Từ bầu trời đến mặt đất: tên lửa không đối không dẫn đường bằng radar được sử dụng như một phần của hệ thống phòng không trên mặt đất
Ngay từ đầu, các nhà phát triển tên lửa chiến đấu trên không đã tìm cách đảm bảo ưu thế trước kẻ thù bằng cách tăng phạm vi tiêu diệt, khả năng cơ động, số lượng mục tiêu bắn đồng thời lớn hơn và cải thiện khả năng chống ồn.
Các tên lửa không đối không tầm xa nhất (ví dụ R-37 của Liên Xô hoặc AIM-120 AMRAAM của Mỹ) sử dụng đầu dẫn radar chủ động (ARH), dẫn đường cho tên lửa tới mục tiêu ở giai đoạn cuối của quá trình điều khiển. chuyến bay. Tại phần đầu và phần giữa của quỹ đạo, điều khiển quán tính và điều khiển quán tính lệnh được sử dụng.
Gần đây, tên lửa tầm xa có xu hướng được trang bị thêm bộ thu của hệ thống định vị vô tuyến không gian. Việc trang bị các thiết bị như vậy cho tên lửa không đối không tầm xa gắn liền với sự phát triển mạnh mẽ ở các quốc gia hàng đầu trên thế giới về hệ thống điều khiển chiến đấu được nối mạng, cũng như khả năng của tàu sân bay và vũ khí nhận dữ liệu từ các nguồn khác. , ví dụ: từ máy bay AWACS hoặc radar tầm xa trên mặt đất. Sự hiện diện của hệ thống định vị vệ tinh cho phép bạn làm rõ dữ liệu về vị trí hiện tại của tên lửa trong không gian so với mục tiêu, máy bay bắn và các vật thể khác và tạo thành đường bay tối ưu.
Ưu điểm của tên lửa có đầu tìm ARL là chúng có thể được sử dụng để chống lại các mục tiêu trên không không thể quan sát được bằng mắt thường ở chế độ “bắn và quên”, và sau khi phóng tên lửa, khả năng cơ động của tàu sân bay không bị hạn chế. Tuy nhiên, những tên lửa như vậy rất đắt tiền, theo thông tin được công bố từ các nguồn tin của Mỹ, giá thành của một bệ phóng tên lửa AIM-120C-7 là khoảng 1,8 triệu USD.
Hệ thống tên lửa phòng không dựa trên bệ phóng tên lửa AIM-120 AMRAAM
Hiện tại, một trong những loại tên lửa hứa hẹn nhất để sử dụng như một phần của hệ thống tên lửa phòng không là tên lửa dẫn đường có đầu dẫn radar chủ động AIM-120 AMRAAM (Tên lửa không đối không tầm trung tiên tiến - tên lửa không đối không tầm trung tiên tiến). - tên lửa phòng không).
Quá trình phát triển loại tên lửa này bắt đầu từ cuối những năm 1970, sau khi các chuyên gia của Bộ Quốc phòng Mỹ đưa ra kết luận rằng cần phải có một loại tên lửa tầm xa có khả năng hoạt động ở chế độ “bắn và quên” trong kho vũ khí của máy bay chiến đấu Mỹ. Tuy nhiên, do những khó khăn về kỹ thuật, tài chính và tổ chức, quá trình thiết kế và thử nghiệm tên lửa đã bị trì hoãn và lô AIM-120 thí điểm chỉ được ra mắt vào năm 1988. Phát triển tên lửa của Không quân và hàng không Hải quân Hoa Kỳ xảy ra vào đầu những năm 1990.
Tên lửa AIM-120 được chế tạo theo thiết kế khí động học thông thường với sự sắp xếp hình chữ X của các bảng điều khiển cánh và bánh lái và bề ngoài giống với bệ phóng tên lửa AIM-7 phóng to. Thân tên lửa được phủ một lớp sơn đặc biệt có thể chịu được nhiệt động học đáng kể.
Sơ đồ bố trí tên lửa AIM-120A
Khi bắn ở tầm xa, đường bay của AIM-120 có thể gồm XNUMX phần: radar quán tính tự động, radar quán tính chỉ huy và radar chủ động. Chế độ dẫn đường chủ động có thể được sử dụng ngay lập tức trong chiến đấu tầm gần khi bắn vào mục tiêu có thể nhìn thấy được. Khi mục tiêu không được quan sát bằng mắt, việc tìm kiếm mục tiêu sẽ được thực hiện bởi radar trên máy bay chiến đấu.
Sau khi phát hiện mục tiêu bằng radar, phi công điều khiển và phóng tên lửa. Trong trường hợp này, hệ thống định vị và quan sát trên tàu sân bay sẽ tính toán trước điểm gặp của tên lửa với mục tiêu. Trước khi phóng, tọa độ mục tiêu sẽ được nạp vào hệ thống dẫn đường quán tính của tên lửa từ tàu sân bay. Sau khi phóng tên lửa AIM-120, thiết bị trên tàu sân bay sẽ theo dõi quỹ đạo của mục tiêu. Nếu mục tiêu không cơ động thì sẽ không có lệnh điều chỉnh nào được truyền từ tàu sân bay. Việc dẫn đường cho tên lửa trong giai đoạn đầu chỉ được thực hiện với sự trợ giúp của INS của chính nó, và sau đó đầu dò radar chủ động bắt đầu hoạt động.
Theo dữ liệu của Mỹ, có thể phát hiện mục tiêu với EPR 3 mét vuông ở khoảng cách lên tới 18 km. Nếu mục tiêu đang cơ động, hệ thống điện tử hàng không của máy bay chiến đấu sẽ tính toán quỹ đạo và tọa độ đã hiệu chỉnh sẽ được truyền tới tên lửa. Sử dụng thiết bị trên tàu sân bay, có thể nhắm mục tiêu đồng thời tới XNUMX tên lửa được phóng vào các mục tiêu khác nhau. Thiết bị trên tàu giám sát thời gian còn lại của từng tên lửa cho đến khi đầu dò chủ động khóa mục tiêu, giúp có thể tắt kịp thời việc truyền lệnh điều chỉnh.
Khi nhắm mục tiêu gây nhiễu chủ động, thiết bị tên lửa ở phần giữa và phần cuối có thể chuyển sang chế độ thụ động nhắm mục tiêu vào nguồn gây nhiễu. Việc lựa chọn chế độ dẫn đường thích hợp được thực hiện dựa trên khái niệm “bắn và quên”, theo đó phi công phải thoát ra khỏi cuộc tấn công trả đũa có thể xảy ra của kẻ thù càng sớm càng tốt bằng cách chuyển bệ phóng tên lửa sang chế độ dẫn đường.
Thuật toán vận hành gần như tương tự được sử dụng trên các tên lửa chiến đấu trên không hiện đại khác, với đầu dẫn radar chủ động. Có thông tin cho biết tên lửa AIM-120D mới ngoài các phương pháp điều khiển nêu trên còn sử dụng dẫn đường GPS.
Hiện tại, người ta đã biết 120 sửa đổi chiến đấu nối tiếp của bệ phóng tên lửa AIM-120. Sau khi xuất hiện chiếc AIM-XNUMXA đầu tiên, các biến thể sau đã cải tiến thiết bị trên máy bay, cải thiện khả năng chống ồn, sử dụng phần mềm mới, đầu đạn tiên tiến hơn và cầu chì tiệm cận cũng như tăng tầm bắn.
UR AIM-120C
Tên lửa AIM-120 có chiều dài 3 mm và đường kính 066 mm. Trọng lượng ban đầu là khoảng 178 kg. Sải cánh – 160 mm (AIM-447C-120). Tầm bắn của tên lửa AIM-7C-120 khi phóng từ tàu sân bay đạt tới 7 km. Nhưng khi phóng từ mặt đất, con số này ít hơn đáng kể.
Sau khi Chiến tranh Lạnh kết thúc, bộ chỉ huy NATO phần lớn không còn quan tâm đến các hệ thống phòng không trên mặt đất, dẫn đến việc cắt giảm hoặc làm chậm các chương trình tạo ra các hệ thống phòng không tầm trung mới và hiện đại hóa các hệ thống hiện có.
Tuy nhiên, một số công ty vẫn tiếp tục chủ động phát triển các hệ thống phòng không mới, một số trong đó đã được đưa vào giai đoạn chế tạo hàng loạt và đưa vào sử dụng.
NASAMS Mỹ-Na Uy (Hệ thống tên lửa đất đối không tiên tiến của Na Uy) được coi là hệ thống tên lửa phòng không tầm trung rất thành công.
Sự phát triển của tổ hợp này vào nửa đầu những năm 1990 được bắt đầu bởi một tập đoàn gồm công ty Hughes Aircraft của Mỹ (sau này được Tập đoàn Raytheon mua lại) và Norsk Forsvarteknologia của Na Uy (hiện là một phần của tập đoàn Kongsberg Defense). Trong hệ thống phòng không NASAMS mới, Hughes Aircraft đã sử dụng những phát triển hiện có trong hệ thống phòng không AdSAMS, bao gồm cả việc sử dụng tên lửa máy bay AIM-120, giúp tăng tốc đáng kể quá trình thử nghiệm và phát triển.
Ở giai đoạn thử nghiệm đầu tiên, tên lửa AIM-120 được phóng từ các giàn kéo của hệ thống phòng không HAWK cải tiến của Mỹ.
Tùy chọn này làm cho nó có thể làm cho khu phức hợp rẻ hơn. Nhưng sau đó, khách hàng đã yêu cầu sử dụng các container vận chuyển và phóng kín, điều này rất quan trọng khi thực hiện nhiệm vụ chiến đấu trong điều kiện khí hậu khó khăn của Na Uy.
Năm 1995, Không quân Na Uy ký hợp đồng đầu tiên mua hệ thống phòng không NASAMS. Năm 2005, công việc bắt đầu tích hợp các hệ thống của Na Uy vào hệ thống kiểm soát phòng không chung của NATO và cải thiện đặc tính chiến đấu của chúng. Hệ thống phòng không NASAMS II nâng cấp được đưa vào sử dụng trong Lực lượng Không quân Na Uy vào năm 2007. Các trung tâm điều khiển NASAMS II có khả năng trao đổi và xử lý thông tin ở các định dạng Link 16, Link 11 và JREAP.
Hệ thống phòng không NASAMS bao gồm radar ba chiều đa chức năng Sentinel AN/MPQ-64F1, trạm quang điện tử thụ động MSP500, trung tâm điều khiển FDC và trung tâm liên lạc di động GBADOC, cho phép tích hợp vào mạng cấp trên để trao đổi thông tin. Nhiều radar và các trạm chỉ huy liên quan được nối mạng thông qua các kênh vô tuyến, cho phép hiển thị thời gian thực về tình hình trên không.
Radar Sentinel AN/MPQ-64F1 và MSP500 OLS được thiết kế dựa trên một phương tiện di chuyển trên mọi địa hình của quân đội, đồng thời trung tâm điều khiển và trung tâm liên lạc di động được gắn trong các thùng chở hàng tiêu chuẩn.
Radar, bệ phóng và trạm quang điện tử AN/MPQ-64F1 có thể được triển khai ở khoảng cách lên tới 2,5 km tính từ điểm kiểm soát. Thiết bị tìm kiếm và quan sát của khẩu đội phòng không có khả năng theo dõi đồng thời 72 mục tiêu.
Xe tải hạng nặng các loại có thể được sử dụng để vận chuyển bệ phóng, trung tâm điều khiển và trung tâm liên lạc di động.
Radar đa chức năng có độ phân giải cao Sentinel AN/MPQ-64F1 có tầm hoạt động 120 km, ngoài việc phát hiện mục tiêu, còn được sử dụng để chiếu sáng và dẫn đường.
Radar Sentinel AN / MPQ-64F1
Trong tình huống chiến đấu khó khăn, radar AN/MPQ-64F1 có thể hoạt động ở chế độ chùm tia có tính định hướng cao, giúp giảm nguy cơ làm lộ vị trí của tổ hợp và nhắm mục tiêu vào tên lửa chống radar.
Để tìm kiếm mục tiêu, cũng có thể sử dụng trạm quang điện tử thụ động MSP500, bao gồm camera truyền hình có độ phân giải cao, thiết bị chụp ảnh nhiệt và máy đo khoảng cách laser, đảm bảo phóng hệ thống phòng thủ tên lửa AIM-120 mà không cần bật AN. /Rađa MPQ-64F1.
Trạm quang điện tử thụ động MSP500
Trong trường hợp này, mục tiêu bị radar dẫn đường chủ động của tên lửa bắt giữ khi vẫn ở trên mặt đất hoặc sau khi phóng, nhưng khu vực bị ảnh hưởng với tùy chọn dẫn đường này nhỏ hơn so với khi hoạt động cùng với radar đa chức năng.
Tầm bắn của hệ thống phòng không NASAMS II là 30 km và tầm cao là 20 km. Khi bắn tên lửa AMRAAM-ER, các thông số về tầm bắn và độ cao tăng khoảng 1,5 lần.
Các tổ hợp NASAMS với nhiều sửa đổi khác nhau đang được sử dụng ở Na Uy, Hà Lan, Tây Ban Nha, Phần Lan, Oman, Litva và Indonesia. Sau sự kiện năm 2001, một hệ thống phòng không đã được triển khai ở trung tâm Washington (người Mỹ đôi khi sử dụng tên gọi không chính thức MIM-120A). Vào mùa thu năm 2022, người ta biết rằng XNUMX hệ thống phòng không NASAMS II đã được lên kế hoạch chuyển đến Ukraine.
Ngoài hệ thống phòng không NASAMS, tên lửa máy bay AIM-120 cũng được dự định sử dụng như một phần của hệ thống phòng không di động HUMRAAM (HMMWV+ AMRAAM). Vào giữa những năm 1990, quân đội Hoa Kỳ đã khám phá khả năng tạo ra một tổ hợp quân sự với tất cả các bộ phận được đặt trên khung gầm Humvee.
Lần phóng đầu tiên của tên lửa AIM-120A trong hệ thống phòng không HUMRAAM được thực hiện vào tháng 1997 năm 1998 và việc bắn vào thiết bị mô phỏng tên lửa hành trình diễn ra vào tháng 15 năm 120. Trong quá trình thử nghiệm, mô hình thử nghiệm đảm bảo đánh chặn mục tiêu ở khoảng cách lên tới 30 km. Nếu sử dụng các sửa đổi mới của AIM-XNUMX, tầm bắn có thể tăng thêm XNUMX%.
Quân đội sau đó đã từ bỏ việc sử dụng khung gầm HMMWV. Tương đối nhẹ đối với tên lửa loại này, các bệ phóng tự hành dựa trên HMMWV đã nhận được thiệt hại đáng kể trong quá trình phóng hệ thống phòng thủ tên lửa và phiên bản mới nhất của hệ thống phòng không đã được thử nghiệm trên khung gầm của xe tải FMTV. Tuy nhiên, bất chấp kết quả thử nghiệm đáng khích lệ, hợp đồng mua hệ thống phòng không di động trang bị tên lửa AIM-120 đã không bao giờ được thực hiện.
Phiên bản dành cho Thủy quân lục chiến được gọi là CLAWS (tiếng Anh: Hệ thống vũ khí tầm thấp bổ sung).
Vào tháng 2001 năm 23, Raytheon nhận được nhiệm vụ từ USMC để phát triển hệ thống phòng không CLAWS, nhằm thay thế hệ thống phòng không MIM-95 Hawk đã lỗi thời. Bộ chỉ huy Thủy quân lục chiến có kế hoạch mua tới XNUMX xe chiến đấu CLAWS.
Năm 2005, trong các cuộc thử nghiệm tại bãi thử nghiệm White Sands (New Mexico), khả năng chiến đấu của tổ hợp mới đã được xác nhận khi hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau, kể cả vào ban đêm. Tuy nhiên, vào năm 2006 đơn hàng đã bị hủy bỏ.
Lý do chính dẫn đến việc từ bỏ hệ thống phòng không HUMRAAM của quân đội và CLAWS dành cho Thủy quân lục chiến là những hạn chế về tài chính liên quan đến chi phí cao của tên lửa AIM-120. Ngoài ra, quân đội còn chỉ trích vị trí trống trải của các tên lửa không được bảo vệ, khiến chúng dễ bị tác động từ bên ngoài và điều kiện thời tiết.
Hệ thống phòng không Spyder cải tiến của Israel với tên lửa Derby
Israel luôn nằm trong số các quốc gia được tiếp cận với các loại thiết bị quân sự và vũ khí hiện đại nhất do Mỹ sản xuất.
Các máy bay chiến đấu F-15C/D/I, F-16C/D/I và F-35I của Israel được trang bị tên lửa tầm xa AIM-120 AMRAAM. Tuy nhiên, chi phí cao của tên lửa Mỹ và mong muốn có được bệ phóng tên lửa tương tự loại này đã dẫn đến việc vào giữa những năm 1980, công ty Rafael bắt đầu phát triển tên lửa chiến đấu trên không Derby, loại tên lửa này có một mức độ nhất định về khả năng tấn công. tiếp tục với bệ phóng tên lửa hàng không tầm ngắn Phiton-4. Derby lần đầu tiên được giới thiệu chính thức tại Triển lãm hàng không vũ trụ Le Bourget vào tháng 2001 năm XNUMX.
Theo thông tin được công bố tại các triển lãm vũ khí quốc tế, tên lửa máy bay tầm trung Derby với đầu dẫn radar chủ động được thiết kế để tiêu diệt các loại vũ khí tấn công đường không có người lái và không người lái có tính cơ động cao vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày, từ mọi hướng, ở phía trước và phía sau. bán cầu sau, dựa vào nền của bề mặt bên dưới và có các biện pháp đối phó điện tử chủ động.
Điều đặc biệt nhấn mạnh là kích thước và trọng lượng nhỏ hơn AIM-120 cho phép tên lửa Derby được sử dụng trên các máy bay chiến đấu nhẹ hơn như F-5E và JAS-39 Gripen. Một yếu tố quan trọng góp phần vào sự thành công của tên lửa Israel với đầu dò ARL trên thị trường vũ khí quốc tế là mức giá vừa phải. So với tên lửa AIM-120 của Mỹ, tên lửa Derby của Israel có giá chỉ xấp xỉ một nửa. Tên lửa này được Chile và Ấn Độ, Singapore và Philippines mua.
Trận derby UR của Israel
Tên lửa Derby được chế tạo bằng thiết kế khí động học cánh mũi. Trọng lượng ban đầu của phiên bản đầu tiên là 115 kg, trong những lần sửa đổi sau này nó đã tăng thêm 10–15%. Trọng lượng của đầu đạn là 23 kg. Chiều dài – 3,62 m, sải cánh – 0,64 m, tốc độ bay – 4 M. Tầm bắn – lên tới 70 km.
Vào năm 2015, việc sản xuất tên lửa I-Derby ER (Tầm mở rộng) cải tiến đã bắt đầu với tầm bắn tăng lên 100 km, với động cơ nhiên liệu rắn hai chế độ mới và liên kết dữ liệu hai chiều do Rafael phát triển, qua đó Phi công chiến đấu hoặc người điều hành hệ thống phòng không nhận được thông tin bằng thiết bị tìm kiếm ARL, cả về chính mục tiêu và về các mục tiêu khác trong khu vực được quan sát. Điều này cho phép bạn định hướng lại tên lửa một cách kịp thời (ví dụ: nếu mục tiêu đã bị tên lửa khác bắn trúng hoặc mục tiêu khác được coi là có mức độ ưu tiên cao hơn) hoặc phóng thêm tên lửa.
Ngay sau khi bắt đầu sản xuất hệ thống phòng không Spyder, ban đầu sử dụng tên lửa với đầu tìm kiếm IR Python-4 và Python-5, hệ thống phòng thủ tên lửa hàng không Derby với đầu dẫn radar chủ động đã được điều chỉnh cho tổ hợp này.
Bệ phóng tên lửa phòng không tự hành Spyder-SR với tên lửa Python-5 và Derby
Việc sử dụng các hệ thống phòng thủ tên lửa được trang bị nhiều loại đầu dò khác nhau cho phép bắn liên tiếp các mục tiêu bằng tên lửa tầm trung và tầm ngắn. Khi được phóng từ bệ phóng nghiêng của hệ thống phòng không Spyder-SR, tầm bắn tối đa của hệ thống phòng thủ tên lửa Derby là 40 km.
Nếu hệ thống phòng không Spyder-MR sử dụng tên lửa Derby có thêm bộ tăng tốc phóng và nhận chỉ thị mục tiêu từ đài radar di động đa chức năng EL/M-2084 MMR thì tầm bắn của tên lửa phóng thẳng đứng có thể đạt tới 60 km.
Trụ anten radar đa chức năng EL/M-2084 MMR
Radar ba chiều với AFAR EL/M-2084 MMR của ELTA, hoạt động ở dải tần decimet (từ 2 đến 4 MHz), có phạm vi thiết bị 470 km và có thể theo dõi đồng thời 200 mục tiêu. Nếu không xoay ăng-ten, vùng quan sát là 120 độ.
Hệ thống phòng không tiên tiến nhất trong dòng này là Spyder-LR, cơ số đạn bao gồm tên lửa Python-5 và I-Derby ER phóng thẳng đứng được trang bị máy gia tốc. Khu vực bị ảnh hưởng của khu phức hợp này ở độ cao trung bình lên tới 80 km.
Hệ thống phòng không đầy hứa hẹn của Nga dựa trên tên lửa không đối không R-77
Ở Liên Xô, công việc nghiên cứu khả năng sử dụng tên lửa máy bay như một phần của hệ thống phòng không trên mặt đất và trên biển đã được thực hiện từ nửa sau những năm 1980. Nghiên cứu được thực hiện bởi các chuyên gia từ Cục Thiết kế Nhà nước "Vympel" (ngày nay là một phần của Tập đoàn Tên lửa Chiến thuật) đã xác nhận khả năng sử dụng bệ phóng tên lửa R-27 để tiêu diệt các mục tiêu trên không khi phóng từ bệ phóng cố định đặt ở mực nước biển. Tuy nhiên, sự sụp đổ của Liên Xô đã dẫn đến việc đóng băng nghiên cứu trong lĩnh vực này và họ đã quay trở lại lĩnh vực này vào những năm 1990.
Năm 1996, tại triển lãm quốc tế Defendory ở Athens, một mẫu tên lửa phòng không phóng thẳng đứng dựa trên tên lửa không đối không RVV-AE (R-77) đã được trình diễn.
Tùy thuộc vào sửa đổi, R-77 có tầm bắn từ 80–110 km. Tốc độ bay – 4 M. Trọng lượng phóng – 175 kg. Chiều dài – 3,5 m, đường kính – 200 mm. Trọng lượng của đầu đạn là 22 kg. Phạm vi thu thập ARL của mục tiêu có EPR 5 mét vuông là 20 km.
UR R-77
Các bánh lái dạng lưới có thể gập lại và nếu cần, sẽ tự động mở sau khi phóng. Điều này đảm bảo kích thước vận chuyển tối thiểu (hình vuông có cạnh 300 mm), đồng thời giải quyết vấn đề giảm bề mặt phản xạ hiệu quả tổng thể của máy bay.
Rõ ràng, do nguồn tài trợ khan hiếm của ngành công nghiệp quốc phòng, chủ đề này không nhận được sự hỗ trợ từ Bộ Quốc phòng Nga và không có khách hàng nước ngoài nào sẵn sàng trả tiền cho sự phát triển đầy hứa hẹn.
Tại triển lãm MAKS-2005, một container vận chuyển và phóng với bệ phóng tên lửa R-77 đã được giới thiệu, có thể phóng từ bệ phóng kéo trên mặt đất dựa trên giá đỡ của AZP-57 (S-57) 60 mm súng phòng không. Phiên bản phòng không của R-77 được tạo ra với sự hợp tác của lực lượng phòng không Almaz-Antey.
Các tính toán cho thấy tầm bắn của tên lửa phóng thẳng đứng mà không sử dụng thêm tầng trên sẽ không quá 20 km. Do vào thời điểm đó, tên lửa R-77 chưa được Lực lượng Hàng không Vũ trụ Nga sử dụng và chỉ được cung cấp để xuất khẩu nên việc tạo ra tổ hợp phòng không với hệ thống tên lửa này đã bị đình trệ.
Một phiên bản tên lửa phòng không hai cỡ nòng với đường kính khoang động cơ tăng lên đang được phát triển. Tuy nhiên, thông tin về việc chủ đề này đã tiến triển đến đâu về mặt triển khai thực tế lại không được công bố rộng rãi.
tin tức