El
prometedor bombardero estadounidense B-21 Raider puede obtener los
sistemas de autodefensa más avanzados jamás instalados en aviones de
combate.Naturalmente, la aparición de sistemas de
defensa avanzados para aviones de combate no puede quedar sin respuesta,
y se requerirá la correspondiente evolución de los misiles aire-aire,
capaces de superar dicha protección con una probabilidad aceptable.
Esta
tarea será bastante difícil, ya que los prometedores sistemas de
autodefensa se complementan entre sí, lo que dificulta el desarrollo de
contramedidas efectivas. Por ejemplo, la aparición de sistemas de
autodefensa láser requerirá equipar misiles con protección anti-láser,
que, contrariamente a la creencia popular, no puede estar hecha de papel
de aluminio o pintura plateada, y será bastante pesado y engorroso. A
su vez, un aumento en la masa y dimensiones de los misiles V-V los
convertirá en objetivos más fáciles para los antimisiles V-V, que no
requieren protección anti-láser.
Por lo tanto, para dotar a los
misiles aire-aire prometedores de la capacidad de atacar aviones de
combate prometedores equipados con misiles antimisiles, sistemas de
autodefensa láser y medios de guerra electrónica, será necesario
implementar una amplia gama de medidas, que consideraremos en este
artículo.
Motores
El motor es el corazón de los
cohetes V-V. Son los parámetros del motor los que determinan el alcance y
la velocidad del misil, la masa máxima permitida del buscador (GOS) y
la masa de la ojiva (ojiva). Además, la potencia del motor es uno de los
factores que determinan la maniobrabilidad del cohete.
Actualmente,
los principales sistemas de propulsión para misiles aire-aire siguen
siendo motores de cohetes de propulsante sólido (motores de cohete de
propulsor sólido). Una solución prometedora es un motor ramjet (ramjet),
que está instalado en el último misil europeo MBDA Meteor.
Rocket V-V MBDA Meteor con ramjetEl
uso de un estatorreactor permite aumentar el alcance de disparo,
mientras que un misil de alcance comparable con propulsores sólidos
tendrá grandes dimensiones o peores características energéticas, lo que
afectará negativamente su capacidad de maniobra intensiva. A su vez, el
estatorreactor también puede tener limitaciones en la intensidad de
maniobra debido a las limitaciones en los ángulos de ataque y
deslizamiento requeridos para el correcto funcionamiento del
estatorreactor.
Por lo tanto, los misiles V-B prometedores en
cualquier caso incluirán propulsores sólidos para lograr la velocidad
mínima requerida para lanzar un estatorreactor, y el propio
estatorreactor. Es posible que los misiles VB se conviertan en dos
etapas: la primera etapa incluirá propulsores sólidos para aceleración y
estatorreactor, y la segunda etapa incluirá solo propulsores sólidos
para garantizar maniobras intensivas en la sección final, al acercarse
al objetivo, incluso para evadiendo misiles aire-aire, aire y reduciendo
la efectividad de los sistemas láser de autodefensa del enemigo.
En
lugar del combustible sólido utilizado en los propulsores sólidos, se
pueden desarrollar combustibles en gel o pastosos (RPM). Dichos motores
son más difíciles de diseñar y fabricar, pero proporcionarán mejores
características de energía en comparación con el combustible sólido, así
como el potencial de estrangulamiento del empuje y la capacidad de
encender / apagar las RPM.
Diagrama
de un motor de cohete que funciona con combustible pastoso (del libro
Motores de cohete de flujo directo que funcionan con combustibles
sólidos y pastosos. Conceptos básicos de diseño y desarrollo
experimental)Super maniobrabilidad
En los
misiles aire-aire prometedores, se requerirá la posibilidad de maniobras
intensivas no solo para derrotar a los objetivos altamente
maniobrables, sino también para realizar maniobras intensivas que eviten
la derrota de los antimisiles VV y reduzcan la efectividad del
auto-láser del enemigo. sistemas de defensa.
Para aumentar la
maniobrabilidad de los misiles V-V, se pueden usar motores de control
vectorial de empuje (VVT) y / o motores de control transversal como
parte de un cinturón de control dinámico de gas.
Cinturón de control dinámico de gasEl
uso de UHT o un cinturón de control dinámico de gas permitirá que los
prometedores misiles V-V aumenten la eficiencia de vencer los
prometedores sistemas de autodefensa del enemigo y aseguren que el
objetivo sea alcanzado con un golpe directo (golpe para matar).
Es
necesario hacer una observación: la capacidad de maniobrar
intensamente, incluso con la energía suficiente de un cohete VB
proporcionado por un estatorreactor o RPMT, no proporcionará una evasión
efectiva de los antimisiles enemigos, será necesario garantizar la
detección de antimisiles, ya que se garantizarán maniobras intensivas
durante todo el vuelo del misil. B-B es imposible.
Visibilidad reducida
Para
que un sistema de autodefensa antimisiles o láser de un avión de
combate ataque los misiles aire-aire entrantes, deben detectarse con
anticipación. Los sistemas modernos de advertencia de ataque con misiles
son capaces de hacer esto con alta eficiencia, incluida la
determinación de la trayectoria de los misiles aire-aire o oeste-aire
entrantes.
Los
sistemas de ubicación óptica (OLS) del caza F-35 permiten la detección
de alta eficiencia de misiles V-V y Z-V, de hecho, permiten al piloto
ver un misil que se aproxima.El uso de medidas para
reducir la visibilidad de los misiles aire-aire reducirá
significativamente el alcance de su detección por los sistemas de alerta
de ataques con misiles.
Ya se ha llevado a cabo el desarrollo de
misiles con visibilidad reducida. En particular, en los años 80 del
siglo XX, Estados Unidos desarrolló y llevó a la etapa de prueba un
sigiloso misil aire-aire Have Dash / Have Dash II. Una de las variantes
del cohete Have Dash implicó el uso de un estatorreactor, que, a su vez,
supuestamente se utilizó en el cohete B-B antes mencionado probado en
el Golfo Pérsico.
El cohete Have Dash tiene un cuerpo hecho de un
compuesto absorbente de radar basado en grafito de una forma facetada
característica con una sección transversal triangular o trapezoidal. En
la proa había un carenado radio-transparente / IR-transparente, debajo
del cual había un buscador de modo dual con radar activo y canales de
guía infrarrojos pasivos, un sistema de guía inercial (INS).
Misil furtivo aire-aire Have DashEn
el momento del desarrollo, la Fuerza Aérea de los EE. UU. No necesitaba
misiles furtivos, por lo que su desarrollo posterior se suspendió y
posiblemente se clasificó y transfirió al estado de programas "negros".
En cualquier caso, los desarrollos sobre los misiles Have Dash pueden y
serán utilizados en proyectos prometedores.
En los prometedores
misiles V-V, se pueden tomar medidas para reducir la firma tanto en los
rangos de longitud de onda del radar (RL) como del infrarrojo (IR). La
antorcha del motor puede estar parcialmente blindada por elementos
estructurales, el cuerpo está hecho de materiales compuestos
radioabsorbentes, teniendo en cuenta la re-reflexión óptima de la
radiación del radar.
La reducción de la firma del radar de los
prometedores misiles V-V se verá obstaculizada por la necesidad de
proporcionarles simultáneamente una protección anti-láser eficaz.
Protección anti-láser
En la próxima década, las armas láser puede convertirse en un atributo integral de los aviones y helicópteros
de combate. En la primera etapa, sus capacidades permitirán asegurar la
derrota del buscador óptico de los misiles V-V y Z-V, y en el futuro, a
medida que aumente la potencia, los propios misiles V-V y Z-V.
Las
armas láser con una capacidad de 15-150 kilovatios pueden integrarse en
el planeador de aviones prometedores o colocarse en un contenedor
suspendido.Una característica distintiva de las armas
láser es la capacidad de redirigir casi instantáneamente el rayo de un
objetivo a otro. A grandes altitudes y velocidades de vuelo, es
imposible proporcionar protección con cortinas de humo, la transparencia
óptica de la atmósfera es alta.
Del lado del misil V-V está su
alta velocidad: es poco probable que el alcance efectivo de un arma de
autodefensa láser exceda los 10-15 kilómetros, el misil V-V cubrirá esta
distancia en 5-10 segundos. Se puede suponer que un láser de 150 kW
tardará entre 2 y 3 segundos en alcanzar un misil V-V desprotegido, es
decir, un complejo de láser de autodefensa puede repeler el impacto de
dos o tres de esos misiles.
Los aviones más grandes pueden
obtener una ventaja, ya que se pueden colocar varios sistemas de
autodefensa láser sobre ellos, y su poder puede ser mayor, más
antimisiles en las bahías de armas, radares más potentes y equipos de
guerra electrónica. En los artículos se examinó la cuestión de las
perspectivas de aumentar la dimensión de los aviones de combate y
cambiar las tácticas de su uso. Concepto de avión de combate 2050 año y armas basadas en nuevos principios físicos ó ¿Adónde irá el avión de combate: presionará el suelo o ganará altitud??.Para
superar los prometedores sistemas de autodefensa láser, será necesario
organizar un acercamiento simultáneo al objetivo de un grupo de misiles
V-B o aumentar su protección contra las armas láser.
La protección de las municiones de la poderosa radiación láser se discutió en el artículo.
Resistir la luz: protección contra armas láser.
Se
pueden distinguir dos direcciones. El primero es el uso de protección
ablativa (del latín ablatio - quitar, quitar masa), cuyo efecto se basa
en la eliminación de materia de la superficie del objeto protegido
mediante una corriente de gas caliente y / o en la reestructuración de
la capa límite, que en conjunto reduce significativamente la
transferencia de calor a la superficie protegida.
Diagrama de corte de la protección ablativa y la protección por ablación de la nave espacial "Buran"La
segunda dirección es cubrir el cuerpo con varias capas protectoras de
materiales refractarios, por ejemplo, un revestimiento cerámico sobre
una matriz compuesta de carbono-carbono. Además, la capa superior debe
tener una alta conductividad térmica para maximizar la distribución de
calor del calentamiento por láser sobre la superficie de la carcasa, y
la capa interna debe tener una baja conductividad térmica para proteger
los componentes internos del sobrecalentamiento.
Recubrimiento
cerámico Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26, desarrollado por científicos del
Instituto Royce de la Universidad de Manchester (Reino Unido) y la
Universidad Central South (China) - material a la izquierda antes de la
prueba, en el centro y derecha - después de dos minutos de prueba a una
temperatura de 2000 ° C y 2500 ° C, en el centro de la muestra derecha
hay un área blanca donde la temperatura alcanzó los 3000 ° CLa
pregunta principal es qué grosor y masa debe tener el revestimiento del
cohete V-B para resistir el impacto de un láser con una potencia de
50-150 kW o más, y cómo afectará las características maniobrables y
dinámicas del cohete. También debe combinarse con requisitos de sigilo.
Una tarea igualmente difícil es proteger al buscador de misiles.
La
aplicabilidad de los misiles V-V con buscador de infrarrojos contra
aviones equipados con sistemas de autodefensa láser está en duda....
Es poco probable que las contraventanas pasivas termoópticas puedan
resistir el impacto de la radiación láser con una potencia de decenas a
cientos de kilovatios, y las contraventanas mecánicas no proporcionan la
velocidad de cierre requerida para proteger los elementos sensibles.
