Как уничтожить беспилотник

Радость по поводу пришествия беспилотной авиации в военную и разведывательную сферы может оказаться преждевременной. Одно дело, когда возможности, предоставляемые БПЛА, находятся в твоем распоряжении, другое — когда они есть у противника. Как противостоять назойливым армадам дронов, многие из которых так малы, что их даже не видит радар? Это один из важнейших вопросов современной военной науки.
Олег Титков
109
121736
  • Крошка Black Hornet Nano от норвежской компании Prox Dynamics — на самом деле серьезный аппарат, помогавший британским солдатам в Афганистане заглядывать за стены кишлаков, чтобы выявить позиции противника. Заметить этот вертолетик в воздухе очень сложно.
    Крошка Black Hornet Nano от норвежской компании Prox Dynamics — на самом деле серьезный аппарат, помогавший британским солдатам в Афганистане заглядывать за стены кишлаков, чтобы выявить позиции противника. Заметить этот вертолетик в воздухе очень сложно.
  • БПЛА: засечь и уничтожить 40-мм зенитная установка RAPIDFire от Thales с оптико-электронной станцией на крыше башни.
    БПЛА: засечь и уничтожить 40-мм зенитная установка RAPIDFire от Thales с оптико-электронной станцией на крыше башни.
  • БПЛА: засечь и уничтожить Установка Vigilant Falcon от компании SRC для обнаружения БПЛА и противодействия им методами РЭБ.
    БПЛА: засечь и уничтожить Установка Vigilant Falcon от компании SRC для обнаружения БПЛА и противодействия им методами РЭБ.
  • БПЛА и барражирующие боеприпасы небольших размеров представляют собой наиболее серьезную угрозу: противодействовать им очень сложно. Наиболее перспективные направления — кибератаки, глушение или искажение данных GPS, направленное СВЧ-воздействие.
    БПЛА и барражирующие боеприпасы небольших размеров представляют собой наиболее серьезную угрозу: противодействовать им очень сложно. Наиболее перспективные направления — кибератаки, глушение или искажение данных GPS, направленное СВЧ-воздействие.
  • Взгляд на проблему с востока Боевая машина системы ближнего боя LD2000 CIWS (КНР) оснащена морской семиствольной 30-миллиметровой пушкой Гатлинга, а также радаром и оптико-электронной следящей системой. При дальности стрельбы 2,5 км может уничтожать беспилотники достаточно крупного размера.
    Взгляд на проблему с востока Боевая машина системы ближнего боя LD2000 CIWS (КНР) оснащена морской семиствольной 30-миллиметровой пушкой Гатлинга, а также радаром и оптико-электронной следящей системой. При дальности стрельбы 2,5 км может уничтожать беспилотники достаточно крупного размера.

Беспилотник можно «почти» убить, если во время полета нарушить работу его бортовых датчиков, забить каналы связи, передачи данных и контроля, заглушить сигналы системы GPS, от чего БПЛА становится слепым и беспомощным. Убить его по-настоящему можно только физически, уничтожив ракетой, снарядом из обычной пушки, а в близком будущем и лучом пушки лазерной. Информационное подавление с помощью систем радиоэлектронной борьбы стандартными, хорошо отработанными способами, а также с помощью новейших электронных технологий в кибератаках будет применяться для любых без исключения беспилотников — и больших, и малых. Однако при выборе средств физического уничтожения все не так однозначно, и здесь придется иметь дело с критериями «стоимость-эффективность».

Ракет на них жалко

Одно дело крупные ударные или разведывательные БПЛА — на такую цель и серьезного боеприпаса не жалко. Но вот сбивать ракетой, даже «дешевой», запускаемой с плеча, всякую мелочь будет накладно, потому что сбивать придется очень много, а еще всякая мелочь имеет обыкновение налетать «стаями» и волнами. Для борьбы со стаями требуется что-нибудь подешевле и попроизводительнее.

Сегодня тысячи и тысячи военных БПЛА готовы встать «под ружье» и принять участие в конфликтах. Это становится очень опасным, особенно если учесть, что среди этого числа БПЛА более 85% - легкие малоразмерные аппараты. Похоже, джинн готовится вылететь из бутылки и надо срочно применять меры по его усмирению.

Все становится столь серьезным, что БПЛА стали включать в программы вооружений многие страны мира как особо важные цели, а для их уничтожения предписывается иметь эффективные системы и средства поражения. Военные начали понимать разницу между тем, как легко запустить свои аппараты по противнику и как трудно будет не пустить чужие дроны в свой дом, да к тому же и сбивать: та еще головная боль. Читать далее

А ведь это будут легкие беспилотники уровня взвода или отделения, вооруженные легкими ракетами и бомбами, которые для них были специально и сделаны. На подходе еще одна проблема — барражирующие боеприпасы: «выжидающая» смерть, которая всегда готова сработать, но вот когда?

Где же он летит?

Прежде чем решать, как лучше и дешевле уничтожить беспилотник, его надо сначала обнаружить и идентифицировать. Как и всякий материальный объект, БПЛА несет в себе демаскирующие признаки, которые выдают его в окружающем пространстве, делая заметным для наблюдения. Степень заметности определяется величиной его сигнатур в радиочастотном, инфракрасном и видимом спектрах, а также сигнатуры акустической. Современные легкие беспилотники имеют сигнатуры небольшой величины: БПЛА делают из композитных материалов и пластика со специальной окраской и с особой комбинацией слоев, их небольшие бензиновые и тем более электрические двигатели мало излучают тепла и работают почти бесшумно.

Кстати, в США, где сегодня общественность крайне озабочена вторжением миниатюрной беспилотной авиации в частную жизнь, уже разработан и предлагается бытовой аппарат для обнаружения по звуковому портрету и идентификации БПЛА, находящихся поблизости. Аппарат называется Drone Shield и стоит всего около $100.

Беспилотники мало отражают при попадании в луч радара: их радиочастотная сигнатура — эффективная поверхность отражения (ЭПО) не более 0,1 м², что очень мало и создает трудности при обнаружении активным обзорным локатором.

Правда, прогресс в радиолокации малоразмерных целей уже позволяет решать подобные проблемы. С обнаружением БПЛА с ЭПО? 0,1 м² эти радары трудностей уже не встречают, однако получают взамен более сложную проблему — идентификацию увиденной цели и ее отделение от сигнатур летящих птиц, помех и других отраженных сигналов, которые локаторы обычно отфильтровывают. А здесь еще тихоходные объекты, при работе с которыми режимы селекции движущихся целей (СДЦ) по причине низкой доплеровской сигнатуры дают плохие результаты.

Решение подобных проблем видят в локаторах с изменяемой в цикле обнаружения разрешающей способностью. Такие радары способны надежно обнаружить и идентифицировать летящие объекты с небольшой РЛ-сигнатурой, движущиеся по нелинейным, трудно прогнозируемым, практически случайным траекториям. При этом в локаторах нового поколения был применен очень кстати отработанный алгоритм идентификации птиц, и военные должны быть благодарны орнитологам, чья «птичья математика» теперь используется в военных целях.

Одни из ключевых для таких радаров с АФАР (активной фазированной антенной решеткой) — технологии многолучевых методов идентификации с накоплением информации для увеличения возможностей обнаружения аппарата по доплеровскому смещению.

Радары с новыми технологиями способны анализировать сигнатуру и кинематику БПЛА, а для более точной пеленгации и идентификации цели они работают вместе с оптико-электронными станциями. Здесь также эффективно использовать и данные уникального радиоизлучения дрона, фиксируемого системой радиотехнической разведки (РТР).

Подобным образом работают радары LTAR и VIGILANT FALCON компании SRC (США), HARRIER компании De Tect (США), SQUIRE компании Thales (Франция), HAMMR компании Northrop Grumman (США). Правда, все это необходимо до тех пор, пока БПЛА не включит нужное для выполнения задачи радиоэлектронное оборудование. Как только аппарат выходит в эфир, он сразу сам себя демаскирует, попадает в объятия системы ПВО и яркой точкой светится на экранах операторов систем РТР.

Ахиллесова пята кибертехнологий

Беспилотник обнаружен — что же необходимо предпринять дальше? В последнее время появляется все больше информации о новых направлениях ведения радиоэлектронной борьбы, в которых особое место занимают технологии подавления сигналов спутниковой навигационной системы GPS: она оказалась весьма уязвимой для преднамеренных помех. А без ее данных теперь не обходится ни один подвижный объект в воздухе и на море.

Серьезная угроза беспилотнику — это подавление специально настроенными на сигналы GPS устройствами глушения. Один из известных образцов «глушилки» имеет радиус эффективного подавления 40−150 км. «Глушилки» очень легкие (вес около 10 кг), легко монтируются около защищаемого объекта, с их помощью можно организовать завесы на трассах полетов БПЛА, барражирующих боеприпасов, крылатых ракет, высокоточных авиабомб и др.

Но наиболее коварны не силовые приемы, а интеллектуальные электронные спуфинг-атаки на навигационную систему GPS. В ходе атаки заинтересованная сторона посылает сымитированные навигационные сигналы на приемники беспилотника, выдавая ему ложные навигационные данные, которые тем не менее воспринимаются как истинные. Обманутая цель сбивается с курса и уходит на ложную позицию. Очевидно, что при атаке беспилотников, летящих в тесной группе, успех акции возрастает, так как из строя могут выйти сразу много аппаратов.

Спуфинг-атаку в состоянии провести любая система ПВО, более того — это удалось сделать даже студентам-хакерам Университета Остина (штат Техас): в 2013 году они сбили с курса яхту приличного размера с помощью обыкновенного ноутбука. Не исключено, что именно с помощью спуфинг-атаки Иран недавно посадил американский секретный беспилотник RQ-170 Sentinel.

Еще одно новшество в электронной войне — направленные воздействия на цель мощным СВЧ-излучением. СВЧ-удар способен сжечь любое радиоэлектронное оборудование, вывести из строя компьютер, уничтожить память, программное обеспечение и превратить тем самым беспилотник в простую «железяку». На 2014 год агентство DARPA оценивает состояние разработок СВЧ-технологий с программируемым прецизионно-направленным воздействием оружия на уровне 6 (вероятность успеха разработки 0,55−0,65).

Дробью по стаям

БПЛА «почти» убитый — это, конечно, здорово, но не так эффектно с точки зрения наблюдателя. А так хочется увидеть, как убитый «по-настоящему» беспилотник разлетается в клочья или огненным факелом падает на землю.

Конечно, не все БПЛА будут «почти убиты» в информационных атаках. Какие-то из них, преодолев первый эшелон обороны, продолжат полет к назначенной цели. Но на этом пути их ждет еще один оборонительный заслон, где с ними уже обойдутся куда круче. Здесь за БПЛА возьмутся пушки, пока обычные, но очень скоро и лазерные. Один выстрел лазерной пушки будет стоить всего один доллар, если, конечно, верить американским генералам.

Прямых попаданий при стрельбе из пушки обычным снарядом дождаться очень трудно — вероятность подобного события мала. Но если обычная пушка будет иметь выстрел с особым снаряжением боевой части снаряда, то все станет проще.

Особое снаряжение — это поражающие элементы в виде вольфрамовых шариков. Каждый весит около 1 г, а их общее число — порядка 400−500 штук.

При подрыве снаряда около БПЛА они образуют накрывающее облако, и аппарат успешно поражается дробью, словно дичь при охоте с дробовиком. Другая особенность анти-БПЛА-выстрела — интеллектуальный программируемый по времени взрыватель, который обеспечивает подрыв точно в точке встречи с БПЛА. Временная задержка на подрыв выставляется по данным системы управления пушечной установкой. Это делается автоматически в момент выхода снаряда из ствола, с помощью электронного устройства в виде обмотки на дульном срезе.

Обычное время задержки — единицы секунд. Технология программируемых взрывателей обеспечивает «нормативные» подрывы во всей зоне эффективного поражения, типичные размеры которой, например, составляют 200−4000 м по ширине и 0−3000 по высоте, а выше БПЛА легкой, мини- и микро- размерностей (вес 5, 7, 10 и т. д., но не более 120−150 кг) не летают.

Итак, у обычной зенитки должен быть не обычный, а особенный снаряд. России удалось сохранить зенитно-пушечную составляющую системы ПВО, она всегда производила ЗУ и производит их теперь и имеет на вооружении мощные комплексы «Шилка», «Тунгуска», «Панцирь-1С». В обозримом будущем планируется принятие на вооружение более совершенных модернизированных ЗРПК «Панцирь-СМ», решающих все задачи борьбы с воздушными целями, включая беспилотники. Запад тем временем всеми силами старается исправить последствия своей недальновидности — отказа от зениток в пользу ракет — и теперь собирает все, что еще можно найти в арсеналах и что может бороться с БПЛА. На выставках вооружений рекламируются разные зенитные пушечные установки — одноствольные, со спаренной пушкой, с многоствольной пушкой Гатлинга. Их размещают в башнях, ставят на автомобильные шасси, обеспечивают радарами и оптикой. Но они, как правило, не могут стрелять в движении. В рекламных материалах всегда подчеркивается, что БПЛА для них являются важными целями и они могут их эффективно поражать.

