Jordens overflades krumning og terrænets ujævnheder begrænser i høj grad mulighederne for jordbaserede og marine luftforsvarssystemer til at opdage og besejre lavflyvende luftangrebsvåben (LAS). Hvordan kan du effektivt sikre muligheden for at skyde et luftforsvarssystem mod lavtflyvende mål?
Klatre højere
En af mulighederne er at placere radaren på en løfte- og masteanordning (PMU). Hvis vi placerer radaren i en højde på 15 meter, vil rækkevidden af et fly, der bevæger sig i 50 meters højde over overfladen, være 41 km. En stigning i PMU's højde til 50 meter vil øge den teoretiske sigtbarhed med kun 13 km (op til 54 km), mens kompleksiteten og omfanget af sådant udstyr vil vokse i langt større omfang.
Det ser ud til, at det er helt normalt for et kortdistance luftforsvarssystem af typen Pantsir-SM? Men i praksis vil ujævnhederne i terrænet, skove, bygninger og andre naturlige og kunstige forhindringer reducere denne værdi flere gange.
Hvad er minimumshøjden for at hæve radaren for at sikre påvisning af lavtflyvende mål?
Den højde, som det er nødvendigt at hæve detektionsmidlerne for at kompensere for ujævnt terræn, kan variere i hvert enkelt tilfælde. I de fleste tilfælde er højdeforskellen på Ruslands flade område inden for en rækkevidde på 100-200 km ikke mere end 100-200 meter. I bjergrige områder kan forskellen være betydeligt større, og det er svært at angive nogen specifik værdi.
Konventionelt, for et kortdistance luftforsvarssystem (op til 40-50 km), kan du tage den nødvendige højde for at kompensere for ujævnhederne i terrænet på 100 meter, for et mellemlangt luftforsvarssystem (op til 50- 150 km), vil den højde, der kræves for at kompensere for terrænets ujævnheder, være 200 meter.
Således vil radarens minimumshøjde til detektering af lavflyvende mål for kortdistance luftforsvarssystemer være omkring 200 meter, for mellemdistance luftforsvarssystemer, omkring 700 meter. Radarstationens højde for at sikre, at luftforsvarsmissilsystemet kan fungere over horisonten, bør være sammenligneligt med AWACS-flyets flyvehøjde, cirka 10.000 m, i dette tilfælde er terrænet af meget mindre betydning
De angivne højder gør brugen af PMU umulig, men der er flere andre måder at "se ud over horisonten".
Aerostat radar
En af disse metoder er brugen af balloner. JLENS -projektet implementeres i USA. Inden for rammerne af dette projekt er det planlagt at anvende radar og optisk rekognosceringsudstyr på balloner, der er fastlagt i visse punkter i landet, og designet til at opdage lavtflyvende krydstogtsraketter. Ballonernes højde er 3 - 4, 5 km, nyttelastmassen er omkring tre tons. Detektionsområdet for luftmål bør være omkring 550 km, jordmål omkring 225 km. Ud over detektion bør JLENS-ballonen give målbetegnelse over horisonten til overflade-til-luft-missiler. For at holde ballonen på plads og udveksle data, foreslås det at bruge et kabel, der indeholder strømkabler og fiberoptiske dataoverførselskabler i en carbonkappe.
Inden for rammerne af den opgave, vi overvejer, har dette projekt flere ulemper: ballonen er ikke særlig bekvem til konstant vejbevægelse og bør om muligt bindes til et bestemt punkt, hvilket udelukker muligheden for at ændre position med mobil luftforsvarssystemer og er uacceptabelt. Derudover kan ballonens enorme størrelse (over 70 meter i længden) teoretisk hindre dens drift under forhold med stærk vindstød.
På den anden side er selve konceptet ganske lovende. Radarstationer placeret på balloner kan beskytte stationære genstande mod påvirkning af lavtflyvende EHV, primært såsom miner til interkontinentale ballistiske missiler (ICBM'er), ubådsbaser, ballistiske missilbærere, strategiske bombefly flyvepladser, atomkraftværker og andre kritiske elementer i landets væbnede styrker og infrastruktur ….
På trods af at balloner ikke er det optimale middel til at give luftforsvarssystemer mulighed for at ramme mål ud over horisonten, kan de spille en vigtig rolle for at dække særligt vigtige stationære objekter fra et pludseligt angreb fra lavtflyvende fjendtlige luftforsvar systemer. Deres største fordel er muligheden for næsten uafbrudt ophold i luften uden et betydeligt forbrug af brændstof og elektricitet
I Rusland udvikles sådanne balloner af RosAeroSystems. Især kan du overveje den store volumen bundne ballon "PUMA". Puma-ballonen blev udviklet som en radarbærer til radarovervågning døgnet rundt fra en højde på op til 5 km i 30 dage uden landing.
Den anslåede radius for detektion og sporing af luftmål vil være 300-350 km. Ballonen skal modstå orkanvind op til 46 m / s og direkte lynnedslag. Aerostaten holdes af et kabel-reb under stigning, nedstigning og parkering i en arbejdshøjde; det giver også strømforsyning til indbyggede systemer og nyttelast med en effekt på op til 40 kW samt til lyn og fjernelse af statisk elektricitet. Nyttelasten på PUMA -ballonen er op til 2250 kg.
Tilsyneladende arbejder Den Russiske Føderations væbnede styrker med denne retning:
I juli 2015 fortalte Vladimir Mikheev, rådgiver for den første vicegeneraldirektør for bekymringen "Radioelectronic Technologies" (KRET), RIA Novosti om starten på arbejdet med et luftskibsprojekt til behovene i landets antimissile forsvar. Det kan blive et fuldgyldigt element i varslingssystemet til missilangreb (EWS), som i dag består af to echelons-en orbitalsatellitkonstellation og jordbaserede radarstationer.
Det er op til Almaz-Antey-bekymringen, det er nødvendigt, at balloner og luftskibe ikke kun kan advare om truslen om et luftangreb, men også direkte luftværnsstyrede missiler (SAM'er) udstyret med et aktivt radarhovedhoved (ARGSN) kl. de identificerede mål.
Quadrocopters og andre ubemandede luftfartøjer (UAV'er) lodret start og landing
Lad os gå tilbage til luftforsvarssystemet. Til at begynde med overveje de korte og mellemdistance luftforsvarssystemer, som det er nødvendigt at hæve radaren til i henholdsvis 200 og 700 meter.
I begyndelsen af 2018 afslørede Boeing en prototype af en elektrisk ubemandet drone -quadcopter. Denne UAV er designet til at teste og fejlsøge de teknologier, der er nødvendige for at bygge den næste generation af fragt- og passagerfly. Længden af den erfarne UAV er 4,57 meter, bredden er 5,49 meter, højden er 1,22 meter, vægten inklusive batteriernes vægt er 339 kilo. Nyttelast - op til 226 kg. Designet omfatter fire elmotorer med otte rotorer.
Elektriske quadrocopters-UAV'er kan blive en effektiv løsning til påvisning af lavtflyvende EHV til luft- og luftforsvarssystemer til lands og til søs
En elektrisk quadrocopter-UAV bør være placeret på et transportkøretøj, et dieselgeneratorsæt (DGU) bør også være placeret der for at forsyne UAV'en med elektricitet. Desværre er strømmen på de erfarne quadcopters elektriske motorer, batteriets opladningstid og flyvetid i øjeblikket ukendt.
To muligheder kan overvejes:
- i den første version er der ingen batterier, der kræves for at opretholde en lang flyvetur, strøm leveres fra transportørens køretøj, der er kun et lille reservebatteri til nødlandingen af UAV'en, formodentlig kan denne mulighed betragtes som optimal;
- den anden mulighed kan bruges, hvis massen af kablet, der kræves for at levere den nødvendige strøm til quadcopteren, viser sig at være for stor, i dette tilfælde skal quadcopter være udstyret med genopladelige batterier eller superkapacitorer (superkapacitorer) med hurtig opladning fungere.
For at sikre kontinuiteten i at være i luften på fire kortdistance luftforsvarssystemer kræves mindst to transportkøretøjer med UAV'er. Den tid, UAV tilbringer i luften, vil kun blive begrænset af tilgængeligheden af brændstof til dieselgeneratorsættet.
I stedet for en elektrisk quadcopter kan UAV'er baseret på benzin- eller dieselstempelmotorer implementeres. I Rusland udføres udviklingen og produktionen af sådanne løsninger af SKYF Technology, som tilbyder kunden SKYF lodret start og landing UAV'er. I øjeblikket er SKYF UAV's bæreevne 250 kg med udsigt til at øge den til 400 kg. Flyvehøjden for denne UAV er op til 3000 meter.
Tidligere annoncerede Gorizont-virksomheden en Gorizont Air S-100 UAV af helikoptertype med en allroundradar baseret på den østrigske Schiebel Camcopter S-100. Kolibri -radaren, der er monteret på denne UAV, og installeret i den nederste del af flykroppen, udvikles sammen med Moskva Research Institute of Radiophysics. Radarudstyrets samlede masse bør ikke være mere end 6,5 kg, det krævede område i allround-visningstilstand (UAV-svævning) er ikke mindre end 200 km og i syntetisk blændeindstilling, ikke mindre end 20 km.
Nyttelasten for denne UAV er for lille (35 kg) til at rumme en radar med acceptable egenskaber, men som et koncept kan det være interessant. Tiden for kontinuerligt ophold i luften er 6 timer.
Ovenstående eksempler på UAV -quadrokoptere kan ikke direkte bruges til at placere radaren, da de har en relativt beskeden nyttelast, men der er ingen tvivl om, at deres designs aktivt vil blive udviklet og forbedret. Først og fremmest gælder dette for elektriske drone-UAV'er.
Hovedkravene til en AWACS UAV, f.eks. En quadrocopter eller en UAV-AWACS af helikoptertypen, bør være høj pålidelighed og evnen til at blive i luften i lang tid, hvilket sikrer den specificerede flypræstation (LTH) samt en høj driftsressource og en lav pris på en flyvetime
UAV'er i stor højde
For langdistance luftforsvarssystemer vil vertikale start- og landings-UAV'er ikke længere være et effektivt og tilstrækkeligt rekognoseringsmiddel, da radarstationens højde, for at opnå en synsvidde på ca. 400 km, skal overstige 10.000 meter.
Formentlig kan UAV'er med lang flyvetid, flytype, mellem eller stor dimension bruges som flyvende radar til et langdistance luftforsvarssystem.
En af kandidaterne til rollen som en lovende drone-AWACS kan være Altair UAV med en startvægt på 5 tons og en nyttelast på 1-2 tons. Denne UAV oprettes som en del af Altius-M forsknings- og udviklingsprojekt på Sokol Design Bureau (Kazan) sammen med Transas-virksomheden. Flyvningens varighed skal være op til 48 timer, flyveområdet er 10.000 km. I 2018 blev Altair UAV -programmet overført til JSC Ural Civil Aviation Plant (UZGA). Flyvetests af Altair UAV skulle begynde i 2019.
Enheder af denne type udvikles også i andre lande. Især det kinesiske firma CETC er ved at udvikle JY-300 UAV. Det mellemstore køretøj skal blive bærer af konforme antenner og fungere som et ubemandet AWACS. Ifølge foreløbige data har JY-300 UAV en startvægt på omkring 1300 kg og kan bære en nyttelast på 400 kg. Det er i stand til at udføre flyvninger i op til 12 timer i højder op til 7,6 km. Radarerne, der er indbygget i designet af denne drone, bør muliggøre påvisning af luft- og havmål på lange afstande.
Russiske UAV'er af mellemstore og store dimensioner har mange problemer, herunder manglen på kompakte, kraftfulde og økonomiske husmotorer, manglen på moderne flyelektronik. Et af de vigtigste problemer er manglen på højhastigheds satellitdatatransmissionskanaler med en global rækkevidde, hvilket ville gøre det muligt at kontrollere UAV og modtage rekognosceringsinformation fra den i stor afstand fra baseringspunktet.
Brugen af en AWACS UAV med en lang flyvetid kræver ikke tilstedeværelse af sådanne kanaler. Generelt kan arbejdet i et bundt af langtgående luftforsvarssystemer - UAV'er med lang flyvetid se sådan ud:
UAV AWACS med lang flyvetid starter fra flyvepladsen og kommer ind i patruljezonen over positionerne for det lagdelte luftforsvar. Alle oplysninger herfra sendes til operatørerne af langdistanceluftforsvarssystemer og derefter via kampkontrolstedet til operatørerne af andre luftforsvarssystemer, der er en del af det kombinerede echeloned luftforsvar. UAV -flyvningen bør hovedsageligt udføres i automatisk tilstand langs en given bane. Et langdistance luftforsvarssystem bør indeholde to AWACS UAV'er. I dette tilfælde kan de i skift udføre kamppligt over positionerne i luftforsvarets missilsystem i en varighed på 36-48 timer, afhængigt af afstanden til hjemmeflypladsen.
