Curbura suprafeței terestre și denivelarea terenului limitează foarte mult capacitățile sistemelor de apărare aeriană la sol și navale de a detecta și a învinge armele de atac aerian cu zbor scăzut (LAS). Cum puteți asigura în mod eficient posibilitatea de a trage un sistem de apărare antiaeriană către ținte cu zbor redus?
Urcă mai sus
Una dintre opțiuni este plasarea radarului pe un dispozitiv de ridicare și catarg (PMU). Dacă așezăm radarul la o altitudine de 15 metri, atunci domeniul de vizibilitate al unei aeronave care se mișcă la o altitudine de 50 de metri deasupra suprafeței va fi de 41 km. O creștere a înălțimii PMU la 50 de metri va crește intervalul teoretic de vizibilitate cu doar 13 km (până la 54 km), în timp ce complexitatea și volumul acestor echipamente vor crește într-o măsură mult mai mare.
S-ar părea că este destul de normal pentru un sistem de apărare antiaeriană de rază scurtă de tip Pantsir-SM? Dar, în practică, denivelările terenului, pădurilor, clădirilor și a altor obstacole naturale și artificiale vor reduce această valoare de câteva ori.
Care este înălțimea minimă pentru ridicarea radarului pentru a asigura detectarea țintelor cu zbor redus?
Înălțimea la care este necesar să se ridice mijloacele de detectare pentru a compensa terenul neuniform poate varia în fiecare caz. În majoritatea cazurilor, diferența de înălțime pe teritoriul plat al Rusiei, în intervalul 100-200 km, nu depășește 100-200 metri. În zonele muntoase, diferența poate fi semnificativ mai mare și este dificil de indicat vreo valoare specifică.
În mod convențional, pentru un sistem de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune (până la 40-50 km), puteți lua înălțimea necesară pentru a compensa denivelarea terenului de 100 de metri, pentru un sistem de apărare aeriană cu rază medie de acțiune (până la 50- 150 km), înălțimea necesară pentru a compensa denivelarea terenului va fi de 200 de metri.
Astfel, înălțimea minimă a radarului, pentru detectarea țintelor cu zbor redus, pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune va fi de aproximativ 200 de metri, pentru sistemele de apărare aeriană cu rază medie de acțiune, de aproximativ 700 de metri. Altitudinea stației radar pentru a asigura funcționarea la orizont a sistemului de rachete aeriene cu rază lungă de acțiune ar trebui să fie comparabilă cu altitudinea de zbor a aeronavei AWACS, aproximativ 10.000 m, în acest caz terenul are o importanță mult mai mică
Înălțimile indicate fac imposibilă utilizarea PMU, dar există și alte câteva modalități de „a privi dincolo de orizont”.
Radar aerostat
Una dintre aceste metode este utilizarea baloanelor. Proiectul JLENS este implementat în SUA. În cadrul acestui proiect, este planificată desfășurarea de echipamente radar și de recunoaștere optică pe baloane fixate în anumite puncte ale țării și proiectate pentru a detecta rachete de croazieră cu zbor redus. Altitudinea baloanelor este de 3 - 4, 5 km, greutatea utilă este de aproximativ trei tone. Gama de detectare a obiectivelor aeriene ar trebui să fie de aproximativ 550 km, iar obiectivele terestre de aproximativ 225 km. În plus față de detectare, balonul JLENS ar trebui să ofere o denumire țintă peste orizont pentru rachetele sol-aer. Pentru a menține balonul în poziție și a face schimb de date, se propune utilizarea unui cablu care să includă cabluri de alimentare și cabluri de transmisie a datelor din fibră optică într-o teacă de carbon.
În cadrul sarcinii pe care o luăm în considerare, acest proiect are mai multe dezavantaje: balonul nu este foarte convenabil pentru o mișcare constantă pe șosea și, dacă este posibil, ar trebui legat de un anumit punct, ceea ce exclude posibilitatea schimbării poziției cu dispozitivul mobil. sisteme de apărare aeriană și este inacceptabil. În plus, dimensiunea uriașă a balonului (peste 70 de metri lungime) poate împiedica teoretic funcționarea acestuia în condiții de vânt puternic rafinat.
