1. Įvadas
Trečiajame serijos straipsnyje buvo pagrįstas požiūris, pagal kurį mūsų lėktuvnešis admirolas Kuznecovas jau yra toks pasenęs, kad vietoj jo remonto geriau statyti kokį nors naujausią laivą. Klojant du UDC pr. 23900 Ivaną Rogovą, buvo paskelbta, kad kiekvieno iš jų užsakymo kaina bus 50 milijardų rublių, tai yra mažiau nei Kuznecovo remonto kaina. Be to, tarkime, jei užsisakysite orlaivį gabenantį kreiserį (AK) pagal UDC korpusą, tada AK korpusas kainuos ne daugiau nei UDC korpusas.
Per pastaruosius 15 metų mes periodiškai pristatome lėktuvnešio „Storm“projektus, kurie pagal masę ir matmenis yra artimi amerikiečių „Nimitz“. „Storm“10 milijardų dolerių išlaidų sąmata žudo visą idėją. Iš tiesų, be „Audros“, jam reikia sukurti AUG ir „Yak-44“išankstinio įspėjimo orlaivius (AWACS) bei mokymo kompleksą oro sparnų pilotams. Mūsų nepakankamai finansuojamo laivyno biudžetas akivaizdžiai negalės padengti tokių išlaidų.
2. Pagrindiniai AK koncepcijos parametrai
Autorius nėra laivų statybos ar orlaivių statybos ekspertas. Straipsnyje pateiktos techninės charakteristikos yra apytikslės ir gaunamos lyginant su žinomais pavyzdžiais. Jei specialistai nori juos ištaisyti, tai labai pagerins pasiūlymo kokybę, o Gynybos ministerija negali to ignoruoti.
2.1 Pagrindinės AK užduotys
• oro parama antžeminėms operacijoms, įskaitant amfibijos puolimą nuotoliniuose teatruose. Veikimo gylis iki 500-600 km nuo AK;
• oro antskrydžiai priešo KUG;
• padėties jūroje žvalgymas iki 1000 km spinduliu;
• povandeninių laivų paieška naudojant nepilotuojamus orlaivius (UAV) su magnetometru iki 100 km atstumu prieš AK.
Užduočių apimties apribojimai yra tai, kad AK neturėtų smogti į AUG-s, o smūgiuojant į priešo teritoriją, oro sparno UAV neturėtų artėti prie aerodromų, kuriuose yra naikintuvai-bombonešiai (IB). atstumas mažesnis nei 300 km. Tuo atveju, jei priešininkų IS grupė netikėtai užpultų bepiločių orlaivių grupę, jie turėtų su juo vykdyti tik tolimojo oro mūšį, tuo pačiu judėdami link AK.
2.2 Svoris ir matmenys
Norėdami kiek įmanoma sumažinti AK kainą, apribosime visą jo išstūmimą - 25 tūkst. Tonų, o tai atitinka UDC dydį - 220 * 33 m. įvertinkite, kas yra pelningiau: pasilikite šį dydį arba pakeiskite jį patogesniu AK - 240 * 28 m. Ant lanko esantis tramplinas turi būti. Tarkime, jie pasirenka 240 * 28 m.
2.3 Oro gynybos sistemos tipo pasirinkimas
Įprasta versija, kai lėktuvnešyje sumontuotos tik mažo nuotolio oro gynybos sistemos (MD), Rusijai mažai naudinga. Mes neturime savo URO naikintojų, admirolo Gorškovo fregatos taip pat nėra perpildytos, ir jos neišsprendžia priešraketinės gynybos problemos. Todėl AK turėsite įdiegti pilnavertę tolimojo oro gynybos sistemą. Pasiūlymas dėl tokios oro gynybos sistemos radarų komplekso (RLC) atsiradimo pateiktas ankstesniame straipsnyje, kuriame parodyta, kad priešraketinės gynybos radaras turėtų turėti 4 aktyvias fazines antenų matricas (AFAR), kurių plotas 70-100 kvadratinių metrų. Be to, ant antstato turėtų būti dedamos daugiafunkcinio (MF) radaro antenos, elektroninis atsakomųjų priemonių kompleksas (KREP) ir būsenos atpažinimas. Ant antstato, esančio šone, nebus galima rasti tokių sričių, kaip UDC.
2.4 Antstato projektavimas
Siūloma apsvarstyti variantą, kai antstatas būtų išdėstytas visu denio pločiu ir pastatytas kuo arčiau laivo priekio. Apatinė 7 m aukščio antstato dalis tuščia. Be to, tuščios skyriaus priekinės ir galinės dalys yra uždarytos vartų sparnais. Kilimo ir tūpimo metu durys atsidaro ir yra sumontuotos išilgai laivo šonų, šiek tiek išsiplėtusios apie 5 °.
Šis išsiplėtimas sudaro įėjimo liepsną tuo atveju, jei nusileidimo metu UAV yra stipriai pasislinkęs, palyginti su kilimo ir tūpimo tako viduriu į šoną, tada sprogimas neleis sparnui tiesiogiai atsitrenkti į antstato sieną. Taip pat nelaimingo atsitikimo atveju tuščios antstato dalies lubose sumontuoti gaisro gesinimo sistemos purkštukai. Dėl to kilimo ir tūpimo tako plotį riboja tik apatinės antstato dalies plotis ir jis yra lygus 26 m, o tai leidžia sodinti UAV, kurių sparnų plotis yra iki 18–19 m ir kilio aukštis iki 4 m., kuris yra nuolat parengtas ir, galbūt, su šiltais varikliais.
Antstato aukštis virš denio turi būti ne mažesnis kaip 16 m. Antenų išdėstymas ant šoninių antstato kraštų pavaizduotas Fig. 1 ankstesniame straipsnyje. Ant priekinio ir galinio antstato paviršių priešraketinės gynybos radaras AFAR negali būti išdėstytas taip pat, kaip ir šoninis, nes šie AFAR yra virš vartų, o bendro antstato aukščio jiems pritaikyti nepakanka.. Turime pasukti šiuos AFAR 90 °, tai yra, uždėti ilgąją AFAR pusę horizontaliai, o trumpąją - vertikaliai.
Grėsmės laikotarpiu denio laivagalyje turėtų būti dar 3 poros IS UAV su 4 vidutinio nuotolio raketomis (SD) R-77-1 arba 12 trumpo nuotolio raketų (MD), aprašytų 5 skyriuje. turimas kilimo ir tūpimo tako ilgis sumažės iki 200 m.
3. Naudota UAV sąvoka
Kadangi daroma prielaida, kad oro mūšiai bus gana išimtis, IS UAV turėtų būti negarsiniai. Mažam orlaivių vežėjui taip pat naudinga turėti mažus UAV. Tada juos lengviau transportuoti angare, jiems reikia trumpesnio kilimo ir tūpimo tako, o reikalingas denio storis sumažėja. Apribokime maksimalų IS UAV kilimo svorį iki 4 tonų, tada sparnas gali turėti iki 40 UAV. Tarkime, kad didžiausia tokio UAV kovinė apkrova bus 800–900 kg, o dėl žemos važiuoklės vienos tokios masės raketos negalima pakabinti po korpusu. Todėl didžiausią apkrovą turėtų sudaryti dvi 450 kg raketos. Be to, neįmanoma padidinti UAV kilimo svorio, kitaip AK dydis turės būti padidintas ir jis taps paprastu lėktuvnešiu.
Oro-paviršiaus (VP) raketos, sveriančios mažiau nei 450 kg, paprastai turi mažą paleidimo diapazoną ir neleidžia jų naudoti iš diapazonų, viršijančių net SD SAM sistemų šaudymo diapazoną. Iš V-V raketų bus galima naudoti tik SD SD R-77-1 raketą, kurios paleidimo nuotolis yra 110 km. Atsižvelgiant į tai, kad amerikiečių raketų paleidimo AMRAAM paleidimo nuotolis yra 150 km, laimėti tolimojo oro mūšį bus problematiška. UR BD R-37 taip pat netinka dėl 600 kg svorio. Vadinasi, reikės sukurti alternatyvius ginklus, pavyzdžiui, slydimo bombas (PB) ir slydimo raketas (GL), aptartas 5 skirsnyje.
Maža IS UAV masė neleis jai turėti visos įrangos, esančios pilotuojamoje IS. Mes arba turėsime sukurti kombinuotas galimybes, pavyzdžiui, radaro ir elektronines atsakomąsias priemones (KREP), arba sujungti UAV poromis: viename radare, o kitoje - įvairią optiką ir elektroninę žvalgybą.
Jei UAV yra pavesta vykdyti artimą oro kovą, tai UAV perkrova turi aiškiai viršyti pilotuojamos IS galimybes, pavyzdžiui, 15 g. Taip pat reikės visapusiško ryšio su triukšmu imuninės komunikacijos linijos su operatoriumi. Dėl to kovos krūvis dar labiau sumažės. Lengviau apsiriboti nuotoline kova ir 5 g perkrova.
Regioniniuose konfliktuose dažnai reikia smogti į nereikšmingus taikinius, kurių kaina yra tokia maža, kad didelio tikslumo raketų naudojimas pasirodo esąs nepagrįstas - ir per brangus, o raketos masė yra per didelė. Naudojant sklandančius šaudmenis, galima sumažinti svorį ir kainą, o paleidimo diapazonas didėja. Iš to išplaukia, kad skrydžio aukštis turėtų būti kuo didesnis.
Informacijos palaikymą AK teikia antrasis UAV tipas - ankstyvojo nuotolio radaro aptikimas (AWACS). Jis turi turėti ilgą tarnavimo laiką - 6–8 valandas, todėl manysime, kad jo masė turės būti padidinta iki 5 tonų. Nepaisant mažos masės, AWACS UAV turėtų turėti maždaug tas pačias charakteristikas kaip ir „Hawkeye AWACS“, turi 23 tonų masę.
Kitas straipsnis bus skirtas UAV AWACS temai. Čia tik pastebime, kad skirtumas tarp siūlomų AWACS ir esamų yra tas, kad radaro antenos užima didžiąją dalį UAV pusių, kurioms naudojamas specialus UAV tipas su viršutiniu V formos sparnu, kuris neužgožia šoninio AFAR. sukurta.
4. UAV IB išvaizda
Amerikiečių „UAV Global Hawk“naudoja keleivinio orlaivio variklį, kurio šaltoji dalis modifikuota taip, kad veiktų retos atmosferos sąlygomis. Dėl to buvo pasiektas 20 km skrydžio aukštis, kai masė 14 tonų, sparnų plotis 35 m ir greitis 630 km / h.
IB UAV sparnų plotis turi būti ne didesnis kaip 12–14 m. Fiuzeliažo ilgis yra apie 8 m. Tada skrydžio aukštis, atsižvelgiant į kovinę apkrovą ir degalų prieinamumą, turės būti sumažintas iki 16 18 km, o kreiserinis greitis turėtų būti padidintas iki 850-900 km / h …
UAV traukos ir svorio santykis turi būti pakankamas, kad pakilimo greitis būtų ne mažesnis kaip 60 m / s. Skrydžio trukmė yra mažiausiai 2,5-3 valandos.
4.1 IS radaro charakteristikos
Ilgo nuotolio oro kovai radaras turi du AFAR - nosį ir uodegą. Tikslūs fiuzeliažo matmenys turi būti nustatyti ateityje, tačiau dabar darome prielaidą, kad AFAR radaro skersmuo lygus 70 cm.
Pagrindinis radaro uždavinys yra aptikti įvairius taikinius, kuriems naudojamas pagrindinis 5, 5 cm diapazono AFAR. Be to, reikia slopinti priešo oro gynybos radarą. Labai sunku įdėti pakankamos galios KREP į mažą UAV, todėl vietoj KREP naudosime tą patį radarą. Norėdami tai padaryti, būtina pateikti platesnį AFAR bangų ilgių diapazoną nei slopinamas radaras. Daugeliu atvejų tai pavyksta. Pavyzdžiui, „Patriot“oro gynybos sistemos radaras veikia 5, 2–5, 8 cm diapazone, kuris sutampa su pagrindiniu AFAR. Norėdami slopinti priešo IS radarą ir „Aegis“orientacinį radarą, turėsite turėti 3–3, 75 cm AFAR diapazoną, todėl prieš skrendant į konkrečią misiją būtina įrengti reikiamo diapazono AFAR radarus. Jūs netgi galite sumontuoti nosies AFAR diapazoną 5, 5 cm, o uodegą - 3 cm. Radiolokacijos energijos potencialas yra bent kiek didesnis už bet kurio KREP potencialą. Todėl IS, naudojamas kaip trukdiklis, gali apimti grupę, veikiančią iš saugių zonų. Norint slopinti Aegis MF radarą, reikės 9-10 cm diapazono AFAR.
4.2 Radaro konstrukcija ir charakteristikos
AFAR radare yra 416 siųstuvo -imtuvo moduliai (TPM), kurie sujungiami į grupes (kvadratinės matricos 4 * 4 PPM. Matricos dydis 11 * 11 cm.). Iš viso AFAR yra 26 grupės. Kiekvieną PPM sudaro 25 W siųstuvas ir išankstinis imtuvas. Signalai iš visų 16 imtuvų išėjimų yra sumuojami ir galiausiai sustiprinami priėmimo kanale, kurio išėjimas yra prijungtas prie analoginio-skaitmeninio keitiklio. ADC akimirksniu ima 200 MHz signalą. Konvertavus signalą į skaitmeninę formą, jis patenka į signalų procesorių, kur filtruojamas iš trukdžių ir priima sprendimą dėl taikinio aptikimo ar jo nebuvimo.
Kiekvieno APAR masė yra 24 kg. AFAR reikalingas aušinimas skysčiu. Šaldytuvas sveria dar 7 kg ir pan. Bendras ore sklindančio radaro su dviem AFAR svoris yra 100 kg. Energijos suvartojimas - 5 kW.
Mažas AFAR plotas neleidžia gauti oru sklindančio radaro charakteristikų, lygiaverčių tipiško informacijos saugumo radaro charakteristikoms. Pavyzdžiui, IS aptikimo diapazonas su efektyviu atspindinčiu paviršiumi (EOC) yra 3 kv. tipiškoje paieškos srityje 60 ° * 10 ° yra lygus 120 km. Kampinio sekimo paklaida yra 0,25 °.
Turint tokius rodiklius sunku tikėtis laimėti tolimą oro kovą.
4.3 Radaro diapazono padidinimo būdas
Kaip išeitį galite pasiūlyti naudoti grupinius veiksmus. Tam UAV turi turėti didelės spartos ryšio liniją. Paprasčiausiai tokia linija gali būti įgyvendinta, jei vienas radarų klasteris yra ant šoninių UAV paviršių. Tada perdavimo greitis gali siekti 300 Mbit / s iki 20 km atstumu.
Apsvarstykite pavyzdį, kai 4 IS UAV skrido į misiją. Jei visi 4 radarai sinchroniškai nuskaito erdvę, signalo taikinio apšvitinimo galia padidės 4 kartus. Jei visi radarai impulsus skleidžia griežtai tuo pačiu dažniu, galime daryti prielaidą, kad veikė vienas keturių galių radaras. Signalas, kurį gauna kiekvienas radaras, taip pat padidės keturis kartus. Jei visi gauti signalai bus siunčiami į pirmaujančią grupės UAV ir sumuojami ten, tada galia padidės 4 kartus daugiau. Todėl idealiai veikiant įrangai keturių radarų radarai gauna 16 kartų didesnę signalo galią nei vieno radaro. Tikroje įrangoje visada atsiras nuostolių, atsižvelgiant į įrangos kokybę. Konkrečių duomenų negalima nurodyti, nes apie tokius darbus nieko nežinoma, tačiau nuostolių koeficiento perpus įvertinimas yra gana tikėtinas. Tada galia padidės 8 kartus, o aptikimo diapazonas padidės 1, 65 kartus. Vadinasi, IS aptikimo nuotolis padidės iki 200 km, o tai viršija raketų paleidimo AMRAAM paleidimo nuotolį ir leis kovoti oru.
5. Valdomi sklandantys šaudmenys
Apsvarstykite tik sklandančias bombas ir raketas (PB ir PR).
PBU-39 iš pradžių buvo skirtas stacionariems taikiniams smūgiuoti ir buvo vadovaujamasi GPS signalais arba inerciniais. PB kaina buvo vidutinė - 40 tūkst.
Matyt, vėliau paaiškėjo, kad 20 cm skersmens PB dėklas nesugeba apsaugoti GPS imtuvo nuo trikdžių, kuriuos skleidžia antžeminiai CREP. Tada gaires pradėta tobulinti. Paskutinis pakeitimas jau turi aktyvų ieškotoją. Taikymo klaida sumažėjo iki 1 m, tačiau PB kaina padidėjo iki 200 tūkstančių dolerių, o tai nelabai tinka regioniniams karams.
5.1 Pasiūlymas dėl PB atsiradimo
Galite pasiūlyti atsisakyti GLONASS nurodymų ir pereiti prie PB komandų gairių. Tai įmanoma, jei taikinys gali būti aptiktas radaro, atsižvelgiant į aplinkinių objektų atspindžius, tai yra radijo kontrastas. Norint nukreipti į PB, reikia įdiegti:
• inercinė navigacinė sistema, leidžianti išlaikyti tiesų PB judėjimą bent 10 s;
• mažo aukščio altimetras (mažiau nei 300 m);
• radijo atsakiklis, kuris atgal perduoda borto radaro tardymo signalą.
Tarkime, kad radaras gali aptikti antžeminį taikinį vienu iš trijų režimų:
• taikinys yra toks didelis, kad jį galima aptikti atspindžių nuo paviršiaus fizinio spindulio režimu, tai yra, kai IS skrenda tiesiai į jį, fone;
• taikinys yra mažas ir jį galima aptikti tik sintezuoto spindulio režimu, tai yra, kai kelias sekundes stebimas taikinys iš šono;
• taikinys yra mažas, tačiau jis juda didesniu nei 10–15 km / h greičiu ir gali būti atskirtas šiuo pagrindu.
Orientavimo tikslumas priklauso nuo to, ar vienas ar keli IS elgesio nurodymai. Vienas radaras gali tiksliai išmatuoti atstumą iki PB su 1-2 m paklaida, tačiau azimutas matuojamas su didele klaida - vienu matavimu 0,25 °. Jei stebite PB 1-3 s, tada šoninė paklaida gali būti sumažinta iki 0 0005-0, 001 nuo diapazono vertės iki PB. Tada maždaug 100 km atstumu šoninė paklaida bus lygi 50-100 m, kuri tinka tik šaudyti į taikinius.
Tarkime, kad yra pora informacijos saugumo vienetų, esančių 10–20 km atstumu. Tarpusavio IS koordinatės, naudojant GLONASS, žinomos gana tiksliai. Tada, išmatuodami atstumus nuo PB iki IS ir sukūrę trikampį, galite sumažinti klaidą iki 10 m.
Tais atvejais, kai reikalingas didesnis orientavimo tikslumas, reikės naudoti ieškiklį, pavyzdžiui, televizorių, galintį aptikti taikinį daugiau nei 1 km atstumu. Galima apsvarstyti galimybę perduoti TV vaizdą laivo operatoriui.
5.2 Sklandančių raketų naudojimas
Pasirinkta oro mūšių vedimo taktika nustato, kad aptikus priešo IS ataką, būtina į jį šaudyti dideliu atstumu ir, iškart apsisukus, palikti AK kryptimi. BD R-37 raketos yra visiškai netinkamos dėl 600 kg svorio, o UR SD R-77-1 yra iš dalies tinkamos. Jų masė taip pat nemaža - 190 kg, o paleidimo nuotolis per mažas - 110 km. Todėl mes apsvarstysime galimybę naudoti PR.
Tarkime, UAV yra 17 km aukštyje. Tegul jį užpuola IS, skrendanti viršgarsiniu 500 m / s (1800 km / h) greičiu 15 km aukštyje. Tarkime, kad IS puola UAV 60 ° kampu. Tada UAV turės pasukti 120 °, kad išvengtų IS. Esant 250 m / s skrydžio greičiui ir 4 g perkrovai, posūkis užtruks 12 sekundžių. Aiškumo dėlei nustatykime 60 kg PR masę, kuri leis UAV turėti 12 PR šaudmenų.
Apsvarstykite karo taktiką. Tegul IS puola UAV nepalankiausiu UAV variantu - išoriniame valdymo centre. Tada IS prieš UR paleidimą radaro neįjungia, o jį gali aptikti tik pats UAV radaras. Net jei mes naudojame grupės nuskaitymą keturiais grupės borto radarais, aptikimo nuotolio pakaks tik įprastam informacijos saugumui - 200 km. F-35 nuotolis sumažės iki 90 km. Čia pagalbą gali suteikti priešraketinės gynybos radaras AK, galintis aptikti F-35, skrendantį 15 km aukštyje 500 km atstumu.
Sprendimas dėl būtinybės atšaukti UAV priimamas, kai atstumas iki IS sumažėja iki 120–150 km. Atsižvelgiant į tai, kad mūšis vyksta daugiau nei 15 km aukštyje, tada debesų beveik nėra. Tada UAV, naudodamas televizijos ar IR kameras, gali įrašyti, kad IS paleido UR. Jei IS yra priešraketinės gynybos radaro matomumo zonoje, tai šis radaras taip pat gali aptikti priešraketinės gynybos sistemos paleidimą.
Jei IS ir toliau artėja prie UAV, nepaleisdama UR, UAV iš naujo nustato pirmąją PR porą. Nukritus į PR, laikiklio sparnas atsidaro ir jis pradeda slysti tam tikra kryptimi. Šiuo metu UAV toliau sukasi ir, kai PR yra uodegos AFAR veikimo zonoje, jis fiksuoja PR sekimui. Pora PR specialistų ir toliau planuoja, išsklaido iki 10 km, kad IB imtų erkių. Kai atstumas nuo PR iki IS sumažėja iki 30–40 km, operatorius duoda komandą paleisti PR variklius, kurie pagreitėja iki 3–3,5 M., nes PR energijos pakanka nuostoliams kompensuoti. ūgio. PR turi būti sumontuotas atsakiklis, kuris padeda tiksliai nukreipti PR. Radaro ieškotojas PR nėra būtinas - pakanka turėti paprastą IR ar televizijos ieškotoją.
Jei persekiojimo metu IS pavyko priartėti prie UAV maždaug 50 km atstumu, tada ji gali paleisti raketų paleidimo įrenginį. Šiuo atveju PR naudojami priešraketinės gynybos režimu. PR išleidžiamas įprastu būdu, tačiau atidarius sparną, PR sukama link UR ir užvedamas variklis. Kadangi perėmimas vyksta susidūrimo metu, plataus optinio ieškotojo matymo lauko nereikia.
PASTABA: norint aptarti AK naudojimo taktiką, pirmiausia reikia apsvarstyti valdymo centro gavimo būdus. Tačiau pagrindinio informatoriaus - AWACS UAV, veikiančio jūrų teatruose, kūrimo klausimai bus svarstomi kitame straipsnyje.
6. Išvados
• siūlomas AK kainuos kelis kartus pigiau nei lėktuvnešis „Storm“;
• pagal ekonominio efektyvumo kriterijų AK gerokai aplenks Kuznecovą;
• galinga oro gynybos sistema užtikrins priešraketinę gynybą ir oro gynybos AUG, o UAV užtikrins nuolatinį priešo povandeninių laivų aptikimą;
• sklandantys šaudmenys yra daug pigesni už įprastus raketų paleidimo įrenginius ir leis ilgalaikį oro apsaugą regioniniuose konfliktuose;
• AK yra optimalus amfibijos operacijoms paremti;
• AK UAV pagrindu AWACS gali būti naudojamas valdymo centrui naudojant kitus KUG-am;
• AK, UAV, PB ir PR sukurtas produktas gali būti sėkmingai eksportuotas.
