CC BY
162
yflK 621.647.23 DOI: 10.30981/2587-7992-2020-106-1-98-105
PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF MINI UAVS AND METHODS OF COMBATING THEM
PART II
перспективы развития
мини-БЕспилотников И способы борьбы с ними
Alexander G. LUZAN,
r. Sci. (Tech.), laureate of the RF State Prize, Lieutenant General, retired, Moscow, Russia, laa2.37@mail.ru
Александр Григорьевич ЛУЗАН,
доктор технических наук, лауреат Государственной премии, генерал-лейтенант в отставке, Москва, Россия, lag2.37@mail.ru
ABSTRACT I The article examines the UAVs composition, features of the construction and combat use. UAVs are now becoming increasingly important, especially mini-class UAVs, which are equipped with elements of artificial intelligence and are capable of acting in the form of self-adjusting swarms. The assessment of mini-class UAVs and loitering
ammunition is carried out not only as promising air attack weapons, but also as air targets for air defenсe systems. The possibilities of existing air defence systems, which implement the "classical" methods of hitting air targets, to combat mini-class UAVs, acting in the form of self-adjusting swarms, are evaluated. Scientifically grounded proposals for the implementation of effective counteraction to these means, including with the help of weapons using new physical principles of destruction, are considered. Keywords: aerospace attack means, anti-aircraft missile systems and complexes, mobile automated reconnaissance and fire air defence groups, air defence systems and means, unmanned aerial vehicles, mini-UAVs, elements of artificial intelligence, self-adjusting swarms
АННОТАЦИЯ I В статье рассматривается состав, особенности построения и боевого применения беспилотных летательных аппаратов, приобретающих в настоящее время все большую значимость, особенно БЛА мини-класса, которые оснащаются элементами искусственного интеллекта и способны действовать в виде самонастраивающихся роев (стай). Проводится оценка БЛА мини-класса и барражирующих боеприпасов не только как перспективных средств воздушного нападения, но и как воздушных целей для средств ПВО. Оцениваются возможности существующих средств ПВО, реализующих «классические» способы поражения воздушных целей, по борьбе с БЛА мини-класса, действующими в виде самонастраивающихся роев. Рассматриваются научно обоснованные предложения по реализации эффективного противодействия этим средствам, в том числе с помощью оружия, применяющего новые физические принципы поражения. Ключевые слова: средства воздушно-космического нападения, зенитные ракетные системы и комплексы, мобильные автоматизированные разведывательно-огневые группировки ПВО, системы и средства противовоздушной обороны, беспилотные летательные аппараты, мини-БЛА, элементы искусственного интеллекта, самонастраивающиеся рои
возможности средств пво по борьбе с бла различных классов и предложения по совершенствованию их боевых характеристик
За годы, прошедшие с окончания Великой Отечественной и Второй мировой войны, существенно изменился характер войн и военных конфликтов, форм и способов ведения боевых действий. Новые войны и военные конфликты все в большей степени стали зависеть от технологических укладов участвующих в них государств, новых технологий и вооружений, освоенных к настоящему времени противоборствующими сторонами. Бурное развитие науки и технологий практически изменило характер вооруженной борьбы. С конца прошлого столетия в обиход прочно вошло понятие «высокотехнологичные войны».
Как отмечает начальник Генерального штаба ВС РФ генерал армии В.В. Герасимов, «главным способом достижения целей (вооруженного конфликта) становится дистанционное бесконтактное воздействие на противника за счет массированного применения высокоточных и дальнобойных средств поражения с воздуха, моря и из космоса... (В США)... предусматривается внедрение перспективной формы ведения военных действий - глобально-интегрированной операции. Она предполагает создание в кратчайшие сроки в любом регионе межвидовых группировок войск, способных разгромить противника совместными действиями в различных операционных средах» [5].
В последнее время в практику стал внедряться термин «дистанционно-кибернетическое "умное" оружие», высокоточное по существу и многофункциональное по сути [6]. «Умное» оружие основано на широком применении роботов, элементов искусственного интеллекта, информационных средств различной физической природы, а под боевые заряды в таком оружии могут быть адаптированы самые разные носители.
Безусловно, именно к такому оружию следует отнести и современные средства воздушного и воздушно-космического нападения (СВН
Российские комплексы и системы ПВО последнего поколения обладают необходимыми возможностями по борьбе с современными средствами воздушного и воздушно-космического нападения.
и СВКН), в том числе включившие в последнее время в свой состав беспилотные летательные аппараты (БЛА) различных видов и классов, и современные и перспективные средства ПРО-ПВО, особенно российского производства. Именно в средствах ПРО-ПВО Россия исторически выступает как законодатель мод.
Результаты проведенных к настоящему времени исследований позволяют сделать вывод, что российские комплексы и системы ПВО последнего поколения, поступающие и находящиеся на вооружении, потенциально обладают необходимыми возможностями по борьбе с современными СВН и СВКН в различных комбинациях их боевого применения.
Исключение представляют только мини-БЛА, оснащенные элементами искусственного интеллекта и применяющиеся в боевых действиях в виде самонастраивающихся роев, о предлагаемых способах борьбы с которыми поговорим ниже.
Новые виды угроз требуют выработки адекватных мер борьбы за превосходство в воздушном пространстве.
Одной из таких главных мер должно быть не дуэльное использование средств ПВО или спонтанных однородных группировок для отражения налетов пилотируемых и особенно беспилотных средств нападения, как это имеет место в Ливии, а создание полигамных специализированных разведывательно-огневых группировок. Создаваемые группировки должны быть адаптированы под требования театра военных действий, состав и конфигурацию (боевое построение) группировки прикрываемых войск и объектов, и главное - под состав и возможности противостоящих СВН вероятного противника. Группировка ПВО должна создаваться как мобильная автоматизированная, полигамного состава (МАРОГ). Такая группировка должна функционировать в едином информационно-управляющем пространстве в режиме реального времени.
Расчеты, моделирование и полигонные испытания показывают, что боевая эффективность подобных группировок по сравнению с автономными действиями входящих в нее средств ПВО может возрасти более чем в два раза, а устойчивость от возможного воздействия нападающих авиационных средств - в восемь-десять раз [7].
Эти характеристики подтверждены и результатами реальных боевых действий. Фактически группировки ПВО в Хмеймиме и в Тартусе представляют собой разновидности разведывательно-огневых группировок ПВО, состав и структура которых определены решаемыми задачами, а результаты боевых действий известны.
Концепция реализации в составе средств ПВО СВ режимов работы на новых физических принципах для борьбы с мини-БЛА
Самонастраивающийся рой мини-БЛА с ЭИИ
Концепция борьбы с роями мини-БЛА, оснащенными элементами искусственного интеллекта, реализующая новые физические принципы в средствах ПВО
Наносекундный сверхмощный электромагнитный импульс
Средства функционального поражения целей
Наземный ГЭМИ на базе СОУ 9А310 ЗРК «Бук-М1-2»
Боевая часть ЗУР с ВМГ
Концепция
предполагает функциональное поражение (вывод из строя) бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) беспилотных летательных аппаратов (БЛА) микро- и мини-классов, в том числе оснащенных элементами искусственного интеллекта (ЭИИ), крылатых ракет и других средств ВТО путем воздействия на БРЭО СВН сверхмощного электромагнитного импульса (ЭМИ) наносе-кундной длительности
Включение в состав группировок ПВО наземных сверхмощных ГЭМИ (1-й этап)
№ п/п Основные характеристики Величина
1 Дальность функционального поражения БРЭО целей, км до 30
2 Размер луча функционального поражения, град. 1,0 X 15
3 Пределы работы, град. по углу места 0 - 78
4 Мощность в импульсе, ГВт до 10-12
5 Длительность импульса, наносек. 3...5
м \ 6 Мощность первичного источника питания, КВт до 500
7 Транспортная база СОУ 9А310 с зерк. ант.
Реализация в составе ЗРК каналов функционального поражения (2-й этап)
п/п Основные характеристики
1 Тип боевой части зенитной управляемой ракеты (БЧ ЗУР) канала функционального поражения бортового оборудования цели Взрыво-магнитный генератор (ВМГ)
2 Энергия излучения бортового ВМГ, МДж от 8 до 50
3 Максимальный радиус функционального поражения бортового оборудования цели, м до 800-1000
4 Способ подрыва БЧ ЗУР (ВМГ) в районе цели Радиокомандный
Величина
Нет сомнений в том, что, если бы ЗРК «Оса-АКМ» и «Стрела-юМз», имевшиеся в Нагорном Карабахе, были объединены в соответствующие группировки, было бы создано поле разведки и привлечены средства боевого управления, результат применения азербайджанской стороной турецких БЛА Bayraktar был бы совершенно другим. Я сам в свое время руководил доработкой ЗРК «Оса-АКМ» для обеспечения поражения ею малоразмерных целей и ее испытаниями на полигоне (мишень РУМ-2Б, по габаритам в четыре раза меньшая, чем турецкий БЛА) и знаю ее возможности - loo % поражения мишеней [8].
А вот что касается БЛА мини-класса, то следует констатировать, что при полномасштабном оснащении их элементами искусственного интеллекта и реализации возможности применения значительного количества таких БЛА в рое борьба с ними средствами ПВО, реализующими «классические» способы поражения воздушных целей, практически невозможна.
И дело не в том, что такая борьба, как считают некоторые авторы, неоправданно затратна для систем ПВО, так как ЗУР существенно дороже, чем мини-БЛА. Проблема в другом: рой бЛа по сути представляет собой распределенный в пространстве боеприпас, то есть групповую цель для средств ПВО. Для защиты прикрываемого объекта нужно поражение этой групповой цели, а не ее отдельных элементов. Поражение отдельных элементов может уменьшить степень поражения прикрываемой цели, но не исключить его. В существующих и перспективных системах ПВО, поражающих цели классическим способом (осколочно-фугасным), средств поражения протяженных в пространстве групповых целей нет (кроме специальных боевых частей ЗУР в ядерном оснащении для некоторых типов ЗРС, но их в мирное время не применишь), что и исключает их боевое применение против роев мини-БЛА. Решить эту проблему не смогут и мини-ЗУР, разрабатываемые, как указывается в некоторых СМИ, в рамках расширения боевых возможностей ЗРК «Тор-М2» и ЗРПК «Панцирь-С1» для борьбы с мини-БЛА.
Многие эксперты полагают, что решить проблему борьбы с роями мини-БЛА могут боевые лазеры. Но, во-первых, лазер, как когерентный источник энергии, имеет очень узкий луч, спо-
Мобильная автоматизированная разведывательная группировка ПВО полигамного состава должна функционировать в едином информационно-управляющем пространстве в режиме реального времени.
собный воздействовать на точечные (одиночные) цели, а не на рой БЛА. Во-вторых, эффективность лазерного луча существенно зависит от состояния атмосферы. В-третьих, дальность поражения цели лазерным лучом при приемлемой мощности первичного источника энергоснабжения и благоприятных погодных условиях не превышает два-три километра, чего явно недостаточно.
В связи с этим наиболее перспективной является концепция функционального поражения (вывода из строя) бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) БЛА в первую очередь микро- и мини-классов, в том числе оснащенных элементами искусственного интеллекта (ИИ) и действующих в виде самонастраивающихся роев, а также некоторых типов ВТО сверхмощным электромагнитным импульсом (ЭМИ) наносекундной длительности (рис. 3).
Проведенные исследования показывают, что БРЭО современных СВН, выполненное на современной твердотельной элементной базе, а тем более широко использующее антенные системы (в том числе АФАР), чрезвычайно подвержено воздействию сверхмощного ЭМИ. Последнее и должно быть использовано для его функционального поражения и создания оружия на новых физических принципах (НФП) или внедрения их в имеющиеся средства.
Основой такой системы функционального поражения БРЭО СВН на первом этапе могут стать наземные генераторы электромагнитного излучения (ГЭМИ), но более эффективны взрыво-магнитные генераторы (ВМГ), размещаемые в качестве боевых частей в составе зенитных управляемых ракет-носителей (ЗУР), которые могут стать основным средством поражения на втором этапе [9].
В прессе промелькнула информация о том, что «российские "оборонщики" нашли управу на рое-вый интеллект. Специалисты "Объединенной промышленной корпорации" (ОПК), входящей в состав Ростеха, сообщили, что противороевое оружие в России уже создано» [10].
Как раз речь и идет о наземных ГЭМИ. Кстати, демонстрационный образец такого генератора был создан МРТИ РАН еще в конце 90-х годов прошлого столетия. Мне пришлось этому способствовать, так что остальное время было затрачено не на разработку, а на бюрократические проволочки.
И сейчас возник парадокс. Созданное оружие в Минобороны хотят применять не против роев БЛА, как это и замышлялось, а против БРЭО ракет «земля - земля», корректируемых в полете снарядов и других средств нападения. Другими словами, планируется использовать это оружие не в войсках ПВО СВ, а в ракетных войсках и артилле-
РИС. Возможный боевой порядок, зоны поражения и некоторые характеристики группи-4. ровки ПВО, имеющей в своем составе средства функционального поражения целей
рии (РВиА СВ). Командование войск ПВО СВ полагает, что «борьба с такими типами воздушных целей не является прерогативой ПВО, эта задача решается комплексно, с привлечением войск радиоэлектронной борьбы, инженерных и других» [11].
Вместе с тем во всем мире с беспилотниками борются в первую очередь средствами ПВО, это их задача, хотя она действительно комплексная.
Но борьба с БЛА с помощью наземных ГЭМИ сопряжена с решением непростых вопросов. Наземные ГЭМИ, функционально поражая БРЭО основных целей - БЛА, через боковые лепестки антенной системы способны вывести из строя радиоэлектронику своих рядом стоящих боевых средств. То есть возникает проблема электромагнитной совместимости своих же радиоэлектронных средств (РЭС), решить которую достаточно сложно.
В этой связи более перспективным способом функционального поражения БРЭО мини-БЛА следует считать применение в ЗРК взрывомагнит-ных генераторов (ВМГ), которыми необходимо оснащать ЗУР вместо классической боевой части.
ВМГ обеспечивает прямое преобразование энергии взрыва смесевого заряда в энергию электромагнитного импульса. При массе ВМГ до 12-15 кг, что приемлемо для ЗУР, применяемой в ЗРК «Тор-М2», энергии, излучаемой СВЧ-боепри-пасом, достаточно для функционального поражения бортовой электроники роя БЛА в радиусе 800-1000 метров и более от точки подрыва, то есть функционального поражения групповой цели, к чему и стремились.
Применение в составе ЗРК «Тор-М2» ЗУР с ВМГ не требует дополнительного решения задач электромагнитной совместимости своих РЭС и может быть реализовано в кратчайшие сроки при минимальных затратах.
Опыт боевых действий в Сирии, проведенные исследования и другие материалы показывают, что при борьбе с БЛА, в том числе, видимо, и мини-класса, достаточно эффективно проявляют себя средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Это обусловлено тем, что на борту всех типов БЛА обязательно используются радиоканалы, в том числе для навигации, управления, сброса информации. Воздействие средств РЭБ на них может в
Опыт боевых действий и научные исследования показывают: при борьбе с беспилотниками, в том числе мини-класса, эффективно проявляют себя средства радиоэлектронной борьбы.
значительной степени снизить эффективность боевого применения БЛА. Поэтому не случайно, что, по данным СМИ, в составе группировки ПВО в Хмеймиме развернут по меньшей мере один комплекс РЭБ «Краснуха-4». Есть информация о жалобах американцев на то, что в Сирии их самолеты и БЛА постоянно попадают под облучение (помехи) систем РЭБ.
В открытой печати не хотелось бы более детально говорить о наших средствах РЭБ, но и наши, и зарубежные эксперты очень высоко оценивают боевой потенциал этих комплексов, и поэтому их нужно рассматривать как перспективные средства борьбы, в том числе с роями мини-БЛА.
Проблема в другом. Исторически в течение первых 10 лет существования войск ПВО СВ подразделения РЭБ, оснащенные средствами постановки помех СВН, входили в их состав. В последующем было принято, скажем прямо, необоснованное решение. Эти подразделения РЭБ были изъяты из состава войск ПВО СВ и стали использоваться в другом роде войск. Раздельное боевое применение средств ПВО и средств РЭБ, обеспечивающих постановку помех СВН, оказалось малоэффективным и экономически затратным. На авиабазе в Хмеймиме это упущение было ликвидировано и получены положительные результаты.
Представляется целесообразным возвратить подразделения РЭБ, оснащенные средствами борьбы с СВКН, в состав войск ПВО СВ и на их основе создать группы функционального поражения целей (ФПЦ) и РЭБ, организационно «встроенные» в мобильные разведывательно-огневые группировки войск ПВО, функционирующие в едином информационно-управляющем пространстве с зенитными ракетными средствами и под единым командованием (рис. 4).
Это позволило бы сконцентрировать усилия всех средств ПВО СВ для обеспечения эффективной многоплановой борьбы с СКВН по единому замыслу.
Начальник Генерального штаба, анализируя опыт Сирии, о чем уже упоминалось [5], указал, что «гибридная война требует высокотехнологичного оружия... Тенденция развития традиционных и гибридных войн вызвала необходимость внесения изменения в организацию обороны. Новые подходы должны учесть все имеющиеся в стране потенциальные возможности и применять их на системной основе».
С этим нельзя не согласиться, это требование времени. Думаю, что и высказанные в статье предложения будут рассмотрены как требование времени, а приоритет российского оружия в воздушной сфере сохранится на далекую перспективу.
Литература
1. Леонков А.П. Дроны начинают и выигрывают // Арсенал отечества. 2019. № 1. С. 30 - 35.
2. Орлов В. «Байрактары» против «Панцирей». Почему наш ЗПРК может оказаться уязвимым и как этого избежать? // Военно-промышленный курьер. 2020. № 21. 09 июня. С. 6, 7.
3. Ходаренок М. Нет системы: почему турецкие беспилотники поражают «Панцири» [Электронный ресурс] // Газета.ги. 2020. 22 октября. URL: https://www.gazeta.ru/ army/2020/10/22/13328989.shtml (Дата обращения: 30.10.2020).
4. Леонков А.П., Мураховский В.И. Борьба с дронами: комплексный подход. Арсенал отечества. 2019. № 2. С. 44 - 49.
5. Герасимов В.В. По опыту Сирии. Гибридная война требует высокотехнологичного оружия и научного обоснования // Военно-промышленный курьер. 2016. № 9. 09 марта. С. 1, 4.
6. Москвин В. Мозговая атака эффективнее ядерной. Боевые роботы найдут у противника самое слабое место. Интервью с Г П Вокиным // Военно-промышленный курьер. 2020. № 5.
11 февраля. С. 8 - 9.
7. Лузан А.Г. Новые концепции структуры и боевого применения войск ПВО Сухопутных войск - требование времени // Воздушно-космическая сфера. 2018. № 4. С. 50 - 61.
8. Лузан А.Г. РОГ из «Квадрата» и «Куба». Опыт организации ПВО Дамаска 70-х годов полезен поныне // Военно-промышленный курьер. 2019. № 37. 24 сентября. С. 6.
9. Лузан А.Г. ПВО в четвертом поколении. Современные технологии диктуют новую стратегию // Военно-промышленный курьер. 2017. № 6.
15 февраля. С. 5; № 7. 22 февраля. С. 4.
10. Рой получит по мозгам // Военно-промышленный курьер. 2016. № 42. 02 ноября. С. 10.
11. Фаличев О. Глобальному удару - ответ по существу. Интервью с начальником войск ПВО СВ генерал-лейтенантом А. П. Леоновым // Военно-промышленный курьер. 2015. № 8.
04 марта. С. 5.
References
1. Leonkov A.P. Drony nachinayut i vyigryvayut. Arsenal otechestva, 2019, no. 1, pp. 30 - 35.
2. Orlov V. "Bayraktary" protiv "Pantsirey". Pochemu nash ZPRK mozhet okazat'sya uyazvimym i kak etogo izbezhat'? Voenno-promyshlennyy kur'er, 2020, no. 21, June 09, PP. 6, 7.
3. Khodarenok M. Net sistemy: pochemu turetskie bespilotniki porazhayut "Pantsiri". Gazeta.ru. 2020. Oktober 22. Available at: https://www. gazeta.ru/army/2020/10/22/13328989.shtml (Retrieval date: 30.10.2020).
4. Leonkov A.P., Murakhovskiy V.I. Bor'ba s dronami: kompleksnyy podkhod. Arsenal otechestva, 2019, no. 2, pp. 44 - 49.
5. Gerasimov V.V. Po opytu Sirii. Gibridnaya voyna trebuet vysokotekhnologichnogo oruzhiya i nauchnogo obosnovaniya. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2016, no. 9, March 09, pp. 1, 4.
6. Moskvin V. Mozgovaya ataka effektivnee yadernoy. Boevye roboty naydut u protivnika samoe slaboe mesto. Interv'yu s G. G. Vokinym. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2020, no. 5, February 11, pp. 8 - 9.
7. Luzan A.G. Novye kontseptsii struktury i boevogo primeneniya voysk PVO Sukhoputnykh voysk - trebovanie vremeni. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2018, no. 4, pp. 50 - 61.
8. Luzan A.G. ROG iz "Kvadrata" i "Kuba". Opyt organizatsii PVO Damaska 70-kh godov polezen ponyne. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2019, no. 37, September 24, p. 6.
9. Luzan A.G. PVO v chetvertom pokolenii. Sovremennye tekhnologii diktuyut novuyu strategiyu. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2017, no. 6, February 15, p. 5; no. 7, February 22, p. 4.
10. Roy poluchit po mozgam. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2016, no. 42, November 02, p. 10.
11. Falichev O. Global'nomu udaru - otvet po sushchestvu. Interv'yu s nachal'nikom voysk PVO SV general-leytenantom A. P. Leonovym. Voenno-promyshlennyy kur'er, 2015, no. 8, March 04, p. 5.
© Лузан А.П, 2021 История статьи:
Поступила в редакцию: 29.10.2020 Принята к публикации: 16.11.2020
Модератор: Плетнер К.В. Конфликт интересов: отсутствует
Для цитирования:
Лузан А.Г. Перспективы развития мини-БЛА и способы борьбы с ними. Часть II// Воздушно-космическая сфера. 2021. № 1. С. 98 - 105.
