Krumningen på jordoverflaten og ujevnheter i terrenget begrenser kapasiteten til bakkebaserte og marine luftforsvarssystemer til å oppdage og beseire lavflygende luftangrepsvåpen (LAS). Hvordan kan du effektivt sikre muligheten for å skyte et luftforsvarssystem mot lavflygende mål?
Klatre høyere
Et av alternativene er å plassere radaren på en løfte- og mastenhet (PMU). Hvis vi plasserer radaren i en høyde på 15 meter, vil siktområdet til et fly som beveger seg i en høyde på 50 meter over overflaten være 41 km. En økning i høyden på PMU til 50 meter vil øke det teoretiske siktområdet med bare 13 km (opptil 54 km), mens kompleksiteten og omfanget av slikt utstyr vil vokse i mye større grad.
Det ser ut til at det er ganske normalt for et kortdistanse luftforsvarssystem av typen Pantsir-SM? Men i praksis vil ujevnheten i terrenget, skogene, bygningene og andre naturlige og kunstige hindringer redusere denne verdien med flere ganger.
Hva er minimumshøyden for å heve radaren for å sikre påvisning av lavflygende mål?
Høyden det er nødvendig å heve deteksjonsmidlene for å kompensere for ujevnt terreng, kan variere i hvert tilfelle. I de fleste tilfeller er høydeforskjellen på det flate territoriet i Russland innenfor en rekkevidde på 100-200 km ikke mer enn 100-200 meter. I fjellområder kan forskjellen være betydelig større, og det er vanskelig å angi noen spesifikk verdi.
Vanligvis, for et kortdistanse luftforsvarssystem (opptil 40-50 km), kan du ta den høyden som kreves for å kompensere for ujevnheter i terrenget på 100 meter, for et mellomdistans luftforsvarssystem (opptil 50- 150 km), vil høyden som kreves for å kompensere for ujevnheten i terrenget være 200 meter.
Dermed vil radarens minimumshøyde, for å oppdage lavflygende mål, for kortdistans luftforsvarssystemer være omtrent 200 meter, for mellomdistanse luftforsvarssystemer, ca 700 meter. Radarstasjonens høyde for å sikre over-horisont-operasjonen av langdistanse luftforsvarsmissilsystemet bør være sammenlignbar med flyhøyden til AWACS-flyet, omtrent 10 000 m, i dette tilfellet er terrenget av mye mindre betydning
De angitte høyder umuliggjør bruk av PMU, men det er flere andre måter å "se utover horisonten".
Aerostat radar
En av disse metodene er bruk av ballonger. JLENS -prosjektet implementeres i USA. Innenfor rammen av dette prosjektet er det planlagt å distribuere radar og optisk rekognoseringsutstyr på ballonger festet i visse punkter i landet, og designet for å oppdage lavtflygende cruisemissiler. Ballongenes høyde er 3 - 4, 5 km, nyttelastmassen er omtrent tre tonn. Deteksjonsområdet for luftmål bør være omtrent 550 km, bakkemål ca 225 km. I tillegg til deteksjon, bør JLENS-ballongen gi målbetegnelse over horisonten for overflate-til-luft-missiler. For å holde ballongen på plass og utveksle data, foreslås det å bruke en kabel som inkluderer strømkabler og fiberoptiske dataoverføringskabler i en karbonkappe.
Innenfor oppgaven vi vurderer, har dette prosjektet flere ulemper: ballongen er ikke veldig praktisk for konstant bevegelse på veien, og bør om mulig bindes til et bestemt punkt, noe som utelukker muligheten for å endre posisjon med mobil luftforsvarssystemer og er uakseptabelt. I tillegg kan ballongens enorme størrelse (over 70 meter i lengde) teoretisk hindre driften under sterke vindstød.
På den annen side er selve konseptet ganske lovende. Radarstasjoner plassert på ballonger kan beskytte stasjonære gjenstander mot støt fra lavflygende EHV, hovedsakelig som gruver for interkontinentale ballistiske missiler (ICBM), ubåtbaser, ballistiske missilbærere, strategiske bombefly flyplasser, atomkraftverk og andre kritiske elementer i landets væpnede styrker og infrastruktur. …
Til tross for at ballonger ikke er det optimale middelet for å gi luftforsvarssystemer muligheten til å treffe mål utover horisonten, kan de spille en viktig rolle i å dekke spesielt viktige stasjonære gjenstander fra et plutselig angrep av lavtflygende fiendtlig luftforsvar systemer. Deres største fordel er muligheten for kvasi-kontinuerlig opphold i luften uten betydelig forbruk av drivstoff og elektrisitet
I Russland er slike ballonger utviklet av RosAeroSystems. Spesielt kan du vurdere den store bindingsballongen "PUMA". Puma-ballongen ble utviklet som en radarbærer for radarovervåking døgnet rundt fra en høyde på opptil 5 km i 30 dager uten landing.
Den estimerte radius for deteksjon og sporing av luftmål vil være 300-350 km. Ballongen må tåle orkanvind opp til 46 m / s og direkte lynnedslag. Aerostaten holdes av et kabel-tau under oppstigning, nedstigning og parkering i arbeidshøyde; den gir også strømforsyning til innebygde systemer og nyttelast med en effekt på opptil 40 kW, samt for lyn og fjerning av statisk elektrisitet. Nyttelasten til PUMA -ballongen er opptil 2250 kg.
Tilsynelatende jobber de væpnede styrkene i Den russiske føderasjonen med denne retningen:
I juli 2015 fortalte Vladimir Mikheev, rådgiver for den første visegeneraldirektøren for bekymringen "Radioelectronic Technologies" (KRET), RIA Novosti om starten på arbeidet med et luftskipsprosjekt for behovene til landets antimissile forsvar. Det kan bli et fullverdig element i varslingssystemet for missilangrep (EWS), som i dag består av to echelons-en orbital satellittkonstellasjon og bakkebaserte radarstasjoner.
Det er opp til Almaz-Antey-bekymringen, det er nødvendig at ballonger og luftskip ikke bare kan advare om trusselen om et luftangrep, men også direkte anti-flystyrte missiler (SAMs) utstyrt med et aktivt radar-hominghode (ARGSN) kl. de identifiserte målene.
Quadrocopters og andre ubemannede luftfartøyer (UAV) vertikal start og landing
La oss gå tilbake til luftforsvaret. Til å begynne med, tenk på kort- og mellomdistanse luftvernsystemer, for hvilke det er nødvendig å heve radaren til henholdsvis 200 og 700 meter.
Tidlig i 2018 presenterte Boeing en prototype av et elektrisk ubemannet drone -quadcopter. Denne UAV er designet for å teste og feilsøke teknologiene som trengs for å bygge neste generasjon last- og passasjerfly. Lengden på den erfarne UAV er 4,57 meter, bredden er 5,49 meter, høyden er 1,22 meter, vekten, inkludert vekten på batteriene, er 339 kilo. Nyttelast - opptil 226 kg. Designet inkluderer fire elektriske motorer med åtte rotorer.
Elektriske quadrocopters-UAVs kan bli en effektiv løsning for å oppdage lavflygende EHV for luft- og sjøforsvarssystemer på land og sjø
En elektrisk quadrocopter-UAV bør være plassert på et transportkjøretøy, et dieselgeneratorsett (DGU) bør også være plassert der for å forsyne UAVen med strøm. Dessverre er kraften til de elektriske motorene til det erfarne quadcopter for øyeblikket ukjent, batteriets ladetid og flytiden.
To alternativer kan vurderes:
- i den første versjonen er det ingen batterier som kreves for å opprettholde en lang flytur, strøm leveres fra transportørens kjøretøy, det er bare et lite reservebatteri for nødlanding av UAV, antagelig kan dette alternativet anses som optimalt;
- det andre alternativet kan brukes hvis kabelmassen som kreves for å tilføre nødvendig strøm til quadcopter viser seg å være for stor, i dette tilfellet må quadcopter være utstyrt med oppladbare batterier eller superkapacitorer (superkapacitorer) med hurtiglading funksjon.
For å sikre kontinuiteten i å være i luften på fire kortdistanse luftforsvarssystemer, kreves minst to transportbiler med UAV. Tiden UAV bruker i luften vil bare bli begrenset av tilgjengeligheten av drivstoff til dieselgeneratorsettet.
I stedet for et elektrisk quadcopter kan UAV -er basert på bensin- eller dieselstempelmotorer implementeres. I Russland utføres utvikling og produksjon av slike løsninger av SKYF Technology, som tilbyr kunden SKYF vertikal start og landing UAV. For øyeblikket er bæreevnen til SKYF UAV 250 kilo med utsikt til å øke den til 400 kilo. Flyhøyden til denne UAV er opptil 3000 meter.
Tidligere kunngjorde Gorizont-selskapet en Gorizont Air S-100 UAV av helikoptertype med en allroundradar basert på det østerrikske Schiebel Camcopter S-100. Kolibri -radaren, montert på denne UAV, og installert i den nedre delen av flykroppen, utvikles sammen med Moscow Research Institute of Radiophysics. Den totale massen til radarutstyret bør ikke være mer enn 6,5 kg, det nødvendige rekkevidden i allsidig visningsmodus (UAV-sveising) er ikke mindre enn 200 km, og i den syntetiske blenderåpningen, ikke mindre enn 20 km.
Nyttelasten til denne UAV er for liten (35 kg) for å ta imot en radar med akseptable egenskaper, men som et konsept kan det være interessant. Tiden for kontinuerlig opphold i luften er 6 timer.
Eksemplene ovenfor på UAV -quadrocopters kan ikke brukes direkte til å plassere radaren, siden de har en relativt beskjeden nyttelast, men det er ingen tvil om at designene deres vil bli aktivt utviklet og forbedret. Først og fremst gjelder dette elektriske drone-UAVer.
Hovedkravene til en AWACS UAV, for eksempel et quadrocopter eller en UAV-AWACS av helikoptertypen, bør være høy pålitelighet og evnen til å holde seg lenge i luften, noe som sikrer den spesifiserte flyytelsen (LTH), samt høy driftsressurs og en lav kostnad på en flytime
UAV-er i høy høyde
For langtrekkende luftforsvarssystemer vil vertikale start- og landings-UAV-er ikke lenger være et effektivt og tilstrekkelig rekognoseringsmiddel, siden radarstasjonens høyde, for å oppnå en synsrekkevidde på ca 400 km, må overstige 10 000 meter.
Antagelig kan UAVer med lang flyvetid, flytype, middels eller stor dimensjon brukes som en flygende radar for et luftdistansesystem for langdistanse.
En av kandidatene til rollen som en lovende drone-AWACS kan være Altair UAV med en startvekt på 5 tonn og en nyttelast på 1-2 tonn. Denne UAV blir opprettet som en del av Altius-M forsknings- og utviklingsprosjekt ved Sokol Design Bureau (Kazan) sammen med Transas-selskapet. Varigheten av flyet skal være opptil 48 timer, flyvningen er 10 000 km. I 2018 ble Altair UAV -programmet overført til JSC Ural Civil Aviation Plant (UZGA). Flytester av Altair UAV bør begynne i 2019.
Enheter av denne typen utvikles også i andre land. Spesielt utvikler det kinesiske selskapet CETC JY-300 UAV. Det mellomstore kjøretøyet bør bli bærer av konforme antenner og fungere som et ubemannet AWACS. Ifølge foreløpige data har JY-300 UAV en startvekt på ca 1300 kg og kan bære en nyttelast på 400 kg. Den er i stand til å utføre flyreiser i opptil 12 timer, i høyder opp til 7,6 km. Radarene som er innebygd i designet til denne dronen bør tillate deteksjon av luft- og sjømål på lange avstander.
Russiske UAV -er av mellomstore og store dimensjoner har mange problemer, inkludert mangel på kompakte, kraftige og økonomiske husmotorer, mangel på moderne flyelektronikk. Et av de viktigste problemene er mangelen på høyhastighets satellittdataoverføringskanaler med global rekkevidde, noe som ville gjøre det mulig å kontrollere UAV og motta rekognoseringsinformasjon fra den i stor avstand fra basepunktet.
Bruk av en AWACS UAV med lang flyvetid krever ikke tilstedeværelse av slike kanaler. Generelt sett kan arbeidet med en bunt med langtrekkende luftforsvarssystemer - UAVer med lang flyvetid se slik ut:
UAV AWACS med lang flyvetid tar av fra flyplassen og går inn i patruljesonen over posisjonene til det lagdelte luftforsvaret. All informasjon fra den sendes til operatørene av langdistanse luftforsvarssystemer, og deretter, gjennom kampkontrollpunktet, til operatørene av andre luftforsvarssystemer som er en del av det kombinerte echeloned luftforsvaret. UAV -flyvningen bør hovedsakelig utføres i automatisk modus langs en gitt bane. Ett luftdistansesystem for langdistanse bør inneholde to AWACS UAVer. I dette tilfellet kan de utføre i turnus kampoppgaver over posisjonene til luftforsvarets missilsystem i en varighet på 36-48 timer, avhengig av hvor langt hjemmeflyplassen ligger.
Kravene til UAV -er for AWACS med lang flyvetid er de samme som for UAV -er for korte og mellomdistanse luftforsvarssystemer - en høy operasjonell ressurs og en lav kostnad på en flytime
Et spørsmål kan dukke opp: i tittelen på artikkelen sies det om arbeidet til luftforsvarets missilsystem på lavflygende mål uten involvering av luftvåpenets luftfart, og UAVer med lang flyvetid er tydelig knyttet til luftfart. Her er spørsmålet heller i avdelingstilhørighet. I USA, i henhold til Johnson-McConnell-avtalen mellom hæren og luftvåpenet, tilhører ikke helikoptre luftvåpenet og er direkte underordnet den amerikanske hæren, de handler i dets interesser (flydelingen i USA mellom hæren og luftvåpenet er godt skrevet her). Så i vårt tilfelle vil det faktum at UAV tilhører et bestemt luftforsvarssystem ikke tillate luftvåpenet å bruke det til andre formål.
Lagdelt luftvern med UAV AWACS
Bruken av en AWACS UAV av en quadrocopter -type og en AWACS UAV av lang flyvetid vil gjøre det mulig å lage en tett radardekning av terrenget og sikre utstedelse av målbetegnelse til missiler med ARGSN og IR -søker på maksimal rekkevidde.
Antagelig bør det for to kortdistanse luftforsvarssystemer være en maskin med en drone-drone av typen drone, eller to maskiner for fire luftforsvarssystemer. Mellomdistanse luftforsvarsmissilsystemet bør inneholde to maskiner med en drone av drone-type. To UAVer med AWACS med lang flytur bør tilhøre luftforsvarssystemer med lang rekkevidde.
I en truet periode eller i tilfelle utbrudd av fiendtligheter, må UAVer med lang flyvetid utføre kontinuerlige patruljer over posisjonene til luftforsvarsmissilsystemene. UAV av en quadrocopter-type, fra sammensetningen av kortdistanset og mellomdistansert luftforsvarssystem, må være på transportkjøretøyene i beredskap for en umiddelbar start. Ved påvisning av en lufttrussel, bør lanseringen av en drone av typen UAV utføres i løpet av få minutter.
Kostnaden for UAV -ene selv og flytiden er tradisjonelt betydelig lavere enn kostnaden for bemannede fly og helikoptre, noe som gjør denne oppgaven økonomisk attraktiv. Teknisk sett inneholder det foreslåtte konseptet heller ingen uoverstigelige problemer.
For stasjonære gjenstander av høy betydning kan AWACS -ballonger brukes. Når det gjelder luftforsvar av objekter utstyrt med AWACS-ballonger, er UAVer med lang flyvetid ikke nødvendig og kan utelukkes fra luftdistansesystemet for langdistanse eller være på flyplassen i beredskap for avreise som en backup-rekognosering og målbetegnelse midler.
UAV AWACS for flåten
Tidligere ble bare bruk av UAV AWACS vurdert av hensyn til bakkebaserte luftforsvarssystemer. Men ikke mindre, og muligens en viktigere oppgave, er bruken av en AWACS UAV av en quadrocopter -type og en UAV med lang flyvetid av hensyn til luftforsvaret til marinens skip. Gitt det faktum at vi ikke har hangarskip og følgelig AWACS-fly på dem, er moderne russiske skip dårlig beskyttet mot luftangrep, uavhengig av hvilket luftforsvar de er på, på grunn av fysiske begrensninger i deteksjonsområdet for lavflygende mål.
Bruken av en UAV av quadrocopter-type på skip fra den russiske marinen vil vesentlig presse grensen for ødeleggelse av lavflygende mål. Og å sende en UAV med lang flyvetid og rekkevidde til området der marineskipene ligger, vil gi dem flere muligheter for rekognosering av fiendens styrker og utstede målbetegnelse til langdistanse missiler.
Det er umulig å utelukke bruk av ballonger og AWACS -luftskip av hensyn til marinen, spesielt siden det er historiske eksempler på bruk av ballonger fra den russiske flåten.
konklusjoner
Luftforsvar på bakken og overflaten uten mulighet for å angripe lavflygende mål på stor avstand vil bli beseiret.
For å løse dette problemet, av hensyn til kort- og mellomdistanse luftvernsystemer, er det nødvendig å opprette en AWACS UAV av en quadrocopter-type, fortrinnsvis med strømforsyning via en kabel fra transportkjøretøyet.
For et langtrekkende luftforsvarssystem er det nødvendig å intensivere utviklingen av en AWACS UAV med lang flyvetid.
For stasjonære gjenstander av høy betydning kan AWACS -ballonger brukes.
Alle de ovennevnte systemene (UAV AWACS av en quadrocopter-type, AWACS UAVs med lang varighet og AWACS-ballonger) er av stor betydning for å øke effektiviteten og overlevelsen av ikke bare bakkebaserte luftforsvarssystemer, men skip fra den russiske marinen.
