إن انحناء سطح الأرض وعدم استواء التضاريس يحدان إلى حد كبير من قدرات أنظمة الدفاع الجوي الأرضية والبحرية لاكتشاف أسلحة الهجوم الجوي المنخفضة الطيران (LAS) وإلحاق الهزيمة بها. كيف يمكنك ضمان إمكانية إطلاق نظام دفاع جوي بشكل فعال على أهداف تحلق على ارتفاع منخفض؟
تسلق أعلى
أحد الخيارات هو وضع الرادار على جهاز الرفع والصاري (PMU). إذا وضعنا الرادار على ارتفاع 15 مترًا ، فسيكون مدى رؤية طائرة تتحرك على ارتفاع 50 مترًا فوق السطح 41 كم. ستؤدي الزيادة في 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 تمامًا بالنسبة لنظام دفاع جوي قصير المدى من نوع Pantsir-SM؟ ولكن من الناحية العملية ، فإن عدم استواء التضاريس والغابات والمباني وغيرها من العوائق الطبيعية والاصطناعية سيقلل من هذه القيمة عدة مرات.
ما هو الحد الأدنى للارتفاع لرفع الرادار لضمان اكتشاف الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض؟
يمكن أن يختلف الارتفاع المطلوب لرفع وسائل الكشف للتعويض عن التضاريس غير المستوية في كل حالة. 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 بكثير ، ومن الصعب تحديد أي قيمة محددة.
تقليديًا ، بالنسبة لنظام دفاع جوي قصير المدى (حتى 40-50 كم) ، يمكنك اتخاذ الارتفاع المطلوب للتعويض عن عدم استواء التضاريس لمسافة 100 متر ، لنظام دفاع جوي متوسط المدى (حتى 50- 150 كم) ، سيكون الارتفاع المطلوب للتعويض عن عدم استواء التضاريس 200 متر.
وبالتالي ، فإن الحد الأدنى لارتفاع الرادار ، لاكتشاف الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض ، 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 فوق الأفق لنظام الدفاع الجوي بعيد المدى مشابهًا لارتفاع طيران طائرة أواكس ، حوالي 10000 متر ، وفي هذه الحالة تكون التضاريس أقل أهمية بكثير
تجعل الارتفاعات المشار إليها استخدام جامعة الأمير محمد بن فهد مستحيلاً ، ولكن هناك عدة طرق أخرى "للنظر إلى ما وراء الأفق".
رادار الأيروستات
إحدى هذه الطرق هي استخدام البالونات. يتم تنفيذ مشروع JLENS في الولايات المتحدة الأمريكية. في إطار هذا المشروع ، من المخطط نشر معدات الرادار والاستطلاع البصري على بالونات مثبتة في نقاط معينة من البلاد ، ومصممة لاكتشاف صواريخ كروز منخفضة الطيران. ارتفاع البالونات 3-4 ، 5 كم ، 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 بالون JLENS تحديد الهدف عبر الأفق لصواريخ أرض جو. لتثبيت البالون في موضعه وتبادل البيانات ، يُقترح استخدام كبل يتضمن كبلات طاقة وكابلات نقل بيانات الألياف الضوئية 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 الوضع مع الهاتف المحمول أنظمة الدفاع الجوي وغير مقبول. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للحجم الضخم للبالون (أكثر من 70 مترًا في الطول) أن يعيق نظريًا تشغيله في ظروف الرياح العاتية القوية.
من ناحية أخرى ، فإن المفهوم نفسه واعد للغاية. يمكن لمحطات الرادار الموضوعة على البالونات حماية الأجسام الثابتة من الصدمات التي تسببها EHV منخفضة التحليق ، مثل مناجم الصواريخ الباليستية العابرة للقارات (ICBMs) ، وقواعد الغواصات ، وناقلات الصواريخ الباليستية ، ومهابط الطائرات الاستراتيجية ، ومحطات الطاقة النووية وغيرها من العناصر المهمة للبلد. القوات المسلحة والبنية التحتية …
وبالتالي ، على الرغم من حقيقة أن البالونات ليست الوسيلة المثلى لتزويد أنظمة الدفاع الجوي بإمكانية إصابة أهداف خارج الأفق ، إلا أنها يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تغطية الأجسام الثابتة المهمة بشكل خاص من الضربة المفاجئة من قبل الدفاع الجوي للعدو منخفض الطيران. الأنظمة. ميزتها الرئيسية هي إمكانية البقاء شبه المستمر في الهواء دون استهلاك كبير للوقود والكهرباء
في روسيا ، تم تطوير هذه البالونات بواسطة RosAeroSystems. على وجه الخصوص ، يمكنك التفكير في البالون المربوط كبير الحجم "PUMA". تم تطوير منطاد بوما كحامل رادار لمراقبة الرادار على مدار الساعة من ارتفاع يصل إلى 5 كيلومترات لمدة 30 يومًا دون هبوط.
سيكون نصف القطر المقدر لكشف وتتبع الأهداف الجوية 300-350 كم. يجب أن يتحمل البالون رياح الأعاصير التي تصل سرعتها إلى 46 م / ث وضربات البرق المباشرة. يتم تثبيت الأروستات بحبل كبل أثناء الصعود والنزول والوقوف على ارتفاع عمل ؛ كما أنه يوفر مصدر طاقة للأنظمة والحمولات على متن الطائرة بقوة تصل إلى 40 كيلو وات ، وكذلك لإزالة البرق والكهرباء الساكنة. تصل حمولة بالون PUMA إلى 2250 كجم.
على ما يبدو ، تعمل القوات المسلحة للاتحاد الروسي على هذا الاتجاه:
في يوليو 2015 ، أخبر فلاديمير ميخيف ، مستشار النائب الأول للمدير العام لشركة "تكنولوجيا الراديو الإلكترونية" (KRET) ، وكالة ريا نوفوستي عن بدء العمل في مشروع منطاد لتلبية احتياجات الدفاع المضاد للصواريخ في البلاد. يمكن أن يصبح عنصرًا كاملًا في نظام الإنذار بالهجوم الصاروخي (EWS) ، والذي يتكون اليوم من مستويين - كوكبة الأقمار الصناعية المدارية ومحطات الرادار الأرضية.
الأمر متروك لمخاوف Almaz-Antey ، فمن الضروري ألا تحذر البالونات والطائرات من خطر هجوم جوي فحسب ، بل أيضًا صواريخ موجهة مضادة للطائرات (SAMs) مزودة برأس موجه للرادار نشط (ARGSN) في الأهداف المحددة.
طائرات كوادروكوبتر وغيرها من المركبات الجوية غير المأهولة (UAVs) العمودية للإقلاع والهبوط
دعنا نعود إلى نظام الدفاع الجوي. بادئ ذي بدء ، فكر في أنظمة الدفاع الجوي قصيرة ومتوسطة المدى ، حيث يلزم رفع الرادار إلى ارتفاع 200 و 700 متر ، على التوالي.
في أوائل عام 2018 ، كشفت شركة Boeing النقاب عن نموذج أولي لطائرة رباعية بدون طيار تعمل بالكهرباء بدون طيار. تم تصميم هذه الطائرة بدون طيار لاختبار وتصحيح التقنيات اللازمة لبناء الجيل التالي من طائرات الشحن والركاب. يبلغ طول الطائرة بدون طيار ذات الخبرة 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.
يمكن أن تصبح الطائرات بدون طيار الكهربائية رباعية الدفع حلاً فعالاً للكشف عن EHV منخفض الطيران لأنظمة الدفاع الجوي البرية 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 ، فإن قوة المحركات الكهربائية للطائرة الرباعية ذات الخبرة ، ووقت شحن البطارية ووقت الرحلة غير معروفين.
يمكن النظر في خيارين:
- في الإصدار الأول ، لا توجد بطاريات مطلوبة للحفاظ على رحلة طويلة ، ويتم توفير الطاقة من سيارة الناقل ، ولا يوجد سوى بطارية احتياطية صغيرة للهبوط الاضطراري للطائرة بدون طيار ، ويفترض أن هذا الخيار يمكن اعتباره هو الأمثل ؛
- يمكن استخدام الخيار الثاني إذا اتضح أن كتلة الكبل المطلوب لتوفير الطاقة اللازمة للطائرة الرباعية كبيرة جدًا ، وفي هذه الحالة ، يجب أن تكون المروحية الرباعية مزودة ببطاريات قابلة لإعادة الشحن أو مكثفات فائقة (مكثفات فائقة) بشحن سريع وظيفة.
لضمان استمرارية التواجد في الجو على أربعة أنظمة دفاع جوي قصيرة المدى ، يلزم وجود سيارتين حاملة على الأقل مع طائرات بدون طيار. سيكون الوقت الذي تقضيه الطائرة بدون طيار في الهواء مقيدًا فقط بتوفر الوقود لمجموعة مولدات الديزل.
بدلاً من المروحية الرباعية الكهربائية ، يمكن استخدام الطائرات بدون طيار القائمة على محركات البنزين أو الديزل. في روسيا ، يتم تطوير وإنتاج مثل هذه الحلول بواسطة SKYF Technology ، والتي توفر للعميل SKYF الإقلاع العمودي والهبوط بدون طيار. 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.
في وقت سابق ، أعلنت شركة Gorizont عن طائرة هليكوبتر من نوع Gorizont Air S-100 بدون طيار مع رادار شامل يعتمد على Schiebel Camcopter S-100 النمساوية. يتم تطوير رادار كوليبري ، المثبت على هذه الطائرة بدون طيار ، والمثبت في الجزء السفلي من جسم الطائرة ، بالاشتراك مع معهد موسكو لأبحاث الفيزياء الإشعاعية. يجب ألا تزيد الكتلة الإجمالية لمعدات الرادار عن 6.5 كجم ، ولا يقل النطاق المطلوب في وضع العرض الشامل (تحوم الطائرات بدون طيار) عن 200 كم ، وفي وضع الفتحة الاصطناعية ، لا يقل عن 20 كم.
الحمولة الصافية لهذه الطائرة بدون طيار صغيرة جدًا (35 كجم) من أجل استيعاب رادار بخصائص مقبولة ، ولكن كمفهوم قد يكون مثيرًا للاهتمام. مدة البقاء المستمر في الهواء 6 ساعات.
لا يمكن استخدام الأمثلة المذكورة أعلاه للطائرات بدون طيار الرباعية بشكل مباشر لوضع الرادار ، 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.
يجب أن تكون المتطلبات الرئيسية لطائرة AWACS UAV مثل طائرة هليكوبتر رباعية أو طائرة هليكوبتر من نوع UAV-AWACS موثوقية عالية والقدرة على البقاء في الهواء لفترة طويلة ، مما يضمن أداء الرحلة المحدد (LTH) ، فضلاً عن ارتفاع الموارد التشغيلية وتكلفة منخفضة لساعة طيران
الطائرات بدون طيار على ارتفاعات عالية
بالنسبة لأنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، لن تكون الطائرات بدون طيار للإقلاع والهبوط العمودي وسيلة فعالة وكافية للاستطلاع ، حيث يجب أن يتجاوز ارتفاع محطة الرادار ، لتحقيق مدى رؤية يبلغ حوالي 400 كيلومتر ، 10000 متر.
يفترض ، يمكن استخدام الطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة ، ونوع الطائرة ، والأبعاد المتوسطة أو الكبيرة كرادار طائر لنظام دفاع جوي بعيد المدى.
يمكن أن تكون طائرة Altair UAV التي يبلغ وزن إقلاعها 5 أطنان وحمولتها 1-2 طن واحدة من المرشحين لدور واعدة الطائرات بدون طيار أواكس. يتم إنشاء هذه الطائرة بدون طيار كجزء من مشروع البحث والتطوير Altius-M في Sokol Design Bureau (Kazan) مع شركة Transas. يجب أن تصل مدة رحلتها إلى 48 ساعة ، ومدى الرحلة 10000 كم. في عام 2018 ، تم نقل برنامج Altair UAV إلى JSC Ural Civil Aviation Plant (UZGA). يجب أن تبدأ اختبارات الطيران لطائرة Altair UAV في عام 2019.
يتم تطوير أجهزة من هذا النوع في بلدان أخرى أيضًا. على وجه الخصوص ، تقوم شركة CETC الصينية بتطوير JY-300 UAV. يجب أن تصبح السيارة متوسطة الحجم حاملة للهوائيات المطابقة وتعمل 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 القيام برحلات جوية 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.
تواجه الطائرات بدون طيار الروسية ذات الأبعاد المتوسطة والكبيرة العديد من المشاكل ، 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 وتلقي معلومات الاستطلاع منها على مسافة كبيرة من نقطة الأساس.
لا يتطلب استخدام طائرة أواكس بدون طيار مع مدة طيران طويلة وجود مثل هذه القنوات. بشكل عام ، قد يبدو عمل مجموعة من أنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى - الطائرات بدون طيار لمدة رحلة طويلة كما يلي:
تقلع الطائرات بدون طيار أواكس لمدة طيران طويلة من المطار وتدخل منطقة الدورية فوق مواقع الدفاع الجوي ذات الطبقات. يتم إرسال جميع المعلومات منه إلى مشغلي أنظمة الدفاع الجوي بعيدة المدى ، ومن ثم ، من خلال نقطة التحكم القتالية ، إلى مشغلي أنظمة الدفاع الجوي الأخرى التي تشكل جزءًا من الدفاع الجوي متعدد المستويات. يجب أن يتم تنفيذ رحلة الطائرات بدون طيار في الغالب في الوضع التلقائي على طول مسار معين. يجب أن يشتمل نظام دفاع جوي بعيد المدى على طائرتين من طائرات أواكس بدون طيار. في هذه الحالة ، يمكنهم تنفيذ المهام القتالية في نوبات على مواقع نظام الدفاع الجوي الصاروخي لمدة 36-48 ساعة ، اعتمادًا على بُعد مطار المنزل.
متطلبات الطائرات بدون طيار لنظام أواكس مع مدة طيران طويلة هي نفسها بالنسبة للطائرات بدون طيار لأنظمة الدفاع الجوي قصيرة ومتوسطة المدى - مورد تشغيلي مرتفع وتكلفة منخفضة لساعة طيران
قد ينشأ سؤال: في عنوان المقال يقال عن عمل نظام صواريخ الدفاع الجوي على أهداف تحلق على ارتفاع منخفض دون تدخل طيران القوات الجوية ، والطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة مرتبطة بشكل واضح بالطيران.. هنا السؤال هو بالأحرى في الانتماء الإداري. في الولايات المتحدة ، وفقًا لاتفاقية جونسون-ماكونيل بين الجيش والقوات الجوية ، لا تنتمي طائرات الهليكوبتر إلى القوات الجوية وهي تابعة مباشرة للجيش الأمريكي ، فهي تعمل لمصلحته (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
إن استخدام طائرة أواكس بدون طيار من نوع كوادروكوبتر وطائرة أواكس بدون طيار لمدة طيران طويلة سيجعل من الممكن إنشاء تغطية رادارية كثيفة للتضاريس وضمان إصدار تعيين الهدف للصواريخ مع ARGSN و IR الباحث في أقصى مدى.
من المفترض ، بالنسبة إلى نظامي دفاع جوي قصير المدى ، أن يكون هناك جهاز واحد به طائرة بدون طيار من نوع الدرون ، أو آليتين لأربعة أنظمة دفاع جوي. يجب أن يشتمل نظام الصواريخ للدفاع الجوي متوسط المدى على آلتين بهما طائرة بدون طيار من نوع الدرون. يجب أن تنتمي طائرتان بدون طيار من طراز أواكس لمدة طيران طويلة إلى أنظمة دفاع جوي بعيدة المدى.
خلال فترة التهديد أو في حالة اندلاع الأعمال العدائية ، يجب أن تقوم الطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة بدوريات مستمرة على مواقع أنظمة صواريخ الدفاع الجوي. يجب أن تكون الطائرات بدون طيار من نوع كوادروكوبتر ، من تكوين أنظمة الدفاع الجوي قصيرة المدى ومتوسطة المدى ، على المركبات الحاملة استعدادًا لبدء التشغيل الفوري. في حالة اكتشاف تهديد جوي ، يجب أن يتم إطلاق طائرة بدون طيار من نوع طائرة بدون طيار 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.من الناحية الفنية ، لا يحتوي المفهوم المقترح أيضًا على مشاكل مستعصية.
بالنسبة للأشياء الثابتة ذات الأهمية العالية ، يمكن استخدام بالونات أواكس. في حالة الدفاع الجوي للأجسام المجهزة ببالونات أواكس ، فإن الطائرات بدون طيار ذات مدة الرحلة الطويلة غير مطلوبة ويمكن استبعادها من نظام الدفاع الجوي بعيد المدى أو يمكن أن تكون في المطار استعدادًا للمغادرة كإجراء احتياطي للاستطلاع وتعيين الهدف يعني.
الطائرات بدون طيار أواكس للأسطول
في السابق ، كان استخدام UAV AWACS فقط يعتبر لصالح أنظمة الدفاع الجوي الأرضية. ولكن ليس أقل من ذلك ، وربما المهمة الأكثر أهمية ، هي استخدام طائرة أواكس بدون طيار من نوع كوادروكوبتر وطائرة بدون طيار مع مدة طيران طويلة لصالح الدفاع الجوي لسفن البحرية. بالنظر إلى حقيقة أنه ليس لدينا حاملات طائرات ، وبالتالي طائرات أواكس عليها ، فإن السفن الروسية الحديثة غير محمية بشكل جيد من الهجمات الجوية ، بغض النظر عن نوع الدفاع الجوي الذي تستخدمه ، بسبب القيود المادية في نطاق الكشف عن أهداف الطيران المنخفض..
إن استخدام طائرة بدون طيار من نوع كوادروكوبتر على سفن البحرية الروسية سيدفع بشكل كبير حدود تدمير الأهداف التي تحلق على ارتفاع منخفض. كما أن إرسال طائرة بدون طيار بمدة طيران طويلة ومدى إلى المنطقة التي توجد بها السفن البحرية سيمنحها فرصًا إضافية لاستطلاع قوات العدو وإصدار تعيين الهدف للصواريخ بعيدة المدى.
من المستحيل استبعاد استخدام المناطيد ومناطيد أواكس لمصالح البحرية ، خاصة وأن هناك أمثلة تاريخية لاستخدام المناطيد من قبل الأسطول الروسي.
الاستنتاجات
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 أواكس بدون طيار من نوع كوادروكوبتر ، ويفضل أن يكون ذلك مزودًا بمصدر طاقة عبر كابل من السيارة الحاملة.
بالنسبة لنظام الدفاع الجوي بعيد المدى ، من الضروري تكثيف تطوير طائرة أواكس بدون طيار مع مدة طيران طويلة.
بالنسبة للأشياء الثابتة ذات الأهمية العالية ، يمكن استخدام بالونات أواكس.
جميع الأنظمة المذكورة أعلاه (UAV AWACS من نوع كوادروكوبتر ، طائرات أواكس بدون طيار لمدة طويلة من الطيران وبالونات أواكس) ذات أهمية كبيرة لزيادة كفاءة وبقاء أنظمة الدفاع الجوي الأرضية فحسب ، بل سفن البحرية الروسية.
