Dünya yüzeyinin eğriliği ve arazinin pürüzlülüğü, kara ve deniz hava savunma sistemlerinin alçaktan uçan hava saldırı silahlarını (LAS) tespit etme ve yenme yeteneklerini büyük ölçüde sınırlar. Alçaktan uçan hedeflere bir hava savunma sistemi ateşleme olasılığını nasıl etkili bir şekilde sağlayabilirsiniz?
Daha yükseğe tırman
Seçeneklerden biri, radarı bir kaldırma ve direk cihazına (PMU) yerleştirmektir. Radarı 15 metre yüksekliğe yerleştirirsek, yüzeyden 50 metre yükseklikte hareket eden bir uçağın görüş mesafesi 41 km olacaktır. PMU'nun yüksekliğinin 50 metreye çıkarılması, teorik görüş mesafesini yalnızca 13 km (54 km'ye kadar) artırırken, bu tür ekipmanların karmaşıklığı ve hacmi çok daha büyük ölçüde artacaktır.
Pantsir-SM tipi kısa menzilli bir hava savunma sistemi için oldukça normal görünüyor mu? Ancak pratikte arazinin, ormanların, binaların ve diğer doğal ve yapay engellerin pürüzlülüğü bu değeri birkaç kat azaltacaktır.
Alçaktan uçan hedeflerin tespitini sağlamak için radarı yükseltmek için minimum yükseklik nedir?
Pürüzlü araziyi telafi etmek için algılama aracını yükseltmenin gerekli olduğu yükseklik her durumda değişebilir. Çoğu durumda, Rusya'nın düz topraklarında 100-200 km aralığındaki yükseklik farkı 100-200 metreden fazla değildir. Dağlık alanlarda, fark önemli ölçüde daha büyük olabilir ve herhangi bir belirli değeri belirtmek zordur.
Geleneksel olarak, kısa menzilli bir hava savunma sistemi için (40-50 km'ye kadar), orta menzilli bir hava savunma sistemi için 100 metrelik arazinin düzensizliğini telafi etmek için gereken yüksekliği alabilirsiniz (en fazla 50- 150 km), arazinin düzensizliğini telafi etmek için gereken yükseklik 200 metre olacaktır.
Böylece, kısa menzilli hava savunma sistemleri için alçaktan uçan hedefleri tespit etmek için radarın minimum yüksekliği yaklaşık 200 metre, orta menzilli hava savunma sistemleri için yaklaşık 700 metre olacaktır. Uzun menzilli hava savunma füze sisteminin ufukta çalışmasını sağlamak için radar istasyonunun yüksekliği, AWACS uçağının yaklaşık 10.000 m uçuş yüksekliği ile karşılaştırılabilir olmalıdır, bu durumda arazi çok daha az önemlidir.
Belirtilen yükseklikler, PMU'nun kullanımını imkansız kılıyor, ancak "ufkun ötesine bakmanın" birkaç başka yolu var.
Aerostat radarı
Bu yöntemlerden biri de balon kullanımıdır. JLENS projesi ABD'de uygulanıyor. Bu proje kapsamında, ülkenin belirli noktalarına sabitlenmiş ve alçaktan uçan seyir füzelerini tespit etmek üzere tasarlanmış balonlara radar ve optik keşif ekipmanlarının yerleştirilmesi planlanıyor. Balonların yüksekliği 3 - 4, 5 km, yük kütlesi yaklaşık üç tondur. Hava hedeflerinin tespit aralığı yaklaşık 550 km, yer hedefleri yaklaşık 225 km olmalıdır. Tespite ek olarak, JLENS balonu, karadan havaya füzeler için ufukta hedef belirleme sağlamalıdır. Balonu yerinde tutmak ve veri alışverişi yapmak için, bir karbon kılıf içinde güç kabloları ve fiber optik veri iletim kabloları içeren bir kablo kullanılması önerilmektedir.
Düşündüğümüz görev çerçevesinde, bu projenin birkaç dezavantajı var: balon, karayoluyla sürekli hareket için çok uygun değil ve mümkünse, mobil ile konum değiştirme olasılığını dışlayan belirli bir noktaya bağlanmalıdır. hava savunma sistemleri ve kabul edilemez. Ek olarak, balonun büyük boyutu (70 metreden uzun) teorik olarak kuvvetli rüzgarlı rüzgar koşullarında çalışmasını engelleyebilir.
Öte yandan, konseptin kendisi oldukça umut verici. Balonlara yerleştirilen radar istasyonları, başta kıtalararası balistik füzeler (ICBM'ler) için mayınlar, denizaltı üsleri, balistik füze gemileri, stratejik bombardıman uçakları, nükleer santraller ve ülkenin diğer kritik unsurları gibi alçaktan uçan EHV'nin etkisinden sabit nesneleri koruyabilir. silahlı kuvvetler ve altyapı. …
Bu nedenle, balonlar hava savunma sistemlerine ufkun ötesindeki hedefleri vurma olasılığı sağlamak için en uygun araç olmasa da, alçaktan uçan düşman hava savunması tarafından ani bir saldırıdan özellikle önemli sabit nesnelerin korunmasında önemli bir rol oynayabilirler. sistemler. Ana avantajları, önemli miktarda yakıt ve elektrik tüketimi olmadan havada yarı sürekli kalma olasılığıdır
Rusya'da, bu tür balonlar RosAeroSystems tarafından geliştirilmiştir. Özellikle, büyük hacimli bağlı balon "PUMA" yı düşünebilirsiniz. Puma balonu, iniş yapmadan 30 gün boyunca 5 km'ye kadar yükseklikten 24 saat radar gözetimi için bir radar taşıyıcısı olarak geliştirildi.
Hava hedeflerinin tahmini tespit ve takip yarıçapı 300-350 km olacaktır. Balon, 46 m / s'ye kadar olan kasırga rüzgarlarına ve doğrudan yıldırım çarpmalarına dayanmalıdır. Aerostat, çalışma yüksekliğinde çıkış, iniş ve park sırasında bir kablo halatı ile tutulur; ayrıca, 40 kW'a kadar güce sahip yerleşik sistemler ve faydalı yükler için güç kaynağı sağlar, ayrıca yıldırım ve statik elektriği giderir. PUMA balonunun taşıma kapasitesi 2250 kg'a kadardır.
Görünüşe göre, Rusya Federasyonu silahlı kuvvetleri bu yönde çalışıyor:
Temmuz 2015'te, Endişe "Radyoelektronik Teknolojiler" (KRET) Birinci Genel Müdür Yardımcısı Danışmanı Vladimir Mikheev, RIA Novosti'ye ülkenin füzesavar savunmasının ihtiyaçları için bir zeplin projesi üzerinde çalışmaya başladığını söyledi. Bugün iki kademeden oluşan füze saldırısı uyarı sisteminin (EWS) tam teşekküllü bir unsuru olabilir - bir yörünge uydu takımyıldızı ve yer tabanlı radar istasyonları.
Almaz-Antey endişesine bağlı, balonların ve hava gemilerinin yalnızca bir hava saldırısı tehdidi konusunda değil, aynı zamanda aktif bir radar güdümlü kafa (ARGSN) ile donatılmış doğrudan uçaksavar güdümlü füzeler (SAM'ler) konusunda da uyarabilmesi gerekiyor. belirlenen hedefler.
Quadrocopters ve diğer insansız hava araçları (İHA'lar) dikey kalkış ve iniş
Hava savunma sistemine geri dönelim. Başlamak için, radarı sırasıyla 200 ve 700 metre yüksekliğe çıkarmanın gerekli olduğu kısa ve orta menzilli hava savunma sistemlerini düşünün.
2018'in başlarında Boeing, elektrikli insansız kargo drone dörtlü helikopterinin bir prototipini açıkladı. Bu İHA, yeni nesil kargo ve yolcu uçaklarını inşa etmek için gereken teknolojileri test etmek ve hata ayıklamak için tasarlanmıştır. Tecrübeli İHA'nın uzunluğu 4.57 metre, genişliği 5.49 metre, yüksekliği 1.22 metre, bataryaların ağırlığı dahil ağırlığı ise 339 kilogram. Yük - 226 kg'a kadar. Tasarım, sekiz rotorlu dört elektrik motoru içerir.
Elektrikli quadrocopters-İHA'lar, kara ve deniz hava savunma sistemleri için alçaktan uçan EHV'yi tespit etmek için etkili bir çözüm olabilir
Taşıyıcı araçta bir elektrikli quadrocopter-İHA, İHA'ya elektrik sağlamak için ayrıca bir dizel jeneratör seti (DGU) bulunmalıdır. Ne yazık ki şu anda deneyimli quadcopter'ın elektrik motorlarının gücü, pil şarj süresi ve uçuş süresi bilinmiyor.
İki seçenek düşünülebilir:
- ilk versiyonda, uzun bir uçuşu sürdürmek için gerekli pil yoktur, taşıyıcının aracından güç sağlanır, İHA'nın acil inişi için sadece küçük bir yedek pil vardır, muhtemelen bu seçenek optimal olarak kabul edilebilir;
- ikinci seçenek, quadcopter'a gerekli gücü sağlamak için gereken kablo kütlesinin çok büyük olduğu ortaya çıkarsa kullanılabilir, bu durumda, quadcopter şarj edilebilir piller veya hızlı şarjlı süper kapasitörler (süper kapasitörler) ile donatılmalıdır. işlev.
Dört kısa menzilli hava savunma sisteminde havada olmanın devamlılığını sağlamak için İHA'lara sahip en az iki taşıyıcı araca ihtiyaç duyulmaktadır. İHA'nın havada geçirdiği süre sadece dizel jeneratör seti için yakıtın mevcudiyeti ile sınırlı olacaktır.
Elektrikli bir quadcopter yerine, benzinli veya dizel pistonlu motorlara dayalı İHA'lar uygulanabilir. Rusya'da bu tür çözümlerin geliştirilmesi ve üretimi, müşteriye SKYF dikey kalkış ve iniş İHA'ları sunan SKYF Technology tarafından gerçekleştiriliyor. Şu anda 250 kilogram olan SKYF İHA'nın taşıma kapasitesinin 400 kilograma çıkarılması bekleniyor. Bu İHA'nın uçuş yüksekliği 3000 metreye kadar çıkıyor.
Daha önce, Gorizont şirketi, Avusturya Schiebel Camcopter S-100'ü temel alan çok yönlü bir radarla helikopter tipi Gorizont Air S-100 UAV'yi duyurdu. Bu İHA'ya monte edilen ve gövdenin alt kısmına yerleştirilen Kolibri radarı, Moskova Radyofizik Araştırma Enstitüsü ile ortaklaşa geliştiriliyor. Radar ekipmanının toplam kütlesi 6,5 kg'dan fazla olmamalı, çok yönlü görüntüleme modunda (UAV gezinme) gerekli menzil 200 km'den az olmamalı ve sentetik açıklık modunda 20 km'den az olmamalıdır.
Bu İHA'nın yükü, kabul edilebilir özelliklere sahip bir radarı barındırmak için çok küçüktür (35 kg), ancak konsept olarak ilginç olabilir. Sürekli havada kalma süresi 6 saattir.
Yukarıdaki İHA quadrocopter örnekleri, nispeten mütevazı bir faydalı yüke sahip oldukları için doğrudan radarı yerleştirmek için kullanılamaz, ancak tasarımlarının aktif olarak geliştirileceği ve iyileştirileceğine şüphe yoktur. Her şeyden önce, bu elektrikli drone-İHA'lar için geçerlidir.
Quadrocopter veya helikopter tipi İHA-AWACS gibi bir AWACS İHA için temel gereksinimler, yüksek güvenilirlik ve havada uzun süre kalabilme, belirtilen uçuş performansını (LTH) sağlamanın yanı sıra yüksek olmalıdır. operasyonel kaynak ve uçuş saatinin düşük maliyeti
Yüksek irtifa İHA'ları
Uzun menzilli hava savunma sistemleri için, dikey kalkış ve iniş İHA'ları artık etkili ve yeterli bir keşif aracı olmayacaktır, çünkü radar istasyonunun yüksekliği yaklaşık 400 km'lik bir görüş menzili elde etmek için 10.000 metreyi aşmalıdır.
Tahminen, uzun uçuş süresine sahip, uçak tipi, orta veya büyük boyutlu İHA'lar, uzun menzilli bir hava savunma sistemi için uçan radar olarak kullanılabilir.
Gelecek vaat eden bir drone-AWACS rolü için adaylardan biri, 5 ton kalkış ağırlığı ve 1-2 ton yük ile Altair İHA olabilir. Bu İHA, Transas şirketi ile birlikte Sokol Tasarım Bürosunda (Kazan) Altius-M araştırma ve geliştirme projesinin bir parçası olarak oluşturulmaktadır. Uçuş süresi 48 saate kadar olmalı, uçuş menzili 10.000 km'dir. 2018 yılında Altair İHA programı JSC Ural Sivil Havacılık Fabrikası'na (UZGA) devredildi. Altair İHA'nın uçuş testleri 2019'da başlamalıdır.
Bu tür cihazlar diğer ülkelerde de geliştirilmektedir. Özellikle Çinli CETC şirketi JY-300 İHA'sını geliştiriyor. Orta büyüklükteki araç, uyumlu antenlerin taşıyıcısı olmalı ve insansız bir AWACS görevi görmelidir. Ön verilere göre JY-300 İHA yaklaşık 1300 kg kalkış ağırlığına sahip ve 400 kg faydalı yük taşıyabiliyor. 7,6 km'ye kadar irtifalarda 12 saate kadar uçuş gerçekleştirebilmektedir. Bu dronun tasarımına yerleştirilen radarlar, uzun mesafelerde hava ve deniz hedeflerinin tespitine izin vermelidir.
Orta ve büyük boyutlu Rus İHA'ları, kompakt, güçlü ve ekonomik yerli motorların eksikliği, modern aviyoniklerin eksikliği de dahil olmak üzere birçok soruna sahiptir. En önemli sorunlardan biri, İHA'yı kontrol etmeyi ve üs noktasından çok uzak bir mesafeden keşif bilgisi almayı mümkün kılacak, küresel erişime sahip yüksek hızlı uydu veri iletim kanallarının olmamasıdır.
Uzun uçuş süresine sahip bir AWACS İHA'nın kullanılması, bu tür kanalların mevcudiyetini gerektirmez. Genel olarak, bir dizi uzun menzilli hava savunma sisteminin çalışması - uzun bir uçuş süresine sahip İHA'lar şöyle görünebilir:
Uzun uçuş süresine sahip UAV AWACS, havaalanından havalanır ve katmanlı hava savunma pozisyonlarının üzerindeki devriye bölgesine girer. Ondan gelen tüm bilgiler, uzun menzilli hava savunma sistemlerinin operatörlerine ve ardından savaş kontrol noktası aracılığıyla, birleşik kademeli hava savunmasının bir parçası olan diğer hava savunma sistemlerinin operatörlerine gönderilir. İHA uçuşu, belirli bir yörünge boyunca çoğunlukla otomatik modda gerçekleştirilmelidir. Bir uzun menzilli hava savunma sistemi iki AWACS İHA içermelidir. Bu durumda, ana hava sahasının uzaklığına bağlı olarak, 36-48 saat boyunca hava savunma füzesi sisteminin pozisyonları üzerinde vardiyalı muharebe görevi yapabilirler.
Uzun uçuş süresine sahip AWACS İHA'ları için gereksinimler, kısa ve orta menzilli hava savunma sistemleri için İHA'lar ile aynıdır - yüksek bir operasyonel kaynak ve düşük bir uçuş saati maliyeti
Bir soru ortaya çıkabilir: makalenin başlığında, hava savunma füze sisteminin, Hava Kuvvetleri havacılığının katılımı olmadan alçaktan uçan hedefler üzerindeki çalışması ve uzun bir uçuş süresine sahip İHA'ların açıkça havacılık ile ilgili olduğu söylenir.. Burada soru daha çok departman bağlantısında. ABD'de, Ordu ve Hava Kuvvetleri arasındaki Johnson-McConnell anlaşmasına göre, helikopterler Hava Kuvvetlerine ait değildir ve doğrudan ABD Ordusuna tabidir, çıkarlarına göre hareket ederler (ABD'deki uçakların bölünmesi Ordu ve Hava Kuvvetleri arasında burada iyi yazılmıştır). Dolayısıyla bizim durumumuzda İHA'nın belirli bir hava savunma sistemine ait olması, Hava Kuvvetleri'nin onu başka amaçlarla kullanmasına izin vermeyecektir.
UAV AWACS ile katmanlı hava savunması
Quadrocopter tipi bir AWACS İHA'nın ve uzun bir uçuş süresine sahip bir AWACS İHA'nın kullanılması, arazinin yoğun bir radar kapsamının oluşturulmasını ve maksimum menzilde ARGSN ve IR arayıcılı füzelere hedef atamasının yapılmasını mümkün kılacaktır.
Muhtemelen, iki kısa menzilli hava savunma sistemi için, drone tipi drone drone'lu bir makine veya dört hava savunma sistemi için iki makine olmalıdır. Orta menzilli hava savunma füze sistemi, drone tipi drone drone'lu iki makine içermelidir. Uzun uçuş süresine sahip iki AWACS İHA'sı, uzun menzilli hava savunma sistemlerine ait olmalıdır.
Tehdit döneminde veya düşmanlıkların patlak vermesi durumunda, uzun uçuş süresine sahip İHA'lar, hava savunma füze sistemlerinin pozisyonları üzerinde sürekli devriyeler yapmalıdır. Kısa menzilli ve orta menzilli hava savunma sistemlerinin bileşiminden bir quadrocopter tipi İHA'lar, derhal bir başlangıç için hazır olarak taşıyıcı araçlarda olmalıdır. Bir hava tehdidinin tespiti durumunda, drone tipi bir İHA'nın fırlatılması birkaç dakika içinde gerçekleştirilmelidir.
İHA'ların maliyeti ve uçuş süreleri geleneksel olarak insanlı uçak ve helikopterlerin maliyetinden önemli ölçüde düşüktür, bu da bu görevi ekonomik olarak cazip hale getirir. Teknik olarak, önerilen konsept ayrıca aşılmaz problemler içermiyor.
Yüksek öneme sahip sabit nesneler için AWACS balonları kullanılabilir. AWACS balonlarıyla donatılmış nesnelerin hava savunması durumunda, uzun uçuş süresine sahip İHA'lar gerekli değildir ve uzun menzilli hava savunma sisteminden hariç tutulabilir veya yedek keşif ve hedef belirleme olarak kalkışa hazır olarak havaalanında bulunabilir. anlamına geliyor.
Filo için UAV AWACS
Daha önce, yer tabanlı hava savunma sistemlerinin çıkarları için yalnızca UAV AWACS kullanımı düşünülüyordu. Ancak, daha az ve muhtemelen daha önemli bir görev, Donanma gemilerinin hava savunmasının çıkarları için bir quadrocopter tipinde bir AWACS İHA ve uzun uçuş süresi olan bir İHA'nın kullanılmasıdır. Hiçbir uçak gemimiz olmadığı ve buna bağlı olarak üzerlerinde AWACS uçağı olmadığı göz önüne alındığında, modern Rus gemileri, hangi hava savunmasında olduklarına bakılmaksızın, alçaktan uçan hedeflerin tespit aralığındaki fiziksel sınırlamalar nedeniyle hava saldırılarından zayıf bir şekilde korunmaktadır..
Rus Donanması gemilerinde bir quadrocopter tipi İHA kullanılması, alçaktan uçan hedeflerin imha sınırını önemli ölçüde geri çekecektir. Ve donanma gemilerinin bulunduğu bölgeye uzun uçuş süresi ve menzile sahip bir İHA göndermek, onlara düşman kuvvetlerinin keşfi ve uzun menzilli füzelere hedef ataması için ek fırsatlar verecektir.
Balonların ve AWACS hava gemilerinin, özellikle Rus filosu tarafından balon kullanımının tarihsel örnekleri olduğu için, Donanmanın çıkarları için dışlanması imkansızdır.
sonuçlar
Alçaktan uçan hedeflere büyük bir mesafeden saldırma olasılığı olmadan kara ve yüzey hava savunması yenilecektir.
Bu sorunu çözmek için, kısa ve orta menzilli hava savunma sistemleri yararına, tercihen taşıyıcı araçtan bir kablo ile güç kaynağı olan bir quadrocopter tipinde bir AWACS İHA oluşturmak gereklidir.
Uzun menzilli bir hava savunma sistemi için, uzun uçuş süresine sahip bir AWACS İHA'sının geliştirilmesini yoğunlaştırmak gerekir.
Yüksek öneme sahip sabit nesneler için AWACS balonları kullanılabilir.
Yukarıdaki sistemlerin tümü (bir quadrocopter tipi İHA AWACS, uzun uçuş süresine sahip AWACS İHA'ları ve AWACS balonları) sadece kara tabanlı hava savunma sistemlerinin değil, Rus Donanması gemilerinin verimliliğini ve hayatta kalmasını artırmak için büyük önem taşımaktadır..
