Цифровой огонь, или Смерть передового наблюдателя
Передовые наблюдатели являются глазами современной артиллерии и зачастую используют мощную оптоэлектронику и лазерные дальномеры. Сегодня они соединены с терминалами передачи данных, которые позволяют загружать вызовы огня в заданном формате
Как и во многих сферах военного дела, оцифровывание меняет способы управления артиллерийским огнем. Пушки быстрее реагируют на изменение обстановки и вполне возможно становятся менее зависимыми от сложной сети штабов, наблюдателей и корректировщиков.
С момента появления артиллерии вычисления играют очень важную роль, позволяя оказывать более точное воздействие на противника. Они были необходимы даже еще до появления пороха. Скажем, «командиру» византийской катапульты в году эдак двухсотом до нашей эры необходимо было знать и применять определенные знания в области физики и математики, чего, например, пехотинцам знать было необязательно. Сложность определения огневых решений просто повысилась с появлением порохового орудия; согласно китайским источникам это произошло в январе 1132 года в китайской провинции Фуцзянь. С того самого первого применения порохового орудия факторы, которые влияют на точность и которые должны учитываться при стрельбе, по большому счету не изменились: угол вертикального наведения, пороховой заряд и снаряжение взрывателем.
Примерно в 1900-х годах тактика применения артиллерийских орудий начала постепенно меняться, с прямой наводки и ведения огня в атаке, когда расчеты видят свою цель, на огонь непрямой наводкой или с закрытых позиций, когда пушки располагают позади передовых позиций. Так как номера орудийного расчета уже не могли видеть цель, подробные данные о цели и ее местоположении необходимо либо заранее вносить в огневую задачу, либо передовой наблюдатель, который видел цель, должен был передавать информацию о ней орудийному расчету. Первоначально управление огнем осуществлялось по визуальным сигналам, первоначально сигнальными флажками, а позднее по телефону. Телефона было вполне достаточно в таких позиционных боевых действиях, как например, окопная война на западном фронте во время Первой мировой войны, но уже недостаточно, когда требовалось проведение маневра. Линии проводной связи также очень часто были подвержены обрывам, как от вражеского огня, так и в результате передвижения своих же сил.
С каждой новой ступенью развития артиллерии увеличивалось число факторов, учитываемых при управлении огнем, и повышались требования к квалификации, необходимой для ведения огневой поддержки. Это касалось как орудийных расчетов, так и передовых наблюдателей. Определение точного местоположения цели стало критичным и поэтому умение читать карту, оценка дальности и направления стали важнейшими навыками. Впрочем, даже превосходное владение ими не гарантировало от ошибок, которые легко можно было совершить в дыму, грохоте и хаосе переднего края. Очень важным теперь стало знать позицию орудия, поэтому большое внимание уделялось разведке позиции для ее точного определения. Не удивительно поэтому, что во время Первой мировой войны общепринятой стала жестко планируемая и выполняемая по расписанию огневая поддержка. Это достаточно негибкая практика зачастую не отражала меняющиеся потребности передовых сил. Появление тактических радиостанций позволило повысить скорость реакции артиллерийских орудий на изменение обстановки. Пристрелка за счет приема «захват цели в вилку» стала проще и даже позволила артиллерии корректировать огонь с самолета. Проще говоря, «захват в вилку» используется при пристрелке по дальности, при этом выполняются два выстрела, один с перелетом, другой с недолетом. После захвата в вилку можно начинать стрельбу на поражение, используя средние величины между значениями установок для стрельбы для первого и второго выстрелов, если они не слишком различаются. Если вилка слишком большая для перехода к огню на поражение, то вилку начинают сокращать в два раза (половинить) до тех пор, пока не будет достигнута достаточная точность.
Во время Второй мировой войны обычной практикой стало включение наблюдателя в процесс управления огнем артиллерии. Тем не менее, точное определение положения цели и дальности оставалось сложной задачей. Ограничения в определении позиции довольно серьезно сдерживали развитие самоходной артиллерии. Впоследствии разработка и развитие механических счетно-решающих устройств упростили вычисление данных для наведения орудия. Они могли использоваться, например, в центре управления огнем дивизиона, который затем передавал данные по рации орудийным расчетам. Итак, к 50-м годам прошлого века окончательно сложился тандем орудийных расчетов и передовых наблюдателей, что позволило артиллерии выйти на качественно новый уровень.
После изобретения микропроцессоров в 50-х годах началось их быстрое проникновение во все сферы деятельности человека, в том числе и в оборонную. Глядя на бурное развитие электроники в 70-х годах, артиллеристы быстро оценили потенциал применения даже простейших электронных вычислителей, которые позволяют быстрее получать более точные данные для стрельбы. Несколько лет спустя, с появлением инерциальных навигационных систем (ИНС), появилась возможность определять позицию орудия и цели еще точнее и еще быстрее. Как правило, такая система состоит из компьютера и датчиков движения и угла поворота для счисления пути с целью определения скорости и/или местоположения транспортного средства. Однако размеры и стоимость этих первых систем ограничивали их применение в группах артиллерийской инструментальной разведки и самоходных артиллерийских установках. Такие компании, как Sagem (в настоящее время Safran Electronics and Defence) и Sperry (стала частью Unisys и Honeywell), имея большой опыт в области инерциальных систем для кораблей и авиации, много поработали над адаптацией этой технологии для наземного применения. Большая часть этой деятельности была основана на ранних работах Чарльза Дрейпера, ученого и инженера из Массачусетского технологического института. 155-мм самоходная гаубица GCT-155 от компании Nexter стала одной из первых артиллерийских систем, в которую была интегрирована не только ИНС, но у которой были также автоматизированы многие функции, включая заряжание. Машина была принята на вооружение французской армии в 1977 году; несмотря на свой относительно небольшой расчет из четырех человек, гаубица могла быстро занять позицию, отстреляться и быстро сняться с нее, переехав на следующую.
Примерно в те же годы еще две разработки оказали положительное влияние на развитие артиллерии. Первая из них - система определения и уточнения местоположения Hughes AN/TSQ-129 PLRS (Position Location and Reporting System), состоявшая из сети наземных станций ультравысокой частоты (от 300 МГц до 3 ГГц). Разработка системы велась в интересах Корпуса морской пехоты США, а после ее завершения поступила на вооружение не только Корпуса, но и американской армии, где эксплуатировалась в 80-е и 90-е годы. Хотя позднее AN/TSQ-129 PLRS сменила спутниковая система глобального позиционирования (GPS), в тот период времени она смогла удовлетворить потребности военных в точном определении координат объектов в реальном времени. Вторым ключевым событием в области управления огнем артиллерии стало появление систем определения дальности с помощью лазера. Лазерный дальномер, представлявший собой переносное или устанавливаемое на треноге устройство, одним нажатием кнопки обеспечивал в реальном времени измерение дистанции до цели с метровой точностью. Комбинация точной позиции наблюдателя, азимута и дальности до цели позволяла определять и сообщать координаты целей с беспрецедентной точностью. Представитель учебного центра артиллерии американской армии отметил в этой связи, что реализация этих технологий легла в основу многих возможностей, которые современная артиллерия обеспечивает сегодня, используя более продвинутые системы.
Самоходная гаубица GCT-15S стала одной из первых артиллерийских систем, в которой большое внимание было уделено автоматизации процесса ведения огня, включая использование инерциальной навигации, определение местоположения, отсчет курса и электронный баллистический вычислитель
Последовавшая затем цифровая революция, начавшаяся в 90-х годах с быстрого распространения глобальной сети Интернет и персональных компьютеров, сегодня предлагает системы, которые по сравнению с компьютерами управления огнем предыдущих поколений имеют меньшие размеры, больший объем памяти, более высокую производительность и меньшую стоимость. Это еще больше изменило методы управления артиллерией и ведения огня. Основное же преимущество состоит в том, что процесс оцифровывания позволил более широко применять компьютерные мощности, поскольку современные компьютеры по сравнению со своими предшественниками более надежны, их легче переносить, их также проще установить на пушку или машину. Новейшие технологии могут также объединяться в сеть для передачи данных с одного устройства на другое, что повышает уровень ситуационной осведомленности расчета орудия и командного пункта. Где когда-то наведение огня было делом дивизионного или батарейного командного пункта, сегодня одно или пара орудий может выполнить огневую задачу независимо, быстрее, с равным или большим воздействием на цель.
Передовой наблюдатель
Передовой наблюдатель или корректировщик артиллерийского огня является той точкой отсчета, с которой начинается эффективный огонь непрямой наводкой для поддержки маневра наземных сил или обороны. Передовой наблюдатель – это глаза пушек. А современные системы передового наблюдения, образно говоря, сокращают до минимума межзрачковое расстояние. Такие системы как семейство GonioLight от компании Safran, которые производит ее подразделение Vectronix, дают передовому наблюдателю азимут и координаты цели с помощью встроенного цифрового магнитного компаса. Представитель компании Safran отметил, что «GonioLight может быть снабжен электронно-оптическим преобразователем (усилителем яркости изображения) или тепловизором (из семейства популярных ручных тепловизором JIM от Safran), он обнаруживает объекты на дальности 25 км и идентифицирует их на дальности до 12 км. Новое устройство со встроенным приемником GPS определяет координаты объекта с точностью до 5 метров. Он достаточно портативный для тактического применения, масса в зависимости от конфигурации составляет от 8 до 20 кг».
Между тем, системы LP10TL Target Locator и FOI2000 Forward Observation System компании Vinghog предлагают схожие возможности. Представитель Vinghog отметил, что «Они обеспечивают точное и достоверное целеуказание при проведении дневных и ночных операций, включая управление артиллерией, минометами и корабельными пушками, а также наблюдение и разведку». В системе LISA компании SENOP использован другой подход. Это ручное устройство целеуказания и наблюдения для круглосуточного применения весит всего три килограмма. Оно имеет прямой оптический канал для дневного применения, неохлаждаемый тепловизор для ночных условий, лазерный дальномер, цифровой магнитный компас, телекамеру и GPS. Дальность обнаружения основного боевого танка составляет порядка 6 км.
Обнаружение цели и сбор информации о ней - это только первый шаг на пути доставки артиллерийских снарядов до цели. Эти данные еще должны попасть в систему наведения и в орудия по тактической цифровой сети. Система определения и передачи координат цели TLDHS (Target Location, Designation and Hand-off System) от компании Stauder Technologies, стоящая на вооружении корпуса морской пехоты США, демонстрирует преимущества, которые могут быть получены за счет интеграции этих возможностей. TLDHS позволяет пехотинцам определять местоположение целей, указывать их точные координаты GPS и по защищенным цифровым средствам связи вызывать непосредственную авиационную поддержку, поддержку сухопутной и/или корабельной артиллерии. В состав системы входят лазерный дальномер, видеоприемник и тактическая радиостанция. Используя такую систему, наблюдатель/наводчик получает также возможность определять собственные координаты, сопровождать цели, уточнять координаты для боеприпасов с инерциальным наведением и генерировать запросы на огневую поддержку. Посредством боевой коммуникационной сети система направляет в заданном формате вызовы огня артиллерии или непосредственной авиационной поддержки без необходимости отправки речевого сообщения.
Морская пехота продолжает и дальше совершенствовать систему TLDHS, разработав версию 2.0. По словам руководителя проекта TLDHS V.2, «Пехотинцы с новым вариантом получат легкое устройство, которое сможет в реальном времени предоставить картинку того, где свои и вражеские позиции, и передать данные о целях для огневой поддержки». Система TLDHS V.2 использует коммерческие готовые смартфоны, что снижает общую массу системы. Также он отметил, что «система автоматически генерирует координаты целей, определенных пехотинцами, и оцифровывает информацию в картографическое приложение, установленное в смартфоны, что исключает ручной ввод информации».
Подобное приложение отправки цифровых сообщений и передача информации о целях в определенном цифровом формате ускоряют процесс запроса вызова огня, исключают возможное недопонимание и гарантируют, что запрос будет получен даже в условиях радиоэлектронного подавления и постановки помех. Информация также может быть направлена одновременно нескольким пушкам, способным отреагировать с наибольшей результативностью благодаря своей близости к цели, что позволяет им заранее оценить полученную задачу и быть готовыми к открытию огня. Развертывание системы TLDHS 2.0 в подразделениях Корпуса началось в прошлом году.
На самоходной гаубице французской армии Nexter CAESAR калибра 155 мм установлена бортовая цифровая система управления огнем FAST-HIT, радар измерения начальной скорости и кольцевой лазерный гироскоп с GPS
На пушках
Вычисления и построение сетей в цифровом формате также изменили процесс ведения огня. Система AFATDS (Advanced Field Artillery Tactical Data System - усовершенствованная система передачи тактических данных полевой артиллерии) от компании Raytheon представляет собой систему оперативного управления огневой поддержкой, которая автоматически обеспечивает планирование, координацию, управление и выполнение огневых задач. Она сопоставляет запросы на поддержку огнем, определяет приоритетность целей и проводит анализ, используя самые свежие данные об обстановке. Система AFATDS может рекомендовать самые приоритетные огневые средства и координировать, непосредственную огневую поддержку, огонь корабельной артиллерии, а также работу одновременно нескольких батарей. Новейший вариант AFATDS V6 будет полностью оцифрован в соответствии с контрактом на модернизацию, выигранным компанией Liedos в конце 2016 года. AFATDS состоит на вооружении австралийской и американской армий, а также Корпуса морской пехоты США. Она совместима со всеми системами оперативного управления огневой поддержки стран НАТО, включая систему Taranis ADLER немецкой армии, систему BATES (Battlefeld Artillery Information System) британской армии, систему Thales ATLAS французской армии и комплекс управления огнем Kongsberg ODIN норвежской армии.
В настоящее время происходит процесс автоматизации самоходных артиллерийских систем. Новейшая немецкая самоходная гаубица PzH-2000 разработки компаний Krauss-Mafei Wegmann и Rheinmetall проектировалась с самого начала как полностью автономная система. Управлением огнем занимается бортовой компьютер MICMOS разработки EADS/Hensoldt. В автоматическом режиме вооружение гаубицы PzH-2000 выполняет все задачи без вмешательства расчета, используя бортовую систему навигации, связи и баллистических вычислений. Гаубица PzH-2000 может отстрелить три выстрела за 10 секунд и для большего огневого воздействия на цель может вести огонь в режиме MRSI Multi-Round Simultaneous Impact («Шквал огня» - режим стрельбы, когда несколько снарядов, выпущенных из одного орудия под разными углами, одновременно достигают цели). Необходимые корректировки огневой задачи определяются и контролируются системой без необходимости вмешательства кого-либо из двух членов экипажа.
Подобная комбинация интегрированного компьютеризированного управления огнем и автоматизации всех функций работы с пушкой в настоящее время находит широкое применение. Самоходная гаубица Archer от компании BAE Systems также полностью автоматизирована и может работать как автономная система со своей собственной машиной пополнения боеприпасов и технического обеспечения. Автомат заряжания магазина, встроенная навигационная система, автоматическое управление орудием и цифровой компьютер позволяют расчету их четырех человек сделать первый выстрел менее чем через 30 секунд после остановки. Гаубица может сделать три выстрела за 15 секунд, а в режиме MRSI до 6 выстрелов; все функции выполняются без участия расчета автоматически.
Благодаря развитию электроники бортовые электронные баллистические вычислители и цифровые системы управления огнем в настоящее время стали доступны как для буксируемых пушек, так и для самоходных платформ. Американская армия разработала систему TAD (Towed Artillery Digitalisation - оцифровывание буксируемой артиллерии) для своей 155-мм самоходной гаубицы BAE Systems M-777A2. Руководитель программы TAD в американской армии отметил, что она «базируется вокруг навигационной системы с кольцевыми лазерными гироскопами. Она выполняет все функции, ранее закрепленные за дивизионным центром управления огнем, и передает их в каждое орудие».
Интегрированная система управления огнем IFCS (Integrated Fire Control System) от компании MAS Zengrange обеспечивает, по ее данным, «полноценные возможности интеграции разведывательных и огневых средств». Гибкая автономная система IFCS может развертываться на дивизионном командном посту или непосредственно на системе вооружения. Она не только производит все баллистические вычисления, но и принимает огневую задачу напрямую от передового наблюдателя, позволяя улучшить оперативность реагирования и исключить дублирование функций личного состава. Растущие возможности цифровых систем касательно широкого распределения не только данных, но и изображений, обеспечивают дополнительные преимущества при запросе и контроле огневой поддержки. Это позволяет наблюдателям, командирам и центрам огневой поддержки обмениваться изображениями карт, целей и целевых районов с других средств наблюдения, например, беспилотников. В этом случае можно получить более точную оценку цели, поскольку все заинтересованные стороны располагают одними и теми же сведениями и могут прийти к общему пониманию ситуации на поле боя, и отреагировать соответствующим образом.
Гаубица PzH-2000 при меньшей численности расчета быстрее отвечает на вызовы огня при большем воздействии на цели. Это достигается за счет максимальной автоматизации рабочего процесса
Полный цикл
Оцифровывание процесса наведения и управления огнем и внедрение сетевых средств связи позволяют повысить уровень взаимодействия передового наблюдателя и орудийного расчета. Современные компьютеры со своими мощностями способствуют возвращению процесса огневой поддержки обратно в отдельную артиллерийскую систему. Это позволяет исключить ряд этапов и уровней в процессе ведения огня, что как никогда повышает быстроту ответного реагирования. Кроме того, способность совместно использовать весь процесс стрельбы, от запроса огня до ответных действий, дает возможность также осуществлять его мониторинг и координацию как командирами более высоких эшелонов, так и соседними подразделениями. Как видно из статьи, использование таких систем оперативного управления огневой поддержкой, как например, ATLAS, ODIN и AFATDS, упрощает процесс ведения огня за счет работы почти в реальном времени.
Повышенная эффективность, предлагаемая цифровым огнем, не только позволит сократить время реагирования и повысить уровень воздействия на цель, но также даст возможность распределять артиллерийские системы, применяя их в качестве самостоятельных элементов. Теперь меньшим количеством орудий можно доставить эквивалентную или большую огневую мощь быстрее и с меньшим риском. Как говорится, назад к истокам - технологии вновь объединяют орудие и передового наблюдателя.
По материалам сайтов:
www.nationaldefensemagazine.org
web.mit.edu
www.safran-group.com
www.nexter-group.fr
www.maszengrange.com
www.warhistoryonline.com
pinterest.com
www.wikipedia.org
Информация