Проект «Исследования для создания авиационного комплекса дальнего перехвата крылатых ракет»

Инновационные проекты, получившие положительное заключение  экспертизы, организованной ГУНИД Минобороны.  

 

 

 

 

Рис. 1. Летающая модель весом 65 кг, на которой отрабатывалась система управления БЛА 

 

Проект 6 

Исследования в обеспечение создания авиационного комплекса дальнего перехвата крылатых ракет в интересах повышения эффективности противодействия массированному удару дозвуковыми крылатыми ракетами 

 

Из описания проекта:   

В настоящее время наиболее отработанным средством воздушного нападения стран участниц блока НАТО являются дозвуковые крылатые ракеты (далее – КР) типа «Томагавк» (BGM-109 Tomahawk) наземного, воздушного и морского базирования (подводные лодки, надводные корабли). Ежегодный выпуск промышленностью США крылатых ракет такого класса превышает 400 единиц. Дальность применения таких крылатых ракет составляет в настоящее время 1500-2000 км. Имеются данные, что в настоящее время в США уже накоплено не менее 7000 таких крылатых ракет, а также открываются новые разработки крылатых ракет повышенной дальности (порядка 3000-3500 км).

Российские вооруженные силы располагают средствами ПВО, которые способны осуществлять зонально-объектовое прикрытие войск и важных объектов военно-государственного значения от ударов КР различного базирования. Наиболее высокими возможностями по уничтожению КР обладают ЗРК типа С-300, «Тор» и зенитный ракетно-пушечный комплекс «Панцирь-С1». В составе смешанных группировок средств ПВО они способны с высокой эффективностью осуществлять зонально-объектовое прикрытие войск и важных объектов военно-государственного значения от отдельных ударов КР различного базирования. В случае же массированного удара КР, летящих на малых высотах, возможностей всех перечисленных комплексов даже при использовании в предельном варианте может не хватить. Причем тактика защиты от налета небольшой интенсивности (3-5 и даже до 10 атакующих объектов) скоростных низколетящих ЛА существенно отличается от приемов защиты, если количество атакующих объектов доходит до 15-20. Острой необходимостью становится расширение области возможного поражения атакующих объектов.

Однако, дальность обнаружения КР, летящих на малых высотах
(15-50 м), средствами перечисленных комплексов не превышает 20 км. При этом стоимость единичного пуска, например комплекса С-300, соизмерима со стоимостью КР (стоимость BGM-109 Tomahawk составляет около 1,5-2 млн. дол. США).

Также дальний перехват КР возможен истребителями-перехватчиками МиГ-31. Но следует учитывать, что, во-первых, вооружение каждого истребителя-перехватчика МиГ-31 (четыре управляемых ракеты (далее − УР) большой дальности с полуактивной ГСН Р-33 под фюзеляжем, а также две УР «воздух-воздух» с тепловыми ГСН Р-40ТД или Р-60/60М (две или четыре)) предназначено в большей степени для борьбы со стратегическими бомбардировщиками (носителями КР), с истребителями или самолетами РЛДН; во-вторых, самолетов МиГ-31 не настолько много, чтобы эффективно противостоять массированному удару КР; в-третьих, при таком сценарии требуется слишком большое количество пилотов для МиГ-31, подготовка которых весьма дорога и продолжительна. В то же время, если предоставить перехватчикам МиГ-31 оружие «длинной руки», наводимое ими в режиме теленаведения и многократно увеличивающее их поражающие возможности, но не отягощающее собственно МиГ-31 и не сокращающее радиус его боевого применения, то задача дальнего перехвата даже массированного налета КР может быть успешно решена.

Этим оружием «длинной руки» может стать группа автономных беспилотных летательных аппаратов (далее − БЛА), выведенных оператором МиГ-31 или авиационным комплексом дальнего радиолокационного дозора и наведения (далее −АК РПДН) А50 в заданную окрестность атакующей армады КР противника и способных перехватить эти дозвуковые КР в режиме самонаведения. Каждый БЛА-перехватчик вооружен несколькими ракетами «воздух-воздух» (до четырех ракет от ПЗРК «Игла-С» или «Верба»).

Средства в виде группы БЛА-перехватчиков способны при удовлетворении определенным требованиям упредить и уничтожить основную массу дозвуковых КР противника на дальних подступах к защищаемым объектам, облегчая традиционным средствам ПВО задачу защиты объектов.  Еще одним предназначением БЛА-перехватчика может стать уничтожение беспилотных летательных аппаратов противника.

Предлагаемое решение: 

Аэродинамическая схема «летающее крыло» наиболее популярна в настоящее время для создания ударных скоростных БЛА (X-47B, nEUROn, Taranis). Характерной особенностью данной схемы является достижимое на определенных режимах полета высокое (10-12) аэродинамическое качество, что позволяет получить высокую скорость полета при относительно небольшой тяговооруженности (отношение тяги силовой установки к весу летательного аппарата). Это свойство позволяет также получить большую дальность полета. Указанные свойства были практически проверены в летных испытаниях уменьшенной масштабной модели БЛА, выполненной в рамках НИР «Боец» (рис. 1, вверху).

Проект-6_ БЛА-перехватчик_расположение оборудования

Рис. 2 – Расположение бортового радиоэлектронного оборудования на полноразмерном БЛА 

Проект-6_ БЛА-перехватчик_расположение оборудования_вид сбоку

Рис. 3 – Бортовое радиоэлектронное оборудование, вид сбоку 

 

Общие характеристики полноразмерного БЛА 

  • Длина:                                                   5,1 м
  • Размах:                                                  6,0 м
  • Высота:                                                 1,45 м  (на шасси)
  •                                                               1,10 м  (с убранным шасси)
  • Ширина центроплана:                         3,17 м
  • Масса пустого:                                     1200 кг
  • Максимальная взлетная масса:          2000 кг
  • Двигатель:                                            36МТ   
  • Тяга:                                                      450 кГс

Летные характеристики БЛА 

  • Максимальная скорость:                    900 км/ч
  • Крейсерская скорость:                       540 км/ч
  • Потолок:
  • (определяется двигателем):                8000 м
  • Время нахождения в воздухе:            4+ ч
  • Дальность полета:                               2500+ км
  • Нормальная перегрузка  max             4,5

 

Бортовое радиоэлектронное оборудование включает в себя: 

  • многофункциональную радиолокационную станцию (МФРЛС);
  • радиолокатор бокового обзора (РЛБО);
  • оптическую локационную станцию (ОЛС).

В проекте предполагается использовать многофункциональную радиолокационную станцию (МФРЛС) 8-мм диапазона волн как обеспечивающего наиболее востребованные характеристики по коэффициенту усиления и угловой разрешающей способности при размерах миделя носителя от 200 мм.

Антенная система МФРЛС выполняется в виде проходной фазированной антенной решетки (ФАР), обеспечивающей отклонение луча до + 60° при сопровождении цели. В алгоритмах работы ФАР реализовано получение косекансных форм диаграмм направленности, произвольное расширение луча, подавление отдельных боковых лепестков.

Вид разработанного и собранного макета ФАР из 2045 элементов для антенной системы макета радиолокатора МФРЛС

Рис. 4 - Вид разработанного и собранного макета ФАР из 2045 элементов для антенной системы макета радиолокатора МФРЛС

В проекте, кроме МФРЛС, предполагается использовать радиолокатор бокового обзора с синтезом апертуры миллиметрового диапазона. Радиолокатор с синтезом апертуры (РСА) предназначен для получения радиоизображений подстилающей поверхности при перемещении носителя локатора относительно нее на некоторой высоте (расстоянии), кроме того, математическая обработка полученного изображения и спектральный анализ отраженных сигналов позволяют проводить выявления на фоне подстилающей поверхности высокоскоростных объектов, таких, например, как крылатые ракеты.

Система опознавания не входит непосредственно в состав оборудования МФРЛС, но может быть дополнительно встроена в комплекс БРЭО.

Дальность обнаружения целей МФРЛС:

  • с ЭПР порядка 0,01 м2                                           17-20 км;
  • с ЭПР порядка 0,1 м2                                   25-27 км.
  • Угол обзора                                              + 60°.
  • Количество сопровождаемых целей       от 4 до 10.

 

Предполагаемый порядок выполнения работы:

Требуется в рамках НИР разработать структуру и части комплекса, включающего в свой состав: наземный пункт управления, две летающие модели скоростного дозвукового БЛА (в размерности 1500-2000 кг) с системой управления полетом, доработанные под целевую задачу образцы вооружения и бортового радиоэлектронного оборудования. Эти беспилотные аппараты, разработанные и созданные как действующие летающие модели в процессе предлагаемой НИР для отработки ключевых режимов, могут рассматриваться как прототип для ОКР по созданию БЛА-перехватчика такой же размерности (1500-2000 кг) с дальностью полета до 2500 км, а также быть прототипом для более крупных БЛА. На основе накопленного опыта может быть достаточно быстро разработан ряд БЛА больших размеров той же аэродинамической схемы, так как основная проблема, связанная с системой управления полетом решается для БЛА меньшей размерности. Такой подход позволяет существенно сократить сроки разработки и затраты.

Тактические приемы применения групп БЛА-перехватчиков против массированного налета КР должны подробно отрабатываться в процессе выполнения НИР при помощи математического моделирования и согласованных с ним элементов наземных и летных испытаний. Для отработки тактики применения в рамках НИР предполагается создать специальный стенд математического моделирования, позволяющий проигрывать сценарии группового противодействия большого количества (порядка 100) динамических объектов.

Предварительная проработка сценариев воздушного нападения противника при помощи массированного налета КР показывает, что существуют реальные возможности успешного отражения такого нападения. 

Результаты экспертизы: 

Экспертиза проводилась экспертами следующих организаций: 

ЦНИИ ВВКО, ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина»,          ВА ВКО им. Г.К.Жукова, ФГБОУ ВО «МАИ (НИУ)», ФГКУ «Центр исследований военного потенциала зарубежных стран» МО РФ; ФГБОУ ВПО «БГТУ «Военмех» им. Д.Ф.Устинов».

Вывод экспертизы: 

Несмотря на научную значимость проекта шифр «Перехват», он требует доработки во взаимодействии с научно-исследовательскими организациями Минобороны России для увязки его с требованиями к перспективной системе противодействия крылатым ракетам, обоснования применяемого вооружения и тактики применения. Указанную работу представляется целесообразным проводить в рамках НИР «Демонстратор», включенной в Межведомственную комплексную целевую программу создания комплексов с беспилотными летательными аппаратами.

 Недостатки, рекомендации и замечания экспертов

  1. Техническая реализуемость проекта в предложенной версии сомнительна, особенно в части выбора средств поражения для перехвата КР. АКДП БЛА, оснащаемые УР класса «воздух-воздух» малой дальности с тепловизионными головками самонаведения, могут рассматриваться как один из возможных средств комплексной борьбы с КР большой дальности. Однако при этом должны быть решены задачи надежного обнаружения летящих КР и наведения на них БЛА, что требует участия в системе самолетов дальнего радиолокационного обнаружения и управления и других разведывательно-информационных средств. Необходимым представляется расширение номенклатуры средств поражения в дополнение к предложенным в проекте ПЗРК.
  2. Непосредственно БЛА должен оснащаться мощной бортовой электронно-вычислительной машиной и программно-алгоритмическим обеспечением с элементами искусственного интеллекта, что обеспечит действие в автономном режиме и принятие самостоятельных решений. При этом должна быть учтена возможность воздействия на БЛА и его БРЭО поражающих факторов воздушного ядерного взрыва.1. В проекте не проведено технико-экономическое обоснование создания АКДП БЛА в сравнении с альтернативными вариантами авиационных комплексов, способных решать задачи противодействия КР.
  3. Необходимо проработать вопросы взаимодействия БЛА между собой, информационного взаимодействия (обеспечения) БЛА-перехватчика с радиолокационными средствами обнаружения и наведения наземного и воздушного базирования при решении задач наведения, целеуказания, целераспределения и сопровождения.
  4. Не рассмотрены вопросы решения проблемы обнаружения перспективных малоразмерных крылатых ракет и создания системы управления на основе искусственного интеллекта.
  5. У авторов проекта отсутствует научно-технический задел, необходимый для реализации системы интеллектуального управления группой БЛА, и не проработана кооперация для создания указанной системы.
  6. Сомнительным представляется возможность обнаружения посредством ЗГ РЛС на дальности 1500 км не только одиночной КР, но и плотной группы из 100 -150 таких целей.

15.12.2017г. 
Источник: ГУНИД Минобороны РФ 

Справка 

Проработка проектов для достижения целей экспертизы проводилась несколькими методами, а именно эвристическим (заключения экспертов, организаций и заинтересованных органов военного управления), измерительным и регистрационным (проведение апробации или оценочных испытаний). 

Более 340 перспективных инновационных разработок и технологий предварительно были отобраны специалистами органов военного управления, научно-исследовательских организаций и военно-учебных заведений Минобороны России в период проведения форума "АРМИЯ-2017". 

Посмотреть все проекты можно в блоге ГУНИД Минобороны на нашем сайте. 

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры