Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija

Sadržaj:

Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija
Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija

Video: Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija

Video: Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija
Video: учебный пуск ядepнoй МБР Ярс 19.02.22г 2024, Maj
Anonim
Image
Image

Razvoj tehnologije dovodi do pojave obećavajućih borbenih sustava, kojima je gotovo nemoguće odoljeti postojećim oružjem. Konkretno, obećavajući projektili zrak-zrak i laserski sistemi samoodbrane za borbene avione mogu radikalno promijeniti format rata u zraku. Prethodno smo pregledali relevantne tehnologije u člancima Lasersko oružje u borbenim zrakoplovima. Možete li mu odoljeti? i protivraketni projektili zrak-zrak. Takođe će biti razvijeni sistemi elektronskog ratovanja (EW), sposobni za efikasno suprotstavljanje projektilima zrak-zrak i zemlja-zrak (W-E) sa glavom za navođenje. Štaviše, na velikim borbenim avionima, na primjer, na obećavajućem američkom bombarderu B-21 Raider, ovi se kompleksi mogu uporediti po efikasnosti sa opremom za elektronsko ratovanje raspoređenom na specijalizovanim avionima.

Image
Image

Naravno, pojava naprednih odbrambenih sistema za borbene zrakoplove ne može ostati bez odgovora, a bit će potrebna i odgovarajuća evolucija projektila zrak-zrak, sposobnih prevladati takvu zaštitu s prihvatljivom vjerovatnoćom.

Ovaj će zadatak biti prilično težak, budući da se obećavajući sistemi samoodbrane nadopunjuju i otežavaju razvoj učinkovitih protumjera. Na primjer, pojava laserskih sistema samoodbrane zahtijevat će opremanje projektila zaštitom od lasera, koja se, suprotno uvriježenom mišljenju, ne može napraviti od folije ili srebrne boje, a bit će prilično teška i glomazna. S druge strane, povećanje mase i dimenzija V-V projektila učinit će ih lakšim metama za V-V protudijske projektile, za koje nije potrebna zaštita od lasera.

Stoga će, kako bi se obećavajućim raketama zrak-zrak mogla pogoditi perspektivna borbena letjelica opremljena proturaketnim projektilima, laserskim sistemima samoodbrane i sredstvima za elektroničko ratovanje, biti potrebno provesti čitav niz mjera, koje ćemo razmotriti u ovom članku.

Motori

Motor je srce V-V raketa. Parametri motora određuju domet i brzinu projektila, najveću dopuštenu masu tražitelja (GOS) i masu bojeve glave (bojeve glave). Takođe, snaga motora je jedan od faktora koji određuju upravljivost rakete.

Trenutno su glavni pogonski sistemi za projektile zrak-zrak još uvijek raketni motori na čvrsto gorivo (raketni motori na čvrsto gorivo). Obećavajuće rješenje je ramjet motor (ramjet) - instaliran je na najnovijoj europskoj raketi MBDA Meteor.

Image
Image

Korištenje ramjet motora omogućuje povećanje dometa paljbe, dok će projektil sličnog dometa s čvrstim gorivom imati velike dimenzije ili lošije energetske karakteristike, što će negativno utjecati na njegovu sposobnost intenzivnog manevriranja. S druge strane, ramjet također može imati ograničenja u intenzitetu manevriranja zbog ograničenja u napadnim kutovima i klizanju potrebnim za ispravan rad ramjeta.

Stoga će obećavajuće rakete V-B u svakom slučaju uključivati čvrsta goriva za postizanje minimalne brzine potrebne za lansiranje ramjeta, te samog ramjeta. Moguće je da će projektili VB postati dvostupanjski - prva faza uključivat će čvrsta goriva za ubrzanje i motor s direktnim zrakom, a druga će faza uključivati samo čvrsta goriva kako bi se osigurali intenzivni manevri u posljednjoj dionici, pri približavanju cilju, uključujući i izbjegavanje proturaketa, vazduha i smanjenje efikasnosti neprijateljskih laserskih sistema za samoodbranu.

Umjesto čvrstog goriva koje se koristi u krutim pogonskim gorivima, mogu se razviti gel ili pastozna goriva (RPM). Takvi su motori teže projektirati i proizvoditi, ali će osigurati bolje energetske karakteristike u usporedbi s čvrstim gorivom, kao i mogućnost prigušivanja potiska i mogućnost uključivanja / isključivanja okretaja u minuti.

Image
Image

Super upravljivost

U obećavajućim raketama zrak-zrak, mogućnost intenzivnog manevriranja bit će potrebna ne samo za poražavanje visoko upravljivih ciljeva, već i za izvođenje intenzivnih manevara koji sprječavaju poraz proturaketa VV i smanjuju učinkovitost neprijateljskog laserskog zračenja. odbrambeni sistemi.

Za povećanje okretnosti V-V projektila, mogu se koristiti motori za upravljanje vektorom potiska (VVT) i / ili poprečni upravljački motori kao dio plinsko-dinamičkog upravljačkog pojasa.

Image
Image

Upotreba UHT-a ili gasno-dinamičkog kontrolnog pojasa omogućit će obećavajućim V-V projektilima da povećaju efikasnost savladavanja obećavajućih sistema samoodbrane neprijatelja i osiguraju da se cilj pogodi direktnim pogotkom (hit-to-kill).

Potrebno je primijetiti - sposobnost intenzivnog manevriranja, čak i uz dovoljnu energiju VV rakete koju pruža ramjet ili RPMT, neće osigurati učinkovito izbjegavanje neprijateljskih proturaketnih projektila - bit će potrebno osigurati otkrivanje dolaznih proturakete, jer će omogućiti intenzivno manevriranje tokom cijelog leta B-B projektila nemoguće.

Smanjena vidljivost

Da bi protivraketni ili laserski sistem samoodbrane borbenog aviona napao nadolazeće rakete zrak-zrak, moraju se unaprijed otkriti. Savremeni sistemi upozorenja na raketne napade sposobni su to učiniti s visokom efikasnošću, uključujući određivanje putanje dolazećih projektila zrak-zrak ili zapad-zrak.

Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija
Rakete zrak-zrak: prisilna evolucija

Korištenje mjera za smanjenje vidljivosti projektila zrak-zrak značajno će smanjiti domet njihove detekcije sistemima upozorenja na raketne napade.

Razvoj raketa sa smanjenim potpisom već je proveden. Konkretno, 80-ih godina dvadesetog stoljeća, Sjedinjene Države su razvile i dovele u fazu testiranja prikrivene rakete zrak-zrak Have Dash / Have Dash II. Jedna od varijanti rakete Have Dash uključivala je upotrebu ramjeta, koji je, s druge strane, navodno korišten u spomenutoj B-B raketi testiranoj u Perzijskom zaljevu.

Raketa Have Dash ima tijelo izrađeno od radio-upijajućeg kompozita na bazi grafita karakterističnog fasetiranog oblika s trokutastim ili trapezoidnim presjekom. U pramcu se nalazio radio-transparentan / IR-transparentan oklop, ispod kojeg se nalazio dvomodni tražilac sa aktivnim radarskim i pasivnim infracrvenim kanalima navođenja, inercijalni sistem navođenja (INS).

Image
Image

U vrijeme razvoja američkim zračnim snagama nisu bile potrebne prikrivene rakete, pa je njihov daljnji razvoj obustavljen, a moguće i klasificiran i prebačen u status "crnih" programa. U svakom slučaju, razvoj raketa Have Dash može se i bit će korišten u obećavajućim projektima.

U obećavajućim raketama V-B mogu se poduzeti mjere za smanjenje potpisa i u radarskim (RL) i infracrvenim (IR) rasponima valnih duljina. Gorionik motora može biti djelomično zaštićen strukturnim elementima, tijelo je izrađeno od kompozitnih materijala koji apsorbiraju radio, uzimajući u obzir optimalnu ponovnu refleksiju radarskog zračenja.

Smanjenje radarskog potpisa obećavajućih V-V projektila bit će otežano potrebom da im se istovremeno pruži učinkovita zaštita od lasera.

Zaštita od lasera

U narednoj deceniji lasersko oružje bi moglo postati sastavni atribut borbenih aviona i helikoptera. U prvoj fazi njegove će sposobnosti omogućiti osiguranje poraza optičkog tragača projektila V-V i Z-V, a u budućnosti, s povećanjem snage, same rakete V-V i Z-V.

Image
Image

Posebnost laserskog oružja je sposobnost da gotovo trenutno preusmjeri snop s jedne mete na drugu. Na velikim visinama i brzinama leta nemoguće je osigurati zaštitu od dima, optička prozirnost atmosfere je velika.

