Ответ любителям воздушных шариков. Высоко сижу! Далеко гляжу!

 

Часть 1.

Многие читатели справедливо требуют усиления мер противодействия атакам украинских беспилотников. Многие несправедливо мечут громы и молнии в адрес «тупых генералов», которые якобы ничего не понимают в этом вопросе. Многие предлагают свои «закрывающие» решения по этой проблематике. К последним присоединяются отдельные всезнающие «военные» обозреватели, никогда не ходившие строем, и даже действительно бывшие военные, в чинах и регалиях, правда никакого отношения к ПВО, не имевших и не имеющих.

Не слышно только самих ПВОшников. Им некогда разглагольствовать, они делом заняты.

Искать лазейки в наше воздушное пространство противнику помогает вся НАТОвская разведка. К сожалению, сейчас очень сложно скрытно переместить РЛС или ЗРК. Как только комплекс снялся с позиции, чтобы совершить марш на другую, как только выключилась на обслуживание РЛС, ВСУ это становится известно. И те их подразделения, которые запускают дальние беспилотники, тут же этим пользуются.

Беспилотник проникает на нашу территорию и дальше летит незамеченным. Почему незамеченным? Потому, что у нас нет сплошного радиолокационного поля на малых (МВ) – до 1 км, а тем более на предельно малых (ПМВ) – до 200 м, высотах. Оно было фрагментарно во времена СССР, но в годы разгула демократии, когда жёстко, а часто и непродуманно сокращалась армия, в т.ч. и Войска ПВО, от него и вовсе мало что осталось. А БПЛА летят на высотах 60-200 м.

Надо понимать, что и было то поле «заточено» для обнаружения больших и быстрых самолётов и, пусть небольших, но всё ещё быстрых, крылатых ракет. Было у нас и предполье ПВО – в странах Варшавского Договора. Скорость воздушного объекта для обнаружения имеет значение даже большее, чем размер. Аппаратура селекции движущихся целей импульсных РЛС легко выделит на фоне отражений от местных предметов скоростную цель, но с трудом тихоходную. В доплеровских РЛС эхо-сигнал от тихоходной цели и вовсе может попадать в «зону режекции» приёмного тракта, и такая станция её просто не увидит. Это действительно для большинства радиолокационных станций во всём мире.

Огромное значение для обнаружения целей на ПМВ имеет рельеф местности. На представленной ниже картинке перепады высот по конкретной линии получились порядка 140 м. Но при более тщательном рассмотрении могут быть и до 200-250 м.

             Высотный профиль одного из вариантов маршрута БПЛА

Глядя на эту картинку, мы, конечно, понимаем, что такая изрезанность профиля всего лишь следствие отличающихся в 1800 раз масштабов диаграммы по горизонтали и вертикали.

Перепад высот на всём протяжении данного маршрута составляет не более 140 м. Тем не менее для целей, летящих на высотах от 60-100 метров достаточно много «ложбинок», русел рек и др. радиозатенённых мест. И по таким ложбинкам противник проберётся буквально «под носом» у наших РЛС и ЗРК.

И вот тут-то в головах «вирусо-сейсмолого-военных» экспертов рождается цунами гнева.

\\Выход тут только один, и о нем мы пишем уже полтора года - создание вдоль границы с Украиной аэростатных рубежей радиолокационного контроля.

Четыре - пять аэростатов РЛО спокойно создают сплошной радиолокационный рубеж шириной 900-1000 и глубиной в 200-300 км. Но в Министерстве обороны предпочитают не замечать эту тему вообще! Когда удары БПЛА станут еще более массированными - заметят! Вот только цена за это будет заплачена слишком дорогая!\\ 

Пишет это в своём тг-канале Владислав Шурыгин. Этот "эксперт" активно пропагандирует такие системы. Дело в принципе благое, только риторика агрессивная, да и понимания предмета, я бы сказал, нет. Это моё оценочное суждение.

Нет понимания «физического смысла» проблемы и у большинства требующих немедленно поднять в небо аэростаты с РЛС. А «физика» здесь, можно сказать, запретительная.

Есть два принципиальных момента в этом деле:

- РЛС малой мощности для маленького аэростата не сможет обнаруживать БПЛА на дальностях хотя бы 10-30 км. Ни о каких 300 км не может быть и речи.

- РЛС большой мощности, с большой антенной системой и собственным источником питания может поднять только аэростат большого объёма.

И это приговор всем аэростатам ДРЛО и малым дирижаблям.  Что предлагают нам апологеты таких аппаратов?  Вот, например, один из вариантов.

Этот аппарат легче воздуха был принят на вооружение в 2018 году. Объём крошечный – 50 м3, грузоподъёмность всего лишь 16 кг. Никакую РЛС, кроме сравнимой с полицейским радаром, такой аэростат поднять не в состоянии. Поэтому он несёт только пассивную оптическую систему наблюдения с дальностью действия до 10 км. В хорошую, замечу, погоду. Именно его применяют ВКС РФ для охраны базы в Хмеймиме. Но Россия не Сирия. Среднегодовое число солнечных дней в Москве равно 72. В Санкт-Петербурге – 75. Надеться на систему, способную работать один день через пять? Неприемлемо. Нужен радар.

Проект не единственный, есть множество таких предложений. Но все страдают упрощённым подходом. Рассматривается простенький аэростат и одна-две машины обеспечения. Вопросы эксплуатации, организации службы и прочие авторов таких идей нисколько не волнуют.

Ну хорошо, а побольше чего-нибудь у нас нет?

У нас – нет. Хотя проектов и компаний, бравшихся за их реализацию, было много. Самая крупная и продвинутая - ЗАО «Воздухоплавательный центр Авгуръ», отколовшаяся от ДКБА – Долгопрудненского КБ автоматики, бывшего советского «Дирижаблестроя», обанкротилась. Другие тоже звёзд с неба не хватали, ковырялись с маленькими аппаратами. Рисуя в мечтах большие. На сегодняшний день самые серьёзные работы по дирижаблям ведутся концерном радиоэлектронной техники – КРЭТ. Замах аж на дирижабль для ПРО (sic!). Информация практически отсутствует. Но вдруг проектировщики занимаются не только аппаратами для ПРО, но и попроще – для ДРЛО?

А вот «у них» было много различных проектов. Отгороженные от своего вероятного противника двумя океанами, США, тем не менее, с начала 1950-х годов стали заниматься, как тогда называлось, дозорными дирижаблями. Фирма Goodyear Aircraft построила три малых серии дирижаблей ZPG-1 – ZPG-3W. Последний имел объём 42 500 м3. Его обслуживал экипаж из 18 человек. Продолжительность полёта на скорости до 128 км час в безветренную погоду составляла до 7 суток. Внутри этой сигары находилась вращающаяся антенна размером 12.2х1.8 м. Дальность обнаружения истребителя достигала 200 км.

                  ZPG-3W самый большой дирижабль мягкого типа в мире

Для эксплуатации таких дирижаблей пришлось создавать серьёзную наземную инфраструктуру. Парой автомобилей уже было не отделаться.

Но просуществовали эти корабли всего три года. 6 июля 1960 года дирижабль ZPG-3W, с базы Лейкхерст, взорвался и развалился в воздухе над океаном, при том, что подъёмный газ был гелий. Погибли все 18 членов экипажа. Причину не установили. Это стало поводом для закрытия программы.

Но это дирижабли, скажут товарищ «Рамзай» со сторонниками, а мы про привязные аэростаты.

Очень много людей считают, что аэростат ДРЛО — это очень простое дело. Сварить простенькую оболочку – технология отработана на десятках тысяч прогулочных и спортивных аэростатов, накачать гелием и прицепить «какую-нибудь» РЛС. И только «тупые генералы», как говорят табаки, этого не понимают. Так вот нет – просто генералы и лица, принимающие решения, видят проблему со всех сторон. И понимают всю сложность её.

Изготовить оболочку действительно не так сложно. В России можно найти сотни фирм, занимающихся изготовлением и воздушных шаров – тепловых и гелиевых, и всякого рода пневмоконструкций.

Но вот РЛС – это действительно серьёзная техническая задача. Готовых, подходящих для такого использования нет. Зато есть множество технических проблем по их разработке и эксплуатации. Имеющиеся бортовые РЛС в существующем виде не подходят. Истребитель летит навстречу воздушному противнику или гонится за ним. Как и у всех хищников в природе, у него «глаза» - его БРЛС, смотрят только вперёд, то есть в каком-то секторе в передней полусфере, например в телесном угле 120 гр. Кроме того, его БРЛС двигается с большой скоростью, что учтено в её конструкции для выделения целей на фоне земли. А радару для аэростата нужен круговой обзор. Ставить три БРЛС? Тогда уж и четвёртую, чтобы смотрела вниз, иначе получится непросматриваемая воронка. Причем, по известному закону, именно там, где уже надо бы выдавать целеуказание.

Хорошо! Давайте возьмём наземную РЛС и подвесим к аэростату.

Хм… Вот в чём конструкторы наземных станций никогда не стеснялись, так это в весе изделия. Например, отличная РЛС Каста-2Е2 (39Н6) размещена на трёх КАМАЗах и прицепе. Антенна зеркальная – вырезка из параболоида, вращающаяся. Потребляет всего 23 кВт. Вес нигде не указывается, потому что отдельно аппаратуру, антенну и дизель-генератор никто не взвешивал. Но всё вместе, можно предположить, тонн пять потянет. А с запасом топлива для генератора на трое суток и все семь.

Это мы говорим о станции с дальностью обнаружения 150 км по цели с ЭПР 2м2. А по малозаметному беспилотнику хорошо бы 20-30 получить. Дальность обнаружения 400 км (причём по той же ЭПР – 2м2), как мечтают апологеты воздушных шаров, может обеспечить более мощная и, соответственно, более тяжёлая станция. Например, 1Л125 Ниобий-СВ

РЛС 1Л125 Ниобий

Данных по весу тоже нет, но тонн двенадцать-пятнадцать на комплект аппаратура+антенна+дизель+топливо будет в самый раз. Подача электропитания с земли на пару-тройку километров высоты не будет решением проблемы веса. Использовать напряжение 380 В для передачи на такое расстояние по толстому 4-жильному кабелю, прикреплённому к несущему тросу? Слишком большие потери и вес. Для уменьшения веса кабель-троса лучше использовать высокое напряжение и постоянный ток – по двум относительно тонким жилам. Но при этом на борту нужно ставить преобразователи напряжения. Выигрыш небольшой.

Часть 2

Но я не зря говорил про вращающуюся антенну. Если она вращается в одну сторону, то реактивный момент заставит аэростат вращаться в противоположную. Ставить воздушный винт для компенсации момента? Или использовать две антенны на одной вертикальной оси с противовращением? Любое решение – это дополнительные вес и потребная мощность.

Кроме того. Одна из основных проблем современных аппаратов легче воздуха - их низкая энерговооруженность. Из-за этого невозможно использовать мощные радиолокационные системы и двигатели. В результате, дирижаблям трудно сопротивляться ветрам. Это не раз становилось причиной аварий и катастроф. Ну а безмоторные аэростаты и вовсе игрушка ветра.

Мой коллега Евгений, сделал расчёт относа аэростата 420К (описан ниже). Провис троса по цепной линии (катенарии) не учитываем.

Получается, что при расчётном ветре 25 м/с он будет отклоняться в пределах круга диаметром около 8 км, создавая опасность для авиации. И в мае 2007 года это нашло подтверждение - в его привязной трос врезался легкомоторный самолёт. Три из пяти человек, бывших на борту, погибли

При этом отклонение не будет стабильным, он будет клевать носом и задирать его, рыскать по азимуту.

Важнейший момент таким образом – стабилизация направления луча радиолокатора. Для фазированной антенной решётки это можно решить электронным способом, но погрешность всё равно будет из-за инерционности датчиков. Для антенны с механическим сканированием это практически нерешаемо.

А теперь считаем. Подъёмная сила 1-го кубического метра гелия = 1.117 кг/м3. Чтобы поднять станцию сравнимую с Кастой-2Е2 – мы приняли её вес 7 тонн, понадобится 6000 м3, ещё кубов 1000 на оболочку и трос, 500 - запас надёжности. Получается здоровенный летательный аппарат. Можно посмотреть на образец.

Привязная аэростатная радиолокационная система (TARS). Аэростат 420К. Деминг Нью-Мексико. Принадлежит Таможенной и пограничной охране США. С их помощью обнаруживают самолёты и лодки контрабандистов.

