Оружие против авианосцев
Шрифт:
Третье. Использование носовой рампы (трамплина) и самолетов с тяговооруженностью больше 1 (тяга двигателей больше, чем вес самолета). Самолет крепиться к палубе корабля и удерживается так, пока двигатели не разовьют максимальную тягу и лишь после этого отпускается. Этот принцип реализован на российском тяжелом авианесущем крейсере "Адмирал Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецов", вооруженного истребителями Су-27К и МиГ-29К. Простое решение, но вес затраченного горючего на взлет и опять же ограничения на боевую нагрузку по сравнению с катапультным взлетом. Недаром французы построили свои авианосцы с катапультами для истребителей-бомбардировщиков "Супер-Этандар" и истребителей "Рафаль".
Предлагается к обсуждения проект нового трехступенчатого миниавианосца. Ступени: мини-авианосец - многоразовый беспилотный летательный аппарат (БЛА) с вертикальным взлетом, полетом и посадкой (воздушная катапульта) - разовый, сверхзвуковой, высотный, многофункциональный БЛА - противокорабельные ракеты.
Многоразовый
Преимущества. Горизонтальный полет разового БЛА должен проходить на сверхзвуковой скорости и большой высоте и, благодаря многоразовому БЛА, он сразу оказывается в этих условиях. Это позволяет оптимизировать конструкцию разового БЛА и его двигатели. Дорогие турбореактивные двигатели, средства посадки и др. являются многоразовыми. Если длина паровых катапульт не превышает 100 м, то воздушная катапульта разгоняет разовое БЛА на пути в 17 км.
Разовые БЛА (РБЛА) предлагаются трех типов: ударные, истребители прикрытия и небольшие РБЛА с РЛС-излучателями (только подсветка, прожектор). Почему разовые? Опыт Второй мировой войны, а именно, атак японскими самолетами вблизи своих островов американского флота, в том числе и камикадзе, подсказывает: при серьезном противодействии и отсутствия фактора внезапности, потери авиации большие. С другой стороны - это компромисс между компактностью крылатых ракет и возможностями палубной авиации. Не нужны средства посадки, топливо на обратный путь и отсутствуют людские потери. Экономически это также выгодно, так как стоимость крупных надводных кораблей существенно выше.
Первоначальное определение координат кораблей-целей и дальнейшая их корректировка при полете РБЛА осуществляется по данным спутников и самолетов ДРЛО и управления.
Полет РБЛА предлагается осуществлять на высоте 23 км и скорости М=2,5. Почему? При встречном бое авианосцев очень важно, кто быстрее нанесет удар. Чем меньше времени "весит" БЛА в воздухе, тем меньше шансов его сбить. Скорость М=2,7 является пороговой с точки зрения тепловой защиты. Зачем лишние хлопоты? Скорость М=2,5 можно считать оптимальной. Но аэродинамические потери. Чтобы их снизить можно просто поднять высоту полета. Почему высота 23 км? Выше - плотность воздуха не достаточная, как для двигателей, так и для аэродинамических поверхностей. Данная высота выбрана из опыта эксплуатации самолетов МиГ-25 и SR-71. Рецепт в общем то известный. Так некоторые российские ракеты "воздух-воздух", в целях повышения дальности полета, основную часть полета совершали на больших высотах, существенно больших, чем высота цели. Дальность полета РБЛА 1400 км.
Для РБЛА предлагается использовать "промежуточный" двигатель - двигатель занимающий промежуточное положение между жидкостным прямоточным реактивным и турбореактивным двигателями. Он дешевле турбореактивного и экономичней прямоточного. Хотя для запуска прямоточного двигателя достаточно М=1,8, но общеизвестно, что экономичность двигателя, тем больше, чем выше степень сжатия воздуха. В двигателях SR-71, на максимальных скоростях М=3 воздух подается в камеру сгорания не после входного устройства, а после четвертой ступени компрессора. В нашем двигателе предлагается поступить аналогично. Другая проблема. Топливо перед камерой сгорания в прямоточном двигателе надо готовить: разогревать и испарять. В американском проекте двухрежимного двигателя ПВРД DCR (Dual-combustor ramjet) разработки лаборатории прикладных исследований им. Дж.Хопкинса с использованием результатов исследований по программам BMC NWT (Hypersonic Weapons Technology) и NSLMTP (Navy Surface Launched Missile Technology Programm) есть интересный метод. Во входном устройстве воздушный поток разделяется на два. Меньшей порядка 25%, используется для первоначального сжигания топлива. В образующиеся горячие, но уже лишенные кислорода, газы вводится основное топливо, где оно разогревается и испаряется, а затем сжигается в основной камере сгорания. Используем тот же принцип. В нашем двигателе воздух после четвертой ступени компрессора разбивается на два потока. Больший поток попадает в основную камеру сгорания, а меньший сжиматься еще на трех ступенях компрессора и попадает в малую камеру сгорания, где полностью используется для сжигания топлива, подающегося первой ступенью форсунок. Затем в эти раскаленные, но лишенные кислорода, газы подается основная порция топлива, где она разогревается и испаряется. Но все же энергии газов достаточно для вращения турбины, энергия которой используется для электропитания приборов и работы компрессора, т.е. встроенный небольшой турбореактивный двигатель
Аэродинамическая схема - "летающее крыло". Самая экономичная конструктивная схема. К тому же можно обеспечить минимум аэродинамических потерь. Двигатели вынесены на верхнюю поверхность. Несколько похоже, как у В-2 "Спирита". Все вооружение "спрятано" внутри, в отсеках. То есть, применены элементы технологии "стелс", но только элементы. Ни каких противорадиолокационных покрытий. Ни каких - "все под прямым углом". Но нижняя поверхность, обращенная к противнику, "чиста" - ничто не "светит" (принцип камбалы).
В России есть альтернативные разработки для создания самолета-"невидимки". Например, разработка академика А.С. Коротеева из Исследовательского центра им. М.В. Келдыша. Устройство, весом порядка 150 кг, создает плазменные облака, активно поглощающие электромагнитные волны, благодаря чему дальность обнаружения самолета радаром падает более, чем в 100 раз. Ионные облака создаются в результате бомбардировки электронными пучками, вырабатываемых специальным генератором, атомов воздуха. Побочный эффект - снижение аэродинамических потерь.
На практике эта система реализована в российской универсальной стратегической ракете 3М-25 Метеорит (П-750 Гром).
http://sergib.agava.ru/russia/chelomei/meteor/meteorit.htm
Возможное развитие метода - использование долгоживущих плазменных образований (двое суток и более). Экспериментальные данные приведены в статье "Живая планета" в п.3.3. "Долгоживущие плазмоиды, полученные другими методами".
http://www.sinor.ru/~bukren/gif_pla_2.htm
При использовании последнего метода можно получить аналогичный эффект - самолета-"невидимки" без размещения генераторов на борту РБЛА.
Оценим как защищен РБЛА от атак противника. Про снижение радиолокационной заметности уже говорили. Далее по краям крыла предполагается разместить пассивные радиолокационные и теплопеленгующие станции. Они, благодаря тому, что разнесены, хотя и пассивны, позволяют определят координаты, включая дальность, ракет в полете и работающих РЛС. В том числе наземных, корабельных, самолетных и ракетных. Это позволяет РБЛА самостоятельно, по мере выявления и оценки опасности, выбирать безопасный маршрут. А так же определять момент пуска ракет противника, их тип и траекторию движения, что дает возможность вовремя использовать, находящиеся на борту РБЛА, ракеты - ложные цели (РЛЦ). Предлагается следующий механизм вбрасывания РЛЦ в "свободный" воздух. По принципу "слоеного" пирога. Вначале выдавливается люк, закрывающий отверстие в крыле, затем сквозь него сама РЛЦ и наконец отверстие закрывается вторым, запасным люком. Быстро, минимум аэродинамических потерь и минимум повышения радиолокационной заметности. Опасность для РБЛА представляют лишь ракеты "воздух-воздух" средней и большой дальности с радиолокационной ГСН. Зенитные ракеты не представляют опасности, благодаря выбору безопасного маршрута, большой высоте, скорости полета и сравнительно большой дальности, с которой будут выпущены ПКР по надводным кораблям противника. Пушки и ракеты "воздух-воздух" с инфракрасными ГСН малой дальности также не представляют опасности, так как практический потолок современных истребителей ниже 23 км, а именно: 15-17 км, скорость у РБЛА М=2,5 - такая же, как у ракет малой дальности. А бой на встречных курсах на таких скоростях и малых дальностях, к тому же с динамического "подскока" на высоту, маловероятен. Кроме того, у ракет малой дальности есть ограничение по высоте 20-21 км.
Защитой от атаки ракетами "воздух-воздух" средней и большой дальности с радиолокационными ГСН будет малая радиолокационная заметность, пассивная система обнаружения самолетов и ракет противника, применение РЛЦ в сочетании с маневрированием и самое главное - использование РБЛА - истребителей прикрытия.
В отличие от ударных РБЛА, истребители прикрытия несколько меньше по размерам и весу. Вооружены ракетами "воздух-воздух" типа AMRAAM AIM-120. Но в отличии от последних, они гиперзвуковые М=7 и дальность полета больше 120 км. Последнее достигается благодаря тому, что большая часть траектории полета ракеты проходит на высоте больше 23 км с малыми аэродинамическими потерями. Ракета сразу после старта уходит выше РБЛА. Поэтому антенны передатчиков радиокоманд находятся на верхней плоскости РБЛА. Диаграмма направленности излучения узкая, а время работы очень короткое, что существенно затрудняет пеленгацию РБЛА по радиоизлучению. Истребители противника будут сбиты раньше - это важно, так как ракета AIM-54C "Феникс" на средней дистанции и "Спарроу" AIM-7P на всей дистанции нуждаются в "подсветке" РЛС истребителя, а AMRAAM AIM-120 нуждается в периодических, если цель меняет траекторию полета, радиокомандах с истребителя. Для самозащиты предусмотрены все те же РЛЦ. Старт ракет "воздухвоздух" аналогичный как у последних. Часть РБЛА-истребителей следуют впереди ударных РБЛА для расчистки воздушного пространства.