1. Uvod
U trećem članku serijala potkrijepljeno je gledište prema kojem je naš nosač aviona, admiral Kuznjecov, već toliko zastario da je umjesto popravke bolje izgraditi neki najnoviji brod. Prilikom postavljanja dva UDK -a br. 23900 Ivana Rogova, objavljeno je da će cijena narudžbe za svaku od njih biti 50 milijardi rubalja, što je manje od troškova popravke Kuznjecova. Nadalje, pretpostavimo da ako naručite krstaricu koja nosi avion (AK) zasnovanu na trupu UDC-a, tada trup AK-a neće koštati više od trupa UDC-a.
U posljednjih 15 godina povremeno predstavljamo projekte nosača aviona Storm, koji je po masi i dimenzijama blizak američkom Nimitzu. Procjena troškova Storma od 10 milijardi dolara ubija cijelu ideju. Zaista, osim Oluje, za njega je potrebno izgraditi avione tipa AUG i Jak-44 (AWACS) i kompleks za obuku pilota zračnih krila. Budžet naše nedovoljno finansirane flote očito neće moći pokriti takve troškove.
2. Osnovni parametri koncepta AK
Autor nije stručnjak za brodogradnju ili konstrukciju aviona. Tehničke karakteristike date u članku približne su i dobivene usporedbom s poznatim uzorcima. Ako ih stručnjaci žele ispraviti, to će značajno povećati kvalitetu prijedloga, a Ministarstvo obrane to ne može zanemariti.
2.1 Glavni zadaci AK
• vazdušna podrška za kopnene operacije, uključujući amfibijske napade na udaljena pozorišta. Dubina djelovanja do 500-600 km od AK;
• nanošenje vazdušnih napada na neprijateljski KUG;
• izviđanje situacije na moru u radijusu do 1000 km;
• potražite podmornice pomoću bespilotnih letjelica (UAV) s magnetometrom na dometima do 100 km ispred AK.
Ograničenja opsega zadataka su da AK ne smije udarati na AUG-ove, a pri napadu na neprijateljsku teritoriju, bespilotne letelice zračnog krila ne bi se trebale približavati uzletištima na kojima su lovci-bombarderi (IB), udaljenost manja od 300 km. U slučaju da grupa bespilotnih letelica doživi neočekivani napad neprijateljske IS, bespilotne letelice bi trebale voditi samo zračnu borbu velikog dometa, istovremeno se krećući prema AK.
2.2 Težina i dimenzije
Da bismo maksimalno smanjili troškove AK -a, ograničit ćemo njegovo potpuno istiskivanje - 25 tisuća tona, što odgovara veličini UDC -a - 220 * 33 m. procijenite što je isplativije: zadržite ovu veličinu ili je zamijenite prikladnijom za AK - 240 * 28 m. Odskočna daska na pramcu mora biti prisutna. Pretpostavimo da odaberu 240 * 28 m.
2.3 Izbor tipa sistema PVO
Tipična verzija, kada su na nosač aviona instalirani samo sistemi protivvazdušne odbrane kratkog dometa (MD), od Rusije nema koristi. Nemamo vlastite razarače URO, fregate Admirala Gorškova također nisu pretrpane i ne rješavaju problem odbrane od projektila. Stoga ćete na AK morati instalirati punopravni sustav protuzračne obrane dugog dometa. Prijedlog za pojavu radarskog kompleksa (RLC) takvog sistema PVO dat je u prethodnom članku, gdje je pokazano da bi radar za odbranu od projektila trebao imati 4 aktivna fazna antenska polja (AFAR) s površinom od 70-100 kvadratnih metara. Osim toga, antene multifunkcionalnog (MF) radara, elektronički kompleks protumjera (KREP) i prepoznavanje stanja treba postaviti na nadgradnju. Na nadgrađu smještenom sa strane neće biti moguće pronaći takva područja, kao na UDK -u.