Kravene til UAV'er for AWACS med en lang flyvetid er de samme som for UAV'er til luftforsvarssystemer til korte og mellemstore afstande - en høj operationel ressource og lave omkostninger ved en flyvetime
Et spørgsmål kan opstå: i artiklens titel siges det om arbejdet i luftforsvarets missilsystem på lavflyvende mål uden inddragelse af luftvåbnets luftfart, og UAV'er med lang flyvetid er klart relateret til luftfart. Her er spørgsmålet snarere i afdelingstilknytning. I USA tilhører helikoptere ifølge Johnson-McConnell-aftalen mellem hæren og luftvåbnet ikke flyvevåbnet og er direkte underordnet den amerikanske hær, de handler i dets interesser (opdeling af fly i USA mellem hæren og luftvåbnet er godt skrevet her). Så i vores tilfælde vil det faktum, at UAV tilhører et specifikt luftforsvarssystem, ikke tillade luftvåbnet at bruge det til andre formål.
Lagdelt luftforsvar med UAV AWACS
Anvendelsen af en AWACS UAV af en quadrocopter -type og en AWACS UAV af lang flyvetid vil gøre det muligt at skabe en tæt radardækning af terrænet og sikre udstedelse af målbetegnelse til missiler med ARGSN og IR -søger ved maksimal rækkevidde.
Formentlig skulle der for to kortdistance luftforsvarssystemer være en maskine med en drone-drone-drone eller to maskiner til fire luftforsvarssystemer. Mellemdistance luftforsvarsmissilsystemet bør omfatte to maskiner med en drone-drone af drone. To UAV'er med AWACS med lang flyvetid bør tilhøre luftforsvarssystemer af lang rækkevidde.
I en truet periode eller i tilfælde af udbrud af fjendtligheder skal UAV'er med lang flyvetid foretage kontinuerlige patruljer over positionerne i luftforsvarets missilsystemer. UAV'er af en quadrocopter-type, fra sammensætningen af kortdistance- og mellemdistance-luftforsvarssystemer, skal være på transportkøretøjerne i stand til en øjeblikkelig start. I tilfælde af påvisning af en lufttrussel, bør lanceringen af en drone-type UAV udføres inden for få minutter.
Omkostningerne ved UAV'erne selv og deres flyvetid er traditionelt betydeligt lavere end omkostningerne ved bemandede fly og helikoptere, hvilket gør denne opgave økonomisk attraktiv. Teknisk set indeholder det foreslåede koncept heller ingen uoverstigelige problemer.
For stationære genstande af stor betydning kan AWACS -balloner bruges. I tilfælde af luftforsvar af objekter udstyret med AWACS-balloner er UAV'er med lang flyvetid ikke påkrævet og kan udelukkes fra langdistance-luftforsvarssystemet eller kan være på flyvepladsen i beredskab til afgang som backup-rekognoscering og målbetegnelse midler.
UAV AWACS til flåden
Tidligere blev kun brugen af UAV AWACS overvejet af hensyn til jordbaserede luftforsvarssystemer. Men ikke mindre, og muligvis en vigtigere opgave er brugen af en AWACS UAV af en quadrocopter -type og en UAV med en lang flyvetid af hensyn til luftforsvaret på marinens skibe. I betragtning af det faktum, at vi ikke har nogen hangarskibe og følgelig AWACS-fly på dem, er moderne russiske skibe dårligt beskyttet mod luftangreb, uanset hvilket luftforsvar de er på, på grund af fysiske begrænsninger i detekteringsområdet for lavtflyvende mål.
Anvendelsen af en quadrocopter-type UAV på skibe fra den russiske flåde vil væsentligt skubbe grænsen til ødelæggelse af lavtflyvende mål. Og at sende en UAV med en lang flyvetid og rækkevidde til det område, hvor flådeskibene er placeret, vil give dem yderligere muligheder for rekognoscering af fjendtlige styrker og udstede målbetegnelse til langdistance missiler.
Det er umuligt at udelukke brugen af balloner og AWACS -luftskibe i flådens interesse, især da der er historiske eksempler på brug af balloner fra den russiske flåde.
konklusioner
Jord- og overfladeforsvar uden mulighed for at angribe lavtflyvende mål på stor afstand vil blive besejret.
For at løse dette problem er det af hensyn til korte og mellemstore luftforsvarssystemer nødvendigt at oprette en AWACS UAV af en quadrocopter-type, fortrinsvis med strømforsyning via et kabel fra transportkøretøjet.
For et langtgående luftforsvarssystem er det nødvendigt at intensivere udviklingen af en AWACS UAV med en lang flyvetid.
For stationære genstande af stor betydning kan AWACS -balloner bruges.
Alle de ovennævnte systemer (UAV AWACS af en quadrocopter-type, AWACS UAV'er med lang flyvetid og AWACS-balloner) er af stor betydning for at øge effektiviteten og overlevelsen af ikke kun jordbaserede luftforsvarssystemer, men skibe fra den russiske flåde.
