مشكلة التكلفة العالية للذخائر الموجهة بدقة وطرق حلها
كشفت العملية الروسية الخاصة في أوكرانيا عن الحاجة القصوى للقوات المسلحة للاتحاد الروسي (القوات المسلحة الروسية) بدقة عالية أسلحة. المشكلة هي أن الأسلحة عالية الدقة باهظة الثمن ، وتستغرق وقتًا طويلاً لإنتاجها ، وحجم إنتاجها محدود بقدرات المجمع الصناعي العسكري (MIC).
ما الذي يشكل التكلفة العالية للذخائر الموجهة بدقة؟
التوجيه والتحكم
بادئ ذي بدء ، هذا هو نظام التوجيه ، الذي يجعل الذخيرة عالية الدقة في الواقع. على سبيل المثال ، في صواريخ كروز (CR) ، يعد هذا نظامًا لتصحيح المسار يعتمد على التضاريس ، وإشارات من نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية GLONASS (أو نظام تحديد المواقع الأمريكي ، أو جاليليو الأوروبي ، أو بيدو الصيني) ونظام توجيه عالي الدقة بالقصور الذاتي يعتمد على الحلقة. جيروسكوبات الليزر / الألياف. في المرحلة النهائية ، يمكن تنفيذ توجيه القرص المضغوط بواسطة أنظمة بصرية لاكتشاف الهدف والتعرف عليه. تم تجهيز بعض KR بأنظمة اتصالات عبر الأقمار الصناعية لضمان إعادة توجيهها أثناء الطيران.
كتل التوجيه بالقصور الذاتي لصواريخ كروز من فئات مختلفة. المصدر wikipedia.org
على الأسلحة عالية الدقة المصممة لضرب الأهداف المتحركة ، الرادار أو البصري ، بما في ذلك التصوير الحراري ، يتم تثبيت رؤوس التوجيه (GOS). يمكن أيضًا دمجها في ناقل واحد. حل أقل تكلفة قليلاً هو الباحث الذي لديه إرشادات بشأن إشعاع الليزر المنعكس. يمكن تجهيز بعض الذخائر الموجهة بدقة بملاحين خاصة مصممة لاستهداف مصدر إشعاع الرادار ، على سبيل المثال ، محطات الرادار (RLS) لأنظمة الصواريخ المضادة للطائرات (SAM).
صاروخ طالب تلفزيوني X-59 "Gadfly". المصدر wikipedia.org
يمكن افتراض أنه من بين كل ما سبق ، فإن الحل الأقل تكلفة هو التوجيه من إشارات أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية مثل GLONASS / GPS. هناك رأي مفاده أن إشارات أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية يسهل إغراقها عن طريق الحرب الإلكترونية (EW) ، لكن في الواقع هذا بعيد كل البعد عن الواقع.
على سبيل المثال ، كجزء من عملية خاصة في أوكرانيا ، لا يواجه العدو أي مشاكل عالمية مع استخدام الطائرات بدون طيار (UAVs) ، والتي تعتبر الملاحة عبر الأقمار الصناعية مهمة للغاية ، أو توجيه الأقمار الصناعية عالي الدقة من Himars. الذخائر. لن يواجهوا مشاكل في استخدام قذائف المدفعية الموجهة من طراز Excalibur المزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، والتي ستزودها الولايات المتحدة القوات المسلحة الأوكرانية (AFU) في المستقبل القريب.
على الأرجح ، معدات الحرب الإلكترونية قادرة على إغلاق مساحة محدودة فقط من الفضاء بإحكام ، ولكن في هذه الحالة ، تم بالفعل توجيه الذخيرة الهجومية ، في القسم الأخير من الرحلة ، وفقدان قمر صناعي إشارة الملاحة لن تغير أي شيء.
وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للذخائر الموجهة بدقة مثل قذائف المدفعية ، يجب أن تتحمل أنظمة التوجيه حمولات زائدة هائلة تصل إلى آلاف الجسيمات G.
محركات
المحركات هي عنصر آخر معقد ومكلف من الأسلحة الدقيقة. في صواريخ كروز ، هذه محركات نفاثة اقتصادية للغاية (TRDs) ، في الصواريخ التي تفوق سرعة الصوت ، تُستخدم محركات نفاثة (محركات نفاثة). في أنواع أخرى من الذخائر الموجهة بدقة ، يتم تثبيت محركات نفاثة تعمل بالوقود الصلب (نادرًا ما تكون سائلة). يجري تطوير محركات وقود شبيهة بالهلام واللصق.
ويليامز F107 (WR19) محرك توربوفان صغير الحجم لصاروخ كروز توماهوك. المصدر wikipedia.org
В كاميكازي بدون طيار، والتي يمكن تصنيفها بحق على أنها ذخائر موجهة بدقة ، تستخدم محركات البنزين والديزل ذات المكابس الاقتصادية للغاية ، وفي بعض التعديلات ، تستخدم المحركات الكهربائية التي تعمل ببطاريات / مراكم الليثيوم.
لا توجد محركات في القنابل الموجهة فقط ، ولكن مدى قصرها هو عيبها ، والذي لا يسمح باستخدامها بفعالية في مواجهة إجراءات الدفاع الجوي للعدو (الدفاع الجوي). الاستثناء هو القنابل الانزلاقية الموجهة ، والتي يمكن أن تطير عشرات الكيلومترات عند إسقاطها من ارتفاع كبير.
الهيكل ، الهياكل الحاملة ، محركات التحكم ، الرأس الحربي
تتمتع الذخائر الموجهة بدقة والمصممة للطيران بسرعات عالية ، والمناورة بقوى تسارع عالية ، بشكل مستقل أو على حامل ، بجسم قوي ، وغالبًا مع حماية حرارية من التسخين عن طريق تدفق الهواء القادم ، بالإضافة إلى محركات قوية لأسطح التحكم. يمكن إضافة جزء كبير من التكلفة من خلال تدابير لتقليل رؤية الذخيرة في نطاق الرادار - المواد ، الدقة العالية للتزاوج السطحي ، تكوين الهيكل المعقد.
صاروخ كروز الشبح AGM-129 ACM. المصدر wikipedia.org
بالنسبة لبعض أنواع الذخيرة ، يجب أن يتحمل الهيكل اختراقًا عميقًا للجسم المهاجم ، مثل السفينة أو المخبأ تحت الأرض ، دون الإضرار بالرأس الحربي. يجب الجمع بين القوة العالية والوزن المنخفض ، مما يؤدي إلى استخدام مواد باهظة الثمن - سبائك خاصة من الفولاذ والتيتانيوم والمغنيسيوم والألمنيوم.
الأمر نفسه ينطبق على الرأس الحربي ، الذي يمكن أن يكون تراكميًا شديد الانفجار أو ذو ضغط حراري ، مع زيادة اختراق الدروع ، مع تأخير في التفجير ، أو على العكس من التفجير في الهواء. قد تشتمل بعض أنواع الرؤوس الحربية على ذخائر صغيرة ، والتي بدورها قد يكون لها أنظمة توجيه خاصة بها.
فكيف نضمن تشبع القوات المسلحة بذخائر رخيصة دقيقة التوجيه؟ ومن الأمثلة على ذلك برامج الولايات المتحدة لتحويل الذخائر التقليدية غير الموجهة إلى ذخائر عالية الدقة.
خبرة أجنبية
ذخيرة الهجوم المباشر المشترك (JDAM)
كجزء من برنامج JDAM الأمريكي ، الذي اكتمل تطويره في عام 1997 ، تتلقى قنابل السقوط الحر التقليدية مجموعة من الأجنحة الصغيرة التي تزيد من مدى الانزلاق ، وهي وحدة ذيل تتضمن أنظمة ملاحة بالقصور الذاتي والأقمار الصناعية ، بالإضافة إلى محركات و أسطح التحكم. يسمح لك هذا معًا بالحصول على انحراف محتمل دائري (CEP) بترتيب 11 مترًا على مسافة تصل إلى 28 كيلومترًا.
صورة لتركيب مجموعة JDAM على قنابل جوية من عيارات مختلفة. المصدر wikipedia.org
عندما أسقطت من طائرة مقاتلة من طراز F-22 تحلق على ارتفاع 15 كيلومترًا بسرعة 1,5 ماخ ، تم الوصول إلى نطاق 44 كيلومترًا. لضرب الأهداف المتحركة ، تتضمن مجموعات JDAM طالبًا مع توجيهات بشأن إشعاع الليزر المنعكس.
منذ عام 1998 ، تم إنتاج أكثر من 250 مجموعة JDAM ، والتي تم تركيبها على قنابل جوية من عيار 000 إلى 230 كجم. خلال العملية في يوغوسلافيا ، تم إسقاط 910 قنبلة جوية مع مجموعة JDAM ، والتي أصابت 650٪ من الأهداف المحددة. تبلغ تكلفة مجموعة JDAM حوالي 78 دولار.
طقم التوجيه الدقيق (PGK) M1156
بالنسبة للمدفعية في الولايات المتحدة ، تم تطوير مجموعة توجيه عالية الدقة M1156 ، والتي تم تثبيتها بدلاً من المصهر القياسي لقذائف M155 و M795A549 مقاس 1 ملم ، والتي تم تصميمها لأنظمة المدفعية الأمريكية M777 و M109A6 Paladin والألمانية PzH2000.
صورة PGK M1156. المصدر wikipedia.org
بحلول أبريل 2018 ، تم إنتاج أكثر من 25 مجموعة M000. وقت الإنتاج لمجموعة واحدة أقل من ست ساعات. الآن يمكن إنتاج حوالي 1156 مجموعة من M70 في يوم واحد. تكلفة مجموعة M1156 أقل من 1156 دولار أمريكي.
كما في حالة JDAM ، يتم تنفيذ توجيه المقذوفات باستخدام مجموعة M1156 وفقًا لبيانات نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية GPS. نظرًا لقذيفة M982 Excalibur عالية الدقة من حيث النطاق والدقة ، فإن PGK M1156 أرخص بكثير ويكملها تمامًا.
قذيفة M982 Excalibur. المصدر wikipedia.org
خلال الاختبارات في عام 2014 ، عند إطلاق المدفعية الألمانية ذاتية الدفع PzH2000 على مسافة 27 كيلومترًا ، سقط أكثر من 90 ٪ من القذائف المجهزة بـ PGK M1156 على مسافة أقل من خمسة أمتار من الهدف.
تحتوي مجموعة M1156 على نظام أمان مدمج - إذا سقطت على مسافة تزيد عن 150 مترًا من الإحداثيات المحددة ، فلن يتم تقويضها ، مما يقلل من احتمال "نيران صديقة" - هزيمة مقاتليها ومعداتها التي تسببت في دعم المدفعية في جوارها المباشر.
يتم تطوير مجموعة M1156 لمقذوفتي XM1128 و XM1113 شديدة الانفجار شديدة الانفجار بمدى حوالي 30-40 كيلومترًا عند إطلاقها من برميل عيار 39 (M777) ، بالإضافة إلى نسخة محسنة مصممة لإطلاق نيران مدفعية من عيار 58 براميل مع قذيفة XM1113 على مسافة تصل إلى 70 كيلومترًا.
قذيفة صاروخية نشطة XM1113. المصدر wikipedia.org
نظام أسلحة القتل الدقيق المتقدم (APKWS)
APKWS هو نظام توجيه بالليزر تم تطويره بواسطة BAE Systems من أجل غير موجه طيران صواريخ (NAR) Hydra 70 (عيار 70 ملم). ينطبق اسم APKWS على كل من المجموعة التي يتم تثبيتها و HAR Hydra 70 المجهز بهذه المجموعة. يمكن لملف APKWS في كثير من الحالات أن يحل محل الصاروخ الموجه المضاد للدبابات AGM-114 Hellfire (ATGM) بشكل فعال ، والذي يمتلك مدى أطول ونوعًا مختلفًا من الباحثين ورأس حربي أكثر قوة ، ولكنه أيضًا أكبر بكثير وأكثر تكلفة. تبلغ تكلفة مجموعة APKWS حوالي 22 دولار.
يتضمن APKWS حلاً تقنيًا أصليًا - توجد مستقبلات إشعاع الليزر في حواف أسطح التحكم ، وليس في رأس Hydra 70 NAR. وهذا يسمح بدمج مجموعة Hydra 70 APKWS بين محرك الصاروخ والرأس الحربي القابل للفصل فتيل.
صورة تثبيت APKWS في HAR Hydra 70. المصدر wikipedia.org
يبلغ مدى APKWS 1,1-5 كيلومترات عند إطلاقه من طائرة هليكوبتر و2-11 كيلومترًا عند إطلاقه من طائرة. من المخطط زيادة المدى عند إطلاقه من طائرة هليكوبتر إلى 12-15 كيلومترًا بسبب المحرك النفاث الجديد NAR. في الوقت الحالي ، كان من الممكن بالفعل زيادة نطاق APKWS بنسبة 30 ٪ فقط بسبب تحسين البرنامج الذي يوفر المسار الأمثل للصاروخ.
في عام 2021 ، دمر صاروخ APKWS مع فتيل تقريبي طائرة بدون طيار أثناء الاختبارات ، مما أكد قدرتها على العمل بفعالية ضد الأهداف الجوية ، بما في ذلك الأهداف الصغيرة.
مع وجود احتمال كبير ، يمكن تطوير مجموعات مماثلة للذخائر غير الموجهة الأخرى ، على سبيل المثال ، أنظمة إطلاق الصواريخ المتعددة (MLRS) وألغام الهاون.
النتائج
أسلحة الدقة غالية الثمن. ولكن عند مقارنة الذخائر الموجهة وغير الموجهة ، لا يمكن للمرء ببساطة أخذ عينتين ، موجَّهة وغير موجهة ، ومقارنة تكلفتها.
من الضروري أن تؤخذ في الاعتبار ، على سبيل المثال ، بالنسبة للقنابل الجوية أو NAR ، كم عدد الذخائر غير الموجهة التي يجب استخدامها لضرب هدف يمكن أن تصيبه ذخيرة موجهة واحدة أو اثنتين؟ ثم من الضروري إضافة تكلفة ساعة طيران الناقل وعدد الطلعات الجوية التي يجب إجراؤها لتدمير هذا الهدف ، لتقييم مخاطر تدمير الطائرة الحاملة ، والتي سيتعين عليها الاقتراب من الهدف مباشرة.
بالنسبة للمدفعية ، سيكون هذا هو تآكل برميل مدفع المدفعية ، وتكلفة وتوقيت نقل آلاف القذائف غير الموجهة عن طريق البر أو السكك الحديدية أو السفن (لن يكون من المربح تمامًا نقل الذخيرة غير الموجهة بالطائرة). من الضروري أيضًا تقييم خطر الضربة الانتقامية للعدو وفقًا لبيانات أنظمة البطاريات المضادة ضد بطارية مدفعية تطلق آلاف القذائف.
ومع ذلك ، من الضروري العمل على خفض تكلفة الذخائر الموجهة بدقة ، بما في ذلك الاستفادة من خبرة البلدان الأخرى.
وتجدر الإشارة إلى أن جميع القرارات المذكورة أعلاه لدول الناتو بشأن تحويل الذخائر غير الموجهة إلى ذخائر موجهة مصممة لحل المشكلات على مسافة تقل عن 50-100 كيلومتر. يمكن الافتراض أن هذا يرجع إلى حقيقة أنه ببساطة لم تعد هناك منتجات غير موجهة بعيدة المدى أو أن عددها محدود ، على التوالي ، لا فائدة من إنشاء مجموعات لتحديثها.
لا شك أن الأدوات اللازمة لتحويل الأسلحة غير الموجهة إلى أسلحة دقيقة ،
مثل JDAM و M1156 و APKWS مهمة للغاية. ومع ذلك ، بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج القوات المسلحة إلى أسلحة عالية الدقة تسمح لها بالهجوم خارج نطاق معظم أنظمة الدفاع الجوي للعدو ، أي من مسافة 200-400 كيلومتر تقريبًا. سنتحدث عن آفاق إنشاء أسلحة بعيدة المدى وعالية الدقة وذات إنتاج ضخم وغير مكلفة في المقالة التالية.
معلومات