Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution

Indholdsfortegnelse:

Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution
Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution

Video: Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution

Video: Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution
Video: Nikola Tesla's Warning of the Philadelphia Experiment & Time Travel 2024, April
Anonim
Billede
Billede

Udviklingen af teknologi fører til fremkomsten af lovende kampsystemer, som bliver næsten umulige at modstå med eksisterende våben. Især lovende luft-til-luft-missiler og laser-selvforsvarssystemer til kampfly kan radikalt ændre formatet på en krig i luften. Vi har tidligere gennemgået de relevante teknologier i artiklerne Laservåben på kampfly. Kan du modstå ham? og luft-til-luft-missil missiler. Der vil også blive udviklet elektroniske krigsførelsessystemer (EW), der effektivt kan modvirke luft-til-luft og overflade-til-luft (W-E) missiler med et hovedhoved. Desuden kan disse komplekser for eksempel på store kampfly, f.eks. På det lovende amerikanske B-21 Raider-bombefly, sammenlignes effektivt med elektronisk krigsudstyr, der er indsat på specialfly.

Billede
Billede

Naturligvis kan fremkomsten af avancerede forsvarssystemer til kampfly ikke forblive ubesvaret, og der vil være behov for en tilsvarende udvikling af luft-til-luft-missiler, der er i stand til at overvinde en sådan beskyttelse med en acceptabel sandsynlighed.

Denne opgave vil være ret vanskelig, da lovende selvforsvarssystemer supplerer hinanden, hvilket gør det svært at udvikle effektive modforanstaltninger. For eksempel vil fremkomsten af laser-selvforsvarssystemer kræve at udstyre missiler med anti-laser-beskyttelse, som i modsætning til populær tro ikke kan være fremstillet af folie eller sølvmaling og vil være ret tung og besværlig. Til gengæld vil stigningen i massen og dimensionerne på V-V missiler gøre dem lettere mål for V-V antimissiler, som ikke kræver anti-laser beskyttelse.

For således at give lovende luft-til-luft-missiler mulighed for at ramme lovende kampfly udstyret med anti-missil missiler, laser-selvforsvarssystemer og elektroniske krigsførelsesmidler, vil det være nødvendigt at gennemføre en lang række foranstaltninger, som vi vil overveje i denne artikel.

Motorer

Motoren er hjertet i V-V-raketterne. Det er motorens parametre, der bestemmer missilets rækkevidde og hastighed, den maksimalt tilladte masse for søgeren (GOS) og sprænghovedets (sprænghovedets) masse. Motorens effekt er også en af de faktorer, der bestemmer raketens manøvredygtighed.

I øjeblikket er de vigtigste fremdriftssystemer til luft-til-luft-missiler stadig solide raketmotorer (faste raketmotorer). En lovende løsning er en ramjet -motor (ramjet) - denne er installeret på det seneste europæiske MBDA Meteor -missil.

Billede
Billede

Brugen af en ramjet -motor gør det muligt at øge skydeområdet, mens et missil af sammenlignelig rækkevidde med faste drivmidler vil have store dimensioner eller dårligere energikarakteristika, hvilket vil påvirke dets evne til intensivt at manøvrere negativt. Til gengæld kan ramjet også have begrænsninger i manøvreringens intensitet på grund af begrænsningerne i angrebs- og slipvinklerne, der kræves for den korrekte funktion af ramjet.

Således vil lovende V-B-missiler under alle omstændigheder omfatte solide drivmidler for at opnå den minimumshastighed, der kræves for at starte en ramjet, og selve ramjeten. Det er muligt, at VB -missilerne bliver to -trins - den første fase vil omfatte solide drivmidler til acceleration og en ramjet -motor, og den anden fase vil kun omfatte solide drivmidler for at sikre intensive manøvrer i den sidste sektion, når man nærmer sig målet, herunder til at unddrage sig anti-missiler. luft og reducere effektiviteten af fjendtlige selvforsvarslasersystemer.

I stedet for det faste brændstof, der bruges i faste drivmidler, kan der udvikles gel- eller pastybrændstoffer (RPM'er). Sådanne motorer er vanskeligere at designe og fremstille, men vil give bedre energikarakteristika sammenlignet med fast brændstof samt potentialet for støddæmpning af kraften og evnen til at tænde / slukke for omdrejningstallet.

Billede
Billede

Super manøvredygtighed

I lovende luft-til-luft-missiler vil muligheden for intensiv manøvrering være påkrævet ikke kun for at besejre meget manøvrerbare mål, men også for at udføre intensive manøvrer, der forhindrer nederlag for VV-anti-missiler og reducerer effektiviteten af fjendens laser-selv forsvarssystemer.

For at øge manøvredygtigheden af V-V-missiler kan trykvektorstyringsmotorer (VVT) og / eller tværgående kontrolmotorer bruges som en del af et gasdynamisk kontrolbælte.

Billede
Billede

Brugen af UHT eller et gasdynamisk kontrolbælte vil give lovende V-V-missiler både mulighed for at øge effektiviteten ved at overvinde lovende fjendtlige selvforsvarssystemer og sikre, at målet bliver ramt med et direkte hit (hit-to-kill).

Det er nødvendigt at komme med en bemærkning - evnen til at manøvrere intensivt, selv med tilstrækkelig energi fra en VV -raket leveret af en ramjet eller RPMT, vil ikke give effektiv unddragelse fra fjendens anti -missiler - det vil være nødvendigt at sikre påvisning af indkommende anti-missiler, da det vil give intensiv manøvrering i hele missilflyvningen B-B er umulig.

Nedsat synlighed

For at et anti-missil- eller laser-selvforsvarssystem i et kampfly kan angribe indkommende luft-til-luft-missiler, skal de påvises på forhånd. Moderne advarselssystemer til missilangreb er i stand til at gøre dette med høj effektivitet, herunder at bestemme banen for indkommende luft-til-luft- eller vest-til-luft-missiler.

Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution
Luft-til-luft-missiler: tvungen evolution

Anvendelsen af foranstaltninger til at reducere synligheden af luft-til-luft-missiler vil reducere omfanget af deres opdagelse betydeligt ved advarselssystemer mod missilangreb.

Udviklingen af missiler med reduceret signatur er allerede blevet gennemført. Især i 80'erne i det tyvende århundrede udviklede USA og bragte et snigende luft-til-luft-missil Have Dash / Have Dash II til teststadiet. En af varianterne af Have Dash-raketten involverede brugen af en ramjet, som til gengæld angiveligt blev brugt i den førnævnte B-B-raket, der blev testet i Den Persiske Golf.

Have Dash-raketten har et legeme lavet af et radioabsorberende komposit baseret på grafit med en karakteristisk facetteret form med et trekantet eller trapezformet tværsnit. I stævnen var der en radiogennemsigtig / IR-gennemsigtig kåbe, hvorunder der var en dual-mode søger med aktiv radar og passive infrarøde vejledningskanaler, et inertial guidningssystem (INS).

Billede
Billede

På tidspunktet for udviklingen havde det amerikanske luftvåben ikke brug for stealth -missiler, så deres videre udvikling blev suspenderet og muligvis klassificeret og overført til status som "sorte" programmer. Under alle omstændigheder kan og vil udviklingen på Have Dash -missiler blive brugt i lovende projekter.

I lovende V-B missiler kan der træffes foranstaltninger til at reducere signaturen både i radar (RL) og infrarød (IR) bølgelængdeområder. Motorbrænderen kan delvist afskærmes af strukturelle elementer, kroppen er lavet af radioabsorberende kompositmaterialer under hensyntagen til den optimale refleksion af radarstråling.

Reduktion af radarsignaturen for lovende V-V-missiler vil blive hæmmet af behovet for samtidig at give dem effektiv anti-laserbeskyttelse.

Anti-laser beskyttelse

I det næste årti kan laservåben blive en integreret egenskab ved kampfly og helikoptere. I den første fase vil dens kapaciteter gøre det muligt at sikre nederlaget for den optiske søger af V-V og Z-V missiler, og i fremtiden, når strømmen øges, V-V og Z-V missiler selv.

Billede
Billede

Et særpræg ved laservåben er muligheden for næsten øjeblikkeligt at omdirigere strålen fra et mål til et andet. I store højder og flyvehastigheder er det umuligt at give beskyttelse med røgskærme, atmosfærens optiske gennemsigtighed er høj.

På siden af V-V-missilet er dens høje hastighed-den effektive rækkevidde af et laser-selvforsvarsvåben vil sandsynligvis ikke overstige 10-15 kilometer, V-V-missilet dækker denne afstand på 5-10 sekunder. Det kan antages, at en 150 kW laser vil tage 2-3 sekunder at ramme et ubeskyttet V-V-missil, det vil sige et selvforsvarslaserkompleks kan afvise virkningen af to eller tre sådanne missiler.

For at overvinde lovende laser-selvforsvarssystemer vil det være nødvendigt at organisere en samtidig tilgang til målet for en gruppe V-B-missiler eller at øge deres beskyttelse mod laservåben.

Spørgsmålene om beskyttelse af ammunition mod kraftig laserstråling blev diskuteret i artiklen Resist Light: Protection against laser guns.

To retninger kan skelnes. Den første er brugen af ablativ beskyttelse (fra det latinske ablatio - fjernelse, overførsel af masse) - hvis virkning er baseret på fjernelse af stof fra overfladen af det beskyttede objekt med en strøm af varm gas og / eller på omstruktureringen af grænselaget, der tilsammen reducerer varmeoverførsel til den beskyttede overflade betydeligt.

Billede
Billede

Den anden retning dækker kroppen med flere beskyttende lag af ildfaste materialer, for eksempel en keramisk belægning over en carbon-carbon kompositmatrix. Desuden skal det øverste lag have høj varmeledningsevne for at maksimere fordelingen af varme fra laseropvarmning over kabinettets overflade, og det indre lag skal have lav varmeledningsevne for at beskytte de indre komponenter mod overophedning.

Billede
Billede

Hovedspørgsmålet er, hvilken tykkelse og masse der skal være belægningen af V-B-raketten for at modstå påvirkningen af en laser med en effekt på 50-150 kW eller mere, og hvordan det vil påvirke rakets manøvredygtige og dynamiske egenskaber. Det skal også kombineres med stealth -krav.

En lige så vanskelig opgave er at beskytte missilsøgeren. Anvendeligheden af V-V-missiler med IR-søger mod fly udstyret med laser-selvforsvarssystemer er i tvivl. Det er usandsynligt, at termo-optiske passive skodder vil være i stand til at modstå påvirkningen af laserstråling med en effekt på titusindvis til hundredvis af kilowatt, og mekaniske skodder giver ikke den nødvendige lukkehastighed for at beskytte følsomme elementer.

Billede
Billede

Måske vil det være muligt at opnå driften af IR -søgeren i tilstanden "øjeblikkelig visning", når hovedhovedet næsten altid er lukket med en wolframmembran og kun åbner i en kort periode for at få et billede af målet - i det øjeblik, hvor der ikke er laserstråling (dens tilstedeværelse bør bestemmes af en speciel sensor) …

For at sikre driften af et aktivt radarhovedhoved (ARLGSN) skal beskyttelsesmaterialer være gennemsigtige i det passende bølgelængdeområde.

EMP -beskyttelse

For at ødelægge luft-til-luft missiler i stor afstand kan fjenden potentielt bruge V-V anti-missiler med et sprænghoved, der genererer en kraftig elektromagnetisk puls (EMP ammunition). Én EMP-ammunition kan potentielt ramme flere fjendtlige V-B-missiler på én gang.

For at reducere effekten af EMP af ammunition kan elektroniske komponenter afskærmes med feromagnetiske materialer, for eksempel noget som en "ferritklud" med høje absorberende egenskaber, med en vægtfylde på kun 0,2 kg / m2udviklet af det russiske firma "Ferrit-Domain".

Elektroniske komponenter kan bruges til at åbne kredsløb i tilfælde af stærke induktionsstrømme-zenerdioder og varistorer, og ARLGSN kan laves på basis af EMI-resistent lavtemperatur-fyret keramik (lavtemperatur-fyret keramik-LTCC).

Billede
Billede

Salvo ansøgning

En af måderne til at overvinde beskyttelsen af lovende kampfly er den massive brug af BB-missiler, for eksempel flere dusin missiler i en salve. Den nyeste F-15EX jagerfly kan bære op til 22 AIM-120 missiler eller op til 44 små CUDA-missiler, den russiske Su-35S jagerfly-10-14 VV missiler (det er muligt, at deres antal kan øges pga. brug af dobbeltophængte pyloner eller anvendelse af reducerede størrelse V-V missiler). Femte generations jagerfly Su-57 har også 14 ophængspunkter (inklusive eksterne). Kapaciteterne hos andre femtegenerationskæmpere er mere beskedne i denne henseende.

Billede
Billede

Spørgsmålet er, hvor effektiv en sådan taktik vil være, når man samtidig bekæmper elektronisk krigsførelse, anti-missiler med elektromagnetiske sprænghoveder, mellemdistance-anti-missiler som CUDA, små anti-missiler som MSDM / MHTK / HKAMS og laser ombord selv forsvarssystemer. Der er en mulighed for, at "klassiske" ubeskyttede luft-til-luft-missiler kan blive ineffektive på grund af deres høje sårbarhed over for lovende selvforsvarssystemer til kampfly.

UAV - bærer af V -V missiler

Det er muligt at øge antallet af V-V missiler i en salve og bringe dem tættere på det angrebne fly ved at bruge et billigt, upåagtet ubemandet luftfartøj (UAV) i forbindelse med et kampfly. Sådanne UAV'er udvikles i øjeblikket aktivt af hensyn til det amerikanske luftvåben.

General Atomics og Lockheed Martin, bestilt af US Department of Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA, udvikler en luftbåren stealth UAV med evnen til at bruge luft-til-luft våben under LongShot-programmet. Ved angreb kan sådanne UAV'er bevæge sig fremad mod den angribende jager og øge antallet af B-B-missiler i en salve, så de kan spare energi til det sidste segment. Lav radar og infrarød sigtbarhed af UAV-luftfartsselskabet vil forsinke øjeblikket for aktivering af de indbyggede selvforsvarssystemer i det angrebne fly.

Billede
Billede

For at bestemme tidspunktet for aktivering af de luftbårne forsvarssystemer for det angrebne fly-lanceringen af V-V-missiler, inklusion af elektronisk krigsførelse, kan UAV'er udstyres med specialudstyr. En mulighed kan overvejes, når UAV-luftfartsselskabet vil udføre rollen som "kamikaze", følge V-V-missiler, dække dem med elektroniske krigsførelsesmidler og videresende ekstern målbetegnelse fra luftfartøjsflyet.

Sådanne UAV'er behøver ikke at være luftbårne, men dette vil øge deres størrelse og omkostninger. Til gengæld vil luftbåren indsættelse kræve en stigning i luftfartsselskabets størrelse og bæreevne, som vi allerede har diskuteret - helt frem til udseendet af en slags "hangarskibe", som vi diskuterede i artiklen US Air Force Combat Gremlins: Genoplive begrebet hangarskibe.

Ridende hypersound

En endnu mere radikal løsning kunne være oprettelsen af tunge V-V missiler med submunition i form af små V-missiler i stedet for et monoblock-sprænghoved. De kan udstyres med en ramjet -motor, der giver en høj supersonisk eller endda hypersonisk flyvehastighed over det meste af banen.

Anti-fly guidede missiler (SAM'er) med submunitioner med en kaliber på 30 til 55 mm og en længde på 400 til 800 mm blev oprettet i Nazityskland, men da var de ustyret højeksplosiv fragmentering (HE) ammunition.

Billede
Billede

I Rusland udvikles lovende luft-til-luft-missiler og tunge VV-missiler til MiG-31 interceptorerne og den lovende MiG-41, hvor de lovende K-77M luft-til-luft missiler, som er udviklingen af RVV -SD -missiler, vil blive brugt som submunition. Det antages, at de vil blive brugt til at ødelægge hypersoniske mål - tilstedeværelsen af flere individuelt homing -submunitioner øger sandsynligheden for at ramme komplekse højhastighedsmål.

Billede
Billede

Det kan dog antages, at det lovende tunge V-B-missil vil være mere efterspurgt netop til destruktion af kampfly udstyret med lovende selvforsvarssystemer.

Som i tilfælde af UAV-luftfartsselskaber kan den første fase af VB-missilet, transportøren af submunition, også udstyres med midler til at detektere et angreb fra anti-missiler, detektere brugen af elektronisk krigsførelsesudstyr af fjenden og sin egen elektroniske krigsførelsesudstyr og udstyr til videresendelse af målbetegnelse fra transportøren til submunition.

Falske mål

Et af elementerne i at udstyre UAV-transportører og en tilføjelse til de guidede submunitioner af lovende tunge V-V-missiler kan blive falske mål. Der er visse problemer, der komplicerer deres brug - kampoperationer i luften udføres ved høje hastigheder med intensiv manøvrering, så et falsk mål kan ikke laves med et simpelt "tomt". Den skal som minimum omfatte en motor med brændstofforsyning, en enkel INS og betjeningselementer, muligvis en modtager til modtagelse af oplysninger fra en ekstern målbetegnelse.

Det ser ud til - hvad er pointen så, faktisk er det næsten en V -V -raket? Fraværet af et sprænghoved, tværgående kontrol- og / eller UHT -motorer, opgivelse af teknologier for at reducere sigtbarheden og vigtigst af alt - fra et dyrt styresystem, vil imidlertid gøre et falsk mål flere gange billigere end et "rigtigt" VB -missil og flere gange mindre i størrelse.

Det vil sige, at i stedet for et B-B-missil kan der placeres 2-4 lokkefugle, som omtrent kan opretholde kursen og hastigheden i forhold til rigtige B-B-missiler. De kan udstyres med hjørnereflektorer eller Luneberg -linser for at opnå en effektiv spredningsflade (EPR), der svarer til den for "rigtige" VB -missiler.

En yderligere lighed mellem lokkefugle og rigtige luft-til-luft-missiler bør tilvejebringes af en intelligent angrebsalgoritme.

Intelligent angreb algoritme

Det vigtigste element, der sikrer effektiviteten af et angreb med lovende luft-til-luft-missiler bør være en intelligent algoritme, der sikrer samspillet mellem luftfartøjsflyet, mellemliggende luftfartsselskaber-en hypersonisk boosterblok eller UAV, luft-til-luft-submunitioner og lokkefugle.

Det er nødvendigt at tilvejebringe et angreb på målet fra den optimale retning, for at synkronisere falske mål og V-B-ammunition i henhold til ankomsttiden (flyvehastigheden kan ændres ved at tænde / slukke eller drosle lovende raketmotorer).

For eksempel, efter adskillelse af B-B-submunitioner og lokkefugle, hvis der er en kontrolkanal på sidstnævnte, kan lokkefugle udføre enkle manøvrer sammen med BB-submunitioner. I mangel af en kontrolkanal for falske mål kan de bevæge sig i samme retning som submunitionerne i nogen tid, selv når målet ændrer flyveretningen, hvilket gør det svært for VB -interceptorer at bestemme, hvor det virkelige mål er, og hvor den falske, op til det øjeblik, hvor den optimale drejningstid for at ramme et mål fra en minimumsafstand eller ødelægge en kontrolkanal gennem en UAV eller et øvre trin.

Fjenden vil forsøge at overdøve kontrollen med "flokken" af luftbårne submunitioner og lokkefugle ved hjælp af elektronisk krigsførelse. For at modvirke dette kan man overveje muligheden for at bruge envejs optisk kommunikation "bærer - UAV / øvre etape" og "UAV / overtrin - V -V submunition / lokkefugle".

konklusioner

Udseendet på lovende kampfly af effektive luft-til-luft-missilsystemer, laser-selvforsvarssystemer, elektronisk krigsførelsesudstyr, vil kræve udvikling af lovende ny generation luft-til-luft missiler.

Til gengæld vil fremkomsten af lovende luftbårne selvforsvarssystemer have en betydelig indvirkning på kampflyvning - det kan gå både ad vejen til at skabe distribuerede systemer - bemandede fly og UAV'er af forskellige typer, forbundet til et enkelt netværk og langs vej til at øge kampflyets dimensioner og en tilsvarende stigning i de indsatte våben, selvforsvarskomplekser, elektronisk krigsudstyr, forøgelse af radarens styrke og dimensioner. Begge tilgange kan også kombineres.

Billede
Billede

Lovende kampfly kan blive en slags ækvivalent til overfladeskibe - fregatter og destroyere, som ikke undviger, men afviser slaget. Følgelig må angrebsmidlerne udvikle sig under hensyntagen til denne faktor.

Uanset den valgte tilgang til udviklingen af kampfly, kan en ting med sikkerhed siges - omkostningerne ved at føre en krig i luften vil stige betydeligt.

Anbefalede: