ضمان تشغيل أنظمة الدفاع الجوي ضد الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض دون تدخل طيران القوات الجوية
تسلق أعلى
أحد الخيارات هو وضع الرادار على جهاز رفع الصاري (PMU). إذا وضعنا الرادار على ارتفاع 15 مترًا ، فسيكون مدى رؤية طائرة (LA) تتحرك على ارتفاع 50 مترًا فوق السطح 41 كم. ستؤدي زيادة ارتفاع وحدة إدارة المشروع إلى 50 مترًا إلى زيادة نطاق الرؤية النظري بمقدار 13 كم فقط (حتى 54 كم) ، بينما سيزداد تعقيد وضخامة هذه المعدات إلى حد أكبر بكثير.
يبدو أنه من الطبيعي جدًا بالنسبة لأنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى من نوع Pantsir-SM؟ ولكن من الناحية العملية ، فإن التضاريس غير المستوية والغابات والمباني وغيرها من العوائق الطبيعية والاصطناعية ستقلل من هذه القيمة عدة مرات.
ما هو الحد الأدنى للارتفاع الذي يجب أن يرفع الرادار إليه لضمان اكتشاف الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض؟
قد يختلف الارتفاع الذي يجب رفع وسيلة الكشف إليه لتعويض التضاريس غير المستوية على أساس كل حالة على حدة. في معظم الحالات ، لا يزيد فرق الارتفاع على الأراضي المسطحة في روسيا في نطاق 100-200 كم عن 100-200 متر. في المناطق الجبلية ، يمكن أن يكون الفرق أكبر بشكل ملحوظ ، ومن الصعب تحديد أي قيمة محددة.
تقليديا ، بالنسبة لأنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى (حتى 40-50 كم) ، من الممكن اتخاذ الارتفاع اللازم للتعويض عن التضاريس غير المستوية على ارتفاع 100 متر ، لأنظمة الدفاع الجوي متوسطة المدى (حتى 50-150 كم) ، الارتفاع اللازم للتعويض عن التضاريس غير المستوية سيكون 200 متر.
وبالتالي ، فإن الحد الأدنى للارتفاع لوضع الرادار للكشف عن أهداف الطيران المنخفض لأنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى سيكون حوالي 200 متر ، لأنظمة الدفاع الجوي متوسطة المدى ، حوالي 700 متر. يجب أن يكون ارتفاع محطة الرادار لضمان التشغيل عبر الأفق لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى مشابهًا لارتفاع طيران طائرات أواكس ، حوالي 10 متر ، وفي هذه الحالة ، تلعب التضاريس دورًا أصغر بكثير.
تجعل هذه الارتفاعات استخدام جامعة الأمير محمد بن فهد مستحيلاً ، ولكن هناك عدة طرق أخرى "للنظر إلى ما وراء الأفق".
رادار على بالون
إحدى هذه الطرق هي استخدام البالونات. يتم تنفيذ مشروع JLENS في الولايات المتحدة الأمريكية. في إطار هذا المشروع ، من المخطط وضع معدات الرادار والاستطلاع البصري على بالونات مثبتة في نقاط معينة في البلاد ومصممة لاكتشاف صواريخ كروز منخفضة التحليق. يبلغ ارتفاع البالونات من 3 إلى 4,5 كم ، وتبلغ كتلة الحمولة حوالي ثلاثة أطنان. يجب أن يكون مدى الكشف عن الأهداف الجوية حوالي 550 كم ، والأهداف الأرضية حوالي 225 كم. بالإضافة إلى الكشف ، يجب أن يوفر منطاد JLENS تحديدًا مستهدفًا عبر الأفق لصواريخ أرض جو. لتثبيت البالون في موضعه وتبادل البيانات ، من المخطط استخدام كبل يتضمن كبلات طاقة وكابلات بيانات ألياف ضوئية في غلاف كربوني.
في إطار المهمة التي ندرسها ، لهذا المشروع عدة عيوب: البالون ليس مناسبًا جدًا للحركة المستمرة عن طريق البر ، وإذا أمكن ، يجب ربطه بنقطة معينة ، مما يستبعد إمكانية تغيير الموقع عن طريق الهاتف المحمول أنظمة الدفاع الجوي وغير مقبول. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للحجم الضخم للبالون (طوله أكثر من 70 مترًا) أن يمنع نظريًا تشغيله في ظروف الرياح العاتية القوية.
من ناحية أخرى ، فإن المفهوم نفسه واعد للغاية. يمكن للرادارات الموضوعة على البالونات أن تغطي الأجسام الثابتة من ضربات IOS المنخفضة الطيران ، مثل مناجم الصواريخ الباليستية العابرة للقارات (ICBMs) ، وقواعد الغواصات ، وناقلات الصواريخ الباليستية ، ومطارات القاذفات الاستراتيجية ، ومحطات الطاقة النووية وغيرها من العناصر المهمة للقوات المسلحة في البلاد والبنية التحتية.
وبالتالي ، على الرغم من حقيقة أن البالونات ليست أفضل وسيلة لتزويد أنظمة الدفاع الجوي بالقدرة على إصابة الأهداف في الأفق ، إلا أنها يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تغطية الأجسام الثابتة المهمة من هجوم مفاجئ من قبل أنظمة الدفاع الجوي للعدو التي تحلق على ارتفاع منخفض. . ميزتها الرئيسية هي إمكانية البقاء شبه المستمر في الهواء دون تكاليف كبيرة للوقود والكهرباء.
في روسيا ، يتم تطوير هذه البالونات بواسطة RosAeroSystems. على وجه الخصوص ، يمكننا اعتبار بالون PUMA المربوط كبير الحجم. تم تصميم بالون بوما ليكون حامل رادار للمراقبة بالرادار على مدار الساعة من ارتفاع يصل إلى 5 كيلومترات لمدة 30 يومًا دون هبوط.
سيبلغ نصف القطر المقدر للكشف عن الأهداف الجوية وتعقبها 300-350 كم. يجب أن يتحمل البالون رياح الأعاصير التي تصل سرعتها إلى 46 م / ث وضربات البرق المباشرة. يُمسك البالون بكابل أثناء الصعود والنزول والوقوف على ارتفاع العمل ، كما أنه يوفر الطاقة للأنظمة الموجودة على متن الطائرة والحمولة الصافية بقوة تصل إلى 40 كيلو وات ، بالإضافة إلى إزالة الصواعق والساكنة كهرباء. تصل حمولة بالون PUMA إلى 2250 كجم.
على ما يبدو ، تعمل القوات المسلحة للاتحاد الروسي على هذا الاتجاه:
الأمر متروك لمخاوف Almaz-Antey ، فمن الضروري ألا تحذر البالونات والطائرات من خطر هجوم جوي فحسب ، بل أيضًا صواريخ موجهة مضادة للطائرات (SAM) مزودة برأس موجه للرادار نشط (ARGSN) في الأهداف المحددة.
طائرات كوادكوبتر وغيرها من المركبات الجوية غير المأهولة (UAVs) للإقلاع والهبوط العمودي
دعنا نعود إلى SAM. بادئ ذي بدء ، دعونا ننظر في أنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى ومتوسطة المدى ، والتي تتطلب رفع الرادار إلى ارتفاع 200 و 700 متر ، على التوالي.
في أوائل عام 2018 ، قدمت شركة Boeing نموذجًا أوليًا لطائرة شحن كهربائية بدون طيار كوادروكوبتر. تم تصميم هذه الطائرة بدون طيار لاختبار وتصحيح التقنيات اللازمة لإنشاء الجيل التالي من طائرات الشحن والركاب. يبلغ طول النموذج الأولي للطائرة بدون طيار 4,57 مترًا ، والعرض 5,49 مترًا ، والارتفاع 1,22 مترًا ، والوزن شاملاً وزن البطاريات 339 كيلوجرامًا. الحمولة - ما يصل إلى 226 كجم. يتضمن التصميم أربعة محركات كهربائية بثمانية دوارات.
عرض كوادروكوبتر بوينج للشحن
يمكن أن تكون الطائرات بدون طيار الكهربائية رباعية الدفع حلاً فعالاً للكشف عن EOS التي تحلق على ارتفاع منخفض لأنظمة الدفاع الجوي الأرضية والبحرية.
يجب وضع طائرة بدون طيار كهربائية على مركبة حاملة ، كما يجب وضع مجموعة مولدات ديزل (DGU) هناك لتزويد الطائرة بدون طيار بالكهرباء. لسوء الحظ ، في الوقت الحالي ، لا تعرف قوة المحركات الكهربائية للطائرة الرباعية التجريبية ووقت شحن البطارية ووقت الرحلة.
يمكن النظر في خيارين:
- في الخيار الأول ، لا توجد بطاريات ضرورية للحفاظ على رحلة طويلة ، ويتم توفير الطاقة من السيارة الحاملة ، ولا يوجد سوى بطارية احتياطية صغيرة للهبوط الاضطراري للطائرة بدون طيار ، ويفترض ، يمكن اعتبار هذا الخيار هو الأمثل ؛
- يمكن استخدام الخيار الثاني إذا كانت كتلة الكبل المطلوب لتوفير الطاقة المطلوبة للطائرة الرباعية كبيرة جدًا ، وفي هذه الحالة ، يجب أن تكون المروحية الرباعية مزودة ببطاريات قابلة لإعادة الشحن أو مكثفات فائقة (أيونستورات) بوظيفة الشحن السريع.
لضمان الاستمرارية في الجو ، تتطلب أربعة أنظمة دفاع جوي قصيرة المدى مركبتين حاملتين على الأقل مع طائرات بدون طيار. سيكون الوقت الذي تبقى فيه الطائرة بدون طيار في الهواء مقيدًا فقط بتوافر الوقود لوحدة DGU.
بدلاً من طائرة كوادكوبتر كهربائية ، يمكن استخدام طائرة بدون طيار تعتمد على محركات البنزين أو الديزل. في روسيا ، يتم تطوير وإنتاج مثل هذه الحلول من قبل شركة SKYF Technology ، والتي تقدم للعميل طائرة بدون طيار للإقلاع والهبوط العمودي SKYF. في الوقت الحالي ، تبلغ القدرة الاستيعابية للطائرة بدون طيار SKYF 250 كجم مع احتمال زيادتها إلى 400 كجم. يصل ارتفاع طيران هذه الطائرة بدون طيار إلى 3000 متر.
مظاهرة الطيران بدون طيار SKYF
عرض UAV SKYF
في وقت سابق ، أعلن Gorizont عن طائرة هليكوبتر من نوع Horizon Air S-100 مع رادار شامل ، استنادًا إلى Schiebel Camcopter S-100 النمساوية. يتم تطوير رادار كوليبري الشامل المثبت على هذه الطائرة بدون طيار ، والمثبت في الجزء السفلي من جسم الطائرة ، بالاشتراك مع معهد موسكو للأبحاث العلمية للفيزياء الإشعاعية. يجب ألا تزيد الكتلة الإجمالية لمعدات الرادار عن 6,5 كجم ، والمدى المطلوب في وضع الرؤية الشاملة (تحوم الطائرات بدون طيار) لا يقل عن 200 كم ، في وضع الفتحة الاصطناعية ، على الأقل 20 كم.
حمولة هذه الطائرة بدون طيار صغيرة جدًا (35 كجم) من أجل استيعاب رادار بخصائص مقبولة ، ولكن قد يكون مثيرًا للاهتمام كمفهوم. مدة البقاء المستمر في الهواء 6 ساعات.
لا يمكن استخدام الأمثلة المعطاة للطائرات بدون طيار الرباعية بشكل مباشر لنشر الرادارات ، نظرًا لأن حمولتها متواضعة نسبيًا ، ولكن لا شك في أن تصميماتها سيتم تطويرها وتحسينها بنشاط. بادئ ذي بدء ، هذا ينطبق على الطائرات بدون طيار الكهربائية رباعية الدفع.
يجب أن تكون المتطلبات الرئيسية لطائرات AWACS من نوع كوادروكوبتر أو UAV-AWACS من نوع المروحية موثوقية عالية وإمكانية البقاء لفترة طويلة في الهواء ، مع ضمان أداء الرحلة المحدد (LTH) ، فضلاً عن التشغيل العالي الموارد والتكلفة المنخفضة لكل ساعة طيران.
الطائرات بدون طيار على ارتفاعات عالية
بالنسبة لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، لن يكون الإقلاع والهبوط العمودي بدون طيار وسيلة فعالة وكافية للاستطلاع ، لأن ارتفاع الرادار ، من أجل تحقيق مدى رؤية يبلغ حوالي 400 كيلومتر ، يجب أن يتجاوز 10 أمتار.
من المفترض ، كرادار طيران لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، يمكن استخدام الطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة ، ونوع الطائرة ، والأبعاد المتوسطة أو الكبيرة.
أحد المرشحين لدور واعد طائرة بدون طيار-يمكن أن تصبح DRLO طائرة بدون طيار من طراز Altair بوزن إقلاع يبلغ 5 أطنان وحمولة من 1-2 طن. يتم إنشاء هذه الطائرة بدون طيار كجزء من مشروع بحث Altius-M في Sokol Design Bureau (Kazan) مع شركة Transas. يجب أن تصل مدة رحلتها إلى 48 ساعة ، ومدى الرحلة 10 كم. في عام 000 ، تم نقل برنامج Altair UAV إلى مصنع Ural of Civil طيران"(UZGA). يجب أن تبدأ اختبارات الطيران لطائرة Altair UAV في عام 2019.
يتم تطوير أجهزة من هذا النوع في بلدان أخرى. على وجه الخصوص ، تقوم شركة CETC الصينية بتطوير JY-300 UAV. يجب أن يصبح الجهاز متوسط الحجم حاملًا للهوائيات المطابقة ويعمل كطائرة أواكس بدون طيار. وفقًا للبيانات الأولية ، يبلغ وزن الطائرة بدون طيار JY-300 حوالي 1300 كجم ويمكن أن تحمل حمولة 400 كجم. وهي قادرة على الطيران لمدة تصل إلى 12 ساعة على ارتفاعات تصل إلى 7,6 كم. يجب أن تسمح الرادارات المدمجة في تصميم هذه الطائرة برصد الأهداف الجوية والبحرية على مسافات طويلة.
تعاني الطائرات بدون طيار الروسية ذات الأبعاد المتوسطة والكبيرة من العديد من المشكلات ، بما في ذلك عدم وجود محركات محلية مدمجة وقوية واقتصادية ، ونقص إلكترونيات الطيران الحديثة. من أهم المشاكل عدم وجود قنوات إرسال بيانات عالية السرعة عبر الأقمار الصناعية ذات امتداد عالمي ، مما يجعل من الممكن التحكم في الطائرة بدون طيار واستقبال المعلومات الاستخباراتية منها على مسافة كبيرة من قاعدة المنزل.
لا يتطلب استخدام طائرات AWACS بدون طيار مع مدة طيران طويلة وجودًا إلزاميًا لمثل هذه القنوات. بشكل عام ، قد يبدو عمل مجموعة من أنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى - الطائرة بدون طيار طويلة المدى كما يلي:
تقلع طائرة بدون طيار من طراز أواكس بعيدة المدى من المطار وتدخل منطقة الدورية فوق مواقع الدفاع الجوي متعدد الطبقات. يتم إرسال جميع المعلومات الواردة منه إلى مشغلي أنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، وكذلك ، من خلال نقطة التحكم القتالية ، إلى مشغلي أنظمة الدفاع الجوي الأخرى التي تشكل جزءًا من نظام الدفاع الجوي المشترك متعدد الطبقات. يجب أن يتم تنفيذ رحلة الطائرة بدون طيار في معظمها في الوضع التلقائي على طول مسار معين. يجب أن يشتمل نظام دفاع جوي بعيد المدى على اثنين من طائرات أواكس. في هذه الحالة ، يمكنهم القيام بواجب قتالي في نوبات على مواقع نظام الدفاع الجوي لمدة 36-48 ساعة ، اعتمادًا على بُعد مطار المنزل.
متطلبات الطائرات بدون طيار أواكس بعيدة المدى هي نفسها بالنسبة للطائرات بدون طيار لأنظمة الدفاع الجوي قصيرة ومتوسطة المدى - مورد تشغيلي مرتفع وتكلفة منخفضة لكل ساعة طيران.
قد يطرح سؤال: يشير عنوان المقالة إلى عمل أنظمة الدفاع الجوي على أهداف تحلق على ارتفاع منخفض دون تدخل طيران القوات الجوية ، ومن الواضح أن الطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة مرتبطة بالطيران. هنا السؤال هو بالأحرى في الانتماء الإداري. في الولايات المتحدة ، بموجب اتفاقية جونسون-ماكونيل بين الجيش والقوات الجوية ، لا تنتمي طائرات الهليكوبتر إلى القوات الجوية وهي تابعة مباشرة للجيش الأمريكي ، وتعمل لمصلحتها (تقسيم الطائرات في الولايات المتحدة بين الجيش والقوات الجوية مكتوبة بشكل جيد هنا). لذلك في حالتنا ، حقيقة أن الطائرة بدون طيار تنتمي إلى نظام دفاع جوي معين لن تسمح للقوات الجوية باستخدامها لأغراض أخرى.
دفاع جوي متعدد الطبقات مع طائرات أواكس بدون طيار
سيؤدي استخدام الطائرات بدون طيار من نوع AWACS من نوع كوادكوبتر والطائرات بدون طيار بعيدة المدى AWACS إلى إنشاء تغطية رادارية كثيفة للمنطقة وتوفير تعيين الهدف للصواريخ مع ARGSN و IR الباحث في أقصى مدى.
من المفترض ، بالنسبة إلى نظامي دفاع جوي قصير المدى ، يجب أن تكون هناك مركبة واحدة مزودة بطائرة مروحية رباعية من نوع أواكس أو مركبتين لأربعة أنظمة دفاع جوي. يجب أن يشتمل نظام الدفاع الجوي متوسط المدى على مركبتين مع كوادروكوبتر من نوع أواكس. يجب تصنيف طائرتين طويلتي المدى من طراز أواكس على أنهما أنظمة دفاع جوي بعيدة المدى.
في فترة التهديد أو في حالة اندلاع الأعمال العدائية ، يجب أن تقوم الطائرات بدون طيار بعيدة المدى بدوريات مستمرة فوق مواقع نظام الدفاع الجوي. يجب أن تكون الطائرات بدون طيار من نوع كوادروكوبتر ، من تكوين أنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى ومتوسطة المدى ، على المركبات الحاملة استعدادًا للإطلاق الفوري. في حالة اكتشاف تهديد جوي ، يجب أن يتم إطلاق طائرة بدون طيار من نوع كوادروكوبتر في غضون بضع دقائق.
عادة ما تكون تكلفة الطائرات بدون طيار نفسها ووقت طيرانها أقل بكثير من تكلفة الطائرات المأهولة والمروحيات ، مما يجعل هذه المهمة جذابة اقتصاديًا. المفهوم المقترح تقنيًا أيضًا لا يحتوي على مشاكل مستعصية.
بالنسبة للأشياء الثابتة ذات الأهمية العالية ، يمكن استخدام بالونات أواكس. في حالة الدفاع الجوي للأجسام المجهزة ببالونات أواكس ، لا تكون هناك حاجة لطائرات بدون طيار طويلة المدى ويمكن استبعادها من نظام الدفاع الجوي بعيد المدى أو يمكن أن تكون في المطار جاهزة للإقلاع كوسيلة احتياطية للاستطلاع والهدف تعيين.
الطائرات بدون طيار أواكس للأسطول
في السابق ، كان يتم النظر فقط في استخدام طائرات أواكس بدون طيار لصالح أنظمة الدفاع الجوي الأرضية. لكن المهمة التي لا تقل أهمية وربما الأكثر أهمية هي استخدام الطائرات بدون طيار من نوع أواكس والطائرات بدون طيار من نوع كوادكوبتر مع مدة طيران طويلة لصالح الدفاع الجوي للسفن البحرية. سريع (القوات البحرية). نظرًا لحقيقة أنه ليس لدينا حاملات طائرات ، وبالتالي طائرات أواكس عليها ، فإن السفن الروسية الحديثة محمية بشكل سيئ من الهجمات الجوية ، بغض النظر عن نوع الدفاع الجوي لديها ، بسبب القيود المادية على نطاق الكشف المنخفض- أهداف الطيران.
سيؤدي استخدام الطائرات بدون طيار من نوع كوادروكوبتر على سفن البحرية الروسية إلى تراجع كبير في حدود تدمير الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض. كما أن إرسال طائرات بدون طيار ذات مدة طيران طويلة ومدى إلى المنطقة التي توجد بها سفن البحرية سيمنحها فرصًا إضافية لاستطلاع قوات العدو وإصدار تعيين الهدف للصاروخ. أسلحة بعيد المدى.
لا يمكن استبعاد استخدام المناطيد ومنطاد أواكس لصالح البحرية ، خاصة منذ ذلك الحين تاريخ هناك أمثلة على استخدام الأسطول الروسي للبالونات.
النتائج
سيتم هزيمة الدفاع الجوي الأرضي والسطحي دون إمكانية مهاجمة أهداف تحلق على ارتفاع منخفض على مسافة كبيرة.
لحل هذه المشكلة ، لصالح أنظمة الدفاع الجوي قصيرة ومتوسطة المدى ، من الضروري إنشاء طائرة بدون طيار من نوع AWACS رباعية المروحيات ، ويفضل أن يكون ذلك مزودًا بإمدادات الطاقة عبر كابل من السيارة الحاملة.
بالنسبة لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، من الضروري تكثيف تطوير طائرات أواكس بدون طيار بعيدة المدى.
بالنسبة للأشياء الثابتة ذات الأهمية العالية ، يمكن استخدام بالونات أواكس.
جميع الأنظمة المذكورة أعلاه (الطائرات بدون طيار من نوع أواكس من نوع كوادكوبتر ، وطائرات أواكس بدون طيار طويلة الأمد ، وبالونات أواكس) ذات أهمية كبيرة لتحسين كفاءة وبقاء أنظمة الدفاع الجوي الأرضية فحسب ، بل أيضًا سفن البحرية الروسية.
- أندري ميتروفانوف
- ria.ru ، rosaerosystems.ru ، planetcalc.ru ، vhfdx.ru ، aviation-gb7.ru ، artek-braiding.ru ، topwar.ru ، VPK.name ، skyf.pro ، gorizontrostov.ru
- مقالات من هذه السلسلة:
اختراق في الدفاع الجوي بتجاوز قدراته لاعتراض الأهداف: الحلول
تفاعل أنظمة الدفاع الجوي الأرضية وطائرات القوات الجوية
معلومات