Sa strane V-V projektila nalazi se njegova velika brzina-efektivni domet laserskog oružja za samoodbranu vjerovatno neće premašiti 10-15 kilometara, V-V projektil će preći ovu udaljenost za 5-10 sekundi. Može se pretpostaviti da će laseru snage 150 kW trebati 2-3 sekunde da pogodi nezaštićenu V-V raketu, odnosno laserski kompleks za samoodbranu može odbiti udar dvije ili tri takve rakete.

Da bi se savladali obećavajući laserski sistemi samoodbrane, bit će potrebno organizirati istovremeni pristup meti grupe V-B projektila ili povećati njihovu zaštitu od laserskog oružja.

Pitanja zaštite municije od snažnog laserskog zračenja razmatrana su u članku Otpor svjetlosti: Zaštita od laserskog oružja.

Mogu se razlikovati dva pravca. Prvi je upotreba ablativne zaštite (od latinskog ablatio - oduzimanje, prijenos mase) - čiji se učinak temelji na uklanjanju tvari s površine zaštićenog objekta strujom vrućeg plina i / ili na restrukturiranje graničnog sloja, što zajedno značajno smanjuje prijenos topline na zaštićenu površinu.

Image
Image

Drugi smjer je pokrivanje tijela s nekoliko zaštitnih slojeva vatrostalnih materijala, na primjer, keramičkim premazom preko kompozitne matrice od ugljika i ugljika. Štoviše, gornji sloj mora imati visoku toplinsku vodljivost kako bi se povećala distribucija topline od laserskog zagrijavanja po površini kućišta, a unutarnji sloj mora imati nisku toplinsku vodljivost kako bi se unutrašnje komponente zaštitile od pregrijavanja.

Image
Image

Glavno pitanje je koja debljina i masa trebaju biti premaz V-B rakete kako bi izdržao utjecaj lasera snage 50-150 kW ili više, te kako će to utjecati na pokretne i dinamičke karakteristike rakete. Takođe se mora kombinovati sa zahtjevima tajnosti.

Jednako težak zadatak je zaštita tražitelja projektila. Dovodi se u pitanje primjenljivost V-V projektila sa IC tražilicom na avione opremljene laserskim sistemima samoodbrane. Malo je vjerojatno da će termooptički pasivni kapci moći izdržati utjecaj laserskog zračenja snage od desetine do stotina kilovata, a mehanički zatvarači ne osiguravaju potrebnu brzinu zatvaranja za zaštitu osjetljivih elemenata.

Image
Image

Možda će biti moguće postići rad IC tražilice u načinu "trenutnog prikaza", kada je glava za navođenje skoro uvijek zatvorena volframovom membranom i otvara se samo na kratko vrijeme kako bi se dobila slika cilja - u trenutku kada nema laserskog zračenja (njegovo prisustvo treba utvrditi posebnim senzorom) …

Da bi se osigurao rad aktivne glave za navođenje radara (ARLGSN), zaštitni materijali moraju biti prozirni u odgovarajućem rasponu valnih duljina.

EMP zaštita

Za uništavanje projektila zrak-zrak na velikoj udaljenosti, neprijatelj potencijalno može upotrijebiti V-V proturaketne rakete s bojevom glavom koja generira snažan elektromagnetski impuls (EMP municija). Jedna municija EMP potencijalno može pogoditi nekoliko neprijateljskih V-B projektila odjednom.

Kako bi se smanjio utjecaj EMP -a municije, elektroničke komponente mogu biti zaštićene feromagnetnim materijalima, na primjer, nečim poput "feritne tkanine" s visokim upijajućim svojstvima, sa specifičnom težinom od samo 0,2 kg / m2razvila ruska kompanija "Ferrit-Domain".

Elektroničke komponente mogu se koristiti za otvaranje strujnih krugova u slučaju jakih indukcijskih struja-zener diode i varistori, a ARLGSN se može izraditi na bazi niskotemperaturne keramike otporne na EMI (niskotemperaturna pečena keramika-LTCC).

Image
Image

Primjena salve

Jedan od načina prevladavanja zaštite obećavajućih borbenih zrakoplova je masovna upotreba B-B projektila, na primjer, nekoliko desetina projektila u salvi. Najnoviji lovac F-15EX može nositi do 22 projektila AIM-120 ili do 44 projektila male veličine CUDA, ruski lovac Su-35S-10-14 VV projektila (moguće je da se njihov broj može povećati zbog upotreba dvostrukih visećih stubova ili upotreba V-V projektila smanjene veličine). Lovac pete generacije Su-57 također ima 14 ovjesnih točaka (uključujući i vanjske). Sposobnosti drugih lovaca pete generacije u tom su pogledu skromnije.