Pe de altă parte, conceptul în sine este destul de promițător. Stațiile radar amplasate pe baloane pot proteja obiectele staționare de impactul EHV cu zbor scăzut, în principal, cum ar fi minele pentru rachete balistice intercontinentale (ICBM), bazele submarine, purtătorii de rachete balistice, aerodromurile cu bombe strategice, centralele nucleare și alte elemente critice ale țării forțele armate și infrastructura …
Astfel, în ciuda faptului că baloanele nu sunt mijloacele optime pentru asigurarea sistemelor de apărare antiaeriană cu posibilitatea de a atinge ținte dincolo de orizont, ele pot juca un rol important în acoperirea obiectelor staționare deosebit de importante de la o lovitură bruscă a apărării aeriene a inamicului cu zbor scăzut sisteme. Principalul lor avantaj este posibilitatea de a rămâne cvasi-continuu în aer fără consum semnificativ de combustibil și electricitate
În Rusia, astfel de baloane sunt dezvoltate de RosAeroSystems. În special, puteți lua în considerare balonul legat de volum mare "PUMA". Balonul Puma a fost dezvoltat ca suport radar pentru supravegherea radar non-stop de la o altitudine de până la 5 km timp de 30 de zile fără aterizare.
Raza estimată de detectare și urmărire a obiectivelor aeriene va fi de 300-350 km. Balonul trebuie să reziste la vânturi de uragan până la 46 m / s și la fulgere directe. Aerostatul este ținut de o frânghie în timpul ascensiunii, coborârii și parcării la o înălțime de lucru; asigură, de asemenea, sursa de alimentare pentru sistemele de la bord și sarcini utile cu o putere de până la 40 kW, precum și pentru fulgere și îndepărtarea electricității statice. Sarcina utilă a balonului PUMA este de până la 2250 kg.
Aparent, forțele armate ale Federației Ruse lucrează la această direcție:
În iulie 2015, Vladimir Miheev, consilier al primului director general adjunct al preocupării „Tehnologii radioelectronice” (KRET), a declarat pentru RIA Novosti despre începerea lucrărilor la un proiect de dirijabil pentru nevoile de apărare antimisilă ale țării. Poate deveni un element deplin al sistemului de avertizare asupra atacului cu rachete (EWS), care astăzi este format din două eșaloane - o constelație orbitală de satelit și stații radar la sol.
Depinde de preocuparea Almaz-Antey, este necesar ca baloanele și dirijabilele să poată avertiza nu numai asupra amenințării unui atac aerian, ci și rachetele direcționate antiaeriene dirijate (SAM) echipate cu un cap activ de radare (ARGSN) la obiectivele identificate.
Quadrocopters și alte vehicule aeriene fără pilot (UAV) decolare și aterizare verticale
Să ne întoarcem la sistemul de apărare antiaeriană. Pentru început, luați în considerare sistemele de apărare antiaeriană cu rază scurtă și medie, pentru care este necesar să ridicați radarul la o înălțime de 200 și, respectiv, 700 de metri.
La începutul anului 2018, Boeing a dezvăluit un prototip al unui quadcopter electric cu dronă de marfă fără pilot. Acest UAV este conceput pentru a testa și depana tehnologiile necesare construirii următoarei generații de avioane de marfă și de pasageri. Lungimea UAV-ului experimentat este de 4,57 metri, lățimea este de 5,49 metri, înălțimea este de 1,22 metri, greutatea, inclusiv greutatea bateriilor, este de 339 kilograme. Sarcină utilă - până la 226 kg. Designul include patru motoare electrice cu opt rotoare.
Cvadrocopterele-UAV electrice pot deveni o soluție eficientă pentru detectarea EHV cu zbor redus pentru sistemele de apărare aeriană terestră și maritimă
Un cvadrocopter electric-UAV ar trebui să fie amplasat pe un vehicul purtător, un grup electrogen diesel (DGU) ar trebui, de asemenea, să fie amplasat acolo pentru a furniza UAV-ului cu electricitate. Din păcate, în prezent, puterea motoarelor electrice ale quadcopterului experimentat, timpul de încărcare a bateriei și timpul de zbor sunt necunoscute.
Pot fi luate în considerare două opțiuni:
- în prima versiune, nu sunt necesare baterii pentru a menține un zbor lung, alimentarea este furnizată de vehiculul transportatorului, există doar o baterie mică de rezervă pentru aterizarea de urgență a UAV, probabil că această opțiune poate fi considerată optimă;
- a doua opțiune poate fi utilizată dacă masa cablului necesară pentru a furniza puterea necesară quadcopterului se dovedește a fi prea mare, în acest caz, quadcopterul trebuie să fie echipat cu baterii reîncărcabile sau supercondensatori (supercondensatori) cu o încărcare rapidă funcţie.
Pentru a asigura continuitatea de a fi în aer pe patru sisteme de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune, sunt necesare cel puțin două vehicule purtătoare cu UAV-uri. Timpul petrecut de UAV în aer va fi limitat doar de disponibilitatea combustibilului pentru grupul electric diesel.
În loc de un quadcopter electric, pot fi implementate UAV-uri bazate pe motoare pe benzină sau cu piston diesel. În Rusia, dezvoltarea și producția unor astfel de soluții sunt realizate de SKYF Technology, care oferă clientului UAV-uri de decolare și aterizare verticale SKYF. În acest moment, capacitatea de încărcare a vehiculului SKYF UAV este de 250 de kilograme, în perspectiva creșterii acestuia la 400 de kilograme. Altitudinea de zbor a acestui UAV este de până la 3000 de metri.
Anterior, compania Gorizont a anunțat un UAV Gorizont Air S-100 de tip elicopter cu un radar complet bazat pe Schiebel Camcopter S-100 austriac. Radarul Kolibri, montat pe acest UAV și instalat în partea inferioară a fuselajului, este dezvoltat în comun cu Institutul de Cercetare Radiofizică din Moscova. Masa totală a echipamentului radar nu trebuie să fie mai mare de 6,5 kg, raza de acțiune necesară în modul de vizualizare completă (plimbare UAV) nu este mai mică de 200 km, iar în modul diafragmă sintetică, nu mai puțin de 20 km.
Sarcina utilă a acestui UAV este prea mică (35 kg) pentru a putea găzdui un radar cu caracteristici acceptabile, dar, ca concept, poate fi interesant. Timpul de ședere continuă în aer este de 6 ore.
Exemplele de mai sus ale cvadrocopterelor UAV nu pot fi utilizate direct pentru plasarea radarului, deoarece au o sarcină utilă relativ modestă, dar nu există nicio îndoială că proiectele lor vor fi dezvoltate și îmbunătățite activ. În primul rând, acest lucru se aplică dronelor electrice-UAV-uri.
Principalele cerințe pentru un UAV AWACS, cum ar fi un quadrocopter sau un UAV-AWACS de tip elicopter, ar trebui să fie fiabilitate ridicată și capacitatea de a rămâne în aer pentru o lungă perioadă de timp, asigurând performanța de zbor specificată (LTH), precum și o resurse operaționale și un cost redus al unei ore de zbor
UAV-uri la mare altitudine
Pentru sistemele de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune, UAV-urile de decolare și aterizare verticale nu vor mai fi un mijloc eficient și suficient de recunoaștere, deoarece înălțimea stației radar, pentru a atinge o rază de vizionare de aproximativ 400 km, trebuie să depășească 10.000 de metri.
Probabil, UAV-urile cu o durată lungă de zbor, tipul aeronavei, dimensiunea medie sau mare pot fi utilizate ca radar de zbor pentru un sistem de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune.
