Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon

Innholdsfortegnelse:

Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon
Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon

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

Video: Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon
Video: Это РЕАЛЬНО😳🤯 2024, April
Anonim
Bilde
Bilde

Utviklingen av teknologi fører til fremveksten av lovende kampsystemer, som blir nesten umulige å motstå med eksisterende våpen. Spesielt lovende luft-til-luft-missiler og laser-selvforsvarssystemer for kampfly kan radikalt endre formatet på en krig i luften. Vi har tidligere gjennomgått relevant teknologi i artiklene Laservåpen på kampfly. Kan du motstå ham? og luft-til-luft-missilraketter. Det vil også bli utviklet elektroniske krigføring (EW) -systemer, som effektivt kan motvirke luft-til-luft og overflate-til-luft (W-E) missiler med et hodet hode. Videre på store kampfly, for eksempel på det lovende amerikanske B-21 Raider-bombeflyet, kan disse kompleksene være sammenlignbare i effektivitet med elektronisk krigsutstyr som er distribuert på spesialfly.

Bilde
Bilde

Naturligvis kan fremveksten av avanserte forsvarssystemer for kampfly ikke forbli ubesvart, og en tilsvarende utvikling av luft-til-luft-missiler vil være nødvendig, som er i stand til å overvinne slik beskyttelse med en akseptabel sannsynlighet.

Denne oppgaven vil være ganske vanskelig, siden lovende selvforsvarssystemer utfyller hverandre, noe som gjør det vanskelig å utvikle effektive mottiltak. For eksempel vil fremveksten av laser-selvforsvarssystemer kreve å utstyre missiler med anti-laser-beskyttelse, som i motsetning til populær tro ikke kan være laget av folie eller sølvmaling, og vil være ganske tung og tungvint. På sin side vil økningen i masse og dimensjoner på V-V-missilene gjøre dem lettere mål for V-V-antimissiler, som ikke krever anti-laserbeskyttelse.

For å gi lovende luft-til-luft-missiler muligheten til å treffe lovende kampfly utstyrt med missil-missiler, laser-selvforsvarssystemer og elektronisk krigføring, vil det være nødvendig å iverksette en rekke tiltak, som vi vil vurdere i denne artikkelen.

Motorer

Motoren er hjertet i V-V-rakettene. Det er motorens parametere som bestemmer rakettens rekkevidde og hastighet, den maksimalt tillatte massen til søkeren (GOS) og massen til stridshodet (stridshodet). Også motorens kraft er en av faktorene som bestemmer rakettens manøvrerbarhet.

For tiden er fremdriftssystemene for luft-til-luft-missiler fremdeles solide rakettmotorer (rakettmotorer med fast drivstoff). En lovende løsning er en ramjet -motor (ramjet) - denne er installert på den siste europeiske MBDA Meteor -missilen.

Bilde
Bilde

Bruken av en ramjet -motor gjør det mulig å øke skyteområdet, mens et missil med lignende rekkevidde med faste drivmidler vil ha store dimensjoner eller dårligere energikarakteristika, noe som vil påvirke dets evne til å manøvrere intensivt negativt. På sin side kan ramjet også ha begrensninger i manøvreringsintensiteten på grunn av begrensningene i angreps- og skredvinklene som kreves for riktig drift av ramjet.

Således vil lovende V-B-missiler uansett inkludere solide drivmidler for å oppnå minimumshastigheten som kreves for å skyte en ramjet, og selve ramjet. Det er mulig at VB -missilene blir to -trinns - den første fasen vil omfatte solide drivstoff for akselerasjon og en ramjet -motor, og den andre fasen vil bare inneholde solide drivmidler for å sikre intensive manøvrer i den siste delen, når du nærmer deg målet, inkludert for å unngå anti-missiler. luft og redusere effektiviteten til fiendens selvforsvarslasersystemer.

I stedet for det faste drivstoffet som brukes i faste drivmidler, kan gel eller pastaaktig drivstoff (RPM) utvikles. Slike motorer er vanskeligere å designe og produsere, men vil gi bedre energikarakteristika sammenlignet med fast drivstoff, samt potensialet for struping av skyvekraft og evnen til å slå på / av turtallet.

Bilde
Bilde

Super manøvrerbarhet

I lovende luft-til-luft-missiler vil muligheten for intensiv manøvrering være påkrevd ikke bare for å beseire svært manøvrerbare mål, men også for å utføre intensive manøvrer som forhindrer nederlag til VV-anti-missiler og reduserer effektiviteten til fiendens laser selv- forsvarssystemer.

For å øke manøvrerbarheten til V-V-missiler kan skyvevektorkontrollmotorer (VVT) og / eller tverrgående kontrollmotorer brukes som en del av et gass-dynamisk kontrollbelt.

Bilde
Bilde

Bruken av UHT eller et gass-dynamisk kontrollbelte vil tillate lovende V-V-missiler både å øke effektiviteten ved å overvinne lovende fiendtlige selvforsvarssystemer og sikre at målet blir truffet med en direkte hit (hit-to-kill).

Det er nødvendig å komme med en bemerkning - evnen til å manøvrere intensivt, selv med tilstrekkelig energi fra en VV -rakett levert av en ramjet eller RPMT, vil ikke gi effektiv unndragelse fra fiendens antiraketter - det vil være nødvendig å sikre påvisning av innkommende anti-missiler, siden det vil gi intensiv manøvrering gjennom missilflyet B-B er umulig.

Redusert synlighet

For at et anti-missil- eller laser-selvforsvarssystem av et kampfly skal angripe innkommende luft-til-luft-missiler, må de påvises på forhånd. Moderne varslingssystemer for missilangrep er i stand til å gjøre dette med høy effektivitet, inkludert å bestemme banen for innkommende luft-til-luft eller vest-til-luft-missiler.

Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon
Luft-til-luft-missiler: tvungen evolusjon

Bruken av tiltak for å redusere synligheten av luft-til-luft-missiler vil redusere rekkevidden for oppdagelse av missilangrep.

Utviklingen av missiler med redusert signatur er allerede utført. Spesielt på 80-tallet av det tjuende århundre utviklet USA og brakte til teststadiet et smug luft-til-luft-missil Have Dash / Have Dash II. En av variantene av Have Dash-raketten innebar bruk av en ramjet, som i sin tur angivelig ble brukt i den nevnte B-B-raketten som ble testet i Persiabukta.

Have Dash-raketten har et karosseri laget av et radioabsorberende kompositt basert på grafitt med en karakteristisk fasettert form med et trekantet eller trapesformet tverrsnitt. I baugen var det en radio-transparent / IR-transparent fairing, under hvilken det var en dual-mode søker med aktiv radar og passive infrarøde guidekanaler, et inertial guidingsystem (INS).

Bilde
Bilde

På tidspunktet for utviklingen trengte ikke det amerikanske flyvåpenet stealth -missiler, så deres videre utvikling ble suspendert og muligens klassifisert og overført til status som "svarte" programmer. Uansett kan og vil utviklingen på Have Dash -missiler bli brukt i lovende prosjekter.

I lovende V-B-missiler kan det iverksettes tiltak for å redusere signaturen både i radar (RL) og infrarød (IR) bølgelengdeområder. Motorbrenneren kan delvis skjermes av strukturelle elementer, kroppen er laget av radioabsorberende komposittmaterialer, med tanke på optimal refleksjon av radarstråling.

Å redusere radarsignaturen til lovende V-raketter vil bli vanskeliggjort av behovet for samtidig å gi dem effektiv anti-laser-beskyttelse.

Anti-laser beskyttelse

I det neste tiåret kan laservåpen bli en integrert egenskap for kampfly og helikoptre. På den første fasen vil dens evner gjøre det mulig å sikre nederlaget for den optiske søkeren til V-V og Z-V-missilene, og i fremtiden, etter hvert som kraften øker, V-V og Z-V-missilene selv.

Bilde
Bilde

Et særtrekk ved laservåpen er muligheten til å nesten omdirigere strålen fra ett mål til et annet. I store høyder og flyhastigheter er det umulig å gi beskyttelse med røykskjermer, den optiske gjennomsiktigheten i atmosfæren er høy.

På siden av V-V-missilet er dens høye hastighet-den effektive rekkevidden til et laser-selvforsvarsvåpen vil neppe overstige 10-15 kilometer, V-V-missilet vil dekke denne avstanden på 5-10 sekunder. Det kan antas at en 150 kW laser vil ta 2-3 sekunder å treffe et ubeskyttet V-rakett, det vil si at et selvforsvarslaserkompleks kan avvise virkningen av to eller tre slike missiler.

For å overvinne lovende selvforsvarssystemer for laser, vil det være nødvendig å organisere en samtidig tilnærming til målet for en gruppe V-B-missiler eller å øke beskyttelsen mot laservåpen.

Spørsmålene om beskyttelse av ammunisjon mot kraftig laserstråling ble diskutert i artikkelen Resist Light: Protection against laser guns.

To retninger kan skilles. Den første er bruken av ablativ beskyttelse (fra det latinske ablatio - å ta bort, overføre masse) - hvis virkning er basert på fjerning av materie fra overflaten av det beskyttede objektet med en strøm av varm gass og / eller på omstruktureringen av grenselaget, som sammen reduserer varmeoverføringen til den beskyttede overflaten betydelig.

Bilde
Bilde

Den andre retningen dekker kroppen med flere beskyttende lag av ildfaste materialer, for eksempel et keramisk belegg over en karbon-karbon komposittmatrise. Videre må det øvre laget ha høy varmeledningsevne for å maksimere fordelingen av varme fra laseroppvarming over overflaten av saken, og det indre laget må ha lav varmeledningsevne for å beskytte de indre komponentene mot overoppheting.

Bilde
Bilde

Hovedspørsmålet er hvilken tykkelse og masse som skal være belegget på V-B-raketten for å tåle effekten av en laser med en effekt på 50-150 kW eller mer, og hvordan det vil påvirke rakettens manøvrerbare og dynamiske egenskaper. Det må også kombineres med stealth -krav.

En like vanskelig oppgave er å beskytte missilsøkeren. Anvendelsen av V-V-missiler med IR-søker mot fly utstyrt med laser-selvforsvarssystemer er i tvil. Det er usannsynlig at termo-optiske passive skodder vil være i stand til å tåle effekten av laserstråling med en effekt på titalls til hundrevis av kilowatt, og mekaniske skodder gir ikke den nødvendige lukkhastigheten for å beskytte følsomme elementer.

Bilde
Bilde

Kanskje vil det være mulig å oppnå driften av IR -søkeren i "øyeblikkelig visning" -modus, når hovedhodet nesten alltid er lukket med en wolframmembran, og bare åpnes i en kort periode for å få et bilde av målet - i det øyeblikket det ikke er laserstråling (dets tilstedeværelse bør bestemmes av en spesiell sensor) …

For å sikre driften av et aktivt radarhovedhode (ARLGSN) må beskyttelsesmaterialer være gjennomsiktige i det aktuelle bølgelengdeområdet.

EMP -beskyttelse

For å ødelegge luft-til-luft-missiler på stor avstand, kan fienden potensielt bruke V-V-anti-missiler med et stridshode som genererer en kraftig elektromagnetisk puls (EMP-ammunisjon). Én EMP-ammunisjon kan potensielt treffe flere fiendtlige V-B-missiler samtidig.

For å redusere effekten av EMP av ammunisjon, kan elektroniske komponenter beskyttes av feromagnetiske materialer, for eksempel noe som en "ferrittduk" med høye absorberende egenskaper, med en egenvekt på bare 0,2 kg / m2utviklet av det russiske selskapet "Ferrit-Domain".

Elektroniske komponenter kan brukes til å åpne kretser ved sterke induksjonsstrømmer-zenerdioder og varistorer, og ARLGSN kan lages på grunnlag av EMI-resistent lavtemperatur medfyrt keramikk (Low Temperature Co-Fired Ceramic-LTCC).

Bilde
Bilde

Salvo -søknad

En av måtene å overvinne beskyttelsen av lovende kampfly er massiv bruk av BB-missiler, for eksempel flere titalls missiler i en salve. Den nyeste F-15EX-jagerflyet kan bære opptil 22 AIM-120-missiler eller opptil 44 små CUDA-missiler, den russiske Su-35S-jagerflyet-10-14 VV-missiler (det er mulig at antallet kan økes på grunn av bruk av doble fjæringspyloner eller bruk av V-V-missiler med redusert størrelse). Femte generasjons jagerfly Su-57 har også 14 suspensjonspunkter (inkludert eksterne). Evnen til andre femtegenerasjons jagerfly er mer beskjeden i denne forbindelse.

Bilde
Bilde

Spørsmålet er hvor effektiv en slik taktikk vil være når man samtidig bekjemper elektronisk krigføring, anti-missiler med elektromagnetiske stridshoder, mellomdistanser missiler som CUDA, små anti-missiler som MSDM / MHTK / HKAMS og laser om bord. forsvarssystemer. Det er en mulighet for at "klassiske" ubeskyttede luft-til-luft-missiler kan bli ineffektive på grunn av deres høye sårbarhet overfor lovende selvforsvarssystemer for kampfly.

UAV - bærer av V -raketter

Det er mulig å øke antall V-V-missiler i en salve og bringe dem nærmere angrepet av flyet ved å bruke et billig, upåfallende ubemannet luftfartøy (UAV) i forbindelse med et kampfly. Slike UAV -er utvikles for tiden aktivt av hensyn til det amerikanske flyvåpenet.

General Atomics og Lockheed Martin, på oppdrag fra US Department of Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA, utvikler en luftbåren stealth UAV med evnen til å bruke luft-til-luft-våpen under LongShot-programmet. Når de angriper, kan slike UAVer bevege seg fremover den angripende jagerflyet, og øke antallet B-B-missiler i en salve, slik at de kan spare energi til det siste segmentet. Lav radar og infrarød sikt til UAV-transportøren vil forsinke øyeblikket for aktivering av selvforsvarssystemene ombord på det angrepne flyet.

Bilde
Bilde

For å bestemme tidspunktet for aktivering av de luftbårne forsvarssystemene til det angrepne flyet-lansering av V-V-missiler, inkludering av elektronisk krigføring betyr at UAV kan utstyres med spesialutstyr. Et alternativ kan vurderes når UAV-transportøren vil utføre rollen som "kamikaze", følge V-V-missilene, dekke dem med elektroniske krigsføringsmidler og videresende ekstern målbetegnelse fra transportflyet.

Slike UAV -er trenger ikke å være i luften, men dette vil øke størrelsen og kostnaden. På sin side vil luftbåren distribusjon kreve en økning i størrelsen og bæreevnen til transportøren, som vi allerede har diskutert - helt frem til utseendet til en slags "hangarskip", som vi diskuterte i artikkelen US Air Force Combat Gremlins: Gjenopplive konseptet med hangarskip.

Riding hypersound

En enda mer radikal løsning kan være opprettelsen av tunge V-V-missiler med submunisjon i form av små V-raketter i stedet for et monoblokk-stridshode. De kan utstyres med en ramjet -motor som gir høy supersonisk eller hypersonisk flygehastighet over det meste av banen.

Anti-fly guidede missiler (SAM) med submunisjoner med et kaliber på 30 til 55 mm og en lengde på 400 til 800 mm ble opprettet i Nazi-Tyskland, men da var de ustyrt ammunisjon med høy eksplosiv fragmentering (HE).

Bilde
Bilde

I Russland utvikles lovende luft-til-luft-missiler og tunge VV-missiler for MiG-31-avskjærere og den lovende MiG-41, der de lovende K-77M luft-til-luft-missilene, som er utviklingen av RVV -SD -missiler, vil bli brukt som submunisjon. Det antas at de vil bli brukt til å ødelegge hypersoniske mål - tilstedeværelsen av flere individuelt oppskytende submunisjoner vil øke sannsynligheten for å treffe komplekse høyhastighetsmål.

Bilde
Bilde

Imidlertid kan det antas at det lovende tunge V-B-missilet vil bli mer etterspurt nettopp for ødeleggelse av kampfly utstyrt med lovende selvforsvarssystemer.

Som i tilfellet med UAV-bærere, kan den første fasen av VB-missilet, transportøren av submunisjon, også være utstyrt med midler for å oppdage et angrep av anti-missiler, detektere bruk av elektronisk krigsutstyr av fienden og sin egen elektroniske krigsføringsutstyr og utstyr for videreformidling av målbetegnelse fra transportøren til submunisjon.

Falske mål

Et av elementene i å utstyre UAV-transportører og et tillegg til de guidede submunisjonene til lovende tunge V-V-missiler kan bli falske mål. Det er visse problemer som kompliserer bruken av dem - kampoperasjoner i luften utføres i høye hastigheter med intensiv manøvrering, så et falskt mål kan ikke gjøres med et enkelt "tomt". Den bør i det minste inneholde en motor med drivstofftilførsel, en enkel INS og kontroller, muligens en mottaker for å motta informasjon fra en ekstern målbetegnelse.

Det ser ut til - hva er poenget da, faktisk er det nesten en V -V -rakett? Imidlertid vil fraværet av et stridshode, tverrgående kontroll og / eller UHT -motorer, forlatelse av teknologier for å redusere synligheten, og viktigst - fra et dyrt styringssystem, gjøre et falskt mål flere ganger billigere enn et "ekte" VB -missil og flere ganger mindre i størrelse.

Det vil si at i stedet for ett B-B-missil kan det plasseres 2-4 lokkefugler, som omtrent kan opprettholde kursen og hastigheten i forhold til ekte BB-missiler. De kan utstyres med hjørnereflektorer eller Luneberg -objektiver for å oppnå en effektiv spredningsflate (EPR) som tilsvarer den for "ekte" VB -missiler.

En ytterligere likhet mellom lokkeduer og ekte luft-til-luft-missiler bør gis av en intelligent angrepsalgoritme.

Intelligent angrepsalgoritme

Det viktigste elementet som sikrer effektiviteten av et angrep med lovende luft-til-luft-missiler bør være en intelligent algoritme som sikrer samspillet mellom transportflyet, mellomliggende transportører-en hypersonisk boosterblokk eller UAV, luft-til-luft-submunisjoner og lokkefugler.

Det er nødvendig å angripe målet fra den optimale retningen, for å synkronisere falske mål og V-B-ammunisjon i henhold til ankomsttiden (flyhastigheten kan endres ved å slå på / av eller strupe lovende rakettmotorer).

For eksempel, etter separering av B-B-submunisjoner og lokkeduer, hvis det er en kontrollkanal på sistnevnte, kan lokkedyr utføre enkle manøvrer sammen med B-B-submunisjoner. I mangel av en kontrollkanal for falske mål, kan de bevege seg i samme retning som submunisjonene en stund, selv når målet endrer flyretningen, noe som gjør det vanskelig for VB -avlytere å finne ut hvor det virkelige målet er, og der den falske, frem til det øyeblikket da den optimale svingtiden for å treffe et mål fra en minimumsavstand eller ødelegge en kontrollkanal gjennom en UAV eller et øvre trinn.

Fienden vil prøve å overdøve kontrollen med "flokken" av luftbårne submunisjoner og lokkeduer ved hjelp av elektronisk krigføring. For å motvirke dette kan man vurdere muligheten for å bruke enveisk optisk kommunikasjon "bærer - UAV / øvre etappe" og "UAV / øvre trinn - V -V submunisjoner / lokkeduer".

konklusjoner

Utseendet på lovende kampfly med effektive luft-til-luft-missilsystemer, laser-selvforsvarssystemer, elektronisk krigsføringsutstyr, vil kreve utvikling av lovende ny generasjon luft-til-luft-missiler.

På sin side vil fremveksten av lovende luftbårne selvforsvarssystemer ha en betydelig innvirkning på kampfly - det kan gå både på veien for å lage distribuerte systemer - bemannede fly og UAV av forskjellige typer, koblet til et enkelt nettverk, og langs banen for å øke dimensjonene til kampfly og en tilsvarende økning i våpen, selvforsvarskomplekser, elektronisk krigføringsutstyr, økning av kraften og dimensjonene til radaren. Begge tilnærmingene kan også kombineres.

Bilde
Bilde

Lovende kampfly kan bli en slags ekvivalent med overflateskip - fregatter og destroyere, som ikke unnviker, men avviser slaget. Følgelig må angrepsmidlene utvikle seg med tanke på denne faktoren.

Uavhengig av den valgte tilnærmingen til utviklingen av kampfly, kan en ting sies med sikkerhet - kostnaden for å gjennomføre en krig i luften vil øke betydelig.

Anbefalt: