Часть 1
Давно задолжал вам, читатели, статью на эту тему,
Интерес к ПВО у читателей немалый. Одни ругают, другие хвалят. Время такое. Продолжаю посильно популяризацию знаний по этой теме.
Семь лет ведения ПВОшного канала на Дзен дали мне знание о том, что мои читатели слабо представляют способы и методы наведения ракет. Количество комментариев, в которых я оспаривал утверждения, что зенитные ракеты наводятся в «упреждённую точку» по принципу «выстрелил и забыл»» таково, что из них можно было бы составить десяток статей. Но сейчас я попытаюсь собрать это под одним заголовком. Постараюсь изложить это стилем, близким к телеграфному. Чтобы упредить критиканов, скажу – близким к нейросетевому. Но, честное пионерское – сам писал. Зуб даю!
***
Итак, бесчисленные авторы, пишущие на темы ПВО валят в одну кучу:
- виды локации цели
- способы (системы) управления ракетой
- методы наведения ракеты.
А приводимое в серьёзной литературе разделение не помогает неспециалисту, только усиливает путаницу.
Предлагаю другой путь.
ВИДЫ ЛОКАЦИИ
легко понять из этой схемы. Это касается и радиодиапазона, и ИК, и видимого света, и лазерного излучения. Можно ещё упомянуть разнесённую локацию, как сходную с локацией «на просвет», но где приёмник не использует прямой сигнал от передатчика, хотя и синхронизирован с ним. Я думаю, писать много слов не нужно, всё наглядно, просто внимательно рассмотрите картинку.
Гравитационная, магнитная локация – это другое))). В ПВО не используются. Акустическая – для наведения ракет или обзора воздушного пространства принципиально непригодна, но для распила денег очень хороша. Про квантовую уже и журналистам сказки рассказывать надоело. Все остальные варианты сводятся к этим пяти.
СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ
ракетой разделяются по тому, где измеряются координаты цели и ракеты и где вырабатываются команды управления ракетой, как летательным аппаратом. Это поясняют следующие схемы. Почти весь текст и пояснения поместились непосредственно на
изображениях.
Существующее разделение способов даже в технической литературе для специалистов не очень показательно
- автономное
- телеуправление
- теленаведение
- самонаведение
- комбинированное
Автономное наведение ЗУР – чистая выдумка. Может только первые 2 секунды полёта по программе до влёта в матрицу захвата ракеты на управление. Но это не наведение на цель. Для наведения зенитных управляемых ракет нужно знать, где находится цель. То есть нельзя системе управления абстрагироваться от всего мира и наводить ракету в какую-то заранее выбранную точку. Для стрельбы по неподвижным целям это возможно. Но самолёты, ракеты и БПЛА движутся. И отнюдь не прямолинейно.
Радиокомандное наведение (TV-1)
Самый простой способ управления ракетой. Позволяет снизить конструктивную сложность зенитной ракеты – ей не нужна будет ГСН, мощный вычислитель для команд, более сложная электроника, соответственно более мощный БИП – бортовой источник питания, и целый ряд других устройств. Это позволяет уменьшить стоимость зенитной управляемой ракеты – ЗУР. Однако с дальности 40 км ошибки определения координат ракеты и цели становятся слишком большими, а к 70 км уже недопустимыми. Это непреодолимое ограничение. Способ относится к телеуправлению.
Комбинированное наведение
Этот способ комбинирует программное управление (как сказано выше это не автономное наведение, потому что на стартовом участке ракета летит по программе, но не наводится на цель), радиокомандное наведение и полуактивное самонаведение. На сегодня - это основной способ для ЗРК средней и большой дальности: С-300/400/500, MIM-104 Patriot. Полуактивное наведение на терминальном участке может быть заменено активным. Пример – ракеты С-400 48-й серии полуактивные, а 9М96 и 40Н6 с активным самонаведением. Вопреки распространённому мнению способ не даёт увеличения огневой производительности ЗРК. Радар комплекса всё равно сопровождает цель и ракету до самой точки встречи.
Полуактивное самонаведение
По-моему, всё наглядно и понятно.
Не повторять самостоятельно! Всё равно не получится!)))
Активное самонаведение
Почему ракета не использует активное самонаведение со старта?
Потому что на большую дальность её потенциала не хватает. Размер имеет значение. Есть такой параметр – апертура. Принято думать, что это наибольший линейный размер антенны, но на самом-то деле это скорее эффективная площадь, через которую антенна обменивается энергией с электромагнитным полем. Она не всегда равна геометрической площади антенны. Например, для зеркальной антенны - вырезки из параболоида вращения, апертура будет равна площади круга его сечения, для волноводно-щелевой будет равна площади всех щелей в волноводах. Чему равна апертура множества других антенн только их конструкторы могут сказать. Но в целом, размер антенны непосредственным образом влияет на диаграмму направленности и коэффициенты усиления на приём и передачу. И тут сразу становится ясно, что соотношение размеров антенн РЛС и ГСН явно не в пользу последней. Диаметр корпуса ракет 48Н6 порядка 0.5 м, 9М96 0.3 м, а размер антенн ЗРК 3х4 м. По доступному весу аппаратуры и мощности источника питания наземная РЛС или БРЛС истребителя тоже превзойдут ГСН. Отсюда и значительно меньшая дальность действия ГСН. ЗУР нужно подвести к рубежу включения активной локации своей головкой (порядка 20-40 км) каким-то способом – подсветом и полуактивным наведением, радиокомандами и т.п. Господа журналисты и блогеры! Усекайте! Никакого «выстрелил и забыл»!
Пассивное самонаведение
Всё примитивно просто. Головка самонаведения ракеты захватывает инфракрасное излучение от цели. Как правило это излучение сопел двигателей. Команды наведения вырабатываются на борту, после пуска никакой связи с землёй ЗУР не имеет. Да, современные ГСН могут сопровождать цель не только по инфракрасному излучению, но и по ультрафиолетовому. Или даже в обоих диапазонах одновременно. Так что подобрать спектр ЛТЦ – ложных тепловых целей или в простонародье «тепловых ловушек» иногда и невозможно.
Метод наведения таких ракет - как правило "Метод погони" см ниже.
Наведение «В луче» или «По лучу»
Применяется такой способ управления только с лазером сопровождения, но не с РЛС. Для радаров невозможно получить такие узкие диаграммы направленности как лазерный луч.
Ракета должна удерживаться в луче на его оси. Луч всегда имеет некоторую расходимость, иногда специально делается коническое сканирование луча. Такой способ управления относится к теленаведению. Сейчас он встречается редко и применяется только в лазерных ПЗРК. Например, это три ПЗРК: Starstreak - Англия, ADATS– Швейцария-США, RB-70 – Швеция.
В ПЗРК Starstreak в качестве поражающей части применяются три вольфрамовые «микроракеты», их ещё называют «дротики», длиной 450 мм и диаметром 20 массой по 0.9 кг. У них смещённый к хвосту центр масс (то самое «смещение ЦТ»), да ещё и 0.45 кг мощного ВВ в каждом, и они производят большие разрушения цели. После отделения разгонной ступени, дротики своими системами управления выстраиваются в луче в треугольник со стороной 1 м. Это по-прежнему «управление по лучу», но с некоторой «дельтой». Избегать столкновений, видимо удаётся из-за неодновременности отстыковки от бустера. Таким образом создаётся небольшое расхождение и вдоль луча.
В СВО был случай, когда таким комплексом была отрублена хвостовая балка вертолёта Ми-28.
Забегая вперёд, скажу, что при таком способе управления получается вариант метода наведения «Погоня» без команд с земли – ЗУР сама себе вырабатывает команды по снижению интенсивности зондирующего сигнала при отклонении от оси луча (оси равносигнальной зоны при двух лучах), следящего за целью. То есть ось ракеты всегда направлена по оси луча — на цель. Как нос собаки на зайца.
Ракета ПЗРК Starstreak. Общего обтекателя пакета дротиков нет.
Вот вроде бы и все способы управления зенитной ракетой. Некоторые авторы утверждают, что есть ещё некий автономный способ. Если они не имеют в виду самонаведение, то такое утверждение безграмотно. Для наведения зенитных управляемых ракет нужно знать, где находится цель. То есть нельзя системе управления абстрагироваться от всего мира и наводить ракету в какую-то заранее выбранную точку.
Сложно? Это я ещё про
МЕТОДЫ НАВЕДЕНИЯ
рассказывать не начал. И тут сложность в первую очередь не для читателя, а для автора. Как без формул попонятнее рассказать про то, о чём написаны десятки монографий и диссертаций, как раз с жуткими формулами, усыпающими их страницы?
Желающих глубоко понять вопрос, отсылаю к классическому труду «Стрельба зенитными ракетами» генерал-майора, доктора технических наук Фёдора Константиновича Неупокоева - основоположника тактики зенитно-ракетных войск Советского Союза.
Страшно? И так вся книга!)))
Я же вместо формул использую графику.
Вы, наверное, будете удивлены, но методы наведения зенитных ракет были выработаны задолго до появления самих ракет. Потому что когда-то это были методы наведения управляемых торпед.
Классическую таблицу двухточечных и трёхточечных методов приводить не буду. На сегодняшний день из неё применяются только несколько. Про них и расскажу.
Но на этом я вынужден прерваться – статья достигла объёма 12000 знаков, редкий читатель одолевает за один подход столько, а мне хочется рассказать ещё много чего. Постараюсь выложить вторую часть завтра.
Предыдущая статья «Конец эры традиционных ЗРК? Ошибочный прогноз» набрала немало просмотров
Не стал всё же развивать канал в МАХ, люди понаставили ВПНов и по-прежнему пользуются Телеграммом.
Вот этот канал я использую для анонсов новых статей, подписавшиеся первыми узнают об их выходе
А здесь собираются интеллигентные знающие люди и как в каждой Курилке обсуждают разные вопросы, не всегда про ПВО