2.4 Dizajn nadgradnje
Predlaže se razmatranje opcije s postavljanjem nadgrađa po cijeloj širini palube i postavljanjem što je moguće bliže pramcu broda. Donji dio nadgrađa, visok 7 m, prazan je. Štaviše, prednji i zadnji deo praznog odeljka zatvoreni su krilima kapije. Tijekom polijetanja i slijetanja vrata se otvaraju i postavljaju uz bokove broda s blagim širenjem za oko 5 °.
Ovo proširenje tvori ulaznu raketu u slučaju da se bespilotna letjelica tijekom slijetanja snažno pomakne u odnosu na sredinu piste u stranu, raketa će spriječiti da krilo direktno udari u zid nadgradnje. Takođe, u slučaju nesreće, mlaznice sistema za gašenje požara ugrađuju se u plafon praznog dijela nadgradnje. Zbog toga je širina piste ograničena samo širinom donjeg dijela nadgrađa i jednaka je 26 m, što omogućuje postavljanje bespilotnih letjelica s rasponom krila do 18-19 m i visinom kobilice do 4 m., koji je u stalnoj pripravnosti i, po mogućnosti, sa toplim motorima.
Visina nadgradnje iznad palube mora biti najmanje 16 m. Raspored antena na bočnim rubovima nadgrađa prikazan je na Sl. 1 u prethodnom članku. Na prednjoj i stražnjoj strani gornje konstrukcije radar odbrane od projektila AFAR ne može se postaviti na isti način kao na bočnim stranicama, budući da se ti AFAR -i nalaze iznad vrata, a ukupna visina nadgrađa nije dovoljna za njihovo smještaj.. Moramo okrenuti AFAR za 90 °, odnosno postaviti dugu stranu AFAR -a vodoravno, a kratku vertikalno.
Tokom ugroženog perioda, još 3 para bespilotnih letelica IS s 4 projektila srednjeg dometa (SD) R-77-1 ili 12 projektila kratkog dometa (MD) opisanih u odjeljku 5 trebaju biti smještena na krmi palube. raspoloživa dužina piste će se smanjiti na 200 m.
3. Koncept korištenih bespilotnih letjelica
Budući da se pretpostavlja da će zračne bitke biti iznimka, bespilotne letjelice IS trebaju biti podzvučne. Takođe je korisno za male nosače aviona da imaju male bespilotne letelice. Tada ih je lakše transportirati u hangaru, potrebna im je kraća pista, a potrebna debljina palube se smanjuje. Ograničimo maksimalnu uzletnu težinu bespilotne letjelice IS na 4 tone. Tada krilo može sadržati do 40 bespilotnih letjelica. Pretpostavimo da će maksimalno borbeno opterećenje takvog UAV-a biti 800-900 kg, a zbog niskog šasije jedna raketa takve mase ne može se objesiti ispod trupa. Stoga se maksimalno opterećenje treba sastojati od dvije rakete od 450 kg. Nadalje, nije moguće povećati uzletnu težinu bespilotne letjelice, u protivnom će se morati povećati veličina AK -a i on će se pretvoriti u običan nosač aviona.
Rakete zrak-zemlja (VP) težine manje od 450 kg po pravilu imaju mali domet lansiranja i ne dopuštaju njihovu upotrebu s dometa koji premašuju raspon gađanja čak i sistema SAM SAM. Od projektila V-V moći će se koristiti samo raketa SD SD R-77-1 s dometom lansiranja 110 km. S obzirom na to da američki raketni bacač AMRAAM ima domet lansiranja od 150 km, bit će problematično pobijediti u zračnoj borbi velikog dometa. UR BD R-37 takođe nije prikladan zbog težine od 600 kg. Slijedom toga, bit će potreban razvoj alternativnog naoružanja, na primjer, kliznih bombi (PB) i kliznih projektila (GL), o čemu se govori u odjeljku 5.
Mala masa bespilotne letelice IS neće dozvoliti da se cijeli komplet opreme nalazi na IS -u sa posadom. Morat ćemo ili razviti kombinirane opcije, na primjer, radarske i elektroničke protumjere (KREP), ili kombinirati bespilotne letjelice u parovima: na jednom radaru, a na drugom raznovrsnu optiku i elektroničku inteligenciju.
Ako je bespilotna letjelica dobila zadatak da vodi blisku zračnu borbu, tada bespilotna letjelica mora imati preopterećenje koje jasno prelazi mogućnosti IS -a s posadom, na primjer, 15 g. Također će biti potrebna sveobuhvatna komunikacijska linija s operatorom koja štiti od buke. Kao rezultat toga, borbeno opterećenje će još više pasti. Lakše je ograničiti se na daljinu i 5 g preopterećenja.
U regionalnim sukobima često je potrebno udariti na beznačajne ciljeve, čiji su troškovi toliko niski da se upotreba projektila visoke preciznosti pokazuje neopravdanom - i preskupom, a masa projektila je prevelika. Korištenje klizne municije omogućuje smanjenje i težine i cijene, a domet lansiranja se povećava. Iz toga slijedi da visina leta treba biti što je moguće veća.
Informacijsku podršku AK pruža druga vrsta bespilotne letelice - radarska detekcija ranog dometa (AWACS). Mora imati dugo vrijeme rada - 6-8 sati, za koje ćemo pretpostaviti da će se njegova masa morati povećati na 5 tona. Unatoč maloj masi, bespilotna letjelica AWACS trebala bi pružati približno iste karakteristike kao i Hawkeye AWACS, što ima masu od 23 tone.
Sljedeći članak bit će posvećen temi UAV AWACS. Ovdje samo napominjemo da je razlika između predloženih AWACS-a i postojećih u tome što radarske antene zauzimaju većinu stranica bespilotne letelice, za što se koristi posebna vrsta bespilotne letelice s gornjim krilom u obliku slova V koja ne zaklanja bočni AFAR razvijen.
4. Izgled UAV IB -a
Američki bespilotni letjelica Global Hawk koristi motor putničkog aviona, čiji je hladni dio modificiran za rad u rijetkoj atmosferi. Kao rezultat toga, postignuta je visina leta od 20 km s masom od 14 tona, rasponom krila od 35 m i brzinom od 630 km / h.
Za bespilotnu letjelicu IB, raspon krila ne smije biti veći od 12-14 m. Dužina trupa je oko 8 m. Zatim će se visina leta, ovisno o borbenom opterećenju i dostupnosti goriva, morati smanjiti na 16 18 km, a brzinu krstarenja treba povećati na 850-900 km / h …
Omjer potiska i težine bespilotne letjelice mora biti dovoljan za postizanje brzine uspona od najmanje 60 m / s. Trajanje leta je najmanje 2,5-3 sata.
4.1 Karakteristike radara IS
Za zračne borbe na velike udaljenosti, radar ima dva AFAR -a - nos i rep. Točne dimenzije trupa bit će utvrđene u budućnosti, ali sada pretpostavljamo da su promjeri AFAR radara jednaki 70 cm.
Glavni zadatak radara je otkrivanje različitih ciljeva, za koje se koristi glavni AFAR dometa 5,5 cm. Osim toga, potrebno je potisnuti neprijateljski radar protuzračne obrane. Vrlo je teško postaviti KREP dovoljne snage na mali UAV, pa ćemo umjesto KREP -a koristiti isti radar. Da bi se to učinilo, potrebno je osigurati širi raspon valnih duljina AFAR -a od onog na potisnutom radaru. U većini slučajeva to uspijeva. Na primjer, radar sistema PVO Patriot radi u rasponu od 5, 2-5, 8 cm, koji se preklapa s glavnim AFAR-om. Za suzbijanje neprijateljskog radara IS i radara za navođenje Aegis morat ćete imati AFAR domet od 3-3, 75 cm. Stoga je prije leta na određenu misiju potrebno opremiti AFAR radare potrebnih dometa. Možete čak i ugraditi AFAR nosni raspon od 5, 5 cm i rep - 3 cm. Ostatak radarskih jedinica ostaje univerzalan. Energetski potencijal radara je barem za red veličine veći od potencijala bilo kojeg KREP -a. Posljedično, IS koji se koristi kao ometač može pokriti grupu koja radi iz sigurnih područja. Za suzbijanje radara Aegis MF bit će potreban AFAR u rasponu od 9-10 cm.
4.2 Dizajn i karakteristike radara
Radar AFAR sadrži 416 primopredajničkih modula (TPM), koji su kombinirani u grupe (kvadratne matrice 4 * 4 PPM. Veličina matrice 11 * 11 cm.). Ukupno, AFAR sadrži 26 klastera. Svaki PPM se sastoji od 25 W predajnika i pred-prijemnika. Signali sa izlaza svih 16 prijemnika sumiraju se i konačno pojačavaju u prijemnom kanalu, čiji je izlaz povezan na analogno-digitalni pretvarač. ADC trenutno uzorkuje signal od 200 MHz. Nakon pretvaranja signala u digitalni oblik, on ulazi u procesor signala, gdje se filtrira od smetnji i donosi odluku o otkrivanju cilja ili njegovom odsustvu.
Masa svakog APAR -a je 24 kg. AFAR zahtijeva hlađenje tekućinom. Frižider teži još 7 kg itd. Ukupna težina radara u zraku s dva AFAR -a procjenjuje se na 100 kg. Potrošnja energije - 5 kW.
Mala površina AFAR -a ne dopušta dobijanje karakteristika radara u zraku jednakih karakteristikama tipičnog radara za sigurnost informacija. Na primjer, raspon detekcije IS -a s efektivnom reflektirajućom površinom (EOC) iznosi 3 m². u tipičnom području pretraživanja 60 ° * 10 ° je jednako 120 km. Kutna greška praćenja je 0,25 °.
S takvim pokazateljima teško je računati na pobjedu u zračnoj borbi na velikim udaljenostima.
4.3 Način povećanja dometa radara
Kao izlaz možete predložiti korištenje grupnih radnji. U tu svrhu bespilotne letjelice moraju imati brzu komunikacijsku liniju između sebe. Jednostavno, takva linija može se implementirati ako se jedna skupina radara postavi na bočne površine bespilotne letjelice. Tada brzina prijenosa može doseći 300 Mbit / s na udaljenosti do 20 km.
Razmotrimo primjer kada su 4 bespilotna letelica IS letjela na zadatku. Ako sva 4 radara sinkrono skeniraju prostor, tada će se snaga koja zrači signalni cilj povećati 4 puta. Ako svi radari emitiraju impulse strogo na istoj frekvenciji, tada možemo pretpostaviti da je radio jedan radar s četverostrukom snagom. Signal koji primi svaki radar također će se učetverostručiti. Ako se svi primljeni signali pošalju na vodeći bespilotni letjeljak grupe i tamo sabiru, snaga će se povećati 4 puta više. Shodno tome, uz idealan rad opreme, snaga signala koju primaju četiri radarska radara bit će 16 puta veća od snage jednog radara. U stvarnoj opremi uvijek će biti gubitaka pri zbrajanju, ovisno o kvaliteti opreme. Konkretni podaci se ne mogu navesti, budući da se o takvim radovima ne zna ništa, ali procjena faktora gubitka za pola je prilično vjerojatna. Tada će se povećanje snage dogoditi 8 puta, a raspon detekcije će se povećati za 1, 65 puta. Posljedično, domet otkrivanja IS -a će se povećati na 200 km, što premašuje domet lansiranja raketnog bacača AMRAAM i omogućit će zračne borbe.
5. Vođena klizna municija
Uzmite u obzir samo klizne bombe i projektile (PB i PR).
PBU-39 je izvorno bio namijenjen za gađanje nepokretnih ciljeva i bio je vođen GPS signalima, ili inercijski. Troškovi PB -a bili su umjereni - 40 hiljada dolara.
Očigledno, kasnije se pokazalo da kućište PB promjera 20 cm ne može zaštititi GPS prijemnik od smetnji koje emitiraju zemaljski CREP-ovi. Tada su se smjernice počele poboljšavati. Zadnja izmjena već ima aktivnog tražitelja. Greška u nišanju se smanjila na 1 m, ali je cijena PB porasla na 200 hiljada dolara, što nije baš pogodno za regionalne ratove.
5.1 Prijedlog pojavljivanja PB -a
Možete predložiti napuštanje GLONASS navođenja i prelazak na vođenje PB naredbi. To je moguće ako se radar može otkriti cilj na pozadini refleksije od okolnih objekata, odnosno radijski kontrast. Da biste ciljali na PB, potrebno je instalirati sljedeće:
• inercijalni navigacijski sistem, koji omogućava održavanje pravolinijskog kretanja PB-a najmanje 10 s;
• visinomer na maloj visini (manje od 300 m);
• radio sekretarica koja ponovo šalje signal za ispitivanje ugrađenog radara.
Pretpostavimo da radar može otkriti zemaljski cilj u jednom od tri načina:
• cilj je toliko velik da se može otkriti na pozadini refleksija s površine u načinu fizičkog snopa, odnosno kada IS leti direktno na njega;
• cilj je mali i može se otkriti samo u režimu sintetizovanog snopa, to jest, ako se cilj posmatra sa strane nekoliko sekundi;
• cilj je mali, ali se kreće brzinom većom od 10-15 km / h i na osnovu toga se može razlikovati.
Točnost navođenja ovisi o tome vodi li jedan ili par IS vođenje. Jedan radar može precizno izmjeriti domet do PB -a s greškom od 1-2 m, ali se azimut mjeri velikom greškom - jednim mjerenjem od 0,25 °. Ako promatrate PB 1-3 s, tada se bočna greška može smanjiti na 0, 0005-0, 001 iz vrijednosti raspona na PB. Zatim, na udaljenosti od oko 100 km, bočna greška bit će jednaka 50-100 m, što je prikladno samo za gađanje po područjskim ciljevima.
Pretpostavimo da postoji par jedinica za sigurnost informacija razmaknutih 10-20 km. Međusobne koordinate IS -a poznate su uz pomoć GLONASS -a prilično precizno. Zatim, mjerenjem udaljenosti od PB -a do oba IS -a i izgradnjom trokuta, možete smanjiti grešku na 10 m.
U slučajevima kada je potrebna veća točnost navođenja, bit će potrebno koristiti tragač, na primjer, televizijski, koji može otkriti cilj s udaljenosti veće od 1 km. Moguće je razmotriti mogućnost prijenosa TV slike operateru na brodu.
5.2 Upotreba kliznih projektila
Odabrana taktika vođenja zračnih borbi utvrđuje da je u slučaju otkrivanja neprijateljskog napada IS -a potrebno na njega pucati na velike udaljenosti i, odmah se okrenuvši, otići u pravcu AK. Rakete BD R-37 potpuno su neprikladne zbog težine 600 kg, a UR SD R-77-1 su djelomično prikladne. Njihova masa također nije mala - 190 kg, a domet lansiranja je premali - 110 km. Stoga ćemo razmotriti mogućnost korištenja PR -a.
Pretpostavimo da se UAV nalazi na nadmorskoj visini od 17 km. Neka ga napadne IS koji leti krstarećim supersoničnim 500 m / s (1800 km / h) na nadmorskoj visini od 15 km. Pretpostavimo da IS napada bespilotnu letjelicu pod uglom od 60 °. Tada će bespilotna letjelica morati okrenuti 120 ° kako bi se izbjegao IS. Pri brzini leta od 250 m / s i preopterećenju od 4 g, okretanje će trajati 12 sekundi. Radi definitivnosti, postavimo PR masu na 60 kg, što će omogućiti bespilotnoj letelici da ima opterećenje municije od 12 PR.
Razmotrite taktiku ratovanja. Neka IS napadne UAV u najnepovoljnijoj varijanti za UAV - u vanjskom kontrolnom centru. Tada IS prije lansiranja UR -a ne uključuje radar i može ga otkriti samo radar UAV -a. Čak i ako koristimo grupno skeniranje pomoću četiri ugrađena radara grupe, domet detekcije bit će dovoljan samo za konvencionalnu informacijsku sigurnost - 200 km. Za F-35, domet će pasti na 90 km. Pomoć ovdje može pružiti radar protivraketne odbrane AK koji može otkriti F-35 koji leti na nadmorskoj visini od 15 km na udaljenosti od 500 km.
Odluka o potrebi povlačenja bespilotne letelice donosi se kada se udaljenost do IS-a smanji na 120-150 km. S obzirom da se bitka odvija na visinama većim od 15 km, tada gotovo da nema oblaka. Tada UAV, koristeći TV ili IC kamere, može snimiti da je IS lansirao UR. Ako se IS nalazi u zoni vidljivosti radara protivraketne odbrane, tada se ovim radarom može otkriti i lansiranje sistema protivraketne odbrane.
Ako se IS i dalje približava UAV -u bez pokretanja UR -a, tada UAV poništava prvi par PR -a. U trenutku pada na PR, nosivo krilo se otvara i počinje kliziti u zadanom smjeru. U ovom trenutku, UAV se nastavlja okretati i, kada je PR u zoni djelovanja repnog AFAR -a, hvata PR za praćenje. PAR PR -a nastavlja planiranje, raspršujući se do 10 km kako bi uzeli IB u krpeljima. Kad se udaljenost od PR-a do IS-a smanji na 30-40 km, operater izdaje naredbu za pokretanje PR motora, koji će ubrzati do 3-3,5 M. budući da je energija PR-a dovoljna da nadoknadi gubitak visine. Transponder mora biti instaliran na PR -u, što pomaže usmjeriti PR -a s velikom preciznošću. Tražitelj radara na PR -u nije potreban - dovoljno je imati jednostavan IR ili TV tragač.
Ako se IS u procesu potjere uspio približiti bespilotnoj letjelici na udaljenosti od oko 50 km, tada može lansirati raketni bacač. U ovom slučaju, PR se koriste u načinu obrane od projektila. PR se prazni na uobičajen način, ali nakon otvaranja krila, PR skreće prema UR -u, a zatim pokreće motor. Budući da se presretanje događa na putu sudara, nije potrebno široko vidno polje optičkog tražila.
NAPOMENA: za raspravu o taktikama korištenja AK -a potrebno je prvo razmotriti metode dobivanja kontrolnog centra. No, pitanja izgradnje glavnog doušnika - bespilotne letjelice AWACS, koja djeluje u pomorskim kazalištima, bit će razmotrena u sljedećem članku.
6. Zaključci
• predloženi AK koštat će nekoliko puta jeftinije od nosača aviona Storm;
• u pogledu kriterijuma ekonomičnosti, AK će značajno nadmašiti Kuznjecova;
• snažan sistem protivvazdušne odbrane obezbediće protivraketnu odbranu i protivvazdušnu odbranu AUG, a bespilotne letelice će obezbediti stalno otkrivanje neprijateljskih podmornica;
• klizna municija je mnogo jeftinija od tipičnih raketnih lansera i omogućiće dugoročno pokrivanje vazduha u regionalnim sukobima;
• AK je optimalan za podršku amfibijskim operacijama;
• na bazi AK UAV-a, AWACS se može koristiti za kontrolni centar od strane drugih KUG-am;
• razvijeni od AK, UAV, PB i PR mogu se uspješno izvoziti.
