Nell'articolo precedente, abbiamo considerato il problema della ricerca di portaerei e gruppi di attacco a bordo delle navi (AUG e KUG), nonché di puntare loro armi missilistiche usando mezzi di ricognizione spaziale. Lo sviluppo di costellazioni orbitali di satelliti di ricognizione e comunicazione è di importanza strategica per garantire la sicurezza dello stato, tuttavia, il rilevamento di portaerei e gruppi di attacco navale (AUG e KUG) e la guida di missili antinave (ASM) a esse possono essere efficacemente eseguite anche con altri mezzi. In questo articolo, prenderemo in considerazione complessi stratosferici promettenti che possono essere utilizzati per risolvere questi problemi.
Satelliti atmosferici - dirigibili stratosferici senza pilota
Nell'articolo Revival dei dirigibili. I dirigibili come parte importante delle forze armate del XXI secolo, abbiamo esaminato le possibili aree di utilizzo dei dirigibili sul campo di battaglia. Uno dei modi più efficaci per usarli è creare dirigibili da ricognizione con autonomia e campo visivo colossali.
Un esempio è il progetto russo del dirigibile senza pilota "Berkut", progettato per operare ad altitudini di circa 20-23 chilometri per sei mesi. La lunga durata del volo deve essere assicurata a causa della mancanza di un equipaggio e di un sistema di alimentazione alimentato da pannelli solari. I principali presunti compiti del dirigibile Berkut sono fornire relè di comunicazione e ricognizione ad alta quota, incluso il rilevamento e l'identificazione di oggetti terrestri e marini.
La massa dell'attrezzatura da ricognizione che può essere posizionata sul dirigibile Berkut è di 1.200 chilogrammi, l'attrezzatura installata è alimentata. Il dirigibile può mantenere una determinata posizione simile a un satellite geostazionario. Ad un'altitudine di 20 chilometri, l'orizzonte radio è di circa 600-750 chilometri, la superficie rilevata è di oltre un milione di chilometri quadrati, che è paragonabile all'area del territorio di Germania e Francia messe insieme. Le moderne stazioni radar (radar) con un'antenna phased array attiva (AFAR) possono fornire un raggio di rilevamento per grandi obiettivi di superficie a una distanza di circa 500-600 chilometri.
I dirigibili possono andare più in alto. Quasi garantito, il loro funzionamento può essere assicurato ad un'altitudine di circa 30 chilometri e l'altezza di sollevamento dei palloni meteorologici raggiunta è fino a 50 chilometri.
Nel 2005, le forze armate statunitensi hanno annunciato l'apertura di un programma per la costruzione di palloni e dirigibili militari super-alti, che dovranno operare praticamente al confine inferiore dello spazio. Nello stesso anno, l'Agenzia per la Ricerca Avanzata della Difesa DARPA ha svolto i lavori preliminari per modellare l'aspetto di un pallone da ricognizione in grado di operare ad un'altitudine di circa 80 km.
Quali compiti possono essere assegnati ai dirigibili senza pilota d'alta quota?
Prima di tutto, questo è il controllo dei confini statali della Russia, compreso il mare. I dirigibili ad alta quota per il rilevamento radar a lungo raggio (AWACS) possono rilevare missili da crociera a bassa quota e assegnare loro la designazione di bersagli per aerei da combattimento e sistemi missilistici antiaerei (SAM), cosa impossibile per i radar stazionari oltre l'orizzonte (ZGRLS). Applicati al controllo delle aree acquatiche, i dirigibili senza equipaggio possono rilevare i periscopi di sottomarini, aviazione navale, navi a singola superficie, AUG e KUG.
Un'altra opzione potrebbe essere il dispiegamento di dirigibili AWACS senza equipaggio "in acque neutre" - in punti chiave degli oceani del mondo e/o nella zona di visibilità delle basi navali nemiche. La manutenzione di tali dirigibili può essere effettuata da navi specializzate o sul territorio di paesi amici/neutri.
