Проект «Кондор»: смерть с небес
Как мы уже говорили ранее в материале «Проблема высокой стоимости высокоточных боеприпасов и пути её решения», российская спецоперация на Украине выявила высочайшую потребность вооружённых сил Российской Федерации (ВС РФ) в высокоточном оружии. Проблема в его высокой стоимости, ограниченных объёмах и длительных технологических циклах производства.
Путём создания специальных комплектов ряд неуправляемых боеприпасов может быть конвертирован в высокоточные, например, такие мероприятия могут быть реализованы по отношению к свободнопадающим авиабомбам, артиллерийским снарядам, неуправляемым авиационным ракетам (НАР) и снарядам реактивных систем залпового огня (РСЗО). Такие образцы, хоть уступают изделиям, изначально изготовленным как высокоточные, но зато обходятся вооружённым силам значительно дешевле и потенциально могут изготавливаться в большем количестве.
Но, как показывает мировой опыт, на базе неуправляемых изделий можно создать лишь высокоточное оружие ограниченной дальности, порядка пятидесяти и максимум ста километров, а в условиях активного противодействия противника, вооружённые силы которого оснащены современными зенитно-ракетными комплексами (3РК), а также средствами контрбатарейной борьбы и высокоточным оружием сравнимой дальности (50–100 км), возникает потребность насыщения вооружённых сил недорогим высокоточным оружием, дальность полёта которого позволяет применять его вне зоны досягаемости ЗРК и средств контрбатарейной борьбы противника.
Обозначим проект перспективного управляемого планирующего боеприпаса большой дальности (УПБ-БД) как «Кондор».
Андский кондор может парить в воздухе часами, практически не двигая крыльями. Изображение wikipedia.org
Система наведения и управления
В первую очередь УПБ-БД «Кондор» необходимо оснастить максимально недорогим оборудованием наведения, каковым является наведение по сигналам глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС).
Создание независимой глобальной навигационной спутниковой системы стало одним из важнейших достижений РФ. Изображение wikipedia.org
Такое высокоточное оружие не сможет поражать движущиеся цели? Да, но такой возможностью не обладают и куда более дорогие крылатые и баллистические ракеты типа «Калибр» и «Искандер».
Сигналы ГЛОНАСС можно заглушить средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ)? Возможно, но, скорее всего, лишь на весьма ограниченном участке местности, по крайней мере, на Украине «выключить» американскую систему спутниковой навигации GPS мы не можем, вооружённые силы Украины (ВСУ) без проблем применяют оружием с GPS наведением.
Противник выведет из строя спутники ГЛОНАСС? Но это уже будет совсем другая война. В этом случае мы тоже выведем из строя спутники GPS, и большой вопрос, кому будет хуже (будет хуже США и их союзникам, так как они гораздо сильнее завязаны на высокотехнологичные вооружения, чем ВС РФ).
В общем, для огромного количества локальных конфликтов, к которым относится и спецоперация на Украине, ГЛОНАСС-наведения на высокоточных боеприпасах типа «Кондор» вполне достаточно. Да и, по сути, какой-либо альтернативы спутниковому наведению для недорогих решений нет, все иные варианты или значительно дороже, или неприменимы для высокоточного оружия большой дальности.
Приёмовычислительный модуль ГЛОНАСС/GPS 1К-181. Изображение wikipedia.org
Питание системы наведения и управления электроэнергией будем осуществлять от литий-диоксид марганцевых (Li-MnO2) или литий-тионилхлоридных (Li-SOCl2) батарей, обладающих огромным сроком службы и устойчивостью к воздействию низких температур.
Двигатель
С двигателем всё просто – на УПБ-БД «Кондор» мы от него полностью откажемся. Турбореактивный двигатель (ТРД) – это очень дорого. Недорогих высокоэкономичных малогабаритных авиадвигателей, как бензиновых, так и электрических, у нас или нет, или их крайне мало, не хватает даже для многоразовых БПЛА. Тратить их на одноразовый боеприпас – просто расточительство.
Как же мы тогда получим дальность применения в сотни километров?
Корпус
Ключ к получению большой дальности в проекте «Кондор» – это использование планирующего корпуса с высоким показателем аэродинамического совершенства и носителя, обеспечивающего соответствующую дальность планирования и массовую выброску планирующих боеприпасов.
Дальность планирования определяется аэродинамическим качеством летательного аппарата. При аэродинамическом качестве равном 30, летательный аппарат, планируя с высоты 1 километр, пролетит 30 километров по горизонтали. Например, у американского стратегического разведчика U-2 аэродинамическое качество составляет 28 единиц, у советских самолётов Мясищева М-17 и М-55 – примерно 30 единиц, а у немецкого планера Schleicher ASH-25 – целых 60 единиц.
Планер Schleicher ASH-25. Изображение wikipedia.org
Аэродинамическое качество показывает дальность планирования без учёта влияния ветра. Можно предположить, что для получения дальности полёта планирующего боеприпаса порядка 100–200 километров при сбросе с высоты порядка десяти километров его корпус должен обладать аэродинамическим качеством на уровне не менее 30 единиц.
Предположительно, корпус перспективного УПБ-БД «Кондор», по сути конструктивно более близкого к БПЛА-камикадзе, чем к авиабомбе, будет представлять собой высокоплан с крылом большого удлинения. Необходимость транспортировки большого количества УПБ-БД «Кондор», скорее всего, приведёт к реализации в его конструкции раскрывающихся крыльев, а скорее, поворотного монокрыла, разворачивающегося после сброса боеприпаса.
Концепт УПБ-БД «Кондор» с прямым поворотным крылом большого удлинения. Изображение выполнено автором
Необходимость минимизации массы и трудоёмкости изготовления УПБ-БД «Кондор» предполагает использование полимерных или композитных материалов, при этом последние обычно обладают более высокой стоимостью, но и большей прочностью на изгиб, лучшим соотношением масса/прочность.
Примерно так может выглядеть изготовление композитного корпуса на машине радиального плетения.
Предположительно оптимальным решением для изготовления пластиковой обшивки корпуса и крыла УПБ-БД «Кондор» станет применение термопластавтоматов и экструзионных машин, способных выдувать полимерные изделия сложной формы в огромных количествах. Полученные заготовки после минимальной механической обработки будут идти на участок сборки.
Маловероятно, что удастся достичь необходимой прочности конструкции только за счёт несущего корпуса. Скорее всего, как для корпуса, так и для крыла потребуется внутренняя рама. Наилучшим решением стало бы получение такой рамы тем же способом, что и корпуса, и крыльев – что-то вроде лонжеронов и/или сотовой конструкции сложной формы. Если пластик не обеспечит необходимую жёсткость, то решением, возможно, станет создание алюминиевой рамы, причём для снижения себестоимости её изготовление может осуществляться из промышленных решений (уголков, профилей), применяемых на гражданском рынке.
Термопластавтомат (вверху, слева), экструзионная машина (справа) и алюминиевый профиль, полученный методом экструзии (внизу, слева). Изображение wikipedia.org
Необходимо понимать, что УПБ-БД «Кондор» не предназначен для применения с самолётов тактической авиации, для этого класса вооружений необходим специфичный носитель, о котором поговорим чуть ниже.
Боевая часть
Разумеется, в УПБ-БД «Кондор» не удастся установить боевую часть, сравнимую с теми, что размещаются в крылатых и баллистических ракетах большой дальности, то есть порядка 300–500 килограмм. Однако, как показывает практика, высокоточное оружие прекрасно обходится боевыми частями куда меньшей массы, компенсируя мощность взрыва точностью попадания.
Можно предположить, что масса боевой части УПБ-БД «Кондор» должна составлять порядка 10–50 килограмм, что примерно находится в диапазоне масс боевой части 122-мм снаряда РСЗО «Град» и осколочного снаряда калибра 152 мм. Потенциально может быть создано несколько типоразмеров УПБ-БД «Кондор», например, с БЧ массой 10 килограмм, 20 килограмм, 50 килограмм и так далее.
Макет зажигательной головной части 9Н510 снаряда калибра 122 мм для РСЗО «Град». Изображение wikipedia.org
Транспортно-пусковой контейнер (ТПК)
Из-за специфичной формы УПБ-БД «Кондор» для его хранения нерационально применять стандартные ТПК цилиндрической или прямоугольной формы, поскольку в этом случае большая часть контейнера будет «везти воздух».
Предположительно, лучше использовать не герметичный ТПК, а что-то типа внешнего рамного ТПК-экзоскелета, к которому будет крепиться УПБ-БД «Кондор» в процессе транспортировки, чтобы не допустить его повреждения, особенно длинных и тонких крыльев. В нём же он должен сбрасываться с носителя.
Концепт УПБ-БД «Кондор» со сложенным (повёрнутом вдоль корпуса) крылом в ТПК рамного типа. Изображение выполнено автором
После сброса в хвостовой части ТПК раскрывается небольшой парашют, стабилизирующий его в положении, близком к вертикальному. Затем замки открываются, после чего УПБ-БД «Кондор» выпадает из ТПК под действием силы тяжести и направляется к своей цели.
Транспортировка УПБ-БД «Кондор» в ТПК-экзоскелетах должна осуществляться в групповых герметичных контейнерах, рядами, на стеллажах.
Если же практика покажет необходимость полноценного герметичного ТПК, то, предположительно, он может быть выполнен из пластика с внутренними рёбрами жёсткости или методом намотки из стекловолокна и будет иметь квадратное или трапециевидное сечение.
Концепт УПБ-БД «Кондор» со сложенным (повёрнутом вдоль корпуса) крылом в герметичном ТПК. Изображение выполнено автором
Массогабаритные характеристики
Каковы должны быть вес и габариты УПБ-БД «Кондор» для доставки БЧ массой 10–50 килограмм?
Максимальная масса вышеупомянутого немецкого планера Schleicher ASH-25 составляет 750 килограмм, пустого – 478 килограмм, то есть 272 килограмма полезной нагрузки – это более трети от максимального веса. Длина ASH-25 составляет почти девять метров, а размах крыльев – почти двадцать шесть метров.
Для полезной нагрузки, то есть БЧ массой 50 килограмм, максимальная масса УПБ-БД «Кондор» составит порядка 150–200 килограмм. Пропорционально уменьшая габариты, получим длину корпуса около двух метров при размахе крыльев порядка пяти метров.
Таким образом, в транспортно-пусковом контейнере УПБ-БД «Кондор» будет иметь габариты 6х0,5х0,5 метра, то есть где-то на уровне габаритов «настоящей» крылатой ракеты, только весить он будет на порядок меньше. При уменьшении массы боевой части, например, до 10–20 килограмм, максимальная масса УПБ-БД «Кондор» составит менее 100 килограмм, а габариты в ТПК сократятся примерно до 3х0,25х0,25 метра.
В реальности масса и габариты УПБ-БД «Кондор» могут быть больше, поскольку зависимость при изменении массы/размерности планера может быть непрямой, но, варьируя массу БЧ в диапазоне от 10 до 50 килограмм, а также габариты планера, с высокой вероятностью можно уложиться в минимум (масса порядка 100 кг, габариты в ТПК 3х0,25х0,25 метра) и максимум (масса порядка 200 кг, габариты 6х0,5х0,5 метра).
Существует вероятность того, что реализовать раскладные крылья/монокрыло будет сложно и дорого – будут отказы на этапе сброса и раскрытия. Тогда более целесообразным решением окажется использование неподвижного крыла – в диапазоне масс БЧ 10–20 килограмм и при общей ширине крыла/крыльев порядка трёх метров это вполне допустимо. В этом случае ТПК как таковой вообще не потребуется. УПБ-БД «Кондор» будут размещаться последовательно с небольшим смещением в специальных кассетах, которые будут занимать целый «этаж» в отсеке вооружения носителя.
Концепт УПБ-БД «Кондор» с нескладным крылом. Изображение выполнено автором
В зависимости от итоговой формы корпуса и габаритов могут быть рассмотрены различные варианты повышения плотности размещения УПБ-БД «Кондор» в отсеке вооружения Ил-76Б. Изображение выполнено автором
Остаётся подобрать для УПБ-БД «Кондор» соответствующий носитель.
Носитель
Специфика УПБ-БД «Кондор» исключает применение для его сброса самолётов тактической авиации – это изделие не предназначено для высоких перегрузок и его, скорее всего, нельзя будет размещать на внешней подвеске. Да и смысла нет – слишком мало УПБ-БД «Кондор» поднимет тот же Су-34/Су-35С, а стоимость часа его полёта во многом «обнулит» меры по снижению стоимости самого боеприпаса.
То же самое относится и к бомбардировщикам-ракетоносцам – нести на внешней подвеске нельзя, приспосабливать УПБ-БД «Кондор» к внутренним отсекам нет смысла. Бомбардировщиков-ракетоносцев у нас мало, пусть лучше доставляют более серьёзное оружие.
Можно предположить, что наилучшим вариантом для сброса УПБ-БД «Кондор» станут модифицированные транспортные самолёты Ил-76, обозначим их условно как Ил-76Б.
Самолёты Ил-76 обладают внушительным грузовым отсеком. Изображение wikipedia.org
Конечно, транспортных самолётов типа Ил-76 ВС РФ всё время не хватает, как и машин на их базе – топливозаправщиков и самолётов ДРЛО. Однако в настоящее время вроде как смонтированы новые производственные линии, на которых планируется довести ежегодное производство Ил-76 разных модификаций до 12 штук в год. Таким образом, выделить два-четыре самолёта для переоборудования в носители УПБ-БД «Кондор» вполне реально, а если комплекс зарекомендует себя положительно, то и восемь-двенадцать самолётов.
Какое переоборудование Ил-76 потребуется?
Транспортный самолёт Ил-76 обладает грузовым отсеком габаритами 20х3,45х3,4 метра (вообще длина грузового отсека 24,5 метра, но из неё 4,5 метра рампа), грузоподъёмность 28–60 тонн, дальность полёта с полезной нагрузкой 40 тонн – 6 500 километров. Всё пространство грузового отсека, он же отсек вооружения, займёт система хранения и сброса, представляющая собой многоярусный стеллаж с транспортёрами-толкателями, размещёнными параллельно.
При габаритах ТПК 6х0,5х0,5 метра в переоборудованный грузовой отсек Ил-76Б поместится 108 УПБ-БД «Кондор» (шесть в ряд, шесть в высоту, три в глубину). При этом масса всех 108 УПБ-БД «Кондор» составит около двадцати тонн. Даже если масса оборудования для выброса и хранения БПЛА составит столько же, то это всё равно будет почти на треть меньше максимальной грузоподъёмности исходного Ил-76.
Уменьшение массы и габаритов приведёт к соответствующему увеличению количества УПБ-БД «Кондор», размещаемых на борту модифицированного Ил-76Б (нелинейно, поскольку одновременно будет возрастать масса системы хранения и сброса из-за большего числа стеллажей).
Для варианта с нескладным крылом шириной около трёх метров при кассетном размещении в Ил-76Б поместится примерно 60–120 УПБ-БД «Кондор», в зависимости от их итоговых габаритов и способа компоновки в отсеке.
Примерно так может размещаться вариант УПБ-БД «Кондор» с нескладным крылом, только стеллаж будет ориентирован вертикально, и боеприпасы в нём будут располагаться ещё и последовательно. Изображение wikipedia.org
Скорость сброса УПБ-БД «Кондор» будет определяться только ограничениями из-за возможности их столкновения в воздухе на начальном этапе полёта. К примеру, при сбросе УПБ-БД «Кондор» с интервалом в 1–3 секунды на полную выброску боекомплекта уйдёт примерно 2–7 минут.
Транспортировка и сброс боеприпасов с транспортных самолётов прорабатываются уже давно разными предприятиями в различных странах мира.
Презентация системы запуска крылатых ракет с транспортного самолёта Rapid Dragon от компании Lockheed Martin
Этот вариант вполне применим и для запуска УПБ-БД «Кондор». Изображение из презентации Lockheed Martin
Программирование координат цели может осуществляться по беспроводному промышленному протоколу Zigbee прямо внутри отсека вооружения, а активация включения электроники будет происходить после механического замыкания контактов при установке в отсек вооружений Ил-76Б.
Цена вопроса
При создании УПБ-БД «Кондор» необходимо – руководствоваться минимизацией стоимости и максимальным использованием гражданских и промышленных комплектующих. Это потребует от ВС РФ принятия решений о том, чем они готовы пожертвовать ради возможности нанесения массированных ударов по противнику за минимальную цену. От чего можно отказаться? Например, от хранения при низких температурах – да, УПБ-БД «Кондор» придётся хранить при температурах до –20, а то и –10 градусов Цельсия. Можно отказаться от устойчивости к поражающим факторам ядерного взрыва – это оружие локальных конфликтов, от перегрузок, чрезмерных вибраций и многого другого.
Что мы получим взамен?
Использование гражданских/промышленных комплектующих потенциально позволит снизить стоимость УПБ-БД «Кондор» до уровня 3 000–5 000 долларов США по текущему курсу. Это экспертная оценка, основанная на стоимости гражданских БПЛА, электроники, информации о возможности и стоимости производства полимерных изделий экструзионным способом и на других факторах.
Например, можно рассмотреть использование в конструкции УПБ-БД «Кондор» смартфонов среднего класса – современный смартфон, даже среднего класса, в несколько раз мощнее, чем бортовой компьютер марсохода Curiosity или истребителя F-22. Скрытое приобретение полмиллиона-миллиона смартфонов по оптовой цене 300 долларов США за штуку, в какой-нибудь азиатской стране с миллиардным населением – вполне реально.
Затем они разбираются, маркировка удаляется, платы перепрошиваются, программируются, устанавливаются в защищённый корпус и интегрируются в конструкцию системы управления в качестве модуля ГЛОНАСС/GPS и выдачи команд на блок управления приводами. Такое решение может обеспечить УПБ-БД «Кондор» даже дневной оптической системой наведения на конечном участке (при установке дополнительного объектива на модуль встроенной камеры).
Современный смартфон – это кладезь высокотехнологичных электронных компонент. Изображение wikipedia.org
Производство должно осуществляться огромными партиями – ориентировочно по 150–300 тысяч изделий в год или 411–822 изделия в день. Для производства таких объёмов потребуется завод на 20–40 роботизированных конвейерных линий, включающих экструзионные машины, участки мехобработки, сборки и многое другое.
Выводы
Какие преимущества предоставит ВС РФ настолько дешёвый управляемый боеприпас большой дальности, изготавливаемый в огромных количествах?
Война превратится для противника в кошмар. Один-два вылета четырёх Ил-76Б в сутки, и на противника упадёт свыше 800 высокоточных боеприпасов, выпущенных с расстояния 100–200 километров, это не считая всего остального, чем наши вооружённые силы могут порадовать противника.
Да, с помощью УПБ-БД «Кондор» нельзя поражать подвижные цели, но можно поражать стационарные и квазистационарные. А поражая стационарные и квазистационарные цели, можно лишить противника и мобильных: самолёты на аэродромах, авиаремонтные и танкоремонтные заводы, вплоть до отдельных цехов, хранилища горюче-смазочных материалов (ГСМ), электростанции и электроподстанции, газораспределительные узлы, мосты и понтонные переправы, железнодорожные узлы. Обладая огромным количеством высокоточных боеприпасов большой дальности, можно просто не давать противнику поднять голову.
Повредили железнодорожные пути – через час противник начал ремонт, ещё через полчаса новый «Кондор» уничтожает все результаты ремонта, а заодно и не успевшую уехать ремонтную бригаду, через час ещё один «Кондор», затем еще и ещё – их можно просто посылать в одну точку «на всякий случай», чтобы точно знать, что железнодорожного сообщения в этом месте гарантированно не будет. То же самое можно делать с линиями электропередач (ЛЭП), мостами и другими аналогичными объектами.
Недостаток УПБ-БД «Кондор» – низкая скорость полёта, которая будет составлять менее трёхсот километров в час? Но стационарные цели далеко не убегут. В любом случае это не более часа полёта с момента запуска и до момента удара.
УПБ-БД «Кондор» будет легко сбить ЗРК? Далеко на факт, поскольку его эффективная поверхность рассеивания (ЭПР) будет не слишком велика из-за широкого применения полимеров в конструкции корпуса, обтекаемого корпуса, отсутствия вращающихся частей – винтов, лопастей турбины двигателя. Переносной зенитно-ракетный комплекс (ПЗРК) или иной ЗРК с зенитными управляемыми ракетами (ЗУР) с инфракрасной головкой наведения (ИК ГСН) его не захватит, поскольку в УПБ-БД «Кондор нет «горячего» двигателя, придётся тратить что-то подороже – с радиолокационным наведением.
Самое главное, что вероятность поражения УПБ-БД «Кондор» с помощью ЗУР вообще не важна – хотите сбивать? Никаких проблем – сбивайте!
Заданная стоимость УПБ-БД «Кондор» на порядок, а то и на два порядка (!) меньше, чем стоимость ЗУР противника, особенно ЗУР для ЗРК стран НАТО – там ценник в один-пять миллионов долларов за ЗУР вполне привычен. В результате противник попадает в ситуацию цунгцванга – либо он позволяет УПБ-БГ «Кондор» беспрепятственно уничтожить свою цель, либо сбивает его, в процессе чего тратит ресурсов в 10–100 раз больше, чем стоит УПБ-БД «Кондор», а то и больше, чем уничтожаемый «Кондором» объект.
Противник подавит/исказит сигнал GPS/ГЛОНАСС над защищаемыми объектами? Так ему придётся всю страну «закрыть» – все мосты, железные дороги, электростанции, электроподстанции и электросети, а это в принципе невозможно. Кроме того, до какой высоты будет распространяться зона глушения – 100 метров, 500 метров? Потерю навигационного сигнала на конечном участке вполне можно компенсировать траекторией полёта УПБ-БД «Кондор», когда большую часть маршрута он полого планирует, а с заданной высоты, почти над целью, переходит в пикирование, как это делают хищные птицы. Можно даже сбрасывать отстреливать крылья/монокрыло для максимального набора скорости перед ударом. Конечно, при утере сигнала риск промаха повысится, но с учётом низкой стоимости боеприпаса это будет не так критично, как при ударах «настоящими» крылатыми ракетами.
Управляемый планирующий боеприпас большой дальности «Кондор» – потенциально это 1–2 вылета четырёх Ил-76Б в сутки, которые в совокупности могут наносить свыше 400–800 ударов в день, 2 800–5 600 ударов в неделю, 12 000–24 000 ударов в месяц, 146 000–292 000 ударов в год на глубину 100–200 километров от границы или линии фронта.
Какая страна, какая экономика выдержит такой вал? Можно ли обеспечить развёртывание и снабжение вооружённых сил в таких условиях? Как долго продержалась бы Украина в целом и ВСУ в частности в таких условиях?
Информация