Vấn đề chi phí cao của đạn dược dẫn đường chính xác và cách giải quyết
Hoạt động đặc biệt của Nga ở Ukraine cho thấy nhu cầu cao nhất của các lực lượng vũ trang Liên bang Nga (Lực lượng vũ trang RF) về độ chính xác cao vũ khí. Vấn đề là vũ khí chính xác cao rất đắt, mất nhiều thời gian để sản xuất và khối lượng sản xuất của chúng bị hạn chế bởi khả năng của tổ hợp công nghiệp-quân sự (MIC).
Điều gì tạo nên chi phí cao của các loại đạn dược dẫn đường chính xác?
Hướng dẫn và kiểm soát
Trước hết, đây là một hệ thống dẫn đường, trên thực tế, nó giúp cho đạn có độ chính xác cao. Ví dụ, trên tên lửa hành trình (CR), đây là hệ thống hiệu chỉnh đường đi dựa trên địa hình, tín hiệu từ hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GLONASS (hoặc GPS của Mỹ, Galileo của Châu Âu, Beidou của Trung Quốc) và hệ thống dẫn đường quán tính độ chính xác cao dựa trên vòng con quay hồi chuyển laser / sợi quang. Ở giai đoạn cuối, việc dẫn đường của CD có thể được thực hiện bằng các hệ thống quang học để phát hiện và nhận biết mục tiêu. Một số KR được trang bị hệ thống liên lạc vệ tinh để đảm bảo nhắm mục tiêu lại trong chuyến bay của họ.
Các khối dẫn đường quán tính cho các tên lửa hành trình thuộc các lớp khác nhau. Nguồn wikipedia.org
Trên vũ khí có độ chính xác cao được thiết kế để đánh mục tiêu di động, radar hoặc quang học, bao gồm cả ảnh nhiệt, đầu dẫn đường (GOS) được lắp đặt. Chúng cũng có thể được kết hợp trong một tàu sân bay duy nhất. Một giải pháp ít tốn kém hơn một chút là tìm kiếm với hướng dẫn về bức xạ laser phản xạ. Một số loại vũ khí dẫn đường chính xác có thể được trang bị các thiết bị dò tìm đặc biệt được thiết kế để nhắm mục tiêu nguồn bức xạ radar, ví dụ, các trạm radar (RLS) của hệ thống tên lửa phòng không (SAM) của đối phương.
Tên lửa tìm kiếm truyền hình X-59 "Gadfly". Nguồn wikipedia.org
Có thể giả định rằng trong tất cả những điều trên, giải pháp rẻ tiền nhất là dẫn đường từ tín hiệu của các hệ thống định vị vệ tinh như GLONASS / GPS. Có ý kiến cho rằng tín hiệu của hệ thống định vị vệ tinh rất dễ bị át bởi các phương tiện chiến tranh điện tử (EW), nhưng thực tế thì điều này còn xa vời.
Ví dụ, là một phần của chiến dịch đặc biệt ở Ukraine, kẻ thù không gặp bất kỳ vấn đề toàn cầu nào về việc sử dụng các máy bay không người lái (UAV), vì định hướng mà định vị vệ tinh là cực kỳ quan trọng, hoặc dẫn đường bằng vệ tinh chính xác cao của Himars đạn dược. Họ sẽ không gặp vấn đề gì với việc sử dụng đạn pháo dẫn đường Excalibur với dẫn đường GPS mà Hoa Kỳ sẽ cung cấp cho Lực lượng Vũ trang Ukraine (AFU) trong tương lai gần.
Rất có thể, thiết bị tác chiến điện tử chỉ có khả năng đóng chặt một khu vực không gian hạn chế, nhưng trong trường hợp này, đạn tấn công đã được nhắm đến, đang ở đoạn cuối của chuyến bay và mất vệ tinh. tín hiệu điều hướng sẽ không thay đổi bất cứ điều gì.
Cần lưu ý rằng đối với các loại vũ khí dẫn đường chính xác như đạn pháo, hệ thống dẫn đường phải chịu được quá tải rất lớn hàng nghìn G.
Двигатели
Động cơ là một thành phần phức tạp và đắt tiền khác của vũ khí chính xác. Trong tên lửa hành trình, đây là động cơ tuốc bin phản lực kinh tế cao (TRD), trong tên lửa siêu thanh, động cơ phản lực (ramjet) được sử dụng. Trong các loại vũ khí dẫn đường chính xác khác, động cơ phản lực nhiên liệu rắn (hiếm khi lỏng) được lắp đặt. Các động cơ nhiên liệu dạng gel và dạng dán đang được phát triển.
Động cơ phản lực cánh quạt cỡ nhỏ Williams F107 (WR19) dùng cho tên lửa hành trình Tomahawk. Nguồn wikipedia.org
В UAV kamikaze, cũng có thể được phân loại một cách chính xác là vũ khí dẫn đường chính xác, sử dụng động cơ xăng và diesel piston có tính kinh tế cao, và trong một số sửa đổi, động cơ điện chạy bằng pin / ắc quy lithium.
Không có động cơ chỉ trong bom dẫn đường, nhưng tầm bắn ngắn là nhược điểm của chúng, không cho phép chúng được sử dụng hiệu quả khi đối mặt với các biện pháp đối phó của phòng không (phòng không) đối phương. Ngoại lệ là bom dẫn đường lượn, có thể bay xa hàng chục km khi thả từ độ cao lớn.
Thân tàu, kết cấu chịu lực, ổ điều khiển, đầu đạn
Các loại vũ khí dẫn đường chính xác được thiết kế để bay ở tốc độ cao, cơ động với lực g lớn, độc lập hoặc trên tàu sân bay, có thân tàu chắc chắn, thường có lớp bảo vệ nhiệt khỏi bị đốt nóng bởi luồng không khí tới, cũng như các bộ truyền động bề mặt điều khiển mạnh mẽ. Một phần chi phí đáng kể có thể được bổ sung bằng các biện pháp làm giảm tầm nhìn của đạn dược trong phạm vi radar - vật liệu, độ chính xác cao của giao phối bề mặt, cấu hình thân tàu phức tạp.
Tên lửa hành trình tàng hình AGM-129 ACM. Nguồn wikipedia.org
Đối với một số loại đạn, thân tàu phải chịu được sức xuyên sâu vào đối tượng bị tấn công, chẳng hạn như tàu hoặc boongke dưới lòng đất, mà không làm hỏng đầu đạn. Độ bền cao phải được kết hợp với trọng lượng thấp, dẫn đến việc sử dụng các vật liệu đắt tiền - thép đặc biệt, titan, hợp kim magiê và nhôm.
Điều tương tự cũng áp dụng cho đầu đạn, có thể tích lũy, phân mảnh nổ cao hoặc nhiệt áp, tăng khả năng xuyên giáp, chậm phát nổ, hoặc ngược lại, kích nổ trong không khí. Một số loại đầu đạn có thể bao gồm bom, đạn con, do đó chúng có thể có hệ thống dẫn đường riêng.
Vậy làm thế nào để đảm bảo sự bão hòa của các lực lượng vũ trang với các loại đạn dược dẫn đường chính xác giá rẻ? Một ví dụ là các chương trình của Hoa Kỳ để biến những loại đạn thông thường không có điều khiển thành những loại có độ chính xác cao.
Kinh nghiệm ở nước ngoài
Đạn tấn công trực tiếp chung (JDAM)
Là một phần của chương trình JDAM của Mỹ, quá trình phát triển được hoàn thành vào năm 1997, bom rơi tự do thông thường nhận được một bộ cánh nhỏ giúp tăng phạm vi bay, một mô-đun đuôi bao gồm các hệ thống định vị vệ tinh và quán tính, cũng như các ổ đĩa và các bề mặt điều khiển. Kết hợp, điều này cho phép bạn nhận được độ lệch có thể xảy ra theo vòng tròn (CEP) của thứ tự là 11 mét ở khoảng cách lên đến 28 km.
Hình ảnh lắp đặt bộ JDAM trên các loại bom có cỡ nòng khác nhau. Nguồn wikipedia.org
Khi thả rơi từ một tiêm kích F-22 đang bay ở độ cao 15 km với tốc độ 1,5 Mach, tầm bay đạt 44 km. Để bắn trúng mục tiêu đang di chuyển, bộ dụng cụ JDAM bao gồm một bộ tìm kiếm với hướng dẫn về bức xạ laser phản xạ.
Kể từ năm 1998, hơn 250 bộ JDAM đã được sản xuất, được lắp đặt trên các loại bom trên không có cỡ nòng từ 000 đến 230 kg. Trong quá trình hoạt động ở Nam Tư, 910 quả bom phòng không với bộ dụng cụ JDAM đã được thả xuống, đạt 650% mục tiêu được giao. Chi phí của một bộ JDAM là khoảng 78 đô la.
Bộ hướng dẫn chính xác (PGK) M1156
Đối với pháo binh ở Hoa Kỳ, bộ dẫn đường chính xác cao M1156 đã được phát triển, được lắp đặt thay cho ngòi nổ tiêu chuẩn của đạn pháo 155 mm M795 và M549A1, được thiết kế cho các hệ thống pháo binh Mỹ M777, M109A6 Paladin và PzH2000 của Đức.
Hình ảnh của PGK M1156. Nguồn wikipedia.org
Đến tháng 2018 năm 25, hơn 000 bộ dụng cụ M1156 đã được sản xuất. Thời gian sản xuất cho một bộ là ít hơn sáu giờ. Hiện khoảng 70 bộ M1156 có thể được sản xuất trong một ngày. Giá của một bộ M1156 dưới 10 USD.
Như trường hợp của JDAM, việc dẫn đường đạn bằng bộ M1156 được thực hiện theo dữ liệu của hệ thống định vị vệ tinh GPS. Mang lại cho loại đạn M982 Excalibur có độ chính xác cao về tầm bắn và độ chính xác, PGK M1156 rẻ hơn nhiều và bổ sung cho nó một cách hoàn hảo.
Đạn M982 Excalibur. Nguồn wikipedia.org
Trong các cuộc thử nghiệm vào năm 2014, khi bắn từ bệ pháo tự hành PzH2000 của Đức ở khoảng cách 27 km, hơn 90% số đạn được trang bị trên PGK M1156 đã rơi ở khoảng cách dưới XNUMX mét so với mục tiêu.
Bộ M1156 có hệ thống an ninh tích hợp - nếu nó rơi xa hơn 150 mét so với tọa độ đã cho, nó sẽ không bị phá hủy, điều này làm giảm khả năng xảy ra "hỏa lực thiện chiến" - việc đánh bại các máy bay chiến đấu và thiết bị của nó khiến pháo binh yểm trợ trong vùng lân cận của nó.
Bộ M1156 đang được phát triển cho các loại đạn phân mảnh nổ cao XM1128 và XM1113 mới với tầm bắn khoảng 30-40 km khi bắn từ nòng 39 cỡ (M777), cũng như một phiên bản cải tiến được thiết kế để bắn từ pháo 58 cỡ. nòng với đạn XM1113 ở khoảng cách lên tới 70 km.
Đạn tên lửa chủ động XM1113. Nguồn wikipedia.org
Hệ thống vũ khí tiêu diệt chính xác nâng cao (APKWS)
APKWS là một hệ thống dẫn đường bằng laser được phát triển bởi BAE Systems cho không có hướng dẫn hàng không tên lửa (NAR) Hydra 70 (cỡ nòng 70 mm). Tên APKWS áp dụng cho cả bộ đang được cài đặt và HAR Hydra 70 được trang bị bộ này. Trong nhiều trường hợp, APKWS có thể thay thế hiệu quả tên lửa chống tăng AGM-114 Hellfire (ATGM), có tầm bắn xa hơn, một loại đầu ngắm khác và đầu đạn mạnh hơn, nhưng cũng lớn hơn và đắt hơn nhiều. Chi phí của bộ APKWS là khoảng $ 22.
APKWS bao gồm một giải pháp kỹ thuật ban đầu - bộ thu bức xạ laser được đặt ở các cạnh của bề mặt điều khiển chứ không phải ở đầu của Hydra 70 NAR. Điều này cho phép bộ APKWS Hydra 70 được tích hợp giữa động cơ tên lửa và đầu đạn có thể tháo rời với Cầu chì, ngòi nổ.
Hình ảnh cài đặt APKWS trong HAR Hydra 70. Nguồn wikipedia.org
APKWS có tầm bắn 1,1–5 km khi phóng từ máy bay trực thăng và 2–11 km khi phóng từ máy bay. Nó được lên kế hoạch nâng tầm khi phóng từ trực thăng lên 12-15 km do động cơ phản lực NAR mới. Hiện tại, có thể chỉ tăng tầm bắn của APKWS lên 30% do phần mềm đã được cải tiến để cung cấp quỹ đạo tối ưu của tên lửa.
Vào năm 2021, một tên lửa APKWS với ngòi nổ gần đã tiêu diệt một UAV trong các cuộc thử nghiệm, điều này đã khẳng định khả năng hoạt động hiệu quả trước các mục tiêu trên không, kể cả những mục tiêu nhỏ.
Với xác suất cao, các bộ công cụ tương tự có thể được phát triển cho các loại vũ khí không điều khiển khác, ví dụ, hệ thống tên lửa phóng nhiều lần (MLRS) và mìn súng cối.
Những phát hiện
Vũ khí chính xác đắt tiền. Nhưng khi so sánh các loại vũ khí có dẫn hướng và không có dẫn hướng, người ta không thể chỉ đơn giản lấy hai mẫu, có dẫn hướng và không có dẫn hướng, rồi so sánh giá thành của chúng.
Cần phải tính đến, ví dụ, đối với bom trên không hoặc NAR, sẽ phải sử dụng bao nhiêu quả đạn không dẫn đường để bắn trúng mục tiêu có thể bị trúng một hoặc hai quả đạn dẫn đường? Sau đó, cần thêm vào chi phí này cho giờ bay của tàu sân bay và số lần xuất kích sẽ phải thực hiện để tiêu diệt mục tiêu này, để đánh giá nguy cơ tiêu diệt tàu sân bay sẽ phải tiếp cận mục tiêu trực tiếp.
Đối với pháo binh, đây sẽ là độ mòn của nòng pháo, chi phí và thời gian vận chuyển hàng nghìn quả đạn không điều khiển bằng đường bộ, đường sắt hoặc tàu thủy (sẽ hoàn toàn không có lợi nếu vận chuyển đạn không điều khiển bằng máy bay). Cũng cần đánh giá nguy cơ bị đối phương tấn công trả đũa dựa trên dữ liệu của hệ thống pháo phản lực đối với một khẩu đội pháo bắn hàng nghìn quả đạn.
Tuy nhiên, cần phải làm việc để giảm giá thành của các loại đạn dược dẫn đường chính xác, bao gồm cả việc sử dụng kinh nghiệm của các nước khác.
Có thể lưu ý rằng tất cả các quyết định trên của các nước NATO về việc chuyển đổi các loại vũ khí có điều khiển thành loại có dẫn đường được đưa ra nhằm giải quyết các vấn đề ở khoảng cách dưới 50-100 km. Có thể giả định rằng điều này là do thực tế đơn giản là không còn các sản phẩm không được hỗ trợ trong phạm vi hoạt động hoặc số lượng của chúng tương ứng là hạn chế, không có gì phải bận tâm đến việc tạo ra các bộ dụng cụ cho quá trình hiện đại hóa của chúng.
Không còn nghi ngờ gì nữa, bộ dụng cụ để biến vũ khí không có điều khiển thành vũ khí chính xác,
chẳng hạn như JDAM, M1156 và APKWS là cực kỳ quan trọng. Tuy nhiên, bên cạnh chúng, các lực lượng vũ trang cần có vũ khí chính xác cao cho phép chúng tấn công ngoài phạm vi của hầu hết các hệ thống phòng không của đối phương, nghĩa là từ khoảng cách 200-400 km. Chúng tôi sẽ nói về triển vọng tạo ra vũ khí tầm xa chính xác cao sản xuất hàng loạt rẻ tiền trong bài viết tiếp theo.
tin tức