Сейчас только ленивый не обсуждает тему перехвата разведывательного беспилотного летательного аппарата MQ - 9 "Reaper", запущеного с 71-й авиабазы ВВС США расположенной в Румынии в населенном пункте Кымпия-Турзий. Много было написано и озвучено по этому поводу, но хороших анализов этой ситуации и технических особенностей БПЛА к сожалению мало. В этой статье я постараюсь систематизировать и оценить почему же все случилось именно так, и какие потенциальные возможности могут реализовать наши военные специалисты из всего этого.
Начнем с разбора места "происшествия". Для более наглядной демонстрации я сделал склейку карт из репортажа одного из новостных агенств и реальную мореходную карту Черного моря. На ней хорошо видно , что "приземление" БПЛА произошло именно на границе резкого уменьшения глубин с 1700 до 136 метров. На первый взгляд ничего особенного, но, если учесть тот факт , что наши летчики не сбивали его ракетой , а именно пытались приземлить как можно в лучшем состоянии с помощью сброса топлива, то вырисовывается картина, тщательно спланированной операции. Целью которой не только было продемонстрировать решительность в защите государственных интересов, но и получить огромные бонусы от изучения и исследования этого БПЛА. Поэтому сбивать его начали именно над линией уменьшения глубины, для того, что бы как можно проще и быстрее извлечь все обломки и изучить. И вообще военная структура и подготовка к разным провокациям и ситуациям не подразумевает "импровизацию на ходу", кто ближе знаком с организацией ВС РФ, тот со мной согласится. С моментом и местом мы разобрались, теперь попробуем разобрать подробно, что это за БПЛА, из чего состоит, на что способен и попробуем на вскидку непрофессионально посчитать, что мы можем сэкономить на обратном инжинеринге.
Общие характеристики MQ-9
MQ-9 Reaper представляет собой , беспилотный летательный аппарат, построенный с использованием нормальной аэродинамической схемы. Крыло прямое (то есть с нулевой стреловидностью), большой длины. На модификации MQ-9 Reaper ER Long Wing имеются винглеты у крыльев, благодаря которым достигнуто некоторое улучшение основных аэродинамических характеристик.
Тактико-технические характеристики
Длина БПЛА - 11 м.
Размах крыльев -20 м.
Высота - 3,81 м.
Вес БПЛА без топлива и оружия - 2,223 тонны.
Максимальный взлетный вес - 4,76 тонны.
Запас топлива - 1,8 тонны.
Полезная нагрузка - 1,7 тонны.
Максимальная скорость - 482 км/ч.
Крейсерская скорость - 313 км/ч.
Продолжительность полета - 20 часов при полной загрузке.
Максимальная дальность полета - 1 900 км.
Практический потолок - 15 420 м.
Эксплуатационный потолок - 7 500 м.
Модификации БПЛА
- MQ-9 Block 1. Впервые продемонстрирован весной 2012 года. Этот БПЛА отличался усиленным шасси и наличием дополнительных баков для горючего. Продолжительность полета увеличена до 37 часов.
- MQ-9 Block 5. Представляет собой результат дальнейшего усовершенствования модификации Block 1. Дрон оснастили более мощным двигателем, установили вторую радиостанцию, предприняли меры по усилению защиты каналов связи. (по неподтвержденным данным сделанный на этой модификации SeaGuardian затоплен у берегов Крыма)
- MQ-9 Reaper ER. Эта модификация отличается от базовой заметно увеличенной длиной крыла, оснащенного загнутыми вверх оконцовками (винглетами). Продолжительность непрерывного полета увеличена до 43 часов.
- MQ-9 Mariner. Разработан для ВМС США и способен взлетать с авианосца. Шасси сделаны более прочными и короткими, добавлен крюк для посадочного троса, крылья сделаны складывающимися. Отличается рекордно большой продолжительностью полета – до 49 часов.
- MQ-9 Guardians. Модификация, разработанная для американской службы таможенного и пограничного контроля. Работает в береговой охране.
Двигатель Honeywell TPE 331-10
Военное обозначение: T76 - турбовинтовой двигатель. Первоначально был разработан в 1959 году для военных вертолетов в 2х вариантах турбовальный и турбовинтовой. С 1999 года выпускается компанией Honeywell Aerospace. Мощность разных моделей этого двигателя варьируются от 575 до 1650 лошадинных сил (от 429 до 1230 кВт).
Общие характеристики
- Тип: Одновальный турбовинтовой со встроенной коробкой передач.
- Длина: 1088 мм.
- Диаметр: 530 мм.
- Сухой вес: 175 кг.
- Компрессор: двухступенчатый центробежный.
- Камеры сгорания: обратные кольцевые.
- Турбина: трехступенчатая осевая
- Максимальная выходная мощность: 940 л.с. (700 кВт).
- Общий коэффициент давления : 10,55: 1.
- Удельный расход топлива: 325 г / кВтч.
- Мощность к весу отношение: 4,01 кВт / кг.
Что конкретно может быть интересно российским специалистам? Во-первых, новые технологии в двигателе внутреннего сгорания. Они позволяют увеличить продолжительность полета и скорость самого аппарата.
Материалы
Внешняя обшивка, композитные материалы, которые позволяют снизить радиолокационную заметность. Из-за того, что он почти на 90% сделан из углеводородного волокна, при своих габаритах весит очень мало.
Система "свой-чужой" Mk 12 (Mark 12)
В вооруженных силах стран – участниц НАТО для определения государственной принадлежности летательных аппаратов используется система радиолокационного опознавания Мк12 (MARK-XII), представляющая собой единый радиотехнический комплекс, включающий самолетные (корабельные) радиолокационные запросчики и ответчики, а также наземные радиолокационные запросчики. Все они образуют двусторонние линии связи: «земля-самолет», «земля-корабль», «самолет-самолет», «самолет-корабль», «корабль-самолет», «корабль-корабль».
Система Мк12 может функционировать в шести режимах. Режимы «1», «2» и «4» используются только в военных целях, а режимы «3/А», «С» и «S» – в интересах гражданской авиации. Режимы работы аппаратуры системы Мк12 отличаются криптостойкостью и количеством передаваемой в импульсе информации. Так, в режиме «1» в ответе на запрос применяется 64 кодовые комбинации. При этом передается только информация о выполняемой запрашиваемым объектом задаче. Для получения бортового номера запросный сигнал передается в режиме «2», в котором может формироваться уже более 4000 кодовых комбинаций.
Cистема распознавания "свой-чужой", секретнейшая для любой армии, но опять же, это чисто "железо". Что касается программного обеспечения (soft), скорее всего, оно защищено на такой случай, и всё ценное там уничтожается. Система уже попадала в наши руки на Ближнем Востоке. Срочно заменять систему "свой-чужой" НАТО не придётся, поскольку в этой аппаратуре формально есть, а неформально нет ничего секретного, как и в нашей аппаратуре. И там, и там секретны не компоненты и схемы, а коды запроса и ответа. Эти коды сразу же заменяются в подобных случаях.
Радиолокатор (БРЛС) AN/APY-8 Lynx II
Всепогодный радар высокого разрешения с синтезированной апертурой, позволяет определять и индицировать движущиеся цели , создает фотографические радиолокационные изображения с максимальным разрешением 10 см.
Тактико технические характеристики
- Тип РЛС - РЛС с синтезированной апертурой.
- Рабочий диаппазончастот - 12,5 - 18 ГГц (длинна волны 2,4 - 1,6 см).
- Мощность излучения передатчика - 320 Вт.
- Разрешение - 10-30 см на разной дальности.
- Дальность оптимального изображения с разрешением 10 см - 4 - 25 км.
- Дальность приема изображения с разрешением 3 м - 70 - 90 км.
- Угол обзора - 50 - 130 градусов.
- Минимальная скорость цели для определения движения - 10 км/ч.
- Вес станции - 36 кг.
Станция имеет пять основных режимов.
1. "Режим геопривязки" - В режиме геопривязки оператор выбирает на земле полосу, которую необходимо отобразить. Затем Lynx 2 получает серию изображений вдоль указанной полосы и сопоставляет их в единое цельное изображение (причем ЛА-носитель в этом режиме может перемещаться в любом направлении относительно выбранной к отображению полосы) .
2. "Режим привязки к маршруту" - В режиме привязки к маршруту оператор задает точку на некотором расстоянии от БПЛА, после чего РЛС начинает прием изображений , находящихся на линии между текущим положением и указанной точкой до тех пор , пока полное изображение наблюдаемой области не будет построено.
3 "Режим наблюдения за областью" - оператор обозначает задает координаты точки на поверхности земли, БРЛС начинает просматривать этот участок до тех пор, пока не получит любой другой команды , причем как и в двух предыдущих случаях, изображение может быть получено в любом направлении от носителя.
Этот режим обеспечивает существенно лучшее разрешение, чем режим геопривязки и привязки к маршруту , а также поддерживает возможность автоматического увеличения изображения.
4. "Режим поиска движущихся наземных объектов" - РЛС способна проводить обзор в поле 270 градусов , обнаруживая и выделяя все движущиеся цели со скоростью выше 10 км/ч.
5. "Режим определение изменений по сопоставлению изображений" - в этом режиме два изображения , полученные БРЛС в различные моменты времени накладываются друг на друга , и обнаруженные различия в яркости / контрасте отдельных элементов изображения выделяются при выводе на экран. Данный режим может может применяться параллельно с режимами геопривязки и привязки к маршруту , а в ходе сопоставления образов могут быть использованы данные с библиотеки образов, размещенной на наземной станции управления.
Получение подробной информации о этой станции и запоминающих устройств позволит понять возможности вероятного противника по сбору данных. А это в свою очередь позволит совершенствовать способы маскировки в радиодиапазонах, а также способы подавления этих систем. Кроме того, будет получено представление о том, что видит вероятный противник на наших объектах. Ну и для реверс-инжиниринга такая информация тоже пригодится.
Мультиспектральная система наблюдения
AN/AAS-52 и лазерный дальномер-целеуказатель
Предназначена для наблюдения, записи и трансляции в видимом и тепловом диапазоне , обнаружения целей , их опознания и измерения расстояния до них. Посредством AN/AAS-52 наблюдение может осуществляться в обзорном режиме , в режиме слежения за выделенными объектами и смешанных режимах. При необходимости встроенный в лазерный целеуказатель может применяться для целеуказания и последующего наведения оружия как своего , так и взаимодействующих средств.
- Тактико-технические характеристики.
- Поле зрения в зависимости от режима:
Максимальное - 34 на 45 градусов.
Большое - 17 на 22 градуса.
Среднее - 5,7 на 7,6 градусов.
Суженное - 2,8 на 3,7 градусов.
Узкое (ИК и ТВ) - 0,47 на 0,63 градусов.
Точечное (ИК) - 0,23 на 0,31 градусов.
Точечное (ТВ) - 0,08 на 0,11 градусов.
- Увеличенное изображение 2:1 и 4:1.
- Угол обзора по азимуту - 360 градусов.
- Угол обзора по высоте - -135 -+ 40 градусов.
- Скорость вращения турели 2 град/секунду
- Интефейс обмена данными - MIL - STD - 1553.
- Формат вывода изображения RS - 170.
- Рабочее напряжение - 28 В.
- Диаметр турели - 55,9 см.
- Вес - 130 кг.
Станция радиотехнической разведки AN/ALR-69A.
Цифровая станция радиоразведки предназначена для предупреждения пилота с помощью звукового сигнала тревоги и графического отображения на дисплее направления и характера обнаруженных сигналов РЛС. Она определяет идентичность радиолокационного сигнала, сравнивая его сигнатуру с базой данных известных РЛС, чтобы определить вид, конкретную модель в том числе является ли источник дружественным или вражеским. Так же автоматически определяет его место положение методом триангуляции с одного носителя. Активирует при необходимости соответствующие контрмеры для устранения непосредственной угрозы. (Отстрел пассивных ловушек или активных излучателей). Обеспечивает автоматическое беспоисковое по частоте и направлению обнаружение излучений РЛС в 16 каналах диапазона 2-20 ГГц с круговым обзором по азимуту на 360°. По неподтвержденным данным станция на поздних выпусках встраивается подфезюляжно в стандартной комплектации. (На первых версиях устанавливалась станция AN/ALR-67 и ловушками-имитаторами ADM-160 MALD.)
Ловушка-имитаторами ADM-160 MALD.
Ложная цель, оснащенная системами РЭБ. Предназначена для постановки помех, имитации полёта боевого самолёта, в роли мишени или ложной цели. Оснащён системой имитации РЛС-сигнатур СВЧ, УКВ и микроволновых частот для достижения реалистичного моделирования практически любых дозвуковых самолетов, от F-117 до B-52. Система управления использует инерциальную и GPS-навигацию, пред-программированное полетное задание может содержать до 256 точек, однако может быть изменено оператором самолета-носителя. Одноразовый, с убирающимися крыльями.
Лётно-технические характеристики
- Длина 2,38 м
- Размах крыла 0,65 м
- Диаметр 15,2 см
- Вес 45 кг
- Потолок 9000 м
- Дальность полёта 460 км (ADM-160) — 575 км (ZADM-160B)
- Двигатель: турбореактивный Hamilton Sundstrand TJ-50
- Тяга двигателя 220H
Станция радиосвязи AN/ARC-210.
Многорежимная интегрируемая система радиосвязи AN/ARC-210 обеспечивает устойчивую к помехам двухстороннюю передачу цифровых данных и аналоговых сообщений как в пределах радиогоризонта , так и посредством спутниковой связи. Отличительной чертой системы является ее модульная архитектура, обеспечивающая точную настройку необходимых функциональных возможностей в зависимости от намерений пользователя. Время наработки на отказ 1 100 часов. Главным предназначением станции является связь и обмен информацией с оператором БПЛА.
Бортовая система обмена данными L-3 communications tactical common datalink
3-Link ATE представляет собой набор аппаратных решения подключения к сети MR-TCDL , предназначенный для применения на ЛА и способный поддерживать два канала связи в пределах прямой видимости и один канал спутниковой связи. Основная задача 3-Link ATE – объединение нескольких ЛА в подсеть внутри глобальной информационной сети боевой операции посредством сертифицированного JTEL программного обеспечения систем радиосвязи посредством коммутационной матрицы с IP-ethernet протоколом , обладающей гигабитной пропускной способностью
3-Link ATE обеспечивает обмен данными , голосовыми сообщениями и видеоизображениями между интегрированной системой связи , летательными аппаратами, стационарными и подвижными наземными платформами , входящими внутрь сети обмена тактической информации , с пропускной способностью до 52 Мбит/с. Используя малогабаритную направленную антенну 241 мм для каналов передачи данных типа "воздух-воздух", обеспечивается дальность связи свыше 200 морских миль (370 км).
Технические характеристики
- Две линии передачи данных.
- X и Ku радиочастотные диапазоны.
- Каналы ретрансляции.
- Полноскоростные CDL-каналы.
- Приложения A и B ATE оборудования.
- Шифрование данных по типу "Type 1" и AES.
- Разделение Ethernet данных и данных управления.
- Аудио и видео данные.
- Всенаправленные и направленные антенны.
Подвесной контейнер с системой постановки гидроакустических буев ASW (anti-submarine warfare)
Система представляет собой приемную радиоаппаратуру сигналов с РГБ (радиогидроакустических буев). С этими контейнерами используются пассивные буи типа AN/SSQ-36B, пассивные направленные AN/SSQ-53G и активные AN/SSQ-62. В зависимости от типа буев, боекомплект одного блока составляет от 10 до 20 изделий. РГБ представляет собой относительно небольшую (обычно 13 сантиметров в диаметре и 91 см в длину) одноразовую гидроакустическую систему, которая сбрасывается с самолетов или кораблей, ведущих противолодочный поиск.
AN/SSQ-62 (модификации AN/SSQ-62B/C/D/E) — американский одноразовый активный активизируемый по радиокоманде РГБ системы DICASS (Directional Command Activated Sonobuoy System, направленный активизируемый гидроакустический буй). Обеспечивает определение дальности, азимута и доплеровских характеристик подводных целей.
технические характеристики
- Частотный диапазон — 10 Гц ... 20 кГц
- Глубина погружения гидрофона — 18 ... 300 м
- Длительность функционирования — 1, 3 или 8 часов
- Частота передатчика — 31 фиксированная частота в диапазоне 163–173 МГц
- Мощность передатчика — 1 Вт
Контейнер с противолодочными гидроакустическими буями (ASW) обеспечивает возможность постановки гидроакустических буев, а также беспилотных летательных аппаратов (SUAS) или боеприпасов (CLT).
Вероятней всего именно эта модификация была затоплена у берегов крыма, судя по фотографиям опубликованных с самолета Су-27. Ниже приведена фотография модели беспилотника в комплектации MQ-9 SeaGuardian. Контейнеры с буями крепятся на стандартные места подвески под углом к внешней стороне крыла. Так же для приема радиосигналов от гидроакустических буев устанавливается дополнительная аппаратура и
антенна которая находится позади оптикоэлектронной турели.
Заключение.
Несмотря на крики "диванных экспертов" о том , что "у нас есть свои беспилотники!", "сами можем построить!", "в нем ничего нет интересного!", любой специалист, разработчик и "технический хирург" многое отдаст за возможность "поковыряться" в расчлененном теле MQ-9. США на сегодняшний день передовые разработчики беспилотных летательных аппаратов , и по характеристике эффективности и возможности несения боевой нагрузки, ни один беспилотник одноклассник в мире даже на половину не приблизился к характеристикам MQ-9. И это не результат какого-то одного технологического решения, это сумма многих новшеств, а это в свою очередь миллиарды долларов на разработку , реализацию и оптимизацию всех сегодняшних достижений в различных специальных областях. И к тому же, это не самый главный козырь который достанется ВС РФ, самое главное это то, что после изучения найденых деталей можно будет понять как ему эффективно противодействовать или вообще "угнать"! Напомню на сегодняшний день этих бпла свыше 300 официально заявленных и сколько еще не заявленных у спецслужб и специальных поставок союзникам. Если научиться эффективно им противодействовать или перехватывать, то ущерб будет расти в геометрической прогрессии. Ну и конечно же всё зависит от степени сохранности упавшего в воду беспилотника.
P.S. Уважаемые читатели, если кто то желает писать статьи о военных технологиях, приглашаю к сотрудничеству!
