1. Sissejuhatus
Sarja kolmandas artiklis põhjendati seisukohta, mille kohaselt on meie lennukikandja admiral Kuznetsov juba nii aegunud, et selle parandamise asemel on parem ehitada mõni uusim laev. Kahe UDC pr 23900 Ivan Rogovi paigaldamisel teatati, et tellimuse maksumus on igaühe kohta 50 miljardit rubla, mis on väiksem kui Kuznetsovi remondi maksumus. Lisaks oletame, et kui tellite lennukit kandva ristleja (AK) UDC kere alusel, siis ei maksa AK kere rohkem kui UDC kere.
Viimase 15 aasta jooksul oleme perioodiliselt esitlenud lennukikandja Storm projekte, mis on massi ja mõõtmete poolest ameeriklase Nimitzi lähedased. Stormi 10 miljardi dollari suurune kuluprognoos tapab kogu idee. Tõepoolest, lisaks tormile on vaja selle jaoks ehitada AUG ja varajase hoiatamise lennukid YAK-44 (AWACS) ning koolituskompleks õhutiiva pilootidele. Meie alarahastatud laevastiku eelarve selliseid kulusid ilmselt katta ei suuda.
2. AK kontseptsiooni põhiparameetrid
Autor ei ole laevaehituse ega lennukite ehituse ekspert. Artiklis esitatud tehnilised omadused on ligikaudsed ja saadud teadaolevate proovidega võrreldes. Kui spetsialistid soovivad neid parandada, tõstab see ettepaneku kvaliteeti oluliselt ja kaitseministeerium ei saa seda ignoreerida.
2.1 AK põhiülesanded
• õhutoetus maapealseteks toiminguteks, sealhulgas kahepaiksete rünnakud kaugteatritele. Toimingute sügavus kuni 500-600 km AK-st;
• õhurünnakute tegemine vaenlase KUG -le;
• olukorra uurimine merel kuni 1000 km raadiuses;
• otsida allveelaevu, kasutades magnetomeetriga mehitamata õhusõidukeid (UAV) kuni 100 km kaugusel AK ees.
Ülesannete ulatuse piiranguteks on see, et AK ei peaks lööma AUG-de peale ja vaenlase territooriumile löömisel ei tohiks õhutiiva UAV-d läheneda lennuväljadele, millel hävitaja-pommitajad (IB) asuvad, kl. vahemaa alla 300 km. Juhul, kui rühm UAV-sid saab vaenlase IS-i ootamatu rünnaku, peaksid UAV-d sellega ainult kauglennuvõitlust pidama, liikudes samal ajal AK poole.
2.2 Kaal ja mõõtmed
AK kulude vähendamiseks nii palju kui võimalik piirame selle täielikku veeväljasurvet - 25 tuhat tonni, mis vastab UDC suurusele - 220 * 33 m. hinnake, mis on kasumlikum: jätke see suurus või asendage see AK jaoks mugavamaga - 240 * 28 m. Vööril olev hüppelaud peab olema kohal. Oletame, et nad valivad 240 * 28 m.
2.3 Õhutõrjesüsteemi tüübi valimine
Tüüpilisest versioonist, kui lennukikandjale on paigaldatud ainult lähitoime õhutõrjesüsteemid (MD), on Venemaale vähe kasu. Meil ei ole oma URO hävitajaid, ka admiral Gorškovi fregatid pole rahvarohked ja need ei lahenda raketitõrjeprobleemi. Seetõttu peate AK-le installima täieõigusliku kaugmaa õhutõrjesüsteemi. Ettepanek sellise õhukaitsesüsteemi radarkompleksi (RLC) väljanägemise kohta on esitatud eelmises artiklis, kus on näidatud, et raketitõrjeradaril peaks olema 4 aktiivset faasitud antennimassiivi (AFAR), mille pindala on 70-100 ruutmeetrit. Lisaks tuleks pealisehitisele paigutada multifunktsionaalse (MF) radari antennid, elektrooniline vastumeetmete kompleks (KREP) ja olekutuvastus. Küljel asuval pealisehitisel ei ole selliseid alasid võimalik leida, nagu UDC -l.
2.4 Pealisehituse projekteerimine
Tehakse ettepanek kaaluda võimalust, kus pealisehitus asetatakse kogu teki laiusele ja paigutatakse see laeva vööri võimalikult lähedale. Pealisehituse alumine, 7 m kõrgune osa on tühi. Pealegi on tühja sektsiooni esi- ja tagaosa suletud värava tiibadega. Õhkutõusmise ja maandumise ajal avanevad uksed ja paigaldatakse piki laeva külgi, kergelt umbes 5 ° laienedes.
See paisumine moodustab sissepääsu, juhul kui maandumise ajal liigub UAV maandumisraja keskpunkti suhtes tugevalt külje poole, siis takistab raketi tiib otse vastu pealisehitise seina. Samuti paigaldatakse õnnetuse korral pealisehitise tühja osa lakke tulekustutussüsteemi pihustid. Sellest tulenevalt on raja laius piiratud ainult pealisehitise alumise osa laiusega ja on 26 m, mis võimaldab istutada mehitamata õhusõidukeid, mille tiivaulatus on kuni 18–19 m ja kiil kuni 4 m., mis on pidevas valmisolekus ja võimalik, et soojade mootoritega.
Tekiehitise kõrgus teki kohal peab olema vähemalt 16 m. Antennide paigutus pealisehitise külgservadel on näidatud joonisel fig. 1 eelmises artiklis. Pealisehituse esi- ja tagapinnal ei saa raketitõrjeradarit AFAR paigutada samamoodi nagu külgmistel radadel, kuna need AFAR -id asuvad väravate kohal ja nende mahutamiseks ei ole pealisehitise kogukõrgus piisav.. Peame neid AFAR -e pöörama 90 °, st asetama AFAR -i pika külje horisontaalselt ja lühikese külje vertikaalselt.
Ähvardamisperioodil peaks teki ahtris paiknema veel 3 paari IS UAV-sid koos 4 keskmise ulatusega raketiga (SD) R-77-1 või 12 lühimaaraketti (MD). saadaoleva raja pikkus väheneb 200 meetrini.
3. Kasutatud UAVide mõiste
Kuna eeldatakse, et õhulahingud on pigem erand, peaksid IS UAV -d olema alahelikiirusel. Väikesel lennukikandjal on kasulik ka väikeste UAV -de olemasolu. Neid on siis lihtsam angaaris transportida, neil on vaja lühemat rada ja nõutav teki paksus väheneb. Piirame IS UAV maksimaalse stardimassi 4 tonnini, siis võib tiib sisaldada kuni 40 UAV-d. Oletame, et sellise UAV maksimaalne lahingukoormus on 800–900 kg ja madala šassii tõttu ei saa ühte sellise massiga raketti kere alla riputada. Seetõttu peaks maksimaalne koormus koosnema kahest 450 kg raketist. Lisaks ei ole võimalik UAV stardimassi suurendada, vastasel juhul tuleb AK suurust suurendada ja see muutub tavaliseks lennukikandjaks.
Õhk-pind (VP) rakettidel, mis kaaluvad alla 450 kg, on reeglina madal stardivahemik ja need ei võimalda neid kasutada isegi SD SAM süsteemide laskeulatust ületavatest vahemikest. V-V rakettidest saab kasutada ainult SD SD R-77-1 raketti, mille stardivahemik on 110 km. Arvestades, et Ameerika raketiheitja AMRAAM stardivahemik on 150 km, on pikamaa õhulahingu võitmine problemaatiline. UR BD R-37 ei sobi ka 600 kg kaalu tõttu. Sellest tulenevalt on vaja välja töötada alternatiivseid relvi, näiteks liugpomme (PB) ja liugrakette (GL), mida käsitletakse 5. jaos.
IS UAV väike mass ei võimalda tal kogu varustuse komplekti mehitatud IS -l asuda. Peame kas välja töötama kombineeritud valikud, näiteks radari ja elektroonilised vastumeetmed (KREP), või kombineerima UAV -d paarikaupa: ühel radaril ja teisel mitmesugust optikat ja elektroonilist luuret.
Kui UAV -le antakse ülesanne korraldada lähivõitlus, peab UAV -l olema ülekoormus, mis ületab selgelt mehitatud IS -i võimeid, näiteks 15 g. Samuti on vaja igakülgset mürakindlat suhtlusliini operaatoriga. Selle tulemusena langeb lahingukoormus veelgi. Lihtsam on piirduda kaugvõitluse ja 5 g ülekoormusega.
Piirkondlikes konfliktides tuleb sageli rünnata ebaolulisi sihtmärke, mille maksumus on nii madal, et ülitäpsete rakettide kasutamine osutub põhjendamatuks - ja liiga kulukaks ning raketi mass on liiga suur. Libiseva laskemoona kasutamine võimaldab vähendada nii kaalu kui ka hinda ning stardivahemik suureneb. Sellest järeldub, et lennukõrgus peaks olema võimalikult kõrge.
AK -i teavet toetab teine tüüpi UAV - varajase radari tuvastamine (AWACS). Sellel peab olema pikk tööaeg - 6–8 tundi, mille puhul eeldame, et selle massi tuleb suurendada 5 tonnini. Vaatamata väikesele massile peaks AWACS UAV andma umbes samad omadused nagu Hawkeye AWACS, mis selle mass on 23 tonni.
Järgmine artikkel on pühendatud UAV AWACS -i teemale. Siinkohal märgime lihtsalt, et erinevus kavandatud AWACS-i ja olemasolevate vahel on see, et radariantennid hõivavad suurema osa UAV-i külgedest, mille jaoks kasutatakse spetsiaalset tüüpi UAV-d, millel on ülemine V-kujuline tiib, mis ei varja külgmist AFAR-i. arenenud.
4. UAV IB välimus
Ameerika UAV Global Hawk kasutab reisilennuki mootorit, mille külm osa on modifitseeritud töötama haruldases atmosfääris. Selle tulemusena saavutati 20 km lennukõrgus, mille mass oli 14 tonni, tiivaulatus 35 m ja kiirus 630 km / h.
IB UAV puhul ei tohiks tiibade siruulatus olla suurem kui 12-14 m. Kere pikkus on umbes 8 m. Seejärel tuleb lennukõrgust, sõltuvalt lahingukoormusest ja kütuse kättesaadavusest, vähendada 16-ni. 18 km ja reisikiirust tuleks suurendada 850-900 km / h …
UAV tõukejõu ja kaalu suhe peab olema piisav, et saavutada tõusukiirus vähemalt 60 m / s. Lennu kestus on vähemalt 2,5-3 tundi.
4.1 IS -radari omadused
Pikamaa õhuvõitluse jaoks on radaril kaks AFAR -i - nina ja saba. Kere täpsed mõõtmed tuleb kindlaks määrata tulevikus, kuid nüüd eeldame, et AFAR -radari läbimõõdud on võrdsed 70 cm -ga.
Radari põhiülesanne on tuvastada erinevaid sihtmärke, mille jaoks kasutatakse peamist AFAR -i vahemikus 5, 5 cm, lisaks on vaja vaenlase õhutõrjeradarit maha suruda. Piisava võimsusega KREP -i paigutamine väikesele UAV -le on väga raske, seetõttu kasutame KREP -i asemel sama radarit. Selleks on vaja pakkuda laiemat AFAR lainepikkuste vahemikku kui summutatud radaril. Enamikul juhtudel see õnnestub. Näiteks Patriot õhukaitsesüsteemi radar töötab vahemikus 5, 2-5, 8 cm, mis kattub peamise AFAR-iga. Vaenlase IS-radari ja juhtimisradari Aegis summutamiseks peab teil olema AFAR-vahemik 3-3, 75 cm. Seetõttu on enne konkreetsele missioonile lendamist vaja varustada vajaliku ulatusega AFAR-radarid. Võite isegi paigaldada nina AFAR vahemikku 5, 5 cm ja saba - 3 cm. Ülejäänud radariüksused jäävad universaalseks. Radari energiapotentsiaal on vähemalt suurusjärgu võrra suurem kui mis tahes KREP -i potentsiaal. Järelikult võib segajana kasutatav IS katta rühma, mis töötab ohututelt aladelt. Aegis MF radari summutamiseks on vaja AFARi vahemikku 9-10 cm.
