Tìm một tàu sân bay: một cái nhìn từ tầng bình lưu
В vật liệu trước đó chúng tôi đã xem xét vấn đề tìm kiếm các nhóm tấn công tàu sân bay và tàu chiến (AUG và KUG), cũng như nhắm mục tiêu vào chúng bằng vũ khí tên lửa sử dụng tài sản trinh sát không gian. Tuy nhiên, việc phát triển các chùm vệ tinh trinh sát và liên lạc trên quỹ đạo có tầm quan trọng chiến lược để đảm bảo an ninh quốc gia, tuy nhiên, việc phát hiện các tàu sân bay và các nhóm tấn công tàu (AUG và KUG) cũng như nhắm mục tiêu vào các tên lửa chống hạm (ASM) tại chúng có thể được thực hiện một cách hiệu quả bằng các phương tiện khác. Trong tài liệu này, chúng tôi sẽ xem xét các phức hợp tầng bình lưu đầy hứa hẹn có thể được sử dụng để giải quyết những vấn đề này.
Vệ tinh khí quyển - khí cầu không người lái ở tầng bình lưu
Trong bài viết Sự hồi sinh của khí cầu. Khí cầu là một bộ phận quan trọng của lực lượng vũ trang thế kỷ XXI chúng tôi đã xem xét các khu vực có thể sử dụng khí cầu trên chiến trường. Một trong những cách hiệu quả nhất để sử dụng chúng là tạo ra các khí cầu trinh sát có khả năng tự chủ và tầm nhìn rộng lớn.
Một ví dụ là dự án khí cầu không người lái Berkut của Nga, được thiết kế để hoạt động ở độ cao khoảng 20-23 km trong sáu tháng. Phải đảm bảo thời gian bay dài do không có phi hành đoàn và hệ thống cung cấp điện chạy bằng tấm pin mặt trời. Nhiệm vụ chính của khí cầu Berkut là cung cấp khả năng chuyển tiếp liên lạc và trinh sát độ cao, bao gồm phát hiện và xác định các vật thể trên mặt đất và trên biển.
Trọng lượng của thiết bị trinh sát có thể đặt trên khí cầu Berkut là 1 kg, thiết bị lắp đặt được cung cấp điện. Khí cầu có thể duy trì một vị trí nhất định tương tự như vệ tinh địa tĩnh. Ở độ cao 200 km, đường chân trời vô tuyến khoảng 20-600 km, diện tích bề mặt quan sát được là hơn một triệu km750, tương đương với diện tích của Đức và Pháp cộng lại. Các trạm radar (radar) hiện đại với mảng ăng ten pha chủ động (AFAR) có thể cung cấp phạm vi phát hiện các mục tiêu bề mặt lớn ở khoảng cách khoảng 500-600 km.
Đặc tính chiến thuật và kỹ thuật của khí cầu không người lái "Berkut".
Khí cầu có thể bay cao hơn. Hoạt động của chúng trên thực tế có thể được đảm bảo ở độ cao khoảng 30 km, và độ cao nâng đạt được của khinh khí cầu thời tiết lên tới 50 km.
Năm 2005, quân đội Hoa Kỳ tuyên bố mở chương trình chế tạo khí cầu và khí cầu quân sự có độ cao cực cao sẽ hoạt động gần như ở giới hạn thấp hơn của không gian. Cùng năm đó, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến DARPA đã tiến hành công việc sơ bộ về hình dáng bên ngoài của khinh khí cầu trinh sát có khả năng hoạt động ở độ cao khoảng 80 km.
Những nhiệm vụ nào có thể được giao cho khí cầu không người lái tầm cao?
