Sedan starten har militärflyg strävat efter att öka hastigheten och höjden på flygplan. Ökningen av flyghöjden gjorde det möjligt att komma ut ur zonen för förstörelse av luftvärnsartilleri, kombinationen av hög höjd och hastighet gjorde det möjligt att få fördelar i luftstrid.
En ny milstolpe i ökningen av stridsflygplanens höjd och flyghastighet var utseendet på jetmotorer. Ett tag verkade det som att luftfarten bara hade ett sätt - att flyga snabbare och högre. Detta bekräftades av luftstrider under Koreakriget, där sovjetiska MiG-15-krigare och amerikanska F-80, F-84 och F-86 Sabre-krigare krockade.
Allt förändrades med framväxten och utvecklingen av en ny klass av vapen - luftvärnsmissilsystem (SAM).
Luftförsvarets era
De första proverna av luftförsvarssystem skapades i Sovjetunionen, Storbritannien, USA och Nazityskland under andra världskriget. De största framgångarna uppnåddes av tyska utvecklare som kunde föra luftförsvarssystemen Reintochter, Hs-117 Schmetterling och Wasserfall till pilotproduktionsstadiet.
Men luftförsvarssystem fick en betydande distribution först under 50-talet av XX-talet med de sovjetiska luftförsvarssystemen C-25 / C-75, amerikanska MIM-3 Nike Ajax och brittiska Bristol Bloodhound.
Luftförsvarets förmåga demonstrerades tydligt den 1 maj 1960, då ett amerikanskt höghöjdspaningsflygplan U-2 sköts ner på cirka 20 kilometer höjd, som tidigare hade genomfört spaningsflyg över territoriet i Sovjetunionen många gånger, förblir otillgängliga för stridsflygplan.
Den första storskaliga användningen av luftförsvarssystemet genomfördes dock under Vietnamkriget. Luftförsvarssystemen S-75 som överfördes av den sovjetiska sidan tvingade den amerikanska luftfarten att gå till låga höjder. Detta i sin tur utsatte flygplanet för luftvärnsartilleri, som stod för cirka 60% av de nedskjutna amerikanska planen och helikoptrarna.
En viss fördröjning av luftfarten gavs av en ökning av hastigheten - som ett exempel kan vi nämna det amerikanska strategiska överljudspaningsflygplanet Lockheed SR -71 Blackbird, som på grund av sin höga hastighet över 3 M och en höjd upp till 25 000 meter, sköts aldrig ner av ett luftförsvarssystem, inklusive under Vietnamkrigets tid. Ändå flydde SR-71 inte över Sovjetunionens territorium, utan tog ibland bara en liten del av sovjetiskt luftrum nära gränsen.
I framtiden blev flygets avgång till låga och ultralåga höjder förutbestämda. Förbättringen av luftförsvarssystemet gjorde flygplan med stridsflygplan på stora höjder nästan omöjligt. Kanske påverkade detta i stor utsträckning övergivandet av projekt av sådana höghastighetsbombare som höghöjd som den sovjetiska T-4 (produkt 100) från Sukhoi Design Bureau eller den amerikanska nordamerikanska XB-70 Valkyrie. Huvudtaktiken för kampflyg var att flyga på låga höjder i terrängböjningsläget och leverera strejker med hjälp av radar "döda zoner" och begränsa egenskaperna hos luftvärnsstyrda missiler (SAM).
Svarbeslutet var utseendet i beväpningen av luftförsvarsstyrkorna i kortdistansluftförsvarssystemet av typen S-125, som kunde träffa höghastighets lågflygande mål. I framtiden ökade antalet typer av luftförsvarssystem som kan hantera lågflygande mål stadigt-Strela-2M luftförsvarssystem, Tunguska luftfartygsmissil- och kanonkomplex (ZRPK), bärbara luftvärnsmissilsystem (MANPADS) dök upp. Ändå fanns det ingenstans att lämna flygets låga höjder. På medelhöga och höga höjder var nederlaget för SAM -flygplan nästan oundvikligt, och användningen av låga höjder och terräng, tillräckligt hög hastighet och nattetid, gav flygplanet en chans att framgångsrikt attackera målet.
Kärnan i utvecklingen av luftförsvarssystem var de nyaste sovjetiska och sedan ryska komplexen av familjen S-300 / S-400, som kunde träffa luftmål på ett avstånd av upp till 400 km. Ännu mer enastående egenskaper bör besittas av det lovande luftförsvarssystemet S-500, som bör användas för service under de kommande åren.
"Osynliga flygplan" och elektronisk krigföring
Flygproducenternas svar var den omfattande introduktionen av teknik för att minska radar och termisk signatur för stridsflygplan. Trots att de teoretiska förutsättningarna för utvecklingen av diskreta flygplan skapades av den sovjetiska teoretiska fysikern och läraren inom diffraktion av elektromagnetiska vågor Peter Yakovlevich Ufimtsev, fick de inte erkännande hemma, men studerades noggrant "utomlands", som ett resultat av det, i miljön De första flygplanen skapades i strikt sekretess, vars främsta kännetecken var den maximala användningen av teknik för att minska synligheten-F-117 taktisk bombplan och B-2 strategisk bombplan.
Det är nödvändigt att förstå att teknologierna för att minska synligheten inte gör flygplanet "osynligt", som man kanske tror från det vanliga uttrycket "osynliga flygplan", utan avsevärt minskar detektionsområdet och intervallet för att fånga upp flygplanet av missilhemningshuvuden. Ändå tvingar förbättringen av radarn för moderna luftförsvarssystem diskreta flygplan att "gosa" till marken. Också iögonfallande flygplan kan lätt upptäckas visuellt på dagtid, vilket blev uppenbart efter förstörelsen av den senaste F-117 av det gamla S-125 luftförsvarssystemet under kriget i Jugoslavien.
I det första "stealth -flygplanet" offrades flygprestanda och operativa tillförlitlighet för flygplan till stealth -teknik. I femte generationens flygplan F-22 och F-35 kombineras smygteknik med ganska höga flygegenskaper. Med tiden började smygtekniken sprida sig inte bara till bemannade flygplan, utan även till obemannade flygbilar (UAV), kryssningsmissiler (CR) och andra luftangreppsvapen (SVN).
En annan lösning var den aktiva användningen av elektronisk krigföring (EW), vars användning signifikant påverkade detekterings- och förstöringsområdet för luftförsvarsmissilsystem. Elektronisk krigsutrustning kan placeras både på själva transportören och på specialiserade elektroniska krigsflygplan eller falska mål som MALD.
Allt ovanstående komplicerade tillsammans luftvärnets liv påtagligt på grund av den betydligt kortare tiden för att upptäcka och attackera mål. Från utvecklarna av luftvärnssystemet krävdes nya lösningar för att ändra situationen till deras fördel.
AFAR och SAM med ARLGSN
Och sådana lösningar har hittats. Först och främst ökades möjligheten att upptäcka mål för luftförsvarets missilsystem på grund av införandet av radar med en aktiv fasad antennmatris (AFAR). Radarer med AFAR har betydligt större kapacitet jämfört med andra typer av radarer för att upptäcka mål, isolera dem mot bakgrund av störningar, möjligheten att fastna i själva radarn.
För det andra dök missiler upp med en aktiv radarantennuppsättning, som även AFAR kan användas. Användningen av missiler med ARLGSN gör att du kan attackera mål med nästan all ammunition i missilförsvarssystemet utan att ta hänsyn till antalet målbelysningskanaler i radarluftförsvarssystemet.
Men mycket viktigare är möjligheten att utfärda målbeteckning på luftvärnsrobotar med AFAR från externa källor, till exempel från tidiga radardetekteringsflygplan (AWACS), luftskepp och ballonger eller AWACS UAV. Detta gör det möjligt att jämföra detekteringsområdet för lågflygande mål med detektionsområdet för mål på hög höjd, vilket neutraliserar fördelarna med lågflygning.
Förutom missiler med ARLGSN, som kan styras av extern målbeteckning, dyker det upp nya lösningar som avsevärt kan komplicera flygets åtgärder på låga höjder.
Nya hot på låga höjder
SAM med gasdynamisk / ångstrålestyrning, som bland annat tillhandahålls av tvärgående mikromotorer, blir allt populärare. Detta gör att missiler kan inse överbelastningar i storleksordningen 60 G för att förstöra snabba manövrerbara mål.
Guidade projektiler och projektiler med fjärrdetonation på banan för automatiska kanoner, som effektivt kan träffa höghastighets lågflygande mål, har utvecklats. Att förse luftfartygsartilleriet med höghastighetsstyrdrev ger dem en minimal reaktionstid på plötsligt uppträdande mål.
Med tiden kommer ett allvarligt hot att bli, med en omedelbar reaktion, luftförsvarssystem baserade på laservapen, som kommer att komplettera traditionella luftvärnsstyrda missiler och luftvärnsartilleri. Först och främst kommer deras mål att vara guidade och ostyrda luftfartsammunitioner, men transportörer kan också attackeras av dem om de befinner sig i det drabbade området.
Sannolikheten för andra luftförsvarssystem kan inte uteslutas-små automatiserade luftförsvarssystem som fungerar enligt principen om ett slags "minfält" för lågflygande luftfart, "luft" luftvärnssystem baserade på UAV: er med en lång flygtid eller baserat på luftskepp / ballonger, små UAV-kamikaze eller andra så långt exotiska lösningar.
Baserat på det föregående kan vi dra slutsatsen att flygflygning på låg höjd kan bli mycket farligare än det var under andra världskriget eller Vietnamkriget
Berättelsen utspelar sig i en spiral
Den ökade sannolikheten för att flygplan träffas på låg höjd kan tvinga dem att återvända till högre höjder. Hur realistiskt och effektivt är det, och vilka tekniska lösningar kan bidra till detta?
Den första fördelen med flygplan med hög flyghöjd är gravitationen - ju högre flygplanet är, desto större och dyrare måste missilförsvarssystemet vara för att besegra det (för att tillhandahålla nödvändig energi för missilen), luftens ammunitionsbelastning försvarsmissilsystem, som endast omfattar långdistansmissiler, kommer alltid att vara mycket mindre än det medellånga luftförsvarets missilsystem. och kort räckvidd. Destruktionsintervallet som deklareras för luftförsvarets missilsystem är inte garanterat på alla tillåtna höjder - i själva verket är det drabbade området i luftförsvarets missilsystem en kupol, och ju högre höjd desto mindre blir det drabbade området.
Den andra fördelen är atmosfärens densitet - ju högre höjd desto lägre luftens densitet, vilket gör att flygplanet kan röra sig med hastigheter som är oacceptabla när man flyger på låga höjder. Och ju högre hastighet, desto snabbare kan flygplanet övervinna zonen för förstörelse av luftförsvarets missilsystem, som redan är reducerat på grund av den höga flyghöjden.
Naturligtvis kan man inte bara lita på höjd och hastighet, eftersom om det vore nog hade projekten för höghastighetsbombplan T-4 från Sukhoi Design Bureau och XB-70 Valkyrie länge genomförts i en form eller ett annat, och SR-spaningsflygplanet 71 Blackbird skulle ha fått en hyfsad utveckling, men detta har inte hänt än.
Nästa faktor för överlevnad av höghöjdsflygplan, dock såväl som låghöjdsflygplan, kommer att vara den utbredda användningen av teknik för att minska synligheten och användningen av avancerade elektroniska krigföringssystem. Höghastighetsflygplan för höghöjd kommer att kräva utveckling av beläggningar som tål högtemperaturuppvärmning. Dessutom kan formen på skrovet på höghastighetsflygplan vara mer fokuserad på att lösa aerodynamiska problem än smygproblem. I kombination kan detta leda till att synligheten för höghastighetsflygplan på hög höjd kan vara högre än för flygplan avsedd för låghöjdsflyg med subsoniska hastigheter.
Möjligheterna för att minska signatur- och elektroniska krigföringssystem kan avsevärt minska, om inte "upphäva", utseendet på radio-optiska fasade antennuppsättningar (ROFAR). Men hittills finns det ingen tillförlitlig information om möjligheterna och tidpunkten för implementeringen av denna teknik.
Den viktigaste faktorn som ökar överlevnadsförmågan för flygplan på hög höjd är dock användningen av avancerade defensiva system. Framtida defensiva system för stridsflygplan, som säkerställer upptäckt och förstörelse av yt-till-luft (W-E) och luft-till-luft (V-B) missiler, kommer förmodligen att innehålla:
-optoelektroniska multispektrala system för att upptäcka missiler Z-V och V-V, såsom EOTS-systemet som används på F-35-stridsflygplanet, troligtvis integrerat med överensstämmande AFAR fördelat runt kroppen;
-antimissiler, liknande de CUDA-missilmissiler som utvecklas i USA;
- laserförsvarsvapen, som anses vara ett lovande försvarsmedel för strids- och transportflygplan från det amerikanska flygvapnet.
Applikationstaktik
Den föreslagna taktiken för användning av lovande stridsflygplan kommer att innefatta rörelse på stora höjder, i storleksordningen 15-20 tusen meter, och med en hastighet av storleksordningen 2-2,5 M (2400-3000 km / h), i icke -förbränning av motorläge. När man går in i det drabbade området och detekterar en luftförsvarsmissilattack, ökar flygplanet sin hastighet, beroende på framsteg i motorbyggnaden kan dessa vara i storleksordningen 3,5-5 M (4200-6000 km / h), i ordning för att komma ur det drabbade området så snabbt som möjligt SAM.
Detekteringszonen och det drabbade området på flygplanet minimeras så mycket som möjligt genom aktiv användning av elektronisk krigsutrustning, det är möjligt att på detta sätt kan en del av de attackerande missilerna också elimineras.
Målets nederlag på hög höjd och flyghastighet gör det så svårt som möjligt för Z-V och V-V-missilerna, från vilka det krävs betydande energi. Ofta, när de skjuter på maximal räckvidd, rör sig missiler med tröghet, vilket avsevärt begränsar deras manövrerbarhet och därför gör dem till ett enkelt mål för anti-missiler och laservapen.
Baserat på det föregående kan vi dra slutsatsen att den angivna taktiken för att använda stridsflygplan på höga höjder och hastigheter motsvarar så mycket som möjligt det tidigare föreslagna konceptet med ett stridsflygplan från 2050.
Med stor sannolikhet kommer grunden för överlevnaden av lovande stridsflygplan att vara aktiva defensiva system som kan motstå fiendens vapen. Konventionellt, om det tidigare var möjligt att tala om konfrontationen mellan svärdet och skölden, kan det i framtiden tolkas som en konfrontation mellan svärdet och svärdet, när försvarssystemen aktivt kommer att motsätta sig fiendens vapen genom att förstöra ammunition, och kan också användas som offensiva vapen.
Om det finns aktiva defensiva system, varför inte stanna på låga höjder? På låga höjder blir antalet luftförsvarssystem som används på flygplanet en storleksordning större. SAM: erna själva är mindre, mer manövrerbara, med energi som inte spenderas på att klättra 15-20 km, plus luftvärnsartilleri med guidade projektiler och luftförsvarssystem baserade på laservapen kommer att läggas till dem. Bristen på ett lager i höjd kommer inte att ge defensiven system tid att reagera, det kommer att bli mycket svårare att träffa små höghastighetsammunitioner.
Kommer något flygplan att förbli på låga höjder? Ja - UAV, UAV och fler UAV. Mestadels liten, eftersom ju större storleken är, desto lättare är det att upptäcka och förstöra. För drift på ett avlägset slagfält kommer de med största sannolikhet att levereras av en transportör, som vi pratade om i artikeln US Air Force Combat Gremlins: Rebirth of the Aircraft Carrier Concept, men bärarna själva kommer sannolikt att röra sig på stora höjder.
Konsekvenserna av den militära luftfartens avgång till stora höjder
Till viss del blir det ett ensidigt spel. Som nämnts tidigare kommer tyngdkraften alltid att vara på luftfartens sida, därför krävs massiva, stora och dyra missiler för att träffa mål på hög höjd. I sin tur kommer antimissilmissilerna, som kommer att vara nödvändiga för att besegra sådana missiler, att ha betydligt mindre dimensioner och kostnader.
Om den militära luftfarten återvänder till höga höjder sker, kan vi förvänta oss att flerstegsmissiler kommer att se ut, möjligen med ett multipelt stridsspets som innehåller flera stridshuvuden med individuell vägledning. Dels har sådana lösningar redan implementerats, till exempel i det brittiska bärbara luftvärnsraketsystemet (MANPADS) Starstreak, där raketen bär tre små stridsspetsar individuellt styrda i en laserstråle.
Å andra sidan kommer stridshuvudens mindre storlek inte att tillåta dem att rymma en effektiv ARLGSN, vilket kommer att förenkla uppgiften för elektroniska krigföringssystem för att bekämpa sådana stridsspetsar. Mindre dimensioner kommer också att komplicera installationen av antilaserskydd på stridsspetsar, vilket i sin tur kommer att förenkla deras nederlag med defensiva laservapen ombord.
Således kan vi dra slutsatsen att övergången av militär luftfart från flygningar i sättet att omsluta terrängen till flygningar på höga höjder och hastigheter mycket väl kan vara motiverad och kommer att orsaka ett nytt skede av konfrontation, nu inte längre "svärd och sköld", utan snarare "svärd och svärd".
