АНПА против ракет

Для обобщения и обсуждения существующих и перспективных АНПА (UUV)
БДРМ
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 24 мар 2018, 23:35

АНПА против ракет

Сообщение БДРМ »

В статье с US Naval Institute предлагается использовать дроны для создания полей помех ракетному оружию.

Воздушные минные поля могут противодействовать наведению ракет

Скотт Савиц, декабрь 2022 г.
Источник https://www.usni.org/magazines/proceedi ... 75c224fcaf
Special-Savitz-PRO-12-22_Hero.jpg
Special-Savitz-PRO-12-22_Hero.jpg (86.25 КБ) 74 просмотра

Растущая ракетная угроза является величайшим тактическим вызовом начала 21 века. Противники, начиная от почти равных конкурентов и заканчивая повстанческими группами, все чаще могут владеть высокоточными ракетами, которые могут поражать корабли, наземные силы и ключевые объекты. Китай, Россия, Иран и Северная Корея расширяют размеры и возможности своих арсеналов, что позволяет им вести разрушительный огонь по Соединенным Штатам и их союзникам.
На нынешнем уровне развития технологий ракетные заграждения имеют огромное преимущество перед существующими и краткосрочными оборонительными средствами. По своей природе трудно поразить относительно небольшие высокоскоростные снаряды, которые могут маневрировать в трех измерениях. Кроме того, заграждения, запускаемые из нескольких мест против сосредоточенных целей, могут подавить способность обороняющихся противопоставить им ракету за ракетой, эффект, который может усугубляться использованием ложных целей. Оснащение потенциальных целей достаточным количеством пусковых установок и ракет для противодействия обширным заграждениям потребует больше ресурсов, чем может вместить военный бюджет.
Дополнительные способы противодействия ракетной угрозе являются многообещающими, но имеют свои ограничения. Лазеры могут обеспечить более массовый и менее дорогой способ наведения ракет; однако лазеры, способные повредить ракету (которая спроектирована так, чтобы выдерживать сильный нагрев), имеют огромные требования к мощности и охлаждению. Они также могут стать менее эффективными из-за влажности, осадков, пыли и других атмосферных условий.
Рельсотроны, запускающие гиперзвуковые снаряды, могут быть экономически эффективными для наведения на ракеты, но они борются с проблемами долговечности рельсов. Тот факт, что снаряды инертны, означает, что требуется прямое попадание.
Электронные и кибератаки могут снизить точность и общую производительность ракет, но злоумышленники, скорее всего, будут применять контрмеры, снижающие эффективность глушения, спуфинга и вредоносных программ. Учитывая динамичные действия обеих сторон, степень, в которой любая электронная или кибератака может достичь желаемого эффекта, всегда будет неопределенной.
Эти ограничения требуют новых подходов, чтобы помочь противостоять залпу ракет, которые могут быть нацелены на корабли, наземные силы и фиксированные точки. Вместо того, чтобы пытаться нацелиться на быстро движущуюся, маневренную ракету, можно создать воздушный эквивалент минных полей: зоны в небе, которые наносят урон, когда через них проходит ракета.
Special-Savitz-PRO-12-22 2.jpg
Special-Savitz-PRO-12-22 2.jpg (24.3 КБ) 74 просмотра
Воздушные минные поля могли отразить достаточно приближающихся ракет, чтобы превратить заградительный огонь в управляемую угрозу. Даже если бы ракеты пробились сквозь них, любой нанесенный им урон сделал бы их более уязвимыми для системы ближнего боя «Фаланга». ВМС США (Брэндон Роберсон)

Воздушные минные поля

Суть идеи состоит в том, чтобы использовать недорогие беспилотные летательные аппараты (БПЛА), загруженные металлическими или керамическими осколками, и задерживать их вблизи объектов или территорий, которые необходимо защитить. При наведении наземной или корабельной системы противоракетной обороны беспилотные летательные аппараты двигались навстречу приближающимся ракетам и рассредоточились по зоне подхода. По мере приближения ракет БПЛА будут выпускать твердые, острые как бритва осколки, создавая опасные поля для прохождения ракет. Осколки будут рассеяны с помощью комбинации постепенного высвобождения (возможно, в течение нескольких секунд) и энтропии, что приведет к распределению облака материала. Естественно, время и место запуска совпадали с прибытием ракет с учетом гравитации и окружающего ветра.
Приближающиеся ракеты могут попытаться уклониться и проложить себе путь через эти воздушные минные поля точно так же, как и в случае с перехватывающими ракетами. Однако увернуться от больших рассредоточенных облаков, местоположение и края которых трудно определить, гораздо сложнее, чем пытаться избежать одного сильно горячего, быстро движущегося объекта. Столкнувшись с рядом таких облаков на подступах к цели, часть ракет неизбежно пролетит через заметные скопления осколков.
Результатом будет серия неприятных высокоскоростных столкновений. Осколки протрут внешние поверхности, сорвут усовершенствованные покрытия и оболочки, защищающие ядро ракеты от выделяемого ею сильного тепла. Сенсоры на поверхности ракеты будут ослеплены, когда твердые предметы разобьются и порежут их. Изменения на поверхности ракеты, в том числе отсутствующие куски материала, поврежденные стабилизаторы и пронзенные осколки, искажают ее аэродинамику таким образом, которого не могли предвидеть авторы алгоритмов наведения ракеты.
В зависимости от того, насколько глубоко проникают осколки, они могут разорвать важные провода или трубопроводы, а некоторые из них могут повредить хрупкие системы информационных технологий (ИТ). Воздушно-реактивные ракеты могут получить дополнительные повреждения, поскольку они засасывают твердые острые материалы в свои двигатели.
Коллективное воздействие не обязательно уничтожит ракету, хотя в некоторых случаях это, вероятно, произойдет. Выемки на жаростойких внешних поверхностях могут привести к возгоранию или просто поломке ключевых частей ракеты под воздействием экстремального теплового дисбаланса. Поврежденные датчики и системы наведения могли превратить летящую над морем ракету в ныряющую. Разбитые взрывчатые вещества могли взорваться преждевременно, а двигатели, забитые неперевариваемыми кусками твердого материала, могли лопнуть и выйти из строя.
Однако воздушные минные поля не обязательно должны быть фатальными для ракет, чтобы быть эффективными. Главной ценностью неядерной ракеты является ее способность точно нацеливаться на большие расстояния: наводиться на корабль, самолет, сосредоточенные наземные силы или критический узел внутри объекта. Незапланированные столкновения на высокой скорости, как правило, снижают производительность сложных систем. Ракета с гораздо меньшей вероятностью поразит корабль или другую цель, если ее аэродинамика искажена, ее стабилизаторы надрезаны, ее датчики разбиты, а ее информационные системы пробиты. Способность поразить неподвижную цель, не говоря уже о движущейся, является чудом современной техники, но система, работающая «как часы», вряд ли сможет это сделать, если сначала обрушит град снарядов на сотни или тысячи миль. в час.
Ракеты, получившие повреждения от воздушных минных полей, также будут более уязвимы для дополнительной защиты. Повреждение термостойких и невидимых для радаров внешних поверхностей облегчило бы отслеживание поврежденных ракет: появление различимых в инфракрасном диапазоне «горячих точек» и материалов, отражающих радар, помогло бы защитникам. Лазерное оружие могло бы нацеливаться на эти горячие точки, тем самым требуя меньше энергии на более короткое время, чем потребовалось бы для уничтожения ракеты с неповрежденной термостойкой поверхностью.
Поврежденную, менее маневренную ракету будет легче сбить выстрелом из рельсотрона или ракетой-перехватчиком, а ракета, у которой повреждены некоторые системы радиоэлектронной борьбы, может быть более восприимчива к помехам или спуфингу. Если ракете все-таки удастся приблизиться к цели, любое предварительное повреждение сделает ее более уязвимой для тысяч снарядов системы ближнего боя Phalanx (CIWS) или ее наземного аналога. Прежде всего, ущерб, наносимый воздушными минными полями, уменьшит количество ракет, требующих дополнительных мер противодействия, превратив сокрушительный ракетный обстрел в управляемый.
Одним из преимуществ такого подхода является то, что он будет особенно эффективен против гиперзвуковых ракет, высокая скорость которых затрудняет противодействие другим средствам. Воздушные минные поля будут использовать против нее собственную силу ракеты: чем быстрее ракета, тем больше урона нанесет минное поле, причем интенсивность столкновения будет увеличиваться пропорционально квадрату скорости ракеты. Ракета со скоростью более 5 Маха (почти 4000 миль в час), которая врезалась в воздушное минное поле, скорее всего, была бы еще более глубоко пробита и выточена, чем ее менее быстрый аналог.


Низкая стоимость и простота

Чтобы сделать концепцию воздушного минного поля жизнеспособной, все части должны быть относительно дешевыми. К счастью, это можно сделать с помощью существующих и перспективных технологий. «Боеприпасы» системы могли быть изготовлены из самых разных дешевых материалов. Всего за несколько сотен долларов за тонну осколки можно было сделать из вольфрама или титана, двух необычайно твердых металлов с температурой плавления в тысячи градусов. Осколки закаленной керамики или недорогих композитных материалов могут быть дешевле и проще в обработке.
Независимо от выбранного материала можно использовать различные формы. Плоские формы с острыми как бритва краями могли разрезать поверхность ракеты, в то время как булавовидные предметы могли бить по ее внешним поверхностям, а маленькие шарики могли глубоко проникать в ее корпус. Удлиненные осколки могут быть спроектированы так, чтобы частично проникать в ракету; их выступающие части изменили бы аэродинамику ракеты и, поскольку они сильно нагревались, облегчили бы передачу повреждающего тепла в сердечник ракеты. Другие осколки можно было соединить с помощью тонких гибких проводов или сетки, которая помогла бы поймать ракету в ловушку, в результате чего острые концы вонзались бы в ее бока. Осколки также могут быть разработаны для улучшения рассеивания и увеличения «времени зависания».
Создать парк БПЛА для раздачи осколков было бы относительно легко. Эти системы будут действовать близко к тому, что они защищают, поэтому, хотя желательна большая выносливость, большая дальность не потребуется. Поскольку их миссия проста — задерживаться в окружающей среде, а затем перемещаться по указанию в определенные места и распределять свои полезные нагрузки — необходимое ИТ-оборудование и алгоритмы не будут сложными. БПЛА будет спроектирован с учетом высвобождения груза. У него может быть большой «брюхо», наполненный материалом, с дверцами, которые открываются, как в традиционном бомбовом отсеке. Использование БПЛА с вертикальным взлетом и посадкой — возможно, менее сложной версии Fire Scout — устранило бы необходимость в взлетно-посадочных полосах.
Хотя каналы передачи данных должны быть безопасными и надежными, они могут иметь очень низкую пропускную способность, поскольку для предоставления данных о местоположении и синхронизации требуется всего несколько цифр. Даже если для отдельных БПЛА было бы полезно периодически передавать обратно в систему противоракетной обороны скорость и направление ветра, которые они испытывают, чтобы лучше информировать о своем местонахождении, это увеличило бы требования к пропускной способности всего на несколько цифр в минуту. Тот факт, что беспилотные летательные аппараты всегда будут находиться недалеко от своей базы, сделает их менее уязвимыми для глушения или спуфинга их каналов связи.
Требования к поддержке этих простых БПЛА также будут относительно низкими. Их невзрывоопасные «боеприпасы» можно было легко хранить и обрабатывать, а БПЛА возвращались на корабль или базу, чтобы получить свежие припасы после того, как они распределили свой груз. Их нужно будет заправлять, но другие действия по техническому обслуживанию можно ограничить, разработав БПЛА для одной простой задачи: перемещаться по мере необходимости и выпускать осколки.
Существующим системам противоракетной обороны потребуются дополнительные алгоритмы и протоколы для координации поведения БПЛА, но, поскольку они уже имеют множество датчиков и программного обеспечения для создания общей оперативной картины и действия в соответствии с ней, дополнительные требования будут небольшими. В рамках комплекса контрмер они предупредят БПЛА, где им занять позицию и когда сбрасывать обломки.
Special-Savitz-PRO-12-22 3.jpg
Special-Savitz-PRO-12-22 3.jpg (23.25 КБ) 74 просмотра
Аэростаты заграждения времен Второй мировой войны действовали аналогично предлагаемому воздушному минному полю. Они пролетали над ключевыми целями, ожидая, пока низколетящие самолеты столкнутся с толстыми, тяжелыми тросами, которыми они были привязаны. Фотоархив Военно-морского института США


Опираясь на прошлые контрмеры

Хотя концепция воздушных минных полей может показаться новой, это не совсем новая идея. Аэростаты заграждения, использовавшиеся во время Второй мировой войны, защищали важные районы, используя в целом аналогичный подход: задерживаясь в окружающей среде, ожидая, пока низколетящие самолеты столкнутся с толстыми тяжелыми тросами, которыми они были привязаны к земле. Однако использование минных полей — в широком смысле определяемых как распределенные прочные системы вооружения, которые автоматически наносят урон при пересечении — было гораздо более масштабным и эффективным на море и на земле, чем в воздухе.
Отчасти это отражает фундаментальные различия между этими доменами. Воздушные устройства не остаются в воздухе бесконечно, им не хватает маскировки, которую могут обеспечить вода или земля, и им нужно покрывать три измерения, а не два. Использование беспилотных летательных аппаратов, которые находятся поблизости от защищаемых активов, может решить эти проблемы. Распределение недорогих материалов по команде может создать временное трехмерное минное поле, достаточно обширное, чтобы гоночная ракета не могла легко уклониться от него. В то время как космос огромен, когда приближающаяся ракета направляется к известным важным целям, масштабы проблемы значительно уменьшаются. В западной части Тихого океана и на других военно-морских театрах военных действий, где окружающая среда относительно незагромождена, намеченные цели ракет легко определить: флоты в море и конкретные островные базы.
Во многих отношениях воздушные минные поля похожи на Phalanx CIWS, поскольку оба предполагают распределение большого количества относительно небольших перехватчиков по принципу дробовика. Однако воздушные минные поля имеют ряд преимуществ. Нанося урон в нескольких милях от цели, а не в пределах последней мили или двух, они дают системам ракеты драгоценные секунды для каскадных отказов. Они также могут охватывать более широкие области и одновременно наносить удары по нескольким ракетам. Это не умаляет важности системы Phalanx, а признает, что дополнительный подход, применяемый на большем расстоянии, может помочь снизить риск ее перенасыщения.

Проблемы, требующие решения

Концепция воздушного минного поля имеет ограничения. Очевидная уязвимость заключается в том, что злоумышленник может запустить ракеты по самим БПЛА, особенно с учетом того, что эти БПЛА не должны быть малозаметными, быстрыми или вооруженными. Однако запуск высокоточной ракеты большой дальности по относительно дешевому БПЛА был бы огромной тратой ресурсов для атакующего. Как и минные поля в других областях, эти системы было бы гораздо сложнее и дороже противодействовать, чем устанавливать.
Еще одно соображение заключается в том, что осколки и части поврежденной ракеты будут падать дождем на область под точкой выброса. Это не будет большой проблемой в море, поэтому система желательна как для защиты флота, так и для обеспечения безопасности островных баз; однако это создаст проблемы на суше. Система противоракетной обороны могла бы это учесть, направив БПЛА на сброс своих грузов по траектории полета ракет, но между населенными пунктами.
Кроме того, пространство, топливо и личный состав всегда востребованы на краю зоны боевых действий, поэтому командиры могут не захотеть быть обремененными дополнительными системами, которые напрямую не увеличивают боевую мощь на дальних дистанциях. Но требования к воздушным минным полям будут скромными по сравнению с требованиями других систем противоракетной обороны. У них не было бы требований к пространству, как у ракет и пусковых установок, или больших требований к мощности и охлаждению, как у лазеров и рельсотронов, и им требовалось бы немного персонала.
Воздушные минные поля могли бы сыграть важную роль в защите от залпов высокоточных ракет. Хотя они не заменят существующие и появляющиеся средства противодействия, они предложат недорогое дополнение, которое поразит одни ракеты и сделает другие более уязвимыми для дополнительной защиты. Противники потеряют многомиллионные ракеты из-за дешевых металлических или керамических осколков, что поставит Соединенные Штаты на правильную сторону кривой затрат. Делая саму окружающую среду враждебной для приближающихся ракет, эти системы могут позволить истребителям выжить и победить на полях сражений грядущих 21-го века.

Вернуться в «Автономные Необитаемые Подводные Аппараты»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость