7 февраля, 2015

Задача трудная, но решаемая

Предвидение будущей войны – это задача не только военных ученых и не только для вооруженных сил. Это общегосударственная задача, так как с каждым новым поколением войн решать ее становится все труднее. В свое время в труде «Искусство войны» стратег китайской мудрости Сунь-Цзы изрек: «Знать наперед намерения противника – это по сути действовать, как Бог!».

Каждая война представляет собой частный случай, требующий понимания своей особой логики, своей уникальности. Поэтому характер войны, в которую может оказаться втянутой Россия или наши союзники, сегодня предвидеть очень трудно. Тем не менее решать эту задачу надо. В сфере военной науки грош цена любым научным изысканиям, если военная теория не обеспечивает выполнение функции предвидения.

В настоящее время в США разработаны концепции глобального удара и глобальной ПРО, которые предусматривают нанесение поражения объектам и войскам врага в течение нескольких часов в любой точке земного шара, при этом гарантированно не допускают неприемлемого ущерба от его ответного удара.

Пусковая установка зенитной ракетной системы С-400. Фото: Вадим Савицкий

Концепция быстрого глобального удара (БГУ) предполагает решение задачи устранения военной угрозы со стороны России с использованием только обычных вооружений без перехода «ядерного порога». Технически операция может выглядеть так: осуществляется одновременный запуск средств уничтожения российского ядерного потенциала. Это высокоскоростные ракеты, преодолевающие сотни километров в минуту, и противник просто не успеет принять решение об ответных действиях. Атакуются средства доставки ядерного оружия – шахтные, мобильные пусковые установки, подводные лодки и стратегические бомбардировщики. Другие объекты могут поражаться, только если это требуется для уничтожения основных целей. В этом состоит принципиальное отличие планов конфликтов PGS (Prompt Global Strike – англ. быстрый глобальный удар) от «обычных», когда в качестве приоритетных объектов атаки рассматривались руководство противостоящей стороны, системы управления, объекты военной промышленности, энергоснабжения, транспорта, население. Известные сегодня планы ядерного нападения Пентагона на СССР включали десятки тысяч целей, а в новой концепции обезоруживающего БГУ их на порядок меньше, так как согласно ее положениям не важны объекты атомной промышленности и хранилища ядерного оружия: без средств доставки они неспособны причинить ущерб территории и вооруженным силам США. На территории противоборствующей стороны не требуются ни оккупация, ни наземная операция.

Следовательно, для успешной реализации нападения США нужно менее тысячи гиперзвуковых высокоточных ракет с неядерными боеголовками.

Если США обладают возможностью в качестве районов базирования своих ракет и ударной авиации использовать области Прибалтики, Центральной Азии и Юго-Восточной Европы, а также океанских акваторий, в том числе воды Ледовитого океана, то от этих мест до Новосибирской, Саратовской и Ивановской областей, где размещены стратегические силы России, расстояние укладывается в 1000–2500 км. Гиперзвуковые ракеты преодолевают такие дистанции за 3–10 минут, что существенно меньше определенного для вражеских баллистических ракет (БР) «подлетного времени».

Одновременно будет приведена в полную готовность развернутая в Европе и в акваториях Балтийского, Черного морей и бассейне Ледовитого океана на надводных и подводных кораблях система ПРО, которая в случае российского ответного удара поразит на начальном участке траектории российские ракеты (когда они наиболее уязвимы). Если российское командование опоздает с решением на ответный удар, то американской ПРО необходимо будет поразить всего несколько ракет вместо сотен.

В военном отношении такое нападение более эффективно с применением ядерного оружия, но неядерный удар политически окажется еще более тяжелым, поскольку решение России об ответном ударе автоматически станет поводом к началу ядерной войны. Возможно, что при подготовке к миссии до российского правительства и командования РВСН заранее будут доведены предупреждения об их персональной ответственности за преступления против человечности и требования о неприменении первыми ядерного оружия. Руководству Российской Федерации в этой ситуации предстоит тяжелый моральный выбор: начинать ли ядерную войну в условиях, когда утрачена способность нанести неприемлемый ущерб агрессору. Даже в случае решения на ответный удар США вполне могут выдержать поражение нескольких десятков объектов на своей территории, а не тысяч, как было бы в случае сохранения боевого потенциала российских РВСН, Россия же окажется под атакой или угрозой удара полнокровных стратегических сил США, причем в качестве агрессивной стороны, развязавшей ядерную войну.

Зенитная ракетная система С-400 ведет огонь по воздушному противнику. Фото: Георгий Данилов

Все усилия Пентагона в рамках доктрины PGS сегодня сконцентрированы на создании гиперзвукового высокоточного оружия (ВТО) большой дальности. В 2003 г. ВВС Министерства обороны и Агентство по перспективным оборонным разработкам DARPA США выработали новую концепцию (FALCON) гиперзвуковой ударной системы. Эта система в законченном виде состоит из многоразового гиперзвукового самолета-носителя (вероятно, беспилотного) HCV – Hypersonic Cruise Vehicle (англ. ЛА с гиперзвуковой крейсерской скоростью) с максимальной дальностью полета до 17 тыс. км и многоразовой гиперзвуковой машины CAV – Common Aero Vehicle (англ. унифицированный ЛА). На HCV самолете-«матке» может находиться до шести CAV, каждая из которых (массой порядка 900 кг) несет в своем боевом отсеке две управляемые авиабомбы (УАБ) калибра 226 кг с круговым вероятным отклонением (КВО) три метра. Предполагаемая дальность полета CAV до 5000 км (в случае оснащения собственным двигателем – существенно больше). То есть ударный комплекс FALCON способен через два часа после взлета с высокой точностью уничтожать находящиеся в любой точке земного шара объекты.

Боевое применение гиперзвуковой ударной системы FALCON планируется следующим образом. Бомбардировщик HCV после получения задания взлетает с обычного аэродрома и набирает скорость 6М с помощью комбинированного двигателя, затем силовая установка ЛА переходит в гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный режим и разгоняет HCV до 10М и высоты порядка 40 км. В заданный момент гиперзвуковые ударные машины CAV отделяются от самолета-«матки» и после бомбардировки цели УАБ, CAV возвращаются на аэродром одной из заморских авиабаз ВВС США (в случае оснащения CAV собственным двигателем и необходимым запасом топлива – на континентальную часть США). Гиперзвуковые ударные HCV и CAV используют комбинированные инерциально-спутниковые навигационные системы INS/GPS, в перспективе – конечные системы самонаведения ОЭ или РЛ типа.

Благодаря гиперзвуковой скорости и высоте полета порядка 40 км сбить ЛА системы FALCON существующими активными огневыми элементами систем ВКО России не представляется возможным. Военные эксперты и специалисты отмечают, что почти все состоящие на вооружении российские средства разведки систем ВКО имеют ограниченные возможности по обнаружению ГЗЛА и здесь еще предстоит большая работа. Цель нападающих заключается не в том, чтобы стать абсолютно невидимыми для активных огневых элементов систем ВКО, а в том, чтобы сократить время пребывания в зонах видимости средств разведки до такой величины, когда неприятель уже не сможет выполнить перехват ударного быстролетящего ГЗЛА. В этом случае обороняющимся необходимы средства РЛ и ОЭ разведки и целеуказания (ЦУ) с дальностью действия в тысячи километров.

На первый план вооруженной борьбы с гиперзвуковыми комплексами ВТО выходят обстреливающие объект сверхзвуковыми противоракетами с активной РЛ головкой самонаведения (ГСН) заатмосферного (сверхвысотного) перехвата, с управлением вектором тяги реактивного двигателя газодинамическим методом, огневые элементы ПВО/ПРО системы ВКО, при условии достоверного, точного и своевременного ЦУ от внешнего источника информации.

Радиолокатор обнаружения ЗРС С-400 на одной из площадок полигона Ашулук. Фото: Илья Моисеенко

На высотах 34–36 тыс. м над уровнем моря заканчивается атмосферный слой, и противоракеты с аэродинамическим способом управления, эффективно атакующие цели в плотной воздушной среде, неспособны успешно действовать в этой зоне стратосферы. Требуется переход на управление вектором тяги силовой установки ракеты-перехватчика (газодинамическое), что реализовать технически и технологически очень сложно. С целью обеспечения поражения загоризонтных аэродинамических целей и заатмосферного (сверхвысотного) перехвата средств воздушно-космического нападения (СВКН) обязательно необходимо оснащение противоракеты активной РЛ ГСН.

