W jednym z ostatnich artykułów sterowce i balony zostały uznane za środek zapewniający systemom rakiet przeciwlotniczych (SAM) możliwość uderzania nisko latających celów z dużej odległości, bez angażowania samolotów Sił Powietrznych (Siły Powietrzne).). Jednak możliwości sterowców nie ograniczają się do samego rozpoznania radarowego, w związku z czym istniała chęć bardziej szczegółowego rozważenia tego kierunku.
Historia problemu
Uważa się, że sterowiec sterowany siłą mięśni został wynaleziony w XVIII wieku przez francuskiego matematyka i generała dywizji Jean Baptiste Marie Charles Meunier. Sterowce otrzymały swój rozwój pół wieku później, kiedy pojawiły się silniki parowe, a następnie elektryczne, silniki spalinowe. Rozwój sterowców osiągnął swój szczyt w okresie międzywojennym, kiedy pojawiły się gigantyczne sterowce, takie jak model Graf Zeppelin, zdolne do przewożenia do 25 ton ładunku na odległość ponad 10 000 km.
Sterowiec Hindenburg miał jeszcze większe możliwości, zdolny do przenoszenia ładunku o wadze 100 ton. Niestety to katastrofa, która wydarzyła się 6 maja 1937 roku z Hindenburgiem, oznaczała koniec ery sterowców.
Głównym problemem ówczesnych sterowców było to, że ich zbiorniki były wypełnione wybuchowym wodorem. Biorąc pod uwagę fakt, że nie można zagwarantować braku wycieku tak lotnej i palnej substancji przez cały okres jej użytkowania, katastrofa była z góry ustalona.
Technicznie już w 1937 r. uzyskano niepalny hel, ale tylko Stany Zjednoczone mogły opanować jego produkcję na skalę przemysłową, które odmówiły jego dostaw do Niemiec, które produkowały największe sterowce. Istnieją również teorie spiskowe, że katastrofy sterowców były wynikiem rywalizacji z producentami samolotów. Jednak wydaje się najbardziej prawdopodobne, że na horyzoncie pojawiła się wielka wojna, ze wszystkimi zaletami sterowców, ich zdolności „bojowe” były znacznie gorsze od możliwości samolotów, co z góry przesądziło o dominującym rozwoju tych ostatnich. W okresie przedwojennym inwestowanie znacznych środków w pozyskiwanie drogiego (nawet teraz) helu było mało uzasadnione.
Wróć do sterowców. projekty zachodnie
Niemniej jednak historia kręci się po spirali, a w XXI wieku istnieje pewne zainteresowanie ożywieniem budowy sterowców na nowym poziomie technologicznym. Firmy deweloperskie i Siły Powietrzne rozważają kilka kierunków budowy obiecujących sterowców. Po pierwsze są to sterowce przeznaczone do pomieszczenia sprzętu zwiadowczego i łączności, a po drugie są to gigantyczne sterowce transportowe zdolne do przewożenia setek ton ładunku na duże odległości.
W 2005 roku znana agencja zajmująca się zaawansowanymi projektami badawczymi w dziedzinie obronności DARPA ogłosiła otwarcie programu budowy superciężkiego sterowca transportowego „Walrus” o nośności od 500 do 1000 ton i zasięgu do 22 tys. kilometrów.
W ramach programu budowy superciężkiego sterowca wspomniana agencja DARPA przyznała firmie Lockheed Martin grant w wysokości 3 mln USD. Podwykonawca Lockheed Martin, Worldwide Eros Corp, zaproponował projekt sterowca Aeroscraft. Worldwide Eros Corp planował budowę sterowca Aeroscraft w trzech wersjach, modelu ML866 o ładowności 66 ton, modelu ML868 o ładowności 250 ton oraz modelu ML86X o ładowności 500 ton.
Niestety udało im się stworzyć tylko prototypowy sterowiec Dragon Dream o długości 81 metrów i objętości 17 tysięcy metrów sześciennych. W 2015 roku zawaliła się część dachu hangaru, w którym znajdował się prototyp Dragon Dream, co doprowadziło do jego zniszczenia i ograniczenia prac. Nawiasem mówiąc, Worldwide Eros Corp został założony w 1992 roku przez obecnego dyrektora generalnego i głównego inżyniera Igora Pasternaka, który przybył do Ameryki z Ukrainy po rozpadzie ZSRR.
Oczywiste jest, że stworzenie sterowców o nośności 500-1000 ton będzie wymagało rozwiązania ogromnej liczby złożonych problemów technicznych. Biorąc pod uwagę fakt, że budownictwo sterowców już od dawna jest zapomniane, na drodze do stworzenia superdużych sterowców próbki o mniejszej nośności powinny być budowane etapami.
Jednym z realizowanych projektów jest sterowiec Airlander 10 zaprojektowany i wyprodukowany przez brytyjską firmę Hybrid Air Vehicles. Sterowiec "Airlander 10" jest sterowcem hybrydowym - podczas podnoszenia wykorzystuje aerodynamiczny podnośnik, a następnie jest w powietrzu dzięki objętości wypełnionej helem. Jego długość wynosi 92 metry, a nośność to dziesięć ton. Wysokość przelotowa sterowca wynosi 6100 m, prędkość przelotowa 148 km/h. Może lecieć do dwóch tygodni w trybie bezzałogowym i około pięciu dni z załogą.
Początkowo sterowiec został opracowany dla armii amerykańskiej w ramach programu LEMV do rozpoznania i obserwacji w interesie sił lądowych. Jednak w 2013 roku armia amerykańska porzuciła ten sterowiec, prawdopodobnie z powodu jego wysokich kosztów. W przyszłości projekt rozwijał się jako komercyjny, zaktualizowana wersja sterowca wykonała kilka lotów, ale w 2017 roku sterowiec Airlander 10 oderwał się od masztu cumowniczego i został doszczętnie zniszczony w wyniku uderzenia przy starcie pole.
Amerykańska firma JP Aerosapce opracowuje sterowiec stratosferyczny Ascender, przeznaczony do wystrzeliwania kosmicznych pojazdów nośnych z wysokości około 50-60 kilometrów. Pomimo tego, że sama koncepcja rodzi wiele pytań, uzyskane opracowania mogą posłużyć do tworzenia sterowców o bardziej realistycznych scenariuszach użytkowania, np. jako przemienniki łączności lub nośniki wysokogórskich środków rozpoznania.
Z wysokości 50-60 kilometrów zasięg widoczności wyniesie prawie 1000 km, co pozwoli na rozpoznanie w głębinach terytorium wroga bez naruszania jego granic. Wskazane wysokości są dość osiągalne dla pojazdów lżejszych od powietrza – w 2009 roku bezzałogowy balon badawczy BU60-1, opracowany przez Japońską Agencję Eksploracji Kosmicznej, wzniósł się na wysokość 53 kilometrów.
Budowa sterowca w Rosji
W Rosji głównym twórcą sterowców jest holding Augur-RosAeroSystems. W czerwcu 2015 roku prezes holdingu Giennadij Verba poinformował, że firma planuje budowę sterowca bojowego Atlant do końca 2018 roku. Szacowany koszt projektu wyniósł kilka miliardów rubli. Rodzina sterowców Atlant powinna zawierać trzy modyfikacje o nośności 16, 60 i 170 ton, zdolne do działania na wysokościach do 10 tysięcy metrów. Wojskowe zastosowanie sterowców Atlant wiązało się z ich wykorzystaniem jako elementów systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym. Informację o stworzeniu sterowca w interesie obrony przeciwrakietowej potwierdził w lipcu 2015 r. doradca pierwszego zastępcy dyrektora generalnego koncernu „Radioelectronic Technologies” (KRET) Władimir Michejew.
Inny obiecujący bezzałogowy sterowiec „Berkut” powinien wznieść się na wysokość 20-23 kilometrów i utrzymać się w powietrzu do sześciu miesięcy. Długi czas lotu należy zapewnić ze względu na nieobecność załogi (bezzałogowy sterowiec) oraz system zasilania z paneli słonecznych. Główne zadania sterowca Berkut to zapewnienie przekazywania łączności i rozpoznania na dużych wysokościach.
Sterowce są dość wrażliwą platformą w przypadku konfliktu z zaawansowanym technologicznie wrogiem ze względu na ich ogromne rozmiary i niską prędkość lotu, co jednak nie umniejsza ich roli jako środka ostrzegania przed atakiem nisko latającego powietrza broń ataku. Wszelkie duże obiekty stacjonarne, jak np. radary stacji ostrzegania przed atakiem rakietowym, można uznać za łatwo zagrożone cele, co wcale nie jest powodem do ich rezygnacji.
Jeżeli rozwój sterowców o nośności 500-1000 ton zostanie pomyślnie zrealizowany, mogą one również stać się istotnym elementem systemu logistycznego nowoczesnych sił zbrojnych, łącząc zalety samolotów transportowych, śmigłowców i statków. W takim przypadku podatność platformy można zrekompensować, wybierając optymalne trasy lotu, aby uniknąć kolizji z siłami wroga.
Sterowce w lokalnych konfliktach
Można przypuszczać, że sterowce mogą odgrywać niezwykle ważną rolę w lokalnych konfliktach z przeciwnikiem, który nie dysponuje nowoczesnymi środkami obrony powietrznej (przeciwlotniczej).
Jednym z globalnych problemów współczesnych Sił Powietrznych jest wysoki koszt nie tylko samolotów i śmigłowców, ale także wysoki koszt ich eksploatacji.
W rezultacie lokalne wojny z bojownikami, których najnowocześniejszą bronią mogą być przeciwpancerne pociski kierowane (PPK) i przenośne przeciwlotnicze systemy rakietowe (MANPADS), stają się nieopłacalne nawet dla supermocarstw, co potwierdzają doświadczenia ZSRR i Stany Zjednoczone w Afganistanie. Nie ma wątpliwości, że koszt wsparcia powietrznego dla sił rządowych Syrii również kosztuje Rosję sporo grosza.
Jak użycie sterowców może wpłynąć na sytuację? W materiale Combat Gremlins of the US Air Force: Reviving the Concept of Aircraft Carriers uwzględniono koncepcje US Air Force dotyczące budowy obiecujących lotniskowców – lotniskowców bezzałogowych statków powietrznych (UAV). Według projektów agencji DARPA rozmieszczenie niedrogich UAV wielokrotnego użytku na pokładach samolotów transportowych, bombowców i samolotów taktycznych zmniejszy prawdopodobieństwo strat i uprości przełamanie obrony powietrznej wroga. Można przypuszczać, że taka koncepcja jest uzasadniona również z punktu widzenia obniżenia kosztów prowadzenia działań bojowych w powietrzu/z powietrza.
Niemniej jednak w walce z nieregularnymi formacjami nawet użycie lotniskowców opartych na samolotach transportowych i bombowcach będzie bardzo kosztowne. Jak omówiono w tym samym materiale, sterowce były pierwszymi lotniskowcami.
Koncepcję sterowca-lotniska można z powodzeniem odtworzyć na współczesnym poziomie technologicznym w celu rozwiązywania problemów w lokalnych konfliktach.
Przypuszczalnie stworzenie sterowca typu Atlant o nośności 60 ton i wysokości lotu ponad 5000 metrów umożliwi opracowanie na jego podstawie sterowca przewoźnika z rozmieszczeniem kilku typów UAV o małych i średnich gabarytach, a także paliwo i broń do nich oparte na autonomicznym użytkowaniu przez 2-4 tygodnie. Konstrukcja samych bezzałogowych statków powietrznych powinna być maksymalnie uproszczona, aby obniżyć ich koszt.
Liczba UAV na pokładzie może się różnić w zależności od ich wagi i wielkości. Dla bezzałogowych statków powietrznych typu „Forpost-M” za optymalną liczbę można uznać około 12-16 bezzałogowców, aby zapewnić możliwość przebywania w powietrzu przez 24 godziny 3-4 bezzałogowców w wersji trzyzmianowej lub 6- 8 w wersji dwuzmianowej. Na pokładzie sterowca przewoźnika muszą znajdować się również operatorzy kontrolujący UAV, których liczba jest ustalana na podstawie liczby UAV i zmian roboczych.
Scenariusz zastosowania sterowca lotniskowca UAV
Na przykład w trakcie lokalnego konfliktu konieczne jest przejęcie kontroli nad miastem, które stało się twierdzą bojowników i wymaga znacznych sił do przejęcia go przez oddziały rządowe. Bezpośredni szturm może prowadzić do dużych strat wśród personelu, użycie samolotów bojowych i śmigłowców wymaga znacznych środków finansowych. Ponadto współczesne myśliwce słabo nadają się do pokonania różnych grup bojowników, a samoloty szturmowe Su-25 i śmigłowce bojowe są podatne na ostrzał wroga.
Sterowiec lotniskowca zajmuje z góry określoną pozycję nad miastem (lub z boku, w niewielkiej odległości). Wysokość lotu powyżej pięciu kilometrów sprawia, że jest niewrażliwy na systemy obrony powietrznej bojowników. Ponadto może być wyposażony w środki do przeciwdziałania atakom MANPADS, takie jak „President-S”.
Po osiągnięciu pozycji sterowiec lotniskowca wystrzeliwuje BSP na patrol. Patrolowe UAV powinny być wyposażone w broń o minimalnym koszcie - kierowane i niekierowane bomby o małej średnicy, niekierowane pociski lotnicze, broń strzelecką i granatniki itp. Wykrycie przeciwnika odbywa się zarówno za pomocą rozpoznania UAV, jak i za pomocą rozpoznania sterowca lotniskowca, który po wykryciu celu kieruje do niego najbliższy UAV. Sterowiec przewoźnika pełni służbę przez dwa tygodnie, po czym zostaje zastąpiony innym sterowcem przewoźnika.
Głównym zadaniem sterowca lotniskowca i jego skrzydła jest ciągłe, całodobowe, wyczerpujące oddziaływanie na wroga. Każdy znaleziony cel musi zostać zniszczony tak szybko, jak to możliwe. Środki rozpoznania radarowego i termowizyjnego muszą zapewniać całodobowe wykrywanie wroga, a obecność sterowca lotniskowca w pobliżu strefy odpowiedzialności zapewni minimalny czas reakcji.
Po kilku tygodniach ciągłego uderzenia można się spodziewać, że wróg zostanie znacznie zdemoralizowany i poniesie duże straty w sile roboczej i broni. W przypadku podjęcia decyzji o ataku naziemnym, UAV ze sterowca lotniskowca muszą zapewnić bezpośrednie wsparcie lotnicze siłom naziemnym. Biorąc pod uwagę specyfikę wykonywanych zadań, sterowiec przewoźnika UAV nie powinien wchodzić w skład Sił Powietrznych, lecz sił lądowych, działających bezpośrednio w ich interesie, co pozwoli na osiągnięcie maksymalnego poziomu interakcji pomiędzy operatorami UAV a ziemią żołnierski.
Alternatywne umieszczenie BSP na bazie naziemnej będzie wymagało albo zaangażowania modeli o większym zasięgu lotu, a co za tym idzie wyższych kosztów lotu, albo wyposażenia bazy w pobliżu strefy odpowiedzialności i jej obrony. W każdym razie czas reakcji zostanie wydłużony, a zdolność wykrycia wroga zmniejszona.
Jak widzieliśmy w powyższej tabeli, koszt lotu średniej wielkości UAV typu Predator wynosi około 4000 USD, koszt lotu małego UAV powinien być porównywalny lub niższy niż koszt światła OV-10 Bronco samolot szturmowy (1000 USD) z tej samej tabeli. Połączenie niskiego kosztu lotu UAV i niskiego kosztu eksploatacji sterowca, który zwykle jest przedstawiany przez ich twórców jako zaleta tego typu samolotów, znacznie obniży całkowity koszt wsparcia lotniczego w lokalnych konfliktach. Utrata małego BSP jest również znacznie mniej wrażliwa niż utrata średniej wielkości UAV, nie wspominając o utracie załogowych samolotów i śmigłowców.
W czasie pokoju sterowce lotniskowca mogą służyć do kontrolowania rozległych odcinków rosyjskiej granicy państwowej, zapewniając wykrywanie i, w razie potrzeby, niszczenie przemytników, bojowników lub grup terrorystycznych. Na przykład strefa kontroli sterowca lotniskowca z bezzałogowym statkiem powietrznym Forpost-M może wykonać okrąg o średnicy 300-400 km.
Wyjście
Historia sterowców nie zakończyła się tragedią Hindenburga. Nowe rozwiązania techniczne, nowe zadania i wyzwania mogą pomóc niebiańskim gigantom zająć swoją niszę na niebie. Najbardziej obiecujące kierunki rozwoju sterowców można uznać za zapewnienie łączności rozpoznawczej i przekazywania, a także dostarczanie masywnych, nieporęcznych ładunków na duże odległości z możliwością pracy w niewyposażonych miejscach. Odrębnym kierunkiem rozwoju sterowców może być tworzenie sterowców przewoźnika UAV do wykorzystania w lokalnych konfliktach przeciwko wrogowi niewyposażonemu w nowoczesne systemy obrony powietrznej.
