Малоразмерные беспилотники – новая проблема для ПВО(о чём предупреждали специалисты 10 лет назад)

В современных условиях и без того сложная задача построения надежной системы ПВО войск и объектов инфраструктуры становится практически невыполнимой в связи с появившимся в последние годы многочисленным отрядом малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БЛА)

Еремин Г., Гаврилов А., Назарчук И. Малоразмерные беспилотники — новая проблема для ПВО Арсенал Отечества, 2014, №5.

Малоразмерные воздушные объекты типа управляемых ракет (снарядов), планирующих (управляемых) авиационных бомб, крылатых ракет различного вида базирования (авиационного, наземного или морского), противорадиолокационных ракет (ПРР) и др. уже несколько десятилетий доставляют множество трудностей системам ПВО своими специфическими летно-техническими характеристиками. В первую очередь, это их малые эффективные поверхности рассеивания (ЭПР), широкий диапазон скоростей движения, совершение скрытных полетов на малых и предельно малых высотах с использованием рельефа местности и т. п.

Для ведения эффективной борьбы с подобными воздушными целями создавались специализированные зенитные ракетные и артиллерийские комплексы, обладающие малыми временами реакции, высокими скорострельностью и эффективностью поражения, большим запасом ракет (боеприпасов), имеющихся на огневых единицах. Проблема борьбы с малоразмерными воздушными целями была настолько сложна и актуальна, что для ее решения разрабатывались специальные программы развития зенитного вооружения, вводимые в действие правительственными постановлениями.

Следует заметить, что класс беспилотных средств воздушного нападения (СВН) отмечается чрезвычайно широким многообразием своих представителей. По сути, любой летающий объект при отсутствии на нем пилота можно зачислить в разряд БЛА. Если следовать такому принципу, то к ним должны принадлежать, например, и космические аппараты, и баллистические ракеты различного предназначения, и крылатые ракеты. Тем не менее, каждое из вышеупомянутых средств получило свое устойчивое, традиционно сложившееся название. То же самое можно применить и для многочисленного класса малоразмерных беспилотных аэродинамических СВН, получивших в последние годы качественный скачок в своем развитии.

Именно о проблемах борьбы с такими БЛА идет речь в этой статье.

Разработка и применение БЛА в военном деле обусловлены рядом неоспоримых достоинств. Использование беспилотных СВН позволяет сохранить летный состав, подготовка которого обходится чрезвычайно дорого для вооруженных сил любого государства, исключить воздействие «человеческого фактора» при нанесении воздушных ударов по войскам и другим наземным объектам в ходе интенсивного противодействия зенитным огнем, а также получить многие другие преимущества. Немаловажными достоинствами применения БЛА являются простота их эксплуатации, экономичность, относительно невысокая стоимость, высокая оперативность подготовки к боевому применению и т.д.

Эти обстоятельства обусловили то, что разработка и боевое применение БЛА происходили практически одновременно с зарождением воздушного флота. В частности, буквально через несколько лет после успешного полета первого самолета братьев Райт (в 1903 г.) американскими военными инженерами было построено (в 1910 г.) несколько беспилотных летательных устройств, падающих с воздуха на наземного врага.

Почти одновременно в эти же годы в Германии начал разрабатываться проект радиоуправляемого беспилотного бомбардировщика.

В 1933 году в Великобритании были разработаны первые БЛА многократного использования. При их создании были использованы три отреставрированных биплана, дистанционно управляемых с морского судна по радио. Два из них потерпели аварию, а третий совершил успешный полёт. Эта радиоуправляемая беспилотная мишень использовалась королевским военно-морским флотом с 1934 по 1943 год.

В США на военном флоте и в сухопутных частях уже с 1940 года использовались БЛА в качестве самолёта-мишени (носившие более точное название для того времени – дистанционно-пилотируемые летательные аппараты – ДПЛА).

Особенно активные разработки БЛА стали вестись ведущими воюющими странами в ходе Второй мировой войны. Например, немецкие учёные вели разработки нескольких радиоуправляемых типов оружия, включая управляемые бомбы, ракеты и радиоуправляемые самолёты, наполняемые взрывчатым веществом. Весьма перспективной оказалась разработка «оружия возмездия» – первой крылатой ракеты«Фау-1» с реактивным пульсирующим двигателем, которая могла запускаться как с земли, так и с воздуха. В нацистской Германии в 1942 году было организовано производство ракет «Фау-2», имеющих систему управления, которая удерживала ракету на заданных при старте курсе и высоте в течение всего полета. По замыслам командования Германии, эта ракета в ближайшей перспективе должна была оснащаться ядерной боеголовкой, над созданием которой день и ночь трудились немецкие атомщики. Только стремительное победоносное наступление советских войск и взятие Берлина помешали реализации этого грозного проекта. Кроме того, в этот период в Германии были разработаны и применялись управляемые планирующие авиабомбы.

