ЗАРУБЕЖНОЕ ВОЕННОЕ ОБОЗРЕНИЕ № 2/2002,

Полковник А. ФИОЛЕНТОВ, профессор Академии военных наук.

По взглядам зарубежных военных специалистов, защита боевых и вспомогательных самолетов и вертолетов от управляемого ракетного оружия является одной из сложнейших проблем авиации. Управляемые ракеты (УР) благодаря высоким скоростям и дальностям полета, маневренности, трудности обнаружения и точности наведения стали одной из главных угроз для летательных аппаратов (ЛА) различного назначения.

Для поражения воздушных целей современными УР классов «земля - воздух» и «воздух - воздух» используются различные системы наведения. В настоящее время большинство ракет оснащено активными, пассивными и полуактивными радиолокационными головками самонаведения (РЛ ГСН), пассивными инфракрасными (ИК) и ультрафиолетовыми (УФ), а также лазерными ГСН активного и пассивного типов. В некоторых из УР применяются комбинированные системы наведения.

Результаты комплексных исследований причин боевых потерь самолетов и вертолетов за последнее десятилетие, проведенные западными экспертами, свидетельствуют, что свыше 90 проц. ЛА было поражено ракетами, оснащенными пассивными ИК ГСН, и до 45 проц. -УРсРЛГСН.

Согласно статистике, большая часть потерь самолетного и вертолетного парка является следствием использования УР класса «земля - воздух» (SAM -Surface-to-Air-Missile). Существует значительное число ракет этого класса. По данным ежегодника «Интернэшнл электрик каунтермежерс хэндбук», в настоящее время в более чем 20 странах производится свыше 100 типов таких ракет.

Среди УР класса «земля - воздух» наибольшее распространение получили переносные зенитные ракетные комплексы (ПЗРК), типичными представителями которых являются комплексы «Стингер» (США) и «Мистраль» (Франция). Первые выпускаются с 1981 года в двух модификациях (FIM92A и FIM92B) и применяются не только вооруженными силами многих стран, но бандформированиями различного толка. На сегодняшний день изготовлено свыше 70 тыс. таких комплектов. Модификация FIM92A имеет ИК ГСН, a FIM92B - комбинированную ИК/УФ. Не меньшую популярность приобрел активно экспортируемый Францией с 1988 года (изготовлено более 12 тыс. комплектов) в страны Ближнего Востока, Юго-Восточной Азии и Тихоокеанского региона ПЗРК «Мистраль», ракеты которого оснащены ИК ГСН.

Для защиты от УР боевые, военно-транспортные и вспомогательные самолеты (вертолеты) используют специфичные средства электронной войны (EW - Electronic

Warfare) - станции обнаружения и предупреждения об угрозе ракетного нападения, а также средства активного и/или пассивного противодействия ей. В оптимальном варианте на самолете, по мнению зарубежных военных экспертов, должен быть установлен полный комплект средств обнаружения и противодействия. Однако это ведет к значительному удорожанию бортового оборудования и не всегда оправдано с точки зрения критерия «стоимость/эффективность».

В настоящее время на каждом самолете независимо от его назначения требуется иметь как минимум систему, обеспечивающую обнаружение и предупреждение об угрозе. Она должна своевременно выявлять угрозу, предупреждать об этом экипаж ЛА и в автоматическом режиме выдавать команды на средства активного и пассивного противодействия.

Системы обнаружения и предупреждения об угрозе подразделяются на активные (то есть работающие в режиме излучения электромагнитной энергии) и пассивные (работающие только на прием).

Несмотря на то что активные системы являются высокоэффективным средством обнаружения угрозы (в частности, атакующей УР), они не получили широкого распространения, в связи с тем что, как показал опыт, в случае их использования значительно повышается вероятность обнаружения самолета (вертолета) средствами технической разведки противника. Поэтому в настоящее время усилия разработчиков в ведущих зарубежных странах сосредоточены преимущественно на создании пассивных систем обнаружения и предупреждения об угрозе. К их числу относятся бортовые приемники предупреждения о радиолокационном облучении - RWR (Radar Warning Receiver), станции предупреждения о лазерном облучении - LWS (Laser Warning System) и о ракетной атаке - MAWS (Missile Approach Warning System).

