Niedobór naszych UAV
Od początku konfliktu zbrojnego między Azerbejdżanem a nieuznawaną Republiką Górskiego Karabachu (NKR) temat bezzałogowych statków powietrznych (UAV) nie zszedł na łamy specjalistycznych publikacji. Wcześniej BSP znakomicie spisywały się w konfliktach w Syrii i Libii, skutecznie niszcząc cele naziemne, a czasem nawet wygrywając w konfrontacji z najnowszymi rosyjskimi zestawami rakiet przeciwlotniczych (ZRPK) „Pantsir”.
W Rosji przez długi czas istniało dość poważne opóźnienie w rozwoju i przyjęciu UAV do służby. Dotyczy to w szczególności bezzałogowych statków powietrznych dalekiego zasięgu na dużych wysokościach, takich jak HALE (High Altitude Long Endurance), zaprojektowanych do lotów na wysokościach powyżej 14 000 metrów, oraz klasy MALE (Medium Altitude Long Endurance) na wysokościach 4500-14 000 metrów.
Punkt zwrotny 2020
Pomimo sytuacji z koronawirusem COVID-19, który znacząco wpłynął na realizację wielu projektów na całym świecie, rok 2020 może być punktem zwrotnym pod względem wyposażenia rosyjskich sił zbrojnych w różnego typu bezzałogowce.
Przede wszystkim jest to przyjęcie do służby 20 kwietnia 2020 roku kompleksu Orion, w skład którego wchodzą bezzałogowce, co można przypisać dolnemu progowi klasy HALE. Również w 2020 roku zakończono przypuszczalnie testy cięższego BSP „Altair” / „Altius-U” (ostatnie oznaczenie „Altius-RU”), co pozwala ostrożnie oczekiwać jego pojawienia się w służbie w 2021 roku.
Ciężki UAV S-70 „Okhotnik” przechodzi testy, w konstrukcji których szeroko stosowane są technologie redukcji sygnatury. Według szefa United Aircraft Corporation (UAC) w sierpniu 2020 r. „Okhotnik” powinien zostać oddany do użytku w 2024 r.
I wreszcie na wystawie Army-2020 pokazano makiety obiecujących bezzałogowych statków powietrznych Sirius, Helios i Thunder, zaprojektowane przez specjalistów z Kronshtadt Group.
Główne problemy
Głównymi problemami w tworzeniu krajowych bezzałogowców jest brak niezbędnych wysokowydajnych silników i elektroniki pokładowej.
Jeszcze bardziej znaczącym czynnikiem ograniczającym, który utrudnia działanie UAV w dużej odległości od punktu kontrolnego, jest brak krajowych globalnych systemów szybkiej, odpornej na zacięcia łączności satelitarnej.
Jest to szczególnie widoczne w eksploatacji bezzałogowych statków powietrznych klasy HALE i MALE.
Perspektywy
Jednocześnie istnieje pewna klasa UAV, dla której brak systemów łączności satelitarnej nie jest krytyczną wadą. Są to bezzałogowe statki powietrzne, które są sterowane ze strony załogowych statków powietrznych i z którymi te bezzałogowe statki powietrzne pracują w ramach rozwiązania jednego problemu. Z rosyjskich projektów na rozwiązanie tego problemu nastawione są wspomniane wcześniej BSP Okhotnik i BSP Thunder.
Opracowany przez Sukhoi BSP Okhotnik to skomplikowany i drogi pojazd ważący około 20 ton.
Jego złożoność i koszt mogą być porównywalne z myśliwcem piątej generacji Su-57.
Zadania, które może rozwiązać, oraz możliwe taktyki jego wykorzystania, zasługują na osobny artykuł.
Biorąc pod uwagę opóźnienia w realizacji projektu samolotu Su-57 można się spodziewać, że o co najmniej kilka lat przesunie się również termin powstania BSP Okhotnik.
W tym artykule rozważymy koncepcyjnie znacznie prostszy bezzałogowy statek powietrzny „Thunder” i jego zagraniczne odpowiedniki (którego projekty zostały faktycznie ogłoszone przed nim).
Program Skyborg
Program Skyborg, realizowany przez Siły Powietrzne USA (Siły Powietrzne), ma na celu stworzenie podrzędnego UAV dla załogowych samolotów bojowych. Charakterystyczną cechą BSP tworzonych w ramach programu Skyborg powinna być wysoka intelektualizacja samolotu. W rzeczywistości US Air Force chce uzyskać autonomicznego robota zdolnego do podejmowania nie tylko ryzyka, ale także częściowej analizy i przetwarzania informacji. W przyszłości takie UAV powinny całkowicie zastąpić człowieka.
O ile sztuczna inteligencja jest daleka od możliwości ludzkiego mózgu, o tyle niewolnicze UAV mogą wykonywać równie ważne zadania. Przeprowadź rozpoznanie i zagłuszanie. Do rażenia celów naziemnych, długoterminowych i powietrznych. Poświęć się, aby otworzyć systemy obrony powietrznej wroga.
Różnorodność zadań przypisanych do UAV może stworzyć sprzeczność.
Z jednej strony, aby zhakować system obrony powietrznej, potrzebne są niedrogie UAV (które w razie potrzeby mogą być używane jako amunicja - rodzaj pocisku samosterującego).
Z drugiej strony, aby rozwiązywać złożone problemy (np. konfrontację z zaawansowanymi technologicznie załogowymi myśliwcami wroga), UAV muszą mieć odpowiedni poziom techniczny, co nieuchronnie wpłynie na wzrost ich kosztów.
Na podstawie powyższego można założyć, że w ramach programu Skyborg jednocześnie może powstać kilka UAV, przeznaczonych do rozwiązywania różnych problemów.
Od lata 2020 r. nad programem Skyborg pracują Boeing, General Atomics Aeronautical Systems, Kratos Unmanned Aerial Systems i Northrop Grumman Systems, z których każdy otrzymał kontrakty o wartości około 400 mln USD.
XQ-58 Walkiria
Kratos Unmanned Aerial Systems opracowuje UAV XQ-58 Valkyrie. Jego głównym celem jest rozpoznanie i penetracja obrony przeciwlotniczej wroga. Jest to więc bezpośredni odpowiednik BSP Thunder.
Długość kadłuba UAV XQ-58 Valkyrie wynosi około 9 metrów. Rozpiętość skrzydeł wynosi około 7 metrów. Maksymalna prędkość to 1050 kilometrów na godzinę. Sufit ma 13 715 metrów. Zasięg promu to około 3900 kilometrów.
Korpus UAV XQ-58 Valkyrie jest wykonany w technologii stealth i jest ukierunkowany na pokonanie naziemnej obrony przeciwlotniczej - minimalna efektywna powierzchnia dyspersyjna (EPR) powinna znajdować się w przedniej-dolnej półkuli.
Uzbrojenie znajduje się w przedziałach wewnętrznych w czterech punktach podwieszenia o nośności 250 kg każdy. UAV XQ-58 Valkyrie powinien być wyposażony w sprzęt rozpoznania optycznego i radarowego, system zdalnego sterowania i autopilota.
Jednym z najważniejszych kryteriów rozwoju UAV XQ-58 Valkyrie, Kratos Bezzałogowe Systemy Lotnicze nazywa maksymalne obniżenie kosztów jego produkcji i utrzymania. UAV XQ-58 Valkyrie jest tworzony na podstawie celu lotniczego. Zakłada się, że jego koszt wyniesie 2-3 miliony dolarów.
Lojalny skrzydłowy
Loyal Wingman UAV jest opracowywany przez Boeing Airpower Teaming System dla Australijskich Sił Powietrznych. Zakłada się, że będzie używany jako skrzydłowy z samolotami taktycznymi F-35A i F/A-18F, samolotami walki elektronicznej (EW) Boeing EA-18G, samolotami do zwalczania okrętów podwodnych i wczesnego ostrzegania i kontroli (AWACS) Boeing P-8A) samolot E-7A Wedgetail.
Biorąc pod uwagę niemal te same wymagania, nie ma wątpliwości, że UAV Loyal Wingman w takiej czy innej formie będzie/uczestniczył w programie Skyborg.
