Prospettive per lo sviluppo di ATGM: hypersound o homing?

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Anonim
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I veicoli corazzati da combattimento, principalmente carri armati, hanno cambiato radicalmente il volto del campo di battaglia. Con la loro comparsa, la guerra cessò di essere posizionale. La minaccia di un uso massiccio di veicoli corazzati richiedeva la creazione di nuovi tipi di armi in grado di distruggere efficacemente i carri armati nemici. I missili guidati anticarro (ATGM) o i sistemi missilistici anticarro (ATGM) sono diventati uno dei modelli più efficaci di armi anticarro.

Nel processo di evoluzione, gli ATGM sono stati continuamente migliorati: il raggio di tiro e la potenza della testata (testata) sono aumentati. Il criterio principale che determina l'efficacia dell'ATGM era il metodo utilizzato per puntare le munizioni sul bersaglio, secondo il quale è consuetudine attribuire l'ATGM / ATGM all'una o all'altra generazione.

Generazione ATGM / ATGM

Si distinguono le seguenti generazioni di ATGM / ATGM.

1. La prima generazione di ATGM ha assunto il controllo completamente manuale del volo del missile via cavo fino a quando non ha colpito il bersaglio.

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2. La seconda generazione di ATGM aveva già un controllo semiautomatico, in cui l'operatore doveva solo mantenere il segno di mira sul bersaglio e il razzo era controllato dall'automazione. La trasmissione dei comandi può essere effettuata via filo o via radio. Esiste anche un metodo per guidare l'ATGM lungo il "percorso laser", quando il razzo mantiene in modo indipendente la sua posizione nel raggio laser.

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3. La terza generazione include ATGM con missili dotati di teste homing (GOS), che consentono di attuare il principio di "sparare e dimenticare".

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Alcune aziende separano i loro prodotti in una generazione separata. Ad esempio, l'azienda israeliana Rafael riferisce i suoi Spike ATGM alla quarta generazione, evidenziando la presenza di un canale di feedback con l'operatore, che consente loro di ricevere un'immagine direttamente dal cercatore di missili ed effettuare il suo retargeting in volo.

La trasmissione dei comandi di controllo e delle immagini video può essere effettuata tramite cavo bidirezionale in fibra ottica o tramite canale radio. Tali complessi possono funzionare sia in modalità "fire and forget", sia in modalità di lancio senza acquisizione preliminare del bersaglio, quando l'ATGM viene lanciato da dietro una copertura alle coordinate approssimative di un bersaglio precedentemente ricognito, invisibile dall'operatore ATGM, e il bersaglio viene catturato già durante il volo dei missili in base ai dati ricevuti dal suo cercatore.

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La quinta generazione condizionale include ATGM che utilizzano algoritmi intelligenti per analizzare le immagini del target e la designazione del target esterno.

Prospettive per lo sviluppo di ATGM: hypersound o homing?
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Tuttavia, l'attribuzione condizionale dell'ATGM alla quarta o quinta generazione è più che altro uno stratagemma di marketing. In ogni caso, la differenza fondamentale tra la terza e le proposte di quarta e quinta generazione di ATGM è la presenza di un cercatore direttamente sull'ATGM.

Vantaggi e svantaggi

I principali vantaggi dell'ATGM di terza generazione sono la maggiore sicurezza e capacità di combattimento dell'operatore (vettore), fornita dalla possibilità di lasciare la posizione di sparo immediatamente dopo il lancio. Gli ATGM di seconda generazione sono tenuti a fornire una guida missilistica fino al momento in cui il bersaglio viene colpito. All'aumentare della gittata, aumenta anche il tempo necessario per "scortare" l'ATGM sul bersaglio e, di conseguenza, aumenta il rischio dell'operatore (del vettore) di essere distrutto dal fuoco di risposta: un missile guidato antiaereo (SAM), un proiettile esplosivo (HE), una raffica di un cannone a fuoco rapido.

Attualmente, negli eserciti del mondo, vengono utilizzati contemporaneamente ATGM di prima e seconda generazione. Questo è in parte un limite tecnologico, quando alcuni paesi, inclusa, purtroppo, la Russia, non sono ancora stati in grado di creare i loro ATGM di terza generazione. Tuttavia, ci sono anche altri motivi.

Prima di tutto, questo è l'alto costo degli ATGM di terza generazione, in particolare i materiali di consumo: gli ATGM. Ad esempio, il valore dell'esportazione del Javelin ATGM di terza generazione è di circa $ 240.000, lo Spike ATGM è di circa $ 200.000. Allo stesso tempo, il costo dell'ATGM di seconda generazione del complesso Kornet, secondo varie fonti, è stimato in 20-50 mila dollari.

Il prezzo elevato rende subottimale l'utilizzo di ATGM di terza generazione quando si attaccano determinate tipologie di target dal punto di vista del criterio costo/efficienza. Una cosa è distruggere un ATGM per 200mila dollari, un carro armato moderno del valore di diversi milioni di dollari, un'altra è spenderlo per una jeep con una mitragliatrice e un paio di uomini barbuti.

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Un altro svantaggio degli ATGM di terza generazione con cercatore a infrarossi (IR) è la capacità limitata di sconfiggere bersagli senza contrasto di calore, ad esempio strutture fortificate, attrezzature di parcheggio, con un motore raffreddato. I potenziali veicoli da combattimento con propulsione elettrica totale o parziale possono avere una firma IR notevolmente più piccola e "sbavata", che non consentirà al cercatore IR di trattenere in modo affidabile il bersaglio, specialmente quando si mira a fumi e aerosol protettivi.

Questo problema può essere compensato con l'aiuto del feedback ATGM con l'operatore, come implementato nei suddetti complessi israeliani del tipo Spike, che il produttore chiama quarta generazione condizionale. Tuttavia, la necessità per l'operatore di accompagnare il missile durante il volo restituisce questi complessi piuttosto alla seconda generazione, poiché l'operatore non può lasciare la posizione di fuoco subito dopo il lancio dell'ATGM (nello scenario in esame, quando bersagli non catturati dal il cercatore IR viene colpito).

Il problema successivo è tipico degli ATGM di terza e seconda generazione. Si tratta di un graduale aumento del numero di veicoli blindati dotati di sistemi di protezione attiva (KAZ). Quasi tutti gli ATGM sono subsonici: ad esempio, la velocità Javelin ATGM nella sezione finale è di circa 100 m / s, TOW ATGM 280 m / s, Kornet ATGM 300 m / s, Spike ATGM 130-180 m / s. L'eccezione sono alcuni ATGM, ad esempio il russo "Attack" e "Whirlwind", la cui velocità media di volo è rispettivamente di 550 e 600 m / s, tuttavia, per KAZ, è improbabile che un tale aumento della velocità sia un problema.

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La maggior parte dei KAZ esistenti ha problemi a colpire bersagli che attaccano dall'alto, ma la soluzione a questo problema è solo questione di tempo. Ad esempio, KAZ "Afghanit" di una promettente famiglia di veicoli corazzati sulla piattaforma "Armata" esegue l'impostazione automatica delle cortine di fumo, che interromperanno completamente la cattura del cercatore o costringeranno l'ATGM di terza generazione a ridurre la traiettoria, a seguito della quale cadono nella zona di distruzione delle munizioni protettive di KAZ.

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Un problema ancora più serio per gli ATGM di terza generazione può essere promettenti complessi di contromisure ottico-elettroniche (COEC), che includono un potente emettitore laser. Nella prima fase, accecheranno temporaneamente il cercatore delle munizioni attaccanti, in modo simile a come viene implementato nei complessi di autodifesa a bordo dell'aviazione del tipo President-S, e in futuro, quando la potenza dei laser cresce fino a 5 -15 kW e le loro dimensioni diminuiscono, garantiscono la distruzione fisica degli elementi sensibili all'ATGM.

La contrazione del promettente KAZ e KOEP può portare al fatto che per la distruzione garantita di un carro armato, 5-6 o anche più, saranno necessari ATGM di terza generazione, che, tenendo conto del loro costo, renderanno la soluzione di un combattimento mission irrazionale in termini di criterio costo/efficienza.

Esistono altri modi per aumentare la sopravvivenza dell'operatore ATGM (vettore) e allo stesso tempo aumentare la sua efficacia in combattimento?

ATGM ipersonico: teoria

Come abbiamo detto prima, la velocità della maggior parte degli ATGM esistenti è inferiore alla velocità del suono, per molti non raggiunge nemmeno la metà della velocità del suono. E solo alcuni ATGM pesanti hanno una velocità di volo di 1,5-2 M. Ciò rappresenta un problema non solo per gli ATGM di seconda generazione, poiché devono dirigere il missile durante l'intera fase di volo, ma anche per gli ATGM di terza generazione, poiché la loro bassa velocità di volo li rende vulnerabili ai KAZ esistenti e futuri.

