Encuentra un portaaviones: una vista desde la estratosfera
El material previo consideramos el problema de buscar portaaviones y grupos de ataque navales (AUG y KUG), así como apuntar armas de misiles hacia ellos utilizando medios de reconocimiento espacial. El desarrollo de constelaciones orbitales de satélites de reconocimiento y comunicaciones es de importancia estratégica para garantizar la seguridad del estado, sin embargo, la detección de portaaviones y grupos de ataque navales (AUG y KUG) y la guía de misiles antibuque (ASM) en ellos también puede llevarse a cabo de manera efectiva por otros medios. En este artículo, consideraremos complejos estratosféricos prometedores que pueden usarse para resolver estos problemas.
Satélites atmosféricos - aeronaves no tripuladas estratosféricas
El artículo Renacimiento de aeronaves. Las aeronaves como una parte importante de las fuerzas armadas del siglo XXI. Examinamos las posibles áreas de aplicación de los dirigibles en el campo de batalla. Una de las formas más efectivas de usarlos es crear aeronaves de reconocimiento con una autonomía y un campo de visión colosales.
Un ejemplo es el proyecto ruso del dirigible no tripulado "Berkut", diseñado para operar a altitudes de unos 20 a 23 kilómetros durante seis meses. La larga duración del vuelo debe estar asegurada debido a la falta de tripulación y de un sistema de suministro de energía alimentado por paneles solares. Las principales supuestas tareas de la aeronave Berkut son proporcionar comunicaciones de retransmisión y reconocimiento a gran altitud, incluida la detección e identificación de objetos terrestres y marinos.
El concepto del dirigible Berkut.
La masa de equipo de reconocimiento que se puede colocar en la aeronave Berkut es de 1 kilogramos, el equipo instalado se alimenta con energía. La aeronave puede mantener una posición dada similar a un satélite geoestacionario. A una altitud de 200 kilómetros, el horizonte de radio es de aproximadamente 20-600 kilómetros, la superficie estudiada es de más de un millón de kilómetros cuadrados, lo que es comparable al área del territorio de Alemania y Francia combinados. Las estaciones de radar modernas (radares) con un conjunto de antenas en fase activa (AFAR) pueden proporcionar un rango de detección para grandes objetivos de superficie a una distancia de aproximadamente 750-500 kilómetros.
Las características de rendimiento del dirigible no tripulado "Berkut".
Los dirigibles pueden ir más alto. Se puede garantizar prácticamente su funcionamiento a una altitud de unos 30 kilómetros, y la altura alcanzada de los globos meteorológicos es de hasta 50 kilómetros.
En 2005, las Fuerzas Armadas de Estados Unidos anunciaron la apertura de un programa para la construcción de globos y dirigibles militares súper altos, que deberán operar prácticamente en el límite inferior del espacio. En el mismo año, la Agencia de Investigación de Defensa Avanzada DARPA llevó a cabo un trabajo preliminar para dar forma a la apariencia de un globo de reconocimiento capaz de operar a una altitud de unos 80 km.
¿Qué tareas se pueden asignar a las aeronaves no tripuladas de gran altitud?
En primer lugar, este es el control de las fronteras estatales de Rusia, incluido el mar. Los dirigibles de gran altitud para detección de radar de largo alcance (AWACS) pueden detectar misiles de crucero de vuelo bajo y emitirles la designación de objetivos. aviación y sistemas de misiles antiaéreos (SAM), que es imposible para los radares fijos sobre el horizonte (ZGRLS). Aplicados al control de áreas de agua, los dirigibles no tripulados pueden detectar los periscopios de submarinos, aviación naval, barcos de superficie única, AUG y KUG.
Otra opción podría ser el despliegue de aeronaves AWACS no tripuladas "en aguas neutrales", en puntos clave de los océanos del mundo y / o en la zona de visibilidad de las bases navales enemigas. El mantenimiento de dichos dirigibles puede ser realizado por buques especializados o en el territorio de países amigos / neutrales.
Las aeronaves potencialmente no tripuladas pueden acompañar al AUG inmediatamente después de que el portaaviones abandona el mar. A determinadas aeronaves se les pueden asignar regiones de control dedicadas, en las que deben escoltar "su" AUG / KUG, transfiriéndolas en ciertos puntos a aeronaves de la siguiente región.
Por supuesto, las aeronaves voluminosas son un objetivo bastante vulnerable para las aeronaves enemigas, pero hay varios matices: en primer lugar, cuando se encuentran dentro de la frontera estatal y a poca distancia de ella, la seguridad de las aeronaves no tripuladas puede garantizarse mediante la aviación de la Fuerza Aérea (Fuerza Aérea), mientras que nosotros Proporcionaremos control de superficie a una distancia de aproximadamente 600 a 800 kilómetros de la frontera estatal.
Solo tres aeronaves AWACS de gran altitud no tripuladas pueden controlar casi todo el Mar de Japón, controlar completamente la entrada al Mar de Okhotsk. Es poco probable que Estados Unidos pueda repetir el despliegue encubierto de AUG frente a las costas de Kamchatka, como hicieron en 1982 (esta operación se describe en el artículo de Alexander Timokhin Guerra naval para principiantes. Traemos el portaaviones "para atacar"), si las aeronaves no tripuladas de gran altitud AWACS aparecen en el arsenal de la Federación de Rusia.
En segundo lugar, la capacidad de proporcionar seguimiento desde una distancia de aproximadamente 500-600 kilómetros complicará significativamente el trabajo de las aeronaves basadas en portaaviones enemigos, ya que se requerirá la organización del servicio continuo de los combatientes en la zona de destrucción de la aeronave mediante misiles aire-aire, lo que a su vez conducirá a un desgaste acelerado del recurso del motor de la aeronave y adicional el costo del tiempo de vuelo, o los cazas tendrán que ser enviados directamente al período amenazado, en cuyo caso la aeronave podrá salir de la zona afectada, aun teniendo en cuenta su baja velocidad.
En tercer lugar, en el caso de un conflicto real, cuando el AUG se encuentra en la zona de visibilidad del dirigible de reconocimiento y en el rango de misiles antibuque lanzados desde SSGN, los cazas del portaaviones pueden destruir el dirigible no tripulado, pero no tendrán adónde regresar. Y tal intercambio puede considerarse bastante aceptable.
Si la altura operativa de las aeronaves no tripuladas aumenta a 30-40 kilómetros, será aún más difícil derribarlas y el rango de visión de los medios de reconocimiento a bordo aumentará significativamente.
Satélites atmosféricos - UAV eléctricos de gran altitud
Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) de gran altitud con una larga duración de vuelo se convertirán en una adición a las aeronaves estratosféricas. Se supone que los UAV estratosféricos impulsados por motores eléctricos alimentados por baterías y paneles solares podrán permanecer en el aire durante meses, si no años.A juzgar por la cantidad de proyectos, los UAV estratosféricos son un área extremadamente prometedora. En primer lugar, se consideran una alternativa a los satélites para el despliegue de sistemas de comunicación (tanto para aplicaciones civiles como militares), así como para vigilancia y reconocimiento.
Uno de los proyectos más ambiciosos es el UAV SolarEagle (Vulture II) de Boeing, que se supone que proporciona la capacidad de transmitir comunicaciones y realizar reconocimientos, permaneciendo continuamente en el aire durante cinco años (!) A una altitud de unos veinte kilómetros. El proyecto está financiado por la agencia DARPA.
La envergadura del UAV SolarEagle es de 120 metros, la velocidad máxima es de hasta 80 kilómetros por hora. Se supone que los paneles solares del UAV SolarEagle producirán 5 kilovatios de electricidad, que se almacenarán para vuelos nocturnos en pilas de combustible.
UAV SolarEagle (Vulture II).
Otro UAV eléctrico de gran altitud Solara 60 de Titan Aerospace, adquirido por Google en 2014, también está diseñado para vuelos largos a una altitud de más de 20 kilómetros. El diseño del UAV Solara 60 incluye un solo motor eléctrico con una hélice de gran diámetro, baterías de polímero de litio y paneles solares. Google planeó adquirir 11 UAV Solara 000 para proporcionar imágenes en tiempo real de la superficie de la tierra e implementar Internet. El proyecto se suspendió en 60.
[centro] Solara 60 UAV de Titan Aerospace.
En 2001, la NASA probó el UAV eléctrico de gran altitud Helios. La altitud de vuelo fue de 29,5 kilómetros, el tiempo de vuelo fue de 40 minutos.
UAV Helios.
Rusia
tiene éxitos más modestos en esta dirección. NPO que lleva el nombre de
Lavochkin está desarrollando un proyecto para un UAV estratosférico
"Aist" LA-252 con una altura de vuelo de 15-22 kilómetros y una
capacidad de carga de 25 kilogramos. Los dos motores eléctricos
funcionan con paneles solares durante el día y con baterías durante la
noche.
Modelo de UAV "Aist" LA-252.
The Tiber Company, junto con el Fondo de Investigación Avanzada (FPI), está desarrollando el UAV estratosférico Sova capaz de operar a una altitud de unos 20 kilómetros.
El concepto del UAV "Owl".
En 2016, el prototipo del UAV SOVA realizó un vuelo de 50 horas a una altitud de 9 kilómetros. Desafortunadamente, el segundo prototipo con una envergadura de 28 metros se estrelló durante las pruebas en 2018. Se asumió que el segundo prototipo debería pasar 30 días en vuelo sin escalas, alcanzando una altitud de 20 kilómetros.
El prototipo del UAV "Owl".
Las desventajas de casi todos los proyectos existentes de UAV eléctricos estratosféricos pueden atribuirse al pequeño valor de la carga útil; en el mejor de los casos, es de varios cientos de kilogramos. Sin embargo, incluso la capacidad de carga actual hace posible colocar equipos de reconocimiento óptico y / o equipos de reconocimiento electrónico (RTR) en UAV eléctricos de gran altitud.
Por otro lado, este tipo de aviones se encuentra solo en el comienzo de su desarrollo. Los avances en el campo de las baterías y los motores eléctricos nos permiten hablar de la aviación comercial de pasajeros, y la difusión de la energía verde contribuye a una gran cantidad de trabajos para mejorar la eficiencia de las células solares. Los UAV con pilas de combustible de hidrógeno muestran excelentes resultados.
Un UAV de pila de combustible de hidrógeno desarrollado por la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos) en colaboración con el Royal flota y la Guardia Costera, supera varias veces el tiempo de vuelo de un UAV de similar dimensión con baterías.
No debemos olvidar los avances en el desarrollo de materiales compuestos que permiten aumentar la resistencia del cuerpo de la aeronave a la vez que reducen el peso y la firma radar, así como las tecnologías de impresión 3D que permiten la fabricación de piezas monolíticas ligeras y duraderas con una estructura interna compleja, cuya producción por métodos tradicionales. imposible.
En conjunto, esto hace posible contar con la aparición de UAV eléctricos de gran altitud, en realidad satélites atmosféricos con una mayor capacidad de carga y un alcance de vuelo prácticamente ilimitado.
Así como la disminución del tamaño y la complejidad de la producción de satélites terrestres artificiales (AES), así como el costo de su lanzamiento, lleva a que su número en órbita esté aumentando rápidamente, la mejora de los UAV estratosféricos puede conducir a un efecto similar en la estratosfera, cuando en un determinado momento de el cielo será decenas de miles de vehículos aéreos no tripulados eléctricos de gran altitud que transmiten comunicaciones, realizan observaciones meteorológicas, navegación, reconocimiento y resuelven una gran cantidad de otras tareas comerciales y militares.
¿Qué significará esto para nosotros en términos de seguimiento del AUG / KUG? No será tan fácil encontrar un UAV de reconocimiento entre una gran cantidad de aviones tripulados, UAV civiles y militares de diferentes países y para diversos fines.
El tráfico de embarcaciones civiles dificulta encontrar AUG y KUG en el océano, pero la detección de vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento puede resultar difícil debido al rápido aumento del número de aviones de todo tipo.
En comparación con los aviones de reconocimiento tripulados, otros tipos de UAV y aeronaves estratosféricas, los UAV eléctricos de gran altitud deberían ser significativamente menos perceptibles. Prácticamente no tienen firma térmica, y la firma del radar es insignificante y puede reducirse con la ayuda de soluciones adecuadas.
Al igual que los medios de reconocimiento orbital, las aeronaves estratosféricas y los UAV eléctricos de gran altitud serán extremadamente efectivos como medios de reconocimiento no solo para la Armada, sino también para otras ramas de las fuerzas armadas.
Debe tenerse en cuenta que una condición importante que garantiza la operatividad de los dirigibles estratosféricos y los UAV eléctricos de gran altitud es la disponibilidad de sistemas globales de comunicación por satélite; solo en este caso podrán operar a distancia de las fronteras estatales de Rusia.
Modelo de UAV "Aist" LA-252.