Boeing Loyal Wingman BSP jest większy od BSP XQ-58 Valkyrie - jego długość to prawie 12 metrów. Zasięg lotu powinien wynosić co najmniej 3700 kilometrów, co zapewni wysokowydajny silnik turboodrzutowy stosowany w samolotach „cywilnych”. UAV Boeing Loyal Wingman jest wykonany w technologii niskosygnałowej. Na dziobie wyposażona jest w komorę o długości 2,6 metra, która pomieści różnego rodzaju ekwipunek.
Niektóre źródła podają, że tylko modułowy sprzęt rozpoznawczy, łączności lub walki elektronicznej zostanie umieszczony w przedziale wewnętrznym. W takim przypadku uzbrojenie będzie umieszczone na zewnętrznym zawiesiu. Co jest nieco dziwne, biorąc pod uwagę duże wymiary UAV Loyal Wingman w porównaniu z UAV XQ-58 Valkyrie i spadek właściwości ukrywania się przy tej metodzie umieszczania broni.
Wśród deklarowanych celów UAV Loyal Wingman jest prowadzenie rozpoznania i uderzenie w cele naziemne, prowadzenie wojny elektronicznej i wykorzystanie go jako wabika.
BSP Barakuda
Spośród maszyn tej klasy wciąż można przypomnieć sobie niemiecko-hiszpański bezzałogowiec Barracuda. Ten samochód ma skromniejsze cechy. Przy długości około 8 metrów i masie własnej 2300 kg, ładowność wynosi 300 kg, pułap serwisowy wynosi do 6000 metrów, a zasięg 200 kilometrów. Głównym zadaniem BSP Barracuda jest rozpoznanie. Chociaż jego użycie nie jest wykluczone do wykonywania zadań szokowych.
BSP „Grzmot”
Jak wspomniano powyżej, model BSP Grom został zaprezentowany na wystawie Army-2020 przez grupę Kronstadt. Zewnętrznie BSP Thunder przypomina BSP XQ-58 Valkyrie. Co nie jest zaskakujące. Biorąc pod uwagę, że są stworzone do rozwiązywania tych samych problemów. Jednak rozmiarami przewyższa zarówno „Walkirię”, jak i „Wiernego niewolnika”. Długość 13,8 metra. Rozpiętość skrzydeł 10 metrów. Podobnie jak jego amerykańskie odpowiedniki, Thunder UAV jest wdrażany z uwzględnieniem technologii zmniejszających widoczność.
Prędkość lotu UAV Thunder powinna osiągnąć 1000 kilometrów na godzinę, prędkość przelotowa - 800 kilometrów na godzinę. Pułap obsługi wyniesie 12 000 metrów. Przypuszczalnie silnik turboodrzutowy AI-222-25 stosowany w samolocie szkolnym Jak-130 zostanie zainstalowany na bezzałogowym statku powietrznym Thunder.
W artykule Znajdź lotniskowiec: aby zastąpić Tu-95RT, powiedzieliśmy, że ten silnik był już rozważany do użycia w bezzałogowcach Zond-1 i Zond-2 Biura Projektowego Sukhoi. Podobno jest to najbardziej ekonomiczne rozwiązanie krajowe dostępne dla rosyjskich programistów UAV.
Dla BSP "Grzmot" deklarowany zasięg bojowy 700 kilometrów. Z jednej strony wydaje się mniejszy niż BSP XQ-58 Valkyrie i BSP Loyal Wingman. Dla których zasięg może wynosić ponad 1500 kilometrów (w oparciu o zasięg promu). Z drugiej strony, zasięg jest czasem wskazywany, biorąc pod uwagę czas przebywania UAV w obszarze docelowym. Również zasięg systemów komunikacyjnych do sterowania UAV może być czynnikiem ograniczającym.
Ogólnie dla rosyjskiego samolotu szkoleniowego Jak-130, wyposażonego w dwa silniki AI-222-25, deklarowany jest zasięg lotu 2000 km. A dla swojego chińskiego odpowiednika Hongdu L-15, wyposażonego w podobne silniki wymuszone AI-222-25F, deklarowany zasięg lotu wynosi 3100 km, przy mniejszej maksymalnej masie startowej tego ostatniego.
Biorąc pod uwagę powyższe, można przypuszczać, że bezzałogowy statek powietrzny Thunder może osiągnąć zasięg promowy rzędu 3000–3500 km.
Maksymalna masa ładunku UAV Thunder wynosi 2000 kg. Który jest prawdopodobnie większy niż UAV XQ-58 Valkyrie i UAV Loyal Wingman. Jako broń można użyć różnych rodzajów broni kierowanej: pocisk kierowany Kh-38ML, korygowane bomby lotnicze KAB-500S i KAB-250LG, obiecujący pocisk kierowany Product 85 z wielospektralną głowicą samonaprowadzającą.
Można zauważyć, że (w porównaniu z amerykańskim programem Skyborg) bezzałogowy statek powietrzny „Thunder” jest bardziej skoncentrowany na wykonywaniu funkcji uderzeniowych w roli „bezzałogowego samolotu szturmowego”. Realizacja takich zadań jak wojna elektroniczna, platforma uzbrojenia samolotów czy przekazywanie łączności nie jest jeszcze omawiana. Być może zadania te zostaną przydzielone większemu, bardziej złożonemu i droższemu BSP „Okhotnik” lub później wdrożone.
Inteligencja jest również wskazywana przez ostatni przedmiot. Jednocześnie w przedniej części makiety BSP „Thunder” znajduje się wyraźna radioprzepuszczalna owiewka radaru. Do użycia niektórych próbek broni o wysokiej precyzji wymagany będzie również optoelektroniczny sprzęt rozpoznawczy.
Czy rosyjskie siły powietrzne potrzebują bezzałogowych statków powietrznych typu Thunder?
Z jednej strony takie UAV nieuchronnie będą droższe niż prostsze rozwiązania, takie jak UAV Orion. Z drugiej strony, wraz z rozwojem obrony przeciwlotniczej zorientowanej na UAV, rozwiązania wolnoobrotowe z silnikami tłokowymi mogą stać się zbyt łatwym celem. Chociaż odrzutowe UAV będą prawdopodobnie bardziej widoczne w zakresie podczerwieni i akustycznym. Docelowo najprawdopodobniej będą eksploatowane wszystkie typy UAV, z których każdy zajmie swoją niszę.
Interakcja UAV Thunder z załogowymi samolotami bojowymi rodzi pytanie.(Kiedy BSL opracowane w ramach programu Skyborg zostaną przypisane funkcje walki elektronicznej, przekazywania łączności lub zdalnej platformy uzbrojenia podczas zwalczania celów powietrznych, będą wymagały minimalnej interwencji ze strony pilotów lotnictwa taktycznego. Z drugiej strony podczas atakowania celów naziemnych, pilot będzie musiał zapłacić UAV znacznie więcej czasu, co może zagrozić „liderowi”). W jakim stopniu BSP Thunder zostanie zautomatyzowany i czy nie stanie się obciążeniem dla swojego lidera?
W artykule Dokąd poleci samolot bojowy: czy dotknie ziemi, czy wzniesie się na wysokość? autor doszedł do wniosku, że załogowe samoloty będą latać na duże wysokości. A na niskich wysokościach pozostaną tylko UAV. Załogowe samoloty taktyczne będą zaangażowane tylko w uderzanie szczególnie ważnych celów, podczas gdy bezzałogowe statki powietrzne będą wykonywać główną pracę.
W związku z powyższym można zakwestionować koncepcję „taktycznego samolotu załogowego + samolotu szturmowego UAV”. Chodzi o pokonanie celów naziemnych. Ponieważ wykorzystanie niewolniczych UAV jako nośnika środków walki elektronicznej, prowadzone rozpoznanie lub broń mogą być niezwykle skuteczne. Ale w naszym przypadku najprawdopodobniej będzie to banda Su-57 + UAV S-70 (Hunter).
Według autora, najlepszym rozwiązaniem do niszczenia celów naziemnych byłoby wykorzystanie samolotu rozpoznawczego Tu-214R jako centrum sterowania UAV, w tym BSP typu Thunder
Tu-214R jest obecnie najnowocześniejszym samolotem rozpoznawczym Rosyjskich Sił Powietrznych. Jest wyposażony w wieloczęstotliwościowy kompleks radiotechniczny MRK-411 ze stacjami radarowymi do obserwacji bocznej i kołowej opracowany przez TsNIRTI im. Akademik A. I. Berg, a także system optyczno-elektroniczny o wysokiej rozdzielczości „Fraction”. Szacowany zasięg wykrywania celów radarowych w trybie aktywnym wynosi 250 kilometrów, zasięg wykrywania radaru wroga w trybie pasywnego rozpoznania radiowego do 400 kilometrów.
Przypuszczalnie wewnętrzne objętości Tu-214R umożliwią umieszczenie sprzętu do sterowania BSP Grom. Trudno powiedzieć, ilu operatorów UAV może pomieścić Tu-214R. Ich prawdopodobna liczba może wynosić co najmniej osiem osób. W tym przypadku Tu-214R może wykrywać cele zarówno własnymi środkami rozpoznawczymi, jak i środkami rozpoznawczymi UAV, a następnie szybko je niszczyć.
Grupa uderzeniowa może obejmować UAV typu „Grzmot” z różnymi ładunkami i misjami (UAV uderzeniowe, UAV z elektronicznym sprzętem bojowym, z bronią antyradarową, z fałszywymi celami, z dodatkowym podwieszanym kontenerem rozpoznawczym itp.), które będą pozwalają elastycznie budować taktykę ataków.
karuzele BSP
Bezzałogowe statki powietrzne „Thunder” będą mogły operować w odległości do 250 km od samolotu Tu-214R i więcej, jeśli pozwolą na to systemy łączności. Tryb nalotu „fala” może zostać zaimplementowany, gdy bezzałogowe statki powietrzne „Thunder” będą stacjonować na lotnisku. Automatycznie lub pod kontrolą naziemnego UAV wystartuje i ruszy na autopilocie w strefę patrolowania Tu-214R. Pod kontrolą operatorów na pokładzie Tu-214R uderz wroga i automatycznie wróć na macierzyste lotnisko w celu uzupełnienia paliwa, konserwacji i przeładowania. Równolegle z lotniska wyjedzie druga „fala” BSP. Rezultatem będzie coś w rodzaju „karuzeli czołgów” używanej przez rosyjskie siły zbrojne podczas wojny czeczeńskiej.
Jeśli systemy łączności i sterowania UAV „Grzmot”, „Orion”, „Altair” i inne zostaną zunifikowane, wówczas centrum kontroli lotniczej oparte na Tu-214R może być wykorzystywane do rozwiązywania misji bojowych UAV różnych typów za pomocą ich mocne strony. Jeśli taka unifikacja nie jest przewidziana, to musi zostać zrealizowana już teraz, podczas gdy Siły Zbrojne Rosji nie są jeszcze nasycone bezzałogowcami.
Jeżeli umieszczenie punktu kontroli UAV z jakiegoś powodu na Tu-214R jest niemożliwe (np. ze względu na wysoki koszt sprzętu rozpoznawczego i/lub jego znaczne gabaryty, które nie pozwalają na umieszczenie systemów łączności i sterowania bezzałogowego statku powietrznego), wówczas można na bazie samolotu Tu-214PU (punkt kontroli) lub Tu-214USUS (centrum łączności lotniczej) stworzyć specjalistyczne rozwiązanie. Zaletą tych maszyn jest zwiększony zasięg lotu do 10500 kilometrów dzięki zamontowaniu dodatkowych zbiorników paliwa pod podłogą kokpitu. Można również zwiększyć liczbę operatorów UAV.
Oddziaływanie ognia o wysokiej intensywności
Połączenie samolotu rozpoznawczego / BSP z szybkimi BSP typu Thunder (i innymi typami BSP) umożliwi prowadzenie ostrzału o dużej intensywności na przeciwnika praktycznie bez ryzyka utraty załogowych samolotów bojowych (oczywiście, zapewniając osłonę centrum dowodzenia przed samolotami wroga). Jedną z zalet pakietu Tu-214R + UAV „Thunder” jest to, że nie ma potrzeby stosowania szybkich, odpornych na zakłócenia kanałów łączności satelitarnej.
Decyzja ta mogłaby „zamknąć” epokę odrzutowych samolotów szturmowych Su-25 i bombowców frontowych Su-24/Su-34, a także znacząco ograniczyć potrzebę użycia wyrafinowanych i drogich myśliwców piątej generacji Su-57 do ataku na ląd. cele.