Объём 12 000 м3. Внутри обтекателя находится РЛС с дальностью обнаружения большого самолёта 370 км, легкомоторного 120 км. А по крошечным БПЛА вряд ли будет даже 30-40 км. Высота подъёма максимальная 7 600 м, рабочая 4 500 м. Расчетная допустимая сила ветра 25 м/с, однако сажают его уже при 15 м/с. Четыре аппарата были потеряны из-за сложных метеоусловий. Четыре таких аппарата в русофобском угаре недавно заказала Польша.

И здесь нужно перейти к следующей проблеме с аэростатами ДРЛО.

Обратите внимание на снимок выше. Огромная площадка посреди пустыни, есть подобные и на побережье. В этих условиях обеспечение безопасности объекта не представляет сложностей. А у нас местность повсюду лесистая. Террористам с квадрокоптерами, а то и простым РПГ подобраться незамеченными вплотную не составит труда. Значит нужна охрана позиции. И с учётом дальности пуска квадрокоптеров патрулировать нужно большой периметр. То есть потребуется приданое подразделение прикрытия с развитыми средствами наблюдения, патрульными квадроциклами и прочим. Я думаю небольшое – человек 100.

Ещё один пустяк, о котором "тупые генералы" знают, а сторонникам воздушных шариков думать лень.

Роты сводятся в батальоны, батальоны в полки/бригады, последние в дивизии. Все дивизии по стране – это уже отдельный род войск. Как вам такое, Владислав Шурыгин?

Напомню напоминающим про аэростаты заграждения во времена Отечественной войны. В мае 1943 года были сформированы 3 дивизии аэростатного заграждения. А тогда были крошечные аэростаты с «ручным управлением", без всякой радиолокации и автоматизации.

Подведём промежуточный итог. На сегодняшний день:

1. Большие аэростаты с мощными РЛС в России не разработаны;

2. Дальность обнаружения малоразмерных, «радиопрозрачных» БПЛА составит не более 30-40 км и только с помощью РЛС специальной конструкции, которые смогут поднимать аэростаты объёмом 6000-8000 м3. Но разработка их потребует минимум 2-3х лет НИОКР;

3. Создание в ближайшей перспективе РЛС с дальностью обнаружения по беспилотникам малых классов 300 км, как об этом мечтают некоторые «эксперты» и неспециалисты нереально. Да даже и с дальностью 100 км они были бы чрезмерно большие, прожорливые и неподъёмные.

4. Покрыть всю территорию России такими системами ДРЛО невозможно. Но и неполное покрытие – зонально-объектовое, потребует задействование большого количества военнослужащих, строительства новых «точек».

5. Для обеспечения прямой видимости целей на удалении 30-40 км нет необходимости поднимать радиолокатор на высоту в несколько километров. Достаточно 40-50 метров и даже меньше. На сложной местности, скажем, до 100 м.

6. Дальность поражения целей в любом случае зависит от активного средства – ЗРК или системы РЭБ. Поэтому целесообразно размещать обзорный локатор по НЛЦ вблизи их позиции, а с учётом вопросов охраны, организации службы, проживания солдат и офицеров, эксплуатации техники и снабжения – в непосредственной близости или прямо на ней.

Однако есть более быстрое и дешёвое решение, чем аэростаты. Оно применялось Войсками ПВО страны со времён постановки на вооружение первых подвижных РЛС и ЗРК. Поднимать все активные средства РТВ, РЭБ и ЗРВ на дополнительные искусственные возвышения.

Испокон веку все позиции для активных средств ПВО устраивались на господствующих высотах. По возможности. И раз уж эта высота господствующая, то оставалось поднять антенны станций выше деревьев и собственных сооружений подразделения.

Решение было простое – насыпать грунт в виде холма 7-10 м высотой и затащить на неё антенный пост. И поныне такие сооружения называются «горка».

«Горка» с укрытием для высотомера ПРВ-17, аппаратных кабин и                                               дизельной электростанции.

Однако, когда взамен С-25 вокруг Москвы стали разворачиваться С-300ПТ, оказалось, что позиции первых выбирались не столько из требований обеспечения наилучшего обзора, сколько из требований геометрической правильности дислокации. А «трёхсотки» размещались именно на старых позициях.  Понадобилось решение. И в конце 1970-х была создана вышка 40В6.