Image
Image

Pitanje je koliko će takva taktika biti učinkovita kada se istovremeno suprotstavljaju elektroničkom ratu, proturaketama s elektromagnetskim bojevim glavama, proturaketnim raketama srednjeg dometa kao što je CUDA, malim proturaketnim raketama kao što su MSDM / MHTK / HKAMS i laserskim odbrambeni sistemi. Postoji mogućnost da "klasične" nezaštićene rakete zrak-zrak postanu nedjelotvorne zbog velike ranjivosti na obećavajuće sisteme samoodbrane borbenih aviona.

UAV - nosač V -V projektila

Moguće je povećati broj V-V projektila u salvi i približiti ih napadnutom zrakoplovu upotrebom jeftine, neupadljive bespilotne letjelice (UAV) zajedno s borbenim avionom. Takvi se bespilotni letjelice trenutno aktivno razvijaju u interesu američkih zračnih snaga.

General Atomics i Lockheed Martin, po narudžbi Agencije za napredne istraživačke projekte Ministarstva odbrane SAD-a, DARPA, razvijaju nevidljivi bespilotni letjelico u zraku sa mogućnošću upotrebe oružja zrak-zrak u okviru programa LongShot. U napadu, takvi bespilotni letelice mogu se kretati prema lovcu koji napada, povećavajući broj B-B projektila u salvi, omogućavajući im da uštede energiju za posljednji segment. Slaba radarska i infracrvena vidljivost nosača bespilotne letelice odgodit će trenutak aktiviranja ugrađenih sistema samoodbrane napadnute letjelice.

Image
Image

Kako bi se odredio trenutak aktiviranja obrambenih sistema u zraku napadnutih zrakoplova-lansiranje proturaketa V-V, uključivanje sredstava za elektroničko ratovanje, bespilotne letjelice mogu biti opremljene specijaliziranom opremom. Može se razmotriti opcija kada će nosač bespilotne letelice izvesti ulogu "kamikaza", prateći rakete V-V, prikrivajući ih sredstvima elektronskog ratovanja i prenoseći vanjske oznake cilja iz aviona-nosača.

Takvi UAV -ovi ne moraju biti u zraku, ali to će povećati njihovu veličinu i cijenu. Zauzvrat, zračno raspoređivanje zahtijevat će povećanje veličine i nosivosti nosača, o čemu smo već govorili - sve do pojave svojevrsnih "nosača aviona", o čemu smo govorili u članku Borbeni gremlini američkih zračnih snaga: Oživljavanje koncepta nosača aviona.

Jahački hiperzvuk

Još radikalnije rješenje moglo bi biti stvaranje teških V-V projektila sa municijom u obliku V-V projektila malih dimenzija umjesto monoblok bojeve glave. Mogu biti opremljeni ramjet motorom koji pruža veliku nadzvučnu ili čak hiperzvučnu brzinu leta na većem dijelu putanje.

U nacističkoj Njemačkoj stvorene su protivavionske vođene rakete (SAM) sa podstreljivom kalibra 30 do 55 mm i duljine 400 do 800 mm, međutim tada su to bile nevođene municije sa visokoeksplozivnom fragmentacijom (HE).

Image
Image

U Rusiji se razvijaju obećavajuće rakete zrak-zrak i teške rakete VV za presretače MiG-31 i obećavajući MiG-41, u kojima su obećavajuće rakete zrak-zrak K-77M, koje su razvoj RVV-a -SD rakete, će se koristiti kao podmunicija. Pretpostavlja se da će se koristiti za uništavanje hiperzvučnih ciljeva - prisutnost nekoliko pojedinačno navođene podmunicije povećat će vjerojatnost pogađanja složenih ciljeva velike brzine.

Image
Image

Međutim, može se pretpostaviti da će obećavajuća teška raketa V-B biti više tražena upravo za uništavanje borbenih zrakoplova opremljenih obećavajućim sustavima samoobrane.

Kao i u slučaju nosača bespilotnih letelica, prva faza rakete VB, nosač municije, također može biti opremljena sredstvima za otkrivanje napada proturaketama, otkrivanjem upotrebe neprijateljske opreme za elektroničko ratovanje i vlastitom elektroničkom ratna oprema i oprema za prenošenje oznaka cilja od nosača do podstreljiva.

Lažne mete

Jedan od elemenata opremanja nosača bespilotnih letelica i dodatak vođenoj podmuniciji obećavajućih teških V-V projektila može postati lažna meta. Postoje određeni problemi koji kompliciraju njihovu upotrebu - borbena djelovanja u zraku izvode se velikom brzinom uz intenzivno manevriranje, pa se lažnom metom ne može postići jednostavnom "prazninom". U najmanju ruku, trebao bi uključivati motor s opskrbom gorivom, jednostavan INS i kontrole, moguće prijemnik za primanje informacija od vanjskog izvora označavanja cilja.

Čini se - u čemu je onda svrha, zapravo se radi o gotovo V -V raketi? Međutim, odsustvo bojeve glave, poprečne kontrole i / ili UHT motora, napuštanje tehnologija za smanjenje vidljivosti, i što je najvažnije - od skupog sistema navođenja, učinit će lažnu metu nekoliko puta jeftinijom od "prave" VB rakete i nekoliko puta manje veličine.

Odnosno, umjesto jedne rakete B-B, mogu se postaviti 2-4 mamca, koji približno mogu održati kurs i brzinu u odnosu na prave B-B projektile. Mogu biti opremljeni kutnim reflektorima ili Lunebergovim sočivima kako bi se dobila efektivna površina rasipanja (EPR) ekvivalentna onoj kod "pravih" VB projektila.

Dodatnu sličnost između mamca i pravih projektila zrak-zrak trebao bi osigurati inteligentni algoritam napada.

Inteligentni algoritam napada

Najvažniji element koji osigurava efikasnost napada obećavajućim projektilima zrak-zrak trebao bi biti inteligentan algoritam koji osigurava interakciju aviona-nosača, srednjih nosača-hiperzvučnog pojačivača ili bespilotne letjelice, podmunicije zrak-zrak i mamci.

Potrebno je osigurati napad na cilj iz optimalnog smjera, sinkronizirati lažne ciljeve i V-B podmuniciju prema vremenu dolaska (brzina leta može se promijeniti uključivanjem / isključivanjem ili prigušivanjem raketnih motora koji obećavaju).

Na primjer, nakon odvajanja B-B municije i varalica, ako na njima postoji kontrolni kanal, mamci mogu izvesti jednostavne manevre zajedno s B-B podmunicijom. U nedostatku kontrolnog kanala za lažne ciljeve, oni se mogu neko vrijeme kretati u istom smjeru kao i municija, čak i kad meta promijeni smjer leta, što otežava VB presretačima da odrede gdje je stvarna meta, i gdje je lažni, do trenutka kada je optimalno vrijeme skretanja za pogodak cilja s minimalne udaljenosti ili uništavanje kontrolnog kanala kroz bespilotnu letjelicu ili gornji stupanj.

Neprijatelj će pokušati ugušiti kontrolu nad "jatom" zračne podmunicije i varalica pomoću elektroničkog ratovanja. Kako bi se to spriječilo, može se razmotriti mogućnost korištenja jednosmjerne optičke komunikacije "nosač - UAV / gornji stupanj" i "UAV / gornji stupanj - V -V municija / varalice".

zaključci

Pojava efikasnih raketnih sistema zrak-zrak, laserskih sistema samoodbrane, opreme za elektroničko ratovanje na obećavajućim borbenim zrakoplovima zahtijevat će razvoj perspektivnih projektila zrak-zrak nove generacije.

Zauzvrat, pojava perspektivnih zračnih sistema samoodbrane imat će značajan utjecaj na borbeno zrakoplovstvo - može ići i putem stvaranja distribuiranih sistema - aviona s posadom i bespilotnih letjelica različitih vrsta, povezanih u jednu mrežu, i duž put povećanja dimenzija borbenih zrakoplova i odgovarajućeg povećanja raspoređenog naoružanja, kompleksa samoodbrane, opreme za elektroničko ratovanje, povećanja snage i dimenzija radara. Takođe, oba pristupa se mogu kombinovati.

Image
Image

Obećavajući borbeni zrakoplovi mogu postati svojevrsni ekvivalent površinskih brodova - fregata i razarača, koji ne izmiču, već odbijaju udarac. U skladu s tim, sredstva napada moraju se razvijati uzimajući u obzir ovaj faktor.

Bez obzira na odabrani pristup razvoju borbenog zrakoplovstva, jedno se može sa sigurnošću reći - troškovi vođenja rata u zraku značajno će se povećati.

Preporučuje se: