Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

— что спектры БПЛА типа «квадрокоптер» и «моноплан» имеют ярко выраженные гармонические составляющие с частотами, кратными частоте вращения винта, при этом спектр акустического сигнала «квадрокоптера» шире, чем у моноплана, что объясняется некоторым различием режимов работы их двигателей в процессе полета или при работе системы компенсации ветровых возмущений;

— для акустических сигналов БПЛА, при их когерентном накоплении, в спектре наблюдаются гармоники с частотами до 8-10 кГц, при этом при наблюдении БПЛА самолетного типа под малыми углами к направлению его движения структура спектра изменяется незначительно, что дает возможность применять накопление акустических сигналов на длительных интервалах времени;

— одним из признаков для классификации БПЛА могут быть характерные изменения спектра акустического сигнала при изменении режимов работы двигателя БПЛА.

Основными недостатками, ограничивающими применение акустических систем при решении задач обнаружения БПЛА, являются [111]:

— низкая точность определения координат БПЛА;

— небольшие рубежи обнаружения БПЛА: до 1,5–2 км по дальности и до 1 км по высоте;

— низкая чувствительность.

В работе [112]представлены следующие значения дальностей обнаружения БПЛА средствами АР:

— планерный БПЛА с электрическим двигателем — 100–200 м;

— вертолетный БПЛА с электрическим двигателем — 200–300 м;

— БПЛА с поршневым двигателем — до 2 км.

Однако, как показано в работе [113]акустические характеристики силовых установок малых БПЛА позволяют осуществлять скрытное их применение с высот более 50-500 м. Эти выводы подтверждаются опытом применения Грузией в Южной Осетии мини-БПЛА «Скайларк» (израильского производства), которые вели разведку на высотах 700-2000 м. При этом, не отмечено ни одного случая их визуального обнаружения с земли по звуку.

Однако несмотря на изначально пессимистические прогнозы в отношении использования средств АР для обнаружения малых БПЛА работы в этом направлении продолжаются. Так, японская компания ALSOK представила рабочую систему обнаружения и распознавания «БПЛА-квадрокоптеров» по звуку, который они издают при полете. Система обнаружения состоит из акустических датчиков с дальностью действия 150 м, камер наблюдения и базы данных, в которой содержатся данные об уникальных акустических сигнатурах, наиболее распространенных БПЛА. Разработчики утверждают, что данная система может точно определить модель БПЛА и направление его движения [114].

Эти данные и другие значения характеристик БПЛА, а также основных составляющих комплекса боевого применения БПЛА могут быть использованы при разработке системы мер противодействия этим средствам.

В настоящее время спектр задач, стоящих перед средствами ПВО, значительно расширился из-за появления таких новых средства воздушного нападения (СВН) как крылатые ракеты комплексов высокоточного оружия (ВТО), гиперзвуковые средства поражения, воздушно-космические самолеты и т. д. [115]. Однако, вышеперечисленные СВН уже много лет являются классическими целями ЗРК ПВО, поэтому задачи противодействия им являются относительно проработанными и хорошо исследованными. А вот задача противодействия БПЛА для ЗРК является относительно новой. Рассмотрим основные особенности применения комплексов ПВО для решения задачи огневого поражения БПЛА.

Рассматривая отечественное вооружение необходимо остановиться на комплексах войсковой ПВО, которые, по заявлению их производителей, могут эффективно противодействовать БПЛА: ЗРК «Тор-М1» и «Тор-2Э», «Бук-М2Э» и «Бук-М3», «Морфей», «Витязь», зенитные ракетно-пушечные комплексы (ЗРПК) «Панцирь-С1» и «Сосна» и т. д. [116].

Рис. 3.1. ЗРК «Тор»

Так ЗРК «Тор» позиционируется как одно из наиболее эффективных отечественных средств борьбы с малозаметными целями (первоначально — с крылатыми ракетами ВТО). ЗРК «Тор-М1» может обнаруживать и обрабатывать до 48 воздушных целей с ЭПР порядка 0,1 м² на дальностях до 27 км, и поражать их с вероятностью 0,56-0,98 на высотах 0,01-9 км и на дальности 1-12 км. Количество одновременно обстреливаемых воздушных целей — 2. Время реакции комплекса — 7,4 с. Модификация ЗРК «Тор-М2Э» может работать уже по 4-м воздушным целям одновременно. В варианте ЗРК «Тор-М2У» комплекс может также работать по 4-м воздушным целям, но при этом боекомплект ЗРК увеличен с 8 до 16 зенитных управляемых ракет (ЗУР) [117].

ЗРК «Бук» также предназначен для борьбы с воздушными целями, обладающими малой ЭПР — крылатыми ракетами ВТО, противорадиолокационными ракетами, а также с БПЛА. По заявлению производителя данный ЗРК может работать по 6 БПЛА одновременно, поражая их с вероятностью 0,7–0,9, на дальности 3-42 км и на высотах 0,015-25 км. Время реакции комплекса 15–18 с [118].

Рис. 3.2. ЗРК «Бук»

Рис. 3.3. ЗРПК «Панцирь-С1»

Перспективным комплексом ПВО, который специально ориентирован на борьбу с БПЛА, является ЗРПК «Панцирь-С1» (ранее известный как «Тунгуска-3»). Данный комплекс способен обнаруживать воздушные цели с малым ЭПР на дальностях до 20 км и поражать их с использованием как ракетного, так и скорострельного пушечного вооружения. Дальность поражения ракетного вооружения 2,5-20 км на высотах 0,015-10 км. Дальность поражения пушечного вооружения 0–3 км на высотах 0,2–4 км. Количество одновременно обстреливаемых воздушных целей — 2. Время реакции 4–8 с [119]. В 2019 г. был представлен прототип новой версии этого ЗРПК — «Панцирь-СМ», при этом окончательная разработка комплекса должна быть завершена в 2021 г. ЗРПК «Панцирь-СМ» будет оснащен новой радиолокационной станцией (РЛС) на основе фазированной антенной решетки (ФАР) с повышенными показателями по дальности обнаружения целей (до 75 км), их селекции и помехозащищенности. Комплекс получит новую ЗУР со скоростью полета примерно 3000 м/с против 1300 м/с, у существующего «Панцирь-С1». Предполагается повышение возможностей по поражению целей: по дальности — до 40 км, по высоте — до 15 км (для целей со скоростью не более 2 км/с). Возможно, комплекс будет представлен в двух вариантах исполнения — в оснащении только ЗУР и в варианте с ракетно-пушечным вооружением. В первом варианте боекомплект комплекса «Панцирь-СМ» составит 24 ЗУР, во втором — 12 ЗУР. Помимо этого, разработчиками рассматривается возможность создания небольших ЗУР, предназначенных для поражения микро БПЛА типа «квадрокоптер», а также минометных мин и снарядов реактивных систем залпового огня (РСЗО) [120].