КАЗ-АТ: комплекс активной защиты авиационной техники
Российская специальная военная операция (СВО) на Украине выявила высочайшую уязвимость авиационной техники от средств противовоздушной обороны (ПВО) противника. Практически с самого начала СВО в новостях периодически появляется информация о том, что сбит очередной самолёт или вертолёт российских военно-воздушных сил (ВВС). Хуже всего то, то эта информация зачастую подтверждается попаданием российских военных лётчиков в плен к вооружённым силам Украины (ВСУ), где они подвергаются пыткам и издевательствам, никак не осуждаемым так называемым «свободным миром».
Конечно, если послушать украинские СМИ, то российская авиация уничтожена уже полностью, причём несколько раз подряд. Впрочем, за некоторыми российскими СМИ и официальными источниками информации тоже можно отметить грех преувеличения наших достижений в части уничтожения авиации противника.
Основная тяжесть борьбы в ходе СВО ложится на танки и другие бронемашины, артиллерию и реактивные системы залпового огня (РСЗО), разве что беспилотные летательные аппараты (БПЛА), в том числе БПЛА-камикадзе, добавили новизны в ход боевых действий.
Массированное применение пехоты, бронетехники и артиллерии является следствием неспособности ВС РФ захватить господство в воздухе над Украиной. А господство в воздухе мы не можем захватить из-за уязвимости нашей авиационной техники перед зенитно-ракетными комплексами (ЗРК) противника.
Способы защиты
Потенциально снизить потери самолётов и вертолётов можно разными способами – использованием средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ), постановкой инфракрасных (ИК) помех, применением комплексов активного противодействия головкам самонаведения (ГСН) атакующих зенитных управляемых ракет (ЗУР) противника, снижением радиолокационной и тепловой заметности самолётов и вертолётов, но есть нюансы.
Отечественные средства РЭБ, от которых «с позором бежал из Чёрного моря американский эсминец Дональд Кук», почему-то небо над Украиной не закрыли – ЗУР с радиолокационным наведением периодически в наши самолёты прилетают. Обычные комплексы постановки ИК помех – тепловые ловушки, далеко не всегда способны сорвать захват современных ИК ГСН с цифровой обработкой сигнала. Комплексы активного противодействия ИК ГСН типа «Витебск», включающие не только тепловые ловушки и дипольные отражатели, но и аппаратуру обнаружения лазерного облучения, ультрафиолетовые пеленгаторы пуска ракет и станции оптико-электронного подавления (СОЭП), судя по всему, эффективнее, но тем не менее, и они не всегда обеспечивают защиту от ЗУР, особенно если противник выпускает их по несколько штук одновременно.
Вертолёт Ми-8АМТШ, оснащённый бортовым комплексом обороны Л-370Э8 «Витебск» – видны ультрафиолетовые пеленгаторы факта пуска ракет и станции оптико-электронного подавления. Изображение wikipedia.org
Что касается мер по снижению тепловой и радиолокационной заметности, то их необходимо реализовывать на этапе проектирования авиационного комплекса. Такая машина у нас пока только одна – это многофункциональный истребитель Су-57, да и то, в войсках этих самолётов, можно сказать, что и нет.
Многофункциональный истребитель Су-57 – пока ещё редкая птица в ВВС РФ. Изображение wikipedia.org
Вышеперечисленные меры позволяют лишь обмануть средства наведения ЗУР или частично нарушить их функционирование, но эти меры недостаточно надёжны. Как показывает практика, функциональное противодействие нестабильно, самым надёжным способом самообороны защищаемых объектов является физическое уничтожение атакующих боеприпасов.
Тенденции развития авиационных средств активной защиты
Идея повысить защищённость авиации путём прямого уничтожения атакующих средств противника, таких как ракеты воздух-воздух (В-В) или ЗУР, уже давно витает в воздухе.
В первую очередь речь идёт о перехвате атакующих боеприпасов собственными ракетами В-В обороняющегося самолёта. Причём существует два варианта, наиболее простой из которых – использовать для перехвата ракет В-В собственные ракеты В-В. Проблема в том, что их количество на борту самолёта ограничено, и перехватив одну-две ракеты противника, можно самому остаться без боезапаса.
Второй вариант – создание специализированных противоракет с уменьшенными габаритами и дальностью, предназначенных именно для перехвата ракет В-В и ЗУР. Таких изделий, предположительно, можно будет взять на борт в несколько раз больше. Однако, как и современные ракеты В-В, это будут дорогостоящие высокотехнологичные решения, включающие активные радиолокационные головки самонаведения (АРЛГСН) или инфракрасные головки самонаведения (ИКГСН), или ещё более дорогие комбинированные решения.
Сравнение габаритов американских ракет В-В и перспективной противоракеты В-В MSDM, а также изображение из патента компании Northrop Grumman на систему запуска оборонительных боеприпасов для боевых самолётов
Ранее этот вопрос мы рассматривали в материале Авиационные противоракеты воздух-воздух.
Радикальным способом снизить стоимость самообороны авиационных комплексов является лазерное оружие. Многими оно до сих пор воспринимается скептически – дескать, как Вы будете его питать электроэнергией, как Вы будете его охлаждать, вспоминают краску-серебрянку, плохую погоду и так далее, и тому подобное... Мы уже не раз обсуждали перспективы развития лазерного оружия, в том числе и на авиационных носителях, например, в статье Лазерное оружие на боевых самолётах. Можно ли ему противостоять?, и обязательно вернёмся к этому вопросу в будущем.
Несмотря на мнение скептиков, вооружённые силы США уже приступили к испытаниям боевой лазерной установки мощностью 300 кВт. Это много. Оружие такой мощности способно перехватить любую ракету В-В или ЗУР.
Изображение боевого лазера HELSI мощностью до 300 кВт разработки компании Lockheed Martin
Кто-то скажет, что это лишь наземный демонстратор. Да, это так, но несколько лет назад максимальная мощность испытываемых образцов не превышала 150 кВт, а ещё несколькими годами ранее 15-50 кВт. И это не какие-то газодинамические или химические лазеры, а современные компактные модели на базе твердотельных/волоконных лазеров со спектральным совмещением излучения. Прогресс явно идёт очень быстро. Да и к примеру, в бомбардировщике или в транспортном самолёте найдётся место и на такой «грузовик» – небольшая плата за возможность не бояться вражеских ракет.
Учитывая то, что самолётам и вертолётам не требуется «резать» лазерами корабли и танки, а летают они гораздо выше туманов и пыле-дымовых завес, то перспективы перед лазерным оружием открываются грандиозные, причём чем выше будет находиться летательный аппарат (ЛА), тем эффективнее он сможет применять лазерное оружие самообороны.
ВС США планируют размещать лазерные оборонительные комплексы как на транспортных самолётах и бомбардировщиках, так и на самолётах и вертолётах тактической авиации
Возможно, реперной точкой в применении лазерного оружия на боевых самолётах станет новейший американский бомбардировщик B-21 Raider, презентация которого должна состояться в конце 2022 года, не исключено, что он станет чем-то гораздо большим, чем обычный бомбардировщик.
Ведутся ли в России разработки мощных высокоэффективных лазеров, которые потенциально могут быть установлены на самолётах и вертолётах различного класса?
Это вопрос открытый, даже если что-то и разрабатывается, то под глухой завесой секретности.
Разрабатываются ли в России специализированные малогабаритные противоракеты «воздух-воздух»?
С ними, скорее всего, ещё сложнее. Даже если такие противоракеты В-В и будут разработаны, то будут они дорогими, на вооружении их будет мало. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть, как долго шли в войска ракеты РВВ-СД, и что чаще всего сбрасывают на голову ВСУ в ходе спецоперации на Украине (обычные «чугунки»).
Если перспективы создания боевых авиационных комплексов лазерного оружия в России пока под вопросом, а количество закупаемых противоракет В-В неизбежно будет ограничено их без сомнения высокой стоимостью, то, возможно, стоит рассмотреть иные способы повышения защищ1нности самолётов и вертолётов, например, комплексы активной защиты?
КАЗ – для бронетехники, и не только
Комплексы активной защиты бронетехники уже давно стали привычным явлением – разрабатываются КАЗ-ы в разных странах уже давно, разработано множество вариантов КАЗ, а концепций было сформировано ещё больше. К сожалению, несмотря на то, что первопроходцами в создании КАЗ можно считать советских специалистов, ни советская, ни российская армия по факту на вооружение серийных КАЗ так и получила. Можно сказать, что наибольшим опытом реального использования КАЗ является Израиль со своим широко разрекламированным комплексом ASPRO-A «Трофи».
Пока достаточно широкое применение КАЗ есть только на израильских танках «Меркава»
Ранее мы рассматривали различные варианты комплексов активной защиты, например, КАЗ-ПВО – комплекс активной защиты противовоздушной обороны, КАЗ-НК – комплексы активной защиты надводных кораблей и «Спрут» – комплекс активной противоторпедной защиты подводных лодок.
Концепты КАЗ-ПВО и КАЗ-НК
Комплекс активной противоторпедной защиты, в сочетании с малогабаритными противоторпедами комплекса «Пакет-ПЛ», могут значительно повысить выживаемость российских РПКСН и МЦАПЛ
Отличительной особенностью комплексов активной защиты является поражение атакующих боеприпасов на минимальной дистанции, а также использование неуправляемых боеприпасов (исключение составляет концепт комплекса активной противоторпедной защиты «Спрут», где боеприпасы управляемые, но это следствие специфики среды применения, впрочем, и в этом случае нельзя полностью исключать целесообразность применения именно неуправляемых защитных боеприпасов).
Можно предположить, что комплексы активной защиты могут быть разработаны и для размещения на самолётах и вертолётах разного класса. Попробуем рассмотреть, как может выглядеть перспективный комплекс активной защиты авиационной техники (КАЗ-АТ).
КАЗ-АТ
Защищать авиационную технику нам необходимо от двух основных типов угроз – ракет земля-воздух (З-В), то есть ЗУР, запускаемых наземными и корабельными ЗРК, и ракет «воздух-воздух» (В-В), запускаемых самолётами и вертолётами противника. Конечно, есть ещё и зенитная артиллерия, но против снарядов как управляемые противоракеты, так и КАЗ-АТ, скорее всего, будут бесполезны, да и от лазерных комплексов самообороны тоже проку будет немного.
С другой стороны, как мы уже говорили в материале Куда уйдёт боевая авиация: прижмётся к земле или наберёт высоту?, защищать авиационную технику от атакующих боеприпасов лучше всего на большой высоте, где у неё будет пространство для маневра, чистое небо для обзора на большое расстояние и возможность построения эшелонированной обороны за счёт последовательного поражения атакующих боеприпасов управляемыми противоракетами В-В, лазерным оружием и, наконец, КАЗ-АТ. А на большой высоте снарядами до самолётов и вертолётов не дотянуться, равно как и перспективным наземным/корабельным лазерным оружием противника (дальность действия этих комплексов будет ограничена).
Атакующие боеприпасы можно условно разделить на два типа. Первый тип – это боеприпасы, содержащие осколочно-фугасную/стержневую или иную боевую часть, начинённую взрывчатым веществом (ВВ) и подрывающуюся рядом с целью. Второй тип – это боеприпасы прямого, так называемого кинетического попадания.
Характерно, что второй тип – боеприпасы прямого кинетического поражения цели считаются более современными и более опасными, именно они способны наносить цели максимальные повреждения и вызывать детонацию головных частей баллистических ракет.
В любом случае, на конечном участке траектории своего полёта, последние 100-200 метров, ракета В-В или ЗУР уже практически не могут маневрировать, как из-за отсутствия времени на это, так и зачастую из-за отсутствия энергетики (особенно при стрельбе на максимальную дальность или близкую к ней). Более того, сейчас такая задача и не ставится – главное, максимально быстро и точно поразить цель.
Таким образом, ракеты В-В и ЗУР представляют собой пусть и скоростную, но прямолетящую мишень. В отличие от боеприпасов воздух-земля (В-З), гравитация играет против ракет В-В и ЗУР, при любом повреждении их траектория быстро начнёт отклоняться вниз. Даже противокорабельные ракеты, летящие параллельно земной поверхности, после поражения ЗУР на конечном участке могут по инерции долететь до атакуемого корабля, по крайней мере – их осколки. Для ракет В-В и ЗУР это сделать сложнее – сбитая ракета, скорее всего, никуда уже не попадёт.
Как и в случае с КАЗ-ПВО и КАЗ-НК, для поражения ракет В-В и ЗУР могут быть рассмотрены два типа боеприпасов – шрапнельные и неуправляемые боеприпасы с дистанционным подрывом на траектории. Можно предположить, что наилучшим решением станет одновременное использование в составе боекомплекта КАЗ-АТ, при этом боеприпасы с дистанционным подрывом на траектории должны поражать ракеты В-В и ЗУР на большем удалении – порядка 100-200 метров, поскольку ближе уже будет существовать риск поражения защищаемой машины осколками от защищающего её боеприпаса. В свою очередь шрапнельные боеприпасы должны работать на дистанции до 100 метров, далее рассеивание поражающих элементов, предположительно, станет слишком большим для обеспечения приемлемой вероятности поражения цели.
Каким образом можно разместить поражающие боеприпасы?
Можно предположить, что это будет что-то вроде контейнеров, подвешиваемых под крылом/фюзеляжем летательных аппаратов – что-то вроде пусковых установок (ПУ) неуправляемых авиационных ракет (НАР). Дополнительно ПУ могут оснащаться створками, снижающими их сопротивление воздушному потоку и уменьшающими эффективную поверхность рассеивания (ЭРП). Впрочем, подвесные контейнеры в любом случае будут увеличивать общую ЭПР летательных аппаратов. Подвесные контейнеры должны быть оснащены механизмами крайне быстрого разворота и наведения на атакующие ракеты В-В или ЗУР.
Основная проблема КАЗ-АТ – это своевременное обнаружение атакующих ракет В-В и ЗУР, вычисление их траектории и разворот в их сторону пусковых установок поражающих боеприпасов.
Можно ли реализовать КАЗ-АТ на базе средств обнаружения и сопровождения комплексов активного противодействия инфракрасным (ИК) головкам самонаведения (ГСН) типа «Витебск»? Вряд ли. Конечно, потенциально комплексы типа «Витебск» могут и должны быть интегрированы в единое целое. Не исключено, что КАЗ-АТ и будет создан на базе комплексов активного противодействия ИК ГСН. Но необходимо понимать, что точное поражение атакующих ракет В-В или ЗУР потребует выдачи средствам поражения КАЗ-АТ точного целеуказания, которое могут обеспечить только радиолокационные средства обнаружения. Таким образом, КАЗ-АТ должен включать в себя малогабаритные радиолокационные станции (РЛС), конформно размещаемые на корпусе ЛА таким образом, чтобы обеспечить круговой обзор. Возможно, что РЛС обнаружения КАЗ-АТ могут быть выполнены на базе решений для комплексов активной защиты бронетехники.
Алгоритм работы КАЗ-АТ
Может быть реализовано два режима работы КАЗ-АТ: пассивный и активный.
После набора высоты пилот активирует КАЗ-АТ, после чего он переходит в режим полностью автоматического функционирования. Датчики ИК и ультрафиолетового (УФ) излучения непрерывно осуществляют обзор окружающей местности с целью обнаружения атакующих ракет В-В или ЗУР. В этом режиме КАЗ-АТ ничего не излучает, не демаскируя ЛА, на котором он установлен – это базовый, пассивный режим работы. В случае обнаружения запуска ракеты В-В или ЗУР КАЗ-АТ переходит в активный режим – включаются РЛС обнаружения цели.
Можно предположить, что в большинстве случаев именно активный режим работы КАЗ-АТ станет основным, включаемым по умолчанию. Маломощные РЛС ближнего обзора не так уж и сильно демаскируют самолёт или вертолёт, но при этом шанс пропустить атакующую ракету В-В или ЗУР уменьшится на порядок.
Предположительно, у КАЗ-АТ будут ограниченные секторы обороны, то есть обеспечить наведение ПУ в диапазоне 360 градусов по горизонтали и вертикали вряд ли получится. Скорее всего, это будут условно прямоугольные конические секторы впереди и позади ЛА.
В случае заблаговременного обнаружения атакующих боеприпасов и направления на них ИК и УФ датчиками на большой дальности, защищаемый ЛА заблаговременно получит сигнал тревоги и информацию о необходимости осуществить разворот носовой/хвостовой частью в сторону атакующих боеприпасов для того, чтобы они попали в зону поражения ПУ КАЗ-АТ. Может быть рассмотрен вариант глубокой интеграции систем управления летательным аппаратом и КАЗ-АТ, когда в раде ситуаций доворот ЛА до необходимого положения ПУ будет осуществляться автоматически.
При входе в зону поражения атакующие ракеты В-В или ЗУР должны последовательно обстреливаться защитными боеприпасами разного типа до их уничтожения. Можно предположить, что оптимальным решением станет обязательный одновременно-последовательный (задержка между их применением будет мизерная) отстрел боеприпаса с дистанционно-подрываемой боевой частью и шрапнельного боеприпаса.
Приоритеты применения КАЗ-АТ
На каких типах летательных аппаратов может быть размещён КАЗ-АТ? Казалось бы, в первую очередь это должны быть наиболее дорогие и высокотехнологичные боевые машины российских ВВС, такие как многофункциональный истребитель пятого поколения Су-57 и стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-160М. Однако специфика этих машин сделает интеграцию на них КАЗ-АТ довольно сложной задачей.
Су-57 является малозаметным самолётом, и размещение на нём подвесных контейнеров КАЗ-АТ лишит его этого преимущества, не говоря уже о необходимости конформного размещения РЛС на фюзеляже. Аналогично на Ту-160М подвесные контейнеры резко увеличат аэродинамическое сопротивление, особенно на сверхзвуковых скоростях.
Таким образом, на машинах типа Су-57 или Ту-160М размещать комплексы типа КАЗ-АТ целесообразно только в ходе модернизации, путём глубокой интеграции в конструкцию ЛА.
Тогда где целесообразно применять КАЗ-АТ?
В первую очередь это дозвуковые ЛА, типа бомбардировщиков-ракетоносцев Ту-95, самолёта штурмовика Су-25СМ, вертолётов Ка-52 и Ми-28М/НМ, транспортных самолётов Ил-96 и машин на их базе, типа самолётов-топливозаправщиков или самолётов дальнего радиолокационного вооружения (ДРЛО). Именно на этих машинах, крайне уязвимых для ракет В-В и ЗУР, потенциал КАЗ-АТ может быть раскрыт в полной мере.
Ту-95, Су-25, Ка-52, Ми-28, А-50, Ил-76 – первые претенденты на установку КАЗ-АТ. Изображение wikipedia.org
Следом за ними могут идти такие машины, как Су-30СМ, Су-34, Су-35, МиГ-35 и другие, то есть машины четвёртого поколения (сколько бы плюсов им не ставили). Интеграция на них КАЗ-АТ будет сложнее, поскольку они могут летать на сверхзвуковых скоростях и маневрировать с большими перегрузками, тем не менее, она вполне реальна.
Забавно, но можно предположить, что наилучшим кандидатом на установку КАЗ-АТ является американский бомбардировщик Б-52, срок службы которого, судя по всему, превысит 100 лет! В этой машине сочетается надёжная, хоть и устаревшая, базовая конструкция, дополненная новейшими техническими решениями, вплоть до РЛС с активной фазированной антенной решёткой (АФАР) – опыт создания и продления жизненного цикла этой боевой машины обязательно необходимо использовать.
Б-52 и Ту-95 – вряд ли мы скоро ещё такое увидим, если вообще когда-нибудь увидим...
Последствия
Допустим, мы интегрировали КАЗ-АТ на Ту-95МСМ, к чему это приведёт?
Противнику будет нанесён урон даже без ведения боевых действий.
Каким образом?
К примеру, патрулирует Ту-95МСМ, оснащённый КАЗ-АТ, воды над Норвежским морем. Как всегда, одна из стран НАТО высылает для его сопровождения истребитель, например, новейший F-35. Но, учитывая ограниченный боекомплект ракет В-В, устанавливаемых в отсек вооружения F-35, противник не может быть уверен, что преодолеет возможности КАЗ-АТ. В результате на сопровождение потребуется отправлять две, а то и четыре машины. А это дополнительный расход на стоимость полётного часа, расход ресурса двигателей, числа взлётов и посадок вооружения – деньги немаленькие.
Но главное, конечно, это не «кошмарить» недругов в мирное время. Главное – повысить защищённость российских летательных аппаратов в условиях военного времени.
К примеру, в ходе проведения СВО на Украине российская авиация могла бы уйти с малых высот, избегая огня переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК). Стратегические бомбардировщики ракетоносцы могли бы постоянно «висеть» над линией фронта и любыми важными объектами, требующими своевременного уничтожения. Российская авиация смогла бы в полной мере захватить господство в воздухе и действовать в глубине территории Украины.
У вооружённых сил Украины не настолько много ЗУР, чтобы запускать из в сторону российских самолётов десятками, чаще всего – это одна-две ракеты, с которыми потенциально КАЗ-АТ должен справляться. Кроме того, длительная работа украинских ЗРК в активном режиме быстро приводила бы к их обнаружению и уничтожению – сейчас их тактика скорее «вдарь и беги».
В своё время много говорилось о неких «плазменных генераторах», которые превратят наши, даже устаревшие самолёты в «невидимки». Что ж, с «плазмой» как-то не срослось, а современных малозаметных самолётов российским ВВС явно не хватает. Значит, необходимо искать иные подходы – пусть противник может обнаружить наш самолёт, но вот с его уничтожением у него должны возникнуть проблемы.
Можно предположить, что создание комплектов типа КАЗ-АТ должно стать одним из важнейших приоритетов российских ВВС. При этом не стоит забывать и о других способах повышения защищённости летательных аппаратов, таких как создание авиационных противоракет В-В, лазерных комплексов самообороны и средств РЭБ. Их рациональное сочетание в рамках одного летательного аппарата позволит сделать его если не «неуязвимым», то максимально защищённым от воздействия ракет В-В и ЗУР противника.
Информация