Авиационные противоракеты воздух-воздух

Rогда заходит речь о ведении боевых действий в воздухе, то чаще всего говорят о дальности – дальности обнаружения противника средствами разведки, радиолокационными и оптическими локационными станциями (РЛС и ОЛС), дальности стрельбы ракетами воздух-воздух (В-В) или воздух-земля (В-З). Казалось бы, всё логично? Обнаружил противника на максимальной дальности раньше, чем он обнаружил тебя, раньше запустил ракеты В-В или В-З, первым поразил истребитель противника или зенитно-ракетный комплекс (ЗРК). Между тем в обозримой перспективе формат войны в воздухе может претерпеть радикальные изменения.

Представим, что малозаметный истребитель первым обнаружил боевой самолет противника, возможно, что с помощью внешнего целеуказания, и первым выпустил ракеты В-В. Для повышения вероятности поражения цели ракет В-В было выпущено две. Судя по эффективной поверхности рассеивания (ЭПР), самолет противника относится к машинам четвёртого поколения. Потенциально он может «перекрутить» одну ракету В-В, но уклониться от двух у него шансов нет. Казалось бы, победа неизбежна?

Внезапно отметки ракет В-В пропали, при этом самолет противника продолжает полёт как ни в чём не бывало, даже не изменив курс и скорость. Малозаметный истребитель выпускает ещё две ракеты В-В – пилот начинает нервничать, в отсеке вооружений остаётся всего две ракеты В-В. Однако отметки ракет исчезают, как и предыдущие, а самолет противника невозмутимо продолжает полёт.
 

Боекомплект современных малозаметных самолетов крайне ограничен

Выпустив последние две ракеты В-В и уже не рассчитывая на победу, пилот малозаметного истребителя разворачивает машину и на максимальной скорости пытается оторваться от самолета противника. Последнее, что слышит пилот перед тем, как катапультироваться – сигнал системы оповещения о приближении ракет В-В противника.

Каким образом вышеописанный сценарий может стать реальностью? Ответ – активные системы обороны перспективных боевых самолетов, одним из ключевых элементов которых станут перспективные малогабаритные противоракеты В-В, обеспечивающие поражение ракет В-В противника прямым попаданием (hit-to-kill).
 

Hit-to-kill

Попасть ракетой в ракету, фактически «пулей в пулю», очень сложно. На ранних этапах развития ракет воздух-воздух и земля-воздух это было практически невозможно реализовать, поэтому для поражения целей использовались, и по большей части используются до сих пор, осколочно-фугасные и стержневые боевые части (БЧ). Их поражающие способности основаны на подрыве БЧ и формировании поля осколков или готовых поражающих элементов (ГПЭ), обеспечивающих непосредственно поражение цели на некотором удалении от точки инициации с той или иной вероятностью. Расчёт оптимального времени подрыва осуществляется специальными дистанционными взрывателями.
 

Принцип действия стержневой боевой части

В то же время существует ряд целей, поражение которых осколками может быть затруднительно из-за их значительных размеров, массы, скорости и прочности оболочки. В первую очередь это относится к боеголовкам межконтинентальных баллистических ракет (МБР), которые можно гарантированно уничтожить только с помощью прямого попадания или с помощью ядерной боевой части (ЯБЧ).
 

Заатмосферный кинетический перехватчик должен поражать боеголовки МБР методом прямого попадания

Сложной целью для поражения осколочными БЧ являются и сверхзвуковые противокорабельные ракеты, которые могут за счёт своих размеров и массы успеть долететь до атакуемого корабля по инерции – осколки могут не вызвать детонацию боевой части.

С другой стороны, существуют малоразмерные скоростные цели, такие как ракеты воздух-воздух, которые так же затруднительно сбить осколочной или стержневой БЧ.

В конце XX - начале XXI века появились головки самонаведения (ГСН), позволяющие обеспечить прямое попадание ракеты в цель – другую ракету или боеголовку. Такой способ поражения имеет несколько преимуществ. Во-первых, может быть уменьшена масса боевой части, поскольку ей не требуется формировать поле из осколков. Во-вторых, повышается вероятность поражения цели, так как попадание ракеты нанесёт ей значительно больше повреждений, чем попадание одного или нескольких осколков. В-третьих, если при попадании в цель ракеты с осколочной БЧ возникает видимое на радаре облако обломков, то не всегда ясно, являются ли они обломками ракеты и цели или только самой ракеты, тогда как в случае с поражением цели методом hit-to-kill появление поля обломков с высокой вероятностью говорит о поражении цели.

Важным элементом, обеспечивающим возможность прямого попадания, является наличие газодинамического пояса управления, обеспечивающего ракете В-В, зенитной управляемой ракете (ЗУР) или противоракете возможность интенсивного маневрирования при сближении с целью.
 

Газодинамический пояс управления

Ракеты В-В против ракет В-В

Могут ли существующие ракеты воздух-воздух использоваться для перехвата ракет В-В или ЗУР? Возможно, но эффективность такого решения будет очень низкой. Во-первых, без серьёзной доработки вероятность перехвата будет невысока. Исключением можно считать израильскую ракету «воздух-воздух» Stunner, выполненную на базе одноимённой противоракеты наземного комплекса «Праща Давида», которая обеспечивает поражение целей методом hit-to-kill.
 

Современные ракеты В-В потенциально могут перехватывать ракеты В-В и ЗУР противника, но эффективность такого решения будет невысокой

Израильская противоракета Stunner в варианте «воздух-воздух» была испытана с борта истребителя F-16, по-видимому, она является наиболее эффективной существующей ракетой воздух-воздух, способной поражать ракеты В-В и ЗУР противника

Во-вторых – ракеты воздух-воздух по большей части предназначены для перехвата самолетов противника на большой дальности – десятки и сотни километров. Перехватить ракету В-В или ракету ЗУР на такой дальности они не смогут – слишком малы её размеры, далеко не факт, что РЛС носителя сможет обнаружить их на таком расстоянии. При этом для обеспечения большой дальности полёта требуется много топлива, что обуславливает увеличение габаритов ракеты.

Таким образом, при использовании ракет В-В для перехвата ракет В-В противника может сложиться ситуация, когда при сравнимом боекомплекте расход ракет В-В обороняющегося истребителя будет выше, поскольку на одну ракету В-В противника может потребоваться запустить несколько ракет В-В, использующихся как противоракеты. В результате чего обороняющийся самолет останется без вооружений раньше, чем атакующий, и будет уничтожен несмотря на сбитые им ракеты.

Выходом из этой ситуации является разработка специализированных противоракет воздух-воздух, и такие работы активно ведутся нашим вероятным противником.
 

CUDA/SACM

На базе ракеты воздух-воздух AIM-120 в США компанией Lockheed Martin разрабатывается перспективная управляемая малогабаритная ракета CUDA, способная поражать как самолеты, так и ракеты воздух-воздух / земля-воздух противника. Её отличительной особенностью являются уменьшенные в два раза, по сравнению с ракетой AIM-120, габариты и наличие газодинамического пояса управления.

Ракета CUDA должна поражать цели прямым попаданием hit-to-kill. Помимо радиолокационной головки самонаведения она, как и ракета AIM-120, должна иметь возможность радиокоррекции по данным с самолета носителя. Это исключительно важно при отражении групповых пусков ракет В-В и ЗУР противника: для того чтобы не дать всем противоракетам выйти на одну и ту же цель, а также оперативно перенацеливать противоракеты с уже уничтоженных целей на новые.
 

Ракета CUDA

Данные по дальности стрельбы ракетами CUDA разнятся: по одним данным, максимальная дальность составит порядка 25 километров, по другим – 60 километров и более. Можно предположить, что к реальности ближе вторая цифра, поскольку дальность исходной ракеты AIM-120 в версии AIM-120C-7 составляет 120 километров, а в версии AIM-120D – 180 километров. Часть объёма ракеты CUDA уйдёт на размещение газодинамического двигателя, но, с другой стороны, необходимо учитывать, что реализация поражения целей методом hit-to-kill позволяет значительно уменьшить размер и вес боевой части.

Габариты ракеты CUDA позволят существенно увеличить боекомплект как малозаметных истребителей пятого поколения (для которых это особенно важно), так и самолетов четвёртого поколения. Так, боекомплект истребителя F-22 может составить 12 ракет CUDA + 2 ракеты AIM-9X малой дальности, или 4 ракеты CUDA + 4 ракеты AIM-120D + 2 ракеты AIM-9X.

У истребителей семейства F-35 боекомплект может составить 8 ракет CUDA или 4 ракеты CUDA + 4 ракеты AIM-120D (для F-35A рассматривается размещение 6 ракет AIM-120D во внутреннем отсеке, в этом случае его боекомплект будет сопоставим с боекомплектом F-22, за исключением ракет малой дальности AIM-9X).
 

Макеты ракет CUDA в отсеке вооружений малозаметного истребителя F-35

Про боекомплект истребителей четвёртого поколения, размещаемый на внешней подвеске, и говорить нечего. Новейший истребитель F-15EX может нести до 22 ракет типа AIM-120, или, соответственно, до 44 ракет CUDA.

Аналогичную ракете CUDA – малую ракету с улучшенными возможностями (Small Advanced Capability Missile – SACM) разрабатывает компания Raytheon, что логично, учитывая, что ракету AIM-120 производит именно она. Вообще, взаимоотношения оборонных подрядчиков США имеют устойчивое состояние любви-ненависти – огромные концерны то сотрудничают друг с другом, то жёстко конкурируют за военные заказы. Учитывая секретность программы CUDA/SACM, неясно, является ли SACM Raytheon продолжением CUDA Lockheed Martin или это разные проекты. Вроде как тендер выиграла компания Raytheon, но использовала ли она наработки Lockheed Martin – неясно.
 

Задачи, решаемые SACM

Можно предположить, что программа CUDA/SACM имеет высокий приоритет в военно-воздушных силах (ВВС) США, поскольку полученный результат позволит не только фактически удвоить боекомплект боевых самолетов, но и обеспечить повышенную вероятность поражения самолетов противника за счёт прямого попадания hit-to-kill, а также обеспечить боевые самолеты возможностью самообороны за счёт эффективного перехвата ракет В-В и ЗУР противника.

Если ракеты CUDA/SACM правильнее называть ракетами воздух-воздух с развитыми противоракетными возможностями, то ракету MSDM необходимо классифицировать именно как противоракету воздух-воздух ближней обороны.
 

MSDM/MHTK/HKAMS

Программа разработки малогабаритной противоракеты MSDM (Miniature Self-Defense Munition) длиной порядка одного метра и массой порядка 10-30 килограмм компании Raytheon преследует цель обеспечить боевые самолеты средствами ближней самообороны. Малые габариты и масса противоракет MSDM позволят размещать их в больших количествах в отсеках вооружений с минимальным ущербом для основного вооружения. Ключевым требованием к проекту также является минимизация стоимости единичного изделия и их выпуска крупной серией для того, чтобы эти боеприпасы можно было расходовать в больших количествах.

Первичное целеуказание противоракетам типа MSDM должно выдаваться РЛС и ОЛС самолета носителя, а также системой предупреждения о ракетной атаке.
 

Габариты противоракеты MSDM по сравнению с ракетами AIM-9X и AIM-120

Предположительно, у ракет MSDM компании Raytheon будет только пассивное наведение на тепловое излучение с помощью инфракрасной головки самонаведения (ИК ГСН), дополненной возможностью наведения на источник радиолокационного излучения – для лучшего перехвата ракет В-В противника с активной радиолокационной головкой самонаведения (АРЛГСН), причём, согласно одному из патентов компании, элементы наведения на радиолокационное излучение размещены не в головной части, а в рулевых поверхностях. Разработка противоракеты MSDM компании Raytheon должна быть завершена к концу 2023 года.
 

Изображение из патента компании Raytheon по размещению РЛ датчиков в рулевых поверхностях

Компания Lockheed Martin также работает в этом направлении. Про её авиационную противоракету информации крайне мало, однако есть информация о проведении испытаний ракеты MHTK (Miniature Hit-to-Kill) класса земля-воздух (З-В), предназначенной для перехвата артиллерийских мин, снарядов и неуправляемых ракет. Скорее всего, авиационная противоракета компании Lockheed Martin конструктивно сходна с противоракетой MHTK.

Длина противоракеты МНТК составляет 72 сантиметра, масса 2,2 килограмма. Она оснащается АРЛГСН – такое решение является более дорогим, чем у Raytheon, но, возможно, станет более эффективным при работе по ракетам В-В и ЗУР (для перехвата артиллерийских мин, снарядов и неуправляемых ракет АРЛГСН – неизбежная необходимость). Дальность действия противоракеты МНТК составляет 3 километра, соответственно, авиационная версия может иметь сравнимую или несколько большую дальность.
 

Испытания противоракеты МНТК и размеры макета противоракеты МНТК относительно размеров пятидолларовой банкноты

Европейская компания MBDA разрабатывает противоракету HKAMS массой порядка 10 килограмм и длиной порядка 1 метра. Специалисты компании MBDA считают, что совершенствование ГСН перспективных ракет В-В сделает неэффективными традиционные ловушки и ложные цели, используемые боевыми самолетами, и противостоять ракетам В-В противника смогут только противоракеты В-В.
 

Макет ракеты HKAMS

Характерно, что на всех фото и изображениях противоракет MSDM / MHTK / HKAMS отсутствует видимый пояс газодинамического управления, возможно, что сверхманевренность реализуется отклонением вектора тяги.

Малые габариты противоракет MSDM / MHTK / HKAMS позволят размещать их по три штуки вместо одной ракеты В-В ближнего боя AIM-9X, или, предположительно, шесть ракет MSDM вместо одной ракеты семейства AIM-120.

Таким образом, истребитель F-22 сможет нести 12 ракет CUDA + 6 противоракет MSDM, или 4 ракеты CUDA + 4 ракеты AIM-120D + 6 противоракет MSDM.

Боекомплект истребителя F-15EX может составить, к примеру, 8 ракет типа AIM-120D + 16 ракет CUDA + 36 противоракет MSDM. А при решении задачи, например, прикрытия самолета дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО), боекомплект может включать 132 противоракеты MSDM или 22 ракеты CUDA + 64 противоракеты MSDM.

Также компания Northrop Grumman запатентовала кинетическую систему противоракетной защиты для самолетов-невидимок, которую можно сравнить с чем-то типа комплекса активной защиты (КАЗ) для танков. Предполагаемый комплекс противоракетной обороны должен включать в себя выдвигающиеся пусковые установки с малогабаритными противоракетами, ориентированными в разные стороны для обеспечения круговой обороны самолета. В убранном положении ПУ не увеличивают заметность носителя. Вполне возможно, что данное решение будет реализовано на перспективном бомбардировщике B-21 и на перспективном истребителе шестого поколения, а в качестве поражающих боеприпасов будут выступать противоракеты MSDM или MHTK (в авиационном варианте).
 

Изображение из патента Northrop Grumman на кинетическую систему противоракетной защиты для самолетов-невидимок – в пусковых установках должны размещаться малогабаритные противоракеты и маневрирующие ложные цели со средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ)

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что авиационные противоракеты воздух-воздух станут одним из основных элементов завоевания господства в воздухе в XXI веке, по крайней мере в первой его половине, и их разработка должна стать одним из основных приоритетов ВВС РФ.