КАЗ-ПВО – комплекс активной защиты противовоздушной обороны
Угроза с воздуха
Высокоточное оружие (ВТО) радикально изменило облик поля боя, представляя собой смертельную угрозу для вооружений, военной техники и иных военных и промышленных объектов. Увеличение дальности ВТО и его носителей поставило под угрозу даже объекты, расположенные в глубине территории страны. Высокоточное оружие может доставляться к цели пилотируемыми самолётами и беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), запускаться с кораблей и подводных лодок, мобильных и стационарных наземных пусковых установок (ПУ).
Защита от ВТО может осуществляться несколькими способами – можно уничтожать носители ВТО своим высокоточным оружием большой дальности ещё на земле, до их взлёта или выхода из порта, можно сбивать носители и само высокоточное оружие в воздухе самолётами истребительной авиации и зенитно-ракетными комплексами (ЗРК).
Разумеется, в реальности никогда не удастся обеспечить уничтожение «на земле» всех запасов ВТО у противника – слишком много типов носителей и их количества.
Перехват в воздухе тоже не всегда можно осуществить – во-первых, можно вообще потерять господство в воздухе, во-вторых, при интенсивном авианалёте, с участием множества атакующих боевых самолётов, самолётов радиоэлектронной борьбы (РЭБ), ложных мишеней, БПЛА и крылатых ракет (КР), обороняющаяся сторона просто физически может не успеть уничтожить все цели.
Уже сейчас наземные, надводные, подводные и воздушные платформы способны нанести концентрированный удар огромным количеством ВТО
В конечном итоге зачастую решение задач противовоздушной обороны (ПВО) ложится на ЗРК.
Эшелонированная система ПВО
Россия здесь находится, пожалуй, в наилучшем положении, по сравнению с другими странами мира – российские ЗРК относятся к наиболее совершенным, российские вооружённые силы строят эшелонированную противовоздушную оборону (ПВО), с применением ЗРК большой (сверхбольшой), средней и малой (ближней) дальности. Их возможности дополняются возможностями наземных комплексов РЭБ, которые в большом разнообразии производит российская промышленность, а также применением ложных целей, имитирующих реальные вооружения и объекты, и вынуждающих противника впустую тратить на них боезапас.
Российские комплексы РЭБ
Тем не менее даже такая эшелонированная структура может испытывать проблемы при массированных атаках противника – ранее эта проблема была рассмотрена в статье Прорыв ПВО превышением её возможностей по перехвату целей: пути решения.
Панцирь-С, уничтоженный в Сирии после исчерпания боекомплекта
Со временем эта проблема только усугубляется – появляются новые средства воздушного нападения, например, малогабаритные БПЛА в форм-факторе крылатой ракеты, которые в больших количествах могут развёртываться с транспортных самолётов, нести высокоточное оружие, средства РЭБ, а при необходимости и сами выступать в качестве средств поражения. Иными словами, если сейчас есть БПЛА с ВТО, то в ближайшем будущем появятся БПЛА с БПЛА с ВТО.
Десятки БПЛА типа Gremlins, запущенные с транспортных самолётов и бомбардировщиков, могут обрушить на противника сотни малогабаритных высокоточных суббоеприпасов
Со временем БПЛА будут всё сильнее уменьшаться в размерах и эволюционировать – они уже вышли на уровень оружия взвода, где БПЛА отчасти заменят противотанковые ракетные комплексы (ПТРК) и миномёты, а в ближайшей перспективе БПЛА могут применяться наземными подразделениями как индивидуальное оружие пехотинца, для поражения живой силы противника.
Микро-БПЛА могут применяться сотнями, а впоследствии и тысячами, с огромного числа носителей различного типа, начиная от отдельного пехотинца и заканчивая специализированными наземными, надводными, подводными и воздушными платформами
Средства противовоздушной обороны также не стоят на месте – применение современных головок самонаведения и газодинамического пояса управления позволяет превратить зенитные ракеты фактически в противоракеты, уничтожая атакующие боеприпасы противника прямым попаданием (hit-to-kill) с высокой вероятностью.
Однако стоимость таких противоракет весьма высока – гораздо выше, чем многих средств воздушного нападения (СВН). Да и обеспечить попадание с вероятностью 100 % всё равно не получится, поэтому расход зенитных управляемых ракет (ЗУР) на одну цель в среднем всегда будет больше единицы, что ещё сильнее смещает баланс в сторону нападающих.
Существенно изменить ситуацию могут лазерные комплексы противовоздушной обороны – с их стоимостью выстрела, сопоставимой со стоимостью топлива, необходимого для работы генератора электроэнергии. В настоящее время уже пошли в серию ЗРК с лазерным вооружением мощностью порядка 50 кВт, способные эффективно уничтожать малые БПЛА, а потенциально – и другие СВН.
Уничтожение БПЛА лазерным оружием
В дальнейшем, с увеличением мощности лазерных комплексов ПВО до 150–300–500 кВт и более, эффективность их применения по различным типам СВН ещё более возрастёт.
Кроме того, мощные лазерные комплексы ПВО могут привести к существенному снижению эффективности оптических головок самонаведения, защитить которые от лазерного излучения мощностью в десятки киловатт будет чрезвычайно сложно.
Может появиться некий «фактор лазерного оружия», когда для защиты от него потребуется усложнять и удорожать СВН, обеспечивать их противолазерной защитой, что приведёт к росту их габаритов и массы. В конечном итоге это уменьшит среднее количество СВН, которыми противник может атаковать один объект, и упростит задачу ЗРК по их поражению.
В то же время лазерные комплексы ПВО нельзя считать абсолютным оружием: их основной недостаток – это время, которое требуется для поражения каждого атакующего боеприпаса. Чем больше СВН, чем лучше они защищены, тем выше шанс, что они преодолеют противовоздушную оборону объекта, включающую лазерные комплексы ПВО и ЗРК различного типа.
Необходимо какое-то решение, позволяющее уничтожать средства воздушного нападения быстро, недорого, с высокой вероятностью и в больших количествах.
КАЗ-ПВО
Решение может быть найдено в смежной сфере – для защиты бронетехники от атакующих боеприпасов используются комплексы активной защиты (КАЗ).
Одним из основных принципов поражения атакующего боеприпаса является обнаружение его с помощью малогабаритной радиолокационной станции (РЛС) мгновенного обзора и уничтожение направленным шрапнельным зарядом или малогабаритным боеприпасом с дистанционным подрывом на траектории.
Обеспечить выживание бронетехники на поле боя, насыщенном современными противотанковыми средствами, могут только комплексы активной защиты
Другой похожий пример – комплекс активной защиты шахтных пусковых установок (ШПУ) межконтинентальных баллистических ракет (МБР), разработанный в рамках опытной конструкторской работы (ОКР) «Мозырь».
Достоверные сведения об этом комплексе отсутствуют.
По открытым данным, он включает в себя от нескольких десятков, до нескольких сотен стволов с готовыми поражающими элементами (ГПЭ) – высокопрочными металлическими шариками диаметром до 30 мм и стреловидными поражающими элементами, которые выстреливаются навстречу падающей ядерной боеголовке по данным РЛС и обеспечивают её поражение на высоте до шести километров.
Суммарная скорость встречи ГПЭ и боеголовки составляет порядка шести километров в секунду, что приводит к необратимому разрушению боеголовки. В одном залпе может быть до 40 тысяч различных ГПЭ.
Предположительно комплекс «Мозырь» является полностью автоматическим и работает без участия оператора.
Принцип действия КАЗ «Мозырь»
С использованием наработок по КАЗ для защиты бронетехники и наработок по ОКР «Мозырь» может быть создан перспективный комплекс активной защиты противовоздушной обороны (КАЗ-ПВО).
Его задачей станет защита ближнего рубежа, на дальности порядка 100–2000 метров, от атакующих средств воздушного нападения противника.
Конструктивно перспективный КАЗ-ПВО должен включать в себя блоки стволов с боеприпасами различного типа, радиолокационные и оптические средства обнаружения цели. Предположительно, КАЗ-ПВО должен включать в себя две подсистемы: горизонтальную – для защиты от боеприпасов, атакующих сбоку, а также вертикальную – для защиты от боеприпасов, атакующих сверху.
В подсистеме для защиты от боеприпасов, атакующих сбоку, четыре блока стволов должны быть смонтированы на поворотной платформе под углом 90 градусов друг относительно друга. Каждый блок должен быть оснащён индивидуальными сервоприводами вертикального наведения. Сервоприводы наведения должны обладать высочайшей скоростью разворота, порядка 180–360 градусов в секунду.
Рядом с блоками стволов должны находиться РЛС кругового обзора, предположительно, миллиметрового или сантиметрового диапазона длин волн.
Компактная РЛС кругового обзора Spyglass, предназначенная для наведения высокоэнергетического лазера ПВО HEL (High Energy Laser)
В верхней части конструкции должен располагаться блок оптико-локационной системы (ОЛС), включающей дневной и ночной каналы, и осуществляющей обзор местности в четырёх направлениях, синхронно с РЛС, без необходимости доворота ОЛС. В качестве перспективного средства обнаружения для КАЗ-ПВО может быть рассмотрено использование лазерных радаров – лидаров.
Вариант компоновки комплекса КАЗ-ПВО, предназначенного для защиты от высокоточных боеприпасов, атакующих сбоку
Конструкция подсистемы для защиты от боеприпасов, атакующих сверху, аналогична, только в ней блоки стволов направлены вертикально вверх и могут отклоняться высокоточными приводами в заданном диапазоне углов. Направление обзора РЛС и ОЛС также ориентировано вверх.
Вариант компоновки комплекса КАЗ-ПВО, предназначенного для защиты от высокоточных боеприпасов, атакующих сверху
Вполне вероятно, что может быть разработан единый комплекс, обеспечивающий защиту во всём диапазоне высот и направлений атаки.
Вариант компоновки комплекса КАЗ-ПВО, предназначенного для защиты от высокоточных боеприпасов, атакующих с любого направления
Для поражения целей могут использоваться шрапнельные заряды с металлическими шариками или стреловидными поражающими элементами, неуправляемые боеприпасы с осколочными или стрежневыми боевыми частями (БЧ), с дистанционным подрывом на траектории. Также может быть рассмотрено применение стволов, снаряжённых по принципу систем типа Metal Storm, с последовательным расположением зарядов и поражающих элементов в одном канале ствола.
Изображения и схема снаряжения комплексов типа Metal Storm
Принцип функционирования комплексов типа Metal Storm
Состав боекомплекта КАЗ-ПВО может варьироваться в зависимости от ожидаемых, наиболее вероятных типов целей.
При обнаружении РЛС/ОЛС/лидаром подлетающего боеприпаса противника осуществляется расчёт его траектории и предполагаемой точки встречи, исходя из текущего положения стволов комплекса. Затем осуществляется разворот ближайшего к линии перехвата блока стволов и производство выстрела. По сути – КАЗ-ПВО должен представлять собой идеальную машину для стрельбы «по тарелочкам».
Большая часть средств воздушного нападения, которые могут быть применены противником в больших количествах, представляет собой дозвуковые цели и легко могут быть поражены КАЗ-ПВО.
Но и более сложные СВН потенциально также могут быть перехвачены – наиболее совершенные КАЗ для защиты бронетехники могут поражать даже бронебойные подкалиберные оперённые снаряды (БОПС), представляющие собой вольфрамовый или урановый лом, движущийся с гиперзвуковой скоростью порядка 5 М.
При обнаружении атакующего боеприпаса на расстоянии порядка 2000–3000 метров его поражение может осуществляться на расстоянии порядка 100–500–1000 метров и более, в зависимости от типа атакующего боеприпаса и интенсивности авианалёта.
Уничтожение атакующих боеприпасов на минимальной дистанции потребует оснащения КАЗ-ПВО достаточно прочными конструктивными элементами, в том числе оптико- и радиопрозрачными, защищающими его от осколков уничтоженного боеприпаса.
Преимуществами КАЗ-ПВО является минимальная стоимость боеприпасов (в них не будут устанавливаться дорогостоящие головки самонаведения и вообще какие-либо системы управления, за исключением блоков дистанционного подрыва на траектории, необходимых для некоторых типов поражающих элементов), а также высочайшая скорость реакции и возможность полностью автоматической работы, без участия человека.
Алгоритмы работы КАЗ-ПВО должны определять тип атакующего боеприпаса, исходя из анализа скорости и траектории его полёта. В зависимости от угрозы, которую будет представлять то или иное средство воздушного нападения, для его уничтожения может применяться один или несколько стволов, один или несколько различных типов боеприпасов, например, боеприпас с дистанционным подрывом на траектории, с осколочной БЧ и шрапнельный заряд.
