К оглавлению публикаций

Концепция защиты самолетов и вертолетов от управляемого ракетного оружия с инфракрасными головками самонаведения

БКО самолетов «Талисман» и БКО вертолетов «Амулет» предназначены для индивидуальной защиты соответствующих летательных аппаратов от всех типов радиоуправляемого ракетного оружия и от управляемого ракетного оружия (УРО) с инфракрасными головками самонаведения (ИК ГСН). Первую задачу выполняет аппаратура радиоэлектронной защиты (АРЭЗ), входящая в состав БКО. Вторую — радиолокационная система обнаружения и сопровождения всех типов авиационных (АУР) и зенитных управляемых ракет (ЗУР) с ИК ГСН с целью управления автоматами отстрела тепловых ложных целей (ТЛЦ) на основе пиротехнических генераторов ИК излучения, маскирующих ИК излучение носителя БКО.

Концепция радиоэлектронной защиты, реализованная в БКО «Талисман» и «Амулет», изложена в публикации «Концепция построения индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемого ракетного оружия».

В основе концепции защиты самолетов и вертолетов от УРО с ИК ГСН лежит постулат о том, что эффективная защита от данного типа УРО возможна только на основе получения своевременной информации о подлете атакующей ракеты с ИК ГСН. Данный постулат реализует барьерный радиолокатор (БРЛ), входящий в состав БКО «Талисман» и БКО «Амулет».

В настоящее время радиолокационное обнаружение атакующих авиационных ракет с ИК ГСН и ЗУР ПЗРК стало общепринятым способом обеспечения защиты от этих типов ракет и уже реализовано во многих зарубежных военных и даже гражданских самолетах и вертолетах.

Однако само по себе обнаружение атакующих ракет с ИК ГСН является только лишь необходимым условием эффективной защиты. Достаточными и, безусловно, важнейшими условиями защиты носителя БКО от ракет с ИК ГСН являются:

— организация специального отстрела ТЛЦ;

— своевременный противоракетный маневр (ПРМ).

Эти вопросы сформулированы в виде концепции защиты самолетов и вертолетов от УРО с ИК ГСН.

Основные положения концепции

1. Средства создания помех ИК ГСН

Основное средство создания помех ИК ГСН — отстреливаемые ТЛЦ с ИК генераторами излучения. Единственный универсальный для всех типов самолетов и вертолетов способ защиты.

Варианты защиты на основе модулированного излучения мощных (ксеноновых) ламп и на основе лазерного воздействия на фоточувствительные элементы ГСН не рассматриваются по следующим причинам:

Во-первых, из-за узкой специализации (воздействие только на модуляционные ИК ГСН), высокого энергопотребления и проблем с размещением на носителе излучателей, перекрывающих всю угловую зону возможных атак.

Во-вторых, из-за крайней дороговизны, недоказанности в летных испытаниях возможности наведения с борта маневренного летательного аппарата лазерного луча на ГСН ракеты и недопустимо высокого уровня ложных тревог системы ультрафиолетовых датчиков определения координат атакующей ракеты.

Не рассматривается также и способ защиты на основе выброса и поджига облака распыленного топлива турбореактивных двигателей как совершенно неприемлемого для газотурбинных двигателей вертолетов с неясной эффективностью защиты самолетов.

2. Универсальность защиты

Эффективная защита должна быть универсальна для всего класса УРО с ИК ГСН. Т.е. защита должна быть надежно обеспечена для всех трех существующих поколений УРО с ИК ГСН и должна сохранять определенную хотя и, быть может, сниженную эффективность воздействия на УРО с ИК ГСН четвертого поколения.

Первое поколение ИК ГСН — односпектральные, одноэлементные (с одним точечным фотоприемником) и модуляционным (не мгновенным) способом пеленгования. Исчезающий тип УРО.

Второе поколение — двухточечные (основной и вспомогательный каналы) с единой оптической системой, двухспектральными приемниками и модуляционным способом пеленгования. Наиболее массовый тип УРО.

Третье поколение — матричные (многоточечные) односпектральные приемники с мгновенным способом пеленгования. Тип УРО, заменяющий второе поколение в вооруженных силах ведущих стран мира.

Четвертое (ожидаемое) поколение — матричные двухспектральные ИК ГСН.

3. Использование только фундаментальных (неустранимых) свойств объектов воздействия

Основной принцип эффективной защиты — это использование только фундаментальных (неустранимых) свойств объектов воздействия (ИК ГСН, систем управления и боевого снаряжении) и средств защиты и недопустимость построения системы защиты на основе частных недостатков и особенностей УРО с ИК ГСН.

ИК ГСН ракет используют теплопеленгование низкотемпературных источников излучения двигателей самолетов и вертолетов с длиной волны λ=4-5 мкм, Т=500-900 К. Пиротехнические генераторы (источники) ИК излучения (ИКИ) — термиты — имеют температуру ~ 2000 K и длины волн 1.5-2 мкм. Для первого поколения УРО с ИК ГСН, не различающие спектрально источники излучения, отстреливаемые генераторы ИКИ в силу их превосходящей энергетики надежно перехватывали сопровождение цели и уводили ракету от носителя. Именно с периода противодействия УРО с ИК ГСН первого поколения такие отстреливаемые генераторы ИКИ с полным основанием были названы «тепловыми ловушками» и затем более продвинутыми аналитиками были названы тепловыми ложными целями. А процедура защиты называлась «отвлечением» ракет с ИК ГСН от цели.

Во втором поколении спектральные различия ИК излучений двигателей и ИК излучения генераторов ИКИ надежно селектируется фотоприемниками ИК ГСН на основе InSb (антимонид индия или сурьмянистый индий, λ~4-6 мкм) и PbS (сернистый свинец, λ~2-3 мкм). Стало принципиально недостижимо «отвлечение» этих ГСН на спектрально различимые источники.

Поэтому много усилий было направлено на создание «низкотемпературных» генераторов ИКИ спектрально подобных излучению хотя бы относительно высокотемпературных двигателей. Но на этом пути стоит два непреодолимых препятствия.

Во-первых, закон Планка, точнее, его два следствия: закон Стефана Больцмана и закон Вина. Которые говорят: источник ИК излучения с высокой энергией может быть только высокотемпературным и коротковолновым.

Второе препятствие химическое — это то, что высокая удельная (на единицу массы) мощность излучения может быть достигнута только на основе высокотемпературных пиротехнических реакций. Термиты и только термиты могут обеспечить излучение колоссальной мощности с большой скоростью разгорания при малой массе, необходимой для создания малогабаритных расходуемых элементов. Но термиты — это коротковолновое ИК излучение, интенсивное излучение в видимом диапазоне и даже немного ультрафиолета. Так что о спектральной близости надо забыть.

Поэтому настоящая концепция средств защиты строится на основе того, что излучение термитов, хотя максимум его излучения лежит в окрестностях 1.5 мкм, обеспечивает энергетическое превосходство их над газодинамическими источниками ИКИ и простирается и за 6-8 мкм.

Таким образом, речь должна идти не о создании спектрально подобных ложных целей, а о маскировке излучения защищаемого самолета как в переднюю, так и в заднюю полусферы. Для вертолетов необходимо обеспечивать защиту вкруговую. Основными источниками ИК излучения летательных аппаратов, сопровождаемых ИК ГСН ракеты, являются источники ИК излучений газоотводных труб, сопел, выхлопных патрубков и факелов двигателей.

Таким образом, если концепция радиоэлектронной защиты БКО «Талисман» и «Амулет» базируется на создании ложных целей, спектрально идентичных отраженным сигналам (категорически отвергая широкополосные шумовые маскирующие помехи), то концепция защиты от ИК ГСН, независимо от типа ИК ГСН — «точечная» или «матричная», строится на маскирующем высокоэнергетическом широкополосном излучении генераторов ИК излучения.

4. Маневр носителя БКО

Исключительно важный принцип концепции защиты от «точечных» и «матричных» ИК ГСН — маневр носителя БКО, начатый одновременно с началом отстрела ТЛЦ, и с возможно наибольшей скоростью нарастания перегрузки.

Маневр, начатый сразу после обнаружения атаки, но до отстрела ТЛЦ, смысла не имеет, так как АУР со своими 40 ед. располагаемой перегрузки и контуром управления ракеты с полосой 4-5 Гц легко спишет промах, созданный «жалкими» 5-7 единицами перегрузки носителя БКО да ещё со временем нарастания 1-2 с.

Эффективная защита от УРО с ИК ГСН (независимо от типа ИК ГСН: «точечная» или «матричная») может быть достигнута только за счет согласованного отстрела ТЛЦ и ПРМ. Отстрел ТЛЦ позволяет осуществить маскировку ИК излучения носителя, что приводит к «размыканию» контура наведения атакующей ракеты с «включением» механизма селекции целей (помехозащиты). ПРМ, выполненный под прикрытием ТЛЦ («маскировкой» ИК излучения), позволяет выйти носителю из поля зрения атакующей ракеты с ИК ГСН, что в конечном итоге приводит к промаху ракеты — непоражению носителя БКО.

5. Показатель эффективности

Эффективность разрабатываемых средств защиты от УРО с ИК ГСН должна характеризоваться только одним показателем — вероятностью непоражения носителя БКО при обстреле заданным (типовым) нарядом АУР и ЗУР.

Изложенная концепция защиты от УРО с ИК ГСН однозначно формирует состав системы защиты, реализованной в БКО «Талисман» и «Амулет», в которую входят:

— барьерный радиолокатор;

— система отстрела ТЛЦ;

— аппаратура регистрации и записи параметров БРЛ.

Барьерный радиолокатор

Барьерный радиолокатор — это многопозиционная радиолокационная система с тремя этапами работы:

— обнаружение атакующих самолет ракет всех типов с определением скорости сближения и направления атаки;

— определение дальности до каждой обнаруженной ракеты, что в совокупности со скоростью сближения позволяет определить подлетное время — основную характеристику, необходимую для применения ТЛЦ и ПРМ. Сопровождение по дальности и скорости обнаруженных ракет;

— высокоточное определение дальности на конечном участке подлета (100-150 м) ракеты для применения ТЛЦ для маскировки ИК излучения планера носителя и, возможно, специальных помех магнитно-индукционным неконтактным взрывателям некоторых ЗУР ПЗРК.

Помимо задач, определенных этапом работы, БРЛ во взаимодействии с АРЭЗ обеспечивает определение типа атакующей ракеты.

Типы селектируемых ракет:

— АУР с радиолокационными головками самонаведения (РГСН);

— ЗУР с РГСН;

— ЗУР мобильных ЗРК малой дальности;

— ЗУР ПЗРК с ИК ГСН;

— АУР с ИК ГСН.

Использование данных о типе атакующей ракеты позволяет при обнаружении атаки ракеты с РГСН не применять отстрел ТЛЦ и противоракетный маневр, т.е. экономится ограниченный расходный материал, и экипажу не усложняется выполнение боевой задачи не нужным в данном случае маневром.

Система отстрела тепловых ложных целей

Система отстрела ТЛЦ в БКО «Талисман» и «Амулет» включает:

— систему из секторных автоматов отстрела ТЛЦ с реализацией оптимальных углов и темпов отстрела, и количества расходуемых патронов.

— патроны с ускоренным разгоранием пиротехнического состава, уменьшенной скоростью отстрела и временем горения.

Аппаратура регистрации и записи параметров БРЛ

Все модули БРЛ, помимо каналов связи с системой управления вооружением носителя, «сбрасывают» данные о функционировании в аппаратуру регистрации и записи параметров БРЛ, которая привязывает их к спутниковому времени навигационных систем NAVSTAR или ГЛОНАСС. После полета они считываются и отображаются в удобном для анализа виде.



© Оборонные инициативы

При цитировании материалов ссылка на сайт обязательна