Trước hết, đây là quyền kiểm soát biên giới các quốc gia của Nga, bao gồm cả biên giới biển. Khí cầu cảnh báo sớm tầm cao (AWACS) có thể phát hiện tên lửa hành trình bay thấp và cung cấp chỉ định mục tiêu cho máy bay chiến đấu hàng không và hệ thống tên lửa phòng không (SAM), điều mà các radar cố định ngoài đường chân trời (ZGRLS) không thể thực hiện được. Liên quan đến việc kiểm soát các vùng nước, khí cầu không người lái có thể phát hiện kính tiềm vọng của tàu ngầm, hàng không hải quân, tàu mặt nước đơn, AUG và KUG.
Một lựa chọn khác là triển khai các khí cầu AWACS không người lái “ở vùng biển trung lập” – tại các điểm quan trọng trên các đại dương trên thế giới và/hoặc trong tầm nhìn của các căn cứ hải quân của đối phương. Việc bảo trì các khí cầu như vậy có thể được thực hiện bằng tàu chuyên dụng hoặc trên lãnh thổ của các quốc gia thân thiện/trung lập.
Có khả năng, khí cầu không người lái có thể hộ tống AUG ngay sau khi tàu sân bay ra khơi. Một số khí cầu nhất định có thể được chỉ định các khu vực kiểm soát được chỉ định, trong đó chúng phải hộ tống AUG/KUG “của họ”, chuyển chúng tại một số điểm nhất định đến khí cầu của khu vực tiếp theo.
Tất nhiên, khí cầu cồng kềnh là mục tiêu khá dễ bị tổn thương của máy bay địch, nhưng có một số sắc thái: thứ nhất, khi nằm trong biên giới quốc gia và cách đó một khoảng cách ngắn, sự an toàn của khí cầu không người lái có thể được đảm bảo bởi lực lượng không quân, trong khi chúng tôi sẽ đảm bảo kiểm soát bề mặt ở khoảng cách khoảng 600-800 km tính từ biên giới tiểu bang.
Chỉ cần ba khí cầu AWACS không người lái tầm cao là có thể kiểm soát gần như toàn bộ Biển Nhật Bản và kiểm soát hoàn toàn lối vào Biển Okhotsk. Khó có khả năng Hoa Kỳ có thể lặp lại việc triển khai bí mật AUG ngoài khơi bờ biển Kamchatka như họ đã làm vào năm 1982 (hoạt động này được mô tả trong bài báo của Alexander Timokhin Hải chiến cho người mới bắt đầu. Chúng tôi đưa tàu sân bay "tấn công"), nếu khí cầu không người lái tầm cao AWACS xuất hiện trong kho vũ khí của Liên bang Nga.
Thứ hai, khả năng cung cấp khả năng theo dõi từ khoảng cách khoảng 500-600 km sẽ làm phức tạp đáng kể công việc của máy bay trên tàu sân bay địch, vì nó sẽ yêu cầu tổ chức nhiệm vụ chiến đấu liên tục trong khu vực bị ảnh hưởng bởi tên lửa không đối không. , do đó sẽ dẫn đến sự hao mòn nhanh chóng của động cơ máy bay và chi phí bổ sung cho thời gian bay, hoặc máy bay chiến đấu sẽ phải được gửi trực tiếp đến giai đoạn bị đe dọa, trong trường hợp đó, khí cầu có thể rời khỏi khu vực bị ảnh hưởng, thậm chí có tính đến tốc độ thấp của nó.
Thứ ba, trong trường hợp bùng phát xung đột thực sự, khi AUG nằm trong vùng tầm nhìn của khí cầu trinh sát và trong tầm bắn của tên lửa chống hạm phóng từ SSGN, máy bay chiến đấu từ tàu sân bay có thể tiêu diệt khí cầu không người lái, nhưng họ sẽ không có nơi nào để trở về. Và sự trao đổi như vậy có thể coi là khá chấp nhận được.
Nếu độ cao hoạt động của khí cầu không người lái tăng lên 30-40 km thì việc bắn hạ chúng sẽ càng khó khăn hơn và tầm quan sát của thiết bị trinh sát trên tàu sẽ tăng lên đáng kể.
Vệ tinh khí quyển – UAV điện tầm cao
Sự bổ sung cho khí cầu tầng bình lưu sẽ là máy bay không người lái (UAV) tầm cao với thời gian bay dài. Người ta cho rằng các UAV ở tầng bình lưu chạy bằng động cơ điện và chạy bằng pin và tấm pin mặt trời sẽ có thể bay trên không trong nhiều tháng, thậm chí nhiều năm.
Đánh giá theo số lượng dự án, UAV tầng bình lưu là một lĩnh vực cực kỳ hứa hẹn. Trước hết, chúng được coi là giải pháp thay thế cho vệ tinh trong việc triển khai hệ thống liên lạc (cho cả mục đích dân sự và quân sự), cũng như giám sát và trinh sát.
Một trong những dự án đầy tham vọng nhất là UAV SolarEagle (Vulture II) của Boeing, dự án này sẽ cung cấp khả năng chuyển tiếp thông tin liên lạc và tiến hành trinh sát khi ở trên không liên tục trong 5 năm (!) ở độ cao khoảng 20 km. Dự án được tài trợ bởi DARPA.
Sải cánh của SolarEagle UAV là 120 mét, tốc độ tối đa lên tới 80 km/h. Các tấm pin mặt trời của SolarEagle UAV sẽ tạo ra 5 kilowatt điện, lượng điện này sẽ được lưu trữ cho các chuyến bay vào ban đêm trong pin nhiên liệu.
UAV SolarEagle (Kền kền II).
Một UAV điện tầm cao khác, Solara 60 của Titan Aerospace, được Google mua lại vào năm 2014, cũng được thiết kế cho các chuyến bay dài hạn ở độ cao trên 20 km. Thiết kế của Solara 60 UAV bao gồm một động cơ điện với cánh quạt đường kính lớn, pin lithium-polymer và các tấm pin mặt trời. Google dự định mua 11 UAV Solara 000 để cung cấp hình ảnh thời gian thực về bề mặt trái đất và triển khai Internet. Dự án đã bị đình chỉ vào năm 60.
[center]Titan Aerospace Solara 60 UAV.
Năm 2001, NASA đã thử nghiệm máy bay không người lái điện tầm cao Helios. Độ cao bay là 29,5 km, thời gian bay là 40 phút.
UAV Helios.
Thành công của Nga theo hướng này khiêm tốn hơn nhiều. Lavochkin NPO đang phát triển một dự án cho máy bay không người lái “Aist” LA-252 ở tầng bình lưu với độ cao bay 15-22 km và trọng tải 25 kg. Hai động cơ điện được cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời vào ban ngày và bằng pin vào ban đêm.
Công ty Tiber cùng với Quỹ nghiên cứu nâng cao (APF) đang phát triển UAV tầng bình lưu Sova, có khả năng hoạt động ở độ cao khoảng 20 km.
Khái niệm "Cú" UAV.
Năm 2016, nguyên mẫu Sova UAV đã hoàn thành chuyến bay kéo dài 50 giờ ở độ cao 9 km. Thật không may, nguyên mẫu thứ hai có sải cánh dài 28 mét đã bị rơi trong quá trình thử nghiệm năm 2018. Người ta cho rằng nguyên mẫu thứ hai sẽ bay không ngừng trong 30 ngày, đạt độ cao 20 km.
Nhược điểm của hầu hết các dự án UAV điện ở tầng bình lưu hiện có bao gồm trọng tải nhỏ - trong trường hợp tốt nhất là vài trăm kg. Tuy nhiên, ngay cả trọng tải hiện tại cũng có thể đặt thiết bị trinh sát quang học và/hoặc thiết bị trinh sát điện tử (RTR) trên các máy bay không người lái điện ở độ cao lớn.
Mặt khác, loại máy bay này chỉ mới ở giai đoạn đầu phát triển. Sự tiến bộ trong lĩnh vực pin và động cơ điện cho phép chúng ta nói về hàng không chở khách thương mại và việc phổ biến năng lượng xanh góp phần thực hiện một số lượng lớn công việc nhằm tăng hiệu quả của các tấm pin mặt trời. Máy bay không người lái sử dụng pin nhiên liệu hydro cho thấy kết quả tuyệt vời.
UAV pin nhiên liệu hydro do Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan) phối hợp với Hoàng gia phát triển hạm đội và Cảnh sát biển, thời gian bay của nó dài hơn nhiều lần so với một chiếc UAV chạy bằng pin có cùng kích thước.
Chúng ta không nên quên những tiến bộ trong việc phát triển vật liệu composite, giúp tăng độ bền của thân máy bay đồng thời giảm trọng lượng và giảm tín hiệu radar, cũng như công nghệ in 3D, giúp tạo ra những vật liệu nhẹ và bền. các bộ phận nguyên khối có cấu trúc bên trong phức tạp, việc sản xuất chúng được thực hiện bằng các phương pháp truyền thống là không thể.
Cùng với nhau, điều này cho phép chúng ta tin tưởng vào sự xuất hiện của các máy bay không người lái điện ở độ cao lớn - về cơ bản là các vệ tinh trong khí quyển với khả năng tải trọng tăng lên và phạm vi bay gần như không giới hạn.
Giống như việc giảm kích thước và độ phức tạp của việc sản xuất vệ tinh Trái đất nhân tạo (AES), cũng như chi phí phóng chúng, dẫn đến thực tế là số lượng của chúng trên quỹ đạo ngày càng tăng nhanh, việc cải tiến các UAV ở tầng bình lưu có thể dẫn đến một hiệu ứng tương tự trong tầng bình lưu, khi tại một thời điểm nhất định trên bầu trời sẽ có hàng chục nghìn UAV điện tầm cao, chuyển tiếp thông tin liên lạc, thực hiện quan sát thời tiết, điều hướng, trinh sát và giải quyết một số lượng lớn các nhiệm vụ thương mại và quân sự khác .
Điều này có ý nghĩa gì đối với chúng tôi trong việc theo dõi AUG/KUG? Thực tế là việc phát hiện một UAV trinh sát trong số lượng lớn máy bay có người lái, UAV dân sự và quân sự từ các quốc gia khác nhau và cho nhiều mục đích khác nhau sẽ không dễ dàng như vậy.
Giao thông tàu dân sự gây khó khăn cho việc tìm kiếm AUG và KUG trong đại dương, nhưng việc phát hiện UAV trinh sát cũng có thể khó khăn do số lượng máy bay các loại tăng nhanh.
So với máy bay trinh sát có người lái, các loại UAV và khí cầu tầng bình lưu khác, UAV điện tầm cao lẽ ra có tầm nhìn thấp hơn đáng kể. Dấu hiệu nhiệt của chúng hầu như không tồn tại và dấu hiệu radar của chúng không đáng kể và có thể giảm đi bằng các giải pháp thích hợp.
Những phát hiện
Khí cầu tầng bình lưu và UAV điện tầm cao có thể tạo thành “cấp độ thứ hai” của hệ thống trinh sát và chỉ định mục tiêu, bổ sung cho khả năng của vệ tinh trinh sát và có khả năng vô hiệu hóa phần lớn “điểm tối” trong vấn đề phát hiện AUG và KUG.
Giống như các phương tiện trinh sát quỹ đạo, khí cầu tầng bình lưu và UAV điện tầm cao sẽ cực kỳ hiệu quả với tư cách là phương tiện trinh sát không chỉ cho Hải quân mà còn cho các loại lực lượng vũ trang khác.
Cần phải tính đến một điều kiện quan trọng đảm bảo khả năng hoạt động của khí cầu tầng bình lưu và UAV điện tầm cao là sự hiện diện của các hệ thống liên lạc vệ tinh toàn cầu - chỉ trong trường hợp này chúng mới có thể được vận hành ở khoảng cách xa biên giới các quốc gia Nga.
- Andrey Mitrofanov
- topwar.ru, robotrends.ru, tiber.su, chuyến bayradar24.com
tin tức