The Tiber Company, junto con el Fondo de Investigación Avanzada (FPI), está desarrollando el UAV estratosférico Sova capaz de operar a una altitud de unos 20 kilómetros.
El concepto del UAV "Owl".
En 2016, el prototipo del UAV SOVA realizó un vuelo de 50 horas a una altitud de 9 kilómetros. Desafortunadamente, el segundo prototipo con una envergadura de 28 metros se estrelló durante las pruebas en 2018. Se asumió que el segundo prototipo debería pasar 30 días en vuelo sin escalas, alcanzando una altitud de 20 kilómetros.
El prototipo del UAV "Owl".
Las desventajas de casi todos los proyectos existentes de UAV eléctricos estratosféricos pueden atribuirse al pequeño valor de la carga útil; en el mejor de los casos, es de varios cientos de kilogramos. Sin embargo, incluso la capacidad de carga actual hace posible colocar equipos de reconocimiento óptico y / o equipos de reconocimiento electrónico (RTR) en UAV eléctricos de gran altitud.
Por otro lado, este tipo de aviones se encuentra solo en el comienzo de su desarrollo. Los avances en el campo de las baterías y los motores eléctricos nos permiten hablar de la aviación comercial de pasajeros, y la difusión de la energía verde contribuye a una gran cantidad de trabajos para mejorar la eficiencia de las células solares. Los UAV con pilas de combustible de hidrógeno muestran excelentes resultados.
Un UAV de pila de combustible de hidrógeno desarrollado por la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos) en colaboración con el Royal flota y la Guardia Costera, supera varias veces el tiempo de vuelo de un UAV de similar dimensión con baterías.
No debemos olvidar los avances en el desarrollo de materiales compuestos que permiten aumentar la resistencia del cuerpo de la aeronave a la vez que reducen el peso y la firma radar, así como las tecnologías de impresión 3D que permiten la fabricación de piezas monolíticas ligeras y duraderas con una estructura interna compleja, cuya producción por métodos tradicionales. imposible.
En conjunto, esto hace posible contar con la aparición de UAV eléctricos de gran altitud, en realidad satélites atmosféricos con una mayor capacidad de carga y un alcance de vuelo prácticamente ilimitado.
Así como la disminución del tamaño y la complejidad de la producción de satélites terrestres artificiales (AES), así como el costo de su lanzamiento, lleva a que su número en órbita esté aumentando rápidamente, la mejora de los UAV estratosféricos puede conducir a un efecto similar en la estratosfera, cuando en un determinado momento de el cielo será decenas de miles de vehículos aéreos no tripulados eléctricos de gran altitud que transmiten comunicaciones, realizan observaciones meteorológicas, navegación, reconocimiento y resuelven una gran cantidad de otras tareas comerciales y militares.
¿Qué significará esto para nosotros en términos de seguimiento del AUG / KUG? No será tan fácil encontrar un UAV de reconocimiento entre una gran cantidad de aviones tripulados, UAV civiles y militares de diferentes países y para diversos fines.
El tráfico de embarcaciones civiles dificulta encontrar AUG y KUG en el océano, pero la detección de vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento puede resultar difícil debido al rápido aumento del número de aviones de todo tipo.
En comparación con los aviones de reconocimiento tripulados, otros tipos de UAV y aeronaves estratosféricas, los UAV eléctricos de gran altitud deberían ser significativamente menos perceptibles. Prácticamente no tienen firma térmica, y la firma del radar es insignificante y puede reducirse con la ayuda de soluciones adecuadas.
Hallazgos
Las aeronaves estratosféricas y los UAV eléctricos de gran altitud pueden formar el "segundo escalón" de los sistemas de reconocimiento y designación de objetivos, complementando las capacidades de los satélites de reconocimiento y capaces de neutralizar en gran medida los "puntos oscuros" en la detección de AUG y KUG.Al igual que los medios de reconocimiento orbital, las aeronaves estratosféricas y los UAV eléctricos de gran altitud serán extremadamente efectivos como medios de reconocimiento no solo para la Armada, sino también para otras ramas de las fuerzas armadas.
Debe tenerse en cuenta que una condición importante que garantiza la operatividad de los dirigibles estratosféricos y los UAV eléctricos de gran altitud es la disponibilidad de sistemas globales de comunicación por satélite; solo en este caso podrán operar a distancia de las fronteras estatales de Rusia.
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