1. Ракет на них шкода
2. Де ж він летить?
3. Ахіллесова п'ята кібертехнологій
4. Дробом по зграях
5. Час лазерних гармат?

Радість з приводу пришестя безпілотної авіації у військову і розвідувальну сфери може виявитися передчасною. Одна справа, коли можливості, що надаються БПЛА, знаходяться в твоєму розпорядженні, інша - коли вони є у супротивника. Як протистояти настирливим армадам дронів, багато з яких настільки малі, що їх навіть не бачить радар? Це один з найважливіших питань сучасної військової науки.

Безпілотник можна «майже» вбити, якщо під час польоту порушити роботу його бортових датчиків, забити канали зв'язку, передачі даних і контролю, заглушити сигнали системи GPS, від чого БПЛА стає сліпі й безпорадні. Вбити його по-справжньому можна тільки фізично, знищивши ракетою, снарядом зі звичайної гармати, а в близькому майбутньому і променем гармати лазерної. Інформаційне придушення за допомогою систем радіоелектронної боротьби стандартними, добре відпрацьованими способами, а також за допомогою новітніх електронних технологій в кібератаки буде застосовуватися для будь-яких без винятку безпілотників - і великих, і малих. Однак при виборі засобів фізичного знищення все не так однозначно, і тут доведеться мати справу з критеріями «вартість-ефективність».

Ракет на них шкода

Одна справа великі ударні або розвідувальні БПЛА - на таку мету і серйозного боєприпасу не шкода. Але ось збивати ракетою, навіть «дешевої», яку запускає з плеча, яку дрібницю буде накладно, тому що збивати доведеться дуже багато, а ще всяка дрібниця має звичай налітати «зграями» і хвилями. Для боротьби зі зграями потрібно що-небудь подешевше і попроізводітельнее.

Сьогодні тисячі і тисячі військових БПЛА готові встати «під рушницю» і взяти участь в конфліктах. Це стає дуже небезпечним, особливо якщо врахувати, що серед цього числа БПЛА понад 85% - легкі малорозмірні апарати. Схоже, джин готується вилетіти з пляшки і треба терміново вживати заходів щодо його упокорення.

Все стає настільки серйозним, що БПЛА стали включати в програми озброєнь багато країн світу як особливо важливі цілі, а для їх знищення пропонується мати ефективні системи і засоби ураження. Військові почали розуміти різницю між тим, як легко запустити свої апарати по противнику і як важко буде не пустити чужі дрони в свій будинок, та до того ж і збивати: та ще головний біль.

А адже це будуть легкі безпілотники рівня взводу або відділення, озброєні легкими ракетами і бомбами, які для них були спеціально і зроблені. На підході ще одна проблема - курсують боєприпаси: «очікувальна» смерть, яка завжди готова спрацювати, але от коли?

Де ж він летить?

Перш ніж вирішувати, як краще і дешевше знищити безпілотник, його треба спочатку виявити і ідентифікувати. Як і всякий матеріальний об'єкт, БПЛА несе в собі демаскуючі ознаки, які видають його в навколишньому просторі, роблячи помітним для спостереження. Ступінь помітності визначається величиною його сигнатур в радіочастотному, інфрачервоному і видимому діапазонах, а також сигнатури акустичної. Сучасні легкі безпілотники мають сигнатури невеликої величини: БПЛА роблять з композитних матеріалів і пластика зі спеціальною забарвленням і з особливою комбінацією шарів, їх невеликі бензинові і тим більше електричні двигуни мало випромінюють тепла і працюють майже безшумно.

До речі, в США, де сьогодні громадськість вкрай стурбована вторгненням мініатюрної безпілотної авіації в приватне життя, вже розроблений і пропонується побутової апарат для виявлення по звуковому портрету та ідентифікації БПЛА, що знаходяться поблизу. Апарат називається Drone Shield і коштує всього близько $ 100.

Безпілотники мало відображають при попаданні в промінь радара: їх радіочастотна сигнатура - ефективна поверхня відбиття (ЕПО) не більше 0,1 м², що дуже мало і створює труднощі при виявленні активним оглядовим локатором.

Правда, прогрес в радіолокації малорозмірних цілей вже дозволяє вирішувати подібні проблеми. З виявленням БПЛА з ЕПО? 0,1 м² ці радари труднощів вже не зустрічають, однак отримують взамін більш складну проблему - ідентифікацію побаченої мети і її відділення від сигнатур птахів, що летять, перешкод та інших відбитих сигналів, які локатори зазвичай фільтрують. А тут ще тихохідні об'єкти, при роботі з якими режими селекції рухомих цілей (СДЦ) через низьку доплеровской сигнатури дають погані результати.

Рішення подібних проблем бачать в локаторах із змінною в циклі виявлення роздільною здатністю. Такі радари здатні надійно виявити і ідентифікувати летять об'єкти з невеликою РЛ-сигнатурою, що рухаються по нелінійним, важко прогнозованим, практично випадковим траєкторіях. При цьому в локаторах нового покоління був застосований дуже до речі відпрацьований алгоритм ідентифікації птахів, і військові повинні бути вдячні орнітологам, чия «пташина математика» тепер використовується у військових цілях.

Одні з ключових для таких радарів з АФАР (активної фазованими антенними гратами) - технології багатопроменевих методів ідентифікації з накопиченням інформації для збільшення можливостей виявлення апарату по доплеровскому зміщення.

Радари з новими технологіями здатні аналізувати сигнатуру і кінематику БПЛА, а для більш точної пеленгації та ідентифікації цілі вони працюють разом з оптико-електронними станціями. Тут також ефективно використовувати і дані унікального радіовипромінювання дрона, що фіксується системою радіотехнічної розвідки (РТР).

Крихітка Black Hornet Nano від норвезької компанії Prox Dynamics - насправді серйозний апарат, який допомагав британським солдатам в Афганістані заглядати за стіни кишлаків, щоб виявити позиції противника. Помітити цей вертолетік в повітрі дуже складно.

Подібним чином працюють радари LTAR і VIGILANT FALCON компанії SRC (США), HARRIER компанії De Tect (США), SQUIRE компанії Thales (Франція), HAMMR компанії Northrop Grumman (США). Правда, все це необхідно до тих пір, поки БПЛА не включить потрібний для виконання завдання радіоелектронне обладнання. Як тільки апарат виходить в ефір, він відразу сам себе демаскує, потрапляє в обійми системи ППО і яскравою крапкою світиться на екранах операторів систем РТР.

Ахіллесова п'ята кібертехнологій

Безпілотник виявлений - що ж необхідно зробити далі? Останнім часом з'являється все більше інформації про нові напрямки ведення радіоелектронної боротьби, в яких особливе місце займають технології придушення сигналів супутникової навігаційної системи GPS: вона виявилася дуже вразливою для навмисних перешкод. А без її даних тепер не обходиться жоден рухливий об'єкт в повітрі і на морі.

Серйозна загроза безпілотнику - це придушення спеціально налаштованими на сигнали GPS пристроями глушіння. Один з відомих зразків «глушилки» має радіус ефективного придушення 40-150 км. «Глушилки» дуже легкі (вага близько 10 кг), легко монтуються близько захищається, з їх допомогою можна організувати завіси на трасах польотів БПЛА, баражують боєприпасів, крилатих ракет, високоточних авіабомб і ін.

Але найбільш лукаві не силові прийоми, а інтелектуальні електронні спуфинг-атаки на навігаційну систему GPS. В ході атаки зацікавлена ​​сторона посилає зімітовані навігаційні сигнали на приймачі безпілотника, видаючи йому неправдиві навігаційні дані, які тим не менше сприймаються як справжні. Обдурена мета збивається з курсу і йде на помилкову позицію. Очевидно, що при атаці безпілотників, що летять в тісному групі, успіх акції зростає, так як з ладу можуть вийти відразу багато апаратів.

Спуфінга-атаку в стані провести будь-яка система ППО, більш того - це вдалося зробити навіть студентам-хакерам Університету Остіна (штат Техас): в 2013 році вони збили з курсу яхту пристойного розміру за допомогою звичайного ноутбука. Не виключено, що саме за допомогою спуфинг-атаки Іран недавно посадив американський секретний безпілотник RQ-170 Sentinel.

Ще одне нововведення в електронній війні - спрямовані впливу на ціль потужним СВЧ-випромінюванням. СВЧ-удар здатний спалити будь-радіоелектронне обладнання, вивести з ладу комп'ютер, знищити пам'ять, програмне забезпечення та перетворити тим самим безпілотник в просту «залізяку». На 2014 рік агентство DARPA оцінює стан розробок СВЧ-технологій з програмованим прецизионно-спрямованим впливом зброї на рівні 6 (ймовірність успіху розробки 0,55-0,65).

40-мм зенітна установка RAPIDFire від Thales з оптико-електронної станцією на даху вежі

Дробом по зграях

БПЛА «майже» вбитий - це, звичайно, здорово, але не так ефектно з точки зору спостерігача. А так хочеться побачити, як убитий «по-справжньому» безпілотник розлітається на шматки або вогненним смолоскипом падає на землю.

Звичайно, не всі БПЛА будуть «майже вбиті» в інформаційних атаках. Якісь із них, подолавши перший ешелон оборони, продовжать політ до призначеної мети. Але на цьому шляху їх чекає ще один оборонний заслін, де з ними вже обійдуться значно крутіше. Тут за БПЛА візьмуться гармати, поки звичайні, але дуже скоро і лазерні. Один постріл лазерної гармати буде коштувати всього один долар, якщо, звичайно, вірити американським генералам.

Прямих влучень при стрілянині з гармати звичайним снарядом дочекатися дуже важко - ймовірність подібного події мала. Але якщо звичайна гармата матиме постріл з особливим спорядженням бойової частини снаряда, то все стане простіше.

Установка Vigilant Falcon від компанії SRC для виявлення БПЛА і протидії їм методами РЕБ.

Особливу спорядження - це вражаючі елементи у вигляді вольфрамових кульок. Кожен важить близько 1 г, а їх загальне число - близько 400-500 штук.

При підриві снаряда близько БПЛА вони утворюють накриває хмара, і апарат успішно уражається дробом, немов дичину при полюванні з дробовиком. Інша особливість анти-БПЛА-пострілу - інтелектуальний програмований за часом детонатор, який забезпечує підрив точно в точці зустрічі з БПЛА. Тимчасова затримка на підрив виставляється за даними системи управління гарматної установкою. Це робиться автоматично в момент виходу снаряда зі стовбура, за допомогою електронного пристрою у вигляді обмотки на дуловому зрізі.

Звичайне час затримки - одиниці секунд. Технологія програмованих детонаторів забезпечує «нормативні» підриви у всій зоні ефективного ураження, типові розміри якої, наприклад, складають 200-4000 м по ширині і 0-3000 по висоті, а вище БПЛА легкої, міні- і мікро-размерностей (вага 5, 7 , 10 і т. д., але не більше 120-150 кг) не літають.

БПЛА і курсують боєприпаси невеликих розмірів є найбільш серйозну загрозу: протидіяти їм дуже складно. Найбільш перспективні напрямки - кібератаки, глушіння або спотворення даних GPS, спрямоване СВЧ-вплив.

Отже, у звичайній зенітки повинен бути не звичайний, а особливий снаряд. Росії вдалося зберегти зенітно-гарматну складову системи ППО, вона завжди справляла ЗУ і виробляє їх тепер і має на озброєнні потужні комплекси «Шилка», «Тунгуска», «Панцир-1С». У доступному для огляду майбутньому планується прийняття на озброєння більш досконалих модернізованих ЗРПК «Панцир-СМ», вирішальних всі завдання боротьби з повітряними цілями, включаючи безпілотники. Захід тим часом всіма силами намагається виправити наслідки своєї недалекоглядності - відмови від зеніток на користь ракет - і тепер збирає все, що ще можна знайти в арсеналах і що може боротися з БПЛА. На виставках озброєнь рекламуються різні зенітні гарматні установки - одностовбурні, зі спареної гарматою, з багатоствольної гарматою Гатлінга. Їх розміщують в баштах, ставлять на автомобільні шасі, забезпечують радарами і оптикою. Але вони, як правило, не можуть стріляти в русі. У рекламних матеріалах завжди підкреслюється, що БПЛА для них є важливими цілями і вони можуть їх ефективно вражати.

Звичайно, ці ЗУ оснастять снарядами, начиненими дробом, з інтелектуальним, програмованим за часом детонатором. Прикладом можуть служити 35-мм зенітний снаряд KETF (Kinetic Energy Time Fuse) c детонатором за технологією AHEAD (Advanced Hit Efficiency and Destruction); 40-мм снаряд PMD 330 з числом вражаючих елементів 407 вагою по 1,24 г; снаряд PTFP (Programmable Time Fuse Pre-Fragmented) - більше сотні вражаючих елементів циліндричної форми з вольфраму, що стабілізується обертанням, щоб поліпшити структуру хмари уламків для більш ефективного ураження цілі.

Погляд на проблему зі сходу. Бойова машина системи ближнього бою LD2000 CIWS (КНР) оснащена морської семіствольной 30-міліметровою гарматою Гатлінга, а також радаром і оптико-електронної стежить системою. При дальності стрільби 2,5 км може знищувати безпілотники досить великого розміру.

Дещо по-іншому йдуть справи з повітряної компонентою системи ППО в рішенні проблеми анти-БПЛА. У наявності відсутність спеціалізованого літака, так як сучасні винищувачі не дуже пристосовані для перехоплення невеликих апаратів, та такі завдання спочатку перед ними і не ставилися.

І тут був би до речі літак типу штурмовика МІГ-101, ескізний проект якого був захищений ОКБ ім. Мікояна в 1990-х. Але він залишився на папері і в макетах, що було в ті часи звичайною справою. Його ЛТХ, бортовий локатор і цілодобова оптико-електронна станція, 30-мм гармата були обрані з урахуванням завдань боротьби з БПЛА. Він також міг нести некеровані авіаційні реактивні снаряди (НАРС). Снаряди були б оснащені встановлюються за часом детонаторами, що дають підрив близько БПЛА. Це забезпечило б поразку апарату хмарою з осколків. З завданнями анти-БПЛА може непогано впоратися наш новий вертоліт МІ-35 М.

Час лазерних гармат?

Історія лазерної зброї в нашій країні починалася з проектів потужних наземних систем, які розробляли в 1960-х роках в СРСР. А ще в НВО «Астрофізика» був створений лазерний локатор ЛЕ-1. Сьогодні на слуху експериментальні лазерні системи повітряного базування - американська ABL і наша А-60 на літаку ІЛ-76, які готувалися вражати повітряні і космічні об'єкти.

З появою «бойовий» оптики на танках, БТР, БМП, літаках і вертольотах постало завдання вивести її з ладу за допомогою засліплюючих лазерних гармат. У 1980-1990-х в СРСР на озброєння були прийняті самохідні лазерні комплекси (СЛК) «Стилет», «сангвіною» і «Стиснення», а дещо пізніше корабельний комплекс «Аквілон», про що розказано в «ПМ» № 1'2011 . У них використовувався працює в імпульсному режимі твердотільний лазер з робочим тілом алюмо-ітрієві гранатом з добавкою неодиму - так званий YAG-лазер. Особливістю СЛК «сангвіною» була його оптимізація під завдання боротьби з повітряними цілями, і його лазерна гармата мала хорошу рухливість і точну наводку. На дальності 8-10 км вона могла повністю вивести з ладу оптику, а заодно і інші «очі» будь-якого літального апарату, а на граничних дальностях - засліпити його на десятки хвилин. У наших військах ще є певна кількість СЛК, залишився досвід їх застосування. Є багатий науково-технічні напрацювання. І все це так і проситься бути реально використаним у вирішенні проблем анти-БПЛА.

У країнах Заходу на різних стадіях випробувань знаходяться лазерні гармати потужністю 5-10 кВт з перспективою на її збільшення до 50-100 кВт протягом декількох років. Гармати мають один або кілька лазерних стовбурів, що дозволяє збільшити силу лазерного удару. Знаряддя розміщуються на різних платформах, включаючи кораблі. Поки це досить громіздкі конструкції. Коли ще не було потужних лазерів, роботи проводилися з лазерами малопотужними, промінь яких, потрапляючи на повітряну ціль (безпілотник), просто її підігрівав до «дуже хорошою» теплової сигнатури, і БПЛА ставав непоганий метою для ПЗРК типу Stinger з теплової ДБН, який залишав від безпілотника одні шматки. З появою потужних твердотільних лазерів від подібної оригінальної логістичного ланцюжка відмовилися: тепер БПЛА вчаться збивати безпосередньо і відразу.

Стаття «Як вбити безпілотник» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2014 ).