Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia

Obsah:

Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia
Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia

Video: Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia

Video: Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia
Video: ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 2024, November
Anonim
Obrázok
Obrázok

Rozvoj technológie vedie k vzniku sľubných bojových systémov, ktorým je takmer nemožné odolať existujúcim zbraniam. Najmä sľubné rakety vzduch-vzduch a laserové sebaobranné systémy pre bojové lietadlá môžu radikálne zmeniť formát vojny vo vzduchu. Príslušné technológie sme predtým preskúmali v článkoch Laserové zbrane v bojových lietadlách. Dokážete mu odolať? a protiraketové strely vzduch-vzduch. Vyvinuté budú aj systémy elektronického boja (EW), schopné účinne čeliť raketám vzduch-vzduch a vzduch-vzduch (W-E) s naváděcou hlavou. Navyše na veľkých bojových lietadlách, napríklad na sľubnom americkom bombardéri B-21 Raider, môžu byť tieto komplexy účinne porovnateľné s vybavením elektronického boja nasadeným na špecializovaných lietadlách.

Obrázok
Obrázok

Prirodzene, vývoj pokročilých obranných systémov pre bojové lietadlá nemôže zostať bez odpovede a bude sa vyžadovať zodpovedajúci vývoj rakiet vzduch-vzduch, schopných prekonať takúto ochranu s prijateľnou pravdepodobnosťou.

Táto úloha bude dosť ťažká, pretože sľubné systémy sebaobrany sa navzájom dopĺňajú, čo sťažuje vývoj účinných obranných opatrení. Napríklad vznik laserových sebaobranných systémov si bude vyžadovať vybavenie rakiet protivlasovou ochranou, ktorá na rozdiel od všeobecného presvedčenia nemôže byť vyrobená z fólie alebo striebornej farby a bude dosť ťažká a ťažkopádna. Zvýšenie hmotnosti a rozmerov rakiet typu V-V im zase uľahčí ciele pre protirakety typu V-V, ktoré nevyžadujú ochranu proti laseru.

Aby bolo možné vybaviť sľubné rakety vzduch-vzduch schopnosťou zasiahnuť sľubné bojové lietadlá vybavené protiraketovými raketami, laserovými sebaobrannými systémami a prostriedkami elektronického boja, bude potrebné vykonať celý rad opatrení, o ktorých budeme uvažovať v tomto článku.

Motory

Motor je srdcom rakiet V-V. Sú to parametre motora, ktoré určujú dosah a rýchlosť rakety, maximálnu prípustnú hmotnosť hľadača (GOS) a hmotnosť hlavice (hlavice). Sila motora je tiež jedným z faktorov, ktoré určujú ovládateľnosť rakety.

V súčasnej dobe sú hlavnými pohonnými systémami rakiet vzduch-vzduch stále raketové motory na tuhé palivo (raketové motory na tuhé palivo). Sľubným riešením je ramjetový motor (ramjet) - ten je nainštalovaný na najnovšej európskej rakete MBDA Meteor.

Obrázok
Obrázok

Použitie ramjetového motora umožňuje zvýšiť strelecký dosah, pričom raketa porovnateľného dosahu s tuhými pohonnými látkami bude mať veľké rozmery alebo horšie energetické charakteristiky, čo negatívne ovplyvní jej schopnosť intenzívne manévrovať. Na druhej strane môže mať ramjet aj obmedzenia v intenzite manévrovania v dôsledku obmedzení uhlov nábehu a sklzu potrebných na správnu činnosť ramjet.

Sľubné rakety typu V-B budú v každom prípade zahŕňať pevné palivá na dosiahnutie minimálnej rýchlosti potrebnej na spustenie ramjet a samotného ramjet. Je možné, že rakety VB budú dvojstupňové - prvý stupeň bude zahŕňať tuhé pohonné látky na akceleráciu a ramjet a druhý stupeň bude zahŕňať iba pevné palivá na zabezpečenie intenzívnych manévrov v záverečnom úseku, keď sa blíži k cieľu, vrátane na vyhýbanie sa protiraketám, vzduchu a znižovanie účinnosti laserových systémov sebaobrany nepriateľa.

Namiesto tuhého paliva používaného v tuhých pohonných hmotách je možné vyvinúť gélové alebo pastovité palivá (RPM). Také motory sa ťažšie navrhujú a vyrábajú, ale v porovnaní s tuhým palivom poskytnú lepšie energetické vlastnosti, ako aj potenciál škrtenia ťahu a schopnosť zapnúť / vypnúť otáčky.

Obrázok
Obrázok

Super manévrovateľnosť

Pri sľubných raketách vzduch-vzduch bude potrebná možnosť intenzívneho manévrovania nielen na porazenie vysoko manévrovateľných cieľov, ale aj na vykonanie intenzívnych manévrov, ktoré zabránia porážke protiraketových striel VV a znížia účinnosť laserového samoobsluhy nepriateľa. obranné systémy.

Na zvýšenie manévrovateľnosti rakiet V-V je možné použiť motory s vektorovým ťahom (VVT) a / alebo motory s priečnym riadením ako súčasť plynovo-dynamického riadiaceho pásu.

Obrázok
Obrázok

Použitie UHT alebo plynovo-dynamického riadiaceho pásu umožní sľubným raketám V-V jednak zvýšiť účinnosť prekonávania sľubných systémov sebaobrany nepriateľa, jednak zaistí, aby bol cieľ zasiahnutý priamym zásahom (hit-to-kill).

Je potrebné urobiť poznámku - schopnosť intenzívne manévrovať, a to ani s dostatočnou energiou VV rakety poskytovanej ramjetom alebo RPMT, nezabezpečí účinné vyhýbanie sa nepriateľským protiraketám - bude potrebné zabezpečiť detekciu prichádzajúcich protirakety, pretože bude poskytovať intenzívne manévrovanie počas letu rakety B-B je nemožné.

Znížená viditeľnosť

Aby mohol protiraketový alebo laserový sebaobranný systém bojového lietadla zaútočiť na prichádzajúce rakety vzduch-vzduch, musia byť odhalené vopred. Moderné systémy varovania pred raketovým útokom sú schopné to dosiahnuť s vysokou účinnosťou vrátane určenia trajektórie prichádzajúcich rakiet vzduch-vzduch alebo západ-vzduch.

Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia
Rakety vzduch-vzduch: nútená evolúcia

Použitie opatrení na zníženie viditeľnosti rakiet vzduch-vzduch výrazne zníži dosah ich detekcie systémami varovania pred raketovým útokom.

Vývoj rakiet so zníženým podpisom sa už uskutočnil. Najmä v 80. rokoch dvadsiateho storočia USA vyvinuli a uviedli do testovacej fázy nenápadnú raketu vzduch-vzduch Have Dash / Have Dash II. Jeden z variantov rakety Have Dash zahŕňal použitie ramjet, ktorý bol zasa údajne použitý v spomínanej rakete B-B testovanej v Perzskom zálive.

Raketa Have Dash má telo vyrobené z rádio absorpčného kompozitu na báze grafitu charakteristického fazetového tvaru s trojuholníkovým alebo lichobežníkovým prierezom. Na prove bola rádiopriehľadná / IR-priehľadná kapotáž, pod ktorou bol dvojrežimový hľadač s aktívnym radarom a pasívnymi infračervenými navádzacími kanálmi, inerciálny navádzací systém (INS).

Obrázok
Obrázok

V čase vývoja americké letectvo nepotrebovalo tajné rakety, preto bol ich ďalší vývoj pozastavený, prípadne zaradený a prenesený do stavu „čiernych“programov. V každom prípade vývoj v oblasti rakiet Have Dash môže a bude použitý v sľubných projektoch.

V sľubných raketách V-B je možné prijať opatrenia na zníženie podpisu v radarových (RL) aj infračervených (IR) vlnových dĺžkach. Horák motora môže byť čiastočne tienený konštrukčnými prvkami, telo je vyrobené z rádioaktívnych kompozitných materiálov s prihliadnutím na optimálny odraz radarového žiarenia.

Zníženie radarového podpisu sľubných rakiet typu V-V bude prekážať potrebe súčasne im poskytnúť účinnú ochranu proti laseru.

Ochrana proti laseru

V nasledujúcom desaťročí sa laserové zbrane môžu stať integrálnym atribútom bojových lietadiel a helikoptér. V prvej fáze jeho schopnosti umožnia zaistiť porážku optického hľadača rakiet V-V a Z-V a v budúcnosti so zvyšovaním výkonu aj rakiet V-V a Z-V.

Obrázok
Obrázok

Charakteristickou črtou laserových zbraní je schopnosť takmer okamžite presmerovať lúč z jedného cieľa na druhý. Vo vysokých nadmorských výškach a rýchlosti letu nie je možné poskytnúť ochranu pred dymovými clonami, optická priehľadnosť atmosféry je vysoká.

Na strane strely V-V je jej vysoká rýchlosť-účinný dosah laserovej sebaobrannej zbrane pravdepodobne nepresiahne 10-15 kilometrov, strela V-V prejde túto vzdialenosť za 5-10 sekúnd. Dá sa predpokladať, že 150 kW laseru bude trvať 2-3 sekundy, kým zasiahne nechránenú raketu V-V, to znamená, že laserový komplex sebaobrany môže odraziť náraz dvoch alebo troch takýchto rakiet.

Na prekonanie sľubných laserových sebaobranných systémov bude potrebné zorganizovať simultánny prístup k cieľu skupiny rakiet V-B alebo zvýšiť ich ochranu pred laserovými zbraňami.

Otázky ochrany streliva pred silným laserovým žiarením boli prediskutované v článku Resist Light: Ochrana pred laserovými zbraňami.

Rozlišujú sa dva smery. Prvým je použitie ablatívnej ochrany (z latinského ablatio - odnášanie, prenášanie hmoty) - ktorého účinok je založený na odstraňovaní hmoty z povrchu chráneného objektu prúdom horúceho plynu a / alebo na reštrukturalizácia hraničnej vrstvy, ktorá spoločne výrazne znižuje prenos tepla na chránený povrch.

Obrázok
Obrázok

Druhý smer je pokrytie tela niekoľkými ochrannými vrstvami žiaruvzdorných materiálov, napríklad keramickým povlakom na kompozitnej matrici uhlík-uhlík. Navyše, horná vrstva musí mať vysokú tepelnú vodivosť, aby sa maximalizovalo rozdelenie tepla z laserového zahrievania na povrch puzdra, a vnútorná vrstva musí mať nízku tepelnú vodivosť, aby sa vnútorné súčasti chránili pred prehriatím.

Obrázok
Obrázok

Hlavnou otázkou je, akú hrúbku a hmotnosť by mal mať povlak rakety V-B, aby odolal nárazu laseru s výkonom 50-150 kW a viac, a ako ovplyvní manévrovateľné a dynamické vlastnosti rakety. Musí sa tiež skombinovať s nenápadnými požiadavkami.

Rovnako ťažkou úlohou je chrániť hľadača rakiet. Otázna je použiteľnosť rakiet V-V s IR hľadačom na lietadlá vybavené laserovými sebaobrannými systémami. Je nepravdepodobné, že by termooptické pasívne žalúzie odolali nárazom laserového žiarenia s výkonom desiatok až stoviek kilowattov a mechanické clony neposkytujú potrebnú rýchlosť zatvárania na ochranu citlivých prvkov.

Obrázok
Obrázok

Možno bude možné dosiahnuť činnosť IR vyhľadávača v režime „okamžitého zobrazenia“, keď je navádzacia hlava takmer vždy zatvorená volfrámovou membránou a otvára sa iba na krátku dobu, aby sa získal obraz cieľa - v okamihu, keď neexistuje žiadne laserové žiarenie (jeho prítomnosť by mala určiť špeciálny senzor) …

Na zaistenie činnosti aktívnej radarovej navádzacej hlavy (ARLGSN) musia byť ochranné materiály v príslušnom rozsahu vlnových dĺžok transparentné.

EMP ochrana

Na zničenie rakiet vzduch-vzduch na veľkú vzdialenosť môže nepriateľ potenciálne použiť protirakety typu V-V s hlavicou, ktorá generuje silný elektromagnetický impulz (strelivo EMP). Jedna munícia EMP môže potenciálne zasiahnuť niekoľko nepriateľských rakiet V-B naraz.

Na zníženie vplyvu EMP streliva môžu byť elektronické súčiastky tienené feromagnetickými materiálmi, napríklad niečím ako „feritová tkanina“s vysokými absorpčnými vlastnosťami, so špecifickou hmotnosťou iba 0,2 kg / m2vyvinutá ruskou spoločnosťou „Ferrit-Domain“.

Na rozpojenie obvodov v prípade silných indukčných prúdov je možné použiť elektronické súčiastky-zenerove diódy a varistory a ARLGSN je možné vyrobiť na báze nízkoteplotnej tepelne vypaľovanej keramiky odolnej voči EMI (nízkoteplotná keramika s vypaľovaním-LTCC).

Obrázok
Obrázok

Aplikácia salva

Jednou z možností, ako prekonať ochranu perspektívnych bojových lietadiel, je masívne používanie rakiet B-B, napríklad niekoľko desiatok rakiet v salve. Najnovšia stíhačka F-15EX môže niesť až 22 rakiet AIM-120 alebo až 44 rakiet malých rozmerov CUDA, ruská stíhačka Su-35S-rakety 10-14 VV (je možné, že ich počet je možné zvýšiť kvôli použitie dvojitých závesných stožiarov alebo použitie striel typu V-V zmenšenej veľkosti). Stíhačka piatej generácie Su-57 má tiež 14 závesných bodov (vrátane vonkajších). Možnosti ďalších bojovníkov piatej generácie sú v tomto smere skromnejšie.

Obrázok
Obrázok

Otázkou je, ako účinné budú tieto taktiky pri súčasnom boji proti elektronickému boju, protiraketám s elektromagnetickými hlavicami, protiraketám stredného dosahu ako CUDA, malým protiraketám ako MSDM / MHTK / HKAMS a laserovým palubným samoobslužným systémom. obranné systémy. Existuje možnosť, že „klasické“nechránené rakety vzduch-vzduch sa môžu stať neúčinné kvôli ich vysokej zraniteľnosti voči sľubným systémom sebaobrany pre bojové lietadlá.

UAV - nosič rakiet V -V

Je možné zvýšiť počet striel V-V v salve a priblížiť ich k napadnutému lietadlu použitím lacného, nenápadného bezpilotného lietadla (UAV) v spojení s bojovým lietadlom. Takéto bezpilotné prostriedky sa v súčasnosti aktívne vyvíjajú v záujme amerického letectva.

General Atomics a Lockheed Martin, poverené americkou agentúrou DARPA ministerstva obrany pre pokročilé výskumné projekty, vyvíjajú výsadkový bezpilotný bezpilotný letún so schopnosťou používať zbrane vzduch-vzduch v rámci programu LongShot. Pri útoku sa takéto UAV môžu pohybovať vpred útočiaceho bojovníka, čím sa zvýši počet striel B-B v salve, čo im umožní šetriť energiou pre posledný segment. Nízka radarová a infračervená viditeľnosť nosiča UAV oddiali okamih aktivácie palubných systémov sebaobrany napadnutého lietadla.

Obrázok
Obrázok

Na určenie momentu aktivácie palubných obranných systémov napadnutého lietadla-spustenie protiraketových striel V-V, zahrnutia prostriedkov elektronického boja, môžu byť bezpilotné prostriedky vybavené špeciálnym vybavením. Je možné uvažovať o alternatíve, keď nosič UAV bude plniť úlohu „kamikadze“, nasledovať rakety V-V, pokrývať ich prostriedkami elektronického boja a prenášať označenie vonkajšieho cieľa z lietadla nosiča.

Takéto UAV nemusia byť vo vzduchu, ale zvýši to ich veľkosť a náklady. Nasadzovanie vo vzduchu si bude zase vyžadovať zvýšenie veľkosti a nosnosti nosiča, ako sme už diskutovali - až do vzhľadu druhu „lietadlových lodí“, o ktorom sme diskutovali v článku Americké vojenské letectvo bojové Gremlins: Oživenie konceptu leteckých nosičov.

Jazdecký hypersound

Ešte radikálnejším riešením by mohlo byť vytvorenie monoblokovej hlavice ťažkých rakiet typu V-V so submuníciou vo forme rakiet malých rozmerov typu V-V. Môžu byť vybavené ramjetovým motorom, ktorý poskytuje vysokú nadzvukovú alebo dokonca hypersonickú rýchlosť letu na väčšine trajektórie.

Protilietadlové riadené strely (SAM) s ponorkami kalibru 30 až 55 mm a dĺžkou 400 až 800 mm síce vytvorili v nacistickom Nemecku, vtedy však išlo o neriadenú muníciu s vysokou výbušnou fragmentáciou (HE).

Obrázok
Obrázok

V Rusku sa vyvíjajú sľubné rakety vzduch-vzduch a ťažké rakety VV pre stíhače MiG-31 a sľubné MiG-41, v ktorých sú sľubné rakety vzduch-vzduch K-77M, ktoré sú vývojom RVV. -Strely SD budú použité ako submunícia. Predpokladá sa, že budú použité na ničenie nadzvukových cieľov - prítomnosť niekoľkých individuálne navádzaných sub munícií zvýši pravdepodobnosť zasiahnutia zložitých vysokorýchlostných cieľov.

Obrázok
Obrázok

Dá sa však predpokladať, že sľubná ťažká raketa V-B bude viac žiadaná práve na ničenie bojových lietadiel vybavených sľubnými systémami sebaobrany.

Rovnako ako v prípade nosičov UAV môže byť prvý stupeň rakety VB, nosič submunície, vybavený aj prostriedkami na detekciu útoku protiraketami, detekciou použitia zariadenia elektronického boja nepriateľom a jeho vlastnou elektronikou. bojové vybavenie a zariadenie na prenos určenia cieľa z nosiča na submuníciu.

Falošné ciele

Falošným cieľom sa môže stať jeden z prvkov vybavenia nosičov UAV a prídavok k navádzaným submunikáciám sľubných ťažkých rakiet V-V. Existujú určité problémy, ktoré komplikujú ich používanie - bojové operácie vo vzduchu sa vykonávajú vysokou rýchlosťou s intenzívnym manévrovaním, takže falošný cieľ nemožno vytvoriť jednoduchým „prázdnym“. Minimálne by mal obsahovať motor s prívodom paliva, jednoduchý INS a ovládanie, prípadne prijímač na príjem informácií z externého zdroja určenia cieľa.

Zdá sa to - aký to má potom zmysel, v skutočnosti je to takmer raketa typu V -V? Absencia bojovej hlavice, motorov s priečnym riadením a / alebo UHT, opustenie technológií na zníženie viditeľnosti, a čo je najdôležitejšie - z drahého navádzacieho systému, urobí falošný cieľ niekoľkokrát lacnejším ako „skutočná“raketa VB a niekoľko krát menšia veľkosť.

To znamená, že namiesto jednej rakety B-B je možné umiestniť 2-4 návnady, ktoré dokážu približne udržať kurz a rýchlosť vzhľadom na skutočné rakety B-B. Môžu byť vybavené rohovými reflektormi alebo šošovkami Luneberg, aby sa dosiahol efektívny rozptylový povrch (EPR) ekvivalentný so „skutočnými“raketami VB.

Dodatočnú podobnosť medzi návnadami a skutočnými raketami vzduch-vzduch by mal zabezpečiť inteligentný útočný algoritmus.

Inteligentný algoritmus útoku

Najdôležitejším prvkom, ktorý zaisťuje účinnosť útoku sľubnými raketami vzduch-vzduch, by mal byť inteligentný algoritmus, ktorý zabezpečí interakciu nosného lietadla, medziľahlých nosičov-hypersonický posilňovací blok alebo UAV, submunície vzduch-vzduch a vábničky.

Je potrebné zabezpečiť útok na cieľ z optimálneho smeru, synchronizovať falošné ciele a sub-muníciu V-B podľa času príchodu (rýchlosť letu je možné meniť zapnutím / vypnutím alebo škrtením sľubných raketových motorov).

Napríklad po oddelení sub-munície a klamných návnad B-B, ak je na tomto kanáli riadiaci kanál, môžu návnady vykonávať jednoduché manévre spolu s podmorskými zbraňami B-B. Pri absencii riadiaceho kanála pre falošné ciele sa môžu určitý čas pohybovať v rovnakom smere ako submunícia, aj keď cieľ zmení smer letu, čo znemožní VB interceptorom určiť, kde je skutočný cieľ, a kde je falošný, až do okamihu, keď je optimálny čas zákruty na zasiahnutie cieľa z minimálnej vzdialenosti alebo zničenie riadiaceho kanála prostredníctvom UAV alebo horného stupňa.

Nepriateľ sa pokúsi prehlušiť kontrolu nad „kŕdľom“leteckých submunícií a vábničiek pomocou elektronického boja. Aby sa tomu zabránilo, je možné zvážiť možnosť použitia jednosmernej optickej komunikácie „nosič - UAV / horný stupeň“a „UAV / horný stupeň - V -V submunícia / návnady“.

závery

Vzhľad účinných raketových systémov vzduch-vzduch, laserových systémov sebaobrany, vybavenia elektronického boja na sľubných bojových lietadlách si bude vyžadovať vývoj sľubných rakiet vzduch-vzduch novej generácie.

Na druhej strane bude mať nástup sľubných systémov sebaobrany vo vzduchu významný vplyv na bojové letectvo - môže ísť cestou vytvárania distribuovaných systémov - lietadiel s posádkou a bezpilotných lietadiel rôznych typov, spojených do jednej siete, ako aj cesta zväčšovania rozmerov bojových lietadiel a tomu zodpovedajúceho nárastu nasadených zbraní, komplexov sebaobrany, vybavenia elektronického boja, zvyšovania výkonu a rozmerov radaru. Oba prístupy je tiež možné kombinovať.

Obrázok
Obrázok

Sľubné bojové lietadlá sa môžu stať akýmsi ekvivalentom povrchových lodí - fregát a torpédoborcov, ktoré sa nevyhýbajú, ale odrazia úder. Preto sa musia útočné prostriedky vyvinúť s prihliadnutím na tento faktor.

Bez ohľadu na zvolený prístup k rozvoju bojového letectva je možné s istotou povedať jednu vec - náklady na vedenie vojny vo vzduchu sa výrazne zvýšia.

Odporúča: