Повышение защищённости разведывательных БПЛА от FPV-перехватчиков
Разведывательные БПЛА самолётного типа являются одним из важнейших элементов разведывательно-ударных контуров (РУК) в зоне проведения специальной военной операции (СВО). Именно от разведывательных БПЛА самолётного типа зачастую получают целеуказание все прочие элементы РУК – авиация, артиллерия, реактивные системы залпового огня (РСЗО), оперативно-тактические ракетные комплексы (ОТРК) и операторы FPV-дронов.
Разведывательные БПЛА самолётного типа обладают достаточно большой дальностью и продолжительностью полёта, а их небольшие размеры в сочетании с часто использующейся схемой типа «крыло» делают их относительно малозаметными для радиолокационных станций (РЛС) противника.
Однако малозаметными – это не значит невидимыми. Предположительно, разведывательные БПЛА самолётного типа неплохо обнаруживаются израильскими РЛС RADA, а наличие двустороннего канала управления позволяет обнаруживать их и с помощью средств радиотехнической разведки (РТР). И если РЛС противника можно обнаружить по их излучению и уничтожить противорадиолокационными ракетами (ПРР) или иными средствами поражения, то засечь средства РТР, работающие в пассивном режиме, практически невозможно.
РЛС RADA где-то на Украине
Использовать для уничтожения разведывательных БПЛА самолётного типа зенитные ракетные комплексы (ЗРК) не слишком эффективно как из-за высокой стоимости и дефицита у противника зенитных управляемых ракет (ЗУР), так и из-за рисков уничтожения самих ЗРК. При этом высота полёта разведывательных БПЛА самолётного типа делает их неуязвимыми для стрелково-пушечного вооружения.
Современные западные ЗРК с их дорогими ЗУР не слишком эффективны для охоты на российские разведывательные БПЛА самолётного типа
Казалось бы, видит око, да зуб неймёт?
Однако противник нашёл решение – уничтожение разведывательных БПЛА самолётного типа обеспечивается с помощью FPV-дронов-перехватчиков. Судя по открытым данным, с помощью FPV-перехватчиков противником уже были уничтожены десятки, а то и сотни российских разведывательных БПЛА самолётного типа.
Российскими специалистами были предприняты меры противодействия, например, разведывательные БПЛА были оснащены средствами обнаружения FPV-дронов – при их приближении автоматически выполняется манёвр уклонения с изменением высоты и направления полёта. Дальность и время полёта FPV-дронов на большой высоте ограничены, так что теоретически разведывательный БПЛА может уклоняться до тех пор, пока у противника не кончится заряд аккумуляторов.
Однако только пассивных мер недостаточно – разведывательные БПЛА самолётного типа представляют для обороны противника экзистенциальную угрозу, поэтому он будет атаковать, не считаясь с потерями FPV-дронов, да и стоимость FPV-перехватчиков на порядок-два меньше стоимости разведывательных БПЛА.
Кадры из видео успешных и неуспешных атак украинских FPV-перехватчиков на российские разведывательные БПЛА самолётного типа
Учитывая вышесказанное, существует объективная необходимость повышения защищённости разведывательных БПЛА самолётного типа от атак FPV-перехватчиков противника, о чём мы сегодня и поговорим.
Предположительно, наиболее эффективным способом повышения защищенности разведывательных БПЛА самолётного типа от FPV-дронов может стать оснащение их бортовой системой обороны, но для начала приближающийся FPV-перехватчик противника необходимо обнаружить.
Дрон-детектор
Судя по реализации автоматизированного уклонения российских разведывательных БПЛА самолётного типа от атак FPV-перехватчиков, эта задача уже решена с помощью установки дрон-детекторов, скорее всего, осуществляющих обнаружение канала передачи видеоизображения.
Поскольку реализовать управление FPV-перехватчиками по оптоволокну невозможно, а терминал связи Starlink для FPV-дрона слишком велик и дорог, то избавиться от исходящего видеосигнала противнику не удастся.
Детектор дронов Ястреб V8
Вместе с тем в настоящее время в США и других ведущих странах мира создаются и развёртываются низкоорбитальные спутники, обеспечивающие связь даже со смартфонами, поддерживающими технологию связи 5G, при этом скорость передачи данных потенциально позволит использовать их для передачи видеосигнала и команд управления, а стоимость и массогабаритные характеристики таких терминалов (в габаритах смартфона) позволят размещать их даже на FPV-дронах – это необходимо учитывать.
После того как приближение FPV-перехватчика обнаружено, необходимо определить его точное местоположение.
Тепловизор/камера
Если посмотреть видеозаписи атак украинских FPV-перехватчиков по нашим разведывательным БПЛА самолётного типа, то данные атаки всегда или почти всегда осуществляются из позиции сверху-вдогон. Соответственно, для точного обнаружения местоположения атакующего FPV-перехватчика в верхней части разведывательного БПЛА самолётного типа необходимо установить связку из дневной видеокамеры и тепловизора в хвостовой части БПЛА.
Учитывая то, что обнаружение FPV-перехватчика будет осуществляться на достаточно близком расстоянии, то здесь нам не потребуется громоздкая оптико-электронная станция (ОЭС), то есть могут быть установлены примерно такие же модели, как и те, что устанавливаются на FPV-дронах.
Тепловизоры и видеокамеры для FPV-дронов могут быть достаточно компактными
В идеале в состав разведывательного БПЛА должен быть включен блок автоматического распознавания и сопровождения — это значительно упростило бы применение и повысило бы эффективность работы подсистемы подавления. Различными российскими производителями FPV-дронов сейчас испытываются и даже уже применяются системы захвата целей, причём наземных целей, что значительно сложнее, чем обнаружение контрастных целей на фоне неба.
Подсистема подавления
Конечно, в идеале хотелось бы обеспечить полное поражение атакующих FPV-перехватчиков противника, однако далеко не факт, что удастся разместить на малоразмерных БПЛА самолётного типа какое-либо стрелковое вооружение или метательные системы.
Функциональное подавление не является гарантированным способом вывода из строя атакующих FPV-перехватчиков, но может значительно повысить шансы разведывательных БПЛА на срыв атаки противника, при этом, как мы уже говорили выше, дальность и время полёта FPV-дронов на больших высотах ограничены.
Потенциально в подсистеме подавления могут быть использованы мощные лазерные излучатели, выполненные на базе твердотельных лазерных диодов синего и инфракрасного (ИК) спектра, которые в настоящее время широко применяются в различной бытовой технике и инструментах. Мощность синих лазерных диодов с длиной волны 445 нм, применяемых в проекторах, достигает 8 Вт, мощность ИК лазерных диодов с длиной волны 808 нм, применяемых в гравировальных станках и станках для резки различных материалов, может достигать 10 Вт.
В базовом составе подсистемы функционального подавления могут быть использованы сразу оба вышеуказанных диода, с индивидуальными объективами фокусировки и единым приводом наведения в горизонтальной и вертикальной плоскости. Или же по результатам испытаний можно сосредоточиться на каком-то одном типе лазера.
Лазерный диод NICHIA NUBM47A1 мощностью 8 Вт с длиной волны 445 нм и лазерные диоды TO808DL10 By Hangzhou Technology мощностью 10 Вт с длиной волны 808 нм (масштабы не соблюдены)
Можно предположить, что масса подсистемы подавления, выполненной в алюминиевом корпусе (для обеспечения теплоотвода), составит несколько сот грамм. КПД лазерных диодов составляет порядка 30–40%, то есть суммарное потребление электроэнергии подсистемой подавления составит порядка 50 Вт во время активной работы по FPV-перехватчикам противника.
В оптоволоконных сборках выходная мощность синих и ИК-диодов может составлять десятки ватт.
Лазеры 40 Вт 445 нм, 30 Вт 808 нм и 30 Вт 966-986 нм
Здесь необходимо сделать ремарку – в открытых источниках различными блоггерами проводились эксперименты по поражению бытовых IP-камер с помощью синих лазерных указок 445 нм реальной выходной мощностью порядка 1 Вт. При этом ПЗС-матрицы таких камер показывали высокую сопротивляемость лазерному излучению – в результате воздействия лазерного излучения с расстояния в несколько метров в течение нескольких десятков секунд на ПЗС-матрице оставались только незначительные повреждения в виде некоторого количества сгоревших пикселей.
В нашем случае мощность излучения может быть на порядок выше, но из-за того, что и защищаемый разведывательный БПЛА, и атакующий FPV-перехватчик являются подвижными – меняют траекторию своего полёта и совершают колебания от влияния турбулентности атмосферы, время непрерывной экспозиции излучения на матрицы видеокамеры и тепловизора атакующего FPV-дрона будет значительно меньше. Поэтому понять, будут ли лазеры подсистемы подавления повреждать камеры противника, можно будет только экспериментальным путём.
Второй оператор
Существует вероятность, что автоматизированное наведение лазерного луча окажется неэффективным, в этом случае наведение лазера на FPV-перехватчики может осуществляться вручную, что ж, когда-то на боевых самолётах нормой считалось наличие стрелка-оператора оборонительного вооружения, возможно, что пришло время и коллективного управления разведывательными БПЛА – фактически, помимо пилота-оператора, мы добавляем в экипаж разведывательного БПЛА самолётного типа ещё и стрелка-оператора.
Что-то вроде этого, но удалённо
Можно предположить, что передача управляющих команд БПЛА и команд на управление подсистемой подавления без проблем сможет проходить параллельно. Что касается видеосигнала, то здесь всё зависит от ширины канала – или это также не вызовет проблем, или можно снижать качество (разрешение и частоту кадров) основного видеосигнала, отдавая в момент атаки приоритет видеосигналу от бортовой системы обороны.
Выводы
Вам ничего не напоминает предлагаемая бортовая система обороны БПЛА?
На самом деле, что-то похожее уже существует – это российский бортовой комплекс обороны Л-370 «Витебск» / «Президент-С», предназначенный для установки на самолёты и вертолёты, обеспечивающий подавление оптических головок самонаведения атакующих ракет «воздух-воздух» и ЗУР похожим способом, в полностью автоматическом режиме.
Л-370 «Витебск»
По сути, предлагаемая бортовая система обороны БПЛА представляет собой некий условный упрощённый аналог комплекса «Витебск» / «Президент-С», но выполненный на базе коммерчески доступных компонент.
Сможет ли противник защитить FPV-перехватчики от ослепления лазерным лучом?
Теоретически существуют фильтры на выделенную длину волны, то есть можно установить такие фильтры на дневную видеокамеру, но на самом деле всё не так просто – слабый, тонкий фильтр всё равно пропустит большую часть излучения, например, защитные очки на определённые длины волн защищают только от отражённого лазерного излучения, а прямое попадание лазерного излучения мощностью в несколько ватт гарантированно повредит зрение, в чём каждый может убедиться на своём опыте, правда, всего лишь два раза. Если же поставить несколько фильтров, то через них ничего не будет видно и без всякой лазерной засветки.
Установить какие-либо защитные фильтры на тепловизор, скорее всего, и вовсе не получится, так как там стоят специальные германиевые или халькогенидные стёкла, прозрачные в ИК-диапазоне, и любое иное стекло или пластик полностью блокируют тепловую картинку, да и вообще, тепловизор от воздействия ИК-лазера, скорее всего, выйдет из строя.
Нельзя сказать, что предлагаемая бортовая система обороны БПЛА позволит на 100% обезопасить их от атак FPV-перехватчиков – противник будет применять их группами, стараться атаковать одновременно с разных направлений, но такова уж непрерывная война «меча и щита».
Тем не менее можно предположить, что в сочетании с активным маневрированием применение лазерных бортовых систем обороны разведывательных БПЛА самолётного типа позволит значительно повысить их выживаемость на поле боя, обеспечив стабильную и высокоэффективную работу разведывательно-ударных контуров ВС РФ.
Информация