С момента своего появления военная авиация стремилась к увеличению скорости и высоты полёта летательных аппаратов (ЛА). Увеличение высоты полёта позволяло выйти из зоны поражения зенитной артиллерии, сочетание большой высоты и скорости позволяло получить преимущества в воздушном бою.
Новой вехой в увеличении высоты и скорости полёта самолётов боевой авиации стало появление реактивных двигателей. Какое-то время казалось, что у авиации есть только один путь – летать всё быстрее и всё выше. Это подтверждалось воздушными боями в ходе Корейской войны, в которых схлестнулись советские истребители МиГ-15 и американские F-80, F-84 и F-86 Sabre.
Всё изменилось с появлением и развитием нового класса оружия – зенитно-ракетных комплексов (ЗРК).
Эпоха ЗРК
Первые образцы ЗРК создавались в СССР, Великобритании, США и фашистской Германии ещё во время Второй мировой войны. Наибольших успехов добились немецкие разработчики, которые смогли довести ЗРК «Рейнтохтер», Hs-117 «Шметтерлинг» и «Вассерфаль» до стадии опытного производства.
Но существенное распространение ЗРК получили лишь в 50-х годах XX века с появлением советских ЗРК С-25/С-75, американского MIM-3 Nike Ajax и британского Bristol Bloodhound.
Возможности ЗРК наглядно были продемонстрированы 1 мая 1960 года, когда на высоте порядка 20 километров был сбит американский высотный самолёт-разведчик U-2, ранее множество раз осуществлявший разведывательные полёты над территорией СССР, оставаясь недосягаемым для истребительной авиации.
Однако первое масштабное применение ЗРК было осуществлено во время войны во Вьетнаме. Переданные советской стороной ЗРК С-75 вынуждали авиацию США уходить на малые высоты. Это в свою очередь подставляло авиацию под огонь зенитной артиллерии, на которую пришлось порядка 60% сбитых американских самолётов и вертолётов.
Некоторую отсрочку авиации дало увеличение скорости – в качестве примера можно привести американский стратегический сверхзвуковой разведчик Lockheed SR-71 Blackbird, который за счёт высокой скорости, свыше 3 М, и высоты полёта до 25 000 метров ни разу не был сбит ЗРК, в том числе во время вьетнамской войны. Тем не менее, над территорией СССР SR-71 не летал, лишь иногда захватывая небольшой участок советского воздушного пространства вблизи границы.
В дальнейшем уход авиации на малые и сверхмалые высоты стал предопределён. Совершенствование ЗРК сделало полёты боевых самолётов на больших высотах практически невозможными. Возможно, во многом это повлияло на отказ от проектов таких высотных скоростных бомбардировщиков, как советский Т-4 (изделие 100) ОКБ Сухого или американский North American XB-70 Valkyrie.
Основной тактикой боевой авиации стал полёт на малых высотах в режиме огибания рельефа местности и нанесение ударов с использованием «мёртвых зон» РЛС и ограничений характеристик зенитно-управляемых ракет (ЗУР).
Ответным решением стало появление на вооружении войск противовоздушной обороны (ПВО) ЗРК малого радиуса действия типа С-125, способных поражать скоростные низколетящие цели. В дальнейшем количество типов ЗРК, способных бороться с низколетящими целями, неуклонно росло – ЗРК «Стрела-2М», зенитный ракетно-пушечный комплекс (ЗРПК) «Тунгуска», появились переносные зенитно-ракетные комплексы (ПЗРК).
Тем не менее, уходить с низких высот авиации было некуда. На средних и больших высотах поражение самолётов ЗУР было практически неизбежным, а использование низких высот и рельефа местности, достаточно высокой скорости и тёмного времени суток, давали самолётам шанс на успешную атаку цели.
Квинтэссенцией развития ЗРК стали новейшие советские, а затем российские комплексы семейства С-300/С-400, способные поражать воздушные цели на расстоянии до 400 км. Ещё более выдающимися характеристиками должен обладать перспективный ЗРК С-500, который должен быть принят на вооружение в ближайшие годы.
«Самолёты-невидимки» и РЭБ
Ответом авиастроителей стало широкое внедрение технологий снижения радиолокационной и тепловой заметности боевых самолётов. Несмотря на то, что теоретические предпосылки для разработки малозаметных самолётов были созданы советским физиком-теоретиком и преподавателем в области дифракции электромагнитных волн Петром Яковлевичем Уфимцевым, на родине они признания не получили, зато были внимательно изучены «за океаном», в результате чего, в обстановке строжайшей секретности были созданы первые самолёты, основной отличительной особенностью которых было максимально применение технологий снижения заметности – тактический бомбардировщик F-117 и стратегический бомбардировщик B-2.
Необходимо понимать, что технологии снижения заметности не делают самолёт «невидимым», как можно подумать из-за обывательского выражения «самолёт-невидимка», но существенно сокращают дальность обнаружения и дальность захвата самолёта головками самонаведения ЗУР. Тем не менее, совершенствование РЛС современных ЗРК вынуждает и малозаметные самолёты «прижиматься» к земле.
Также малозаметные самолёты легко могут быть обнаружены визуально в дневное время, что стало очевидно после уничтожения новейшего F-117 древним ЗРК С-125 во время войны в Югославии.
В первых «самолётах-невидимках» в жертву технологиям малозаметности были принесены лётно-технические характеристики (ЛТХ) и эксплуатационная надёжность летательных аппаратов. В самолётах пятого поколения F-22 и F-35 технологии малозаметности сочетаются с достаточно высокими ЛТХ. Со временем технологии малозаметности стали распространятся не только на пилотируемые самолёты, но и на беспилотные летательные аппараты (БПЛА), крылатые ракеты (КР) и другие средства воздушного нападения (СВН).
Другим решением стало активное применение средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ), применение которых заметно влияло на дальность обнаружения и поражения целей ЗРК. Средства РЭБ могут размещаться как на самом носителе, так и на специализированных самолётах радиоэлектронной борьбы или ложных целях типа MALD.
Всё перечисленное вкупе заметно усложнило жизнь ПВО из-за существенно снизившегося времени на обнаружение и атаку целей. От разработчиков ЗРК потребовались новые решения для изменения ситуации в свою пользу.
АФАР и ЗУР с АРЛГСН
И такие решения были найдены. В первую очередь возможности обнаружения целей ЗРК были повышены за счёт внедрения РЛС с активной фазированной антенной решёткой (АФАР). РЛС с АФАР обладают существенно большими возможностями по сравнению с другими типами РЛС по обнаружению целей, выделению их на фоне помех, возможности постановке помех самой РЛС.
Во-вторых, появились ЗУР с активной радиолокационной антенной решёткой, в качестве каковой может применяться и АФАР. Применение ЗУР с АРЛГСН позволяет атаковать цели практически всем боекомплектом ЗУР без учёта количества целевых каналов подсвета цели РЛС ЗРК.
Но куда более важным является возможность выдачи целеуказания ЗУР с АФАР с внешних источников, например, с самолётов дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО), дирижаблей и аэростатов или БПЛА ДРЛО. Это позволяет сравнять дальность обнаружения низколетящих целей с дальностью обнаружения высотных, нивелируя преимущества полёта на малой высоте.
Помимо ЗУР с АРЛГСН, способных наводиться по внешнему целеуказанию, появляются новые решения, которые могут существенно осложнить действия авиации на малых высотах.
Новые угрозы на малых высотах
Завоёвывают популярность ЗУР с газодинамическим/пароструйным управлением, обеспечиваемым в том числе поперечно расположенными микродвигателями. Это позволяет ЗУР реализовать перегрузки порядка 60 G для поражения скоростных маневренных целей.
Получили развитие управляемые снаряды и снаряды с дистанционным подрывом на траектории для автоматических пушек, которые могут эффективно поражать высокоскоростные низколетящие цели. Оснащение зенитной артиллерии высокоскоростными приводами наведения позволит обеспечить им минимальное время реакции на внезапно появляющиеся цели.
Серьёзной угрозой со временем станут, обладающие мгновенной реакцией, комплексы ПВО на базе лазерного оружия, которое дополнит традиционные зенитные управляемые ракеты и зенитную артиллерию. В первую очередь их целью будут управляемые и неуправляемые авиационные боеприпасы, но и носители могут быть ими атакованы, в случае, если окажутся в зоне поражения.
Нельзя исключать вероятность появления и других средств ПВО – малогабаритных автоматизированных ЗРК, работающих по принципу своеобразных «минных полей» для низколетящей авиации, «воздушных» ЗРК на базе БПЛА с большой продолжительностью полёта или на базе дирижаблей/аэростатов, малогабаритных БПЛА-камикадзе, или иных, выглядящих пока экзотическими, решений.
Исходя из изложенного можно сделать вывод, что полёты авиации на малой высоте могут стать куда опаснее, чем это было даже во времена Второй мировой или Вьетнамской войн.
История вершится по спирали
Увеличение вероятности поражения летательных аппаратов на малой высоте может вынудить их вернуться на большие высоты. Насколько это реально и эффективно, и какие технические решения могут этому поспособствовать?
Первым преимуществом летательных аппаратов с большой высотой полёта является гравитация – чем выше находится летательный аппарат, тем крупнее и дороже должна быть ЗУР для его поражения (для обеспечения необходимой энергетики ракеты), боекомплект ЗРК, включающий только дальнобойные ЗУР, всегда будет гораздо меньше боекомплекта ЗУР средней и малой дальности. Заявляемая для ЗРК дальность поражения не гарантируется на всех допустимых высотах – фактически зона поражения ЗРК является куполом, и чем выше высота, тем меньше становится зона поражения.
Вторым преимуществом является плотность атмосферы – чем больше высота, тем меньше плотность воздуха, что позволяет летательному аппарату двигаться на скоростях, недопустимых при полёте на малых высотах. А чем выше скорость, тем быстрее летательный аппарат может преодолеть зону поражения ЗРК, которая и так уменьшена за счёт большой высоты полёта.
Разумеется, рассчитывать только на высоту и скорость нельзя, поскольку если бы этого было достаточно, то проекты скоростных бомбардировщиков Т-4 ОКБ Сухого и XB-70 Valkyrie уже давно были бы реализованы, в том или ином виде, да и самолёт-разведчик SR-71 Blackbird получил бы достойное развитие, однако этого пока не произошло.
Ситуацию в корне могло бы изменить появление новых типов двигателей – детонационных или гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей.
Следующим фактором выживаемости высотных летательных аппаратов, впрочем, как и маловысотных, станет широкое использование технологий снижения заметности и применение продвинутых систем РЭБ. Для скоростных высотных летательных аппаратов потребуется разработка покрытий, способных выдерживать высокотемпературный нагрев.
Помимо этого, форма корпуса высокоскоростных ЛА в большей степени может быть ориентирована на решение задач аэродинамики, нежели задач малозаметности. В сочетании это может привести к тому, что заметность высотных высокоскоростных ЛА может быть выше, чем у ЛА предназначенных для низковысотных полётов на дозвуковой скорости.
Возможности средств снижения заметности и систем РЭБ может существенно уменьшить, если не «обнулить», появление радиооптических фазированных антенных решеток (РОФАР). Впрочем, пока достоверная информация о возможностях и сроках реализации данной технологии отсутствует.
Однако основным фактором, повышающим выживаемость высотных ЛА, станет применение продвинутых оборонительных систем. Перспективные оборонительные системы боевых самолётов, обеспечивающие обнаружение и поражение ракет земля-воздух (З-В) и воздух-воздух (В-В), предположительно будут включать в себя:
— оптоэлектронные многоспектральные системы обнаружения ракет З-В и В-В, типа применяемой на истребителе F-35 системы EOTS, скорее всего в скомплексированные с разнесёнными по корпусу конформными АФАР;
— противоракеты, аналогичные разрабатываемым в США противоракетам CUDA;
— лазерное оборонительное вооружение, которое рассматривается в качестве перспективного средства обороны боевых и транспортных самолётов ВВС США.
Тактика применения
Предполагаемая тактика применения перспективных боевых самолётов будет включать в себя движение на большой высоте, порядка 15-20 тысяч метров, и на скорости порядка 2-2,5 М (2400-3000 км/ч), в бесфорсажном режиме двигателей. При входе в зону поражения и обнаружении атаки ЗРК, ЛА увеличивает скорость, в зависимости от достижений в двигателестроении это могут быть цифры порядка 3,5-5 М (4200-6000 км/ч), для того, чтобы максимально быстро выйти из зоны поражения ЗРК.
Зона обнаружения и зона поражения ЛА максимально сокращается активным применением средств РЭБ, возможно, что таким образом также может быть отсеяна часть атакующих ЗУР.
Поражение цели на большой высоте и скорости полёта максимально затрудняет работу ракет З-В и В-В, от которых требуется значительная энергетика. Зачастую при стрельбе на максимальную дальность ракеты движутся уже по инерции, что существенно ограничивает их маневренные характеристики, а, следовательно, сделает лёгкой мишенью для противоракет и лазерного оружия.
Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что указанной тактике применения боевых самолётов на больших высотах и скоростях максимально соответствует предложенный ранее Концепт боевого самолёта 2050 года.
С высокой вероятностью основой выживания перспективных боевых самолётов будут активные оборонительные системы, способные противостоять вооружению противника. Условно, если ранее можно было говорить о противостоянии меча и щита, то в перспективе это может быть трактовано как противостояние меча и меча, когда оборонительные системы будут активно противодействуют вооружению противника путём поражения боеприпасов, а также могут быть использованы в качестве наступательного вооружения.
Если будут активные оборонительные системы, то почему бы не остаться на малых высотах? На малых высотах количество ЗРК, работающих по самолёту, будет на порядок больше. Сами ЗУР меньше, маневренней, с энергетикой, не затраченной на набор высоты 15-20 км, плюс к ним добавится зенитная артиллерия с управляемыми снарядами и комплексы ПВО на базе лазерного оружия. Отсутствие запаса по высоте не даст оборонительным системам времени на ответные действия, поразить малогабаритные скоростные боеприпасы будет куда сложнее.
Останется ли какая-либо авиация на малых высотах? Да – БПЛА, БПЛА и ещё раз БПЛА. В основном малоразмерные, поскольку чем больше размеры, тем проще их засечь и уничтожить. Для работы на удалённом поле боя они скорее всего будут доставляться носителем, о чём мы говорили в статье «Боевые «Гремлины» ВВС США: возрождение концепции воздушных авианосцев«, но сами носители скорее всего будут перемещаться на большой высоте.
Последствия ухода боевой авиации на большие высоты
В определённой степени это будет игра «в одни ворота». Как уже говорилось ранее, гравитация всегда будет на стороне авиации, соответственно для поражения высотных целей потребуются массивные, крупногабаритные и дорогие ЗУР. В свою очередь противоракеты, которые будут необходимы для поражения таких ЗУР, будут обладать существенно меньшими габаритами и стоимостью.
Если возврат боевой авиации на большие высоты состоится, то можно ожидать появления многоступенчатых ЗУР, возможно что и с разделяющейся головной частью, содержащей несколько самонаводящихся боевых блоков с индивидуальным наведением. Отчасти такие решения уже были реализованы, например, в британском переносном зенитно-ракетном комплексе (ПЗРК) Starstreak, где ракета несёт три индивидуально наводящихся в лазерном луче малогабаритных боевых блока.
С другой стороны, меньшие размеры боевых блоков не позволят разместить в них эффективную АРЛГСН, что упростит задачу средств РЭБ по борьбе с такими боевыми блоками. Также меньшие габариты усложнят установку на боевые блоки противолазерной защиты, что в свою очередь упростит их поражение бортовым оборонительным лазерным оружием.
Таким образом, можно сделать вывод, что переход боевой авиации от полётов в режиме огибания рельефа местности к полётам на больших высотах и скоростях вполне может быть оправдан и вызовет новый этап противостояния, теперь уже не «меча и щита», а скорее, «меча и меча».
/Андрей Митрофанов, topwar.ru/