Комплексные решения защиты для вертолетов
Устройство слежения и указания ECLIPSE составляет часть заявки Northrop Grumman/Selex по CIRCM и британской программы демонстрации CDAS
Хотя вертолеты, несомненно, составляют жизненно важную часть современной войны, но нельзя отрицать то, что во многих случаях они остаются шумными, большими, относительно медленными, обычно летают на малых высотах, поэтому они уязвимы для самых различных угроз, от крупнокалиберных пулеметов и РПГ до переносных ракетных комплексов. В связи с этим эксплуатанты вертолетов постепенно движутся в направлении интегрированных систем имеющих единые возможности управления.
До недавнего времени, их самозащита основывалась на сочетании огня на подавление, специальных вертолетах сопровождения и всё в большей степени на мерах противодействия, работающих в электромагнитном (ЭМ) спектре. Первыми, широко применяемыми ЭМ контрмерами, стали «унитазные» гасители выхлопов двигателей (фото внизу), устанавливаемые на американские вертолеты в середине 70-х годов с целью поражения ракет первого поколения с тепловым наведением. По мере интенсификации враждебного пространства за этими гасителями последовала растущая армия сенсоров и исполнительных элементов, без которых ни один уважающий себя вертолет нынешнего поколения не рискнет взлететь.
Современные военные вертолеты обычно оборудуются: приемниками предупреждения о радарном излучении; сигнализаторами приближения ракет; системами предупреждения о лазерном облучении (совмещенные с системами лазерного целеуказания); системами сбрасывания средств радиоэлектронного подавления (CMDS), предназначенными для пуска инфракрасных трассеров и радиочастотных дипольных отражателей; и фиксированными или направленными глушителями инфракрасного диапазона.
Выбор подсистем был в основном процессом «свободного смешения», зависящий как от бюджета, так и от оперативных потребностей. Вертолеты специальных подразделений, как и штурмовые (преемники вооруженных вертолетов первого поколения) являются, несомненно «королями», поскольку завоевывают свое положение жесткими методами, и они часто оборудованы большинством, если не всеми из названных подсистем. Менее оборудованными являются «мусоровозы» и эвакуаторы раненых, которые, вследствие ведущихся военных операций в разных точках мира, только начали догонять по оснащенности своих «могучих коллег».
Между тем, эксплуатанты вертолетов наблюдали не очень спешное развитие и переход от отдельных к интегрированным комплексам защиты DAS (defensive aids suite), в которых все доступные подсистемы предупреждения и исполнительных элементов находятся под единым управлением и работают в координированном, оптимизированном режиме.
Хотя полностью интегрированная вертолетная DAS при соответствующих маневрах платформы обеспечивает высокую степень защиты, такая защита дается недешево. Соответственно, производители и закупочные организации ищут пути снижения расходов (основной упор на затраты полного срока эксплуатации); к ним можно отнести стандартизацию всех платформ и внедрение в основном автономных систем, которые можно снять и поставить на любой вертолет из всего парка в случае необходимости.
Ключевые технологии, которые позволят решить поставленные задачи, включают реальную интеграцию DAS, систем направленного противодействия с помощью инфракрасных средств DIRCM (directional infrared countermeasures) и индикаторов вражеского огня HFI (hostile fire indicators).
Как видно из названия, устройства DIRCM являются частью активных оборонительных средств вертолета, их цель - ослепление и смена направления атаки ракет с ИК-наведением.
В их состав обычно входят сигнализирующее устройство угроз, интегрированный сенсор захвата и сопровождения цели и источник глушения. В DIRCM первого поколения последние были обычно ламповыми, но со временем почти повсеместно они стали базироваться на решениях на основе лазера.
DIRCM имеют ряд преимуществ перед ловушками прежних типов, магний-тефлон-витоновыми, пирофорными (способны к самопроизвольному воспламенению на воздухе), кинематическими (соответствие движению платформы) и двухдиапазонными ИК-ловушками-трассерами. Они доступны в течение всего времени выполнения задачи, имеют очень малое время реакции и надежны при борьбе с ракетами «земля-воздух» с инфракрасным наведением.
По сообщениям, оборудованный системой DIRCM, вертолет CH47 Chinook американской армии смог без повреждений выбраться из того, что в армии описывают как «сложный» реальный захват цели на поражение, когда вертолет захватывается в вилку несколькими ракетами с ИК-наведением, выпущенных из ПЗРК.
Контейнер CHASE снаряженный системой DIRCM AN/AAQ-24(V)
Разработки систем DIRCM
Самыми первыми системами DIRCM, предназначенными для вертолетов, стали британо-американская система AN/AAQ-24(V) от Selex-Northrop Grumman и усовершенствованная система противоракетной защиты на основе инфракрасного излучения ATIRCM (Advanced Threat Infrared Countermeasures) от BAE Systems Electronics, Intelligence and Support (EIS), которые устанавливались на борт британских вертолетов Merlin HC.3 и американских вертолетов CH/MH-47 соответственно.
За этими первыми применениями последовала установка AN/AAQ-24(V) на борт транспортных вертолетов CH-64E и CH-53D/E американских ВМФ и корпуса морской пехоты. Тем временем, на рынке появилось израильское оборудование, например волоконная архитектура MUSIC на основе лазера от Elbit Systems, а также комплект Helistar от Rafael Advanced Defense Systems, в котором совмещены контроллер предупреждения о ракетном нападении AN/ AAR-60 от Cassidian Electronics и ламповая DIRCM Jam-Air от Rafael.
Глядя в будущее, можно сказать, что самым большим призом на горизонте является программа американской армии по совместным инфракрасным мерам противодействия CIRCM (Common Infrared Countermeasures). Победившее решение CIRCM будет легче и дешевле по сравнению с системами первого поколения; его намереваются установить на самые разные вертолеты, включая AH-64, CH47, UH-60 и разведывательный вертолет следующего поколения. Заявленные характеристики включают массу не более 38,5 кг для двухбашенной CIRCM B-kit и 15,9–31,8 кг для сопутствующего комплекта A-kit. СIRCM также обратно совместима с общей системой ракетного предупреждения AN/AAR-57(V) и совместима вперед с объединенной системой информирования об угрозах JATAS (Joint and Allied Threat Awareness System) американских ВМФ и морской пехоты.
Американская армия попыталась снизить риски по CIRCM и сделала запрос потенциальным поставщикам на участие в предконкурсном испытании, известном как испытание на подтверждение надежности (Reliability Characterization Test). Представитель компании Northrop Grumman описал его так: 655 часов в климатической камере «5 часов в день, пять дней в неделю», где тестовые образцы находятся в диапазоне температур от -54 до +74 градусов Цельсия, подвергаются вибрации как в вертолете и при этом периодически демонстрируют работоспособность своей лазерной системы.
Претендентами на потенциальный контракт CIRCM являются: BAE Systems EIS; Northrop Grumman вместе с Selex Galileo; ITT Electronic Systems и Lockheed Martin Aculight; Lockheed Martin Missiles and Fire Control (M&FC) с DRS Technologies; и Raytheon Missile Systems.
В системе DIRCM Boldstroke от BAE Systems используется модульная открытая архитектура и непатентованные стандартные интерфейсы для обеспечения взаимозаменяемости, облегчения внедрения технологий и процесса производства. Предложение команды Northrop Grumman/Selex состоит в использовании лазера Viper от Northrop Grumman и облегченной системы указания и слежения ECLIPSE от Selex, тогда как система от ITT/Aculight имеет устройство указания и слежения от ITT, соединенное с лазерным источником от Aculight. В заявке Lockheed Martin M&FC/DRS Technologies используется устройство указания и слежения от DRS, тогда как в системе Scorpion DIRCM от Raytheon используется устройство поиска AIM-9X и коммерческий оптоволоконный каскадный лазер.
Что касается хода программы, то полный запуск проекта CIRCM пока откладывается, и в то время как американская армия сохраняет преданность проекту, британские аналитики полагают, что чем больше срок задержки проекта CIRCM, тем более уязвимым он будет становиться перед требованиями Конгресса по сокращению бюджетных сумм, выделяемых на закупки американского минобороны.
Американская армия и морская пехота оборудуют свои вертолеты CH-4G и CH-53 системами DIRCM
Работы по повышению живучести в Великобритании
Технология DIRCM также составляет основную часть британского проекта по общей системе защиты CDAS (Common Defensive Aids System). Предназначенные для обеспечения согласованного, кроссплатформенного подхода к созданию и поддержке оборудования повышения живучести для существующих и новых вертолетов, приложения CDAS будут подгоняться под платформу или задачу; вся архитектура будет оптимизирована для модернизации с целью соответствия новым угрозам и/или преодоления морального износа.
Национальный суверенитет является ключевым требованием к программе CDAS и в этой связи консорциум компаний Thales, QinetiQ, BAE Systems EIS и британской лаборатории оборонной науки и технологии во главе с Selex Galileo осуществляет программу демонстрации технологии (TDP) системы CDAS.