Указанными выше свойствами обладает гиперзвуковая газодинамическая зенитная управляемая ракета (ЗУР) 9М82МВ с предельной скоростью полета 9М и максимальной дальностью стрельбы до 350 км без провалов в зоне поражения на высотах в атмосфере и в ближнем космосе. При этом для достижения требуемой эффективности неядерного поражения головных частей (ГЧ) средней дальности (СД) БР, других малоразмерных целей (с минимальной эффективной площадью рассеяния ЭПР – 0,02 кв. м) ЗУР 9М82МВ имеет боевую часть (БЧ) направленного подрыва с обеспечением разлета фракций поражающих элементов («тяжелых» и «легких») в телесном угле 60х60 град, что повышает ее эффективность в сравнении с классической БЧ более чем в шесть раз. В 2004 г. и 2006 г. успешно проведены испытания ракеты 9М82МВ, которая перехватывает на средней скорости 2500 м/с летящие со скоростью до 4600 м/с СВКН. Сегодня вести стрельбу ЗУР 9М82МВ способны ЗРС ДД С-300ВМД, С-300ВМ «Антей-2500» и С-300В4.

Как показывают расчеты для успешной борьбы с гиперзвуковыми целями ЦУ с КП ЗРС ПВО/ПРО на многоканальную станцию наведения ракет (МСНР) необходимо выдавать с рубежа 1033,5 км относительно позиции огневого элемента системы ВКО при условии работы последнего в автоматическом режиме. В этом случае потребная дальность обнаружения РЛС разведки и ЦУ ЗРС ПВО/ПРО должна превышать 1144 км. На таком расстоянии способны наблюдать летящие на высоте до 100 км СВКН (в том числе малозаметные) наземные секторные радары загоризонтного обнаружения (ЗГО) типа ГП-120 «Волна», 29Б6 «Контейнер», «Корона». Еще в 1980-х гг. успешно проводился эксперимент по выдаче ЦУ располагавшейся на полигоне Балхаш ЗРС С-300ПМ по моменту старта и траектории полета оперативно-тактической ракеты «Скад» (8К14) от загоризонтной РЛС, которая дислоцировалась на удалении 1000 км.

Кроме того, проведенными исследованиями подтверждается, что одним из вариантов дальней разведки ГЗЛА является задействование равномерно размещенных в околоземном космосе на трех солнечно-синхронных разнесенных по долготе эллиптических орбитах наклонением 60 град. и высотой 1500 км девяти искусственных спутников Земли (ИСЗ) кластера (сети, созвездия, группировки) малых космических аппаратов (МКА), которые оснащены малогабаритными многоканальными мультиспектральными ОЭС.

Низкоорбитальные средства разведки в сравнении с высокоорбитальными обладают преимуществом по энергии сигналов и разрешающей способности, что объясняется малой дальностью между ОЭС и объектом разведки. Минимизация затрат на создание и эксплуатацию сети ИСЗ, размещенных на разнесенных по долготе восходящего узла трех солнечно-синхронных эллиптических орбитах в околоземном космосе, достигается на основе применения МКА.

Большинство современных МКА наблюдения околоземного пространства и их проектов предусматривают многоспектральную съемку поверхности Земли в нескольких десятках спектральных каналов или гиперспектральную съемку в нескольких сотнях информационных каналов. Применение системы наблюдения с четырьмя спектральными каналами является стандартным техническим решением и используется на МКА «Монитор-Э» (650 кг, 2005 г.), планируется оснащение гиперспектральной аппаратурой разведки перспективных малогабаритных ИСЗ «Канопус-В2» (400 кг, 72 канала).

Система таких малогабаритных ИСЗ на низких орбитах способна получать кадры изображения околоземного пространства и облачного покрова с высоким пространственным и спектральным разрешением для решения ряда задач обзора и наблюдения аномальных ситуаций на земной поверхности и в атмосфере. Одна из таких задач – мониторинг метеорологических явлений с применением метода пеленгации облаков по кадрам, получаемым с одного МКА или одновременно с двух малогабаритных ИСЗ при пролете над районом наблюдения.

В основу функционирования предлагаемой МП системы положен принцип бистатической радиолокации. Он базируется на использовании радиоподсвета из космоса известным радиосигналом конкретной территории поверхности Земли с каждого ИСЗ созвездия из девяти МКА и пеленгации отраженных от ЛА радиоколебаний с помощью совокупности из 10–20 разнесенных приемных постов РТ разведки воздушного базирования. Каждым приемным устройством МП РЛК перехватываются прямой радиосигнал ИСЗ и отраженное от СВКН колебание и измеряется их взаимное запаздывание и разность допплеровских сдвигов частот. Далее рассчитываются координаты и составляющие скорости ЛА относительно контрольной точки сети разнесенных постов РТР. Возможность применения для объектов радиолокации орбитального радиоподсвета исследована в ОАО «МАК «Вымпел» при создании РЛ систем с синтезированной апертурой воздушного базирования для получения радиоизображений участков земной поверхности в радиоподсвете с КА ГЛОНАСС. При ЭПР цели 1 кв. м, пороговом отношении сигнал/шум 20 раз, мощности бортового передатчика 10,6 кВт геометрический размер зондируемых областей – круг радиусом 1000 км. На базе энергетических установок солнечных батарей современных МКА вполне реализуема требуемая мощность бортовых радиопередатчиков.

В теории радиолокации дальность прямой видимости – это максимальная предельная дальность разведки ЛА радарами с учетом кривизны Земли, которая ограничивается коэффициентом учета рефракции радиоволн 4,12. Поэтому для обеспечения потребной дальности обнаружения в 1144 км летящего на высоте 40 км СВКН необходимо поднять приемные посты МП РЛК выше 6,1 тыс. м над уровнем моря. В случае задействования самолетов РЛ дозора и наведения А-50 в качестве постов дальней пассивной РЭ разведки длительность патрулирования каждой машины не превысит семи часов, но при этом потребуется сеть авиабаз с взлетно-посадочными полосами соответствующего класса.

Сутками висеть в небе, не нуждаясь в аэродромах со взлетно-посадочными полосами, способны находящиеся в ведении Воздухоплавательной службы ВВС стратосферные аэростаты (стратостаты). С учетом высотных изменений скорости ветра в атмосфере (минимальная ветреность до 10 км/ч в эшелоне 21,3–21,4 км, предел – 21,33 км) целесообразно задать дирижаблю дальней пассивной разведки высоту полета в геостационарном положении около 21,3 км, при этом дальность прямой видимости (радиогоризонта) составит 1425,3 км. Для полезной целевой нагрузки, расположенной на борту стратостата, намного дешевле создать высокочувствительный приемник и узконаправленную антенну с большой апертурой, чем указанное оборудование размещать в МКА. С помощью РЭ комплекса (РЭК) «Новелла» с модулем РТ разведки «SD6» и РЭК «Касатка-А» с блоком РТР «KS-8» решается проблема бортовой полезной целевой нагрузки дирижабля. Результат проведенных расчетов коэффициента усиления приемной антенны РЭ системы «Новелла» для условий: мощность бортового передатчика МКА, находящегося на орбите высотой 1500 км, – 10,6 кВт; рабочий диапазон МП РЛ комплекса – 6 см; коэффициент усиления передающей антенны – 106; ЭПР цели равна 1 кв. м; уровень пороговой мощности принимаемого колебания 10–11 – 10–9 Вт (чувствительность приемника от минус 95 дБ/Вт до минус 110 дБ/Вт); порог отношения с/ш 20 раз и требуемый рубеж разведки 1500 км, – составляет величину от 1015 до 1017.