4.2 Radari konstruktsioon ja omadused
AFAR -radar sisaldab 416 transiiverimoodulit (TPM), mis on ühendatud klastriteks (ruutmaatriksid 4 * 4 PPM. Maatriksi suurus 11 * 11 cm.). Kokku sisaldab AFAR 26 klastrit. Iga PPM koosneb 25 W saatjast ja eelvastuvõtjast. Kõigi 16 vastuvõtja väljundite signaalid võetakse kokku ja lõpuks võimendatakse vastuvõtukanalis, mille väljund on ühendatud analoog-digitaalmuunduriga. ADC proovib koheselt 200 MHz signaali. Pärast signaali teisendamist digitaalsesse vormi siseneb see signaaliprotsessorisse, kus see filtreeritakse häiretest välja ja teeb otsuse sihtmärgi tuvastamise või selle puudumise kohta.
Iga APARi mass on 24 kg. AFAR nõuab vedeliku jahutamist. Külmkapp kaalub veel 7 kg jne. Kahe AFAR -ga õhuradari kogumass on hinnanguliselt 100 kg. Energiatarve - 5 kW.
AFAR -i väike ala ei võimalda saada õhus leviva radari omadusi, mis on võrdsed tüüpilise infoturberadari omadustega. Näiteks efektiivse peegelduspinnaga (EOC) IS tuvastusulatus on 3 ruutmeetrit. tüüpilisel otsingualal on 60 ° * 10 ° võrdne 120 km -ga. Nurga jälgimise viga on 0,25 °.
Selliste näitajatega on raske loota kauglennuvõitluse võitmisele.
4.3 Radari ulatuse suurendamise viis
Väljapääsuna võite soovitada kasutada grupitoiminguid. Selleks peab UAV-de vahel olema kiire sideühendus. Lihtsalt saab sellist liini rakendada, kui üks radariklaster paigutatakse UAV -i külgpindadele. Siis võib edastuskiirus ulatuda 300 Mbit / s kuni 20 km kaugusel.
Mõtle näitele, kui 4 IS UAV -i lendasid missioonile. Kui kõik 4 radarit sünkroonselt ruumi skaneerivad, suureneb signaali sihtmärki kiirgav võimsus 4 korda. Kui kõik radarid väljastavad impulsse rangelt samal sagedusel, siis võime eeldada, et üks neljakordse võimsusega radar töötas. Iga radari vastuvõetud signaal neljakordistub. Kui kõik vastuvõetud signaalid saadetakse grupi juhtiva UAV pardale ja võetakse seal kokku, siis suureneb võimsus 4 korda rohkem. Järelikult on seadmete ideaalse töö korral nelja radari poolt vastuvõetud signaalivõimsus 16 korda suurem kui ühe radari oma. Reaalsetes seadmetes on alati summeerimiskaod, olenevalt seadmete kvaliteedist. Konkreetseid andmeid ei saa viidata, kuna selliste tööde kohta pole midagi teada, kuid kahjumiteguri hinnang poole võrra on üsna usutav. Siis suureneb võimsus 8 korda ja avastamisulatus suureneb 1, 65 korda. Sellest tulenevalt suureneb IS -i avastamisulatus 200 km -ni, mis ületab raketiheitja AMRAAM stardiraadiust ja võimaldab õhuvõitlust.
5. Juhitav libisev laskemoon
Kaaluge ainult liugpomme ja rakette (PB ja PR).
