The National Interest: как Россия или Китай смогут сокрушать американские F-35 и F-22
Появление т.н. стелс-технологий в свое время позволило развитым государствам получить определенное преимущество перед противником в различных сферах. Тем не менее, превосходство в этой области сохранялось не слишком долго. Появление вызова в лице малозаметной техники привело к началу работ по созданию перспективных средств противодействия ей. Проблема обнаружения стелс-самолетов или иной военной техники в настоящее время интересует как их производителей и эксплуатантов, так и другие страны, рискующие подвергнуться атаке с применением таких машин.
20 февраля американское издание The National Interest в рубрике The Buzz опубликовало очередную статью за авторством Дэйва Маджумдара под названием «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor» («Убийцы «стелсов»: как Россия или Китай смогут сокрушать американские F-35 и F-22»). Как ясно из заголовка, темой статьи стала проблема борьбы с современными самолетами, построенными с использованием стелс-технологий. Наиболее подробно при этом была рассмотрена тема обнаружения подобной техники. Следует отметить, что впервые этот материал был опубликован около года назад. В связи с повышенным интересом читателей к тематике редакция американского издания сочла необходимым вновь выложить его.
Свою статью Д. Маджумдар начинает с очевидного тезиса: большие размеры боевой части ракеты позволяют снизить требуемую точность попадания в цель. В качестве примера в пользу такой теории он приводит ракету устаревшего советского комплекса С-75 (код НАТО SA-2 Guideline). Такая ракета несла осколочно-фугасную боевую часть массой 440 фунтов (200 кг), способную поразить цель на расстоянии до 100 футов (30 м). Используя теорию Майка Пьетручи, американский автор предполагает, что при использовании радиолокационных импульсов продолжительностью 20 микросекунд момент подрыва боевой части должен определяться с точностью до 150 футов по дальности (45 м).
Точность по азимуту и высоте должны определяться с разрешением до 20 угловых минут на 30 морских миль. При этом требуется помнить, что наземные радиолокаторы являются единственным средством управления и наведения ракеты. Д. Маджумдар отмечает, что ракета с характеристиками на уровне С-75 и наличием собственного датчика цели, например инфракрасного, способного сканировать пространство объемом около 1 куб.км, будет представлять особую опасность для самолетов, в том числе новейших F-22 и F-35.
Автор напоминает, что Пентагон уже успел потратить на разработку новейших истребителей пятого поколения Lockheed Martin F-22 Raptor и F-35 Lightning II, отличающихся малой заметностью для различных средств обнаружения, около 10 миллиардов долларов. Тем не менее, для эффективной борьбы с подобными машинами могут применяться сравнительно простые средства. Для получения подобных результатов необходимо усовершенствовать средства обработки сигналов из состава радиолокационных комплексов. Кроме того, нужно оснастить ракету тяжелой боевой частью и собственными системами наведения. Дополнительным инструментом для решения имеющихся задач могут быть радиолокационные средства, использующие низкочастотные сигналы.
Известно, что американское командование и оборонная промышленность знают об основных особенностях низкочастотных радиолокационных станций. Системы, работающие в диапазонах ультракоротких или дециметровых волн способны производить обнаружение и сопровождать малозаметные летательные аппараты. В то же время, существует характерная проблема: подобные радиотехнические средства не могут полноценно решать задачи наведения оружия. Это не позволяет использовать весь имеющийся потенциал в деле противовоздушной обороны, однако существуют некоторые «лазейки».
Применение управляемого оружия с низкочастотными радарами ограничивается двумя основными факторами. Первый – ширина луча радиолокационной станции. Второй – продолжительность импульса. Эти ограничения могут оказывать самое большое влияние на работу систем, однако при правильной обработке радиосигналов оба фактора нивелируются.
Ширина луча находится в прямой зависимости от габаритов антенны РЛС. Использование волн низкой частоты, в свою очередь, заставляет конструкторов наращивать размеры антенн. Д. Маджумдар напоминает о некоторых ранних советских УКВ-локаторах. Так, система П-14 «Лена» имела крупную параболическую антенну огромных размеров. Более новый комплекс П-18 «Терек» получил антенну системы Яги-Уда или «волновой канал», что позволило в определенной мере сократить габариты и вес. Обе эти станции имели заметные ограничения в деле определения направления на цель и дальности до нее. Кроме того, луч шириной в несколько градусов по азимуту и в десятки градусов по углу места не позволял определять высоту воздушной цели.
Еще одна характерная проблема УКВ- и ДМВ-станций связана с продолжительностью излучаемого импульса. Большая продолжительность импульса не позволяет наращивать частоту его повторения, что, в свою очередь, ухудшает возможности в деле точного определения координат цели. Бывший офицер военно-воздушных сил США Майк Пьетруча, ранее занимавшийся радиоэлектронными системами, описывает эту ситуацию следующим образом. Импульс продолжительностью 20 микросекунд имеет длину около 19600 футов (5974 м). Разрешение станции оказывается двое меньше этого расстояния. Таким образом, РЛС со столь продолжительным импульсом не имеет возможности определить координаты цели с точностью более 10000 футов. Кроме того, теряется возможность различать два разных объекта, находящихся на малом расстоянии друг от друга.
Проблема точного определения дальности до цели была решена еще в семидесятые годы при помощи соответствующих алгоритмов обработки данных. Ключом к ее решению стала частотная модуляция, позволившая выполнять сжатие импульса. При использовании таких методов импульс продолжительностью 20 микросекунд имеет длину лишь 180 футов (менее 55 м). Существуют и другие способы сжатия импульсов, такие как фазовая манипуляция. Как утверждает М. Пьетруча, подобные технологии уже несколько десятилетий известны военным и промышленности. Еще в восьмидесятых годах прошлого века американские офицеры, занимающиеся проблемами радиоэлектронной борьбы, тщательно изучали подобные проблемы. Также он отметил, что для решения существующих проблем требуется компьютер с крайне малой, по современным меркам, производительностью.
Проблема определения направления на цель была успешно решена конструкторами при помощи фазированных антенных решеток. Наличие массива отдельных излучателей или приемников позволило отказаться от традиционных параболических зеркал. Кроме того, напоминает Д. Маджумдар, фазированные решетки получили определенные преимущества перед традиционными конструкциями. ФАР может управлять направлением своих лучей, из-за чего не нуждается в механических приводах для сканирования в разных плоскостях. Кроме того, управление лучом осуществляется исключительно при помощи электроники, благодаря чему появляется возможность формирования множества лучей с требуемыми параметрами. Радар может управлять шириной луча, скоростью развертки и другими характеристиками.
Вычислительная мощность, необходимая для решения подобных задач, была доступна военным и промышленности уже в конце семидесятых годов. Одним из самых заметных результатов этого стало оснащение ракетных крейсеров типа Ticonderoga и эсминцев класса Arleigh Burke боевой информационно-управляющей системой Aegis, включающей в себя высокопроизводительные радиолокационные станции с ФАР. Дальнейшее развитие технологий привело к появлению активных фазированных антенных решеток, отличающихся от предшественников повышенными характеристиками, прежде всего, большей точностью определения координат обнаруженного объекта.
Автор The National Interest напоминает, что большой размер и соответствующая мощность боевой части зенитной ракеты позволяют в определенной мере компенсировать точность наведения. В подтверждение он вновь приводит пример зенитного комплекса С-75 советской разработки. Имея 200-кг осколочно-фугасную боевую часть, ракета этого комплекса представляет большую опасность для различных летательных аппаратов. При использовании современных радиолокационных средств, выдающих импульс продолжительностью 20 микросекунд и позволяющих получить разрешение по дальности до 150 футов, подобная ракета может вовремя получить команду на подрыв боеголовки и эффективно поразить цель.
Разрешение по азимуту и углу местности для получения требуемых характеристик должно быть на уровне 20’ при дальности 30 морских миль (55,56 км). Тем не менее, это касается только ракеты С-75, использующей для наведения сторонние средства – наземную РЛС слежения и радиокомандную систему. Альтернативой этому может быть оснащение зенитной ракеты собственными средствами обнаружения цели и неконтактным взрывателем. При возможности слежения за крупным пространством вокруг себя ракета – вновь напоминает Д. Маджумдар – может представлять угрозу даже для современных истребителей F-22 или F-35.
***
С самого момента появления предварительных наработок по тематике т.н. стелс-технологий, позволяющих снизить вероятность обнаружения ударных самолетов или решать иные задачи подобного рода, ученые и конструкторы стали искать способы противодействия им. Своевременное обнаружение подлетающей авиации позволяет принять меры и, как минимум, сократить ущерб от удара. Существование нескольких серийных самолетов со сниженной заметностью и разработка новых подобных образцов делают создание средств противодействия приоритетной задачей.
Как пишет Дэйв Маджумдар, еще несколько десятилетий назад у ведущих стран появились наработки, позволявшие в той или иной мере нивелировать преимущества малозаметных самолетов. Прогресс последних лет, в свою очередь, дает новые возможности в этом деле. Как следствие, создание радиолокационных систем, способных выполнять обнаружение стелс-самолетов, уже давно не является задачей, принципиально не имеющей решения. В то же время, разработка таких станций вряд ли может считаться достаточно простым делом.
Д. Маджумдар и М. Пьетруча, рассматривая теоретические стороны борьбы с малозаметными летательными аппаратами, показывают необходимость комплексного подхода к этому вопросу. Для эффективного решения поставленных задач необходимо принимать меры, направленные на своевременное обнаружение цели, а также соответствующим образом дорабатывать средства поражения. Идеальной системой для борьбы со стелс-самолетами в таком случае оказывается зенитный комплекс, имеющий современную развитую РЛС наблюдения с необходимыми алгоритмами обработки сигналов, а также оснащенный ракетами с мощной боевой частью.
Статья «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor» издания The National Interest, по понятным причинам, затрагивает только теоретические вопросы борьбы с малозаметными летательными аппаратами. Тем не менее, в ней приводятся весьма интересные мысли и факты, проливающие свет на актуальную проблему. Кроме того, она показывает, что к настоящему времени стелс-технологии перестали быть универсальным средством противодействия противовоздушной обороне, гарантирующим выполнение поставленных боевых задач. Способы борьбы с ними уже найдены и, возможно, даже доведены до практического применения. Традиционная «гонка меча и щита» продолжается.
Статья «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor»:
http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/stealth-killer-how-russia-or-china-could-crush-americas-f-35-19511
20 февраля американское издание The National Interest в рубрике The Buzz опубликовало очередную статью за авторством Дэйва Маджумдара под названием «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor» («Убийцы «стелсов»: как Россия или Китай смогут сокрушать американские F-35 и F-22»). Как ясно из заголовка, темой статьи стала проблема борьбы с современными самолетами, построенными с использованием стелс-технологий. Наиболее подробно при этом была рассмотрена тема обнаружения подобной техники. Следует отметить, что впервые этот материал был опубликован около года назад. В связи с повышенным интересом читателей к тематике редакция американского издания сочла необходимым вновь выложить его.
Свою статью Д. Маджумдар начинает с очевидного тезиса: большие размеры боевой части ракеты позволяют снизить требуемую точность попадания в цель. В качестве примера в пользу такой теории он приводит ракету устаревшего советского комплекса С-75 (код НАТО SA-2 Guideline). Такая ракета несла осколочно-фугасную боевую часть массой 440 фунтов (200 кг), способную поразить цель на расстоянии до 100 футов (30 м). Используя теорию Майка Пьетручи, американский автор предполагает, что при использовании радиолокационных импульсов продолжительностью 20 микросекунд момент подрыва боевой части должен определяться с точностью до 150 футов по дальности (45 м).
Точность по азимуту и высоте должны определяться с разрешением до 20 угловых минут на 30 морских миль. При этом требуется помнить, что наземные радиолокаторы являются единственным средством управления и наведения ракеты. Д. Маджумдар отмечает, что ракета с характеристиками на уровне С-75 и наличием собственного датчика цели, например инфракрасного, способного сканировать пространство объемом около 1 куб.км, будет представлять особую опасность для самолетов, в том числе новейших F-22 и F-35.
Автор напоминает, что Пентагон уже успел потратить на разработку новейших истребителей пятого поколения Lockheed Martin F-22 Raptor и F-35 Lightning II, отличающихся малой заметностью для различных средств обнаружения, около 10 миллиардов долларов. Тем не менее, для эффективной борьбы с подобными машинами могут применяться сравнительно простые средства. Для получения подобных результатов необходимо усовершенствовать средства обработки сигналов из состава радиолокационных комплексов. Кроме того, нужно оснастить ракету тяжелой боевой частью и собственными системами наведения. Дополнительным инструментом для решения имеющихся задач могут быть радиолокационные средства, использующие низкочастотные сигналы.
Известно, что американское командование и оборонная промышленность знают об основных особенностях низкочастотных радиолокационных станций. Системы, работающие в диапазонах ультракоротких или дециметровых волн способны производить обнаружение и сопровождать малозаметные летательные аппараты. В то же время, существует характерная проблема: подобные радиотехнические средства не могут полноценно решать задачи наведения оружия. Это не позволяет использовать весь имеющийся потенциал в деле противовоздушной обороны, однако существуют некоторые «лазейки».
Применение управляемого оружия с низкочастотными радарами ограничивается двумя основными факторами. Первый – ширина луча радиолокационной станции. Второй – продолжительность импульса. Эти ограничения могут оказывать самое большое влияние на работу систем, однако при правильной обработке радиосигналов оба фактора нивелируются.
Ширина луча находится в прямой зависимости от габаритов антенны РЛС. Использование волн низкой частоты, в свою очередь, заставляет конструкторов наращивать размеры антенн. Д. Маджумдар напоминает о некоторых ранних советских УКВ-локаторах. Так, система П-14 «Лена» имела крупную параболическую антенну огромных размеров. Более новый комплекс П-18 «Терек» получил антенну системы Яги-Уда или «волновой канал», что позволило в определенной мере сократить габариты и вес. Обе эти станции имели заметные ограничения в деле определения направления на цель и дальности до нее. Кроме того, луч шириной в несколько градусов по азимуту и в десятки градусов по углу места не позволял определять высоту воздушной цели.
Еще одна характерная проблема УКВ- и ДМВ-станций связана с продолжительностью излучаемого импульса. Большая продолжительность импульса не позволяет наращивать частоту его повторения, что, в свою очередь, ухудшает возможности в деле точного определения координат цели. Бывший офицер военно-воздушных сил США Майк Пьетруча, ранее занимавшийся радиоэлектронными системами, описывает эту ситуацию следующим образом. Импульс продолжительностью 20 микросекунд имеет длину около 19600 футов (5974 м). Разрешение станции оказывается двое меньше этого расстояния. Таким образом, РЛС со столь продолжительным импульсом не имеет возможности определить координаты цели с точностью более 10000 футов. Кроме того, теряется возможность различать два разных объекта, находящихся на малом расстоянии друг от друга.
Проблема точного определения дальности до цели была решена еще в семидесятые годы при помощи соответствующих алгоритмов обработки данных. Ключом к ее решению стала частотная модуляция, позволившая выполнять сжатие импульса. При использовании таких методов импульс продолжительностью 20 микросекунд имеет длину лишь 180 футов (менее 55 м). Существуют и другие способы сжатия импульсов, такие как фазовая манипуляция. Как утверждает М. Пьетруча, подобные технологии уже несколько десятилетий известны военным и промышленности. Еще в восьмидесятых годах прошлого века американские офицеры, занимающиеся проблемами радиоэлектронной борьбы, тщательно изучали подобные проблемы. Также он отметил, что для решения существующих проблем требуется компьютер с крайне малой, по современным меркам, производительностью.
Проблема определения направления на цель была успешно решена конструкторами при помощи фазированных антенных решеток. Наличие массива отдельных излучателей или приемников позволило отказаться от традиционных параболических зеркал. Кроме того, напоминает Д. Маджумдар, фазированные решетки получили определенные преимущества перед традиционными конструкциями. ФАР может управлять направлением своих лучей, из-за чего не нуждается в механических приводах для сканирования в разных плоскостях. Кроме того, управление лучом осуществляется исключительно при помощи электроники, благодаря чему появляется возможность формирования множества лучей с требуемыми параметрами. Радар может управлять шириной луча, скоростью развертки и другими характеристиками.
Вычислительная мощность, необходимая для решения подобных задач, была доступна военным и промышленности уже в конце семидесятых годов. Одним из самых заметных результатов этого стало оснащение ракетных крейсеров типа Ticonderoga и эсминцев класса Arleigh Burke боевой информационно-управляющей системой Aegis, включающей в себя высокопроизводительные радиолокационные станции с ФАР. Дальнейшее развитие технологий привело к появлению активных фазированных антенных решеток, отличающихся от предшественников повышенными характеристиками, прежде всего, большей точностью определения координат обнаруженного объекта.
Автор The National Interest напоминает, что большой размер и соответствующая мощность боевой части зенитной ракеты позволяют в определенной мере компенсировать точность наведения. В подтверждение он вновь приводит пример зенитного комплекса С-75 советской разработки. Имея 200-кг осколочно-фугасную боевую часть, ракета этого комплекса представляет большую опасность для различных летательных аппаратов. При использовании современных радиолокационных средств, выдающих импульс продолжительностью 20 микросекунд и позволяющих получить разрешение по дальности до 150 футов, подобная ракета может вовремя получить команду на подрыв боеголовки и эффективно поразить цель.
Разрешение по азимуту и углу местности для получения требуемых характеристик должно быть на уровне 20’ при дальности 30 морских миль (55,56 км). Тем не менее, это касается только ракеты С-75, использующей для наведения сторонние средства – наземную РЛС слежения и радиокомандную систему. Альтернативой этому может быть оснащение зенитной ракеты собственными средствами обнаружения цели и неконтактным взрывателем. При возможности слежения за крупным пространством вокруг себя ракета – вновь напоминает Д. Маджумдар – может представлять угрозу даже для современных истребителей F-22 или F-35.
***
С самого момента появления предварительных наработок по тематике т.н. стелс-технологий, позволяющих снизить вероятность обнаружения ударных самолетов или решать иные задачи подобного рода, ученые и конструкторы стали искать способы противодействия им. Своевременное обнаружение подлетающей авиации позволяет принять меры и, как минимум, сократить ущерб от удара. Существование нескольких серийных самолетов со сниженной заметностью и разработка новых подобных образцов делают создание средств противодействия приоритетной задачей.
Как пишет Дэйв Маджумдар, еще несколько десятилетий назад у ведущих стран появились наработки, позволявшие в той или иной мере нивелировать преимущества малозаметных самолетов. Прогресс последних лет, в свою очередь, дает новые возможности в этом деле. Как следствие, создание радиолокационных систем, способных выполнять обнаружение стелс-самолетов, уже давно не является задачей, принципиально не имеющей решения. В то же время, разработка таких станций вряд ли может считаться достаточно простым делом.
Д. Маджумдар и М. Пьетруча, рассматривая теоретические стороны борьбы с малозаметными летательными аппаратами, показывают необходимость комплексного подхода к этому вопросу. Для эффективного решения поставленных задач необходимо принимать меры, направленные на своевременное обнаружение цели, а также соответствующим образом дорабатывать средства поражения. Идеальной системой для борьбы со стелс-самолетами в таком случае оказывается зенитный комплекс, имеющий современную развитую РЛС наблюдения с необходимыми алгоритмами обработки сигналов, а также оснащенный ракетами с мощной боевой частью.
Статья «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor» издания The National Interest, по понятным причинам, затрагивает только теоретические вопросы борьбы с малозаметными летательными аппаратами. Тем не менее, в ней приводятся весьма интересные мысли и факты, проливающие свет на актуальную проблему. Кроме того, она показывает, что к настоящему времени стелс-технологии перестали быть универсальным средством противодействия противовоздушной обороне, гарантирующим выполнение поставленных боевых задач. Способы борьбы с ними уже найдены и, возможно, даже доведены до практического применения. Традиционная «гонка меча и щита» продолжается.
Статья «Stealth-Killer: How Russia or China Could Crush America’s F-35 or F-22 Raptor»:
http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/stealth-killer-how-russia-or-china-could-crush-americas-f-35-19511
Информация