Противовоздушная оборона зоны боевых действий (Полковник Бартес и подполковник Латюга)

(Французский журнал "Л'арме", октябрь - декабрь 1964 года)

Воздушное нападение в зоне боевых действий может быть осуществлено с помощью пилотируемых и беспилотных самолетов и вертолетов, а также с применением ракет. Эти средства будут действовать на различных скоростях и высотах; способы их применения будут зависеть от состояния погоды.

Для борьбы с ракетами противника в принципе могут быть использованы те же средства, которые используются для борьбы с самолетами, поскольку разница в их скоростях постепенно сокращается, а по своим размерам ракеты, по крайней мере многие из них, представляют собой уязвимые для зенитных средств цели. Однако зенитные средства на современном уровне своего развития еще не обеспечивают надежной противоракетной обороны. Для борьбы с ракетами противника на поле боя эти средства могут успешно применяться только в некоторых частных случаях.

Средства обнаружения целей. Стрельба по воздушной цели возможна при условии, если эта цель обнаружена и опознана, т. е. если она видима для зенитной установки. Известно, что цель оказывается видимой в том случае, если она является источником излучений энергии, регистрируемых принимающим устройством. Эти излучения могут быть световыми (в том числе и инфракрасными) и электромагнитными с длиной волны, обычно не превышающей 1 м.

Дециметровые и сантиметровые волны распространяются прямолинейно, поэтому цель будет видимой только при отсутствии преград между нею и приемным устройством. По этой причине на ровной местности дальность прямой видимости цели, летящей на малой высоте, ограничена, так как цель, летящая на высоте 100 м, оказывается видимой на расстоянии не более 20 км. Дальность действия установки обнаружения воздушных целей зависит от интенсивности излучения цели и чувствительности приемного устройства. Наибольшей дальностью действия, достигающей 300 км, обладают подвижные радиолокационные станции (РЛС).

РЛС имеют ряд недостатков, главным из которых является чувствительность к мерам радиопротиводействия, организуемым противником. Активные радиопомехи нарушают нормальную работу РЛС, а с помощью пассивных мер противник может с достаточной степенью точности засечь местоположение РЛС и вывести ее из строя. Этот недостаток устранен в аппаратуре обнаружения, действующей на принципе регистрации собственных излучений цели. С помощью такой аппаратуры воздушная цель может быть обнаружена по излучениям бортового радиооборудования, инфракрасным излучениям ее двигателей или отражению световых лучей видимого спектра.

Оптические способы обнаружения цели в видимых лучах применяются только в дневное время и при ясной погоде; с помощью же инфракрасной аппаратуры обнаружение возможно в любое время суток и при любой погоде. Использование световых излучений позволяет обнаруживать самолеты на расстоянии около 5 км; современная инфракрасная техника значительно увеличивает дальность действия оптических локаторов.

Для обнаружения целей применяется аппаратура широкого обзора; она регистрирует появление воздушных целей, определяет их азимут и ориентировочную дальность. Для открытия огня необходимо засечь точные координаты цели. Эту задачу выполняет аппаратура направленного действия, называемая аппаратурой управления зенитным огнем. Сопровождение цели производится, как правило, автоматически, но оно может также осуществляться вручную. Дальность действия аппаратуры управления зенитным огнем всегда меньше дальности действия аппаратуры обнаружения.

РЛС управления зенитным огнем с достаточной точностью определяют азимут, угол места и расстояние до цели. С помощью оптических локаторов дистанция до цели не определяется.

Самолет, обнаруженный РЛС, может быть своим или вражеским. Опознавание цели по ее изображению на экране локатора невозможно, поэтому на борту самолетов устанавливаются небольшие радиопередатчики, которые в ответ на запрос радиолокационной станции излучают кодированный сигнал, видимый на экране РЛС. Такая система не является абсолютно надежной, так как противник может раскрыть кодовые сигналы или же бортовой отметчик выйдет из строя, поэтому практикуется поддержание непрерывной связи между зенитной артиллерией и своей авиацией, с тем чтобы путем сопоставления местонахождения и действий своих самолетов и видимых целей можно было выявить самолеты противника.

Передача информации и команд огневым подразделениям требует применения средств связи, обеспечивающих немедленную и точную передачу данных о целях, в частности их координат. В настоящее время используется телевизионная техника, которая позволяет передавать на огневые позиции точное изображение местонахождения обнаруженной цели и другие данные, необходимые для открытия огня. Такой же результат достигается путем передачи по радио, проводам и радиорелейным линиям данных о цели с применением автоматического кодирования этих данных на выходе. Эти данные поступают на огневые позиции в форме видимых на телевизионном экране условных сигналов, которые могут быть немедленно использованы для открытия огня.

Огневые средства противовоздушной обороны включают ствольную зенитную артиллерию и ракеты.

Ствольная зенитная артиллерия. Современные зенитные орудия отличаются высокой точностью стрельбы, однако эффективность их огня сравнительно невысока, так как самолеты могут быстро менять направление полета. Раньше зенитные орудия для открытия огня использовали момент, когда самолет, прежде чем нанести удар бомбами или бортовым оружием, должен был заходить на цель, придерживаясь в течение некоторого времени точно определенного курса. Такой маневр в современных условиях не является обязательным, поэтому в любой момент самолет может резко изменить курс и удалиться от расчетной точки встречи на значительное расстояние в течение времени, пока выпущенный снаряд достигнет этой точки. Современный истребитель при скорости 1000 км/час может легко совершить разворот на 360° по окружности радиусом 3 км; при таком маневре он удаляется от прямой линии за 1 сек - на 15 м, за 2 сек - на 60 м, за 5 сек - более чем на 300 м. Таким образом, даже при самой высокой точности огня зенитное орудие не обеспечит прямого попадания в цель, проделывающую этот простой маневр.

Однако, если цель находится па расстоянии, преодолеваемом снарядом за несколько секунд, прямое попадание вполне возможно, при условии что в течение этих нескольких секунд цель движется относительно прямолинейно, например во время пикирования самолета. В этих случаях ошибка, допущенная при определении точки встречи, может быть незначительна и поражение Цели достигается одновременным выпуском необходимого количества снарядов, разрывы которых создают сферу поражения вокруг расчетной точки встречи. Этот метод повышения эффективности огня зенитных орудий применим на дистанциях не более 2 - 3 км.

Материальная часть ствольной зенитной артиллерии подразделяется на два основных типа. К первому типу относятся зенитные установки, управление огнем которых осуществляется с помощью комплекса вспомогательной аппаратуры, а также РЛС сопровождения цели и автоматического вычислительного устройства, вырабатывающего данные для автоматической наводки орудий. Зенитные орудия с эффективной дальностью стрельбы более 3000 м, т. е. превышающие калибр 40 - 50 практически в настоящее время не применяются. Эффективной дальностью стрельбы до 3000 обладают, и 40 зенитные пушки L-70 (рис. 58). Огнем двух таких пушек управляет вычислительное устройство, автоматически осуществляющее их наводку. Применение этих пушек позволяет добиться высокой эффективности зенитного огня по прямолинейно движущимся самолетам в полусфере радиусом 2500 - 3000 м. Но орудия этого типа слишком тяжелы, громоздки и требуют много времени для подготовки к открытию огня, поэтому во французской армии они на вооружение не приняты.

Рис. 58. 40-мм зенитная пушка L-70

Ко второму типу ствольной зенитной артиллерии относятся орудия, снабженные упрощенной вспомогательной аппаратурой подготовки данных для открытия огня, называемой прицельным устройством. Наводка такого орудия производится одним номером расчета. Тренированный наводчик может вести эффективный огонь на дистанции до 1500 м по самолету, пикирующему на цель, которая находится на расстоянии до 300 м от огневой позиции. Такими орудиями оснащены зенитные части французской армии. Они достаточно легки и быстро приводятся в боевое положение. Скорострельность орудия невысока, и вероятность поражения самолета, летящего со скоростью 700 км/час, не превышает 10% даже при благоприятных условиях.

Применение 30-мм самоходных спаренных орудий со значительно большей скорострельностью повышает вероятность поражения до 50%. Такая самоходная зенитная установка обладает высокой проходимостью и подвижностью и может передвигаться вместе с подразделениями, которые она должна прикрывать. Ее можно усовершенствовать путем применения РЛС для целеуказания и вычислительного устройства, что даст возможность увеличить дальность действительного огня до 2000 м.

Кроме артиллерийских орудий в настоящее время на вооружении зенитных подразделений состоят также счетверенные пулеметные установки калибра 12,7 мм на полугусеничных транспортерах; их дальность действительного огня по самолетам не превышает 500 м.

Зенитные управляемые ракеты (ЗУР) снабжены собственным реактивным двигателем и системой управления на всей или части траектории их полета. В принципе система управления обеспечивает прямое попадание ракеты в цель независимо от характера маневра последней. Наличие двигателя позволяет достигать весьма значительной дальности действия ракеты. Эти особенности делают ЗУР наиболее совершенным средством борьбы с воздушными целями.

ЗУР несут на своем борту заряд, составляющий 10 - 15% их общего веса. Величина заряда может достигать внушительного веса. Например, в ракете "Найк-Геркулес" он равен 500 кг. Зенитные ракеты конструируются так, что мощность применяемого заряда может варьироваться в зависимости от характера цели, при этом выбор требуемого заряда производится непосредственно перед пуском ракеты.

Мощные ЗУР могут снаряжаться ядерными зарядами, применение которых возможно только на больших высотах и над территорией, не занятой своими войсками, поэтому использование таких ракет для прикрытия своих войск в зоне боевых действий исключается.

Для уничтожения цели не требуется прямого попадания в нее ракеты; достаточно, чтобы удаление цели от ракеты в момент взрыва было меньше радиуса надежного поражения, присущего данному заряду. Соблюдение этого условия обеспечивается применением соответствующей системы управления полетом ракеты. Точность применяемых систем управления и мощность зарядов таковы, что вероятность поражения воздушной цели одной ракетой в настоящее время превышает 50%, а в некоторых случаях достигает 80%.

Изменение направления полета ракеты осуществляется с помощью рулевой системы по достижении снарядом скорости, при которой начинают действовать аэродинамические силы. Следовательно, с момента пуска ракета должна пролететь некоторое расстояние до набора требуемой скорости. Величина этого расстояния зависит от ускорения, сообщаемого снаряду его силовой установкой, и может колебаться в пределах от нескольких сот до нескольких тысяч метров. На больших высотах с падением плотности воздуха управляемость снаряда снижается.

По теоретическим расчетам, для успешного перехвата воздушных целей ЗУР должны обладать скоростью, превышающей скорость движения цели не менее чем в полтора раза, а также соответствующей маневренностью.

На ЗУР устанавливаются ракетные или прямоточные воздушно-реактивные двигатели мгновенного запуска. На первых типах, например на ЗУР "Найк-Аякс", использовалось жидкое топливо; в дальнейшем, с освоением производства твердых топлив, были разработаны ЗУР с пороховыми двигателями, более удобными в эксплуатации ("Найк-Геркулес", "Хок" и др.).

Силовая установка должна развивать на старте значительную тягу, с тем чтобы в короткий срок сообщить ракете крейсерскую скорость и поддерживать эту скорость в течение всего полета. Тяга на старте настолько высока, что она сообщает ракете ускорение, превышающее ее вес в 10 - 20 раз. При поддержании крейсерской скорости тяга намного слабее и превышает вес ракеты всего в два-три раза. Это различие в режиме работы силовой установки достигается двояким способом. На ракете "Найк" устанавливаются два двигателя - стартовый, работающий в течение первых 5 сек после старта и затем отделяющийся от снаряда, и основной, действующий несколько десятков секунд. На ракете "Хок" устанавливается один двигатель, который снаряжается двумя видами топлива, сгорающими последовательно.

Вывод ЗУР на цель осуществляется навигационной системой и пилотирующим устройством. Навигационная аппаратура определяет траекторию полета ракеты и вырабатывает команды для системы рулей. Размещающийся на борту ракеты автопилот представляет собой сочетание автоматически работающих моторов, управляющих рулями, и гироскопов, стабилизирующих ракету в полете.

В наведении ракеты на цель главную роль играет система управления, которая должна:

- определить координаты цели, ее траекторию и на основе полученных данных произвести расчет траектории перехвата засеченной цели;

- контролировать соответствие реальной траектории полета ракеты расчетным данным, определять величину возможных отклонений и вырабатывать команды для корректировки полета ракеты.

Эти операции могут выполняться в основном двумя способами с помощью различной аппаратуры.

Широко распространен метод управления полетом снаряда при помощи наземной станции наведения. Она вырабатывает команды и передает их приемному устройству ракеты, которое непосредственно управляет автопилотом. Наземная станция состоит из аппаратуры определения координат цели и ракеты и вычислительного устройства, вырабатывающего команды.

При таком способе наведения основная часть аппаратуры размещается на земле, оборудование же на борту ракеты сведено до минимума. Это удешевляет ракету, однако точность наведения с увеличением расстояния до цели снижается.

Такой метод позволяет производить запуск и осуществлять наведение не более двух-трех ракет одновременно. Управление ракетами ближнего действия может осуществляться при помощи оптических приборов с ручной наводкой или инфракрасной аппаратуры.

Широко практикуется также метод самонаведения, при котором вся аппаратура, управляющая полетом ЗУР, смонтирована на ее борту. Метод самонаведения выгоден тем, что по мере сокращения расстояния между ракетой и целью точность наведения повышается даже при использовании упрощенной бортовой аппаратуры.

Для определения координат цели на борту ракеты может быть установлена активная РЛС с облучателем и приемным устройством или пассивная РЛС с одним приемным устройством, регистрирующим электромагнитные излучения, испускаемые целью. Может быть установлен также оптический локатор, принимающий инфракрасные излучения цели.