PBU-39 oli algselt mõeldud statsionaarsete sihtmärkide tabamiseks ja seda juhtisid GPS-signaalid või inertsiaalsed. PB maksumus oli mõõdukas - 40 tuhat dollarit.
Ilmselt hiljem selgus, et 20 cm läbimõõduga PB-korpus ei ole võimeline GPS-vastuvõtjat kaitsma maapealsete CREP-ide poolt tekitatud häirete eest. Siis hakati juhendamist parandama. Viimasel modifikatsioonil on juba aktiivne otsija. Sihtviga vähenes 1 m -ni, kuid PB hind tõusis 200 tuhande dollarini, mis ei sobi eriti piirkondlikeks sõdadeks.
5.1 Ettepanek PB väljanägemise kohta
Võite teha ettepaneku loobuda GLONASS -i juhtimisest ja lülituda PB -käsujuhtimisele. See on võimalik, kui radar suudab sihtmärgi tuvastada ümbritsevate objektide peegelduste taustal, see tähendab raadiokontrast. PB sihtimiseks tuleb installida järgmine:
• inertsiaalne navigatsioonisüsteem, mis võimaldab säilitada PB sirgjoonelist liikumist vähemalt 10 sekundit;
• madalkõrgusmõõtur (alla 300 m);
• raadio automaatvastaja, mis edastab rongisisese radari ülekuulamissignaali tagasi.
Oletame, et radar suudab tuvastada maapealse sihtmärgi ühel kolmest režiimist:
• sihtmärk on nii suur, et seda saab tuvastada pinna peegelduste taustal füüsilise kiirguse režiimis, st kui IS lendab otse selle suunas;
• sihtmärk on väike ja seda saab tuvastada ainult sünteesitud kiirrežiimis, see tähendab sihtmärgi mitu sekundit kõrvalt jälgimisel;
• sihtmärk on väike, kuid see liigub kiirusega üle 10-15 km / h ja selle alusel saab seda eristada.
Juhendamise täpsus sõltub sellest, kas üks või paar IS -i käitumisjuhiseid. Üks radar suudab täpselt mõõta vahemikku PB -ni 1-2 m veaga, kuid asimuuti mõõdetakse suure veaga - ühe mõõtmisega 0,25 °. Kui jälgite PB 1-3 s, siis saab külgviga vahemiku väärtusest PB-ni vähendada 0 0005-0, 001-ni. Siis on umbes 100 km kaugusel külgviga võrdne 50-100 m, mis sobib ainult piirkonna sihtmärkide laskmiseks.
Oletame, et üksteisest 10-20 km kaugusel on paar infoturbeüksust. IS -i vastastikused koordinaadid on GLONASS -i abil teada üsna täpselt. Seejärel, mõõtes kaugusi PB -st kuni IS -ni ja ehitades kolmnurga, saate vea vähendada 10 m -ni.
Juhtudel, kus on vaja suuremat juhtimistäpsust, on vaja kasutada otsijat, näiteks televiisorit, mis suudab tuvastada sihtmärgi rohkem kui 1 km kauguselt. Võimalik on kaaluda võimalust edastada telepildi laeva operaatorile.
5.2 Liugrakettide kasutamine
Õhulahingute läbiviimise valitud taktika kehtestab, et vaenlase IS -i rünnaku avastamise korral on vaja teda tulistada suurtes kaugustes ja kohe ümber pöörata, lahkuda AK suunas. Raketid BD R-37 on 600 kg kaalu tõttu täiesti sobimatud ja UR SD R-77-1 sobivad osaliselt. Nende mass pole samuti väike - 190 kg ja stardivahemik on liiga väike - 110 km. Seetõttu kaalume PR -i kasutamise võimalust.
Oletame, et UAV asub 17 km kõrgusel. Las teda ründab IS, kes lendab kiirusel 500 m / s (1800 km / h) kiirusel 15 km kõrgusel. Oletame, et IS ründab UAV -d 60 ° nurga all. Siis peab UAV IS vältimiseks 120 ° pöörama. Lennukiirusel 250 m / s ja ülekoormusel 4 g võtab pööre 12 sekundit. Kindluse huvides määrame PR -massiks 60 kg, mis võimaldab UAV -l laskemoona koormust 12 PR.
Mõelge sõjapidamise taktikale. Las IS ründab UAV -d UAV jaoks kõige ebasoodsamas variandis - välises juhtimiskeskuses. Siis ei lülita IS enne URi käivitamist radarit sisse ja seda saab tuvastada ainult UAV enda radar. Isegi kui kasutame grupi nelja pardal oleva radari rühmaskaneerimist, piisab avastamisulatusest ainult tavapärase infoturbe jaoks - 200 km. F-35 puhul langeb vahemik 90 km-ni. Siin saab abi pakkuda AK raketitõrjeradar, mis suudab tuvastada 500 km kaugusel 15 km kõrgusel lendava F-35.
Otsus UAV tagasivõtmise vajaduse kohta tehakse siis, kui kaugust IS-ni vähendatakse 120-150 km-ni. Arvestades, et lahing toimub enam kui 15 km kõrgusel, siis pilvi peaaegu polegi. Seejärel saab UAV televiisori- või IR -kaameraid kasutades salvestada, et IS on UR -i käivitanud. Kui IS asub raketitõrjeradari nähtavuse tsoonis, siis saab selle radari abil tuvastada ka raketitõrjesüsteemi käivitamist.
Kui IS jätkab lähenemist UAV -le ilma UR -i käivitamata, lähtestab UAV esimese PR -paari. PR -le langemise hetkel avaneb kandetiib ja see hakkab libisema teatud suunas. Sel ajal jätkab UAV pööramist ja kui PR on saba AFAR tegevuspiirkonnas, salvestab PR jälgimiseks. Paar PR -i jätkab planeerimist, hajutades kuni 10 km, et IB -d puukideks võtta. Kui kaugust PR-st IS-ni vähendatakse 30–40 km-ni, annab operaator käsu käivitada PR-mootorid, mis kiirendavad 3–3,5 M.-ni, kuna PR-i energia on piisav kahju hüvitamiseks. kõrgusest. PR -le tuleb paigaldada transponder, mis aitab PR -i suure täpsusega suunata. PR -radariotsija pole nõutav - piisab lihtsast IR- või teleotsijast.
Kui jälitamise ajal õnnestus IS -il läheneda UAV -le umbes 50 km kaugusel, siis saab ta raketiheitja käivitada. Sel juhul kasutatakse PR raketitõrje režiimis. PR tühjendatakse tavalisel viisil, kuid pärast tiiva avamist teeb PR pöörde UR poole ja käivitab seejärel mootori. Kuna pealtkuulamine toimub kokkupõrke teel, pole optilise otsija laia vaatevälja vaja.
MÄRKUS. AK kasutamise taktika arutamiseks tuleb kõigepealt kaaluda juhtimiskeskuse saamise meetodeid. Kuid põhiteataja - mereteatrites tegutseva AWACS UAV - ehitamise küsimusi käsitletakse järgmises artiklis.
6. Järeldused
• kavandatav AK maksab mitu korda odavamalt kui lennukikandja Storm;
• tasuvuskriteeriumi poolest edestab AK Kuznetsovit oluliselt;
• võimas õhutõrjesüsteem tagab raketitõrje ja õhutõrje AUG ning UAV -d tagavad vaenlase allveelaevade pideva avastamise;
• libisev laskemoon on tunduvalt odavam kui tüüpilised raketiheitjad ja võimaldab pikaajalist õhukatet piirkondlikes konfliktides;
• AK on optimaalne amfiiboperatsioonide toetamiseks;
• AK UAV-il põhinevaid AWACS-e saab juhtimiskeskuse jaoks kasutada ka KUG-am;
• AK, UAV, PB ja PR väljatöötatud saab edukalt eksportida.
