Малогабаритные управляемые ракеты класса "воздух-поверхность"
Малогабаритные управляемые ракеты класса "воздух-поверхность"
Михаил Никольский
Вооруженные конфликты конца XX – начала XXI в. выявили тенденцию к увеличению масштабов использования высокоточных авиационных средств поражения. В первую очередь «умное оружие» применяется самолетами, однако данная тенденция справедлива и для вертолетов. Долгое время ассортимент высокоточного оружия для вертолетов ограничивался противотанковыми управляемыми ракетами (ПТУР) и легкими противокорабельными ракетами (ПКР), которые были разработаны и выпускались, главным образом, в Европе и США. В настоящее время стремительно расширяется как ассортимент вертолетного высокоточного вооружения, так и география его производителей. Высокоточное вооружение становится универсальным – способным применяться по различным целям с различных платформ: вертолетов, самолетов, БПЛА. Наиболее показательны в этом отношении работы по оснащению головками самонаведения (ГСН) самого массового авиационного вооружения – неуправляемых ракет.
В войнах конца 1990-х гг. УР применяли по таким целям, как важные объекты инфраструктуры, мосты, бронетанковая техника, самолеты и вертолеты на аэродромах. С экономической точки зрения использование дорогостоящих боеприпасов было оправданным – уничтожались объекты и техника, стоимость которых превышала стоимость ракет. Если ранее экономический аспект военных действий рассматривался достаточно редко, то сегодня, в условиях так называемой «глобальной войны с терроризмом», он выходит на первый план. В Афганистане, Ираке, Ливии целями для высокоточного оружия зачастую становились не самые дорогие автомобили с установленными на них пулеметами и даже отдельные бойцы террористических формирований. Развитие управляемых вариантов НАР даст новый импульс совершенствованию систем управления и наведения. Многие страны, ранее не имевшие УР собственной разработки, пытаются за счет создания управляемых вариантов НАР заложить базу для создания более сложных и эффективных образцов УР.
Управляемые варианты НАР – характерный, но отнюдь не исключительный пример совершенствования авиационного ракетного вооружения. Работы ведутся по всем направлениям. В данном обзоре рассмотрены перспективные иностранные управляемые ракеты, предназначенные, прежде всего, для вооружения вертолетов.
ПускУР AGM-114В «Хеллфайр» с вертолета SH-60B. Март 2009 г.
Тенденции развития малогабаритных управляемых ракет класса «воздух-поверхность»
Согласно открытой информации, общим направлением развития ракет является стремление к их универсализации. В наибольшей степени данная тенденция прослеживается в развитии ПТУР. Последние модификации известной ракеты AGM-114 «Хеллфайр» комплектуются термобарическими, осколочно-фугасными и бронебойно/осколочно-фугасными взрывателями, предназначенными для поражения самых различных целей, а не только бронетанковой техники. Показательно, что в открытой печати «Хеллфайр» в настоящее время крайне редко называют ПТУРом (ATGM – anti-tank guided missile), чаще используют термин «guided missile» – управляемая ракета.
Однако стремление к универсализации по назначению и оснащение ракет многодиапазонными ГСН приводит к удорожанию изделий. Уже сегодня стоимость таких УР, как AGM-114R, сопоставима или даже превосходит стоимость объектов, для уничтожения которых они предназначены. На этом фоне во всем мире обострился интерес к оснащению НАР головками самонаведения различного типа – вполне логичный шаг после доработки обычных авиабомб в корректируемые. Доработанные НАР предназначены для поражения точечных целей, вплоть до отдельного «террориста», в то время как изначально легкие НАР калибра порядка 70 мм (типа «Гидра») рассматривались в качестве дешевого оружия, предназначенного для поражения площадных целей. НАР, модернизированные в управляемые ракеты, преподносятся как «дешевое» высокоточное оружие.
С одной стороны, это действительно так: стоимость американской модернизированной ракеты «Гидра» APKWS II составляет примерно треть от стоимости «Хеллфайра». С другой стороны, «дешевизна» получается весьма относительной. Масса боевой части (БЧ) НАР «Гидра» меньше, чем у УР «Хеллфайр», следовательно, поражающее воздействие меньше. Пуск НАР с вертолетов и самолетов, как правило, производится залпом минимум из двух ракет во избежание появления разворачивающего носитель момента. Момент при пуске «настоящих» УР больше, но такие ракеты применяются гораздо реже, чем НАР, и пускают их более подготовленные экипажи. В случае залпового пуска доработанных ракет «стоимость» выстрела вплотную приближается к пуску УР. Без сомнения, оснащение НАР различными ГСН является одним из перспективных путем развития ракетного вооружения., однако такое оружие вряд ли станет подлинно массовым, как это пытаются представить в рекламных проспектах и в печати.
Тем не менее, если судить по публикациям последних четырех лет, именно НАР с ГСН во многих странах (особенно не имеющих столь развитой, как в США и Европе, оборонной промышленности) уделяется наибольшее внимание.
Вертолет MH-60R с УР «Хеллфайр». Февраль 2013 г.
Двухрежимная ГСН британской УР «Бримстоун».
Вставные отсеки с блоками наведения и управления системы APKWS II, разработанные компанией «ВАЕ Системс» для модернизации НАР.
Системы наведения
Первые ПТУР не имели автономных или полуавтономных систем управления. Коррекция траектории осуществлялась на основе сигналов, передаваемых по проводам или по радиоканалам. В конце 1970-х – начале 1980-х гг. наиболее перспективными считались системы управления с наведением ракеты по отраженному от цели лазерному лучу. Данный способ при огромном количестве плюсов обладает очень большим недостатком – лазерное наведение зависимо от прозрачности атмосферы. Кроме того, системы наведения на основе полуактивных лазерных ГСН не позволяют в полной мере реализовать принцип «пустил – забыл».
Попыткой избавиться от недостатков лазерных систем стала разработка в США модификации AGM-114L «Хеллфайр 2», представляющей собой модификацию известной УР с радиолокационной ГСН миллиметрового диапазона. Эта ракета широкого распространения не получила, вероятно, из-за необходимости иметь на борту носителя сложный и дорогой радиолокатор «Лонгбоу». В настоящее время такими РЛС оснащены только боевые вертолеты AH-64D «Апач Лонгбоу», а в перспективе возможна установка РЛС «Лонгбоу» на боевом вертолете AH-1Z «Вайпер». Системы управления на основе ИК ГСН в ракетах класса «воздух-земля» используются крайне редко, так как надежный захват цели долгое время был возможен только при действиях по технике с работающими двигателями.
Общемировой тенденцией является сочетание в ГСН разных принципов селекции и захвата цели. Одной из первых серийных УР с двухрежимной ГСН стала британская ракета «Бримстоун», представляющая собой развитие УР «Хеллфайр» с полуактивной лазерной/ радиолокационной ГСН.
Параллельно с «комплексированием» ГСН продолжаются совершенствование всех известных систем наведения и разработка новых. Сложные и дорогие многорежимные ГСН малопригодны для установки на относительно дешевые управляемые средства поражения, такие как модернизированные НАР, которые в большинстве своем оснащаются однорежимными ГСН. Если судить по данным открытой печати, в последние два-четыре года особое значение придается развитию тепловых и полуактивных лазерных ГСН.
В области инфракрасной техники наибольшее внимание уделяется матричным фотоприемным устройствам, способным не только выделять теплоконтрастные объекты, но и распознавать их; фактически наметился переход от инфракрасных к тепловизионным ГСН. Расширяется спектр работы ГСН, причем не только в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные системы 3-го поколения способны принимать сигналы в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовым диапазонах. Параллельно ведется совершенствование матричных приемников за счет увеличения количества чувствительных элементов и уменьшения их размеров при снижении уровня собственных шумов (полная аналогия развития коммерческих цифровых фотоаппаратов). Широкополосные ТГСН позволяют реализовать принцип «пустил – забыл» в любых погодных условиях, днем и ночью, обладают более высокой помехозащищенностью.
Продолжаются работы по улучшению «классических» полуактивных лазерных ГСН, не позволяющих распознавать образ цели и действующих исключительно на принципе приема отраженного от цели лазерного луча. В патенте US 8188411 В2 (заявлен в 2009 г., опубликован 29 мая 2012 г.) описана малогабаритная ГСН для ракет и артиллерийских снарядов с тремя линзами и оптическим фильтром. Описанный в патенте оптический блок фокусирует излучение лазера и отфильтровывает сигналы, образующиеся при интерференции, возникающей при проходе лазерного луча через прозрачный колпак ГСН.
Примером нестандартного подхода к реализации полуактивного лазерного наведения является ГСН УР APKWS II. Судя по ряду источников, она спроектирована на основе решения, защищенного патентом US 8390802 В2 (заявка подана в 2009 г., опубликован 5 марта 2013 г.). Особенностью данной ГСН является размещение линейных датчиков-приемников лазерного излучения на передних кромках передних аэродинамических поверхностей ракеты. Пространственное положение ракеты относительно цели вычисляется на основе показаний двух датчиков, установленных на противоположных аэродинамических поверхностях, т.е. методом пеленгации цели по отраженному лучу лазера.
Патент US 8164037 В2 (заявлен в 2009 г., опубликован 24 апреля 2012 г.) описывает ГСН, работающую на основе фокусирования лазерного и теплового излучения с его последующим разделением и перенаправлением на различные приемники. То есть, в патенте описана комбинированная полуактивная лазерная/ИК ГСН.
Ведутся работы по созданию многодиапазонных (ИК, оптический, радио) ГСН, выполненных в едином, подвижном относительно корпуса ракеты, блоке. Их особенностью является именно подвижность всего блока, в то время как в современных ГСН подвижными являются только чувствительные элементы и, иногда линзы, смонтированные внутри корпуса ракеты за неподвижным прозрачным обтекателем. Подобная ГСН описана патентом US 8259291 В2 (заявлен в 2009 г., опубликован 4 сентября 2012 г.).
Спутниковые навигационные системы (GPS) на малогабаритных УР служат, чаще всего, для коррекции полета ракеты на среднем участке траектории. Большинство автопилотов таких ракет построено на использовании трехстепенного свободного гироскопа, обладающего большими погрешностями, хотя в последние годы наблюдается тенденция перехода к немеханическим гироскопам, у которых, однако, ошибки, как функция от времени, нарастают еще быстрее. На первом этапе GPS применялась только для коррекции автопилота. Позднее были разработаны комбинированные слабо- и жесткосвязанные инерциально-спутниковые навигационные системы.
В слабосвязанных системах инерциальный и спутниковый каналы работают параллельно, и их сигналы могут быть использованы для управления полетом как совместно, так и независимо друг от друга. В жесткосвязанных системах имеется только один выходной сигнал, обработка информации от гироскопических датчиков и спутников происходит внутри системы. Жестко связанные инерциально-спутниковые навигационные системы считаются наиболее перспективными, так как обеспечивают большую точность, хотя и не лишены недостатков – большая стоимость и большая вероятность отказа из-за невозможности работы в случае выхода из строя инерциального или спутникового канала.
Инерциально-спутниковое наведение приобретает все большую актуальность, учитывая тенденцию увеличения дальности стрельбы. К примеру, если ранее для ПТУР дальность стрельбы 5-8 км считалась большой, то перспективные ракеты проектируются в расчете на дальность стрельбы 15-16 км.
Вертолет AH-64D ведет огонь ракетами «Гидра». 2008 г.
Пуск ракеты с ГСН APKWS II с вертолета MH-60S.
Управляемые варианты НАР «Гидра»
Ракеты семейства «Гидра» калибра 70 мм (2,75 дюйма) с раскрывающимся после пуска оперением являются одним из самых распространенных авиационных средств поражения. Они входят в ассортимент вооружения большинства вертолетов и самолетов западного производства. Ракеты выпускаются с боевыми частями различного типа – от дымовых и осветительных до осколочных и бронебойных.
Начиная с середины 1990-х гг. предпринимаются попытки превратить неуправляемую ракету в сравнительно дешевый управляемый боеприпас путем оснащения ее ГСН различного типа и аэродинамическими рулями. Такие доработанные ракеты занимают промежуточное положение по стоимости и боевой эффективности между НАР и УР AGM-114 «Хеллфайр» и предназначены для поражения незащищенной и легкобронированной техники, малоразмерных надводных целей, легких строений и живой силы.
Еще в 1996 г. Армия США сформулировала требования к перспективной высокоточной системе оружия (Advanced Precision Kill Weapon System, или APKWS). Изначально предполагалась установка ГСН только на ракеты «Гидра», оснащенные двигателем МК 66 MOD 4 и 3,5-кг осколочной боевой частью М151, но в 2002 г. программу распространили на все ракеты этого семейства. НИОКР по программе велись медленными темпами, главным образом, из-за недостаточного финансирования.
Испытания системы APKWS начались в 2002 г. на конкурсной основе. В тендере принимали участие две кооперации: первая – фирмы «ВАЕ Системз», «Нортроп Грумман» и «Дженерал Дайнемикс», вторая – «Локхид Мартин» и «Рейтеон Системз». В 2005 г. по причине неудовлетворительных результатов испытаний был объявлен новый конкурс на систему, известную как APKWS II. Контракт на полномасштабную разработку заключили в 2006 г. с фирмой «ВАЕ Системз». Испытания серийного варианта системы успешно завершились в ноябре 2008 г. В марте 2012 г. ракеты «Гидра» с системой APKWS II впервые были использованы в Афганистане. До января 2013 г. там израсходовали 100 ракет «Гидра» APKWS II, при этом не отмечалось ни одного отказа аппаратуры наведения.
Стоимость одной доработанной ракеты «Гидра» составляет менее 30000 долл. (в разных источниках она оценивается от 15000 до 28000 долл.), что составляет треть от стоимости AGM-114 «Хеллфайр».
Блок наведения и управления APKWS II разработан фирмой «ВАЕ Системз» на основе лазерной головки самонаведения DASALS (полуактивная лазерная ГСН с распределенной апертурой, Distributed Aperture Semi- Active Laser Seeker) от минометного выстрела ХМ395. Работающие в комплексе четыре оптических элемента установлены на всех четырех раскрываемых в полете поверхностях ПГО. Такое конструктивное решение позволило не изменять компоновку ракеты «Гидра», боевая часть которой размещена в носовой части. Кроме того, оптические элементы обеспечивают больший сектор обзора, снижается также вероятность вывода из строя активными системами подавления лазерных ГСН всей системы в целом. Блок управления и раскрываемое в полете ПГО размещены во вставном отсеке в средней части ракеты.
Отсек снабжен антиротационной переходной муфтой, компенсирующей вращение корпуса ракеты.
ГСН принимает отраженный от цели лазерный луч и по его интенсивности определяет положение ракеты относительно цели. Автопилот блока управления на основании информации, полученной от ГСН, рассчитывает углы отклонения флаперонов для необходимой коррекции траектории полета ракеты. Информация от ГСН используется для управления полетом ракеты только на конечном этапе траектории: на начальном и среднем управление осуществляется по командам инерциальной системы.
Сообщается, что за счет использования лазерной ГСН удалось увеличить дальность гарантированного поражения цели с 1,5 до 5 км. Лазерная ГСН обеспечивает наведение ракеты на цели с линейным размером более 0,44 м, т.е. на отдельно стоящего человека. Вероятность поражения цели с линейным размером 2 м оценивается в 80%, в то время как КВО НАР «Гидра» составляет порядка 10 м. Расчетная надежность ракеты (учитывается надежность запуска, работы системы управления и срабатывания боевой части) составляет 94%. Для уничтожения малоразмерной цели НАР «Гидра» приходилось выпускать залпом, а ракета с APKWS II обеспечивает реализацию принципа «одна цель – одна ракета».
Весной 2014 г. ВМС США начали испытания на вертолете Сикорский MH-60R «Си Хок» удлиненных пусковых установок LAU-61 G/A Digital Rocket Launcher (DRL) с цифровым интерфейсом MIL-STD 1760, позволяющим вводить в аппаратуру ракеты перед пуском исходные данные. 22 новых пусковых установки переданы в 15-ю морскую боевую вертолетную эскадрилью, дислоцированную в Сан-Диего.
Пусковая установка предназначена для запуска 19 ракет ВАЕ Системз Advanced Precision Kill Weapon System; на вертолетах АН-1 и UH-1 используются 7-зарядные пусковые установки. Новые пусковые установки оснащены цифровым электронным оборудованием, позволяющим использовать высокоточные боеприпасы. В перспективе одну пусковую установку можно будет снаряжать как неуправляемыми, так и управляемыми ракетами.
Внешний вид ракеты, модернизированной по программа APKWS II.
Отсек с блоком наведения и управления системы APKWS II. На четырех раскрываемых в полете поверхностях ПГО размещены оптические элементы.
Поражение БТР-мишени ракетой с ГСН APKWS II.
Приоритетом в вооружении ракетами «Гидра» с ГСН APKWS II являются вертолеты, однако в перспективе их планируется интегрировать в СУВ большинства ЛА, состоящих на вооружении ВВС, ВМС и КМП США. По состоянию на конец 2013 г., ракеты «Гидра» с ГСН APKWS II входили в ассортимент средств поражения вертолетов UH-1Y «Веном», AH-1W «Супер Кобра», AH-1Z «Вайпер», MH-60R/S и Белл 407GT. В ближайшие годы данными ракетами предполагается вооружить вертолеты ОН-58 «Кайова» и АН-64 «Апач», самолеты А-10А «Тандерболт II», AV-8B «Харриер II», F-16 «Файтинг Фалкон» и F/A-18E/F «Супер Хорнет», БПЛА MQ-8 «Файр Скаут». Полномасштабное серийное производство ГСН APKWS II начато в октябре 2012 г.
С 2007 г. фирма «Локхид Мартин» на собственные средства ведет полномасштабную разработку управляемого варианта ракеты «Гидра» с ГСН DAGR (Directional Attack Guided Rocket), хотя работу в этом направлении она начала еще в рамках программы APKWS. Для данного варианта выбрана классическая компоновка высокоточного оружия с размещением лазерной полуактивной ГСН, вычислителя и инерциальной аппаратуры управления перед боевой частью. ГСН и система управления разработаны на основе аналогичных систем УР AGM-114 «Хеллфайр». Для ракеты «Гидра» DAGR созданы контейнерные пусковые устройства на две (М310) и четыре (М299) ракеты, устройство М299 позволяет также подвешивать УP AGM-114.
Отработка ракеты DAGR с наземной подвижной платформы.
Пусковые устройства М229 под крылом вертолета AH-64D.
Пуск ракеты DAGR с вертолета AH-64D.
Боевой вертолет AH-64D «Апач Лонгбоу»с ПУ.М229 ракет DAGR. На врезке: пусковое устройство М 229.
Поражение мишени ракетой DAGR.
Предусмотрена возможность монтажа комплекта DAGR на НАР семейства CRV-7. В качестве носителей ракет с ГСН DAGR рассматриваются вертолеты «Кобра», «Апач», «Тигр», «Кайова» и «Си Хок». Достоинством системы DAGR считается ее полная совместимость с аппаратурой наведения и пуска УР «Хеллфайр», что позволяет использовать новое оружие с носителей УР «Хеллфайр» без каких бы то ни было доработок.
