Целью данной работы является исследование угрозы применения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БЛА), исходя из опыта ведения боевых действий последних локальных конфликтов, оценка возможностей поражения малоразмерных БЛА современными комплексами противовоздушной обороны (ПВО), а также определение наиболее эффективного метода борьбы с ними.
Работа содержит:
1)описание тактики применения малоразмерных БЛА в составе группировок войск;
2)описание преимуществ и недостатков малоразмерных БЛА;
3)оценка возможностей поражения малоразмерных БЛА зенитным ракетным комплексом (ЗРК) «Тор», «Стрела-10М3», зенитным ракетно-пушечным комплексом (ЗРПК) «Панцирь-С1».
4)анализ предложенных мероприятий по организации поражения малоразмерных БЛА;
5)определение наиболее эффективного способа борьбы с малоразмерными БЛА.
Результатом проведенного исследования являются предложения по составу комплекса ПВО от малоразмерных БЛА.
Дальнейшее развитие работы будет заключаться в детальной проработке состава комплекса, проведении оценки эффективности поражения малоразмерных БЛА, а также проведении технико-экономической эффективности предложенных технических решений.
Ключевые слова: малоразмерные БЛА, ПВО, ЗРК «Тор», «Стрела-10М3», ЗРПК «Панцирь-С1», осколочное поле, боевая часть, сверхкороткоимпульсная радиолокационная станция Х-диапазона, тепловизионный прибор, сверхконтрастная камера видимого диапазона, лазерный дальномер
Введение
В настоящее время спектр задач, стоящих перед системами ПВО, значительно расширился из-за появления новых угроз как от высокоточного оружия, так и от групповых малоразмерных БЛА. Если же задача защиты от противорадиолокационных, управляемых ракет и авиабомб частично может быть решена, хотя и не на самом эффективном экономическом уровне, то борьба с малоразмерными БЛА является новым видом противодействия.
Воздушная разведка является одной из самых важных и опасных боевых задач. Противник скрывает и защищает свои объекты комплексом организационных и технических мер, нередко прикрывая зенитными средствами. Данная ситуация наиболее характерна на начальном этапе боевых действий, когда ПВО противника находится на боевом дежурстве, а у наступающей стороны отсутствует превосходство в воздухе. Поэтому на этом этапе боевых действий применение БЛА является наиболее оправданным.
Малоразмерные разведывательные БЛА в силу небольшой дальности действия и малого времени работы являются относительно недорогими, а информация, которую они способны добыть, окупает затраты на их разработку, производство и эксплуатацию. При использовании пилотируемой авиации для разведки даже ценная разведывательная информация не оправдает невосполнимые потери летного состава. Профессиональный летчик ценнее любого БЛА [1].
Именно поэтому самый многочисленный и наиболее развитый тип БЛА — малоразмерные разведывательные БЛА (рисунок 1). Вооруженные конфликты последних лет (Персидский залив, Ближний Восток, Афганистан) ярко продемонстрировали, что применение таких БЛА резко повышает эффективность боевых операций.
Рис. 1. Малоразмерный разведывательный БЛА ZALA 421–08M
Тактика применения, преимущества инедостатки малоразмерных БЛА
Тактика ведения боевых действий на территории Сирии показала высокую эффективность применения малоразмерных БЛА отдельными военнослужащими из состава тактических разведгрупп. Информация с координатами расположения стратегически важных объектов противника оперативно передавалась в штаб командования сводной группировки войск с целью наведения и последующей корректировки (рисунок 2) высокоточного вооружения (крылатых ракет, управляемых бомб, корректируемых артиллерийских снарядов и др.).
Рис. 2. Оценка разведывательным БЛА результатов поражения позиций противника ТОС-1А «Солнцепек»
Основным преимуществом малоразмерных БЛА является их малая заметность в радиолокационном и оптическом диапазонах. Это обусловлено малыми размерами и широким применением в конструкции БЛА легких композитных материалов. Бесшумность БЛА обеспечивается электрическими двигателями.
Основными недостатками малоразмерных БЛА являются: хрупкая конструкция; подверженность линий передач данных между БЛА и оператором воздействию помех; имеющиеся ограничения по массе и составу полезной нагрузки; сравнительно небольшая дальность действия дистанционного управления при отсутствии дополнительных средств ретрансляции.
Одним из перспективных направлений является использование стаи из нескольких БЛА (рисунок 3). Путём объединения в группы и четкого распределения ролей такие БЛА смогут эффективно преодолевать ПВО и выполнять различные боевые задания.
Рис. 3. Схема применения стаи разведывательных БЛА
Оценка возможностей поражения малоразмерных БЛА комплексами ПВО
Учитывая, что в настоящий момент малоразмерные БЛА получили широкое распространение не только в армиях государств, но и у террористических группировок, задача борьбы с малоразмерными БЛА становится первостепенной.
Современные комплексы ПВО имеют в своем составе радиолокационную станцию (РЛС) обнаружения целей, а также радиолокационные и оптико-электронные системы сопровождения целей и наведения ракет.
В настоящее время на вооружении Российской армии находятся комплексы противовоздушной обороны ближней и малой дальности, обладающие определенными возможностями поражения БЛА. К таким комплексам относятся зенитный ракетный ЗРК «Тор», «Стрела-10М3», ЗРПК «Панцирь-С1».
Однако, в случае работы по малоразмерным воздушным целям комплексы ПВО сталкиваются с проблемами, обусловленными спецификой построения и боевого применения БЛА.
Результаты полигонных облетов показали, что РЛС обнаружения целей комплекса «Тор» (рисунок 4) обеспечивает обнаружение малоразмерных БЛА на дальностях 3–4 км.
Практический опыт экспериментальных стрельб по малоразмерным мишеням — аналогам БЛА («Пчела», РУМ-2МБ и «Рейс») — свидетельствует о низкой эффективности их поражения. Основными причинами являются несовершенство системы управления подрывом боевой части зенитной управляемой ракеты (ЗУР), а также большие ошибки сопровождения цели и наведения ЗУР.
Рис. 4. Боевая машина ЗРК «Тор» на полигоне «Капустин Яр»
Результаты полигонных испытаний ЗРПК «Панцирь-С1» (рисунок 5) показывают, что стрельба ракетным вооружением по малоразмерным БЛА практически невозможна. Причиной тому является малая дальность обнаружения малоразмерных БЛА РЛС обнаружения и целеуказания, которая составляет 3–5 км, что практически совпадает с ближней границей зоны поражения ЗУР.
Применение пушечного вооружения принципиально возможно, но по причине малых размеров БЛА, вероятность поражения будет невелика.
Рис. 5. Боевая машина ЗРПК «Панцирь-С1»
Оценка возможностей поражения малоразмерных БЛА ЗРК «Стрела-10М3» показывает, что комплекс обеспечивает поражение малоразмерных целей только в дневное время.
Эффективность поражения ЗРК «Стрела-10М3» в данном случае определяется дальностью обнаружения цели расчетом и дальностью захвата на сопровождение цели головки самонаведения (ГСН) ЗУР.
Статистика полигонных испытаний ЗРК «Стрела-10М3» (рисунок 6) показала, что средняя дальность обнаружения малоразмерных БЛА в дневное время при ясной погоде составляет от 1,3 до 4,5 км. Такие характеристики не позволяют эффективно бороться с ними. Использование оператором встроенного оптического визира в ограниченном секторе поиска (при наличии точного целеуказания) позволяет увеличить дальность обнаружения малоразмерной цели в 1,5–2,1 раза.
Расчетные дальности захвата ГСН ЗУР малоразмерных БЛА фотоконтрастным каналом по аналогичным причинам будут невысокими и составлять 2,8–3,5 км, а захват цели инфракрасным каналом вообще невозможен из-за ее крайне слабого теплового излучения [2].
Рис. 6. Боевая машина ЗРК «Стрела-10М3»
Таким образом, результаты испытаний привели к крайне неутешительному выводу о целесообразности применения комплексов ПВО, стоящих на вооружении Российской армии, против малоразмерных БЛА.
Следует подчеркнуть основные факторы, являющиеся причиной низкой эффективности борьбы с малоразмерными БЛА:
‒ небольшая габариты (размах крыла от 0,95 до 1,6 м, длина не более 1 м) и, как следствие, малая уязвимость конструкций несущих поверхностей от огневого воздействия средств ПВО;
‒ малые величины эффективной площади рассеяния (0,001–0,1 м2) и тепловой контрастности;
‒ малые скорости полета (10–30 м/с);
‒ возможность полета на предельно малых высотах (до 200 м) [3].
Определение наиболее эффективного способа борьбы смалоразмерными БЛА
Низкие значения показателей эффективности поражения малоразмерных БЛА активными зенитными средствами обусловливают необходимость разработки и проведения комплекса специальных мероприятий по организации их поражения активными средствами, а также проведения ряда мероприятий по противодействию системам разведки и огневого подавления, имеющихся на борту БЛА.
Такой комплекс мероприятий может включать:
‒ модернизацию существующих образцов зенитного вооружения в интересах повышения эффективности борьбы с малоразмерными целями;
‒ применение специализированных систем радиоэлектронного противодействия БЛА;
‒ разработку перспективных образцов зенитного вооружения, предназначенных для обнаружения и поражения малоразмерных воздушных целей, включая БЛА.
Для определения наиболее эффективного способа борьбы с малоразмерными БЛА проведем оценку вышеперечисленных мероприятий по соотношению «стоимость–эффективность».
Модернизация существующих образцов зенитного вооружения (ЗРК «Тор», «Стрела-10М3», ЗРПК «Панцирь-С1»), предназначенных для обнаружения и поражения таких средств воздушного нападения, как самолеты, вертолеты и крылатые ракеты, потребует существенной доработки радиолокационных средств обнаружения, а также боевых частей ЗУР и снарядов в части увеличения площади и плотности осколочного поля.
Учитывая, что обнаружение малоразмерных целей РЛС комплексов ПВО, стоящих на вооружении, обеспечивается, в основном, программным методом снижения скоростного порога селекции движущихся целей, в этом случае на экране обзора РЛС комплекса появляются, так называемые «ложные цели», вызванные переотражением электромагнитного излучения РЛС от зданий и поверхности ландшафта.
Для решения задачи обнаружения малоразмерной цели необходимо выполнить целый ряд противоречивых требований к радиолокационным средствам комплекса:
‒ широкий динамический диапазон приемных трактов (для отсутствия перегрузок в принимаемых сигналах);
‒ высокую чувствительность приемного тракта;
‒ высокую пространственную разрешающую способность;
‒ крайне низкий уровень боковых лепестков функции селекции;
‒ высокий темп обзора пространства;
‒ значительный уровень подавления фоновых отражений от зданий и поверхности.
Следует отметить, что два последних требования противоречат друг другу (требование высокого темпа обзора ограничивает время накопления сигнала). Без эффективной селекции фоновых отражений в традиционных алгоритмах обнаружения цели необходимо повышать уровень порогов обнаружения, что делает не обнаруживаемыми малоразмерные цели [4].
Успешное внедрение технических решений вышеуказанных требований в конструкцию РЛС комплексов ПВО теоретически возможно, пусть и со значительными финансовыми затратами, но увеличение плотности осколочного поля существующих ЗУР существенно снизит энергетику поражающих элементов, что, в свою очередь, снизит эффективность поражения крупноразмерных целей (самолеты, вертолеты, крылатые ракеты).
Применение смешанного боекомплекта, состоящего их разных типов ЗУР (штатных и измененных под задачи борьбы с малоразмерными БЛА) снизит эффективность отражения комплексом ПВО массированных налетов средств воздушного нападения одного типа (крупная цель или малоразмерная цель).
Также следует добавить, что себестоимость изготовления ЗУР с боевой частью, адаптированной под задачи борьбы с малоразмерными БЛА (рисунок 7), может быть существенно дороже, чем сам БЛА.
Рис. 7. Боевая часть ЗУР направленного действия с увеличенной плотностью осколочного поля
В некоторых случаях физическое уничтожение БЛА — не самый лучший вариант.
В городских условиях, тем более на многолюдном массовом мероприятии, осколки пораженного БЛА могут причинить ущерб сопоставимый с ущербом от самодельного взрывного устройства.
В этом случае меры противодействия БЛА могут быть следующими:
‒ дистанционное глушение частот управления БЛА;
‒ глушение GSNS (Global Satellite Navigation System ‒ глобальная спутниковая навигационная система);
‒ направленное электромагнитное излучение регулируемой мощности для выведения из строя аппаратуры БЛА с дистанции от 100 метров до нескольких километров;
‒ подбор частот радиосигнала между оператором и БЛА с целью осуществления перехвата управления.
Учитывая коммерческий успех и высокую эффективность таких систем против БЛА, следует принять во внимание тот факт, что применение средств радиоэлектронной борьбы в составе группировки войск, оснащенной комплексами ПВО ближнего, среднего и дальнего радиуса действия, может оказывать негативное влияние на работу радиоэлектронной аппаратуры комплексов, а именно РЛС, спутниковой навигационной системы и средств радиосвязи.
Наиболее эффективным по соотношению «стоимость–эффективность» является разработка комплекса ПВО применительно к решению специфических задач обнаружения и поражения малоразмерных воздушных целей, включая БЛА.
Такой комплекс может иметь в своем составе сверхкороткоимпульсную РЛС Х-диапазона, обеспечивающую обнаружение малоразмерных БЛА с эффективной площадью рассеивания от 0,001 до 0,1 м2 на дальностях 3–5 км.
Для обеспечения визуального контроля малоразмерных целей и более точного наведения ракеты в составе комплекса может быть применена оптико-электронная система слежения, имеющая в своем составе тепловизионный прибор, лазерный дальномер и сверхконтрастную камеру видимого диапазона, позволяющие получить максимальный объем информации о цели в оптическом диапазоне.
Для отражения массированных налетов БЛА ракета комплекса может быть оснащена боевой частью с повышенной плотностью осколочного поля, а для использования в городских условиях — раскрывающейся сетью с парашютной системой для безопасного приземления вражеского БЛА.
Заключение
Борьба с БЛА является новым видом противодействия. Самый многочисленный и наиболее развитый тип беспилотных летательных аппаратов — малоразмерные разведывательные БЛА.
Низкие значения показателей эффективности поражения малоразмерных БЛА активными зенитными средствами обусловливают необходимость разработки и проведения комплекса специальных мероприятий по организации их поражения активными средствами, а также проведения ряда мероприятий по противодействию системам разведки и огневого подавления, имеющихся на борту БЛА.
Наиболее эффективным по соотношению «стоимость–эффективность» является разработка комплекса ПВО применительно к решению специфических задач обнаружения и поражения малоразмерных воздушных целей, включая БЛА.
Литература:
- Беспилотные летательные аппараты (БЛА) зарубежных стран. Разработка и основные модели. [Электронный ресурс] // Портал «Современная армия», 07.04.2012. URL: http://www.modernarmy.ru/article/152.html
- Ерёмин Г. В., Гаврилов А. Д., Назарчук И. И. Малоразмерные беспилотники — новая проблема для ПВО [Электронный ресурс] // Арсенал Отечества: журнал 2014. N 5. URL: http://arsenal-otechestva.ru/component/content/ article?id=267:5–2014.html
- Куликов Л., Растопчин В., Бондаренко Н. Беспилотные авиационные системы военного назначения: проблемы и перспективы развития. // Аэрокосмическое обозрение, 2004, № 1. — С. 7
- Ананенков А. Е., Марин Д. В., Нуждин В. М., Расторгуев В. В., Соколов П. В. К вопросу о наблюдении малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. // Труды МАИ, 2016, Выпуск № 91. — С. 5.
