Беспилотные ВВС сегодня и завтра

Разработка беспилотных летательных аппаратов идет одновременно с дебатами о том, какой уровень автономности такие системы сохранят.




Споры о безлюдном будущем военно-воздушных сил не утихают и с каждым днем становятся всё жарче. Одни по этическим или юридическим соображениям или вследствие большого личного опыта твердо считают, что более быстрые и умные компьютеры не смогут заменить летчика в кабине истребителей высшего класса. С другой стороны, многие полагают, что это не только возможно, но и неизбежно, и что дни пилотируемых истребителей сочтены. Для того чтобы лучше разобраться в этой теме, необходимо понять несколько концепций способов контроля и управления.

В первую категорию дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА) входит большая часть боевых беспилотников. Этими аппаратами управляют в реальном времени операторы на земле, зачастую использующие средства контроля, которые можно увидеть в типичной кабине пилотов. В зависимости от дальностей и оперативных задач, для которых создан данный ДПЛА, управление может осуществляться по каналу связи в прямой видимости или по спутниковому каналу, ретранслируемому из почти любой точки в мире. К самым известным примерам боевой авиации этого типа можно отнести беспилотники MQ-1 Predator и MQ-9 Reaper ВВС США производства General Atomics, которые, как правило, летают над районами конфликтов, например Афганистаном и Сирией и управляются операторами, которые сидят в кондиционированных пунктах управления на авиабазе Крич в штате Невада.


Беспилотник Х-47В ВМС США пролетает над испытательным полигоном

Имеются очевидные преимущества применения ДПЛА в воздушной войне, по крайней мере, в воздушном пространстве, в котором нет оппонентов. Исключение пилота из кабины позволяет получить гораздо более легкую и простую конструкцию, поскольку нет необходимости выполнять требования эргономики или жизнеобеспечения, а сэкономленные объем и масса позволяют брать больше топлива и большую полезную нагрузку в виде вооружения или сенсоров. В связи с тем, что ДПЛА, как правило, не предназначены для воздушного боя или любых маневров с высокими перегрузками, они имеют длинные тонкие крылья с большим относительным удлинением и легкий фюзеляж и оснащены высокоэффективным турбовинтовым или турбовентиляторным двигателем, оптимизированным для дозвуковых скоростей. Все эти факторы при отсутствии такой ограничивающей составляющей, как выносливость экипажа, позволяют современным системам ДПЛА оставаться в воздухе более 30 часов, а некоторые из них могут похвастаться продолжительностью полета 48 часов. Операторы на земле могут меняться, как правило, каждые восемь часов, ведя постоянное наблюдение за целью продолжительные периоды времени, естественно за счет увеличения численности персонала, необходимого для обслуживания одного аппарата. Все боевые действия ведутся по командам в реальном времени, включая обнаружение и захват целей, классификацию и пуск вооружения, а также последующую оценку боевого ущерба. По сути, боевые операции ДПЛА мало чем отличаются от ударов, проводимых пилотируемыми истребителями, за исключением может быть того, что операторы ДПЛА могут себе позволить гораздо дольше наблюдать за целевым районом до и после удара и даже вызвать специалиста для решения возникающих во время выполнения задания проблем.

Благодаря в основном длительному присутствию над целевыми районами, меньшей стоимости эксплуатации и прекрасным возможностям разведки, наблюдения и целеуказания, такие ДПЛА, как например, МQ-9 Reaper, зa последние 15 лет получили широкое признание и стали одним из основных средств наблюдения и сбора информации и непосредственной авиационной поддержки для Соединенных Штатов и многих других стран.

Впрочем, существует несколько веских причин, почему крайне маловероятно, что ДПЛА вытеснят пилотируемую боевую авиацию в оспариваемом воздушном пространстве. Первое, из-за задержек времени, присущих спутниковым каналам управления. Неизбежны задержки информационных или управляющих сигналов между самолетом и операторами на земле порядка от одной до четырех секунд. Это означает, что для высокодинамичных и скоротечных задач подобных воздушному бою, бреющему полету или обстрелу наземных целей с малых высот дистанционное управление едва ли подходит. Передача зарегистрированного сенсорами ДПЛА события на станцию управления занимает несколько секунд, еще несколько секунд занимает передача управляющих сигналов обратно со станции управления на ДПЛА. Это резко снижает эффективность выполнения задачи и даже может быть неприемлемо в некоторых ситуациях.


Беспилотник MQ-9 Reaper, вооруженный четырьмя высокоточными бомбами GBU-38 Joint Direct Attack Munition (JDAM), готовится к выполнению задачи на аэродроме в Кандагаре

Второе, для задач, в которых требуются или могут потребоваться быстрые изменения направления, высоты и положения в пространстве, спутниковые каналы, скорее всего, будут непрактичны, поскольку линия передачи команд между антеннами беспилотника и спутника будет часто прерываться при выполнении быстрых маневров и управление им может быть потеряно в самый критичный момент.

Третье, и возможно самое важное, для противника прямое дистанционное управление беспилотными системами является уязвимым и предсказуемым процессом.

В случае сверхмалозаметного или «невидимого» ДПЛА, как например, Lockheed Martin RQ-170, для оппонентов может быть гораздо проще обнаружить и заглушить или даже перехватить канал управления, чем атаковать воздушное судно напрямую с использованием традиционного оружия. Ровно это и продемонстрировал в 2011 году Иран, захватив исправный RQ-170. Тот факт, что иранские военные смогли заставить «невидимый» шпионский аппарат сесть под контролем без самоуничтожения или заметных повреждений, несомненно, подтверждает заявление Ирана о том, что его специалисты по радиоэлектронной борьбе смогли нарушить и перехватить канал управления между сверхсекретным RQ-170 и его наземной станцией, несмотря на то. что традиционные средства ПВО не смогли отследить и уничтожить его. На Западе Иран считается «почти равным» соперником, но его возможности менее впечатляющи, чем возможности России и Китая, против которых, как правило, НАТО и создает новые боевые воздушные платформы.

Во вторую большую категорию входят беспилотные платформы, которые, как правило, классифицируют как ударные беспилотные летательные аппараты (УБЛА). Эти системы «управляются» скорее не на прямую, а летают в автоматическом режиме, ведя разведку и наблюдение. В перспективе они смогут подавлять ПВО противника и возможно даже выполнять задачи завоевания превосходства в воздухе в соответствии с инструкциями, либо запрограммированными перед взлетом, либо обновляемыми операторами во время полета. Система подобного типа может быть описана скорее как «человек над контуром управления», а не «человек в контуре управления», поскольку за человеком остается функция надзора и выбора параметров задачи и условий вступления в бои. Машина интерпретирует эти инструкции и выполняет эти команды так хорошо, как позволяют заложенная программа и уровень ситуационной осведомленности.


В боевых сценариях УБЛА в отличие от ДПЛА позволят получить множество потенциальных преимуществ по сравнению с пилотируемыми реактивными самолетами, хотя появляются серьезные юридические и этические вопросы по поводу того, как эти системы могут повлиять на политическую природу войны и эффективность человеческого контроля.

Как и в случае с ДПЛА, исключение пилота упрощает конструкцию УБЛА, увеличивает полезный объем, а также позволяет снизить эффективную площадь отражения. Кроме того, теоретически УБЛА могут создаваться, если позволяют аэродинамические качества и тяговооруженность, под перегрузки существенно больше 9 g, которые может выдержать пилот, что позволяет получить преимущества перед реактивными самолетами касательно маневренности в бою и уклонения от ракеты. Более высокие пропорции планера дают возможность увеличить запас топлива, что влечет за собой увеличение дальности полета, плюс продолжительность полета уже не ограничивается потребностями экипажа. Всё это позволяет беспилотнику при соответствующих дозаправках почти неограниченно оставаться в воздухе.

Исключение потребности в обучении человека для УБЛА в противоположность истребителю или ДПЛА также дает существенное сокращение расходов за весь срок эксплуатации, поскольку УБЛА нет необходимости летать в мирное время с целью подготовки и поддержки квалификации пилотов. С этой точки зрения УБЛА весьма привлекательны для военно-воздушных сил, смотрящих в будущее, когда стоимость их пилотируемых платформ (если нынешние тенденции сохранятся) позволит сократить размеры парков ниже практически развертываемых уровней. По большому счету ВВС покупают скорее определенное количество летных часов, чем отдельный самолет в чистом виде. Большая часть из нескольких тысяч часов жизни боевого самолета тратится на подготовку и поддержание квалификации пилота, которому необходимо проводить современные воздушные боевые операции. Так как УБЛА не нужен для подготовки, то каждый купленный летательный аппарат сможет обеспечить гораздо больше «боевых» часов для ВВС, чем его пилотируемый аналог, поскольку УБЛА будут подниматься в воздух только для выполнения боевых задач и принятия участия в крупных учениях. Это позволит военно-воздушным силам при переходе на беспилотные платформы либо иметь большее число боевых самолетов в рамках данных расходов на эксплуатацию и обслуживание, либо организовать больше боевых вылетов при том же количестве самолетов.


Китайский беспилотник-невидимка 601-S Hongdu

Беспилотные системы этого класса уже проходят испытания и по всей вероятности эксплуатируются во многих странах. Разведывательный БЛА RQ-180 американской Northrop Grumman, европейские демонстрационные образцы технологий Taranis от BAE Systems и nEUROn от Dassault/Saab, а также многочисленные китайские проекты, идентифицированные по просочившимся в общественное пространство фотографиям, демонстрируют стремление стран использовать возможности малозаметных БЛА, способных работать в защищенном воздушном пространстве без опоры на уязвимые и обнаруживаемые спутниковые каналы прямого управления.

Следующим логичным шагом стало бы вооружение этих систем для выполнения в защищаемом воздушном пространстве ударов по приоритетным объектам и подавления системы ПВО противника с тем, чтобы снизить риски для пилотируемой боевой авиации. Впрочем, здесь лежит огромная этическая и моральная дилемма. Поскольку, как уже ранее обсуждалось, весьма велика вероятность нарушения работы спутниковых каналов связи или их перехвата, ведущего к потере аппарата, УБЛА вынуждены будут жертвовать большей частью своей боевой устойчивости, гибкости и скорости реагирования в случае, если для них установлены правила ведения действий в сложной боевой обстановке. С другой стороны, запрограммированные правила ведения боя и алгоритмы выбора целей и назначения приоритетов фактически передают право принятия решения по использованию летальной силы в быстро меняющихся или неожиданных ситуациях машине. Маловероятно, что западное общественное мнение и ведущие политики позволят это, по крайней мере, в отсутствии признанной экзистенциальной военной угрозы. Впрочем, многочисленные китайские программы по УБЛА, включая проект AVIC 601-S, а также развертывание Россией в Сирии «боевых роботов» наводят на мысль о том. что другие технологически продвинутые державы могут быть менее озабочены моральными и этическими нормами касательно технологии УБЛА.

Многие опытные пилоты совершенно уверены в том, что в сфере завоевания превосходства в воздухе, а это традиционно самая важная задача пилота истребителя, УБЛА еще долго не смогут заменить пилотируемый боевой самолет. Впрочем, два фактора все чаще заставляют других специалистов принимать противоположную точку зрения, состоящую в том, что в ближайшем будущем УБЛА смогут выполнять свою работу не хуже (а может быть и лучше) пилотируемых истребителей. Первый фактор — это разработка таких программ управления, как например, ALPHA, которая смогла в 2016 году, будучи запущенная на скромном коммерческом компьютерном оборудовании, за счет использования алгоритмов «нечеткой логики» последовательно обыграть несколько самых опытных инструкторов по вооружению истребителей. Традиционные аргументы против компьютеров, неспособных обработать все вероятные переменные и непредвиденное развитие событий за доли секунды воздушного боя, всё чаще «бьют» инновационное программирование и всё более функциональное и доступное оборудование.


Демонстрационный образец беспилотного ударного летательного аппарата Taranis разработки компании BAE Systems

Второе, неспособность УБЛА нынешнего поколения соперничать со сверхзвуковыми возможностями и экстремальной маневренностью пилотируемых истребителей все меньше заметна, во многом это связано с прогрессом в ракетных технологиях и интеграцией сенсоров. Так, несколько чрезвычайно малозаметных УБЛА, способных обмениваться изображениями со своих сенсоров с целью максимального повышения уровня ситуационной осведомленности, скорее всего, обеспечат себе превосходство в воздухе даже без сверхзвукового форсажа и высокой маневренности. Кроме того, современные ракеты с прямоточным двигателем, например, Meteor от MBDA, после захвата цели обеспечивают весьма увеличившиеся «зоны невозможности уклонения» по сравнению с существующими ракетами, а также демонстрируют превосходное маневрирование на конечном участке траектории и устойчивость к глушению в комбинации с более высокой вероятностью поражения, независящей от кинематики платформы-носителя на дистанциях за пределами дальности визуальной видимости. Ракеты класса «воздух-воздух» новейшего поколения, например, ASRAAM, AIM-9X, Python 5 и К-74М, способны превзойти по маневренности самые маневренные пилотируемые истребители, а большинство из них могут запускаться по целям вне линии визирования, включая пуски по целям, находящимся позади самолета-носителя. При использовании таких «инструментов» УБЛА и пилотируемые истребители, несмотря на свою маневренность, вряд ли смогут пережить бой в пределах видимости. С учетом этой динамики преимущества УБЛА касательно экономичности и большей продолжительности полета становятся всё более очевидными, ведь при неизменном бюджете значительно повышается эффективность боевой работы военно-воздушных сил. Всё это в обозримом будущем будет способствовать переходу технически продвинутых ВВС разных стран на беспилотные платформы.

Впрочем, стоит напомнить, что большая часть работы истребителей — это не высококлассный воздушный бой, а более прозаичные задачи, например, поддержание постоянной боевой готовности, наведение порядка в воздушном пространстве и демонстрация силы. И здесь возникает еще одна проблема, которую можно проиллюстрировать двумя вопросами. Первый — «смогут ли УБЛА заменить пилотируемые истребители в задачах по завоеванию превосходства в воздухе?» — совершенно отличается от второго — «захотят ли политики и общественность иметь «роботизированные истребители», перехватывающие авиалайнеры, не отвечающие на запросы, или запрограммированные УБЛА, действующие в роли воздушных полицейских в международных миссиях?» Кроме того, как показали события в Сирии, Иране и других странах, враждебные действия, как правило, охотнее предпринимаются против беспилотных самолетов и поэтому замена пилотируемых истребителей на УБЛА может привести к обострению обстановки в международных кризисах, что в свою очередь без преувеличения может вылиться в ее дестабилизацию.

Сроки выполнения текущих программ по закупкам пилотируемых истребителей, например, F-35 и F/A-18E/F, гарантируют, что в обозримом будущем, по крайней мере, в западных ВВС, беспилотная авиация, скорее всего, сохранит статус «младшего брата» своих более традиционных пилотируемых реактивных аналогов. Конечно, если не случиться крупного конфликта, который может кардинально изменить положение дел. Впрочем, для Китая, нацеленного в основном на создание военно-воздушных сил мирового класса без закостеневших процедур, присущих западным оборонным организациям, соблазн крупномасштабного принятия на вооружение УБЛА в ближайшем будущем может оказаться непреодолимым.

Использованы материалы:
www.shephardmedia.com
www.ga.com
www.lockheedmartin.com
www.northropgrumman.com
www.military.com
pikabu.ru
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Перевод:
Alex Alexeev
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

11 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти