Оценка возможностей зенитных средств по активному противодействию малоразмерным БЛА
Проведем краткую оценку возможностей зенитных средств по активному противодействию малоразмерным БЛА.
Как было определено выше, средства разведки, которые должны обеспечивать зенитные комплексы своевременной информацией о координатах воздушных целей, при работе по малоразмерным БЛА с такой задачей пока не справляются. Реализуемые дальности обнаружения не позволяют командным пунктам (пунктам управления) зенитных группировок участвовать в процессе управления огнем подчиненных средств, снижая тем самым потенциальные боевые возможности группировок. В таких случаях зенитная стрельба (пуск ЗУР) средствами ПВО должна вестись самостоятельно (автономно) на основе ранее отданных указаний по ведению огня. При этом исходные данные для подготовки и ведения стрельбы (координаты БЛА) должны выдаваться средствами разведки, имеющимися в составе ЗРК (ЗАК). Современные зенитные комплексы устроены таким образом, что на каждой огневой единице имеется автономная система разведки воздушных целей в составе РЛС кругового обзора, РЛС секторного поиска, радиоприборного комплекса, пассивного радиолокатора, телевизионно-оптического визира (ТОВ), тепловизора, оптического визира и т. п.
Тем не менее, огневые единицы при ведении борьбы с малоразмерными воздушными целями сталкиваются с аналогичными проблемами, обусловленными спецификой построения и боевого применения БЛА.
Основные факторы, обусловившими сложность борьбы с БЛА:
• небольшая масса и габариты и, как следствие, малая дальность обнаружения;
• низкий уровень акустического шума (около 50 дБ на дальностях выше 1000 м, что ниже порога чувствительности органов слуха);
• незначительные величины эффективной площади рассеяния (0,01–0,1 м2) и тепловой контрастности;
• малая уязвимость конструкций несущих поверхностей от огневого воздействия средств ПВО;
• достаточно широкий диапазон скорости полета (10–30 м/с);
• наличие возможностей для подавления и самостоятельного поражения средств ПВО СВ;
• способность наводить на средства ПВО ударные самолеты, вертолеты и артиллерию;
• возможность полета на предельно малых высотах (до 200 м);
• нечувствительность к психологическому воздействию огня средств ПВО СВ.
Исследования огневых возможностей ЗРК (ЗАК) показали, что определенными возможностями поражения БЛА среднего класса (типа «Гермес-450») обладают следующие зенитные комплексы (системы):
а) круглосуточно: ЗРК «Бук-М1», ЗРС «Тор-М1» и ЗРК «Оса-АКМ»;
б) в светлое время суток (при оптической видимости): ЗПРК «Тунгуска-М» и ЗРК «Стрела-10М3».
БЛА среднего класса Elbit Hermes 450
Однако эффективное поражение тактических разведывательных мини-БЛА крайне затруднительно. Это подтверждается практическими результатами полигонных стрельб ЗРК по малоразмерным малозаметным воздушным целям типа «мини-БЛА».
Так, результаты полигонных испытаний показали, что РЛС автономных зенитных комплексов «Top-M1», «Oca-AKM» способны обнаружить мини-БЛА на дальностях 3,3–7,4 км. Учитывая, что скорости мини-БЛА составляют порядка 50–250 км/ч, боевые расчеты этих ЗРК будут иметь достаточно времени на проведение предпусковых операций и обстрел цели. Тем не менее, практический опыт экспериментальных стрельб по малоразмерным мишеням – аналогам БЛА («Пчела», РУМ-2МБ и «Рейс») свидетельствует о низкой эффективности их поражения. Основными причинами при этом являются несовершенство системы управления подрывом боевой части ЗУР, а также большие ошибки сопровождения цели и наведения ЗУР.
Результаты оценки возможности стрельбы ЗПРК «Тунгуска» по мини-БЛА показывают, что стрельба ракетным вооружением по этому типу цели практически невозможна. Это обусловлено тем, что дальность обнаружения мини-БЛА в оптический визир составляет всего лишь 2–3 км, что практически равно значению дальности до ближней границы зоны поражения комплекса.
Стрельба ЗПРК «Тунгуска» пушечным вооружением принципиально возможна. Однако ввиду малых геометрических размеров БЛА эффективность стрельбы по нему будет невелика.
Практика показывает, что при обстреле мини-БЛА типа «Акила» пушечным вооружением на дальности 3 км для достижения значения условной вероятности поражения цели равной 0,5 необходимо израсходовать от 4 до 13 тыс. зенитных снарядов (т. е. 2–6 б/к), на дальности 1 км – от 0,5 до 1,5 тыс. снарядов (0,3–0,8 б/к).
По этой же причине стрельба ЗСУ-23-4 по целям типа «мини-БЛА» также неэффективна.
Мини-БЛА Lockheed MQM-105 Aquila
При стрельбе ПЗРК «Игла» по мини-БЛА сказываются сложности обнаружения малоразмерной малошумящей воздушной цели. Своевременное обнаружение и пуск ЗУР по такой цели для стрелка-зенитчика будут крайне затруднительными.
Это обусловлено следующими факторами:
• уменьшением контраста изображения цели при движении (перемещении) оптического прибора;
• быстроразвивающимся зрительным утомлением стрелка-зенитчика;
• низким уровнем акустического шума двигателя мини-БЛА (около 50 дБ на дальности 1000 м, что ниже порога чувствительности органов слуха);
• сокращением времени на анализ обозреваемого пространства.
Более того, если даже малоразмерную цель удалось обнаружить, головка самонаведения (ГСН) ЗУР может попросту не захватить цель. Это обусловлено тем, что тепловая контрастность мини-БЛА, имеющих в основном поршневые двигатели, на два порядка ниже пороговой чувствительности приемника ГСН ЗУР. Кроме того, малая эффективность стрельбы ПЗРК «Игла» по мини-БЛА объясняется также отсутствием системы дистанционного подрыва боевой части ЗУР.
В последующих модификациях этого ПЗРК был введен неконтактный взрыватель, обеспечивающий подрыв боевого снаряжения ракеты при ее пролете относительно цели с некоторым промахом. Кроме того, повышение эффективности стрельбы комплекса по малоразмерным целям (КР, БЛА) было достигнуто за счет увеличения могущества боевой части ЗУР, оптимизации ее точностных характеристик и др.
Оценка возможностей ЗРК «Стрела-10М3» показывает, что комплекс способен поражать мини-БЛА типа «Акила» только в дневных условиях. Возможность стрельбы ЗРК «Стрела-10М3» по этому типу цели определяется главным образом дальностью обнаружения цели оператором и дальностью захвата ГСН ЗУР. Средние дальности обнаружения мини-БЛА типа «Акила» оператором ЗРК «Стрела-10М3» составляют 1,3–4,5 км, что крайне мало для ведения эффективной стрельбы. Использование оператором встроенного оптического визира в ограниченном секторе поиска (при наличии точного целеуказания) позволяет увеличить дальность обнаружения малоразмерной цели в 1,5–2,1 раза.
Расчетные дальности захвата ГСН ЗУР мини-БЛА типа «Акила» фотоконтрастным каналом (ФК) по аналогичным причинам будут невысокими и составлять 2,8–3,5 км, а захват цели инфракрасным каналом (ИК) вообще невозможен из-за ее крайне слабого теплового излучения.
ЗРК «Стрела-10М3» способен поражать мини-БЛА только в дневных условиях
В то же время следует отметить, что БЛА «Акила» является устаревшим мини-БЛА, снятым с вооружения, а современные мини-БЛА имеют меньшие в 1,5–2 раза размеры и тепловую контрастность. Эффективность стрельбы по таким целям (и без того невысокая) будет значительно снижена.
Экспериментальные исследования, в том числе результаты боевых пусков по мишеням – аналогам малоразмерных воздушных целей показали, что стрельба ЗРК «Стрела-10СВ», «Стрела-10М» обеспечивается в ФК-диапазоне в основном вдогон, а на встречном курсе – в ограниченной части зоны пуска. Дальности пуска ракеты составили для этих комплексов в среднем 1,5–2,0 км. Модернизированный ЗРК «Стрела-10М3» имеет более высокие возможности стрельбы по малоразмерным воздушным целям типа «мини-БЛА», так как в нем уменьшилось время реакции, увеличилась масса боевой части ЗУР, повысилась вероятность срабатывания неконтактного датчика цели, реализованы автоматизированный прием и обработка целеуказания.
Таким образом, результаты исследований возможности обнаружения и уничтожения мини-БЛА средствами войск ПВО свидетельствуют о том, что обнаружение малоразмерных целей радиолокационными станциями КП частей и подразделений войск ПВО малоэффективно, а нередко вообще невозможно даже в беспомеховой обстановке. Радиолокационное обнаружение этих целей затруднено из-за влияния отражений сигналов РЛС от подстилающей поверхности и местных предметов. Из-за малой скорости полета мини-БЛА отраженный сигнал может быть полностью или частично подавлен СДЦ. Вследствие этого, также остается нерешенной проблема распознавания мини-БЛА.
Зенитные комплексы войск ПВО имеют крайне ограниченные возможности обнаружения и обстрела воздушных целей типа мини-БЛА. Эти ЗРК (ЗАК, ЗПРК) разрабатывались для решения многих задач, в том числе и для поражения малоразмерных целей, однако бурно развивающиеся средства воздушного нападения в очередной раз опередили развитие систем вооружения ПВО, перейдя к применению БЛА с чрезвычайно малыми значениями ЭПР.
Появление на вооружении войсковых группировок микро- и нано БЛА оказалось очередной неожиданностью и пока неразрешимым «сюрпризом» для современной системы ПВО войск и объектов.
Совершенно очевидно, что в таких условиях необходима разработка системы мероприятий для организации и ведения эффективного противодействия малоразмерным БЛА.
Как было определено выше, средства разведки, которые должны обеспечивать зенитные комплексы своевременной информацией о координатах воздушных целей, при работе по малоразмерным БЛА с такой задачей пока не справляются. Реализуемые дальности обнаружения не позволяют командным пунктам (пунктам управления) зенитных группировок участвовать в процессе управления огнем подчиненных средств, снижая тем самым потенциальные боевые возможности группировок. В таких случаях зенитная стрельба (пуск ЗУР) средствами ПВО должна вестись самостоятельно (автономно) на основе ранее отданных указаний по ведению огня. При этом исходные данные для подготовки и ведения стрельбы (координаты БЛА) должны выдаваться средствами разведки, имеющимися в составе ЗРК (ЗАК). Современные зенитные комплексы устроены таким образом, что на каждой огневой единице имеется автономная система разведки воздушных целей в составе РЛС кругового обзора, РЛС секторного поиска, радиоприборного комплекса, пассивного радиолокатора, телевизионно-оптического визира (ТОВ), тепловизора, оптического визира и т. п.
Тем не менее, огневые единицы при ведении борьбы с малоразмерными воздушными целями сталкиваются с аналогичными проблемами, обусловленными спецификой построения и боевого применения БЛА.
Основные факторы, обусловившими сложность борьбы с БЛА:
• небольшая масса и габариты и, как следствие, малая дальность обнаружения;
• низкий уровень акустического шума (около 50 дБ на дальностях выше 1000 м, что ниже порога чувствительности органов слуха);
• незначительные величины эффективной площади рассеяния (0,01–0,1 м2) и тепловой контрастности;
• малая уязвимость конструкций несущих поверхностей от огневого воздействия средств ПВО;
• достаточно широкий диапазон скорости полета (10–30 м/с);
• наличие возможностей для подавления и самостоятельного поражения средств ПВО СВ;
• способность наводить на средства ПВО ударные самолеты, вертолеты и артиллерию;
• возможность полета на предельно малых высотах (до 200 м);
• нечувствительность к психологическому воздействию огня средств ПВО СВ.
Исследования огневых возможностей ЗРК (ЗАК) показали, что определенными возможностями поражения БЛА среднего класса (типа «Гермес-450») обладают следующие зенитные комплексы (системы):
а) круглосуточно: ЗРК «Бук-М1», ЗРС «Тор-М1» и ЗРК «Оса-АКМ»;
б) в светлое время суток (при оптической видимости): ЗПРК «Тунгуска-М» и ЗРК «Стрела-10М3».
БЛА среднего класса Elbit Hermes 450
Однако эффективное поражение тактических разведывательных мини-БЛА крайне затруднительно. Это подтверждается практическими результатами полигонных стрельб ЗРК по малоразмерным малозаметным воздушным целям типа «мини-БЛА».
Так, результаты полигонных испытаний показали, что РЛС автономных зенитных комплексов «Top-M1», «Oca-AKM» способны обнаружить мини-БЛА на дальностях 3,3–7,4 км. Учитывая, что скорости мини-БЛА составляют порядка 50–250 км/ч, боевые расчеты этих ЗРК будут иметь достаточно времени на проведение предпусковых операций и обстрел цели. Тем не менее, практический опыт экспериментальных стрельб по малоразмерным мишеням – аналогам БЛА («Пчела», РУМ-2МБ и «Рейс») свидетельствует о низкой эффективности их поражения. Основными причинами при этом являются несовершенство системы управления подрывом боевой части ЗУР, а также большие ошибки сопровождения цели и наведения ЗУР.
Результаты оценки возможности стрельбы ЗПРК «Тунгуска» по мини-БЛА показывают, что стрельба ракетным вооружением по этому типу цели практически невозможна. Это обусловлено тем, что дальность обнаружения мини-БЛА в оптический визир составляет всего лишь 2–3 км, что практически равно значению дальности до ближней границы зоны поражения комплекса.
Стрельба ЗПРК «Тунгуска» пушечным вооружением принципиально возможна. Однако ввиду малых геометрических размеров БЛА эффективность стрельбы по нему будет невелика.
Практика показывает, что при обстреле мини-БЛА типа «Акила» пушечным вооружением на дальности 3 км для достижения значения условной вероятности поражения цели равной 0,5 необходимо израсходовать от 4 до 13 тыс. зенитных снарядов (т. е. 2–6 б/к), на дальности 1 км – от 0,5 до 1,5 тыс. снарядов (0,3–0,8 б/к).
По этой же причине стрельба ЗСУ-23-4 по целям типа «мини-БЛА» также неэффективна.
Мини-БЛА Lockheed MQM-105 Aquila
При стрельбе ПЗРК «Игла» по мини-БЛА сказываются сложности обнаружения малоразмерной малошумящей воздушной цели. Своевременное обнаружение и пуск ЗУР по такой цели для стрелка-зенитчика будут крайне затруднительными.
Это обусловлено следующими факторами:
• уменьшением контраста изображения цели при движении (перемещении) оптического прибора;
• быстроразвивающимся зрительным утомлением стрелка-зенитчика;
• низким уровнем акустического шума двигателя мини-БЛА (около 50 дБ на дальности 1000 м, что ниже порога чувствительности органов слуха);
• сокращением времени на анализ обозреваемого пространства.
Более того, если даже малоразмерную цель удалось обнаружить, головка самонаведения (ГСН) ЗУР может попросту не захватить цель. Это обусловлено тем, что тепловая контрастность мини-БЛА, имеющих в основном поршневые двигатели, на два порядка ниже пороговой чувствительности приемника ГСН ЗУР. Кроме того, малая эффективность стрельбы ПЗРК «Игла» по мини-БЛА объясняется также отсутствием системы дистанционного подрыва боевой части ЗУР.
В последующих модификациях этого ПЗРК был введен неконтактный взрыватель, обеспечивающий подрыв боевого снаряжения ракеты при ее пролете относительно цели с некоторым промахом. Кроме того, повышение эффективности стрельбы комплекса по малоразмерным целям (КР, БЛА) было достигнуто за счет увеличения могущества боевой части ЗУР, оптимизации ее точностных характеристик и др.
Оценка возможностей ЗРК «Стрела-10М3» показывает, что комплекс способен поражать мини-БЛА типа «Акила» только в дневных условиях. Возможность стрельбы ЗРК «Стрела-10М3» по этому типу цели определяется главным образом дальностью обнаружения цели оператором и дальностью захвата ГСН ЗУР. Средние дальности обнаружения мини-БЛА типа «Акила» оператором ЗРК «Стрела-10М3» составляют 1,3–4,5 км, что крайне мало для ведения эффективной стрельбы. Использование оператором встроенного оптического визира в ограниченном секторе поиска (при наличии точного целеуказания) позволяет увеличить дальность обнаружения малоразмерной цели в 1,5–2,1 раза.
Расчетные дальности захвата ГСН ЗУР мини-БЛА типа «Акила» фотоконтрастным каналом (ФК) по аналогичным причинам будут невысокими и составлять 2,8–3,5 км, а захват цели инфракрасным каналом (ИК) вообще невозможен из-за ее крайне слабого теплового излучения.
ЗРК «Стрела-10М3» способен поражать мини-БЛА только в дневных условиях
В то же время следует отметить, что БЛА «Акила» является устаревшим мини-БЛА, снятым с вооружения, а современные мини-БЛА имеют меньшие в 1,5–2 раза размеры и тепловую контрастность. Эффективность стрельбы по таким целям (и без того невысокая) будет значительно снижена.
Экспериментальные исследования, в том числе результаты боевых пусков по мишеням – аналогам малоразмерных воздушных целей показали, что стрельба ЗРК «Стрела-10СВ», «Стрела-10М» обеспечивается в ФК-диапазоне в основном вдогон, а на встречном курсе – в ограниченной части зоны пуска. Дальности пуска ракеты составили для этих комплексов в среднем 1,5–2,0 км. Модернизированный ЗРК «Стрела-10М3» имеет более высокие возможности стрельбы по малоразмерным воздушным целям типа «мини-БЛА», так как в нем уменьшилось время реакции, увеличилась масса боевой части ЗУР, повысилась вероятность срабатывания неконтактного датчика цели, реализованы автоматизированный прием и обработка целеуказания.
Таким образом, результаты исследований возможности обнаружения и уничтожения мини-БЛА средствами войск ПВО свидетельствуют о том, что обнаружение малоразмерных целей радиолокационными станциями КП частей и подразделений войск ПВО малоэффективно, а нередко вообще невозможно даже в беспомеховой обстановке. Радиолокационное обнаружение этих целей затруднено из-за влияния отражений сигналов РЛС от подстилающей поверхности и местных предметов. Из-за малой скорости полета мини-БЛА отраженный сигнал может быть полностью или частично подавлен СДЦ. Вследствие этого, также остается нерешенной проблема распознавания мини-БЛА.
Зенитные комплексы войск ПВО имеют крайне ограниченные возможности обнаружения и обстрела воздушных целей типа мини-БЛА. Эти ЗРК (ЗАК, ЗПРК) разрабатывались для решения многих задач, в том числе и для поражения малоразмерных целей, однако бурно развивающиеся средства воздушного нападения в очередной раз опередили развитие систем вооружения ПВО, перейдя к применению БЛА с чрезвычайно малыми значениями ЭПР.
Появление на вооружении войсковых группировок микро- и нано БЛА оказалось очередной неожиданностью и пока неразрешимым «сюрпризом» для современной системы ПВО войск и объектов.
Совершенно очевидно, что в таких условиях необходима разработка системы мероприятий для организации и ведения эффективного противодействия малоразмерным БЛА.
Авторы:
Ерёмин Глеб Владимирович – начальник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, полковник
Гаврилов Анатолий Дмитриевич – ведущий научный сотрудник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, доктор военных наук, профессор, генерал-лейтенант запаса
Назарчук Игорь Игнатьевич – старший научный сотрудник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, подполковник запаса
Ерёмин Глеб Владимирович – начальник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, полковник
Гаврилов Анатолий Дмитриевич – ведущий научный сотрудник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, доктор военных наук, профессор, генерал-лейтенант запаса
Назарчук Игорь Игнатьевич – старший научный сотрудник Военной академии войсковой ПВО ВС РФ, подполковник запаса
Информация