После окончания Великой Отечественной войны интерес к БЛА существенно возрос, а начиная с 1960-х годов, отмечается их поступление на оснащение армий ведущих стран мира для решения ими боевых задач различного характера.

Впоследствии БЛА нашли широкое применение во всех локальных войнах и конфликтах современности.

Американский БЛА типа Firebee периода войны во Вьтнаме спускается на прашюте после выполнения задания

Например, во время войны во Вьетнаме, в связи с ростом потерь американской авиации от зенитных управляемых ракет вьетнамских ЗРК, резко возросло использование БПЛА. При этом они использовались в интересах ВВС США для ведения фоторазведки и радиоэлектронной борьбы (РЭБ). БПЛА непрерывно передавали на наземный пункт частотные характеристики и координаты местоположения ЗРК в течение всего своего полёта. В ходе вьетнамской войны американские БПЛА совершили почти 3500 полётов, причём их потери составили всего лишь около четырёх процентов, что для того времени считалось крайне низким показателем.

Во время арабо-израильского конфликта в 1973 г. БПЛА интенсивно применялись вооруженными силами Израиля. Они использовались для ведения разведки, а также в качестве ложных целей. В 1982 году БПЛА использовались во время боевых действий в долине Бекаа в Ливане для ведения разведки и наблюдения за обстановкой на сирийских аэродромах, определения координат позиций ЗРК и за передвижениями войск. По информации, получаемой с помощью БПЛА, отвлекающая группа израильской авиации перед ударом главных сил вызывала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым затем наносился удар с помощью самонаводящихся противорадиолокационных ракет, а оставшиеся зенитные средства, которые не были уничтожены, подавлялись сильными активными и пассивными помехами. Ливанские БЛА также были достаточно эффективным оружием, отличающимся простотой боевого применения. Они использовались в качестве средств доставки взрывчатых веществ на глубину около 90 км на израильскую территорию, нанося при этом значительный урон важным военным объектам.

Впечатляющая результативность использования БЛА в те годы в конце концов привела к принятию специальной программы развития советского зенитного вооружения, в результате которой на оснащении группировок сухопутных войск вскоре появились специализированные ЗРК, ПЗРК и ЗПРК, предназначенные именно для ведения эффективной борьбы с малоразмерными целями, в первую очередь, с БЛА, УР, УАБ, ПРР и т. п.

В ходе войны в Персидском заливе (операция «Буря в пустыне», 1991 г.) БЛА использовались обеими воюющими сторонами для ведения наблюдения над полем боя, а также производства фото- и радиотехнической разведки. В ходе этой операции БЛА тактической разведки стран НАТО совершили более 500 вылетов, а их налёт составил около 1700 ч. В тоже время боевые потери БЛА составили всего лишь два аппарата, что в очередной раз подтвердило необходимость создания специальной эффективной системы борьбы с малоразмерными скоростными воздушными целями.

Многочисленные БЛА интенсивно использовались коалицией стран НАТО при ведении боевых действий в бывшей Югославии. При этом БЛА применялись в основном для ведения круглосуточной разведки военных объектов.

В сегодняшних условиях применение малоразмерных БЛА различного предназначения стало серьёзной проблемой для войск. Столкнулись с этим явлением и российские вооруженные формирования. Так, в ходе пятидневной войны в 2008 году при принуждении агрессора к миру грузинская армия интенсивно применяла разведывательные БЛА иностранного производства. Эффективная борьба с такими целями фактически не была организована. Сформированные в тот период зенитные группировки оказались практически бессильными в противостоянии современным малоразмерным разведывательным БЛА.

Развитие бортовых навигационных систем привело практически к полному исчезновению такого класса БЛА как ДПЛА (дистанционно-пилотируемых БЛА) фактически к ним можно отнести только некоторые виды микро-БЛА, по своим массогабаритным показателям не позволяющим оснащать их автономными или комбинированными системами управления полетом. Фактически БЛА способны выполнять полеты по заранее заложенной программе, хотя оператор может в любой момент вмешаться в процесс управления и, либо непосредственно управлять аппаратом, либо полностью изменить программу полета.

Неоспоримые преимущества современных БЛА привели к их интенсивной разработке и массовому применению в ведущих странах НАТО. Признанными лидерами в разработке и производстве БЛА военного назначения являются США и Израиль. Сегодня в армии США имеется почти 8000 единиц БЛА, в то время как количество пилотируемых аппаратов составляет около 11000 единиц. При этом расширяется перечень решаемых задач: наряду с разведывательными БЛА стали широко применяться ударные БЛА, а также БЛА для ведения радиоэлектронной борьбы и др. В последние годы, в связи с резким возрастанием роли БЛА в бою, а также высокими темпами нарастания их численности, в армиях ведущих западных стран стали создаваться специальные боевые авиационные части БЛА (авиационные крылья).

В настоящее время разработкой и серийным производством БПЛА занимаются фирмы многих стран. Наибольших успехов в этой области добились фирмы США, Израиля, Франции, Германии и Канады. Сегодня в авиационных частях вооруженных сил многих стран находятся в эксплуатации свыше 60 типов БЛА. Кроме того, общее число созданных и разрабатывающихся БЛА составляет около 300 типов.

Обломки двух среднеразмерныхБЛА «Гермес-450» грузинских ВВС (израильского производства) сбитых 12 мая 2008 года в воздушном пространстве Абхазии (у населенных пунктов Ачигвара и Шешелети, Очамчирского района)

Таким образом, давняя проблема организации и ведения эффективной противовоздушной обороны в современных условиях значительно осложнилась ввиду необходимости ведения борьбы с многочисленными малоразмерными воздушными целями.

Практика боевого применения войск в локальных войнах и конфликтах современности показала, что активная борьба с БЛА (их поражение зенитным оружием) является чрезвычайно сложной, трудновыполнимой задачей и эффективна только при определенных условиях. Достаточно высокая эффективность борьбы с подобными воздушными целями с применением современных ЗРК, ЗАК, ПЗРК и ЗПРК достигается при своевременном обнаружении и обстреле БЛА средних и больших размеров. При этом высокие потенциальные возможности зенитных средств при обстреле таких БЛА могут реализоваться достаточно успешно лишь в пределах заявленных ТТХ зенитных комплексов и при наличии специально подготовленных, хорошо обученных боевых расчетов.

Параметры малоразмерных БЛА

Однако наибольшие трудности проявляются при организации и ведении борьбы зенитных средств с малоразмерными современными БЛА. Рассмотрим некоторые особенности боевого применения и основные тактико-технические характеристики малоразмерных БЛА.

Малоразмерные тактические БЛА решают следующие основные задачи:

• ведение воздушной разведки противника в реальном масштабе времени;

• слежение за наиболее важными объектами (мобильными пунктами управления, пусковыми установками ракетных формирований стратегического и оперативного предназначения и др.);

• ведение радиоэлектронной борьбы;

• корректировка огня артиллерии и др.

Основные параметры классификации БЛА:

• массогабаритные характеристики (длина, размах крыла, взлетная масса, масса полезной нагрузки);

• оперативные характеристики (продолжительность, дальность и высота полета, максимальный радиус применения);

• тип конструкции (самолетная, вертолетная, винтовентиляторная и т.п.);

• тип двигательной установки (электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, турбореактивный двигатель, реактивный двигатель), а также тип движителя (пропеллер, несущий винт, несущее крыло);

• выполняемые функциональные задачи (разведывательные, разведывательно-ударные, радиоэлектронной борьбы, транспортные и т.п.);

• степень автономности (полет по фиксированной или корректируемой программе, дистанционно-пилотируемый полет).

Кроме того, важным признаком классификации БЛА является их боевое применение в той или иной организационной войсковой структуре.

Совокупность этих признаков определила классификацию малоразмерных БЛА:

• нано БЛА массой менее одного килограмма, продолжительностью полета менее одного часа и высотой полета до 300 м (применяются в звене отделение – взвод);

• микро БЛА – массой до 10 кг, временем полета около одного часа и высотой полета до 1000 м (применяются в звене рота – батальон);

• мини-БЛА – массой до 50 кг, временем полета до нескольких часов и высотой полета до 3000–5000 м (в основном применяются в звене полк – бригада).

По своему назначению малоразмерные БЛА подразделяются на разведывательные или ударные (последние только одноразового применения) с массой полезной нагрузки до 20 кг.

Капрал Джерри Роджерс (ScoutPlatoon 1st Battalion 13th ArmorRegiment 3rd Brigade 1st ArmoredDivision) готовит микро-БЛА RQ-11 «Рэйвен» для вылета на воздушную тактическую разведку. БЛА RQ-11 Raven является самым распространенным в мире – произведено более 22 000 единиц, в вооруженных силах США (в основном в сухопутных войсках) насчитывается около 6 000 ед., также состоит на вооружении вооруженных сил более чем 10 стран мира

Малоразмерные разведывательные БЛА тактического звена имеют взлетную массу от 2–3 кг («Пума», «Драгон Ай», «Скайлайт» и др.), до 15–30 кг («Интегратор», «Луна Х-2000»). При этом полезная нагрузка этих БЛА составляет от 0,2–0,4 до 2–3 кг, радиус действия до 10–20 км. Эти БЛА ведут оптоэлектронную разведку и находятся на вооружении штабных, мотопехотных (пехотных или танковых) батальонов, а также артиллерийских дивизионов механизированных (танковых, пехотных, воздушно-десантных или воздушно-штурмовых) бригад, дивизий и армейских корпусов. Они также применяются в составе армейской авиации и в некоторых формированиях для ведения специальных операций.

Одноразовые ударные БЛА имеют радиус полета от 100 до 300 км и способны находиться в полете от 6 до 10 ч.

В зависимости от перечня решаемых функциональных задач на борту БЛА устанавливаются следующие системы и устройства:

• системы оптико-электронной, тепловизионной, радиолокационной, радиоэлектронной, радиационной, химической, бактериологической и других видов разведки с малогабаритным накопителем разведанной информации;

• средства постановки активных радиоэлектронных помех;

• устройства наведения управляемого оружия («подсветки» целей);

• управляемые ракеты и авиабомбы, боевые головные части;

• средства управления и связи с наземным пунктом управления;

• ответчик системы опознавания;

• аппаратура автоматической посадки;

• транспортные кассеты, отсеки, крепления.

Для связи БЛА с наземной станцией управления в пределах прямой видимости, как правило, используется диапазон частот 2,4 ГГц. Эти данные и другие значения летно-технических характеристик БЛА, а также основных составляющих комплекса боевого применения БЛА могут быть использованы при разработке системы мер противодействия этим средствам.

Основные способы применения малоразмерных тактических разведывательных БЛА:

• последовательный поиск цели в заданной исполнительной зоне;

• барражирование в заданной исполнительной зоне;

• облет заданного рубежа;

• облет заданной точки;

• поиск в секторе.

В полосе боевых действий войск в современных условиях возможны непрерывные разведывательные полеты тактических БЛА малой дальности, а также нанесение ударов одиночных БЛА по наиболее важным войсковым объектам (КП, подразделения артиллерии, ПВО и др.). При этом БЛА могут охватить своим воздействием всю тактическую зону боевых действий наземной группировки войск. Исходя из имеющейся штатной численности БЛА в составе армий стран НАТО, в полосе действий батальонов первого эшелона может быть произведено 100–150 вылетов БЛА в сутки. С учетом летных возможностей и особенностей боевого применения БЛА их появление над боевыми порядками войск может оказаться практически с любых направлений, а не традиционно от линии боевого соприкосновения.

Сильные стороны применения БЛА

Преимущества БЛА обусловлены, в первую очередь, специфическими ЛТХ, отсутствием летного экипажа на борту и наличием высокотехнологичного оборудования, способного решать массу универсальных военно-прикладных задач. Современные среднеразмерные и тяжелые БЛА способны совершать полеты, выдерживая огромные перегрузки (порядка 15–20 единиц). Как известно, обычный человек может выдерживать перегрузки до 15 g около 3–5с без потери сознания. Тренированные пилоты в противоперегрузочных костюмах могут переносить кратковременные перегрузки от −3…−2 g до +12 g . Обычно при 7–8 g в глазах «краснеет», затем зрение пропадает, а вскоре пилот теряет сознание из-за прилива крови к голове. Беспилотный БЛА от этих проблем свободен, поэтому может совершать маневры высотой, скоростью, направлениями полетов, создавая существенные трудности для зенитных средств активного противодействия.

Современные БЛА из-за отсутствия кабины для экипажа (и самого экипажа), средств жизнеобеспечения и защиты (аппаратуры РЭБ, бронезащиты и др.), построенные из композитных материалов, имеют чрезвычайно малую радиолокационную заметность, становятся более легкими, имея возможность нести на борту больше полезной нагрузки. Они не имеют «эргономических» ограничений дальности и продолжительности полета ввиду исключения «человеческого фактора», наделены системами искусственного интеллекта и способны к ведению эффективных боевых действий.

Мини-БЛА RQ-21A в текущем году начал поступать на вооружение ВМС и Корпуса морской пехоты (КМП) США

Специфика летно-технических характеристик обусловливает ряд дополнительных, крайне важных, преимуществ построения и эксплуатации БЛА:

• применение классической аэродинамической схемы, которая обеспечивает устойчивость и простоту управления;

• использование «толкающих» двигателей, обладающих большим коэффициентом полезного действия по сравнению с тянущим двигателем;

• оснащение микро- и нано БЛА электрическими двигателями, выгодно отличающимися простотой в эксплуатации;

• возможность использования нетрадиционных видов энергии для двигателей (солнечных батарей, криогенного топлива и др.), позволяющих применять БЛА без ограничения их полета по времени;

• значительное снижение общего уровня затрат, связанных с переброской и временным базированием достаточно компактных подразделений БЛА в районы боевого предназначения, ремонтом и обслуживанием БЛА и обеспечивающей аппаратуры в полевых условиях;

• малая радиолокационная заметность (ЭПР БЛА находится в пределах 0,01–0,001 м²), визуальная заметность менее 100 м (при идеальных погодных условиях), слышимость 15–50 м, малая ИК-сигнатура(0,5 Вт/стер.) при высоте ведения разведки от 100 до 1000 м;

• малые геометрические размеры, обусловливающие низкие значения вероятностей поражения снарядами зенитной артиллерии, а также приводящие к несрабатыванию радиовзрывателей ЗУР при их подлете в район малоразмерной цели;

• низкие скорости полета (10–30 м/с). Большинство современных ЗРК имеют ограничения на обстрел воздушных целей при их минимальной скорости до 100 м/с. Кроме того, при облучении малоразмерных БЛА радиолокаторами возможно их попадание в стробы защиты РЛС от пассивных помех и местных предметов (что делает их неразличимыми на фоне местности или в облаке пассивных помех);

• возможность длительного нахождения над зоной боевых действий;

• обеспечение потребителя информации (при необходимости) потоковым видео практически в реальном масштабе времени;

• низкая стоимость разработки и эксплуатации БЛА, в десятки, а то и сотни раз меньше стоимости современных пилотируемых средств, выполняющих многие аналогичные боевые задачи. При этом сохраняются дорогостоящий летный состав, самолеты, вертолеты и др.

Слабые стороны комплексов БЛА

Как любой аэродинамический летательный аппарат, снабженный двигательной установкой и оснащенный комплектом электронной аппаратуры, БЛА в процессе своего боевого применения обладает рядом демаскирующих признаков: электромагнитным и тепловым излучением, шумовым сопровождением работающего двигателя, планёром, вращающимся пропеллером и т. п.

Наибольшую уязвимость БЛА обусловливает наличие у них электромагнитного излучения. К электромагнитным демаскирующим признакам относятся:

• сигналы бортового ответчика;

• сигналы радиолокационных станций, отраженные от корпуса и агрегатов БЛА;

• сигналы телевизионных ретрансляторов, широковещательных станций, базовых станций сотовой связи, отраженные от БЛА;

• команды и «доклады» канала управления между наземным пунктом управления и БЛА, а также между БЛА и спутником-ретранслятором системы навигации;

• сигналы бортовой РЛС бокового обзора;

• каналы обмена разведывательной информацией;

• сигналы системы автоматической посадки на аэродром и др.

Рассмотрим некоторые уязвимые места БЛА более детально.

1. Наличие значительных ограничений применения БЛА в зависимости от погодных условий. Их использование возможно лишь в благоприятных условиях, например, при скорости ветра менее 10 м/с. Применение малоразмерных БЛА невозможно при сильном дожде (ливне), в условиях высокой влажности воздуха, при среднем и сильном тумане.

Для минимизации этого влияния планируется оснащать БЛА дополнительной бортовой РЛС с синтезированной апертурой, работающей с высоким разрешением в миллиметровом диапазоне волн. Однако такая РЛС имеет низкую способность отслеживать движущиеся цели и требует внедрения и использования так называемой технологии индикации движения (MTI). Такое аппаратное усовершенствование приведет к возрастанию требуемой полезной нагрузки, что, в свою очередь, значительно повысит стоимость БЛА и затраты на эксплуатацию, а также приведет к увеличению радиолокационной заметности БЛА и соответственно уязвимости от огня средств ПВО.

2. Наличие маломощного двигателя обусловливает крайне низкую грузоподъемность малоразмерного БЛА, что не позволяет размещать на его борту элементы аппаратуры, традиционно обеспечивающие живучесть и эффективность применения летательных аппаратов данного класса и функционального предназначения. В то же время БЛА оснащен комплектом минимально необходимой аппаратуры, вынужденной в ходе функционирования формировать демаскирующие признаки.

К перечню такой бортовой аппаратуры можно отнести:

а) автономную систему навигации. Такой системой может быть малоразмерная автономная навигационная система высокой точности Geo-iNAV SAASM, способная обеспечить пилотирование и навигацию БЛА в отсутствие сигналов КРНС. Такая навигационная система, исполненная на основе применения MEMS-технологий, имеет сравнимый с корпусом мини-БЛА размер и массу 2,29 кг. Однако даже такая миниатюрная навигационная система превышает не только грузоподъемность мини-БЛА, но и собственную его массу, что потребует ее установки на более мощный беспилотник. Соответственно возрастут при этом геометрические размеры, радиолокационная и оптическая заметность БЛА, его ЭПР и др., приводящие к потере преимуществ малоразмерных БЛА в смысле сохранения высокой живучести от воздействия средств ПВО.

Тем не менее установка и использование автономной системы навигации на БЛА являются очевидной необходимостью, так как при потере связи с наземной станцией управления и отсутствии сигналов КРНС в лучшем случае БЛА возвратится к точке старта или будет потерян;

б) средства индивидуальной защиты;

в) средства радиосвязи;

г) радиотехнические средства разведки.

3. Низкая устойчивость аппарата к физическому воздействию любого рода, от попадания осколка (пули) до сильного порыва ветра, приводящая к потерям пространственного ориентирования, срыву в штопор. Каждое существенное внешнее возмущение (порыв ветра, восходящий или нисходящий воздушный поток, попадание БЛА в воздушную яму) с высокой вероятностью приводит к потере ориентации летательного аппарата и последующей аварии.

4. Чрезвычайно высокая подверженность воздействию организованных целенаправленных помех системам навигации, управления полетом БЛА и каналам передачи информации.

5. Низкий уровень технической надежности БЛА в условиях боевого применения, приводящий к высокому уровню аварийности. По опыту применения БЛА в локальных войнах специалистами сделан вывод о том, что частота аварий БЛА в 100 раз выше, чем пилотируемых самолетов. Основными причинами этого являются значительно меньшая надежность сложных, «тонких» радиоэлектронных систем на борту БЛА и полное отсутствие резервов РЭА основных систем ввиду малой грузоподъемности БЛА, в отличие от пилотируемых самолетов.

Кроме того, при сбоях в работе пилотируемых систем летчик в ряде случаев способен быстро диагностировать и исправлять случившуюся во время полета аварийную ситуацию, устранить неисправность, взять на себя ручное управление при посадке и др., а при эксплуатации БЛА такие действия в полете провести невозможно. Высокая уязвимость БЛА от различных факторов боевой обстановки и отсутствие таких незаменимых человеческих качеств, как оперативное принятие решения, возможность переноса основных усилий на новые, более важные объекты, умение уклоняться от опасности и оперативно применять меры к обману противника, введению его в заблуждение и т.д. являются сегодня неразрешимыми проблемами, снижающими эффективность боевого применения современных БЛА.

6. Сложности в эксплуатации БЛА. Управление БЛА является сложной задачей, справиться с которой способны хорошо подготовленные профессионалы. В армиях ведущих западных государств операторами БЛА, как правило, становятся действующие пилоты ВВС после проведения с ними специальной годичной подготовки и тренинга. Статистика эксплуатации свидетельствует о том, что большинство аварий БЛА обусловлены человеческим фактором и вызваны ошибками пилота-оператора. Не случайно современные системы применения БЛА стремятся конструировать с полностью автоматизированным (автоматическим) выполнением основных функций управления полетами.

Автоматические системы БЛА, оснащенные полноценной системой автоматического управления, требуют минимальной подготовки наземного персонала, решая при этом задачи на большом удалении от места базирования, вне контакта с наземной управляющей станцией, в любых погодных условиях. Они просты в эксплуатации, мобильны, быстро развертываются и не требуют наземной инфраструктуры. Высокие характеристики таких систем БЛА, оснащенных автоматической системой управления полетом, снижают эксплуатационные издержки и требования к персоналу, исключают неблагоприятное воздействие человеческого фактора.

Наконец, немалозначащими для организации системы поражения БЛА или снижения эффективности его боевого применения являются следующие демаскирующие признаки:

• визуальные (стоянки БЛА под открытым небом на аэродромах базирования и размещенные на них комплексы управления полетом и автоматической посадки, подразделения технического и тылового обеспечения, регламента и ремонта);

• фотоконтрастные силуэты БЛА на фоне неба или земли во время совершения полета;

• тепловые (контрастность на фоне неба (земли) во время полета);

• акустические (характерный звук работающего двигателя во время полета).

Оценка возможностей средств радиолокационной разведки

Какими же силами и средствами возможна организация противодействия современным малоразмерным БЛА?

Вначале проведем краткую оценку возможностей активного противодействия БЛА имеющимися зенитными средствами, хотя и без того очевидно, что своевременное обнаружение традиционными методами локации и надежное поражение малоразмерных воздушных целей крайне неэффективны.

Все ныне существующие и стоящие на оснащении войск системы зенитно-ракетного и зенитно-артиллерийского вооружения были сконструированы и ориентированы на борьбу с воздушными целями малых, средних и крупных размеров. Расчеты огневых возможностей проводились для СВН с ЭПР от 1 м² (ЭПР типового истребителя) и более для ЗРК и ЗАК первых поколений. Затем стали создаваться системы ЗРК, ПЗРК, ЗПРК и т. п. для поражения малоразмерных целей, имеющих значения ЭПР от 0,1 м² до 1 м². Сегодня же мы имеем БЛА с ЭПР на два-три порядка меньше, чем ЭПР типового истребителя, поэтому показатели разведывательных и огневых возможностей борьбы с такими СВН значительно снижаются (едва ли не в той же пропорции).

Так, например, расчетные дальности обнаружения малоразмерных БЛА радиолокационными станциями, находящимися на вооружении формирований ПВО, при различных значениях ЭПР БЛА составляют:

• РЛС метрового диапазона – 8–14 км для БЛА с ЭПР около 0,1 м² и 0,1–1,5 км для БЛА с ЭПР, равной 0,01 м²;

• РЛС дециметрового диапазона – 9–16 км (ЭПР= 0,1 м²) и 0,8–2,0 км (ЭПР=0,01 м2);

• РЛС сантиметрового диапазона –12–25 км и 1,4–2,8 км соответственно.

Британский контингент в Афганистане получил на вооружение 16-граммовый нано-БЛА BlackHornetNano (PD-100 PRS) производства компании ProxDynamics

Значительно прозаичнее обстоит дело с фактическими дальностями обнаружения малоразмерных БЛА. Если расчетные и полигонные дальности обнаружения БЛА с ЭПР= 0,1м² практически совпадают, то для БЛА с ЭПР= 0,01 м² фактические дальности обнаружения приближаются к нулевым значениям. Аналогичными разведывательными возможностями обладают и станции разведки, имеющиеся в составе ЗРК, ЗАК и ЗПРК.

Вывод очевиден: традиционные методы радиолокации, реализованные в современных зенитных системах вооружения, не в состоянии обеспечить надежное своевременное обнаружение малоразмерных БЛА с чрезвычайно малыми значениями ЭПР.

Кроме того, в условиях применения противником различных помех средствам разведки, окажется, что даже эти невысокие разведывательные возможности значительно уменьшатся. Эти дальности обнаружения не обеспечивают участия пунктов управления (командных пунктов) в процессе управления огнем группировок ПВО при организации и ведении обстрела малоразмерных БЛА.

БЛА с ЭПР = 0,01м² средствами разведки и СОЦ ЗРК (ЗРС) войск ПВО обнаруживаться вообще не будут.

Другие рода войск располагают различными РЛС, предназначенными для ведения разведки местности, наблюдения за передвижением солдат и техники, наведения автоматического оружия на цель в условиях ограниченной видимости, разведки артиллерийских позиций противника, корректировки огня собственной артиллерии (в том числе по координатам разрывов артиллерийских снарядов.

Возможности таких РЛС по обнаружению малоразмерных БЛА с ЭПР 0,01 м²составляют от 3,5 до 12 км.

Таким образом, имеющиеся сегодня на вооружении традиционные РЛС разведки практически неспособны проводить эффективное обнаружение малоразмерных малоскоростных воздушных целей типа БЛА даже в беспомеховой обстановке. Разрабатываемые перспективные РЛС, предназначенные для решения этой задачи, будут способны обнаруживать цели подобного класса на дальностях, не превышающих 3–8 км на высотах их полета 100–300 м и 10–20 км на высотах до 1000 м.

Полученные дальности обнаружения могут быть удовлетворительными для обеспечения своевременного открытия огня и ведения эффективной стрельбы по БЛА перспективными зенитными средствами с временами реакции, не превышающими нескольких секунд.

Оценка возможностей средств радиотехнической разведки

Средства РТР, находящиеся в настоящее время на вооружении, были приняты на снабжение Вооружённых Сил еще в 60–70-е годы прошлого столетия и имеют характеристики, не удовлетворяющие современным требованиям. Сравнительный анализ диапазонов работы радиолиний передачи данных и управления БЛА и станций (комплексов) РТР показывает, что только некоторые отдельные средства РТР работают в диапазоне РЭС радиолиний БЛА. Эти станции РТР, как правило, не автоматизированы, поэтому не могут определять параметры полета БЛА с современными РЭС на борту со сложными сигналами, а также не позволяют определять местоположение носителей РЭС.

В последнее десятилетие разработаны новые средства радиотехнической разведки, в которых дальности обнаружения малоразмерных БЛА существенно зависят от мощности излучаемых сигналов бортовыми устройствами РЭА, значений коэффициента усиления антенны бортовой РЛС БЛА и чувствительности приемного устройства. В зависимости от применяемых типов бортовой аппаратуры дальности обнаружения БЛА такими станциями радиотехнической разведки могут иметь значения от 4 до 50 км. Эти расчетные данные получены для условий, что малоразмерные БЛА имеют на борту работающую РЛС бокового обзора или работающую линию непрерывной передачи разведывательных данных на наземный пункт управления. Однако, учитывая, что современные малоразмерные БЛА от этих демаскирующих признаков избавились, соответственно их обнаружение на приведенных дальностях будет по-прежнему проблематичным. Полученные расчетные дальности обнаружения более применимы для БЛА среднего и крупного класса.

Таким образом, обнаружение малоразмерных БЛА будет являться для станций радиотехнической разведки сложной в техническом и организационном отношении задачей. Для ее успешного решения требуется комплексирование средств радиолокационного и оптико-электронного обзора пространства с привлечением средств радиотехнической разведки.

Оценка возможностей средств оптико-электронной разведки

Проведем краткую оценку возможностей визуального обнаружения БЛА средствами оптико-электронной (оптической разведки).

С учетом геометрических размеров БЛА и использования современных технологий окраски исследуемых мини-БЛА средняя дальность их визуального обнаружения составляет (по данным полигонных испытаний):

• при наблюдении полета БЛА навстречу – 200–400 м;

• при наблюдении сбоку – 500–700 м.

Опыт полигонных исследований применения мини-БЛА показал, что даже при применении яркой окраски летательного аппарата его визуальное обнаружение крайне затруднено, хотя акустические приборы позволяют услышать работу двигателя на довольно большой дальности.

Оптико-электронные системы (ОЭС), используемые в настоящее время в отечественных ЗРК и ЗРС средней и малой дальности в качестве дублер-прицелов, систем обнаружения и сопровождения воздушных целей в каналах наведения ЗУР и т. д., позволяют увеличить дальность обнаружения летательного аппарата невооруженным глазом в 4,5–14 раз. Очевидно, что при оптическом увеличении будет снижаться вероятность обнаружения БЛА по причине сужения области обзорного пространства. При этом необходимо учесть, что эти дальности получены без учета метеорологической обстановки и наличия различных случайных помех или шумов, возникающих в ОЭС. Задымленность атмосферного воздуха, наличие в нем гидрометео-образований (снег, дождь, град, облачность, изморось и т. п.), частиц пыли, песка и др. значительно снижают потенциальные возможности ОЭС.

Тем не менее, использование электронно-оптических приборов позволяет значительно увеличить дальности обнаружения малоразмерных БЛА. Средняя дальность визуального обнаружения малоразмерного БЛА с использованием оптико-электронных приборов составляет:

• при увеличении 4,5-крат – до 2200 м;

• при увеличении 14-крат – до 6650 м.

Такие крайне малые дальности обнаружения мини-БЛА различными системами и комплексами разведки приводят к последующим проблемам ведения активной борьбы с малоразмерными воздушными целями.

Оценка возможностей зенитных средств

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 починенных 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».

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 до13 тыс. зенитных снарядов (т. е. 2–6 б/к), на дальности 1 км – от 0,5 до1,5 тыс. снарядов (0,3–0,8 б/к).

По этой же причине стрельба ЗСУ-23-4 по целям типа «мини-БЛА»также неэффективна.

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.

ЗРК «Стрела-10М3» способен поражать мини-БЛА только в дневных условиях

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.

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.