Dirigibili potenzialmente senza equipaggio possono accompagnare l'AUG immediatamente dopo che la portaerei ha lasciato il mare. Ad alcuni dirigibili possono essere assegnate regioni di controllo dedicate, nelle quali devono scortare i "loro" AUG/KUG, trasferendoli in determinati punti ai dirigibili della regione successiva.
Naturalmente, i dirigibili ingombranti sono un obiettivo piuttosto vulnerabile per gli aerei nemici, ma ci sono diverse sfumature: in primo luogo, quando si trovano all'interno del confine di stato e a breve distanza da esso, la sicurezza dei dirigibili senza equipaggio può essere fornita dall'aviazione dell'Aeronautica Militare Force (Air Force), mentre forniremo il controllo di superficie a una distanza di circa 600-800 chilometri dal confine di stato.
In secondo luogo, la capacità di fornire il tracciamento da una distanza di circa 500-600 chilometri complicherà significativamente il lavoro dell'aviazione basata su portaerei nemiche, poiché l'organizzazione del servizio continuo dei combattenti nella zona di distruzione del dirigibile per via aerea- saranno necessari missili ad aria, che a loro volta porteranno a un'usura accelerata della risorsa dei motori degli aerei e al costo aggiuntivo del tempo di volo, oppure i caccia dovranno essere inviati direttamente nel periodo minacciato, nel qual caso il dirigibile può lasciare il zona interessata, anche tenendo conto della sua bassa velocità.
In terzo luogo, in caso di un vero conflitto, quando l'AUG si trova nella zona di visibilità del dirigibile da ricognizione e nel raggio dei missili antinave lanciati dagli SSGN, i caccia della portaerei possono distruggere il dirigibile senza equipaggio, ma avranno nessun posto dove tornare. E un tale scambio può essere considerato abbastanza accettabile.
Se l'altezza operativa dei dirigibili senza equipaggio aumenta a 30-40 chilometri, diventerà ancora più difficile abbatterli e il raggio di osservazione dei mezzi di ricognizione a bordo aumenterà in modo significativo.
Satelliti atmosferici - UAV elettrici ad alta quota
I veicoli aerei senza equipaggio ad alta quota (UAV) con una lunga durata di volo diventeranno un'aggiunta ai dirigibili stratosferici. Si presume che gli UAV stratosferici alimentati da motori elettrici alimentati da batterie e pannelli solari saranno in grado di rimanere in aria per mesi o addirittura anni.
In base al numero di progetti, gli UAV stratosferici sono un'area estremamente promettente. Innanzitutto, sono considerati un'alternativa ai satelliti per l'implementazione di sistemi di comunicazione (per applicazioni sia civili che militari), nonché per la sorveglianza e la ricognizione.
Uno dei progetti più ambiziosi è l'UAV SolarEagle (Vulture II) di Boeing, che dovrebbe fornire la capacità di ritrasmettere comunicazioni e ricognizioni, essendo continuamente in aria per cinque anni (!) Ad un'altitudine di una ventina di chilometri. Il progetto è finanziato dall'agenzia DARPA.
L'apertura alare dell'UAV SolarEagle è di 120 metri, la velocità massima è di 80 chilometri all'ora. I pannelli solari dell'UAV SolarEagle dovrebbero produrre 5 kilowatt di elettricità, che verranno immagazzinati per i voli notturni in celle a combustibile.
Un altro UAV elettrico ad alta quota Solara 60 di Titan Aerospace, acquisito da Google nel 2014, è progettato anche per voli lunghi ad un'altitudine di oltre 20 chilometri. Il design del Solara 60 UAV prevede un unico motore elettrico con un'elica di grande diametro, batterie ai polimeri di litio e pannelli solari. Google ha pianificato di acquisire 11.000 Solara 60 UAV per fornire immagini in tempo reale della superficie terrestre e distribuire Internet. Il progetto è stato sospeso nel 2016.
Nel 2001, la NASA ha testato l'UAV elettrico ad alta quota Helios. L'altitudine di volo era di 29,5 chilometri, il tempo di volo era di 40 minuti.
La Russia ha un successo molto più modesto in questa direzione. La NPO intitolata a Lavochkin sta sviluppando un progetto di un UAV stratosferico "Aist" LA-252 con un'altezza di volo di 15-22 chilometri e una capacità di carico di 25 chilogrammi. I due motori elettrici sono alimentati di giorno da pannelli solari e di notte da batterie.
L'azienda Tiberina, insieme al Fondo di Ricerca Avanzata (FPI), sta sviluppando l'UAV stratosferico Sova in grado di operare ad un'altitudine di circa 20 chilometri.
Nel 2016, il prototipo del SOVA UAV ha volato 50 ore a un'altitudine di 9 chilometri. Sfortunatamente, il secondo prototipo con un'apertura alare di 28 metri si è schiantato durante i test nel 2018. Il secondo prototipo avrebbe dovuto trascorrere 30 giorni in volo non-stop, raggiungendo un'altitudine di 20 chilometri.
Gli svantaggi di quasi tutti i progetti esistenti di UAV elettrici stratosferici possono essere attribuiti al piccolo valore del carico utile - nella migliore delle ipotesi, è di diverse centinaia di chilogrammi. Tuttavia, anche la capacità di carico di corrente consente di posizionare apparecchiature di ricognizione ottica e/o apparecchiature di ricognizione elettronica (RTR) su UAV elettrici ad alta quota.
D'altra parte, questo tipo di velivolo è solo all'inizio del suo sviluppo. I progressi nel campo delle batterie e dei motori elettrici ci permettono di parlare di aviazione commerciale passeggeri e la diffusione dell'energia verde contribuisce a un gran numero di lavori per migliorare l'efficienza delle celle solari. Gli UAV con celle a combustibile a idrogeno mostrano risultati eccellenti.
Non dobbiamo dimenticare i progressi nello sviluppo di materiali compositi che consentono di aumentare la resistenza del corpo dell'aeromobile riducendo il peso e la firma radar, nonché le tecnologie di stampa 3D che consentono di produrre parti monolitiche leggere e durevoli con un complesso struttura interna, la cui produzione con metodi tradizionali impossibile.
Insieme, ciò consente di contare sulla comparsa di UAV elettrici ad alta quota, in realtà satelliti atmosferici con maggiore capacità di carico e raggio di volo praticamente illimitato.
Così come la riduzione delle dimensioni e della complessità della produzione di satelliti artificiali terrestri (AES), nonché il costo del loro lancio, porta al fatto che il loro numero in orbita è in rapido aumento, il miglioramento degli UAV stratosferici può portare a un effetto simile nella stratosfera, quando a un certo momento nel cielo ci saranno decine di migliaia di UAV elettrici ad alta quota che trasmettono comunicazioni, eseguono osservazioni meteorologiche, navigazione, ricognizione e risolvono un numero enorme di altri compiti commerciali e militari.
Cosa significherà questo per noi in termini di monitoraggio di AUG/KUG? Il fatto che non sarà così facile trovare un UAV da ricognizione tra un numero enorme di aerei con equipaggio, UAV civili e militari di diversi paesi e per vari scopi.
Rispetto agli aerei da ricognizione con equipaggio, altri tipi di UAV e dirigibili stratosferici, gli UAV elettrici ad alta quota dovrebbero essere significativamente meno visibili. La loro firma termica è praticamente assente e la firma radar è insignificante e può essere ridotta con l'aiuto di soluzioni appropriate.
conclusioni
I dirigibili stratosferici e gli UAV elettrici d'alta quota possono costituire il "secondo scaglione" dei sistemi di ricognizione e designazione dei bersagli, integrando le capacità dei satelliti da ricognizione e in grado di neutralizzare in gran parte i "punti oscuri" nella questione del rilevamento di AUG e KUG.
Come i mezzi di ricognizione orbitale, i dirigibili stratosferici e gli UAV elettrici d'alta quota saranno estremamente efficaci come mezzi di ricognizione non solo per la Marina, ma anche per altri rami delle forze armate.
Va tenuto presente che una condizione importante per garantire l'operatività dei dirigibili stratosferici e degli UAV elettrici ad alta quota è la disponibilità di sistemi di comunicazione satellitare globali - solo in questo caso saranno in grado di operare a distanza dai confini statali della Russia.
