بالاتر برود
یکی از گزینه ها قرار دادن رادار بر روی دستگاه بالابر دکل (PMU) است. اگر رادار را در ارتفاع 15 متری قرار دهیم، محدوده دید هواپیما (LA) که در ارتفاع 50 متری از سطح حرکت می کند، 41 کیلومتر خواهد بود. افزایش ارتفاع PMU به 50 متر محدوده دید نظری را تنها 13 کیلومتر (تا 54 کیلومتر) افزایش می دهد، در حالی که پیچیدگی و حجیم بودن چنین تجهیزاتی به میزان بسیار بیشتری افزایش می یابد.
قابلیت های جرثقیل های کامیون مدرن امکان بلند کردن بار با وزن 9 تن را تا ارتفاع 50 متری فراهم می کند که این امکان قرار دادن رادارها بر روی PMU با طراحی مشابه برای شناسایی اهداف کم پرواز را فراهم می کند.
به نظر می رسد که برای سیستم های دفاع هوایی کوتاه برد از نوع Pantsir-SM کاملاً عادی است؟ اما در عمل، زمین های ناهموار، جنگل ها، ساختمان ها و سایر موانع طبیعی و مصنوعی این ارزش را چندین برابر کاهش می دهد.
حداقل ارتفاعی که رادار باید برای اطمینان از کشف اهداف کم‌پرواز تا چه حد بالا باشد؟
محدوده دید بسته به ارتفاع وسیله تشخیص، بدون در نظر گرفتن زمین
ارتفاعی که ابزار تشخیص باید برای جبران زمین ناهموار بلند شود، ممکن است بر اساس مورد به مورد متفاوت باشد. در بیشتر موارد، اختلاف ارتفاع در قلمرو مسطح روسیه در محدوده 100-200 کیلومتر بیش از 100-200 متر نیست. در مناطق کوهستانی، تفاوت می تواند به طور قابل توجهی بیشتر باشد و نشان دادن مقدار خاصی دشوار است.
مشخصات ارتفاع
به طور معمول، برای سیستم های دفاع هوایی کوتاه برد (تا 40-50 کیلومتر)، می توان ارتفاع لازم را برای جبران زمین های ناهموار در 100 متر، برای سیستم های دفاع هوایی میان برد (تا 50-150 کیلومتر) گرفت. ، ارتفاع لازم برای جبران ناهمواری های زمین 200 متر خواهد بود.
بدین ترتیب حداقل ارتفاع برای استقرار رادار برای شناسایی اهداف کم پرواز برای سامانه های پدافند هوایی کوتاه برد حدود 200 متر و برای سامانه های پدافند هوایی میان برد حدود 700 متر خواهد بود. ارتفاع رادار برای اطمینان از عملکرد فرا افق سیستم های دفاع هوایی دوربرد باید با ارتفاع پرواز هواپیماهای آواکس در حدود 10 متر قابل مقایسه باشد، در این مورد، زمین نقش بسیار کمتری ایفا می کند.
این ارتفاعات استفاده از PMU را غیرممکن می کند، اما چندین راه دیگر برای "نگاه به فراتر از افق" وجود دارد.
رادار روی بالون
یکی از این روش ها استفاده از بادکنک است. پروژه JLENS در ایالات متحده آمریکا اجرا می شود. در چارچوب این پروژه، قرار است تجهیزات رادار و شناسایی اپتیکی بر روی بالن‌هایی که در نقاط خاصی از کشور ثابت شده و برای شناسایی موشک‌های کروز در ارتفاع پایین طراحی شده‌اند، قرار گیرد. ارتفاع بالن ها 3 - 4,5 کیلومتر است، جرم محموله آن حدود سه تن است. برد شناسایی اهداف هوایی باید حدود 550 کیلومتر و اهداف زمینی حدود 225 کیلومتر باشد. علاوه بر شناسایی، بالون JLENS باید برای موشک‌های زمین به هوا تعیین هدف در افق را ارائه دهد. برای نگه داشتن بالون در موقعیت و تبادل داده ها، برنامه ریزی شده است که از کابلی استفاده شود که شامل کابل های برق و کابل های داده فیبر نوری در یک غلاف کربنی است.
اصل عملیات و خود بالون پروژه JLENS
دستگاه بافندگی پریفرم فیبر کربن، تقریباً به همین ترتیب می تواند پوشش کابلی با استحکام بالا ایجاد کند
در چارچوب وظیفه ای که در نظر داریم، این پروژه چندین اشکال دارد: بالون برای حرکت مداوم در جاده خیلی راحت نیست و در صورت امکان باید به نقطه خاصی گره خورده باشد که امکان تغییر موقعیت توسط موبایل را منتفی می کند. سیستم های پدافند هوایی و غیر قابل قبول است. علاوه بر این، اندازه عظیم بالون (طول بیش از 70 متر) از نظر تئوری می تواند از عملکرد آن در شرایط بادهای تند تند جلوگیری کند.
از سوی دیگر، خود این مفهوم کاملاً امیدوارکننده است. رادارهایی که روی بالون ها قرار می گیرند می توانند اجسام ثابت ناشی از حملات IOS در ارتفاع پایین را پوشش دهند، عمدتاً مانند سیلوهای موشک های بالستیک قاره پیما (ICBM)، پایگاه های زیردریایی، حامل های موشک بالستیک، فرودگاه های بمب افکن استراتژیک، نیروگاه های هسته ای و سایر عناصر حیاتی نیروهای مسلح کشور و زیرساخت .
بنابراین، علیرغم اینکه بالون ها بهترین وسیله برای ارائه سامانه های پدافند هوایی با قابلیت اصابت به اهداف در افق نیستند، می توانند نقش مهمی در پوشش اجسام ثابت حیاتی در اثر حمله ناگهانی سامانه های پدافند هوایی کم پرواز دشمن داشته باشند. . مزیت اصلی آنها امکان اقامت شبه مستمر در هوا بدون هزینه قابل توجه سوخت و برق است.
در روسیه، چنین بالن هایی توسط RosAeroSystems در حال توسعه هستند. به طور خاص، می‌توانیم بالن PUMA با حجم بالا را در نظر بگیریم. بالون پوما به عنوان حامل رادار برای نظارت شبانه روزی راداری از ارتفاع تا ارتفاع 5 کیلومتری به مدت 30 روز بدون فرود طراحی شد.
شعاع تخمینی کشف و ردیابی اهداف هوایی 300-350 کیلومتر خواهد بود. بالون باید در برابر بادهای طوفانی تا سرعت 46 متر بر ثانیه و برخورد مستقیم صاعقه مقاومت کند. بالون در هنگام صعود، فرود و پارک در ارتفاع کار توسط کابل-کابل نگه داشته می شود، همچنین منبع تغذیه سیستم های سواری و محموله تا توان 40 کیلو وات و همچنین حذف صاعقه و صاعقه را فراهم می کند. الکتریسیته ساکن. بار بالن PUMA تا 2250 کیلوگرم می باشد.
بالون با حجم بزرگ "PUMA"
ظاهراً نیروهای مسلح فدراسیون روسیه در این راستا کار می کنند:
در ژوئیه 2015، ولادیمیر میخیف، مشاور معاون اول مدیر کل نگرانی فناوری های رادیو الکترونیک (KRET)، به RIA گفت. اخبار درباره آغاز کار پروژه کشتی هوایی برای نیازهای پدافند ضد موشکی کشور. این می تواند به یک عنصر کامل از سیستم هشدار حمله موشکی (SPRN) تبدیل شود که امروزه از دو طبقه تشکیل شده است - یک صورت فلکی ماهواره ای مداری و ایستگاه های رادار زمینی.
این به نگرانی آلماز-آنتی بستگی دارد، لازم است که بالون ها و کشتی های هوایی نه تنها بتوانند در مورد تهدید حمله هوایی هشدار دهند، بلکه موشک های هدایت شونده ضد هوایی (SAM) مجهز به سر رادار فعال (ARGSN) را در اهداف شناسایی شده
کوادکوپترها و سایر وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) برای برخاستن و فرود عمودی
بیایید به SAM برگردیم. برای شروع، سیستم های پدافند هوایی کوتاه برد و میان برد را در نظر می گیریم که برای آنها لازم است رادار را به ترتیب تا ارتفاع 200 و 700 متر بالا ببریم.
در اوایل سال 2018، بوئینگ نمونه اولیه کوادروکوپتر باری بدون سرنشین الکتریکی را معرفی کرد. این پهپاد برای آزمایش و رفع اشکال فناوری های مورد نیاز برای ساخت نسل بعدی هواپیماهای باری و مسافربری طراحی شده است. طول پهپاد مجرب 4,57 متر، عرض 5,49 متر، ارتفاع 1,22 متر، وزن با احتساب وزن باتری ها 339 کیلوگرم است. بار - تا 226 کیلوگرم. این طرح شامل چهار موتور الکتریکی با هشت روتور است.
کوادکوپتر باربری بوئینگ
معرفی کوادروکوپتر باری بوئینگ
کوادکوپتر-پهپادهای الکتریکی می توانند راه حل موثری برای تشخیص EOS در ارتفاع پایین برای سیستم های پدافند هوایی زمینی و دریایی باشند.
یک کوادکوپتر-پهپاد برقی باید روی یک وسیله نقلیه حامل قرار داده شود، یک مجموعه دیزل ژنراتور (DGU) نیز باید برای تامین برق پهپاد در آنجا قرار داده شود. متاسفانه در حال حاضر قدرت موتورهای الکتریکی کوادکوپتر آزمایشی، زمان شارژ باتری و زمان پرواز مشخص نیست.
دو گزینه ممکن است در نظر گرفته شود:
- در گزینه اول، هیچ باتری لازم برای حفظ یک پرواز طولانی وجود ندارد، برق از وسیله نقلیه حامل تامین می شود، فقط یک باتری کوچک پشتیبان برای فرود اضطراری پهپاد وجود دارد، احتمالاً این گزینه را می توان بهینه در نظر گرفت.
- در صورتی که جرم کابل مورد نیاز برای تامین برق مورد نیاز کوادکوپتر خیلی زیاد باشد، می توان از گزینه دوم استفاده کرد، در این صورت کوادکوپتر باید مجهز به باتری های قابل شارژ یا ابرخازن (یونیستور) با عملکرد شارژ سریع باشد.
برای اطمینان از تداوم در هوا، چهار سیستم دفاع هوایی کوتاه برد به حداقل دو وسیله نقلیه حامل با پهپاد نیاز دارند. زمان صرف شده توسط پهپاد در هوا تنها با در دسترس بودن سوخت برای DGU محدود خواهد شد.
به جای کوادکوپتر برقی، می توان از پهپاد مبتنی بر موتورهای پیستونی بنزینی یا دیزلی استفاده کرد. در روسیه توسعه و تولید چنین راه حل هایی توسط شرکت SKYF Technology انجام می شود که پهپاد برخاست و فرود عمودی SKYF را به مشتری ارائه می دهد. در حال حاضر ظرفیت حمل پهپاد SKYF 250 کیلوگرم با چشم انداز افزایش به 400 کیلوگرم است. ارتفاع پرواز این پهپاد تا 3000 متر است.
پهپاد بنزینی برخاست و فرود عمودی
نمایش پرواز پهپاد اسکای اف
معرفی پهپاد SKYF
پیش از این، گوریزونت از پهپاد هلیکوپتری Horizon Air S-100 با رادار همه جانبه بر پایه کمکوپتر اس-100 اتریشی Schiebel Camcopter رونمایی کرد. رادار همه جانبه کولیبری نصب شده بر روی این پهپاد که در قسمت پایین بدنه نصب شده است، به طور مشترک با موسسه تحقیقات علمی رادیوفیزیک مسکو در حال توسعه است. وزن کل تجهیزات رادار نباید بیش از 6,5 کیلوگرم باشد، برد مورد نیاز در حالت دید همه جانبه (پهپاد شناور) حداقل 200 کیلومتر، در حالت دیافراگم مصنوعی حداقل 20 کیلومتر است.
