KAZ-AT:航空设备主动保护综合体
俄罗斯在乌克兰的特别军事行动(SVO)暴露了最高的脆弱性 航空 来自敌人的防空(防空)手段的装备。 几乎从 NWO 的一开始 新闻 定期有消息称俄罗斯空军(VVS)的另一架飞机或直升机被击落。 最糟糕的是,这一信息经常被以下事实证实:俄罗斯军事飞行员被乌克兰武装部队(AFU)俘虏,在那里他们遭受酷刑和虐待,没有受到所谓的“自由世界”的谴责。
当然,如果你听乌克兰媒体的话,那么俄罗斯的航空业已经被彻底摧毁了,而且已经连续好几次了。 然而,对于一些俄罗斯媒体和官方消息来源,人们也可以注意到夸大我们在摧毁敌机方面的成就的罪恶。
NWO期间斗争的主要负担在于 坦克 и 其他装甲车、火炮和多管火箭发射系统 (MLRS),但无人驾驶飞行器 (UAV) 除外,包括 神风无人机,为敌对行动增添了新鲜感。
步兵、装甲车和火炮的大量使用是由于 俄罗斯联邦武装部队无法夺取乌克兰的制空权. 由于我们的航空设备易受敌方防空导弹系统(SAM)的攻击,我们无法夺取制空权。
保护方法
有多种方法可以潜在地减少飞机和直升机的损失——使用电子战 (EW)、设置红外 (IR) 干扰、对攻击敌方防空导弹 (SAM) 的寻的头 (GOS) 使用主动对抗措施,降低飞机和直升机的雷达和热能见度,但存在细微差别。
国内电子战设备,“美国驱逐舰唐纳德库克从黑海耻辱地逃离”,由于某种原因没有关闭乌克兰上空的天空 - 雷达制导导弹定期飞入我们的飞机。 传统的红外干扰系统——热阱,远不能总是能够通过数字信号处理来破坏现代红外导引头的捕获。 维捷布斯克型红外导引头的主动对抗综合体,不仅包括热阱和偶极子反射器,还包括激光辐射探测设备、紫外线导弹发射测向仪和光电抑制站(SOEP),显然更有效,但尽管如此,而且它们并不总是能提供对导弹的保护,特别是如果敌人同时释放了几个导弹。
配备 L-8E370 维捷布斯克机载防御系统的 Mi-8AMTSh 直升机展示了导弹发射和光电抑制站的紫外线测向仪。 图片来自 wikipedia.org
至于降低热能和雷达能见度的措施,必须在航空综合体的设计阶段实施。 到目前为止,我们只有一台这样的机器——这就是 Su-57 多功能战斗机,即便如此,在这些飞机的部队中,我们也可以说它们不是。
Su-57多功能战机在俄罗斯空军中仍然是少有的鸟。 图片来自 wikipedia.org
上述措施只能欺骗导弹的制导手段或部分扰乱其功能,但这些措施还不够可靠。 实践表明,功能性对抗是不稳定的,保护对象最可靠的自卫方式是对攻击弹药进行物理破坏。
航空主动防护手段发展趋势
通过直接摧毁敌方攻击武器(例如空对空(A-A)导弹或地空导弹)来提高航空安全性的想法已经存在很长时间了。
首先,我们谈论的是用防御飞机自己的V-V导弹拦截攻击弹药。 而且,有两种选择,最简单的就是用自己的V-V导弹拦截V-V导弹。 问题是他们在飞机上的数量是有限的,并且在拦截了一两枚敌方导弹后,你自己可能会没有弹药。
第二种选择是制造尺寸和射程更小的专用反导弹,专门用于拦截 V-V 和 SAM 导弹。 据推测,此类产品可以多次上船。 然而,与现代 V-V 导弹一样,这些将是昂贵的高科技解决方案,包括主动雷达寻的头 (ARLGSN) 或红外寻的头 (IKGSN),甚至更昂贵的组合解决方案。
美国 B-B 导弹和有前途的 B-B MSDM 反导弹的尺寸比较,以及诺斯罗普·格鲁曼公司的战斗机防御性弹药发射系统专利的图像
我们之前在材料中考虑过这个问题 空空反导导弹.
降低航空系统自卫成本的根本方法是激光 武器. 许多人仍然持怀疑态度-他们说,您将如何为其供电,如何对其进行冷却,他们记得银漆,恶劣的天气等等……我们反复讨论了发展前景激光武器,包括航空媒体,例如,在文章中 战斗机上的激光武器。 是否有可能抵抗他?,我们以后一定会回到这个问题上。
尽管持怀疑态度, 美国军方已经开始测试一个 300 千瓦的战斗激光系统。. 很多。 这种威力的武器能够拦截任何V-V导弹或导弹。
洛克希德马丁公司开发的功率高达 300 kW 的 HELSI 战斗激光器的图像
有人会说,这只是一个地面演示。 是的,确实如此,但是几年前,被测样品的最大功率不超过150千瓦,而几年前是15-50千瓦。 这些不是一些气体动力或化学激光器,而是基于具有辐射光谱对准的固态/光纤激光器的现代紧凑模型。 显然进展非常迅速。 例如,在轰炸机或运输机中,有这样一辆“卡车”的位置 - 为不害怕敌方导弹的机会付出很小的代价。
鉴于飞机和直升机不需要“切割”船只和 坦克,而且它们飞得比雾和尘烟幕高得多,那么激光武器的前景是广阔的,而且飞机(LA)越高,它就越能有效地使用激光自卫武器。
美国武装部队计划在运输机和轰炸机以及战术飞机和直升机上部署激光防御系统
也许最新的美国 B-21 Raider 轰炸机(应该在 2022 年底进行展示)将成为在战斗机上使用激光武器的参考点,有可能 他将变得不仅仅是普通的轰炸机.
俄罗斯是否正在开发强大的高性能激光器,可能安装在各种级别的飞机和直升机上?
这是一个悬而未决的问题,即使某些东西正在开发中,也隐藏在厚厚的秘密面纱之下。
俄罗斯是否正在开发专门的小型空对空导弹?
与他们一起,很可能会更加困难。 即使开发了这种 V-V 反导弹,它们也会很昂贵,而且很少有现役的。 要确信这一点,只需看看 RVV-SD 导弹进入部队的时间,以及在乌克兰的一次特别行动中最常落在乌克兰武装部队头上的东西(普通的“铸铁”)就足够了。 ”)。
如果在俄罗斯为激光武器制造战斗航空系统的前景仍然存在疑问,并且购买的 V-V 反导弹的数量将不可避免地受到其高昂成本的限制,那么也许值得考虑其他提高安全性的方法例如,飞机和直升机,主动保护系统?
KAZ - 用于装甲车,而不仅仅是
装甲车辆的主动保护系统早已司空见惯——KAZ在不同国家已经开发了很长时间,KAZ的许多变体已经开发出来,甚至更多的概念已经形成。 不幸的是,尽管苏联专家可以被认为是创建 KAZ 的先驱,但事实上,无论是苏联还是俄罗斯军队,都没有将系列 KAZ 投入使用。 可以说,以色列拥有广泛宣传的 ASPRO-A Trophy 综合体,在真正使用 KAZ 方面拥有最丰富的经验。
到目前为止,KAZ 仅广泛用于以色列梅卡瓦坦克。
以前,我们考虑了主动保护复合体的各种选择,例如, KAZ-PVO - 防空主动保护综合体, KAZ-NK - 水面舰艇的主动保护系统 и “章鱼” - 潜艇的主动反鱼雷防御系统.
概念 KAZ-Air Defense 和 KAZ-NK
主动反鱼雷保护综合体与Paket-PL综合体的小型反鱼雷相结合,可以显着提高俄罗斯SSBN和ICAPL的生存能力
主动防御系统的一个显着特征是在最小距离内击败攻击弹药,以及使用非制导弹药(例外是 Sprut 主动反鱼雷保护复合体的概念,其中弹药是有引导的,但这是应用环境的具体情况的结果,但是,在这种情况下,使用非制导保护弹药的权宜之计不能完全排除).
可以假设还可以开发主动保护系统以放置在各种级别的飞机和直升机上。 让我们尝试考虑一个有前途的航空设备主动保护综合体(KAZ-AT)可能是什么样子。
哈萨克斯坦-AT
我们需要保护航空设备免受两种主要威胁 - 地对空 (S-A) 导弹,即由陆基和舰基防空系统发射的导弹,以及空对空 (A-A) 导弹由敌机和直升机发射。 当然,还有高射炮,但制导反导和KAZ-AT都可能对炮弹无用,自卫激光系统也将没什么用处。
另一方面,正如我们在材料中已经说过的那样 战斗机将去哪儿:它会压在地面上还是会上升高度??,最好保护航空设备免受高空攻击弹药,在那里它将有机动空间,远距离能见度的晴朗天空以及由于制导V-V连续摧毁攻击弹药而建立分层防御的能力反导弹,激光武器,最后是KAZ-AT。 而且在高空,炮弹无法击中飞机和直升机,以及有前途的敌方地面/舰船激光武器(这些系统的射程将受到限制)。
攻击弹药大致可以分为两种。 第一种是含有高爆碎片/棒或其他装满炸药并在目标附近引爆的弹头的弹药。 第二种是直接的,即所谓的动能打击弹药。
典型地,第二种类型 - 用于直接动能破坏目标的弹药被认为更现代和更危险,它们能够对目标造成最大破坏并导致弹道导弹弹头爆炸。
无论如何,在其飞行路径的最后一段,即最后 100-200 米处,V-V 导弹或 SAM 无法再进行实际机动,这既是因为没有时间,而且通常是因为缺乏能量(尤其是当射击最大射程或接近)。 而且,现在没有设置这样的任务 - 主要是尽可能快速准确地击中目标。
因此,V-V 和 SAM 导弹虽然是高速但直线飞行的目标。 与空对地 (A-G) 弹药不同,重力作用于 A-B 导弹和导弹,一旦受到任何损坏,它们的弹道就会迅速开始向下偏离。 即使是平行于地球表面飞行的反舰导弹,在最后一段击中导弹防御系统后,通过惯性也可以飞向被攻击的船只,至少是它们的碎片。 对于 V-V 和 SAM 导弹,这更难做到——被击落的导弹很可能不会到达任何地方。
与 KAZ-PVO 和 KAZ-NK 的情况一样,可以考虑使用两种弹药来摧毁 V-V 和 SAM 导弹——弹片和在弹道上远程引爆的非制导弹药。 可以假设最好的解决方案是同时使用 KAZ-AT 作为弹药负载的一部分,而在弹道上远程引爆的弹药应该在更远的距离(大约 100-200 米)击中 V-V 和 SAM 导弹,因为已经存在从保护它的弹药击中受保护弹片的风险。 反过来,弹片弹药应该在最远100米的距离内工作,那么破坏性元素的分散可能会变得太大而无法提供可接受的击中目标的概率。
如何放置破坏性弹药?
可以假设它将类似于悬挂在飞机机翼/机身下方的容器 - 类似于非制导飞机导弹 (NAR) 的发射器 (PU)。 此外,发射器可以配备襟翼,以降低其对气流的阻力并减少有效扩散面(ERA)。 但是,无论如何悬挂集装箱都会增加飞机的整体RCS。 悬浮容器必须配备用于极快周转和瞄准攻击 V-V 导弹或导弹的机制。
KAZ-AT 的主要问题是及时检测攻击的 V-V 和 SAM 导弹,计算它们的轨迹以及将破坏性弹药的发射器转向它们的方向。
是否可以在检测和跟踪系统的基础上实施 KAZ-AT,以主动对抗 Vitebsk 型红外(IR)寻的头(GOS)? 几乎不。 当然,像“维捷布斯克”这样的潜在复合体可以而且应该整合成一个整体。 KAZ-AT 有可能是基于对 IR 导引头的主动反击复合体而创建的。 但必须了解,准确击败攻击V-V导弹或导弹将需要向KAZ-AT武器发布准确的目标指定,而这只能由雷达探测工具提供。 因此,KAZ-AT 应包括小型雷达站 (RLS),以提供全方位能见度的方式共形放置在飞机机身上。 KAZ-AT 探测雷达可以在装甲车辆主动保护系统解决方案的基础上制造。
KAZ-AT 运算算法
KAZ-AT 有两种操作模式:被动和主动。
爬升后,飞行员启动 KAZ-AT,然后切换到全自动操作。 红外和紫外 (UV) 辐射传感器不断地调查周围区域,以检测攻击的 I-V 导弹或导弹。 在这种模式下,KAZ-AT 不会发射任何东西,而不会暴露安装它的飞机 - 这是基本的被动操作模式。 如果检测到 V-V 导弹或导弹防御系统的发射,KAZ-AT 将切换到主动模式 - 目标探测雷达打开。
可以假设,在大多数情况下,KAZ-AT 的活动操作模式将成为主要模式,默认启用。 低功率短程雷达并没有那么多地暴露飞机或直升机的掩蔽,但与此同时,错过攻击 V-V 导弹或导弹防御系统的机会将减少一个数量级。
据推测,KAZ-AT 的防区有限,也就是说,不太可能提供水平和垂直 360 度范围内的发射器引导。 最有可能的是,这些将是飞机前后的传统矩形锥形扇区。
如果提前检测到攻击弹药并通过红外和紫外线传感器远距离对准它们,受保护的飞机将提前收到警报信号以及需要将机头/尾部转向攻击弹药的信息为了让他们落入KAZ-发射器AT的杀伤区。 可以考虑将飞机和 KAZ-AT 的控制系统深度集成的一种变体,当在许多情况下飞机将自动返回到发射器的所需位置时。
进入受影响区域时,攻击V-V导弹或SAM必须用各种类型的防护弹药依次发射,直到它们被摧毁。 可以假设最佳解决方案是使用远程引爆弹头和弹片弹药强制同时顺序(使用它们之间的延迟将很少)发射弹药。
使用 KAZ-AT 的优先事项
KAZ-AT 可以部署在哪些类型的飞机上? 看来,首先,这些应该是俄罗斯空军最昂贵、技术含量最高的战车,比如Su-57多功能第五代战斗机和Tu-160M战略轰炸机导弹航母. 然而,这些机器的细节将使 KAZ-AT 在它们上的集成成为一项相当困难的任务。
Su-57 是一架不起眼的飞机,在其上放置 KAZ-AT 悬挂式集装箱将剥夺它的这一优势,更不用说需要在机身上保形放置雷达。 同样,在 Tu-160M 上,悬挂式集装箱将显着增加空气动力阻力,尤其是在超音速时。
因此,建议仅在现代化过程中,通过深入整合到飞机设计中,将 KAZ-AT 综合体放置在 Su-57 或 Tu-160M 型车辆上。
那么在哪里使用 KAZ-AT 是可取的呢?
首先,这些是亚音速飞机,例如Tu-95轰炸机,Su-25SM攻击机,Ka-52和Mi-28M / NM直升机,Il-96运输机和基于它们的车辆,例如加油机或长范围飞机雷达武器(DRLO)。 正是在这些极易受到 V-V 和 SAM 导弹攻击的车辆上,KAZ-AT 的潜力才能完全发挥出来。
Tu-95、Su-25、Ka-52、Mi-28、A-50、Il-76 是安装 KAZ-AT 的第一批竞争者。 图片来自 wikipedia.org
紧随其后的是 Su-30SM、Su-34、Su-35、MiG-35 等车辆,即第四代车辆(无论有多少优点)。 KAZ-AT 在它们上的集成将更加困难,因为它们可以以超音速飞行并在高过载下进行机动,但是,这是非常真实的。
这很有趣,但可以假设安装 KAZ-AT 的最佳候选者是美国 B-52 轰炸机,其使用寿命显然将超过 100 年! 该机器结合了可靠但已过时的基本设计,并辅以最新的技术解决方案,直至带有有源相控阵天线(AFAR)的雷达 - 必须使用创建和延长这种战车生命周期的经验。
B-52 和 Tu-95 - 如果我们真的看到它,我们不太可能很快再次看到它......
后果
假设我们在 Tu-95MSM 上集成了 KAZ-AT,这会导致什么结果?
即使没有战斗,敌人也会受到伤害。
怎么会这样呢?
例如,配备 KAZ-AT 的 Tu-95MSM 在挪威海上空巡逻。 与往常一样,一个北约国家派出一架战斗机陪伴他,例如最新的F-35。 但是,鉴于安装在 F-35 武器舱中的 V-V 导弹的弹药量有限,敌人无法确定他是否会克服 KAZ-AT 的能力。 因此,需要派出两辆甚至四辆汽车进行护送。 这是飞行小时成本,发动机寿命消耗,武器起飞和着陆次数的额外费用 - 相当大的钱。
但最主要的当然不是在和平时期“噩梦”敌人。 最主要的是增加俄罗斯飞机在战时条件下的安全性。
例如,在乌克兰的 NMD 过程中,俄罗斯航空可以从低空逃生,避免单兵便携式防空系统(MANPADS)的火力。 战略导弹轰炸机可以不断地“挂”在前线和任何需要及时摧毁的重要物体上。 俄罗斯航空将能够充分掌握制空权并在乌克兰领土深处作战。
乌克兰武装部队没有足够的导弹来向该方向发射数十架俄罗斯飞机,KAZ-AT 应该能够处理的通常是一两枚导弹。 此外,乌克兰防空系统在主动模式下的长期运行将很快导致它们的发现和破坏——现在它们的战术更像是“打了就跑”。
曾几何时,关于某些“等离子发生器”的说法很多,它们会将我们的甚至过时的飞机变成“隐形飞机”。 好吧,不知何故,它并没有与“等离子”一起成长,俄罗斯空军显然缺乏现代隐形飞机。 这意味着有必要寻找其他方法 - 让敌人能够检测到我们的飞机,但他应该在摧毁它时遇到问题。
可以假设,制造 KAZ-AT 类型的套件应该成为俄罗斯空军最重要的优先事项之一。 同时,不应忘记提高飞机安全性的其他方法,例如制造空对空反导弹、激光自卫系统和电子战系统。 它们在一架飞机框架内的合理组合,即使不是“无懈可击”,也将最大限度地保护它免受敌方空对空导弹和导弹的影响。
信息