Консорциум намерен разработать окончательную архитектуру CDAS, которая включает ряд сенсоров и исполнительных элементов (включая новые и существующие элементы), стандартизованные интерфейсы и общий подход к программированию. В рамках TDP, развитые с технологической точки зрения элементы архитектуры, сенсорные и исполнительные системы, будут испытаны на стендах и на борту вертолетов, например это сигнализаторы ракетных атак, DIRCM и HFI. Представитель компании Selex отметил, что любая предложенная подсистема с «технологической готовностью выше Уровня 7» может быть рассмотрена в качестве кандидата для испытаний в рамках этой программы.
В основе концепции CDAS лежит контроллер системы самозащиты SPSC (Self-Protection System Controller) от Selex, который создан для обеспечения ситуационно осведомленности, вывода изображения приоритетных целей, выработки оптимизированных мер противодействия, централизованного контроля режимов всех подсистем SPS (системы самозащиты), работы центральной системы встроенного тестирования, выработки звуковых сигналов тревоги, централизованного распределения навигационных данных и записи входящих данных от всех подсистем SPS.
В своем самом последнем варианте SPSC, известном в США как Aircraft Gateway Processor (AGP) (процессор для управления воздушными судами), представляет собой ящик весом 3,6 кг с размерами 189x178x196 мм, который вмещает стандартный процессор PowerPC 1 ГГц со встроенной памятью 512 Мб. Он также имеет 256 Мб флэш-памяти и 128 Кб энергонезависимой RAM, пользовательскую карту с 67 интерфейсами, свой собственный источник энергии и запасной разъем для платы для повышения возможностей.
В виде AGP контроллер SPSC представляет собой стандартный компонент для всех новых/модернизированных вертолетов AH-64 Block II и III, он совместим с программным обеспечением AH-64 Lot 13 внедренным в марте 2010 года. Как таковой, он был куплен Саудовской Аравией и ОАЭ, а также американской армией.
В связи с тем, что CDAS требует национального суверенитета, компания Selex планирует поставлять DIRCM на базе своего указателя ECLIPSE и лазера Type 160, технические характеристики которых компания не желает раскрывать.
Сенсорные узлы и процессорный блок, используемый в ранних версиях системы предупреждения о ракетной атаке и огне противника Elix-IR
Типичный вид системы Boldstroke DIRCM со сферой указателя-следящего устройства (сверху) и лазерным генератором (внизу)
Глобальный взлет
Концепция проекта CDAS служит примером новейшего поколения интеграции DAS, но это никоим образом не означает, что в мире устанавливается только такая система защиты для вертолетов. Другими развернутыми системами являются AN/ALQ-211(V)5 от ITT, CIDAS (Compact Integrated DAS) от Saab и уже стоящая на вооружении HIDAS (Helicopter Integrated DAS) от Selex.
HIDAS состоит из приемника-сигализатора радиолокационного излучения Sky Guardian 2000 (0,540 ГГц) от Selex со встроенными контрольными функциями SPS и сигнализатора о лазерном облучении (0,4–1,7 микрон) Series 1223 вместе с сигнализатором об атаке ракет AN/AAR-57(V) от BAE Systems EIS и системой CMDS Vicon 78 Series 455 от компании Thales UK. В такой конфигурации HIDAS стоит на борту британских штурмовых вертолетов Apache AH.l и других вертолетов Apache, стоящих на вооружении Греции и Кувейта. Эта система соответствует американским правилам продажи военной техники за рубеж.
Система HIDAS также предназначена для британского вертолета Lynx Wildcat, где она будет иметь обозначение HIDAS 15 и включать в свой состав Sky Guardian 2000, AN/AAR-57(V) и Vicon 78 CMDS. Кроме этого, такая архитектура составляет основу британского проекта «Baker» и защитного комплекса вертолета Puma в рамках программы его модернизации. Проект «Baker» предлагается для парка вертолетов Chinook HC.2/3/3A; предполагается, что эта система будет включать оборудование SPSC, программное обеспечение HIDAS, новые дисплеи кабины и сенсоры/исполнительные устройства, например AN/AAR-57(V), DIRCM и возможно HFI (индикаторы вражеского огня).
Программа модернизации Puma предусматривает установку на 28 вертолетов компонента SPS, включая аппаратуру SPSC, программное обеспечение HIDAS, новые дисплеи для кабины и существующие/новые сенсоры/исполнительные устройства, например AN/AAR-57(V). Все они «согласуются» с планами по HIDAS, сказал представитель Selex, добавив, что достоинство SPSC заключается скорее в ее функциональности, а не в отдельных компонентах. «Это не просто коробка, а то, что внутри нее».
Подсистема повышения живучести AN/ALQ-211(V) от компании ITT-Selex представляет собой модульную, масштабируемую архитектуру, которая может включать полный диапазон активных/пассивных радиочастотных подсистем, сигнализаторы о радиолокационном облучении, определение координат угроз, сигнализаторы о лазерном облучении/ракетном нападении, CMDS и средства ситуативной информированности. Системы AN/ALQ-211(V) для вертолетов версии (V)5 включают возможности радиолокационного предупреждения, электронного обеспечения, ситуативной информированности, лазерного и ракетного предупреждения и подсистему управления CMDS для норвежских вертолетов NH90. Версии (V)6 и (V)7 для вертолетов специальных сил MH47E и MH-60K соответственно отличаются возможностями радарного предупреждения, определения местоположения угрозы, ситуативной информированности, лазерного и ракетного предупреждения.
CIDAS от Saab создана для обеспечения мультиспектрального радарного/лазерного/ракетного предупреждения и автоматического управления CMDS; она базируется на контроллере радиоэлектронной борьбы и построена за счет «смешения и подбора» различных подсистем.
Эти подсистемы включают: BOP-L CMDS; лазерный сигнализатор LWS-310 длиной волны 0,5–1,7 микрон; сигнализатор о ракетном нападении MAW-300; 0,7-40 ГГц радарный сигнализатор RWS-300; и опциональный кабинный дисплей/контроллер. Хотя это и официально не подтверждено, но понятно, что лазерное/ракетное предупреждение и система CIDAS были выбраны для установки на вариант индийского многоцелевого вертолета Dhruv.
Обратимся к оставшейся уже упомянутой ключевой технологии. Повышенный интерес к HFI – это естественный итог операций в юго-восточной Азии, где вертолеты подвергались регулярно обстрелу из стрелкового оружия и РПГ. Основные направления, получившие в настоящее время особое развитие, включают различные системы детектирования: акустические, ударной волны, определения «хвоста» снарядов и выхлопного шлейфа РПГ. Помимо хорошо известной системы детектирования ударной волны HOF1N Type 740, к примерам ведущихся работ можно отнести сенсоры AN/AAR-47B(V)2 и AN/AAR-47B(V)2-HF1 от компании ATK, новые алгоритмы HFI для сигнализатора ракетного нападения AN/AAR-57(V), программу DARPA по вертолетной системе акустического предупреждения об обстреле противником HALTT-A (Helicopter Alert and Threat Termination - Acoustic), программу JATAS и систему предупреждения Elix-IR от Thales.
Elix-IR представляет собой средневолновой инфракрасный сенсор для вертолетов, предназначенный для идентификации угроз, например ракет «земля-воздух», РПГ и артиллерийский огня, а также обеспечения поддержки в условиях плохой видимости и освещения. Система изучается в рамках британской программы CDAS TDP и вполне понятно, что Thales рассматривает временную фильтрацию как средство наделения системы Elix-IR способностью обнаруживать и показывать быстро меняющиеся события (например, артиллерийский огонь или ракетные пуски), которые обычно не видны невооруженным глазом.
Подобно Elix-IR, JATAS представляет собой ИК-сигнализатор ракетной атаки следующего поколения, в который предполагается, в конечном счете, включить возможности HFI. К настоящему времени программный офис PMA-272 американского ВМФ оценил прототипы JATAS от Lockheed Martin M&FC и компании ATK, объединившейся с BAE Systems EIS. Контракт на разработку и производство JATAS был выдан, а в 2014 году началась установка системы на боевые вертолеты.
В конечно счете сенсор JATAS был установлен на борт вертолетов разных типов, включая AH-1, MH-53 и MH-60, и аппарат с поворотными винтами MV-22.
Типичные сенсоры HFI с Boldstroke DIRCM, разработанные компанией BAE Systems
Акустическая осведомленность
Работы по проекту HALTT-A, проводимые под руководством DARPA (Управление перспективных исследований и разработок министерства обороны США), основаны на технологии акустического сенсора разработанной BBN Technologies; для определения снаряда используется сверхзвуковая ударная волна создаваемая снарядом в полете. Прототип системы HALTT-A был испытан на борту американского UH-60L. В результате было заявлено о том, что во время боевых стрельб была достигнута экстремальная точность определения угрозы (включая направление огня). В феврале 2012 года прототип HALTT-A был установлен на вертолет UH-60L (по восемь сенсоров на борт), и в марте этого года тогдашний директор DARPA Регина Дуган информировала Конгресс США о том, что несколько систем HALTT-A должны были быть развернуты в Афганистане для боевого тестирования. Далее последовало выступление полковника американской армии Брайана Беделя, который намекнул, что дополнительные испытания были проведены в октябре-ноябре 2012 года, но точных данных о том, развернуты ли системы или нет, представлено не было.
Американская армия также начала программу по демонстрации программного обеспечения AN/AAR-57(V) HFI и со временем усовершенствовала дисплей AN/APR-39A(V)1, способный показывать символику HFI. В конце 2012 года армия начала развертывать электронный контроллер AN/AAR-57(V) третьего поколения, который мог бы работать на базовом программном обеспечении HFI (определение трассера и РПГ). При этом внедрение алгоритмов HFI должно быть быстрым при сохранении максимальной надежности.
Подобное устройство HFI вероятно должно быть развернуто американским ВМФ в течение тех же сроков; его возможности должны базироваться на варианте B(V)2 ракетного сигнализатора AN/AAR-47, который как утверждается, способен определять трассирующие снаряды и выхлопные шлейфы РПГ на дистанции 100 метров от платформы. В своей улучшенной конфигурации AN/AAR47B(V)2-HFI, сенсор должен быть способен обеспечить оповещение об обстреле из стрелкового оружия, трассирующими снарядами, зенитной артиллерией и РПГ, также как предоставить данные об угле атаки с целью синхронизации мер противодействия.
Несмотря на появление DIRCM, ИК-трассеры остаются эффективной мерой противодействия против ПЗРК первого поколения
Приемопередатчик AN/AAQ-24(V) DIRCM, установленный на транспортный вертолет Merlin HC.3
Как было отмечено ранее, новейшее поколение вертолетных DAS эффективно, но дорогого стоит. В связи с этим основные программы стремятся уменьшить их стоимость и очень возможно, что одним из наиболее экономичных решений является использование автономных, контейнерного типа систем, которые при необходимости можно переносить с вертолета на вертолет.
Примером такого подхода является система ISSYS-POD от RUAG Aerospace. Созданная в соответствии с концепцией «пристегивающейся системы самозащиты», ее архитектура состоит из контейнеров с приборами и сенсорами, устанавливаемых на оба борта и блока дисплея/управления в кабине. Каждый контейнер включает CMDS серии BOP от Saab и выбранные заказчиком сенсоры из продуктовой линейки компании Saab, например сигнализаторы ракетные, лазерные и радарные.
Функциональность системы контролируется посредством процессора радиоэлектронной борьбы и в целом ее архитектура не зависит от своего носителя (вертолета) за исключением связи с блоком дисплея/управления в кабине и получения электропитания от него. Серийное производство системы ISSYS-POD началось в конце 2011 года.
Датская компания Terma также приняла концепцию контейнерной системы для защиты вертолетов, разработав комплекты Apache Modular Aircraft Survivability Equipment (AMASE – модульное оборудование для повышения живучести Apache) и Chinook Aircraft Survivability Equipment (CHASE – оборудование повышение живучести Chinook). AMASE, устанавливаемый на голландские вертолеты AH-64D, представляет собой контейнеры на каждом борту (на малых крыльях воздушного судна), в которых размещаются ракетный сигнализатор и CMDS, контролируемые системой управления радиоэлектронной борьбой EWMS (Electronic Warfare Management System) от компании Terma.
Архитектура CHASE была разработана для установки на борт крупных платформ. Эта система установлена в обтекаемых контейнерах на голландских вертолетах CH-47F(NL). В ее состав входят приемник радиолокационного предупреждения AN/APR-39B(V)2, ракетный сигнализатор AN/AAR-57(V), DIRCM AN/AAQ-24(V) и продвинутая CMDS от Terma. Как и в случае с AMASE, CHASE контролируется через приложение EWMS, получившее в такой конфигурации обозначение AN/ALQ-213. Система EWMS создана для координации, интеграции и работы радиоэлектронных подсистем самозащиты и состоит из блока управления, блока тактических данных и дисплея показа угроз. Известно, что наряду с комплектами AMASE и CHASE, система EWMS была установлена на датские вертолеты AW101, CH-47 и Fennec, а также на различные самолеты.
Использованы материалы:
www.janes.com
www.baesystems.com
www.northropgrumman.com
www.thalesgroup.com
www.bbn.com
www.terma.com
www.saabgroup.com
Информация