Дальность действия пассивных установок не превышает 10 км, однако ее можно увеличить до 50 км и выше, используя на борту ракеты приемные устройства, регистрирующие излучения, отражаемые целью в результате ее облучения наземными станциями подсветки. Такая система самонаведения называется полуактивной.

Ракеты с активной и пассивной системами самонаведения с момента засечки цели бортовой аппаратурой не нуждаются в дополнительных, находящихся вне борта средствах наведения, поэтому наземное оборудование, обслуживающее самонаводящиеся ракеты, состоит лишь из РЛС целеуказания и пусковых установок. Запуск таких ракет может производиться одновременно по нескольким целям. ЗУР с полуактивной системой самонаведения (например, "Хок") обладают большей точностью, но одно и то же подразделение может производить запуск снарядов только по одной цели (одиночной или групповой), облученной данной РЛС.

Основной характеристикой ракет, предназначенных для борьбы с самолетами и крылатыми ракетами противника, является высота, на которой они могут успешно применяться.

Перехват баллистических ракет сложен, он требует применения мощных зарядов и средств обнаружения, позволяющих подготовить и открыть огонь в нужный момент. Скорость баллистических ракет несравненно выше скорости самолетов, поэтому их перехват может быть осуществлен только с помощью специально разработанных для этой цели огневых средств противоракетной обороны. Баллистические ракеты средней дальности действия обладают скоростью, мало отличающейся от скорости самолетов; их перехват возможен с помощью ЗУР, предназначенных для борьбы с самолетами, но при условии, если будет решена проблема своевременного обнаружения таких целей.

Для борьбы с самолетами на больших высотах создаются зенитные ракеты с дальностью действия более 300 км. Это беспилотные перехватчики, управляемые наземными установками наведения или оборудованные системой самонаведения, вступающей в действие на конечном участке траектории перехвата цели. Представителем таких ракет-перехватчиков является ракета "Бома рк".

Из средств, предназначенных для прикрытия полосы действий общевойсковой армии, наиболее тяжелой системой является ЗУР "Найк-Геркулес" (рис. 59). Ракета этой системы наводится па цель с помощью импульсной РЛС, дальность действия снаряда достигает 300 км по целям, летящим на высоте от 2 до 20 км.

Возможность обнаружения низколетящих целей зависит от особенностей рельефа и характера маневра цели. Применение допплеровских РЛС, устанавливаемых на господствующих высотах, позволяет обнаруживать и сопровождать цели на удалении до 50 км, если эти цели движутся на постоянной высоте, над складками местности. Для борьбы с такими целями могут быть применены ЗУР с радиусом действия 35 - 40 км, управляемые с земли или оборудованные полуактивной системой самонаведения. Из существующих средств наиболее приспособленной для борьбы с низколетящими целями является ракета "Хок" (рис. 60) с дальностью действия 30 км. Она может применяться также для ведения огня на высоту до 20 км. Обладая достаточной подвижностью, она может сопровождать части сухопутных войск, прикрывая их от ударов с воздуха на малых и средних высотах. Более сложной задачей является поражение самолетов, имеющих на борту оборудование для автоматического управления на бреющем полете. Скрытые складками местности, они попадают в поле зрения РЛС обнаружения лишь на короткое время либо слишком поздно. Ракеты "Хок" применять для борьбы с такими целями нельзя.

Рис. 59. Зенитная управляемая ракета 'Найк-Геркулес'

Обнаружение целей, летящих на бреющем полете над ровной местностью, возможно на расстоянии около 10 км, поэтому максимальная дальность перехвата составит всего около 6 - 7 км. Разработка средств перехвата с такой дальностью действия вполне возможна с использованием различных принципов действия и разнообразной аппаратуры, например оптических и инфракрасных локаторов, РЛС, систем пассивного и полуактивного самонаведения, телеуправления и т. д.

Рис. 60. Зенитная управляемая ракета 'Хок'

Характер современных боевых действий требует, чтобы зенитная установка представляла собой единое целое и была смонтирована на самоходном шасси. В настоящее время разработка самоходных установок для легких ракет с радиусом действия несколько километров ведется в различных странах, причем пусковое устройство и вся вспомогательная аппаратура, предназначенная для обнаружения целей и наведения, монтируются на одном шасси. Создаются, например, установки "Ред Ай" и другие, которые в борьбе с самолетами и вертолетами противника, действующими на бреющем полете, будут играть такую же роль, как и противотанковые ракеты SS-11 и "Энтак" в борьбе с танками.

Недостатком всякой зенитной ракеты является низкая скорострельность; установка ЗУР может уничтожить лишь незначительную часть целей, одновременно появляющихся в пределах досягаемости ее огня, поэтому для борьбы с массированными налетами авиации противника необходимо сосредоточение достаточного количества зенитных средств в прикрываемых районах и эшелонирование этих средств в глубину.