При работе в группе несколько КАЗ-ПВО могут атаковать один подлетающий боеприпас, при этом один КАЗ-ПВО будет атаковать подлетающий боеприпас «в лоб», а расположенный рядом – этот же боеприпас сбоку. Хотя это и увеличит расход боекомплекта, но зато и существенно повысит вероятность поражения атакующих боеприпасов противника. Кроме того, остатки атакованного сбоку боеприпаса противника с большей вероятностью пролетят мимо КАЗ-ПВО, атакующего «в лоб».
Наличие четырёх блоков стволов, ориентированных в разные стороны света, позволит обеспечить круговую оборону от подлетающих боеприпасов противника и минимизировать время, необходимое для разворота в сторону атакующего боеприпаса.
В случае если атака ведётся с одного или двух направлений и исчерпания боекомплекта в соответствующих пакетах стволов, изначально ориентированных в эту сторону, может быть осуществлён разворот на 180 градусов двух других блоков стволов с неизрасходованными боеприпасами.
В подсистеме для защиты от боеприпасов, атакующих сверху, четыре блока стволов должны иметь возможность индивидуального наведения на атакующий боеприпас.
Таким же образом должны располагаться РЛС и ОЛС наведения. Зона обнаружения и поражения вертикальной подсистемы должны пересекаться с зоной обнаружения и поражения горизонтальной подсистемы.
Разумеется, обе подсистемы должны быть синхронизированы.
Например, боеприпас противника, атакующий ЗРК, расположенный за КАЗ-ПВО, может быть последовательно атакован на встречном курсе «горизонтальной» подсистемой, при непопадании, при пролёте над КАЗ-ПВО он будет атакован «вертикальной» подсистемой, а при вторичном непопадании он может быть атакован ещё и вдогон «горизонтальной» подсистемой.
Выводы
Создание КАЗ-ПВО позволит значительно снизить эффективность нанесения противником массированных ударов высокоточным оружием.
Поскольку стоимость боеприпасов для КАЗ-ПВО должна быть значительно ниже, чем стоимость высокоточного оружия, то критерий «стоимость-эффективность» будет работать в пользу средств обороны, а не нападения. В особенности этот эффект должен проявиться при совместном применении КАЗ-ПВО и перспективных лазерных комплексов противовоздушной обороны.
Применение КАЗ-ПВО позволит повысить живучесть ЗРК всех классов, обеспечив их защиту от атаки высокоточными боеприпасами противника, в том числе специализированными, предназначенными именно для уничтожения средств противовоздушной обороны. Это позволит ЗРК сосредоточиться на поражении носителей и наиболее опасных СВН, например, гиперзвуковых боеприпасов. Уменьшится количество случаев поражения ЗРК после исчерпания его боезапаса – КАЗ-ПВО или перехватит все атакующие боеприпасы противника, или даст время расчётам ЗРК пополнить боекомплект ЗУР.
Защитой ЗРК роль КАЗ-ПВО не исчерпывается.
Этот комплекс может применяться для обороны особо важных объектов – ШПУ с МБР, атомных и гидроэлектростанций, важнейших крупных промышленных предприятий, аэродромов, мест базирования кораблей и подводных лодок, складов вооружений и боеприпасов, а также многого другого. Для защиты стационарных объектов КАЗ-ПВО может быть реализован в контейнерном исполнении, с подключением к системам энергоснабжения защищаемого объекта (разумеется, с резервным источником электропитания).
Наличие КАЗ-ПВО позволит нивелировать преимущество потенциального противника в количестве и качестве ВТО, заставит противника тратить сотни высокоточных боеприпасов там, где он мог бы обойтись десятком – это будет чёрная дыра, в которую будут проваливаться деньги налогоплательщиков противника, потраченные на изготовление высокоточного оружия.
Применение КАЗ-ПВО позволит сместить критерий «стоимость-эффективность» в пользу обороняющихся, во многом обесценит действенность проведения масштабных наступательных воздушных операций. Чрезвычайно усложнит или сделает невозможным нанесение рейдерских ударов, незаконно осуществляемых некоторыми странами, в том числе без вхождения носителя в воздушное пространство жертвы.
В XXI веке системы активной обороны станут важнейшим фактором выживания боевой техники и достижения превосходства в войнах и вооружённых конфликтах.
Создание комплексов типа КАЗ-ПВО может стать одним из наиболее простых и эффективных решений для защиты от массированного применения противником средств воздушного нападения.
Информация