Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

Таким образом, можно сделать вывод, что для повышения эффективности поражения БПЛА артиллерийским вооружением требуется использование инструментальных средств наведения и автоматического вычисления углов упреждения.

Оценка поражаемости БПЛА управляемым ракетным вооружением осуществлялась путём моделирования системы «ракета ПЗРК — воздушная цель». Ракеты ПЗРК были выбраны, т. к. именно они являются основным средством поражения против наиболее сложных целей — малогабаритных и маневренных БПЛА, как в составе ЗРК «Стрела» и «M1097 Avenger», так и самостоятельно. При этом моделировалось движение ракеты как твёрдого тела с учётом изменения во времени массы, экваториального момента инерции и тяги порохового двигателя.

Рассматриваемые типы ракеты ПЗРК представлены в таблице 3.1 [185]. В качестве модельного образца использовалась гипотетическая ракета ПЗРК с усреднёнными характеристиками — таблица 3.2 [186].

Таблица 3.1 — Основные ТТХ ракет ПЗРК [187]

Таблица 3.2 — Основные ТТX модельной ракеты ПЗРК [188]

Моделирование осуществлялось при следующих допущениях [189]:

— ветер отсутствует;

— характеристики ГСН идеальны и постоянны;

— атмосфера прозрачна, метеорологическая дальность видимости более 20 км;

— тяга двигателя постоянна от старта до самоликвидации;

— БПЛА движется с постоянной скоростью по заданной траектории.

Рассматривается задача построения траектории движения ракеты ПЗРК и принятых допущений для достижения критерия поражения БПЛА — промах ракеты D p >0,5 м (см. рис. 3.16).

Оценка вероятности перехвата ракетой БПЛА по его тепловому следу не рассматривалась т. к. общий тепловой поток выхлопной системы через входной патрубок выхлопной системы диаметром 0,05 м составляет до 2 кВт/с, а через выхлопной коллектор специальной конструкции производится понижение до уровня 0,0029 кВт/ср. Потребное угловое разрешение оптико-электронных средств наведения ПЗРК для обнаружения малого БПЛА и последующего его сопровождения на дальности 3000 м должно быть не хуже 0,009° [190].

На рис. 3.18 показаны, в качестве примера, результаты моделирования движения ракеты ПЗРК при перехвате малогабаритного многодвижетельного БПЛА [191]. Чёрным цветом показана траектория движения ракеты при точном определении координат БПЛА в момент пуска. Синим цветом — траектория ракеты при старте с начальной ошибкой наведения.

Рис. 3.18. Траектории ракеты ПЗРК и БПЛА при различных условиях [192]

Из рис. 3.18 видно, что высокая скорость полёты ракеты ПЗРК, даже при высокой располагаемой поперечной перегрузке, не позволяет исправить ошибку наведения, и ракета проходит на дистанции, которая не позволяет поразить цель [193]. При этом следует учитывать, что БПЛА на малых дальностях от ракеты может «выпасть» из поля захвата ГСН ракеты [194].

На рис. 3.19 показаны расчётные данные из результатов исследований по оценке эффективности использования штатных средств ПВО для поражения одиночной воздушной цели типа «БПЛА-квадрокоптер» одной очередью из ствольного оружия или одной ракетой для ПЗРК и ЗРК с учетом влияния маневрирования БПЛА. Под поражением здесь понимается событие, при котором БПЛА в результате внешнего воздействия лишается возможности продолжать полёт. Исследования проводились для условий отсутствия помех и вероятности обнаружения цели P обн= 1. При этом тепловыделение цели отсутствует.

Несмотря на то, что приведенные на рис. 3.19 данные относятся к одному типу цели и предполагают достаточно идеальные условия, для БПЛА самолётного и вертолетного типа уровень эффективности штатных средств ЗРК ПВО не будет сильно отличаться. Наличие теплового следа для ракет ПЗРК позволяет несколько повысить вероятность поражения воздушной цели, однако её интенсивное маневрирование может свести «на нет» возможность использования фактора заметности [195].

Рис. 3.19. Расчётные вероятности поражения цели типа «БПЛА-квадрокоптер» штатными средствами современной ПВО [196]

Обобщая вышеуказанное, можно сделать выводы, что основными причинами низкой эффективности средств ПВО при стрельбе по БПЛА являются [197]:

— для зенитных ракет: высокая скорость полёта средства поражения и невозможность управления ею при наведении на БПЛА;

— для зенитной артиллерии: низкая плотность средств поражения (снарядов, пуль) в объёме пространства, внутри которого находится БПЛА из-за рассеивания, обусловленного колебаниями ствола, платформы, на которой установлена установка, и зависимостью внутренней баллистики от состояния и температуры ствола.

В последнее время появляются разработки средств поражения с дробовым зарядом, размещаемым в снаряде, в котором момент подрыва программируется во время выстрела [198]. Анализ и исследования эффективности использования этих средств ПВО против БПЛА [199]показали, что особого эффекта вряд ли удастся достичь ввиду невозможности устранить вышеуказанные особенности, присущие ствольной артиллерии.

Для комплексов ПВО важно обеспечить надёжную защиту прикрываемого объекта путём минимизации количества СВН, в том числе и БПЛА, достигающих рубежа гарантированного нанесения ущерба прикрываемому объекту. С этой точки зрения групповое применение БПЛА представляет собой высокоэффективный способ преодоления зоны ПВО, и в настоящее время групповое применение БПЛА в виде «стай» или «роёв» является активно развивающимся направлением исследований [200]. При этом групповое применение БПЛА может применяться не только в интересах поражения прикрываемого объекта или самого комплекса ПВО (разведывательно-ударные «БПЛА-камикадзе»), но также и в интересах исчерпания ресурса системы ПВО, перед основным ударом.