Unul dintre candidații pentru rolul unei drone promițătoare-AWACS poate fi UAV-ul Altair cu o greutate la decolare de 5 tone și o sarcină utilă de 1-2 tone. Acest UAV este creat ca parte a proiectului de cercetare și dezvoltare Altius-M la Sokol Design Bureau (Kazan) împreună cu compania Transas. Durata zborului său ar trebui să fie de până la 48 de ore, intervalul de zbor este de 10.000 km. În 2018, programul Altair UAV a fost transferat către Uzina de aviație civilă SA Ural (UZGA). Testele de zbor ale UAV-ului Altair ar trebui să înceapă în 2019.
Dispozitive de acest tip sunt dezvoltate și în alte țări. În special, compania chineză CETC dezvoltă UAV JY-300. Vehiculul de dimensiuni medii ar trebui să devină un purtător de antene conforme și să servească drept AWACS fără pilot. Conform datelor preliminare, UAV-ul JY-300 are o greutate la decolare de aproximativ 1300 kg și poate transporta o sarcină utilă de 400 kg. Este capabil să efectueze zboruri de până la 12 ore, la altitudini de până la 7,6 km. Radarele integrate în proiectarea acestei drone ar trebui să permită detectarea obiectivelor aeriene și maritime la distanțe mari.
UAV-urile rusești de dimensiuni medii și mari au multe probleme, inclusiv lipsa motoarelor domestice compacte, puternice și economice, lipsa avionicii moderne. Una dintre cele mai importante probleme este lipsa canalelor de transmisie de date prin satelit de mare viteză, cu o acoperire globală, care ar face posibilă controlul UAV-ului și primirea informațiilor de recunoaștere de la acesta la o distanță mare de punctul de bază.
Utilizarea unui UAV AWACS cu o durată lungă de zbor nu necesită prezența unor astfel de canale. În termeni generali, activitatea unui pachet de sisteme de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune - UAV-uri cu o durată lungă de zbor poate arăta astfel:
UAAC AWACS cu durată lungă de zbor decolează de pe aerodrom și intră în zona de patrulare deasupra pozițiilor apărării aeriene stratificate. Toate informațiile din acesta sunt trimise operatorilor sistemelor de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune și apoi, prin punctul de control al luptei, operatorilor altor sisteme de apărare aeriană care fac parte din apărarea aeriană eșalonată combinată. Zborul UAV trebuie efectuat în cea mai mare parte în modul automat de-a lungul unei traiectorii date. Un sistem de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune ar trebui să includă două UAV-uri AWACS. În acest caz, aceștia pot efectua în schimburi serviciul de luptă asupra pozițiilor sistemului de rachete de apărare aeriană pe o durată de 36-48 de ore, în funcție de îndepărtarea aerodromului de acasă.
Cerințele pentru UAV-urile AWACS cu o durată lungă de zbor sunt aceleași ca și pentru UAV-urile pentru sistemele de apărare aeriană cu rază scurtă și medie - o resursă operațională ridicată și un cost redus al unei ore de zbor
Poate apărea o întrebare: în titlul articolului se spune despre activitatea sistemului de rachete de apărare aeriană asupra țintelor cu zbor scăzut fără implicarea aviației Forței Aeriene, iar UAV-urile cu o durată lungă de zbor sunt în mod clar legate de aviație. Aici întrebarea este mai degrabă în afilierea departamentală. În SUA, în conformitate cu acordul Johnson-McConnell dintre armată și forța aeriană, elicopterele nu aparțin forței aeriene și sunt direct subordonate armatei SUA, acționează în interesul acesteia (divizarea avioanelor în Statele Unite) între Armată și Forțele Aeriene este bine scris aici). Deci, în cazul nostru, faptul că UAV aparține unui anumit sistem de apărare antiaeriană nu va permite Forțelor Aeriene să îl folosească în alte scopuri.
Aparare aeriana stratificata cu UAV AWACS
Utilizarea unui UAV AWACS de tip quadrocopter și a unui UAV AWACS cu o durată lungă de zbor va face posibilă crearea unei acoperiri radar dense a terenului și asigurarea eliberării desemnării țintei pentru rachete cu căutător ARGSN și IR la distanță maximă.
Probabil, pentru două sisteme de apărare aeriană cu rază scurtă de acțiune, ar trebui să existe o mașină cu o dronă de tip dronă sau două mașini pentru patru sisteme de apărare aeriană. Sistemul de rachete aeriene cu rază medie de acțiune ar trebui să includă două mașini cu o dronă de tip dronă. Două UAV-uri de AWACS cu durată lungă de zbor ar trebui să aparțină sistemelor de apărare aeriană de rază lungă de acțiune.
În timpul unei perioade amenințate sau în cazul izbucnirii ostilităților, UAV-urile cu o durată lungă de zbor trebuie să efectueze patrulări continue asupra pozițiilor sistemelor de rachete de apărare aeriană. UAV-urile de tip quadrocopter, din compoziția sistemelor de apărare antiaeriană cu rază scurtă și medie de acțiune, trebuie să fie pregătite pentru vehiculele purtătoare pentru o pornire imediată. În cazul detectării unei amenințări aeriene, lansarea unui UAV de tip dronă trebuie efectuată în câteva minute.
Costul UAV-urilor în sine și timpul lor de zbor sunt în mod tradițional semnificativ mai mici decât costul aeronavelor cu echipaj și al elicopterelor, ceea ce face această sarcină atractivă din punct de vedere economic. Din punct de vedere tehnic, conceptul propus nu conține, de asemenea, probleme insurmontabile.
Pentru obiecte staționare de mare importanță, se pot utiliza baloane AWACS. În cazul apărării aeriene a obiectelor echipate cu baloane AWACS, UAV-urile cu durată lungă de zbor nu sunt necesare și pot fi excluse din sistemul de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune sau pot fi la aerodrom pregătite pentru plecare ca recunoaștere de rezervă și desemnare țintă mijloace.
UAAC AWACS pentru flotă
Anterior, numai utilizarea UAV AWACS era luată în considerare în interesul sistemelor de apărare aeriană la sol. Dar nu mai puțin, și probabil o sarcină mai importantă este utilizarea unui UAV AWACS de tip quadrocopter și a unui UAV cu o durată lungă de zbor în interesul apărării aeriene a navelor Marinei. Având în vedere faptul că nu avem portavioane și, în consecință, avioane AWACS pe ele, navele rusești moderne sunt slab protejate de atacurile aeriene, indiferent de ce apărare aeriană se află, din cauza limitărilor fizice din gama de detectare a țintelor cu zbor redus..
Utilizarea unui UAV de tip quadrocopter pe navele marinei ruse va împinge în mod semnificativ frontiera de distrugere a țintelor cu zbor redus. Și trimiterea unui UAV cu o durată lungă de zbor și o rază lungă de acțiune în zona în care se află navele navale le va oferi oportunități suplimentare de recunoaștere a forțelor inamice și de a elibera desemnarea țintei rachetelor cu rază lungă de acțiune.
Este imposibil să se excludă utilizarea de baloane și dirijabile AWACS în interesul Marinei, mai ales că există exemple istorice de utilizare a baloanelor de către flota rusă.
concluzii
Apărarea aeriană la sol și la suprafață fără posibilitatea de a ataca ținte cu zbor redus la distanță mare va fi înfrântă.
Pentru a rezolva această problemă, în interesul sistemelor de apărare antiaeriană cu rază scurtă și medie de acțiune, este necesar să se creeze un UAV AWACS de tip quadrocopter, de preferință cu sursă de alimentare printr-un cablu de la vehiculul purtător.
Pentru un sistem de apărare aeriană cu rază lungă de acțiune, este necesar să se intensifice dezvoltarea unui UAV AWACS cu o durată lungă de zbor.
Pentru obiecte staționare de mare importanță, se pot utiliza baloane AWACS.
Toate sistemele de mai sus (UAV AWACS de tip quadrocopter, AWACS UAV de durată lungă de zbor și baloane AWACS) sunt de o mare importanță pentru creșterea eficienței și supraviețuirii nu numai a sistemelor de apărare aeriană la sol, ci și a navelor marinei rusești.
