru face posibil să se bazeze pe apariția UAV-urilor electrice la mare altitudine - de fapt sateliți atmosferici cu capacitate de încărcare crescută și autonomie de zbor practic nelimitată.
Așa cum reducerea dimensiunii și complexității producției de sateliți artificiali de pământ (AES), precum și costul lansării lor, duce la faptul că numărul lor pe orbită este în creștere rapidă, îmbunătățirea UAV-urilor stratosferice poate duce la un efect similar în stratosferă, când într-un anumit moment din cer vor fi zeci de mii de UAV-uri electrice la mare altitudine care transmit comunicări, 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 găsești un UAV de recunoaștere printre un număr imens de avioane cu echipaj, UAV civile și militare din diferite țări și în diverse scopuri.
În comparație cu avioanele de recunoaștere cu echipaj, alte tipuri de UAV-uri și dirijabile stratosferice, UAV-urile electrice la mare altitudine ar trebui să fie semnificativ mai puțin vizibile. Semnătura lor termică este practic absentă, iar semnătura radar este nesemnificativă și poate fi redusă cu ajutorul soluțiilor adecvate.
concluzii
Dirijabilele stratosfere și UAV-urile electrice la mare altitudine pot constitui „al doilea eșalon” al sistemelor de recunoaștere și de desemnare a țintelor, completând capacitățile sateliților de recunoaștere și capabili să neutralizeze în mare măsură „petele întunecate” în problema detectării AUG și KUG.
La fel ca mijloacele de recunoaștere orbitală, dirijabilele stratosferice și UAV-urile electrice la mare altitudine vor fi extrem de eficiente, deoarece mijloacele de recunoaștere nu numai pentru Marina, ci și pentru alte ramuri ale forțelor armate.
Trebuie avut în vedere faptul că o condiție importantă care asigură operabilitatea dirijabilelor stratosfere și a UAV-urilor electrice la mare altitudine este disponibilitatea sistemelor globale de comunicații prin satelit - numai în acest caz vor putea opera la distanță de frontierele de stat ale Rusiei.