Развитие станций предупреждения о ракетной атаке, по мнению ведущих зарубежных военных экспертов, является одним из наиболее перспективных направлений совершенствования системы противодействия УР. Это обусловлено, в частности, тем, что, как указывалось выше, в большинстве случаев поражения самолетов и вертолетов в военных конфликтах последних лет было осуществлено ракетами с пассивной системой наведения (то есть не работающими на излучение). Работа же станций типа MAWS не зависит от того, какая система наведения используется в ракете. Станции применяются на самолетах и вертолетах в следующих вариантах: в составе интегрированных комплексов индивидуальной защиты и активного оптоэлектронного противодействия, совместно с приемниками предупреждения об облучении самолета (вертолета), радиолокационными станциями управления огнем и наведения ракет, активными РЛ ГСН УР и автономно.

Принцип действия станций MAWS основан на обнаружении излучений от двигателя атакующей ракеты. Фиксация его работы может осуществляться на двух фазах полета УР: в момент запуска двигателя (launch detection) и в процессе полета (in-flight detection). В большинстве современных станций MAWS используются оптоэлектронные датчики, обеспечивающие обнаружение ракеты как в момент старта, так и во время полета.

Первым признаком угрозы ракетной атаки является фаза пуска двигателя. Во время этой фазы топливо горит с наибольшей интенсивностью и мощность излучения в УФ-диапазоне (10 - 400 нм) и средней части (4-5 мкм) инфракрасного максимальная. На маршевом участке траектории полета ракеты основной источник излучения - продукты сгорания ракетного топлива и интенсивность излучения в вышеупомянутых участках диапазонов будет ниже. Поэтому для фиксации фазы пуска УР, по мнению западных

экспертов, целесообразнее использовать приемники, работающие в диапазоне 8-14 мкм. Немаловажную роль в спектральной составляющей излучения играет состав топлива, используемый в ракете. На возможность ее обнаружения на первой фазе полета в значительной степени влияют также угол ее нахождения относительно приемника излучения и скорость полета. Установлено, что в типовых случаях интенсивность излучения УР классов «воздух - воздух» и «земля - воздух» во время запуска в ИК-диапазоне составляет несколько киловатт на стерадиан, а в УФ-диапазоне - несколько ватт на стерадиан. По мере расходования топлива ракеты ее сигнатура будет уменьшаться, однако солнечное переотражение от корпуса, высокая температура двигателя и сопла УР (около 500°С) позволяют отслеживать ее в процессе полета высокочувствительными датчиками станций MAWS.

Общая типовая схема построения станции предупреждения о ракетной атаке показана на рис. 1.

Рис. 1. Типовая схема построения станции предупреждения о ракетной атаке

По мнению зарубежных военных экспертов, основная проблема в процессе конструирования станций предупреждения о ракетной атаке заключается не в обеспечении способности обнаружения излучений (сигналов) от ракеты, а в достоверной идентификации их источника. Дня разработчиков станции крайне важно, чтобы она была способна выявлять признаки, по которым электромагнитное излучение (факел) ракеты можно отличать от других источников энергии, находящихся на местности. Задача состоит в выборе полосы частот излучения, содержащей наибольший объем информации, необходимой для выделения факела ракеты среди других источников энергии в поле зрения датчиков станции. До настоящего времени не найден комплекс признаков в любой полосе частот излучения, который гарантировал бы 100-процентную вероятность обнаружения при нулевой вероятности ложных тревог. Это ограничивает возможность выбора того или иного участка электромагнитного спектра как имеющего явные преимущества перед другими его участками.

В настоящее время на станциях типа MAWS устанавливаются оптоэлектронные датчики двух видов: инфракрасные и ультрафиолетовые.

Станции с ИК-датчиками, которые работают, как правило, в средней части инфракрасного диапазона, созданы более 30 лет назад. Их широкое применение обусловлено тем, что у факела ракеты сравнительно большая ИК-составляющая, так как в атмосфере такое излучение имеет незначительное затухание. Благодаря этому ракеты могут быть обнаружены на значительных дальностях при заданной чувствительности детекторов. Вместе с тем в данной части ИК-диапазона датчиками практически всегда фиксируется большое количество других сигналов от технических средств и от излучателей искусственного и естественного происхождения, что создает определенные проблемы в обработке сигналов и выделении действительного сигнала от атакующей ракеты из массы других. Трудности однозначной идентификации сигналов атакующей ракеты обуславливают увеличение вероятности ложных тревог. Для того чтобы свести к минимуму этот показатель, требуется разработать эффективные алгоритмы распознавания и высокоскоростной обработки сигналов процессором станции MAWS.

В зависимости от характера просмотра окружающего пространства на предмет выявления источников излучения станции с ИК-датчиками подразделяются на сканирующие и мгновенного обзора. Сканирующие, имея малое число датчиков, обеспечивают высокую разрешающую способность при определении направления на источник излучения, но не позволяют быстро обнаруживать и выявлять сигнатуру угрожающего объекта, что в ряде случаев приводит к несвоевременной выдаче команд экипажу самолета и средствам противодействия. Станции мгновенного обзора, работающие аналогично РЛС с фазированной антенной решеткой, осуществляют практически одновременно просмотр пространства в секторе более 90°. Однако при этом они имеют меньшую чувствительность, чем сканирующие.

Рис. 2. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-44

Станции с УФ-датчиками стали использоваться позже, чем с инфракрасными. Несмотря на то что ультрафиолетовый компонент в факеле ракеты на несколько порядков слабее, чем инфракрасный, он, вместе с тем, обладает энергией, достаточной для выработки сигнала оповещения при приемлемой тактической дальности обнаружения. Преимущество использования УФ-части электромагнитного спектра состоит в том, что в ней очень мало источников излучений искусственного происхождения, в результате чего уменьшается объем информации, требующий обработки, и резко снижается вероятность ложных тревог. К достоинствам станций с УФ-датчиками, по оценкам западных разработчиков, относятся также меньшие стоимость, масса и сложность комплексирования с бортовым радиоэлектронным оборудованием по сравнению с аппаратурой ИК-диапазона. Кроме того, они более эффективны при выполнении задач на предельно малых высотах, так как в этом случае из-за сильного теплового фона подстилающей поверхности в ИК-станциях резко возрастает вероятность ложных срабатываний. Одна из основных проблем, связанных с использованием УФ-датчиков, состоит в том, что возможность обнаружения ультрафиолетового компонента сигнатуры атакующей ракеты в значительной степени зависит от концентрации озона в атмосфере. Современные УФ-датчики, как правило, относятся к категории датчиков мгновенного обзора (зона обзора более 90°).

Рис. 3. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-58

Рис. 4. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-47

Большинство станций предупреждения о ракетной атаке, находящихся на вооружении стран НАТО и ряда других государств, изготовлены в США или в Германии и Великобритании с участием американских фирм. Станции MAWS национальной разработки имеют на вооружении только Франция, ЮАР и Израиль.

Одной из первых американских станций предупреждения о ракетной атаке, серийно выпускаемых с конца 70-х годов, был ИК-приемник AN/AAR-34. Он устанавливался на истребителях F-100, F-105, F-l 11 hEF-1 11 различных модификаций и сопрягался с устройствами выброса ИК-ловушек и противорадиолокационных отражателей (ПРЛО). Приемник обеспечивал угол обзора 60° по азимуту и 30° по углу места. Для него была характерна довольно высокая вероятность ложных тревог и большая зависимость эффективности его работы от погодных условий.

Рис. 5. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-54

Принятая на вооружение в первой половине 80-х годов станция AN/AAR-44 (рис. 2) по своему конструктивному исполнению и тактико-техническим характеристикам была значительным шагом вперед по сравнению AN/AAR-34. В ее датчиках стали использоваться антимонидо-индиевые высокочувствительные элементы. Станция работает в ИК-диапазоне, обеспечивает выдачу светового и звукового сигналов предупреждения о наличии цели, сигналов автоматического включения средств постановки активных и пассивных помех, а также определение угловых координат цели. Она может отслеживать одновременно до восьми целей. Этой станцией оснащены самолеты военно-транспортной авиации. Высокая эффективность ее действия была продемонстрирована во время военных конфликтов на Ближнем Востоке.

Модернизированный вариант станции AN/AAR-44, получивший обозначение AN/AAR-58, был создан совместно фирмами «Рэйтеон электроник системз» и «Цинциннати» во второй половине 90-х годов. Его конструктивной особенностью является компактность и размещение в одном блоке сканирующего ИК-датчика и сигнального микропроцессора. Эта станция может устанавливаться практически на любых платформах, имеет высокую виброустойчивость и переносимость перегрузок. Она выполнена в двух вариантах: первый размещается внутри фюзеляжа, а второй - в подвесном контейнере. Станция обеспечивает высокую скорость обнаружения угрозы, широкий угол обзора по азимуту и углу места, возможность одновременного отслеживания нескольких целей. Внешний вид и зона обзора станции AN/AAR-58 показаны на рис. 3.

Малогабаритная станция AN/AAR-47 (рис. 4, размеры датчика 120 х 200 мм, микропроцессора - 203 х 257 х 204 мм, масса датчика 1,5 кг, процессора - 7,9 кг) производится со второй половины 80-х годов. Она имеет шесть датчиков и на сегодняшний день является самой распространенной из американских станций типа MAWS (произведено более 750 единиц). AN/AAR-47 оснащены низкоскоростные самолеты различных типов, а также часть вертолетов ВВС, ВМС и СВ США, Великобритании, Канады и ряда других стран. По сообщениям зарубежной печати, американское военное руководство признали станцию высокоэффективной, а программа ее расширенного производства и дальнейшего совершенствования вошла в число приоритетных программ 2000 года.

Станция AN/AAR-54 (рис. 5), известная также под обозначением PMAWS (Passive Missile Approach Warning System), разработана фирмой «Вестингауз» (с 1997 года входит в состав корпорации «Нортроп -Грумман»). Она предназначена для использования в англо-американском комплексе индивидуальной защиты самолетов и вертолетов, создаваемом по программе «Немезис», а также для автономного функционирования на самолетах и вертолетах. Основными ее компонентами являются комплект оптоэлектронных датчиков (от одного до шести, стандартная комплектация четыре датчика), работающих в УФ-диапазоне, и электронный блок управления и обработки данных.

Станция обеспечивает обнаружение фактов пуска ракет на дальностях до 15 км с любого направления при наличии комплекта из шести датчиков или в зоне обзора 360° по азимуту и 100° по углу места при использовании комплекта из четырех датчиков. При этом предусмотрены голосовое и световое предупреждение экипажа об угрозе, а также классификация и автоматическая выдача команд на постановку активных и пассивных

помех. AN/AAR-54 имеет низкую вероятность ложных тревог и стабильно функционирует в сложной сигнально-помеховой обстановке независимо от погодных условий и времени суток.

Станция AN/AAR-57 CMWS (Common Missile Warning System, рис. 6), разработанная фирмой «Локхид - Мартин Сандерс», в соответствии с планами американского командования, должна стать базовой станцией предупреждения о ракетной атаке для самолетов тактической и военно-транспортной авиации, а также для вертолетов всех видов вооруженных сил. Ее предполагается использовать в составе разрабатываемого по заказу министерства армии США перспективного авиационного комплекса оптоэлектронного противодействия ATIRCM (Advanced InfraRed CounterMeasures System), получившего обозначение AN/ALQ-212, а кроме того в качестве автономно работающей на самолетах и вертолетах. По своему предназначению и тактико-техническим данным эта станция в какой-то мере является конкурентом AN/AAR-54 на рынке авионики. В ее состав входят от одного до шести УФ-датчиков и управляющий процессор. Всего произведено более 50 комплектов станции, которые были установлены на американских самолетах, а также на некоторых английских самолетах и вертолетах типов «Ним-род» и «Апач» соответственно.

Рис. 6. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-57

Станция AN/AAR-60/MILDS (Missile Launch Detection System, рис. 7) представляет собой совместную разработку американской фирмы «Литтон» и германской LFK. Особенностями этой станции, в состав которой входят от четырех до шести УФ-датчиков, являются высокие разрешающая способность, быстродействие, точность идентификации и определения направления на атакующую ракету. Она устанавливается на военно-транспортные самолеты и ударные вертолеты.

Французская фирма «Матра» разработала две модификации станции SAMIR (Systeme d'Alerte Missile InfraRouge): DDM2000 - для оснащения самолетов «Мираж-2000» и DDM-Prime - для перспективных многоцелевых истребителей «Рафаль». SAMIR обеспечивает автоматическое обнаружение факта пуска УР, оповещение об этом экипажа, сопровождение ракеты в полете и непрерывную выдачу данных в реальном масштабе времени о направлении ее подлета (с точностью не хуже 2,5°) на бортовые средства постановки помех. Основными компонентами станции являются малогабаритный многоспектральный оптоэлектронный ИК-датчик с углом поля зрения 180° и электронный блок обработки сигналов, который включает высокопроизводительный процессор, гарантирующий низкую вероятность ложной тревоги и осуществляющий автоматическую выдачу команд на устройство отстрела ПРЛО и ИК-ловушек.

Рис. 7. Станция предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-60/MILDS

 

Рис. 8. Внешний вид и установка французской станции DDM на самолет

Рис. 9. Южноафриканская станция предупреждения о ракетной атаке MAW-200

Обнаружение ракет обеспечивается независимо от режима наведения при их нахождении в секторе обзора 360° по азимуту и 60° по углу места. По оценке разработчиков, использование SAMIR дает летчику дополнительное время для отражения атаки УР классов «воздух - воздух» малого радиуса действия (до нескольких секунд) и «земля - воздух» (15 - 20 с). На самолетах «Мираж-2000» станция входит в состав интегрированного комплекса индивидуальной защиты ICMS, который объединяет отдельные бортовые системы обнаружения, постановки активных радиоэлектронных, а также пассивных радиолокационных и тепловых помех. Версия DDM-Prime на истребителях «Рафаль» интегрируется в перспективную систему индивидуальной защиты самолетов «Спектра». Внешний вид и размещение станции DDM на самолете показаны на рис. 8.

Южноафриканская фирма «Авиатро-никс», специализирующаяся на разработке техники электронной войны различного назначения, создала оригинальную по конструкции станцию предупреждения о ракетной атаке MAW-200. Она работает в ультрафиолетовом участке электромагнитного спектра, имеет до четырех датчиков, работой каждого из которых управляет индивидуальный микропроцессор, и общий контроллер, обеспечивающий интеграцию в реальном масштабе времени данных от всех датчиков (рис. 9). В сложной сигнально-помеховой обстановке вероятность выдачи станцией ложной тревоги составляет одно срабатывание за 2 ч полетного времени, а при типовых условиях полета - одно за 5 ч. Станция одновременно может обнаруживать и отслеживать до восьми атакующих ракет.

В Израиле разработкой авиационных станций предупреждения о ракетной атаке занимаются две фирмы - «Рафаэль» и «Элисра». «Рафаэль» производит станции двух типов: «Гунтар-300» и «Гунтар-350». Они имеют незначительные конструктивные отличия, связанные в основном с тем, что первая предназначена для установки на вертолеты и военно-транспортные самолеты, а вторая - на боевые самолеты. В состав станций входят четыре - шесть УФ-датчиков и микропроцессор, обеспечивающий управление работой и обработку данных. По оценкам зарубежных экспертов, станции благодаря уникальности конструкции используемых в них датчиков позволяют обнаруживать и идентифицировать атакующую ракету (при очень низком уровне ложных тревог) с высокой степенью вероятности.

Фирма - «Элисра» разработала для боевых самолетов и ударных вертолетов две модификации ИК-станции предупреждения о ракетной атаке PAWS (Passive Airborne Warning System): PAWS-1 и -2. Первая устанавливается на ударных вертолетах типов «Апач» и «Кобра», а вторая - на истребителях типа F-16. Модификация PAWS-2 отличается малыми массогабаритными характеристиками (в станции используется матрица из 320 х 256 антимонидо-индиевых высокочувствительных элементов) и эффективностью обнаружения высокоскоростных ракет в сложной сигнально-помеховой обстановке. Она может применяться как в составе перспективного комплекса индивидуальной зашиты самолетов, так и автономно. По утверждению разработчиков, истребители F-16 ВВС Израиля стали первыми самолетами этого типа, оснащенными станциями предупреждения о ракетной атаке.

Военно-политическое руководство страны наряду с установкой таких станций на истребители национальных ВВС планирует активно экспортировать их в государства, имеющие на вооружении самолеты F-16. Это прежде всего европейские страны - члены НАТО и Канада, а также государства Тихоокеанского региона. Возможно, США также закупят партии комплектов PAWS-2 для интегрирования в комплексы индивидуальной защиты самолетов ASPS.

Основные тактико-технические характеристики перспективных зарубежных станций типа MAWS приведены в в таблице раздела «Справочные данные ».

В целом активная и целенаправленная деятельность ведущих западных разработчиков техники электронной войны в области совершенствования существующих и создания принципиально новых ИК- и УФ-станций предупреждения о ракетной атаке свидетельствует о том, что до настоящего времени других информативных признаков атакующих ракет, помимо тех, по которым производится их отслеживание станциями типа MAWS, не обнаружено. Таким образом, можно ожидать, что в ближайшее десятилетие практически весь парк боевых и вспомогательных самолетов и вертолетов большинства зарубежных стран мира будет оснащен станциями данного типа.

Источник: http://militaryarticle.ru/zarubezhnoe-voennoe-obozrenie/2002-zvo/6853-aviacionnye-stancii-preduprezhdenija-o-raketnoj