Перспективы развития ПТУР: гиперзвук или самонаведение?
Боевые бронированные машины, в первую очередь , радикально изменили облик поля боя. С их появлением война перестала быть позиционной. Угроза массированного применения бронетехники потребовала создания новых типов , способного эффективно уничтожать танки противника. Одним из наиболее эффективных образцов противотанкового вооружения стали противотанковые управляемы ракеты (ПТУР), или противотанковые ракетные комплексы (ПТРК).
В процессе эволюции ПТУР непрерывно совершенствовались: увеличивались дальность стрельбы, мощность боевой части (БЧ). Основным критерием, определяющим эффективность ПТУР, стал применяемый способ наведения боеприпаса на цель, по которому принято относить ПТРК/ПТУР к тому или иному поколению.
Поколения ПТРК/ПТУР
Выделяют следующие поколения ПТРК/ПТУР.
1. Первое поколение ПТРК предполагало полностью ручное управление полётом ракеты по проводам вплоть до попадания в цель.
ПТРК первого поколения «Малютка» предъявлял повышенные требования к квалификации и скорости реакции оператора
2. У второго поколения ПТРК уже наличествовало полуавтоматическое управление, при котором от оператора требуется только удерживать прицельную марку на цели, а полётом ракеты управляет автоматика. Передача команд может осуществляться по проводам или радиоканалу. Также существует способ наведения ПТУР по «лазерной тропе», когда ракета самостоятельно удерживает своё положение в луче лазера.
Один из наиболее совершенных ПТРК второго поколения «Корнет» с наведением ПТУР по «лазерной тропе»
3. К третьему поколению относят ПТРК с ракетами, оснащёнными головками самонаведения (ГСН), позволяющими реализовать принцип «выстрелил и забыл».
Американский ПТРК третьего поколения FGM-148 Javelin
Некоторые компании выделяют свою продукцию в отдельное поколение. К примеру израильская компания Rafael относит свои ПТРК серии Spike к четвёртому поколению, выделяя у них наличие канала обратной связи с оператором, что позволяет получать изображение непосредственно с ГСН ракеты и осуществлять её перенацеливание в полёте.
Передача управляющих команд и видеоизображения может осуществляться по двухстороннему оптоволоконному кабелю или по радиоканалу. Подобные комплексы могут работать как в режиме «выстрелил и забыл», так и в режиме пуска без предварительного захвата цели, когда запуск ПТУР производится из-за укрытия по примерным координатам заранее разведанной цели, невидимой оператором ПТРК, а захват цели осуществляется уже в процессе полёта ракеты по данным, получаемым с её ГСН.
Израильский ПТРК Spike-NLOS
К условному пятому поколению относят ПТРК, использующие интеллектуальные алгоритмы для анализа изображения целей и внешнее целеуказание.
Французская компания MBDA относит ПТРК MMP к пятому поколению
Впрочем, условное отнесение ПТРК к четвёртому или пятому поколению — скорее маркетинговый ход. В любом случае, ключевым отличием третьего и предлагаемых четвёртого и пятого поколений ПТРК можно считать наличие ГСН непосредственно на ПТУР.
Преимущества и недостатки
К основным преимуществам ПТРК третьего поколения относятся повышенная безопасность и боеспособность оператора (носителя), обеспечиваемая возможностью покинуть огневую позицию сразу после запуска. У ПТРК второго поколения требуется обеспечивать наведение ракеты вплоть до момента поражения цели. С увеличением дальности растёт и время, необходимое на «сопровождение» ПТУР к цели, соответственно, возрастает и риск оператора (носителя) быть уничтоженным ответным огнём: зенитной управляемой ракетой (ЗУР), осколочно-фугасным (ОФ) снарядом, очередью из скорострельной пушки.
В настоящее время в армиях мира одновременно используются ПТРК первого и второго поколения. Отчасти это технологическое ограничение, когда некоторые страны, в том числе, к сожалению, и Россия, пока не смогли создать свои ПТРК третьего поколения. Однако есть и другие причины.
В первую очередь это дороговизна ПТРК третьего поколения, особенно расходных элементов – ПТУР. К примеру экспортная стоимость ПТУР третьего поколения Javelin составляет порядка 240 тысяч долларов, ПТУР Spike — порядка 200 тысяч долларов. При это стоимость ПТУР второго поколения комплекса «Корнет», по разным данным, оценивается в 20-50 тысяч долларов.
Высокая цена делает использование ПТУР третьего поколения неоптимальным при атаке некоторых типов целей с точки зрения критерия стоимость/эффективность. Одно дело — уничтожить ПТУР за 200 тысяч долларов современный танк стоимостью несколько миллионов долларов, другое — истратить их на джип с пулемётом и парой бородачей.
В современных конфликтах против террористических группировок поражаемые цели могут быть гораздо дешевле, чем истраченные на них боеприпасы
Другим недостатком ПТРК третьего поколения с инфракрасными (ИК) ГСН являются ограниченные возможности по поражению нетеплоконтрастных целей, к примеру, укреплённых сооружений, техники на стоянке, с остывшим двигателем. могут иметь заметно меньшую и «размазанную» ИК сигнатуру, что не позволит ИК ГСН надёжно удерживать цель, особенно при постановке целью защитных дымов и аэрозолей.
Эту проблему можно компенсировать с помощью обратной связи ПТУР с оператором, как это реализовано в ранее упомянутых израильских комплексов типа Spike, которые производитель относит к условному четвёртому поколению. Однако необходимость сопровождения ракеты оператором на всём протяжении полёта возвращает эти комплексы скорее ко второму поколению, поскольку оператор не может покинуть огневую позицию сразу после запуска ПТУР (в рассматриваемом сценарии при поражении не захватываемых ИК ГСН целей).
Следующая проблема характерна как для ПТРК третьего, так и второго поколения. Это постепенное увеличение количества бронетехники, оснащённой комплексами активной защиты (КАЗ). Почти все ПТУР являются дозвуковыми: к примеру, скорость ПТУР Javelin на конечном участке составляет порядка 100 м/с, ПТУР TOW 280 м/с, ПТУР «Корнет» 300 м/с, ПТУР Spike 130-180 м/с. Исключение составляют некоторые ПТУР, к примеру, российские «Атака» и «Вихрь», чья средняя скорость полёта составляет 550 и 600 м/с соответственно, впрочем, для КАЗ такое увеличение скорости вряд ли составит проблему.
Одна из самых быстрых серийных ПТУР авиационного комплекса управляемого вооружения «Вихрь»
Большинство существующих КАЗ имеют проблемы при поражении целей, атакующих сверху, однако решение этой задачи является лишь вопросом времени. К примеру, КАЗ «Афганит» перспективного семейства бронетехники на платформе «Армата» осуществляет автоматическую постановку дымометаллических завес, которые или полностью сорвут захват ГСН или вынудят ПТУР третьего поколения снизить траекторию, в результате чего они попадают в зону поражения защитных боеприпасов КАЗ.
Предполагается, что применение дымометаллических завес вынуждает ПТУР типа Javelin снижать траекторию полёта, что делает их уязвимыми для существующих КАЗ
Ещё более серьёзной проблемой для ПТУР третьего поколения могут стать перспективные комплексы оптико-электронного противодействия (КОЭП), включающие мощный лазерный излучатель. На первом этапе они будут осуществлять временное ослепление ГСН атакующего боеприпаса, подобно тому, как это реализовано в авиационных бортовых комплексах самообороны типа «Президент-С», а в дальнейшем, по мере .
Противодействие перспективных КАЗ и КОЭП может привести к тому, что для гарантированного поражения одного танка потребуется 5-6, а то и более ПТУР третьего поколения, что с учётом их стоимости сделает решение боевой задачи нерациональным по критерию стоимость/эффективность.
Существуют ли иные способы повысить выживаемость оператора (носителя) ПТУР, а заодно и увеличить его боевую эффективность?
Гиперзвуковые ПТУР: теория
Как мы говорили ранее, скорость большинства существующих ПТУР ниже скорости звука, у многих не достигает и половины скорости звука. И лишь некоторые тяжёлые ПТУР обладают скоростью полёта 1,5-2М. Это представляет проблему не только для ПТРК второго поколения, поскольку им требуется наводить ракету на всём участке полёта, но и для ПТУР третьего поколения, поскольку низкая скорость полёта делает их уязвимыми для существующих и перспективных КАЗ.
При этом крайне сложной целью для КАЗ являются бронебойные оперённые подкалиберные снаряды (БОПС), выстреливаемые из танковых пушек со скоростью 1500-1700 м/с. Не менее сложной целью для КАЗ могут стать и ПТУР, обладающие аналогичной или даже большей скоростью полёта. Более того, возможности гиперзвуковых ПТУР по преодолению КАЗ будут даже выше, поскольку наличие реактивного двигателя позволит ПТУР поддерживать более высокую среднюю скорость, чем БОПС, который начинает постепенно замедляться сразу после вылета из ствола танкового орудия.
БОПС являются наиболее сложной целью для КАЗ и наибольшей угрозой для брони
Кроме того, танк не может выстрелить два БОПС практически одновременно, что может быть необходимо для повышения вероятности преодоления КАЗ и поражения цели, а для ПТРК стрельба двумя ПТУР — это вполне штатный режим работы.
Как и в случае с БОПС, поражение цели будет осуществляться кинетическим способом, что также считается более эффективным как м точки зрения преодоления брони, так и для заброневого поражения цели, поскольку сделать защиту от кумулятивных зарядов проще, чем от БОПС, а заброневое воздействие кумулятивной струи не всегда может быть достаточным, особенно с учётом средств противодействия – .
В свою очередь, недостатком ПТУР с кинетическим поражением цели является наличие разгонного участка, на котором ПТУР будет набирать скорость.
Помимо повышения вероятности преодоления КАЗ, пробития брони и увеличенного заброневого действия по цели, гиперзвуковые ПТУР могут обойтись без встроенной ГСН, наводясь по радиоканалу или «лазерной тропе» и при этом обеспечивая повышенную выживаемость оператора (носителя) за счёт минимального подлётного времени боеприпаса.
Разницу в подлётном времени можно наглядно увидеть, сравнив этот показатель у большинства существующих ПТУР, обладающих скоростью полёта порядка 150-300 м/с и перспективных гиперзвуковых ПТУР со средней скоростью полёта порядка 1500-2200 м/с.
Таблица подлётного времени ПТУР в зависимости от скорости полёта и дальности стрельбы
Как видно из вышеприведённой таблицы, время полёта, следовательно, и сопровождения оператором гиперзвуковой ПТУР на дальности до 4000 метров составляет порядка 2-3 секунд, что в 15-30 раз меньше подлётного времени дозвуковых ПТУР. Можно предположить, что указанного промежутка времени 2-3 секунды будет недостаточно для обнаружения противником запуска ПТУР, наведения оружия и нанесения ответного удара.
С точки зрения смены огневой позиции 2-3 секунды — слишком малый промежуток времени для того, чтобы оператор ПТУР третьего поколения удалился на достаточное расстояние для того, чтобы избежать поражения, если удар всё-таки будет нанесён, то есть наличие самонаведения у ПТУР третьего поколения не предоставит решающих преимуществ перед ПТУР с гиперзвуковой скоростью полёта.
Также не является критичным возможность оператора сразу после выстрела укрыться за преградой, поскольку всё большее распространение получают осколочно-фугасные снаряды с подрывом на траектории, соответственно, обезопасить оператора (носитель) ПТРК может только оперативная смена позиции.
Макет перспективного американского 120-мм танкового многоцелевого выстрела Advanced Multi-Purpose (AMP) ХМ1147 с возможностью подрыва на траектории полёта для основного танка армии США M1A2 Abrams
Если же мы говорим о больших дальностях стрельбы ПТУР, порядка 10-15 километров, что актуально в первую очередь для авиационных носителей, то и здесь гиперзвуковая ПТУР будет иметь преимущество, поскольку её значительно сложнее сбить зенитно-ракетным комплексом (ЗРК), чем, к примеру, дозвуковую ракету JAGM. Уничтожить сам носитель также будет непросто, поскольку скорость полёта ЗУР меньше или сравнима с таковой у гиперзвуковой ПТУР, что даёт преимущество тому, кто наносит удар первым.
В статье мы уже рассматривали влияние скорости проведения каждого этапа боевой работы с точки зрения цикла OODA: Observe, Orient, Decide, Act (НОРД: наблюдение, ориентация, решение, действие) – концепции, разработанной для армии США бывшим пилотом ВВС Джоном Бойдом в 1995 году, также известной как «петля Бойда». Гиперзвуковое оружие полностью соответствует этой концепции, обеспечивая минимально возможное время на этапе непосредственного поражения цели.
Если гиперзвуковые ПТУР так хороши, то почему же они до сих пор не разработаны?
Гиперзвуковые ПТУР: практика
Как известно, создание гиперзвукового оружия сталкивается с огромными трудностями из-за необходимости применения специальных жаростойких материалов, проблем с управляемостью, получением и передачей управляющих команд. Тем не менее, проекты гиперзвуковых ПТУР разрабатывались, причём достаточно успешно.
В первую очередь можно вспомнить американский проект гиперзвуковой ПТУР Vought HVM, разрабатываемой в 80-х годах XX века компанией Vought Missiles and Advanced Programs и предназначенной для размещения на боевых вертолётах, истребителях и штурмовиках. Скорость ПТУР Vought HVM должна была достигать 1715 м/с, длина корпуса 2920 мм, диаметр 96,5 мм, масса ракеты 30 кг, боевая часть – кинетическая стержневая.
Проект продвигался достаточно успешно, проводились испытания ПТУР, тем не менее, по финансовым соображениям проект был закрыт.
ПТУР Vought HVM
Ещё раньше был свёрнут конкурирующий проект Lockheed HVM компании Lockheed Missiles and Space Co.
Проведённые работы не были преданы забвению, и в рамках программы AAWS-H Управления ракетных войск Армии США компаниями Vought Missiles and Advanced Programs и Lockheed Missiles and Space Co с 1988 года велись работы по созданию соответственно ПТРК Vought KEM и ПТРК MGM-166 LOSAT.
Ракеты KEM планировалось размещать на гусеничном шасси, боекомплект включал четыре ракеты на пусковой установке и ещё восемь в боевом отделении. Дальность стрельбы должна была составлять 4 километра. Длина корпуса ракеты 2794 мм, диаметр 162 мм, масса ракеты 77,11 кг.
Изображение и 3D модель боевой машины c ПТУР KEM
В конечном итоге компания Vought была приобретена компанией Lockheed, после чего создание гиперзвуковой ПТУР продолжилось в рамках единого проекта LOSAT.
Работы по разработке ПТУР проекта LOSAT велись с 1988 по 1995 год, с 1995 по 2004 год осуществлялось опытное производство ПТУР MGM-166А LOSAT, параллельно велись работы над уменьшением длины корпуса ПТУР с 2,7 до 1,8 метра и повышения скорости их полёта до 2200 м/с!
Испытания шли вполне успешно, с 1995 года по 2004 год было осуществлено порядка двадцати испытаний по поражению неподвижных и подвижных целей на дальности от 700 до 4270 метров. В марте 2004 года программа испытаний была завершена, за ней должен был последовать заказ на 435 ракет, но программа была закрыта Департаментом армии США летом 2004 года, до начала поставок ПТУР MGM-166А LOSAT в войска.
ПТРК LOSAT на гусеничном и колёсном носителях
С 2003 года на базе проекта LOSAT компанией Lockheed Martin разрабатывалась перспективная ПТУР CKEM (Compact Kinetic Energy Missile). Проект CKEM разрабатывался в рамках известной программы «Боевые системы будущего» (FCS, Future Combat Systems). Размещать ПТУР CKEM планировалось на наземных и авиационных носителях. Предполагалось создание ракеты с дальностью стрельбы до 10 километров и скоростью полёта 2200 м/с. Масса ПТУР CKEM не должна была превышать 45 килограммов. Программа ПТУР CKEM была закрыта в 2009 году одновременно с программой FCS.
3D модель и макет ПТУР CKEM
А что у нас? По данным открытых источников, боеприпас со скоростью, близкой к гиперзвуковой, разрабатывается и испытывается для перспективного комплекса «Гермес» разработки тульского АО «КБП». Дальность стрельбы перспективной ПТУР составит порядка 15-30 километров.
Ракета комплекса «Гермес» предположительно оснащена комбинированной системой наведения, включающей полуактивную лазерную и инфракрасную ГСН, то есть ПТУР может наводиться как на тепловое излучение цели, так и на цель, подсвеченную лазером, подобно управляемым артиллерийским снарядам типа «Краснополь». В перспективе рассматривается установка активной радиолокационной ГСН (АРЛГСН). Масса ракеты ПТУР «Гермес» — порядка 90 кг.
Предположительно максимальная скорость ракеты составит порядка 1000-1300 м/с, а на конечном участке 850-1000 м/с. Этого недостаточно для кинетического поражения хорошо бронированных целей, поэтому на ПТУР «Гермес» будут стоять «классические» кумулятивные и осколочно-фугасные БЧ.
Макет и изображение ПТУР «Гермес»
Всё вышеперечисленное не позволяет отнести ПТУР «Гермес» к гиперзвуковым ПТУР. Однако необходимо учитывать, что конструкция ПТУР «Гермес» основана на конструкции ЗУР, использующихся в ЗРК «Панцирь», для которого заявлена гиперзвуковая ракета со скоростью свыше 5М. Предположительно ракета имеет обозначение 23Я6 и создаётся на базе метеорологической ракеты «МЕРА». Скорость ракеты «МЕРА» достигает 2000 м/с, в конце активного участка полёта она всё ещё выше 5М, максимальная высота подъёма 80-100 километров. Масса ракеты «МЕРА» составляет 67 кг.
Метеорологическая ракета «МЕРА»
Можно предположить, что с использованием решений, применяемых в ПТУР «Гермес» и гиперзвуковой ЗУР комплекса «Панцирь» и метеорологической ракете «МЕРА» может быть создана гиперзвуковая ПТУР с дальностью порядка 10-20 километров и скоростью полёта свыше 2000 м/с, с комбинированным наведением по радиоканалу и по «лазерной тропе», с кинетической боевой частью.
В дальнейшем полученные решения могут быть использованы при создании других гиперзвуковых ПТУР разного класса для разных типов носителей.
ГСН или гиперзвук?
Можно ли совместить ГСН и гиперзвуковую скорость полёта?
Можно, но при этом стоимость таких ПТУР может стать неподъёмной даже для самых богатых армий мира. Кроме того, нагрев головной части корпуса гиперзвуковой ПТУР может существенно затруднить работу ГСН. Если проблему нагрева ГСН удастся решить, то определяющим фактором, скорее всего, станет дальность стрельбы: для малых дальностей будет применяться наведение по радиоканалу и/или «лазерной тропе», для больших дальностей – комбинированное наведение, в том числе с использованием ГСН.
Если США практически создали гиперзвуковые ПТУР, то почему не поставили их на вооружение?
Причин может быть несколько. Как уже говорилось выше, сами по себе ПТУР с ГСН могут быть эффективнее и причиной отказа от них или, по крайней мере, уменьшения их значения, может стать увеличение эффективности средств противодействия дозвуковым и сверхзвуковым ПТУР. Всё-таки США создали ПТУР с ГСН уже достаточно давно и вполне активно их используют.
Другой момент состоит в том, что технологии создания гиперзвукового оружия являются весьма продвинутыми. Выпусти США гиперзвуковые ПТУР ещё 15 лет назад и начни их применять в текущих конфликтах, существовала бы высокая вероятность того, что компоненты или даже целые образцы таких изделий оказались бы в руках специалистов России и Китая, поспособствовав развитию у них собственного гиперзвукового оружия. В то же время, как видно из динамики создания гиперзвуковых ПТУР, в США ничего не выбрасывают «на помойку». Если возникнет угроза снижения эффективности ПТУР с ГСН, США быстро реанимируют проект CKEM и развернут серийное производство гиперзвуковых ПТУР.
Нужны ли российской армии ПТУР с ГСН?
Безусловно, да. КАЗ и КОЭП появятся не у всех и не сразу. ПТУР с ГСН обеспечивают куда более гибкую тактику применения: возможность одновременного обстрела сразу нескольких целей, передача видеоизображения оператору (фактически разведка), возможность перенацеливания в полёте.
Но, по мнению автора, приоритет разработки должен быть у гиперзвуковых ПТУР, поскольку может сложиться такая ситуация, когда повышение эффективности КАЗ и КОЭП с мощными лазерными излучателями, рост эффективности многослойной брони и динамической защиты в совокупности снизят вероятность поражения целей дозвуковыми и сверхзвуковыми ПТУР с кумулятивными БЧ до неприемлемо низких значений. Иными словами, против высокотехнологичного противника ПТУР с ГСН могут стать практически бесполезными.
Линейный вид
