La curvatura de la superfície terrestre i el desnivell del terreny limiten en gran mesura les capacitats dels sistemes de defensa aèria terrestre i naval per detectar i derrotar armes d'atac aeri de baix vol (LAS). Com es pot garantir efectivament la possibilitat de disparar un sistema de defensa antiaèria contra objectius de poca volada?
Puja més amunt
Una de les opcions és col·locar el radar en un dispositiu d’elevació i pal (PMU). Si situem el radar a una altitud de 15 metres, el rang de visibilitat d’un avió que es mou a una altitud de 50 metres sobre la superfície serà de 41 km. Un augment de l’alçada del PMU fins a 50 metres augmentarà el rang de visibilitat teòrica en només 13 km (fins a 54 km), mentre que la complexitat i la volumetria d’aquests equips creixerà en gran mesura.
Sembla que és bastant normal un sistema de defensa antiaèria de curt abast del tipus Pantsir-SM? Però, a la pràctica, el desnivell del terreny, els boscos, els edificis i altres obstacles naturals i artificials reduirà aquest valor diverses vegades.
Quina és l’alçada mínima per elevar el radar per tal de garantir la detecció d’objectius de baix vol?
L'alçada a la qual cal elevar els mitjans de detecció per compensar el terreny desigual pot variar en cada cas. En la majoria dels casos, la diferència d’altura al territori pla de Rússia en un abast de 100-200 km no és superior a 100-200 metres. A les zones muntanyenques, la diferència pot ser significativament major i és difícil indicar cap valor específic.
Convencionalment, per a un sistema de defensa antiaèria de curt abast (fins a 40-50 km), podeu agafar l’alçada necessària per compensar el desnivell del terreny de 100 metres, per a un sistema de defensa antiaèria de gamma mitjana (fins a 50- 150 km), l’alçada necessària per compensar el desnivell del terreny serà de 200 metres.
Així, l’alçada mínima del radar, per a la detecció d’objectius de baix vol, per als sistemes de defensa antiaèria de curt abast serà d’uns 200 metres, per als sistemes de defensa antiaèria de gamma mitjana, d’uns 700 metres. L'altitud de l'estació de radar per garantir el funcionament a l'horitzó del sistema de míssils de defensa aèria de llarg abast hauria de ser comparable a l'altitud de vol de l'avió AWACS, aproximadament 10.000 m, en aquest cas el terreny té molta menys importància
Les altures indicades fan impossible l'ús de PMU, però hi ha diverses altres maneres de "mirar més enllà de l'horitzó".
Radar d’aeròstat
Un d’aquests mètodes és l’ús de globus. El projecte JLENS s’està implementant als EUA. En el marc d’aquest projecte, està previst desplegar equips de reconeixement òptic i de radar en globus fixats en determinats punts del país i dissenyats per detectar míssils de creuer de baix vol. L'altitud dels globus és de 3 - 4, 5 km, la massa útil de la càrrega útil és d'aproximadament tres tones. L’abast de detecció dels objectius aeri hauria de ser d’uns 550 km i els objectius terrestres d’uns 225 km. A més de la detecció, el globus JLENS hauria de proporcionar una designació d'objectiu a l'horitzó per als míssils terra-aire. Per mantenir el globus en posició i intercanviar dades, es proposa utilitzar un cable que inclogui cables d'alimentació i cables de transmissió de dades de fibra òptica en una funda de carboni.
En el marc de la tasca que estem considerant, aquest projecte presenta diversos desavantatges: el globus no és molt convenient per a un moviment constant per carretera i, si és possible, s’ha d’anar lligat a un punt determinat, cosa que exclou la possibilitat de canviar de posició amb el mòbil. sistemes de defensa antiaèria i és inacceptable. A més, l’enorme mida del globus (més de 70 metres de longitud) teòricament pot impedir el seu funcionament en condicions de forts vents de ràfega.
D’altra banda, el concepte en si és prometedor. Les estacions de radar col·locades sobre globus poden protegir els objectes estacionaris de l’impacte d’un EHV de baix vol, principalment com mines de míssils balístics intercontinentals (ICBM), bases submarines, portadors de míssils balístics, camps d’aviació de bombarders estratègics, centrals nuclears i altres elements crítics del país. forces armades i infraestructures …
Així, malgrat el fet que els globus no són el mitjà òptim per proporcionar als sistemes de defensa antiaèria la possibilitat de colpejar objectius més enllà de l’horitzó, poden jugar un paper important en la cobertura d’objectes estacionaris especialment importants d’un atac sobtat per part de la defensa aèria enemiga de baix vol sistemes. El seu principal avantatge és la possibilitat d’una estada quasi continuada a l’aire sense un consum significatiu de combustible i electricitat
A Rússia, aquests globus són desenvolupats per RosAeroSystems. En particular, podeu considerar el globus lligat de gran volum "PUMA". El globus Puma es va desenvolupar com a portador de radar per a la vigilància del radar les 24 hores del dia des d’una altitud de fins a 5 km durant 30 dies sense aterrar.
El radi estimat de detecció i seguiment dels objectius aeris serà de 300 a 350 km. El globus ha de suportar vents d’huracans de fins a 46 m / s i llamps directes. L’aerostat es manté mitjançant una corda de cable durant l’ascens, el descens i l’estacionament a una altura de treball; també subministra alimentació per a sistemes a bord i càrregues útils amb una potència de fins a 40 kW, així com per a la descàrrega de llamps i electricitat estàtica.. La càrrega útil del globus PUMA és de fins a 2250 kg.
Pel que sembla, les forces armades de la Federació Russa estan treballant en aquesta direcció:
Al juliol de 2015, Vladimir Mikheev, assessor del primer subdirector general de la preocupació "Tecnologies radioelectròniques" (KRET), va comunicar a RIA Novosti l'inici dels treballs d'un projecte dirigible per a les necessitats de defensa antimissils del país. Pot convertir-se en un element complet del sistema d’alerta d’atacs amb míssils (EWS), que avui consta de dos esglaons: una constel·lació de satèl·lits orbitals i estacions de radar terrestres.
Depèn de la preocupació d’Almaz-Antey, és necessari que els globus i dirigibles no només puguin advertir de l’amenaça d’un atac aeri, sinó també míssils guiats antiaeris directes (SAM) equipats amb un cap de radar actiu (ARGSN) a els objectius identificats.
Quadrocòpters i altres vehicles aeris no tripulats (UAV) enlairament i aterratge verticals
Tornem al sistema de defensa antiaèria. Per començar, tingueu en compte els sistemes de defensa antiaèria de curt i mitjà abast, per als quals cal elevar el radar a una alçada de 200 i 700 metres, respectivament.
A principis del 2018, Boeing va presentar un prototip de quadricòpter de dron de càrrega no tripulat elèctric. Aquest UAV està dissenyat per provar i depurar les tecnologies necessàries per construir la propera generació d’avions de càrrega i passatgers. La longitud del UAV experimentat és de 4,57 metres, l’amplada és de 5,49 metres, l’alçada és de 1,22 metres, el pes, inclòs el pes de les bateries, és de 339 quilograms. Càrrega útil: fins a 226 kg. El disseny inclou quatre motors elèctrics amb vuit rotors.
Els quadrocòpters elèctrics-UAV es poden convertir en una solució eficaç per detectar EHV de baix vol per als sistemes de defensa antiaèria terrestre i marítima
S'hauria de situar un UAV quadrocòpter elèctric en un vehicle portador, i també hi hauria d'haver un grup electrogen dièsel (DGU) per proporcionar electricitat al UAV. Malauradament, de moment, es desconeixen la potència dels motors elèctrics del experimentat quadcopter, el temps de càrrega de la bateria i el temps de vol.
Es poden considerar dues opcions:
- a la primera versió, no es necessiten bateries per mantenir un vol llarg, l’alimentació es subministra des del vehicle del transportista, només hi ha una petita bateria de seguretat per a l’aterratge d’emergència del UAV, presumiblement aquesta opció es pot considerar òptima;
- la segona opció es pot utilitzar si la massa del cable necessària per subministrar l'energia necessària al quadricòpter resulta ser massa gran, en aquest cas, el quadricòpter ha d'estar equipat amb bateries recarregables o supercondensadors (supercondensadors) amb una càrrega ràpida funció.
Per garantir la continuïtat d’estar a l’aire en quatre sistemes de defensa antiaèria de curt abast, es requereixen almenys dos vehicles portadors amb UAV. El temps passat per l'UAV a l'aire estarà limitat només per la disponibilitat de combustible per al grup electrogen dièsel.
En lloc d’un quadricòpter elèctric, es poden implementar UAV basats en motors de gasolina o dièsel. A Rússia, el desenvolupament i la producció d'aquestes solucions es duu a terme per SKYF Technology, que ofereix al client SKYF enlairament vertical i aterratge dels UAV. De moment, la capacitat de càrrega del SKYF UAV és de 250 quilograms amb la possibilitat d’augmentar-lo fins als 400 quilograms. L'altitud de vol d'aquest UAV és de fins a 3.000 metres.
Anteriorment, l’empresa Gorizont anunciava un UAV Gorizont Air S-100 tipus helicòpter amb un radar integral basat en l’austríac Schiebel Camcopter S-100. El radar Kolibri, muntat en aquest UAV, i instal·lat a la part inferior del fuselatge, s’està desenvolupant conjuntament amb l’Institut de Radiofísica de Moscou. La massa total de l’equip de radar no ha de ser superior a 6,5 kg, l’abast requerit en el mode de visió integral (volant UAV) no és inferior a 200 km i en el mode d’obertura sintètica no inferior a 20 km.
La càrrega útil d’aquest UAV és massa petita (35 kg) per tal d’acomodar un radar amb característiques acceptables, però com a concepte pot ser interessant. El temps d’estada contínua a l’aire és de 6 hores.
Els exemples anteriors de quadrocòpters UAV no es poden utilitzar directament per col·locar el radar, ja que tenen una càrrega útil relativament modesta, però no hi ha dubte que els seus dissenys es desenvoluparan i milloraran activament. En primer lloc, això s'aplica als drons elèctrics-UAV.
Els requisits principals per a un UAV AWACS, com ara un quadrocòpter o un UAV-AWACS tipus helicòpter, han de ser una alta fiabilitat i la capacitat de romandre a l’aire durant molt de temps, assegurant el rendiment de vol especificat (LTH), així com un alt recurs operatiu i un cost baix d’una hora de vol
UAV a gran altitud
Per als sistemes de defensa aèria de llarg abast, els UAV d’enlairament i aterratge verticals deixaran de ser un mitjà de reconeixement eficaç i suficient, ja que l’alçada de l’estació de radar, per aconseguir un abast de visió d’uns 400 km, ha de superar els 10.000 metres.
Presumiblement, els UAV de llarga durada del vol, tipus d’avió, de mida mitjana o gran, es poden utilitzar com a radar volant per a un sistema de defensa aèria de llarg abast.
Un dels candidats al paper d’un dron-AWACS prometedor pot ser el UAV d’Altair amb un pes a l’enlairament de 5 tones i una càrrega útil d’1-2 tones. Aquest UAV s'està creant com a part del projecte de recerca i desenvolupament Altius-M al Sokol Design Bureau (Kazan) juntament amb l'empresa Transas. La durada del seu vol ha de ser de fins a 48 hores, el rang de vol és de 10.000 km. El 2018, el programa Altair UAV es va transferir a la planta d’aviació civil JSC Ural (UZGA). Les proves de vol del UAV d’Altair haurien de començar el 2019.
Dispositius d’aquest tipus també s’estan desenvolupant en altres països. En particular, l’empresa xinesa CETC desenvolupa el UAV JY-300. El vehicle de mida mitjana hauria de convertir-se en un portador d’antenes conformes i servir de AWACS no tripulat. Segons dades preliminars, el UAV JY-300 té un pes d’enlairament d’uns 1.300 kg i pot carregar 400 kg. És capaç de realitzar vols de fins a 12 hores, a altituds de fins a 7,6 km. Els radars integrats en el disseny d’aquest dron haurien de permetre la detecció d’objectius marítims i aeris a llargues distàncies.
Els UAV russos de dimensions mitjanes i grans tenen molts problemes, inclosa la manca de motors domèstics compactes, potents i econòmics, la manca d'avionica moderna. Un dels problemes més importants és la manca de canals de transmissió de dades per satèl·lit d’alta velocitat amb abast global, que permetrien controlar l’UAV i rebre informació de reconeixement d’aquesta a gran distància del punt de base.
L'ús d'un UAV AWACS amb una llarga durada de vol no requereix la presència d'aquests canals. En termes generals, el treball d’un conjunt de sistemes de defensa antiaèria de llarg abast (UAV de llarga durada del vol pot semblar:
Els UAAC AWACS de llarga durada del vol s’enlairen del camp d’aviació i entren a la zona de patrulla per sobre de les posicions de la defensa aèria en capes. Tota la informació que s’hi envia s’envia als operadors de sistemes de defensa antiaèria de llarg abast i, a continuació, a través del punt de control de combat, als operadors d’altres sistemes de defensa antiaèria que formen part de la defensa aèria esglaonada combinada. El vol dels UAV s’hauria de dur a terme principalment en mode automàtic al llarg d’una trajectòria determinada. Un sistema de defensa aèria de llarg abast hauria d’incloure dos UAV AWACS. En aquest cas, poden dur a terme per torns un servei de combat sobre les posicions del sistema de míssils de defensa antiaèria durant una durada de 36 a 48 hores, depenent de la distància del camp d’aviació de casa.
Els requisits per als UAV d’AWACS amb una llarga durada de vol són els mateixos que per als UAV per als sistemes de defensa antiaèria de curt i mitjà abast: un recurs operatiu elevat i un cost baix d’una hora de vol
Pot sorgir una pregunta: al títol de l'article es parla del treball del sistema de míssils de defensa antiaèria en objectius de baix vol sense la implicació de l'aviació de la Força Aèria, i els UAV de llarga durada del vol estan clarament relacionats amb l'aviació. Aquí la qüestió es troba més aviat en l’afiliació departamental. Als EUA, d'acord amb l'acord Johnson-McConnell entre l'exèrcit i la força aèria, els helicòpters no pertanyen a la força aèria i estan directament subordinats a l'exèrcit nord-americà, actuen en els seus interessos (la divisió d'avions als Estats Units) entre l'exèrcit i la força aèria està ben escrit aquí). Per tant, en el nostre cas, el fet que l’UAV pertanyi a un sistema específic de defensa antiaèria no permetrà que la Força Aèria l’utilitzi per a altres propòsits.
Defensa aèria en capes amb UAAC AWACS
L’ús d’un UAV AWACS de tipus quadrocòpter i d’un UAV AWACS de llarga durada del vol permetrà crear una cobertura radar densa del terreny i garantir l’emissió de la designació d’objectiu als míssils amb cercador ARGSN i IR al màxim abast.
Presumiblement, per a dos sistemes de defensa antiaèria de curt abast, hi hauria d’haver una màquina amb un dron tipus dron o dues màquines per a quatre sistemes de defensa antiaèria. El sistema de míssils de defensa antiaèria de gamma mitjana hauria d’incloure dues màquines amb un dron tipus dron. Dos UAV d'AWACS de llarga durada de vol haurien de pertànyer a sistemes de defensa aèria de llarg abast.
Durant un període amenaçat o en cas d’esclat d’hostilitats, els UAV de llarga durada han de fer patrulles contínues sobre les posicions dels sistemes de míssils de defensa antiaèria. Els UAV de tipus quadrocòpter, a partir de la composició dels sistemes de defensa antiaèria de curt i mitjà abast, han d’estar a disposició dels vehicles portadors per a un inici immediat. En cas de detectar una amenaça aèria, el llançament d’un dron tipus UAV s’hauria de dur a terme en pocs minuts.
El cost dels mateixos UAV i el seu temps de vol són tradicionalment significativament inferiors al cost dels avions tripulats i dels helicòpters, cosa que fa que aquesta tasca sigui econòmicament atractiva. Tècnicament, el concepte proposat tampoc conté problemes insalvables.
Per a objectes estacionaris d’alta importància, es poden utilitzar globus AWACS. En el cas de la defensa aèria d’objectes equipats amb globus AWACS, no es requereixen UAV de llarga durada i es poden excloure del sistema de defensa aèria de llarg abast o poden estar a l’aeròdrom preparats per a la sortida com a reconeixement de recanvi i designació d’objectiu significa.
UAAC AWACS per a la flota
Anteriorment, només es considerava l’ús dels UAV AWACS en interès dels sistemes de defensa antiaèria terrestres. Però no menys, i possiblement una tasca més important, és l’ús d’un UAV AWACS de tipus quadrocòpter i un UAV amb una llarga durada de vol en interès de la defensa aèria dels vaixells de la Marina. Tenint en compte que no tenim portaavions i, en conseqüència, avions AWACS, els vaixells russos moderns estan mal protegits dels atacs aeris, independentment de la defensa aèria en què es trobin, a causa de les limitacions físiques en el rang de detecció d'objectius de baix vol..
L’ús d’un UAV tipus quadrocòpter en vaixells de la Marina russa farà retrocedir significativament la frontera de destrucció d’objectius de baix vol. I l’enviament d’un UAV amb una llarga durada de vol i abast a la zona on es troben els vaixells navals els donarà oportunitats addicionals per al reconeixement de les forces enemigues i l’emissió de designació d’objectiu als míssils de llarg abast.
És impossible excloure l’ús de globus i dirigibles AWACS en interès de la Marina, sobretot perquè hi ha exemples històrics de l’ús de globus per part de la flota russa.
conclusions
La defensa aèria terrestre i superficial sense la possibilitat d'atacar objectius de poca distància a gran distància serà derrotada.
Per resoldre aquest problema, en interès dels sistemes de defensa antiaèria de curt i mitjà abast, és necessari crear un UAV AWACS de tipus quadrocòpter, preferiblement amb font d'alimentació mitjançant un cable del vehicle portador.
Per a un sistema de defensa aèria de llarg abast, cal intensificar el desenvolupament d’un UAV AWACS amb una llarga durada del vol.
Per a objectes estacionaris d’alta importància, es poden utilitzar globus AWACS.
Tots els sistemes anteriors (UAV AWACS de tipus quadrocòpter, AWACS UAV de llarga durada de vol i globus AWACS) són de gran importància per augmentar l’eficiència i la supervivència no només dels sistemes de defensa antiaèria terrestre, sinó dels vaixells de la Marina russa.