Imágenes
de la patente de RF n. ° 2509323 para un obturador pasivo óptico: 1 -
película de espejo de metal que se derrite y se evapora bajo la acción
de la radiación, 2 - sustrato transparente, 3 - espejo parabólico, 4 y 5
- aberturas de entrada y salida de un dispositivo óptico con un
obturador, película de 6 regiones c 1 expuesta a calentamiento por
láser, g es la distancia focal del espejo parabólico, L es la lenteTal
vez sea posible lograr el funcionamiento del buscador de infrarrojos en
el modo de "vista instantánea", cuando el cabezal de referencia casi
siempre está cerrado con un diafragma de tungsteno y se abre solo
durante un breve período de tiempo para obtener una imagen del objetivo.
- en el momento en que no hay radiación láser (su presencia debe ser
determinada por un sensor especial) ...
Para garantizar el
funcionamiento de un cabezal de referencia de radar activo (ARLGSN), los
materiales de protección deben ser transparentes en el rango de
longitud de onda adecuado.
Protección EMP
Para
destruir misiles aire-aire a una gran distancia, el enemigo puede
potencialmente usar antimisiles V-V con una ojiva que genera un poderoso
pulso electromagnético (munición EMP). Una munición EMP puede
potencialmente alcanzar varios misiles V-B enemigos a la vez.
Para
reducir el impacto de la EMP de las municiones, los componentes
electrónicos pueden protegerse con materiales feromagnéticos, por
ejemplo, algo así como una "tela de ferrita" con altas propiedades
absorbentes, con una gravedad específica de solo 0,2 kg / m.
2, desarrollado por la empresa rusa "Ferrit-Domain".
Como
parte de los componentes electrónicos, los interruptores automáticos se
pueden usar en caso de fuertes corrientes de inducción: diodos Zener y
varistores, y ARLGSN se pueden fabricar sobre la base de cerámica cocida
a baja temperatura resistente a las interferencias electromagnéticas
(cerámica cocida a baja temperatura). - LTCC).
Conjunto de antenas planas en fase activa (APAR) que utilizan tecnología de cerámica LTCC desarrollada por JSC "NIIPP", TomskAplicación de salvamento
Una
de las formas de superar la protección de los aviones de combate
prometedores es el uso masivo de misiles B-B, por ejemplo, varias
docenas de misiles en una salva. El caza F-15EX más nuevo puede
transportar hasta 22 misiles AIM-120 o 44 misiles CUDA de pequeño
tamaño, el caza ruso Su-35S puede transportar misiles 10-14 VV (es
posible que su número se pueda aumentar mediante el uso de doble
suspensión pilones o el uso de misiles V-V de tamaño reducido). El caza
de quinta generación Su-57 también tiene 14 puntos de suspensión
(incluidos los externos). Las capacidades de otros cazas de quinta
generación a este respecto son más modestas.
EF-2000 Typhoon puede llevar armas en 14 puntos de suspensiónLa
pregunta es qué tan efectivas serán tales tácticas cuando se
contrarresten simultáneamente la guerra electrónica, los antimisiles con
ojivas electromagnéticas, los antimisiles de mediano alcance del tipo
CUDA, los antimisiles de pequeño tamaño como MSDM / MHTK / HKAMS y láser
en- a bordo de los sistemas de autodefensa. Existe la posibilidad de
que los misiles aire-aire sin protección "clásicos" se vuelvan
ineficaces debido a su alta vulnerabilidad a los sistemas de autodefensa
prometedores para aviones de combate.
UAV - portador de misiles V-V
Es
posible aumentar el número de misiles V-V en una salva y acercarlos al
avión atacado mediante el uso de un vehículo aéreo no tripulado (UAV)
poco costoso y discreto junto con un avión de combate. Actualmente,
estos vehículos aéreos no tripulados se están desarrollando activamente
en interés de la Fuerza Aérea de los EE. UU.
General Atomics y
Lockheed Martin, encargados por la Agencia de Proyectos de Investigación
Avanzada del Departamento de Defensa de EE. UU., DARPA, están
desarrollando un UAV furtivo aerotransportado con la capacidad de usar
armas aire-aire bajo el programa LongShot. Al atacar, estos vehículos
aéreos no tripulados pueden avanzar hacia el caza atacante, lo que
aumenta la cantidad de misiles B-B en una salva, lo que les permite
conservar energía para el segmento final. La baja visibilidad de radar e
infrarrojos del portaaviones UAV retrasará el momento de activación de
los sistemas de autodefensa a bordo de la aeronave atacada.
Conceptos de UAV LongShotPara
determinar el momento de activación de los sistemas de defensa
aerotransportados de la aeronave atacada: el lanzamiento de antimisiles
V-V, la inclusión de medios de guerra electrónica, los UAV pueden
equiparse con equipos especializados. Se puede considerar una opción
cuando el portaaviones UAV desempeñará el papel de "kamikaze", siguiendo
a los misiles V-V, cubriéndolos con medios de guerra electrónica y
transmitiendo la designación de objetivo externo desde el avión del
portaaviones.
Dichos UAV no tienen que estar en el aire, pero
esto aumentará su tamaño y costo. A su vez, el despliegue
aerotransportado requerirá un aumento en las dimensiones y la capacidad
de carga del portaaviones, del que ya hemos hablado, hasta la aparición
de una especie de "portaaviones", que consideramos en el artículo.
Combate "Gremlins" de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos: el renacimiento del concepto de portaaviones aviones.
Montar hipersonido
Una
solución aún más radical podría ser la creación de misiles V-V pesados
con submuniciones en forma de misiles V-V de pequeño tamaño en lugar
de una ojiva monobloque. Pueden estar equipados con un motor ramjet que
proporciona una alta velocidad de vuelo supersónica o incluso
hipersónica durante la mayor parte de la trayectoria.
Los misiles
guiados antiaéreos (SAM) con submuniciones con calibre de 30 a 55 mm y
longitud de 400 a 800 mm se crearon en la Alemania nazi, sin embargo,
luego se trataba de municiones de fragmentación de alto explosivo (HE)
no guiadas.
Ojiva SAM con submuniciones HE no guiadasEn
Rusia, se están desarrollando misiles aire-aire prometedores y misiles
VV pesados para el MiG-31 y los interceptores MiG-41 prometedores, en
los que los misiles aire-aire avanzados K-77M, que son el desarrollo de
RVV- Misiles SD, se utilizarán como submuniciones. Se supone que se
utilizarán para destruir objetivos hipersónicos; la presencia de varias
submuniciones de localización individual aumentará la probabilidad de
alcanzar objetivos complejos de alta velocidad.
El concepto de un misil prometedor con varias submuniciones de objetivos individuales.Sin
embargo, se puede suponer que el prometedor misil pesado V-B tendrá más
demanda precisamente para la destrucción de aviones de combate
equipados con prometedores sistemas de autodefensa.
Como en el
caso de los portaaviones UAV, la primera etapa del misil VB, el
portaaviones de submuniciones, también puede equiparse con medios para
detectar un ataque por antimisiles, detectando el uso de equipos de
guerra electrónica por parte del enemigo y sus propios dispositivos
electrónicos. equipo de guerra y equipo para transmitir la designación
del objetivo del portaaviones a las submuniciones.
Objetivos falsos
Uno
de los elementos del equipamiento de los vehículos aéreos no tripulados
y una adición a las submuniciones guiadas de los prometedores misiles
pesados V-V pueden convertirse en objetivos falsos. Hay ciertos
problemas que complican su uso: las operaciones de combate en el aire se
llevan a cabo a altas velocidades con maniobras intensivas, por lo que
no se puede hacer un objetivo falso con un simple "blanco". Como mínimo,
debería incluir un motor con suministro de combustible, un INS y
controles sencillos, posiblemente un receptor para recibir información
de una fuente de designación de destino externa.
Parecería: ¿cuál
es el punto entonces, de hecho es casi un cohete V-V? Sin embargo, la
ausencia de una ojiva, control transversal y / o motores UHT, el
abandono de tecnologías para reducir la visibilidad y, lo más
importante, de un costoso sistema de guía, hará que un objetivo señuelo
sea varias veces más barato que un misil VB "real" y varios veces más
pequeño en tamaño.
Es decir, en lugar de un misil B-B, se pueden
colocar 2-4 señuelos, que pueden mantener aproximadamente el rumbo y la
velocidad en relación con los misiles B-B reales. Pueden equiparse con
reflectores de esquina o lentes Luneberg para obtener una superficie de
dispersión efectiva (EPR) equivalente a la de los cohetes VB "reales".
Un
algoritmo de ataque inteligente debería proporcionar una similitud
adicional entre los señuelos y los misiles aire-aire reales.
Algoritmo de ataque inteligente
El
elemento más importante que asegura la efectividad de un ataque con
misiles aire-aire prometedores debe ser un algoritmo inteligente que
asegure la interacción de la aeronave portadora, los portaaviones
intermedios: un bloque de refuerzo hipersónico o UAV, submuniciones
aire-aire y señuelos.
Es necesario proporcionar un ataque al
objetivo desde la dirección óptima, para sincronizar objetivos falsos y
submuniciones V-B de acuerdo con el tiempo de llegada (la velocidad de
vuelo se puede cambiar encendiendo / apagando o acelerando los motores
cohete prometedores).
Por ejemplo, después de separar las
submuniciones B-B y los señuelos, si hay un canal de control en este
último, los señuelos pueden realizar maniobras simples junto con las
submuniciones B-B. En ausencia de un canal de control para propósitos
falsos, pueden moverse en la misma dirección con las submuniciones
durante algún tiempo, incluso cuando el objetivo cambia la dirección de
vuelo, lo que dificulta a los interceptores VB determinar dónde está el
objetivo real, y donde el falso, hasta el momento en que el tiempo de
giro óptimo para golpear un objetivo desde una distancia mínima o
destruir un canal de control a través de un UAV o un escenario superior.
El
enemigo intentará ahogar el control de la "bandada" de submuniciones y
señuelos aerotransportados mediante la guerra electrónica. Para
contrarrestar esto, se puede considerar la opción de utilizar
comunicación óptica unidireccional "portadora - UAV / etapa superior" y
"UAV / etapa superior - submuniciones / señuelos V-V".
Hallazgos
La
aparición en aviones de combate prometedores de sistemas efectivos de
misiles aire-aire, sistemas de autodefensa láser, equipos de guerra
electrónica, requerirá el desarrollo de misiles aire-aire prometedores
de nueva generación.
A su vez, la aparición de prometedores sistemas de autodefensa aerotransportados tendrá un impacto significativo en la aviación de combate
- puede ir tanto por el camino de la creación de sistemas distribuidos -
aviones tripulados y UAV de varios tipos, conectados en una sola red,
como por el camino de aumentar las dimensiones de los aviones de combate
y un aumento correspondiente en las armas colocadas sobre ellos, auto
-complejos de defensa, equipos de guerra electrónica, aumento de la
potencia y dimensiones del radar ... Además, ambos enfoques se pueden
combinar.
"El lobo es fuerte no con sus colmillos, sino con su manada"Los
aviones de combate prometedores pueden convertirse en una especie de
equivalente de los barcos de superficie: fragatas y destructores, que no
esquivan, sino que repelen el golpe. En consecuencia, los medios de
ataque deben evolucionar teniendo en cuenta este factor.
Independientemente
del enfoque elegido para el desarrollo de la aviación de combate, una
cosa se puede decir con certeza: el costo de llevar a cabo una guerra en
el aire aumentará significativamente.