Конечно, эти ЗУ оснастят снарядами, начиненными дробью, с интеллектуальным, программируемым по времени взрывателем. Примером могут служить 35-мм зенитный снаряд KETF (Kinetic Energy Time Fuse) c взрывателем по технологии AHEAD (Advanced Hit Efficiency and Destruction); 40-мм снаряд PMD 330 с числом поражающих элементов 407 весом по 1,24 г; снаряд PTFP (Programmable Time Fuse Pre-Fragmented) — более сотни поражающих элементов цилиндрической формы из вольфрама, стабилизируемых вращением, чтобы улучшить структуру облака осколков для более эффективного поражения цели.

Несколько иначе обстоят дела с воздушной компонентой системы ПВО в решении проблемы анти-БПЛА. Налицо отсутствие специализированного самолета, так как современные истребители не очень приспособлены для перехвата небольших аппаратов, да такие задачи изначально перед ними и не ставились.

И здесь был бы кстати самолет типа штурмовика МИГ-101, эскизный проект которого был защищен ОКБ им. Микояна в 1990-х. Но он остался на бумаге и в макетах, что было в те времена обычным делом. Его ЛТХ, бортовой локатор и круглосуточная оптико-электронная станция, 30-мм пушка были выбраны с учетом задач борьбы с БПЛА. Он также мог нести неуправляемые авиационные реактивные снаряды (НАРС). Снаряды были бы оснащены устанавливаемыми по времени взрывателями, дающими подрыв около БПЛА. Это обеспечило бы поражение аппарата облаком из осколков. С задачами анти-БПЛА может неплохо справиться наш новый вертолет МИ-35 М.

Время лазерных пушек?

История лазерного оружия в нашей стране начиналась с проектов мощных наземных систем, которые разрабатывали в 1960-х годах в СССР. А еще в НПО «Астрофизика» был создан лазерный локатор ЛЭ-1. Сегодня на слуху экспериментальные лазерные системы воздушного базирования — американская ABL и наша А-60 на самолете ИЛ-76, которые готовились поражать воздушные и космические объекты.

С появлением «боевой» оптики на танках, БТР, БМП, самолетах и вертолетах встала задача вывести ее из строя с помощью ослепляющих лазерных пушек. В 1980—1990-х в СССР на вооружение были приняты самоходные лазерные комплексы (СЛК) «Стилет», «Сангвин» и «Сжатие», а несколько позже корабельный комплекс «Аквилон», о чем рассказано в «ПМ» № 1'2011. В них использовался работающий в импульсном режиме твердотельный лазер с рабочим телом алюмо-иттриевым гранатом с добавкой неодима — так называемый YAG-лазер. Особенностью СЛК «Сангвин» была его оптимизация под задачи борьбы с воздушными целями, и его лазерная пушка имела хорошую подвижность и точную наводку. На дальности 8−10 км она могла полностью вывести из строя оптику, а заодно и другие «глаза» любого летательного аппарата, а на предельных дальностях — ослепить его на десятки минут. В наших войсках еще есть некоторое количество СЛК, остался опыт их применения. Имеется богатый научно-технический задел. И все это так и просится быть реально использованным в решении проблем анти-БПЛА.

В странах Запада на разных стадиях испытаний находятся лазерные пушки мощностью 5−10 кВт с перспективой на ее увеличение до 50−100 кВт в течение нескольких лет. Пушки имеют один или несколько лазерных стволов, что позволяет увеличить силу лазерного удара. Орудия размещаются на разных платформах, включая корабли. Пока это достаточно громоздкие конструкции. Когда еще не было мощных лазеров, работы проводились с лазерами маломощными, луч которых, попадая на воздушную цель (беспилотник), просто ее подогревал до «очень хорошей» тепловой сигнатуры, и БПЛА становился неплохой целью для ПЗРК типа Stinger с тепловой ГСН, который оставлял от беспилотника одни клочья. С появлением мощных твердотельных лазеров от подобной оригинальной логистической цепочки отказались: теперь БПЛА учатся сбивать напрямую и сразу.

Статья «Как убить беспилотник» опубликована в журнале «Популярная механика» (№138, апрель 2014).

Комментарии

109 комментариев