محموله این پهپاد بسیار کم (35 کیلوگرم) است تا بتواند راداری با مشخصات قابل قبول را در خود جای دهد، اما شاید به عنوان یک مفهوم جالب باشد. مدت اقامت مداوم در هوا 6 ساعت است.
پهپاد هلیکوپتری شرکت «هورایزن» با رادار همه جانبه
نمونه های ارائه شده از کوادروکوپتر-پهپادها نمی توانند مستقیماً برای استقرار رادارها استفاده شوند، زیرا آنها دارای بار نسبتاً متوسطی هستند، اما شکی نیست که طرح های آنها به طور فعال توسعه یافته و بهبود خواهد یافت. اول از همه، این در مورد کوادروکوپترهای الکتریکی-پهپاد صدق می کند.
الزامات اصلی برای پهپادهای آواکس از نوع کوادروکوپتر یا پهپاد-AWACS از نوع هلیکوپتر باید قابلیت اطمینان بالا و امکان ماندن طولانی مدت در هوا و در عین حال اطمینان از عملکرد مشخص پرواز (LTH) و همچنین عملیاتی بالا باشد. منبع و هزینه کم در هر ساعت پرواز.
پهپادهای ارتفاع بالا
برای سامانه‌های پدافند هوایی دوربرد، پهپاد برخاست و فرود عمودی دیگر وسیله شناسایی مؤثر و کافی نخواهد بود، زیرا ارتفاع ایستگاه رادار برای دستیابی به برد دید حدوداً 400 کیلومتری باید بیش از 10 کیلومتر باشد. 000 متر.
احتمالاً به عنوان رادار پرنده برای سامانه‌های دفاع هوایی دوربرد، می‌توان از پهپادهایی با طول پرواز طولانی، نوع هواپیما، ابعاد متوسط یا بزرگ استفاده کرد.
Одним из кандидатов на роль перспективного پهپاد-ДРЛО может стать БПЛА Альтаир взлётной массой 5 тонн и полезной нагрузкой 1-2 тонны. Данный БПЛА создаётся в рамках НИР «Альтиус-М» в ОКБ «Сокол» (г.Казань) совместно с компанией «Транзас». Продолжительность его полёта должна составлять до 48 часов, дальность полёта 10 000 км. В 2018 году программа БПЛА Альтаир была передана АО «Уральский завод гражданской هواپیمایی"(UZGA). آزمایشات پرواز پهپاد Altair باید در سال 2019 آغاز شود.
نمونه اولیه پهپاد Altair
دستگاه هایی از این نوع در کشورهای دیگر در حال توسعه هستند. به ویژه، شرکت چینی CETC در حال توسعه پهپاد JY-300 است. یک دستگاه با اندازه متوسط باید به حامل آنتن های منسجم تبدیل شود و به عنوان یک آواکس بدون سرنشین عمل کند. بر اساس اطلاعات اولیه، پهپاد JY-300 وزنی در حدود 1300 کیلوگرم دارد و می تواند محموله 400 کیلوگرمی را حمل کند. این هواپیما قادر است تا 12 ساعت در ارتفاع 7,6 کیلومتری پرواز کند. رادارهای تعبیه شده در طراحی این پهپاد باید امکان شناسایی اهداف هوایی و دریایی را در فواصل دور فراهم کند.
نمونه اولیه پهپاد آواکس JY-300 شرکت چینی CETC
پهپادهای روسی با ابعاد متوسط و بزرگ با مشکلات زیادی دست و پنجه نرم می‌کنند، از جمله نبود موتورهای فشرده، قدرتمند و اقتصادی داخلی، نبود سیستم اویونیک مدرن. یکی از مهم ترین مشکلات، نبود کانال های پرسرعت انتقال اطلاعات ماهواره ای با دسترسی جهانی است که امکان کنترل پهپاد و دریافت اطلاعات اطلاعاتی از آن را در فاصله بسیار زیادی از پایگاه خانگی فراهم می کند.
استفاده از پهپاد آواکس با مدت پرواز طولانی نیازی به حضور اجباری چنین کانال هایی ندارد. به طور کلی، کار یک دسته از سیستم های دفاع هوایی دوربرد - یک پهپاد طولانی مدت ممکن است شبیه به این باشد:
یک پهپاد دوربرد آواکس از فرودگاه بلند می شود و بر فراز مواضع پدافند هوایی لایه ای وارد منطقه گشت زنی می شود. تمام اطلاعات آن برای اپراتورهای سامانه‌های پدافند هوایی دوربرد و در ادامه، از طریق نقطه کنترل رزمی، برای اپراتورهای سایر سامانه‌های پدافند هوایی که بخشی از سیستم دفاع هوایی لایه‌ای مشترک هستند، ارسال می‌شود. پرواز پهپاد باید در اکثر موارد در حالت خودکار در طول یک مسیر مشخص انجام شود. یک سیستم دفاع هوایی دوربرد باید شامل دو آواکس باشد. در این حالت، بسته به دور بودن فرودگاه خانگی، آنها می توانند به مدت 36-48 ساعت در شیفت ها بر روی مواضع سیستم دفاع هوایی انجام وظیفه کنند.
الزامات پهپادهای دوربرد آواکس مانند پهپادهای سیستم های دفاع هوایی کوتاه و متوسط است - منبع عملیاتی بالا و هزینه کم در هر ساعت پرواز.
ممکن است یک سوال پیش بیاید: عنوان مقاله به کار سیستم های پدافند هوایی بر روی اهداف کم پرواز بدون دخالت هواپیماهای نیروی هوایی اشاره دارد و پهپادهای طولانی مدت به وضوح با هوانوردی مرتبط هستند. در اینجا سوال بیشتر در وابستگی بخش است. در ایالات متحده، بر اساس توافق جانسون-مک کانل بین ارتش و نیروی هوایی، هلیکوپترها متعلق به نیروی هوایی نیستند و مستقیماً تابع ارتش ایالات متحده هستند و در راستای منافع آن عمل می کنند (تقسیم هواپیماها در ایالات متحده بین ارتش و نیروی هوایی به خوبی نوشته شده است اینجا). بنابراین در مورد ما، این واقعیت که این پهپاد متعلق به یک سیستم پدافند هوایی خاص است، اجازه استفاده از آن توسط نیروی هوایی برای اهداف دیگر را نخواهد داد.
پدافند هوایی لایه ای با پهپاد آواکس
استفاده از پهپادهای آواکس از نوع کوادکوپتر و پهپادهای آواکس دوربرد، پوشش راداری متراکم منطقه را ایجاد می کند و تعیین هدف را برای موشک های دارای جستجوگر ARGSN و IR در حداکثر برد فراهم می کند.
احتمالاً برای دو سامانه دفاع هوایی کوتاه برد باید یک وسیله نقلیه با آواکس از نوع کوادکوپتر یا دو وسیله نقلیه برای چهار سامانه پدافند هوایی وجود داشته باشد. سامانه دفاع هوایی میان برد باید شامل دو خودرو با آواکس از نوع کوادروکوپتر باشد. دو پهپاد آواکس دوربرد باید به عنوان سامانه های دفاع هوایی دوربرد طبقه بندی شوند.
پهپادهای دوربرد در یک دوره تهدید یا در صورت وقوع خصومت باید گشت زنی مستمری را بر روی مواضع سامانه پدافند هوایی انجام دهند. پهپادهای نوع کوادروکوپتر، از ترکیب سامانه‌های دفاع هوایی برد کوتاه و میان‌برد، باید بر روی خودروهای حامل در آمادگی برای پرتاب فوری باشند. در صورت شناسایی تهدید هوایی، پرتاب پهپاد از نوع کوادروکوپتر باید در عرض چند دقیقه انجام شود.
هزینه خود پهپادها و زمان پرواز آنها به طور سنتی به طور قابل توجهی کمتر از هزینه هواپیماها و هلیکوپترهای سرنشین دار است که این کار را از نظر اقتصادی جذاب می کند. مفهوم فنی پیشنهادی نیز شامل مشکلات غیر قابل حل نیست.
برای اجسام ثابت با اهمیت بالا می توان از بادکنک آواکس استفاده کرد. در مورد پدافند هوایی اجسام مجهز به بالون آواکس، پهپادهای طولانی مدت مورد نیاز نیست و می توان آنها را از سیستم دفاع هوایی دوربرد حذف کرد و یا می تواند در فرودگاه به عنوان وسیله پشتیبان شناسایی و هدف قرار گیرد. تعیین.
آواکس پهپاد برای ناوگان
پیش از این تنها استفاده از پهپاد آواکس در راستای منافع سامانه های پدافند هوایی زمینی مورد توجه قرار می گرفت. اما کار کمتر و احتمالاً مهمتر، استفاده از پهپادها و پهپادهای آواکس از نوع کوادکوپتر با مدت پرواز طولانی در راستای منافع پدافند هوایی ناوهای نیروی دریایی است. ناوگان (نیروی دریایی). با توجه به این واقعیت که ما ناوهای هواپیمابر نداریم و بر این اساس هواپیماهای آواکس روی آنها وجود دارد، کشتی های مدرن روسیه صرف نظر از اینکه چه نوع دفاع هوایی دارند، به دلیل محدودیت های فیزیکی در محدوده تشخیص کم، از حملات هوایی ضعیف محافظت می شوند. اهداف پرنده
استفاده از پهپادهای کوادروکوپتر در کشتی‌های نیروی دریایی روسیه به طور قابل توجهی مرز انهدام اهداف کم‌پرواز را به عقب می‌اندازد. و ارسال پهپادهای با طول پرواز و برد طولانی به منطقه ای که ناوهای نیروی دریایی در آن مستقر هستند، فرصت های بیشتری را برای شناسایی نیروهای دشمن و تعیین هدف برای موشک به آنها می دهد. سلاح ها دوربرد.
مفهوم کشتی بریتانیایی Dreadnought 2050 با یک پهپاد متصل به کشتی توسط یک کابل نانولوله کربنی و یک کابل ابررسانا سرد شده برودتی
استفاده از بالون ها و کشتی های هوایی آواکس در جهت منافع نیروی دریایی را نمی توان منتفی دانست، به ویژه اینکه تاریخی نمونه هایی از استفاده از بالن توسط ناوگان روسیه وجود دارد.
رزمناو "روس" با بالون بسته شده
یافته ها
پدافند هوایی زمینی و سطحی بدون امکان حمله به اهداف کم‌پرواز در فواصل زیاد شکست خواهد خورد.
برای حل این مشکل، به نفع سامانه‌های پدافند هوایی کوتاه‌برد و میان‌برد، ایجاد پهپاد آواکس از نوع کوادکوپتر، ترجیحاً با منبع تغذیه از طریق کابل از خودروی حامل، ضروری است.
برای سامانه‌های دفاع هوایی دوربرد، توسعه پهپادهای دوربرد آواکس ضروری است.
برای اجسام ثابت با اهمیت بالا می توان از بادکنک آواکس استفاده کرد.
تمامی سیستم های فوق (پهپاد آواکس از نوع کوادکوپتر، پهپاد آواکس با مدت طولانی و بالن آواکس) برای بهبود کارایی و بقای نه تنها سیستم های پدافند هوایی زمینی، بلکه همچنین کشتی های نیروی دریایی روسیه از اهمیت بالایی برخوردار هستند.