Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

— разработка теоретических основ и научных методов эффективного противодействия применению именно БПЛА в мирное время и в условиях городской инфраструктуры, а также борьбы с ними в военное время до сих пор не получила масштабного развития.

Критерием экономической целесообразности применения средства поражения ЗРК по воздушной цели типа БПЛА является соотношение стоимостей:

C БПЛА+ С ущ≥ C пор,

где: C БПЛА— стоимость БПЛА и расходов на его эксплуатацию в процессе выполнения боевой задачи; С ущ— суммарная стоимость наносимого БПЛА ущерба; C пор— суммарная стоимость средств поражения, расходуемых комплексом ПВО, необходимых для поражения БПЛА с требуемой вероятностью Р пор треб.

Если средством ПВО используются однотипные средства поражения (зенитно-управляемые ракеты, артиллерийские снаряды и т. д.), каждое из которых имеет стоимость C 1 и поражает БПЛА с вероятностью Р пор 1, то для гарантированного поражения БПЛА с вероятностью P пор требтребуется выполнить условие:

P обн P зап(1 — (1 — P пор 1) N пор ) ≥ P пор треб,

где: Р обн— вероятность обнаружения БПЛА средствами обнаружения комплекса ПВО; Р зап — вероятность своевременного запуска средств поражения по БПЛА; Р пор 1— вероятность попадания средства поражения в сферу с радиусом r , в которой укладывается не менее 50 % поражающих элементов, имеющих кинетическую энергию достаточную для нанесения критических повреждений БПЛА; N пор— количество средств поражения, необходимое для поражения БПЛА.

Откуда:

N пор= [log (1- P пор1)(1 — P пор треб/ P обн P зап)],

где: [] функция округления до наибольшего целого.

Учитывая вышеуказанное, суммарная стоимость средств поражения C пор, расходуемых в интересах поражения одного БПЛА, будет равна:

C пор= N пор C 1.

Как видно из вышеуказанных функциональных зависимостей, процесс поражения БПЛА существенно зависит не только от стоимостных и вероятностно-боевых показателей средств поражения ЗРК, но и от характеристик комплекса ПВО в части своевременного обнаружения БПЛА, а соответственно — от своевременности применения средств поражения.

Основными средствами ПВО, используемыми для противодействия БПЛА, являются [175]:

— ЗРК средней дальности с дальностью перехвата до 100 км;

— ЗРК малой дальности с дальностью перехвата до 30 км;

— ЗРК ближнего действия с дальностью перехвата до 10 км;

— ЗРПК с РЛС с дальностью перехвата до 10 км;

— ЗРПК с оптической станцией наведения с дальностью перехвата до 5 км;

— ПЗРК с дальностью перехвата до 7 км;

— ЗСАУ с дальностью перехвата до 2 км;

— ЗАУ с дальностью перехвата до 1,5 км;

— ЗПУ с дальностью перехвата до 1,5 км.

При этом, очевидно, что для каждого средства ПВО имеется своя цель.

Далее будут подробно рассмотрены особенности применения против БПЛА основных средств огневого поражения ПВО — зенитной артиллерии и управляемых ракет.

Рассмотрим вариант применения против БПЛА средств артиллерийского вооружения — ЗАУ и ЗПУ. Данные средства, в настоящее время рассматриваются как наиболее перспективные для борьбы с малогабаритными БПЛА, а также как средства перекрытия «мертвой зоны» ракетного вооружения ЗРК ПВО.

Правило знаков и определение промаха снаряда D p при прохождении окрестности БПЛА показано на рис. 3.16. Исходя из конструктивных особенностей БПЛА можно выделить две зоны поражения, попадание снаряда в которые приводит к различным последствиям [176].

Первая зона — область гарантированного поражения. Это область, попадание снаряда в которую приводит к неизбежному разрушению конструкции БПЛА. Например, для многодвигательного БПЛА со взлётной массой 100–150 кг диаметр этой зоны составляет 0,95 м [177].

Вторая зона — область возможного поражения, которая обусловлена низкой конструктивной плотностью БПЛА, что существенно снижает вероятность попадания снаряда в какой-либо значимый элемент конструкции с последующим его разрушением.

При этом, надо иметь ввиду что разрушение периферийного элемента конструкции может привести к нарушению его целостности и потере функциональной работоспособности, но не всегда может привести к такому же эффекту для всего БПЛА. Например, поражение лопасти и её разрушение одного из воздушных винтов малого БПЛА (количество воздушных винтов — не менее 4) приведёт к полной утрате функциональной работоспособности одного винта, а для всего БПЛА это приведёт лишь к снижению его эксплуатационных возможностей [178].

Рис. 3.16. К определению величины промаха снаряда и зон поражения [179]

Вероятность поражения БПЛА Р пор артиллерийскими снарядами можно оценить в соответствии с выражением [180]:

Р пор= 1 — (1 — Р поп Р пор 1) N ,

где: Р поп— вероятность попадания снаряда в область гарантированного поражения БПЛА; Р пор 1— вероятность поражения БПЛА одним снарядом; N — количество снарядов, выпущенных по БПЛА.

При этом, как показано в работе [181], вероятность поражения БПЛА для отечественных ЗАК и ЗРПК составляет Р пор= 0,6…0,9, для случаев, когда БПЛА с ЭПР не менее 0,5 м² оказывается в зоне поражения соответствующих комплексов.

На рис. 3.17 показаны результаты численного эксперимента из работы [182], по оценке величин промахов снарядов для различных дальностей стрельбы и скорости V цполёта малого БПЛА. По оси абсцисс отложено время прохождения минимального значения D p с начала стрельбы. По оси ординат отложены значения промахов D p с учётом выбранного правила знаков.

Из результатов модельных исследований, представленных на рис. 3.17, следуют следующие выводы [183]:

— стрельба по многодвигательным малым БПЛА с малых дистанций более эффективна при их малых или околонулевых скоростях полёта;

— применение ЗАУ (ЗПУ) не может быть эффективным при стрельбе по малогабаритным БПЛА в любых условиях;

— точность прицеливания оказывает определяющее значение для эффективности стрельбы.

Рис. 3.17. Промахи снарядов в очереди из 16 снарядов для условий точного прицеливания с упреждением [184]