Hàng không quân sự sẽ đi về đâu: nó sẽ chui xuống đất hay tăng độ cao?
Kể từ khi thành lập, quân đội hàng không tìm cách tăng tốc độ và độ cao bay của máy bay. Việc tăng độ cao bay giúp có thể thoát khỏi vùng pháo phòng không, sự kết hợp giữa độ cao và tốc độ giúp đạt được lợi thế trong không chiến.
Một cột mốc mới trong việc tăng độ cao và tốc độ bay của máy bay quân sự là sự ra đời của động cơ phản lực. Có một thời gian, dường như ngành hàng không chỉ có một cách duy nhất - bay nhanh hơn và cao hơn. Điều này đã được xác nhận qua các trận không chiến trong Chiến tranh Triều Tiên, trong đó các máy bay chiến đấu MiG-15 của Liên Xô và F-80, F-84 và F-86 Sabre của Mỹ đã đụng độ.
Mọi thứ thay đổi với sự ra đời và phát triển của một lớp mới vũ khí - Hệ thống tên lửa phòng không (SAM).
Những mẫu hệ thống phòng không đầu tiên được tạo ra ở Liên Xô, Anh, Mỹ và Đức Quốc xã trong Thế chiến thứ hai. Những thành công lớn nhất đã đạt được nhờ các nhà phát triển Đức đã có thể đưa các hệ thống phòng không Reintochter, Hs-117 Schmetterling và Wasserfall vào giai đoạn sản xuất thử nghiệm.
Nhưng các hệ thống phòng không chỉ trở nên phổ biến vào những năm 50 của thế kỷ 25 với sự ra đời của hệ thống phòng không S-75/S-3 của Liên Xô, MIM-XNUMX Nike Ajax của Mỹ và Bristol Bloodhound của Anh.
Khả năng của hệ thống phòng không được thể hiện rõ ràng vào ngày 1 tháng 1960 năm 20, khi một máy bay trinh sát tầm cao U-2 của Mỹ, trước đây đã nhiều lần thực hiện các chuyến bay trinh sát trên lãnh thổ Liên Xô, bị bắn hạ ở độ cao khoảng XNUMX km, vẫn không thể tiếp cận được với máy bay chiến đấu.
Tuy nhiên, việc sử dụng hệ thống phòng không trên quy mô lớn đầu tiên được thực hiện trong Chiến tranh Việt Nam. Hệ thống phòng không S-75 được phía Liên Xô chuyển giao đã buộc máy bay Mỹ phải rút lui về độ cao thấp. Ngược lại, điều này khiến ngành hàng không phải hứng chịu hỏa lực của pháo phòng không, vốn chiếm khoảng 60% số máy bay và trực thăng Mỹ bị bắn rơi.
Việc tăng tốc độ đã gây ra một số chậm trễ cho ngành hàng không - ví dụ, chúng ta có thể trích dẫn máy bay trinh sát siêu âm chiến lược Lockheed SR-71 Blackbird của Mỹ, do tốc độ cao, trên 3 M và độ cao bay lên tới 25 mét. , chưa bao giờ bị hệ thống phòng không bắn hạ, kể cả trong Chiến tranh Việt Nam. Tuy nhiên, SR-000 không bay qua lãnh thổ Liên Xô mà chỉ thỉnh thoảng chiếm được một phần nhỏ không phận Liên Xô gần biên giới.
Sau đó, việc khởi hành của ngành hàng không đến độ cao thấp và cực thấp đã được xác định trước. Sự cải tiến của hệ thống phòng không khiến việc bay chiến đấu ở độ cao lớn gần như không thể. Có lẽ điều này ảnh hưởng lớn đến việc từ bỏ các dự án máy bay ném bom tốc độ cao như T-4 của Liên Xô (sản phẩm 100) của Cục thiết kế Sukhoi hay XB-70 Valkyrie của Bắc Mỹ. Chiến thuật chính của hàng không chiến đấu là bay ở độ cao thấp theo chế độ bám theo địa hình và tấn công bằng cách sử dụng “vùng chết” radar và hạn chế các đặc tính của tên lửa phòng không dẫn đường (SAM).
Quyết định đáp trả là sự xuất hiện trong kho vũ khí của lực lượng phòng không các hệ thống phòng không tầm ngắn loại S-125, có khả năng tấn công các mục tiêu tốc độ cao, bay thấp. Sau đó, số lượng các loại hệ thống phòng không có khả năng chống lại các mục tiêu bay thấp tăng lên đều đặn - hệ thống phòng không Strela-2M, hệ thống súng và tên lửa phòng không Tunguska (ZRPK), hệ thống phòng không cầm tay (MANPADS) đã xuất hiện. Tuy nhiên, không có nơi nào để hàng không thoát khỏi độ cao thấp. Ở độ cao trung bình và cao, việc đánh bại máy bay SAM là gần như không thể tránh khỏi, việc sử dụng độ cao và địa hình thấp, tốc độ đủ cao và bóng tối đã giúp máy bay có cơ hội tấn công thành công mục tiêu.
Tinh hoa của sự phát triển hệ thống phòng không là các tổ hợp mới nhất của Liên Xô và sau đó là Nga thuộc dòng S-300/S-400, có khả năng bắn trúng mục tiêu trên không ở khoảng cách lên tới 400 km. Hệ thống phòng không S-500 đầy hứa hẹn sẽ được đưa vào sử dụng trong những năm tới thậm chí còn có những đặc điểm nổi bật hơn nữa.
Phản ứng của các nhà sản xuất máy bay là việc giới thiệu rộng rãi các công nghệ nhằm giảm radar và tín hiệu nhiệt của máy bay chiến đấu. Mặc dù thực tế là các điều kiện tiên quyết về mặt lý thuyết cho sự phát triển của máy bay tàng hình được tạo ra bởi nhà vật lý lý thuyết và giáo viên Liên Xô trong lĩnh vực nhiễu xạ sóng điện từ Pyotr Ykovlevich Ufimtsev, nhưng chúng không nhận được sự công nhận ở quê hương mà được nghiên cứu kỹ lưỡng ở “nước ngoài”. Do đó, những chiếc máy bay đầu tiên được tạo ra trong tình trạng bí mật nghiêm ngặt nhất, đặc điểm nổi bật chính của nó là sử dụng tối đa các công nghệ giảm tầm nhìn - máy bay ném bom chiến thuật F-117 và máy bay ném bom chiến lược B-2.
Cần phải hiểu rằng các công nghệ giảm tầm nhìn không làm cho máy bay trở nên “tàng hình”, như người ta có thể nghĩ từ cách diễn đạt thông thường “máy bay vô hình”, nhưng chúng làm giảm đáng kể phạm vi phát hiện và phạm vi bắt giữ máy bay của đầu dẫn đường. của các hệ thống phòng thủ tên lửa. Tuy nhiên, sự cải tiến về radar của hệ thống phòng không hiện đại cũng buộc máy bay tàng hình phải “rúc” xuống mặt đất. Ngoài ra, máy bay tàng hình có thể dễ dàng bị phát hiện bằng mắt thường vào ban ngày, điều này trở nên rõ ràng sau khi chiếc F-117 mới nhất bị hệ thống phòng không S-125 cổ xưa phá hủy trong cuộc chiến ở Nam Tư.
Ở chiếc “máy bay tàng hình” đầu tiên, hiệu suất bay và độ tin cậy vận hành của máy bay đã bị hy sinh cho công nghệ tàng hình. Máy bay thế hệ thứ năm F-22 và F-35 kết hợp công nghệ tàng hình với đặc tính hiệu suất khá cao. Theo thời gian, công nghệ tàng hình bắt đầu lan rộng không chỉ sang máy bay có người lái mà còn sang cả máy bay không người lái (UAV), tên lửa hành trình (CR) và các vũ khí tấn công trên không (AAS) khác.
Một giải pháp khác là tích cực sử dụng tác chiến điện tử (EW), việc sử dụng nó ảnh hưởng đáng kể đến phạm vi phát hiện và tiêu diệt các hệ thống tên lửa phòng không. Thiết bị tác chiến điện tử có thể được đặt cả trên tàu sân bay và trên máy bay tác chiến điện tử chuyên dụng hoặc Mồi nhử loại MALD.
Tất cả những điều trên cộng lại đã làm phức tạp đáng kể tuổi thọ của hệ thống phòng không do thời gian phát hiện và tấn công mục tiêu giảm đáng kể. Các nhà phát triển hệ thống phòng không cần những giải pháp mới để thay đổi tình hình có lợi cho họ.
Và những giải pháp như vậy đã được tìm thấy. Trước hết, khả năng phát hiện mục tiêu SAM được tăng lên thông qua việc đưa radar mảng pha chủ động (AFAR) vào hoạt động. Radar có AFAR có khả năng lớn hơn đáng kể so với các loại radar khác trong việc phát hiện mục tiêu, làm nổi bật chúng trên nền nhiễu và khả năng gây nhiễu chính radar.
Thứ hai, các hệ thống phòng thủ tên lửa với dàn ăng-ten radar chủ động đã xuất hiện, hệ thống này cũng có thể được sử dụng làm AFAR. Việc sử dụng SAM với ARLGSN cho phép bạn tấn công các mục tiêu với gần như toàn bộ lượng đạn của SAM mà không tính đến số lượng kênh chiếu sáng mục tiêu của radar SAM.
Nhưng quan trọng hơn nhiều là khả năng chỉ định mục tiêu cho tên lửa có AFAR từ các nguồn bên ngoài, chẳng hạn như từ máy bay phát hiện radar tầm xa (AWACS), khí cầu và bóng bay hoặc UAV AWACS. Điều này cho phép cân bằng phạm vi phát hiện các mục tiêu bay thấp với phạm vi phát hiện các mục tiêu tầm cao, loại bỏ những lợi thế của việc bay tầm thấp.
Ngoài SAM có ARLGSN, có khả năng được dẫn đường bằng chỉ định mục tiêu bên ngoài, các giải pháp mới đang xuất hiện có thể làm phức tạp đáng kể các hoạt động hàng không ở độ cao thấp.
SAM có điều khiển khí động/phản lực hơi nước, cùng với những thứ khác, được cung cấp bởi các động cơ vi mô đặt ngang, đang trở nên phổ biến. Điều này cho phép hệ thống phòng thủ tên lửa đạt được mức quá tải khoảng 60 G để tấn công các mục tiêu cơ động tốc độ cao.
Có sự phát triển đạn dẫn đường và đạn nổ từ xa trên quỹ đạo cho súng tự động, có thể tấn công hiệu quả các mục tiêu tốc độ cao, bay thấp. Thiết bị pháo phòng không bộ truyền động dẫn hướng tốc độ cao sẽ cung cấp cho họ thời gian phản ứng tối thiểu trước các mục tiêu xuất hiện bất ngờ.
Những người có phản ứng tức thời sẽ trở thành mối đe dọa nghiêm trọng theo thời gian. hệ thống phòng không dựa trên vũ khí laser, sẽ bổ sung cho tên lửa phòng không dẫn đường truyền thống và pháo phòng không. Mục tiêu chính của chúng sẽ là đạn máy bay có điều khiển và không điều khiển, nhưng các tàu sân bay cũng có thể bị chúng tấn công nếu chúng ở trong khu vực bị ảnh hưởng.
Chúng ta không thể loại trừ khả năng xuất hiện các hệ thống phòng không khác - hệ thống phòng không tự động cỡ nhỏ hoạt động theo nguyên tắc kiểu “bãi mìn” dành cho máy bay bay thấp, hệ thống phòng không “trên không” dựa trên UAV với tầm hoạt động dài. thời gian bay hoặc dựa trên khí cầu/khinh khí cầu, máy bay không người lái kamikaze cỡ nhỏ hoặc các giải pháp khác trông vẫn có vẻ kỳ lạ.
Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng các chuyến bay hàng không ở độ cao thấp có thể trở nên nguy hiểm hơn nhiều so với thời kỳ Chiến tranh thế giới thứ hai hoặc Chiến tranh Việt Nam.
Khả năng máy bay bị bắn trúng ở độ cao thấp ngày càng tăng có thể buộc chúng phải quay trở lại độ cao cao hơn. Tính thực tế và hiệu quả của điều này như thế nào và giải pháp kỹ thuật nào có thể góp phần thực hiện điều này?
Ưu điểm đầu tiên của máy bay có độ cao bay cao là trọng lực - máy bay càng lên cao thì hệ thống phòng thủ tên lửa càng phải lớn và đắt tiền mới có thể đánh bại nó (để cung cấp năng lượng cần thiết cho tên lửa), lượng đạn dược của máy bay hệ thống phòng thủ, chỉ bao gồm các hệ thống phòng thủ tên lửa tầm xa, sẽ luôn ít hơn nhiều so với lượng đạn của một hệ thống phòng thủ tên lửa tầm trung và tầm ngắn. Phạm vi tiêu diệt được công bố cho hệ thống phòng không không được đảm bảo ở mọi độ cao cho phép - trên thực tế, vùng tiêu diệt của hệ thống phòng không là một mái vòm, và độ cao càng cao thì vùng tiêu diệt càng nhỏ.
Ưu điểm thứ hai là mật độ không khí - độ cao càng cao, mật độ không khí càng thấp, cho phép máy bay di chuyển với tốc độ không thể chấp nhận được khi bay ở độ cao thấp. Và tốc độ càng cao, máy bay càng có thể vượt qua khu vực bị ảnh hưởng của hệ thống phòng không vốn đã bị giảm do độ cao bay cao càng nhanh.
Tất nhiên, không thể chỉ dựa vào độ cao và tốc độ, bởi nếu như vậy là đủ thì các dự án máy bay ném bom tốc độ cao T-4 của Cục thiết kế Sukhoi và XB-70 Valkyrie đã được triển khai từ lâu, trong một dạng này hay dạng khác, và ngay cả máy bay trinh sát SR- 71 Blackbird cũng sẽ nhận được sự phát triển tốt, nhưng điều này vẫn chưa xảy ra.
Tình hình có thể được thay đổi hoàn toàn nhờ sự xuất hiện của các loại động cơ mới - động cơ phản lực kích nổ hoặc siêu thanh.
Yếu tố tiếp theo đảm bảo khả năng sống sót của máy bay tầm cao cũng như máy bay tầm thấp sẽ là việc sử dụng rộng rãi các công nghệ giảm tầm nhìn và sử dụng các hệ thống tác chiến điện tử tiên tiến. Máy bay tốc độ cao, độ cao lớn sẽ yêu cầu phát triển các lớp phủ có thể chịu được nhiệt độ cao. Ngoài ra, hình dạng thân máy bay tốc độ cao có thể tập trung vào việc giải quyết các vấn đề về khí động học hơn là các vấn đề về tàng hình. Kết hợp lại, điều này có thể dẫn đến thực tế là tầm nhìn của máy bay ở độ cao, tốc độ cao có thể cao hơn tầm nhìn của máy bay được thiết kế cho các chuyến bay ở độ cao thấp ở tốc độ cận âm.
Khả năng của các thiết bị giảm tầm nhìn và hệ thống tác chiến điện tử có thể bị giảm đáng kể, nếu không muốn nói là bị “vô hiệu hóa” do sự xuất hiện của các mảng ăng-ten pha quang học vô tuyến (ROFAR). Tuy nhiên, hiện tại chưa có thông tin đáng tin cậy về khả năng và thời gian triển khai công nghệ này.
Tuy nhiên, yếu tố chính giúp tăng khả năng sống sót của máy bay tầm cao sẽ là việc sử dụng các hệ thống phòng thủ tiên tiến. Các hệ thống phòng thủ đầy hứa hẹn của máy bay chiến đấu, cung cấp khả năng phát hiện và tiêu diệt tên lửa đất đối không (S-A) và không đối không (A-A), có lẽ sẽ bao gồm:
- các hệ thống quang điện tử đa quang phổ để phát hiện tên lửa Z-V và V-V, chẳng hạn như hệ thống EOTS được sử dụng trên máy bay chiến đấu F-35, rất có thể được tích hợp với các AFAR phù hợp được bố trí khắp cơ thể;
- hệ thống chống tên lửa tương tự như hệ thống chống tên lửa CUDA đang được phát triển ở Hoa Kỳ;
- vũ khí phòng thủ laser, được đánh giá là phương tiện phòng thủ đầy hứa hẹn cho các máy bay chiến đấu và vận tải của Không quân Mỹ.
Chiến thuật dự định sử dụng máy bay chiến đấu đầy triển vọng sẽ bao gồm di chuyển ở độ cao khoảng 15-20 nghìn mét và ở tốc độ khoảng 2-2,5 M (2400-3000 km/h), ở chế độ động cơ không đốt sau. Khi đi vào khu vực bị ảnh hưởng và phát hiện một cuộc tấn công bằng tên lửa phòng không, máy bay sẽ tăng tốc độ, tùy thuộc vào những tiến bộ trong kỹ thuật động cơ, đây có thể là những con số ở mức 3,5-5 M (4200-6000 km/h), để thoát khỏi khu vực bị ảnh hưởng càng nhanh càng tốt SAM.
Vùng phát hiện và vùng sát thương của máy bay được giảm thiểu tối đa nhờ việc tích cực sử dụng thiết bị tác chiến điện tử; có thể bằng cách này một số tên lửa tấn công cũng có thể bị loại bỏ.
Việc bắn trúng mục tiêu ở độ cao và tốc độ bay cao khiến tên lửa Z-V và V-V hoạt động cực kỳ khó khăn, vốn cần năng lượng đáng kể. Thông thường, khi bắn ở tầm bắn tối đa, tên lửa di chuyển theo quán tính, điều này hạn chế đáng kể khả năng cơ động của chúng và do đó khiến chúng trở thành mục tiêu dễ dàng cho các hệ thống chống tên lửa và máy bay. vũ khí laser.
Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng chiến thuật sử dụng máy bay chiến đấu ở độ cao và tốc độ cao là phù hợp nhất với các chiến thuật đã đề xuất trước đó. Khái niệm máy bay chiến đấu năm 2050.
Với khả năng cao, cơ sở cho sự tồn tại của máy bay chiến đấu đầy hứa hẹn sẽ là hệ thống phòng thủ tích cực có khả năng chống lại vũ khí của đối phương. Thông thường, nếu trước đây có thể nói về cuộc đối đầu giữa kiếm và khiên thì trong tương lai điều này có thể được hiểu là cuộc đối đầu giữa kiếm và kiếm, khi hệ thống phòng thủ sẽ chủ động chống lại vũ khí của kẻ thù bằng cách phá hủy đạn dược, và cũng có thể được sử dụng làm vũ khí tấn công.
Nếu có hệ thống phòng thủ tích cực thì tại sao không ở độ cao thấp? Ở độ cao thấp, số lượng hệ thống phòng không hoạt động trên máy bay sẽ lớn hơn rất nhiều. Bản thân các hệ thống phòng thủ tên lửa nhỏ hơn, cơ động hơn, không tốn năng lượng khi leo lên 15-20 km, cộng với pháo phòng không với đạn dẫn đường và hệ thống phòng không dựa trên vũ khí laser sẽ được bổ sung vào chúng. Việc thiếu dự trữ độ cao sẽ không giúp các hệ thống phòng thủ có thời gian phản ứng, việc bắn trúng đạn tốc độ cao cỡ nhỏ sẽ khó khăn hơn nhiều.
Liệu hàng không nào sẽ vẫn ở độ cao thấp? Có - UAV, UAV và lại là UAV. Hầu hết đều có kích thước nhỏ, vì kích thước càng lớn thì chúng càng dễ bị phát hiện và tiêu diệt. Đối với công việc ở chiến trường xa xôi, rất có thể chúng sẽ được người vận chuyển giao hàng, như chúng ta đã thảo luận trong bài viết. Chiến đấu cơ "Gremlins" của Không quân Mỹ: sự hồi sinh của khái niệm tàu sân bay, nhưng bản thân các tàu sân bay có khả năng di chuyển ở độ cao lớn.
Ở một mức độ nhất định, đây sẽ là một trận đấu có một bàn thắng. Như đã đề cập trước đó, lực hấp dẫn sẽ luôn đứng về phía hàng không, do đó, sẽ cần các hệ thống phòng thủ tên lửa khổng lồ, quy mô lớn và đắt tiền để tấn công các mục tiêu ở độ cao lớn. Đổi lại, các hệ thống chống tên lửa cần thiết để đánh bại những tên lửa như vậy sẽ có kích thước và chi phí nhỏ hơn đáng kể.
Nếu việc hàng không chiến đấu quay trở lại tầm cao diễn ra, thì chúng ta có thể mong đợi sự xuất hiện của các hệ thống phòng thủ tên lửa nhiều tầng, có thể với nhiều đầu đạn chứa một số đầu đạn dẫn đường với khả năng dẫn đường riêng lẻ. Một phần, các giải pháp như vậy đã được triển khai, chẳng hạn như trong hệ thống tên lửa phòng không cầm tay (MANPADS) Starstreak của Anh, trong đó tên lửa mang ba đầu đạn cỡ nhỏ được dẫn hướng riêng bằng chùm tia laser.
Mặt khác, kích thước nhỏ hơn của đầu đạn sẽ không cho phép chúng chứa ARLGSN hiệu quả, điều này sẽ đơn giản hóa nhiệm vụ của thiết bị tác chiến điện tử để chống lại những đầu đạn như vậy. Ngoài ra, kích thước nhỏ hơn sẽ làm phức tạp việc lắp đặt trên đầu đạn bảo vệ chống tia laser, điều này sẽ giúp bạn dễ dàng đánh bại chúng hơn bằng vũ khí laser phòng thủ trên không.
Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng việc chuyển đổi hoạt động bay chiến đấu từ bay theo địa hình sang bay ở độ cao và tốc độ cao có thể là hợp lý và sẽ gây ra một giai đoạn đối đầu mới, giờ đây không còn là “kiếm và khiên” mà là “kiếm và kiếm.”
Độ cao và tốc độ bay được coi là một trong những lợi thế chính của máy bay trong Thế chiến thứ hai.
Một cột mốc mới trong việc tăng độ cao và tốc độ bay của máy bay quân sự là sự ra đời của động cơ phản lực. Có một thời gian, dường như ngành hàng không chỉ có một cách duy nhất - bay nhanh hơn và cao hơn. Điều này đã được xác nhận qua các trận không chiến trong Chiến tranh Triều Tiên, trong đó các máy bay chiến đấu MiG-15 của Liên Xô và F-80, F-84 và F-86 Sabre của Mỹ đã đụng độ.
MiG-15 và F-86 Sabre
Mọi thứ thay đổi với sự ra đời và phát triển của một lớp mới vũ khí - Hệ thống tên lửa phòng không (SAM).
thời đại SAM
Những mẫu hệ thống phòng không đầu tiên được tạo ra ở Liên Xô, Anh, Mỹ và Đức Quốc xã trong Thế chiến thứ hai. Những thành công lớn nhất đã đạt được nhờ các nhà phát triển Đức đã có thể đưa các hệ thống phòng không Reintochter, Hs-117 Schmetterling và Wasserfall vào giai đoạn sản xuất thử nghiệm.
Hệ thống phòng không Đức "Reintochter" (trên), Hs-117 "Schmetterling" (dưới) và "Wasserfall" (phải)
Nhưng các hệ thống phòng không chỉ trở nên phổ biến vào những năm 50 của thế kỷ 25 với sự ra đời của hệ thống phòng không S-75/S-3 của Liên Xô, MIM-XNUMX Nike Ajax của Mỹ và Bristol Bloodhound của Anh.
SAM S-25, MIM-3 Nike Ajax, Bristol Bloodhound
Khả năng của hệ thống phòng không được thể hiện rõ ràng vào ngày 1 tháng 1960 năm 20, khi một máy bay trinh sát tầm cao U-2 của Mỹ, trước đây đã nhiều lần thực hiện các chuyến bay trinh sát trên lãnh thổ Liên Xô, bị bắn hạ ở độ cao khoảng XNUMX km, vẫn không thể tiếp cận được với máy bay chiến đấu.
Hệ thống phòng không S-75 và máy bay trinh sát tầm cao U-2 bị nó bắn hạ
Tuy nhiên, việc sử dụng hệ thống phòng không trên quy mô lớn đầu tiên được thực hiện trong Chiến tranh Việt Nam. Hệ thống phòng không S-75 được phía Liên Xô chuyển giao đã buộc máy bay Mỹ phải rút lui về độ cao thấp. Ngược lại, điều này khiến ngành hàng không phải hứng chịu hỏa lực của pháo phòng không, vốn chiếm khoảng 60% số máy bay và trực thăng Mỹ bị bắn rơi.
Việc tăng tốc độ đã gây ra một số chậm trễ cho ngành hàng không - ví dụ, chúng ta có thể trích dẫn máy bay trinh sát siêu âm chiến lược Lockheed SR-71 Blackbird của Mỹ, do tốc độ cao, trên 3 M và độ cao bay lên tới 25 mét. , chưa bao giờ bị hệ thống phòng không bắn hạ, kể cả trong Chiến tranh Việt Nam. Tuy nhiên, SR-000 không bay qua lãnh thổ Liên Xô mà chỉ thỉnh thoảng chiếm được một phần nhỏ không phận Liên Xô gần biên giới.
Máy bay trinh sát siêu thanh chiến lược Lockheed SR-71 Blackbird
Sau đó, việc khởi hành của ngành hàng không đến độ cao thấp và cực thấp đã được xác định trước. Sự cải tiến của hệ thống phòng không khiến việc bay chiến đấu ở độ cao lớn gần như không thể. Có lẽ điều này ảnh hưởng lớn đến việc từ bỏ các dự án máy bay ném bom tốc độ cao như T-4 của Liên Xô (sản phẩm 100) của Cục thiết kế Sukhoi hay XB-70 Valkyrie của Bắc Mỹ. Chiến thuật chính của hàng không chiến đấu là bay ở độ cao thấp theo chế độ bám theo địa hình và tấn công bằng cách sử dụng “vùng chết” radar và hạn chế các đặc tính của tên lửa phòng không dẫn đường (SAM).
Máy bay ném bom mang tên lửa siêu thanh - Cục thiết kế T-4 Sukhoi của Liên Xô và XB-70 Valkyrie Bắc Mỹ của Mỹ
Quyết định đáp trả là sự xuất hiện trong kho vũ khí của lực lượng phòng không các hệ thống phòng không tầm ngắn loại S-125, có khả năng tấn công các mục tiêu tốc độ cao, bay thấp. Sau đó, số lượng các loại hệ thống phòng không có khả năng chống lại các mục tiêu bay thấp tăng lên đều đặn - hệ thống phòng không Strela-2M, hệ thống súng và tên lửa phòng không Tunguska (ZRPK), hệ thống phòng không cầm tay (MANPADS) đã xuất hiện. Tuy nhiên, không có nơi nào để hàng không thoát khỏi độ cao thấp. Ở độ cao trung bình và cao, việc đánh bại máy bay SAM là gần như không thể tránh khỏi, việc sử dụng độ cao và địa hình thấp, tốc độ đủ cao và bóng tối đã giúp máy bay có cơ hội tấn công thành công mục tiêu.
Tinh hoa của sự phát triển hệ thống phòng không là các tổ hợp mới nhất của Liên Xô và sau đó là Nga thuộc dòng S-300/S-400, có khả năng bắn trúng mục tiêu trên không ở khoảng cách lên tới 400 km. Hệ thống phòng không S-500 đầy hứa hẹn sẽ được đưa vào sử dụng trong những năm tới thậm chí còn có những đặc điểm nổi bật hơn nữa.
ZRK S-400
“Máy bay tàng hình” và tác chiến điện tử
Phản ứng của các nhà sản xuất máy bay là việc giới thiệu rộng rãi các công nghệ nhằm giảm radar và tín hiệu nhiệt của máy bay chiến đấu. Mặc dù thực tế là các điều kiện tiên quyết về mặt lý thuyết cho sự phát triển của máy bay tàng hình được tạo ra bởi nhà vật lý lý thuyết và giáo viên Liên Xô trong lĩnh vực nhiễu xạ sóng điện từ Pyotr Ykovlevich Ufimtsev, nhưng chúng không nhận được sự công nhận ở quê hương mà được nghiên cứu kỹ lưỡng ở “nước ngoài”. Do đó, những chiếc máy bay đầu tiên được tạo ra trong tình trạng bí mật nghiêm ngặt nhất, đặc điểm nổi bật chính của nó là sử dụng tối đa các công nghệ giảm tầm nhìn - máy bay ném bom chiến thuật F-117 và máy bay ném bom chiến lược B-2.
Máy bay ném bom chiến thuật F-117 và máy bay ném bom chiến lược B-2
Cần phải hiểu rằng các công nghệ giảm tầm nhìn không làm cho máy bay trở nên “tàng hình”, như người ta có thể nghĩ từ cách diễn đạt thông thường “máy bay vô hình”, nhưng chúng làm giảm đáng kể phạm vi phát hiện và phạm vi bắt giữ máy bay của đầu dẫn đường. của các hệ thống phòng thủ tên lửa. Tuy nhiên, sự cải tiến về radar của hệ thống phòng không hiện đại cũng buộc máy bay tàng hình phải “rúc” xuống mặt đất. Ngoài ra, máy bay tàng hình có thể dễ dàng bị phát hiện bằng mắt thường vào ban ngày, điều này trở nên rõ ràng sau khi chiếc F-117 mới nhất bị hệ thống phòng không S-125 cổ xưa phá hủy trong cuộc chiến ở Nam Tư.
Ở chiếc “máy bay tàng hình” đầu tiên, hiệu suất bay và độ tin cậy vận hành của máy bay đã bị hy sinh cho công nghệ tàng hình. Máy bay thế hệ thứ năm F-22 và F-35 kết hợp công nghệ tàng hình với đặc tính hiệu suất khá cao. Theo thời gian, công nghệ tàng hình bắt đầu lan rộng không chỉ sang máy bay có người lái mà còn sang cả máy bay không người lái (UAV), tên lửa hành trình (CR) và các vũ khí tấn công trên không (AAS) khác.
Máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm F-22 và F-35
Một giải pháp khác là tích cực sử dụng tác chiến điện tử (EW), việc sử dụng nó ảnh hưởng đáng kể đến phạm vi phát hiện và tiêu diệt các hệ thống tên lửa phòng không. Thiết bị tác chiến điện tử có thể được đặt cả trên tàu sân bay và trên máy bay tác chiến điện tử chuyên dụng hoặc Mồi nhử loại MALD.
mồi nhử MALD
Tất cả những điều trên cộng lại đã làm phức tạp đáng kể tuổi thọ của hệ thống phòng không do thời gian phát hiện và tấn công mục tiêu giảm đáng kể. Các nhà phát triển hệ thống phòng không cần những giải pháp mới để thay đổi tình hình có lợi cho họ.
AFAR và SAM với ARLGSN
Và những giải pháp như vậy đã được tìm thấy. Trước hết, khả năng phát hiện mục tiêu SAM được tăng lên thông qua việc đưa radar mảng pha chủ động (AFAR) vào hoạt động. Radar có AFAR có khả năng lớn hơn đáng kể so với các loại radar khác trong việc phát hiện mục tiêu, làm nổi bật chúng trên nền nhiễu và khả năng gây nhiễu chính radar.
Thứ hai, các hệ thống phòng thủ tên lửa với dàn ăng-ten radar chủ động đã xuất hiện, hệ thống này cũng có thể được sử dụng làm AFAR. Việc sử dụng SAM với ARLGSN cho phép bạn tấn công các mục tiêu với gần như toàn bộ lượng đạn của SAM mà không tính đến số lượng kênh chiếu sáng mục tiêu của radar SAM.
Hệ thống phòng không mới nhất của Nga S-350 "Vityaz", cơ số đạn bao gồm tên lửa ARLGSN tầm trung và một số lượng lớn tên lửa tầm ngắn cỡ nhỏ
Nhưng quan trọng hơn nhiều là khả năng chỉ định mục tiêu cho tên lửa có AFAR từ các nguồn bên ngoài, chẳng hạn như từ máy bay phát hiện radar tầm xa (AWACS), khí cầu và bóng bay hoặc UAV AWACS. Điều này cho phép cân bằng phạm vi phát hiện các mục tiêu bay thấp với phạm vi phát hiện các mục tiêu tầm cao, loại bỏ những lợi thế của việc bay tầm thấp.
Máy bay AWACS E-2D trên tàu sân bay có khả năng cung cấp chỉ định mục tiêu cho các hệ thống phòng thủ tên lửa tiêu chuẩn trên tàu với ARLGSN
Khí cầu AWACS của Mỹ thuộc dự án JLENS và UAV JY-300 AWACS của công ty CETC Trung Quốc
Ngoài SAM có ARLGSN, có khả năng được dẫn đường bằng chỉ định mục tiêu bên ngoài, các giải pháp mới đang xuất hiện có thể làm phức tạp đáng kể các hoạt động hàng không ở độ cao thấp.
Mối đe dọa mới ở độ cao thấp
SAM có điều khiển khí động/phản lực hơi nước, cùng với những thứ khác, được cung cấp bởi các động cơ vi mô đặt ngang, đang trở nên phổ biến. Điều này cho phép hệ thống phòng thủ tên lửa đạt được mức quá tải khoảng 60 G để tấn công các mục tiêu cơ động tốc độ cao.
Tên lửa M-SHORAD "Future Interceptor" có khả năng cơ động cao và tên lửa LandCeptor CAMM
Có sự phát triển đạn dẫn đường và đạn nổ từ xa trên quỹ đạo cho súng tự động, có thể tấn công hiệu quả các mục tiêu tốc độ cao, bay thấp. Thiết bị pháo phòng không bộ truyền động dẫn hướng tốc độ cao sẽ cung cấp cho họ thời gian phản ứng tối thiểu trước các mục tiêu xuất hiện bất ngờ.
Tổ hợp phòng không-dẫn xuất sẽ có thể tấn công các mục tiêu trên không ở cự ly lên tới 6 km và ở độ cao lên tới 4,5 km bằng đạn có kích nổ từ xa dọc theo quỹ đạo và trong tương lai với đạn dẫn đường cỡ nòng 57 mm.
Những người có phản ứng tức thời sẽ trở thành mối đe dọa nghiêm trọng theo thời gian. hệ thống phòng không dựa trên vũ khí laser, sẽ bổ sung cho tên lửa phòng không dẫn đường truyền thống và pháo phòng không. Mục tiêu chính của chúng sẽ là đạn máy bay có điều khiển và không điều khiển, nhưng các tàu sân bay cũng có thể bị chúng tấn công nếu chúng ở trong khu vực bị ảnh hưởng.
Một trong những dự án gần được áp dụng nhất là tổ hợp laser của Rheinmetall có công suất 100 kW. Tổ hợp này tuân thủ bộ tiêu chuẩn EN DIN 61508 của Châu Âu và có thể được tích hợp với hệ thống phòng không MANTIS đang phục vụ cho Bundeswehr.
Chúng ta không thể loại trừ khả năng xuất hiện các hệ thống phòng không khác - hệ thống phòng không tự động cỡ nhỏ hoạt động theo nguyên tắc kiểu “bãi mìn” dành cho máy bay bay thấp, hệ thống phòng không “trên không” dựa trên UAV với tầm hoạt động dài. thời gian bay hoặc dựa trên khí cầu/khinh khí cầu, máy bay không người lái kamikaze cỡ nhỏ hoặc các giải pháp khác trông vẫn có vẻ kỳ lạ.
Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng các chuyến bay hàng không ở độ cao thấp có thể trở nên nguy hiểm hơn nhiều so với thời kỳ Chiến tranh thế giới thứ hai hoặc Chiến tranh Việt Nam.
Lịch sử diễn ra theo vòng xoáy
Khả năng máy bay bị bắn trúng ở độ cao thấp ngày càng tăng có thể buộc chúng phải quay trở lại độ cao cao hơn. Tính thực tế và hiệu quả của điều này như thế nào và giải pháp kỹ thuật nào có thể góp phần thực hiện điều này?
Ưu điểm đầu tiên của máy bay có độ cao bay cao là trọng lực - máy bay càng lên cao thì hệ thống phòng thủ tên lửa càng phải lớn và đắt tiền mới có thể đánh bại nó (để cung cấp năng lượng cần thiết cho tên lửa), lượng đạn dược của máy bay hệ thống phòng thủ, chỉ bao gồm các hệ thống phòng thủ tên lửa tầm xa, sẽ luôn ít hơn nhiều so với lượng đạn của một hệ thống phòng thủ tên lửa tầm trung và tầm ngắn. Phạm vi tiêu diệt được công bố cho hệ thống phòng không không được đảm bảo ở mọi độ cao cho phép - trên thực tế, vùng tiêu diệt của hệ thống phòng không là một mái vòm, và độ cao càng cao thì vùng tiêu diệt càng nhỏ.
Tầm bắn có điều kiện của hệ thống phòng không tùy theo độ cao
Ưu điểm thứ hai là mật độ không khí - độ cao càng cao, mật độ không khí càng thấp, cho phép máy bay di chuyển với tốc độ không thể chấp nhận được khi bay ở độ cao thấp. Và tốc độ càng cao, máy bay càng có thể vượt qua khu vực bị ảnh hưởng của hệ thống phòng không vốn đã bị giảm do độ cao bay cao càng nhanh.
Tất nhiên, không thể chỉ dựa vào độ cao và tốc độ, bởi nếu như vậy là đủ thì các dự án máy bay ném bom tốc độ cao T-4 của Cục thiết kế Sukhoi và XB-70 Valkyrie đã được triển khai từ lâu, trong một dạng này hay dạng khác, và ngay cả máy bay trinh sát SR- 71 Blackbird cũng sẽ nhận được sự phát triển tốt, nhưng điều này vẫn chưa xảy ra.
Tình hình có thể được thay đổi hoàn toàn nhờ sự xuất hiện của các loại động cơ mới - động cơ phản lực kích nổ hoặc siêu thanh.
Sơ đồ nhà máy điện kết hợp động cơ tuốc bin phản lực và động cơ scramjet
Yếu tố tiếp theo đảm bảo khả năng sống sót của máy bay tầm cao cũng như máy bay tầm thấp sẽ là việc sử dụng rộng rãi các công nghệ giảm tầm nhìn và sử dụng các hệ thống tác chiến điện tử tiên tiến. Máy bay tốc độ cao, độ cao lớn sẽ yêu cầu phát triển các lớp phủ có thể chịu được nhiệt độ cao. Ngoài ra, hình dạng thân máy bay tốc độ cao có thể tập trung vào việc giải quyết các vấn đề về khí động học hơn là các vấn đề về tàng hình. Kết hợp lại, điều này có thể dẫn đến thực tế là tầm nhìn của máy bay ở độ cao, tốc độ cao có thể cao hơn tầm nhìn của máy bay được thiết kế cho các chuyến bay ở độ cao thấp ở tốc độ cận âm.
Khả năng của các thiết bị giảm tầm nhìn và hệ thống tác chiến điện tử có thể bị giảm đáng kể, nếu không muốn nói là bị “vô hiệu hóa” do sự xuất hiện của các mảng ăng-ten pha quang học vô tuyến (ROFAR). Tuy nhiên, hiện tại chưa có thông tin đáng tin cậy về khả năng và thời gian triển khai công nghệ này.
Người ta cho rằng công nghệ ROFAR sẽ cho phép thu được hình ảnh chi tiết của máy bay và các mục tiêu khác với chất lượng gần giống như ảnh chụp, cho đến thu được hình ảnh của các vật bên dưới da, điều này sẽ làm giảm hoàn toàn khả năng của các công nghệ giảm tầm nhìn
Tuy nhiên, yếu tố chính giúp tăng khả năng sống sót của máy bay tầm cao sẽ là việc sử dụng các hệ thống phòng thủ tiên tiến. Các hệ thống phòng thủ đầy hứa hẹn của máy bay chiến đấu, cung cấp khả năng phát hiện và tiêu diệt tên lửa đất đối không (S-A) và không đối không (A-A), có lẽ sẽ bao gồm:
- các hệ thống quang điện tử đa quang phổ để phát hiện tên lửa Z-V và V-V, chẳng hạn như hệ thống EOTS được sử dụng trên máy bay chiến đấu F-35, rất có thể được tích hợp với các AFAR phù hợp được bố trí khắp cơ thể;
- hệ thống chống tên lửa tương tự như hệ thống chống tên lửa CUDA đang được phát triển ở Hoa Kỳ;
- vũ khí phòng thủ laser, được đánh giá là phương tiện phòng thủ đầy hứa hẹn cho các máy bay chiến đấu và vận tải của Không quân Mỹ.
Hệ thống phát hiện quang điện đa phổ EOTS, phòng thủ tên lửa CUDA và vũ khí laser cho máy bay chiến đấu tiên tiến
Chiến thuật ứng dụng
Chiến thuật dự định sử dụng máy bay chiến đấu đầy triển vọng sẽ bao gồm di chuyển ở độ cao khoảng 15-20 nghìn mét và ở tốc độ khoảng 2-2,5 M (2400-3000 km/h), ở chế độ động cơ không đốt sau. Khi đi vào khu vực bị ảnh hưởng và phát hiện một cuộc tấn công bằng tên lửa phòng không, máy bay sẽ tăng tốc độ, tùy thuộc vào những tiến bộ trong kỹ thuật động cơ, đây có thể là những con số ở mức 3,5-5 M (4200-6000 km/h), để thoát khỏi khu vực bị ảnh hưởng càng nhanh càng tốt SAM.
Vùng phát hiện và vùng sát thương của máy bay được giảm thiểu tối đa nhờ việc tích cực sử dụng thiết bị tác chiến điện tử; có thể bằng cách này một số tên lửa tấn công cũng có thể bị loại bỏ.
Việc bắn trúng mục tiêu ở độ cao và tốc độ bay cao khiến tên lửa Z-V và V-V hoạt động cực kỳ khó khăn, vốn cần năng lượng đáng kể. Thông thường, khi bắn ở tầm bắn tối đa, tên lửa di chuyển theo quán tính, điều này hạn chế đáng kể khả năng cơ động của chúng và do đó khiến chúng trở thành mục tiêu dễ dàng cho các hệ thống chống tên lửa và máy bay. vũ khí laser.
Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng chiến thuật sử dụng máy bay chiến đấu ở độ cao và tốc độ cao là phù hợp nhất với các chiến thuật đã đề xuất trước đó. Khái niệm máy bay chiến đấu năm 2050.
Với khả năng cao, cơ sở cho sự tồn tại của máy bay chiến đấu đầy hứa hẹn sẽ là hệ thống phòng thủ tích cực có khả năng chống lại vũ khí của đối phương. Thông thường, nếu trước đây có thể nói về cuộc đối đầu giữa kiếm và khiên thì trong tương lai điều này có thể được hiểu là cuộc đối đầu giữa kiếm và kiếm, khi hệ thống phòng thủ sẽ chủ động chống lại vũ khí của kẻ thù bằng cách phá hủy đạn dược, và cũng có thể được sử dụng làm vũ khí tấn công.
Nếu có hệ thống phòng thủ tích cực thì tại sao không ở độ cao thấp? Ở độ cao thấp, số lượng hệ thống phòng không hoạt động trên máy bay sẽ lớn hơn rất nhiều. Bản thân các hệ thống phòng thủ tên lửa nhỏ hơn, cơ động hơn, không tốn năng lượng khi leo lên 15-20 km, cộng với pháo phòng không với đạn dẫn đường và hệ thống phòng không dựa trên vũ khí laser sẽ được bổ sung vào chúng. Việc thiếu dự trữ độ cao sẽ không giúp các hệ thống phòng thủ có thời gian phản ứng, việc bắn trúng đạn tốc độ cao cỡ nhỏ sẽ khó khăn hơn nhiều.
Liệu hàng không nào sẽ vẫn ở độ cao thấp? Có - UAV, UAV và lại là UAV. Hầu hết đều có kích thước nhỏ, vì kích thước càng lớn thì chúng càng dễ bị phát hiện và tiêu diệt. Đối với công việc ở chiến trường xa xôi, rất có thể chúng sẽ được người vận chuyển giao hàng, như chúng ta đã thảo luận trong bài viết. Chiến đấu cơ "Gremlins" của Không quân Mỹ: sự hồi sinh của khái niệm tàu sân bay, nhưng bản thân các tàu sân bay có khả năng di chuyển ở độ cao lớn.
Theo chương trình Gremlins của cơ quan quốc phòng Mỹ DARPA, tàu sân bay UAV có thể là máy bay vận tải, máy bay ném bom và máy bay chiến thuật.
Hậu quả của việc máy bay chiến đấu bay lên tầm cao
Ở một mức độ nhất định, đây sẽ là một trận đấu có một bàn thắng. Như đã đề cập trước đó, lực hấp dẫn sẽ luôn đứng về phía hàng không, do đó, sẽ cần các hệ thống phòng thủ tên lửa khổng lồ, quy mô lớn và đắt tiền để tấn công các mục tiêu ở độ cao lớn. Đổi lại, các hệ thống chống tên lửa cần thiết để đánh bại những tên lửa như vậy sẽ có kích thước và chi phí nhỏ hơn đáng kể.
Nếu việc hàng không chiến đấu quay trở lại tầm cao diễn ra, thì chúng ta có thể mong đợi sự xuất hiện của các hệ thống phòng thủ tên lửa nhiều tầng, có thể với nhiều đầu đạn chứa một số đầu đạn dẫn đường với khả năng dẫn đường riêng lẻ. Một phần, các giải pháp như vậy đã được triển khai, chẳng hạn như trong hệ thống tên lửa phòng không cầm tay (MANPADS) Starstreak của Anh, trong đó tên lửa mang ba đầu đạn cỡ nhỏ được dẫn hướng riêng bằng chùm tia laser.
SAM MANPADS Vệt sao
Mặt khác, kích thước nhỏ hơn của đầu đạn sẽ không cho phép chúng chứa ARLGSN hiệu quả, điều này sẽ đơn giản hóa nhiệm vụ của thiết bị tác chiến điện tử để chống lại những đầu đạn như vậy. Ngoài ra, kích thước nhỏ hơn sẽ làm phức tạp việc lắp đặt trên đầu đạn bảo vệ chống tia laser, điều này sẽ giúp bạn dễ dàng đánh bại chúng hơn bằng vũ khí laser phòng thủ trên không.
Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng việc chuyển đổi hoạt động bay chiến đấu từ bay theo địa hình sang bay ở độ cao và tốc độ cao có thể là hợp lý và sẽ gây ra một giai đoạn đối đầu mới, giờ đây không còn là “kiếm và khiên” mà là “kiếm và kiếm.”
tin tức