Система LOGIR (Low Cost Guided Imaging Rocket – дешевая ракета, наводимая по изображению) разрабатывается ВМС США совместно с фирмами из Южной Кореи с 1999 г. Ее ядром является ГСН (тепловизионный координатор) LCITS (Low-Cost Imaging Terminal Seeker), созданная на основе тепловизионного координатора КАБ JDAM. В системе LOGIR также использована штатная система управления от JDAM.
На конечном участке траектории, на дальности от цели 2 км, ГСН LOGIR сравнивает изображение цели с ИК или ТВ изображением от бортовой системы носителя или других источников информации (спутники, БПЛА и т.д.), введенным в аппаратуру ракеты перед пуском. Сравнение изображения с эталонным осуществляется с частотой 30 раз в секунду.
ГСН устанавливается в носовой части ракеты, перед боевой частью. Расчетная КВО ракеты с ГСН LOGIR составляет 1 м, максимальная дальность пуска – более 6 км. Стоимость одной ракеты «Гидра» с ГСН LOGIR оценивается примерно в 15000 долл.
Для ракет «Гидра» с ГСН LOGIR разработаны новые удлиненные пусковые блоки ELL (Extended Length Launcher), но допускается использование пусковых блоков DRL (Digital Rocket Launcher) от ракет «Гидра» с ГСН APKWS. Потенциальными носителями ракет с системой LOGIR являются вертолеты «Супер Кобра» и «Си Хок».
В 2010 г. завершился первый, наземный, этап испытаний комплекта TALON LGR, разработанного фирмой «Рейтеон» совместно с фирмой EAI (Emirates Advanced Investments) из ОАЭ. Комплект, в который входит полуактивная лазерная ГСН, предназначен для монтажа на неуправляемые ракеты калибра 70 мм.
Внешний вид НАР типа «Гидра» и УР с ГСН LOGIR.
Ракета, оснащенная комплектом TALON LGR.
Пуск управляемой ракеты с ГСН LOGIR с вертолета «Супер Кобра».
Управляемая ракета CRV-PG.
Турецкая управляемая ракета «Сирит» с полуактивной лазерной ГСН.
Внешний вид НАР, модернизированной израильской фирмой «Элбит» по программе STAR.
Британская фирма «Бристоль» на выставке Евросатори-2006 представила вариант НАР CRV-7 калибра 70 мм, оснащенной ГСН. Ракета CRV-PG (PG – precision guided) оснащена ГСН фирмы «Конгсберг Дефенс энд Аэроспейс», которая может монтироваться на любой НАР семейства CRV-7 перед боевой частью без доработок самой ракеты. На среднем участке траектории CRV-PG управляется по сигналам простейшей инерциальной системы, а на конечном участке используется полуактивное лазерное наведение. Кроме того, появились ГСН с наведением по спутниковой навигационной системе и реагирующие на такие источники электромагнитного излучения, как работающие РЛС. Ракетами CRV-PG предполагается вооружить вертолеты WAH-64D «Апач Лонгбоу» и СВВП «Харриер» ВВС Великобритании.
В Турции фирма «Рокетсан» с 2004 г. ведет разработку на базе НАР «Гидра» управляемой ракеты «Сирит» (CIRIT) с полуактивной лазерной ГСН.
Бельгийская фирма FZ («Forges de Zeebrugge») в 2003 г. приступила к созданию блока наведения РЕКЕТ (Precision Enhancement Kit Engagement Target) для HAP «Снеб» и «Гидра» калибра 68 и 70 мм соответственно. Блок существует в двух вариантах – с полуактивной лазерной ГСН и наведением по данным спутниковой навигационной системы GPS. КВО варианта с полуактивной лазерной ГСН составляет 1 м, КВО варианта с наведением по GPS – 10 м. Стоимость одного блока РЕКЕТ оценивается примерно в 7000 долл. США.
Израильская фирма «Элбит» по программе STAR (Smart Tactical Advanced Rocket) разрабатывает универсальный модуль наведения с лазерной полуактивной ГСН для НАР «Снеб», «Гидра» и российских С-8 калибра 80 мм.
Анатолий Сорокин, Иван Слива