Выводы

Исходным требованием определения орбитальной структуры и состава сети МКА является требуемая оперативность пассивной разведки малозаметных ЛА, накладывающая на максимальный перерыв между наблюдениями любой точки земной поверхности в пределах дальности полета СВКН ограничение сверху. В случае принятия применительно к ГЗЛА противника сведений: время полета – до 60 минут на высоте 15–60 км со скоростью 5–20 М (1,5–6 тыс. км/час) – как ориентировочное требование к периодичности наблюдений цели группировкой МКА следует рассматривать время 30–50 мин. Для обнаружения и надежного сопровождения ГЗ СВКН необходимо при максимальном периоде наблюдения 30 мин. созвездие из равномерно размещенных на трех орбитах высотой 1500 км и наклонением 60 град. девяти МКА. При этом в комплект бортовой полезной целевой нагрузки каждого малогабаритного ИСЗ должны входить:

• радиометр (с рабочим ИК-диапазоном 3,5–5,5 мкм оптических волн) разведки местонахождений, характеристик и параметров движений точечных объектов «разогретый планер Falcon-машины» и «смешанная струя выброса из двигателя СВКН»;
• телекамера S3C/075 (с рабочей областью 0,4–0,76 мкм оптических волн) обзора, обнаружения и селекции на «сложном» фоне конденсационных следов силовых установок СВКН в атмосфере, координатометрии и определений параметров движений объектов «фронт искусственного облака «след самолета»;
• телекамера S3C/077 (с рабочим участком 0,76–1,1 мкм оптического спектра) обзора, обнаружения и выделения на «пестром» фоне конденсационных следов двигателей СВКН в воздухе, измерений угловых координат и расчетов данных перемещений объектов «передний срез искусственного облака Cirrus tractus;
• радиометр (с рабочим ИК-отрезком 10,3–11,3 мкм электромагнитных волн) гарантированного распознавания конденсационных следов силовых установок СВКН на фоне похожих по форме естественных облаков типа Cirrocumulus, Cirrostratus, Cirrus по сравнениям измеренных поверхностных температур объектов наблюдения; спектральный канал ОЭС должен иметь характеристики: пороговая чувствительность – 4х10–12 Вт/кв. м, диаметр входного зрачка – 18 см, поле обзора – 110 град., пространственное разрешение на цели – до 100 м;
• радиометр (с рабочей ИК-областью 11,5–12,5 мкм электромагнитных волн) гарантированной идентификации конденсационных следов двигателей СВН на фоне похожих по форме природных облаков типа Cirrocumulus, Cirrostratus, Cirrus по сравнениям измеренных поверхностных температур наблюдаемых объектов;
• передатчик радиоподсвета активного сегмента МП РЛК (с рабочим диапазоном 6 см радиоволн) облучения известным радиосигналом конкретной территории земной поверхности и околоземной воздушной среды, излучатель колебаний радиоинтервала ЭМ спектра должен иметь характеристики: мощность – 10,6 кВт, коэффициент усиления (направленного действия) передающей антенны – 106.

Следовательно, с целью достижения требуемой действительности стрельбы газодинамическими зенитными УР заатмосферного сверхвысотного перехвата с активными РЛ ГСН ЗР системой ПВО/ПРО на дальнюю границу зоны поражения будут реализованы реальный рубеж обнаружения малозаметных ГЗЛА и СВКН-«невидимок» по параметрам конденсационных следов их двигателей в атмосфере орбитальными оптическими радиометрами – 51 255,5 км (в светлое время суток) и 49 367 км (в сумерки и ночью) против потребного 1163 км (с измерением угловых координат объекта атаки с заданной для ЦУ точностью), реальная дальность РЛ разведки гиперзвуковых и сверхзвуковых авиационных машин по взаимному запаздыванию прямого радиоколебания трансивера МКА и отраженного от СВКН сигнала, перехваченных средствами РТР стратостатного базирования – 1425,3 км против потребной 1144 км (с определением расстояния до объекта атаки и его производной по разности доплеровских сдвигов частот с необходимой для ЦУ погрешностью).

Многопозиционный РЛК, имеющий в своем составе сегменты космического (передатчики радиоподсвета МКА на низких орбитах) и воздушного (приемники средств РТР стратостатных постов) базирования, – это система многоцелевого применения, так как она, например, может использоваться для разведки КР морского и воздушного базирования (КРМБ и ВБ): при полете БЛА однократного запуска на высоте 30 м дальность прямой видимости, ограничиваемая радиогоризонтом, составит порядка 624 км.