Вышка 40В6М - Сначала она использовалась в варианте высотой 26 м, но добавили ещё 13-метровую секцию и получилась 40В6МД высотой 39 м по оголовку или 42 м по фазовому центру антенн различных РЛС, устанавливаемых на ней.

Кабина Ф5 низковысотного обнаружителя (НВО) 5Н66М на вышке 40В6МД

Вышки обеспечивали поднятие фазовых центров антенн над уровнем леса и значительно увеличивали зону прямой видимости по низколетящим целям (НЛЦ).

Слева направо: радиолокатор подсвета и наведения ЗРК С-300ПТ, трассовый радиолокационный комплекс – ТРЛК, 12А6 «Сопка-2» для системы управления воздушным движением, РЛС 39Н6 «Каста-2Е2» на мачте под радиопрозрачным укрытием.

Существуют не только 40В6МД. Есть целый ряд вышек разных типов для установки большинства РЛС. В том числе вышки, точнее мачты используются и в ЗРК ПВО СВ.

Это не мифические воздушные шарики с трёхваттными РЛС на пальчиковых батарейках. И не фантастически глупые стратосферные аппараты, выложенные панелями солнечных батарей, висящие на высотах 30 км и более. Предлагаю любителям воздушных шариков осознать самый важный момент: - нет энерговооружённости, нет мощной РЛС. Нет мощной РЛС – нет дальности обнаружения.

И на основе таких проверенных решений, как вышки, горки, МО РФ, совместно с властями регионов уже развернули работы по совершенствованию системы ПВО, приспособления её к новым вызовам. Именно такой подход даст максимальный результат по критерию стоимость/эффективность. И, самое главное, самый быстрый результат. Свидетельство в ролике ниже. Кликайте.

https://drive.google.com/file/...

Надо понимать, что такие сооружения строились не по прихоти или возможностям строителей. Каждой модернизации позиций предшествовала тщательная работа штабов зенитных ракетных и радиотехнических частей, а также частей РЭБ и вышестоящих штабов. Были пересчитаны все зоны обнаружения и поражения, И на основе этого выработаны требования – здесь достаточно насыпать горку, здесь поставить платформу на высокой металлоконструкции, а вот это подразделение нужно передислоцировать. Добавлю: - и переделаны сотни боевых документов, карт.

И очень хорошо, что не забыли бытовые мелочи. Боевое дежурство «через день на ремень» чрезвычайно изматывающее дело. Техника «молотит», духота, визг вентиляторов. И это на сутки. Личный состав должен иметь возможность полноценного отдыха. Надеюсь, и вопрос наземной обороны и патрулирования не забыт.

Ну так что? Нет никаких шансов у аэростатов ДРЛО?

Шансы есть. Аэростатов с правильными РЛС нет. Сначала их нужно спроектировать и запустить в серийное производство. А также разработать для них специализированные радиолокаторы, комплексы управления и наземного оборудования.

Хорошей основой могла бы послужить, например, вот эта отличная белорусская радиолокационная станция.

   Белорусская МРЛС для обнаружения низколетящих целей Роса-РБ

Лёгкая ажурная вышка говорит о небольшом весе, а тонкий кабель питания о малом потреблении электроэнергии.

В общем такая станция хорошо подошла бы для разработки на её базе специализированной. Правда, несмотря на её высокую степень соответствия уже сейчас требованиям, предъявляемым к аэростатной РЛС, всё равно понадобятся серьёзные доработки. Года за два-три можно, наверное, довести до серийного выпуска. Но чудес не бывает, и она так же даст дальность обнаружения мелких, «радиопрозрачных» БПЛА не больше 30 км, а то и менее.

Думаю, с учётом развитого военно-технического сотрудничества между нашими странами, можно было бы закупать их как временное решение, или наладить совместные НИОКР и осуществить производство новой, полностью соответствующей новейшим требованиям.

Вот так, уважаемый Вячеслав Шурыгин, и другие сторонники немедленного вывешивания непонятно где припрятанных "тупыми генералами" шариков ДРЛО! Нет их в природе. Спроектируйте, постройте, а уж потом обвиняйте.

https://dzen.ru/a/ZP5aGt0Hv28e...

https://dzen.ru/a/ZP5u-4ORLBGu...