Allo stesso tempo, un obiettivo estremamente difficile per KAZ sono i proiettili sub-calibro piumati perforanti (BOPS), sparati dai cannoni dei carri armati a una velocità di 1500-1700 m / s. Gli ATGM, che hanno una velocità di volo simile o addirittura superiore, possono diventare un obiettivo non meno difficile per KAZ. Inoltre, le capacità degli ATGM ipersonici di superare il KAZ saranno ancora maggiori, poiché la presenza di un motore a reazione consentirà all'ATGM di mantenere una velocità media più elevata rispetto al BOPS, che inizia a rallentare gradualmente subito dopo aver lasciato la canna di un pistola del carro armato.

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Inoltre, il carro armato non può sparare due BOPS quasi contemporaneamente, il che potrebbe essere necessario per aumentare la probabilità di superare il KAZ e colpire il bersaglio, e per gli ATGM, sparare due ATGM è una modalità operativa completamente normale.

Come nel caso del BOPS, la distruzione del bersaglio sarà effettuata in modo cinetico, che è anche considerato più efficace sia dal punto di vista del superamento dell'armatura che per colpire un bersaglio dietro l'armatura, poiché è più facile proteggersi da accuse rispetto a BOPS e l'effetto armatura di un getto sagomato potrebbe non essere sempre sufficiente, soprattutto tenendo conto dei mezzi di contromisure: armatura multistrato, armatura reattiva, schermi reticolari.

A sua volta, lo svantaggio di un ATGM con distruzione cinetica del bersaglio è la presenza di una sezione di accelerazione, dove l'ATGM prenderà velocità.

Oltre ad aumentare la probabilità di superare il KAZ, sfondare l'armatura e aumentare l'azione dell'armatura sul bersaglio, gli ATGM ipersonici possono fare a meno del cercatore integrato, mirando tramite un canale radio o "scia laser" e allo stesso tempo garantire una maggiore sopravvivenza dell'operatore (vettore) a causa del tempo di volo minimo delle munizioni

La differenza nel tempo di volo può essere chiaramente vista confrontando questo indicatore per la maggior parte degli ATGM esistenti, che hanno una velocità di volo di circa 150-300 m / se promettenti ATGM ipersonici con una velocità media di volo di circa 1500-2200 m / s.

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Come si può vedere dalla tabella sopra, il tempo di volo, quindi, e l'accompagnamento dell'operatore di un ATGM ipersonico a una distanza fino a 4000 metri è di circa 2-3 secondi, che è 15-30 volte inferiore al tempo di volo di un ATGM subsonico. Si può presumere che l'intervallo di tempo specificato di 2-3 secondi non sarà sufficiente per consentire al nemico di rilevare il lancio dell'ATGM, mirare l'arma e sferrare un attacco di rappresaglia.

Dal punto di vista del cambio della posizione di tiro, 2-3 secondi è un periodo di tempo troppo breve per l'operatore dell'ATGM di terza generazione per ritirarsi a una distanza sufficiente per evitare la sconfitta se il colpo viene ancora consegnato, che cioè, la presenza di homing nell'ATGM di terza generazione non fornirà vantaggi decisivi rispetto a un ATGM con una velocità di volo ipersonica.

Inoltre, non è fondamentale che l'operatore possa nascondersi dietro un ostacolo subito dopo lo sparo, poiché si stanno diffondendo sempre più proiettili a frammentazione ad alto potenziale esplosivo con detonazione sulla traiettoria; di conseguenza, solo un cambio operativo di posizione può proteggere l'operatore (vettore) dell'ATGM.

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Se parliamo di lunghi poligoni di tiro degli ATGM, dell'ordine di 10-15 chilometri, che è importante principalmente per le portaerei, allora anche qui un ATGM ipersonico avrà un vantaggio, poiché è molto più difficile abbattere un sistema missilistico antiaereo (SAM) rispetto, ad esempio, al missile subsonico JAGM. Sarà anche difficile distruggere la portaerei stessa, poiché la velocità di volo del sistema di difesa missilistico è inferiore o paragonabile a quella di un ATGM ipersonico, il che dà un vantaggio a chi colpisce per primo.

Nell'articolo Supporto al fuoco per carri armati, BMPT "Terminator" e ciclo OODA di John Boyd, abbiamo già considerato l'impatto della velocità di ogni fase del lavoro di combattimento dal punto di vista del ciclo OODA: Osservare, Orientare, Decidere, Agire (OODA: osservazione, orientamento, decisione, azione) - un concetto sviluppato per l'esercito americano dall'ex pilota dell'aeronautica John Boyd nel 1995, noto anche come Boyd's Loop. Le armi ipersoniche rispettano pienamente questo concetto, fornendo il minor tempo possibile nella fase di ingaggio diretto del bersaglio.

Se gli ATGM ipersonici sono così buoni, allora perché non sono stati ancora sviluppati?

ATGM ipersonico: pratica

Come sapete, la creazione di armi ipersoniche incontra enormi difficoltà dovute alla necessità di utilizzare materiali speciali resistenti al calore, problemi di controllo, ricezione e trasmissione di comandi di controllo. Tuttavia, sono stati sviluppati progetti di ATGM ipersonici e con successo.

Innanzitutto, possiamo ricordare il progetto americano del Vought HVM ipersonico ATGM, sviluppato negli anni '80 del XX secolo da Vought Missiles and Advanced Programs e destinato al dispiegamento su elicotteri da combattimento, caccia e aerei d'attacco. La velocità del Vought HVM ATGM doveva raggiungere i 1715 m / s, la lunghezza dello scafo era di 2920 mm, il diametro era di 96,5 mm, la massa del razzo era di 30 kg, la testata era un'asta cinetica.

Il progetto stava procedendo abbastanza bene, i test ATGM sono stati effettuati, tuttavia, per motivi finanziari, il progetto è stato chiuso.

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Anche prima, il progetto Lockheed HVM concorrente di Lockheed Missiles and Space Co.

Il lavoro svolto non è stato consegnato all'oblio, e nell'ambito del programma AAWS-H della Direzione delle forze missilistiche dell'esercito americano, Vought Missiles and Advanced Programs e Lockheed Missiles and Space Co, dal 1988, hanno lavorato alla creazione di rispettivamente il Vought KEM ATGM e l'MGM-166 LOSAT ATGM.

I missili KEM dovevano essere posizionati su un telaio cingolato, il carico di munizioni includeva quattro missili sul lanciatore e altri otto nel compartimento di combattimento. Il raggio di tiro doveva essere di 4 chilometri. La lunghezza del corpo del razzo è 2794 mm, il diametro è 162 mm, la massa del razzo è 77, 11 kg.

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Alla fine, Vought fu acquisita da Lockheed, dopo di che la creazione di un ATGM ipersonico continuò come parte di un unico progetto LOSAT.

I lavori per lo sviluppo dell'ATGM del progetto LOSAT sono stati effettuati dal 1988 al 1995, dal 1995 al 2004, è stata effettuata la produzione sperimentale dell'MGM-166A LOSAT ATGM, parallelamente, sono stati eseguiti lavori per ridurre la lunghezza del Corpo ATGM da 2, 7 a 1, 8 metri e aumenta la loro velocità di volo a 2200 m / s!

I test hanno avuto un discreto successo; dal 1995 al 2004 sono stati effettuati una ventina di test per sconfiggere bersagli fissi e mobili a una distanza di 700-4270 metri. Nel marzo 2004, il programma di test è stato completato, doveva essere seguito da un ordine per 435 missili, ma il programma è stato chiuso dal Dipartimento dell'Esercito degli Stati Uniti nell'estate del 2004, prima dell'inizio delle consegne dell'MGM-166A LOSAT ATGM alle truppe.

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Dal 2003, sulla base del progetto LOSAT, Lockheed Martin ha sviluppato un promettente ATGM CKEM (Compact Kinetic Energy Missile). Il progetto CKEM è stato sviluppato nell'ambito del noto programma Future Combat Systems (FCS). È stato pianificato di posizionare il CKEM ATGM su vettori di terra e aerei. Doveva creare un razzo con un raggio di tiro fino a 10 chilometri e una velocità di volo di 2200 m / s. La massa del CKEM ATGM non doveva superare i 45 chilogrammi. Il programma CKEM ATGM è stato chiuso nel 2009 contemporaneamente al programma FCS.

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Cosa abbiamo? Secondo fonti aperte, munizioni con una velocità vicina a quella ipersonica sono in fase di sviluppo e test per il promettente complesso Hermes sviluppato dal Tula KBP JSC. Il raggio di tiro di un promettente ATGM sarà di circa 15-30 chilometri.

Il razzo del complesso di Hermes è presumibilmente dotato di un sistema di guida combinato, che include un laser semiattivo e un cercatore di infrarossi, ovvero un ATGM può essere guidato sia sulla radiazione termica del bersaglio che su un bersaglio illuminato da un laser, come guidato proiettili di artiglieria del tipo Krasnopol. In futuro, si sta valutando l'installazione di un cercatore radar attivo (ARLGSN). La massa del missile Hermes ATGM è di circa 90 kg.

Presumibilmente, la velocità massima del razzo sarà di circa 1000-1300 m / s e, nella sezione finale, 850-1000 m / s. Questo non è sufficiente per la distruzione cinetica di bersagli ben corazzati, quindi l'ATGM Hermes sarà equipaggiato con testate "classiche" cumulative e ad alto potenziale di esplosione.

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Tutto quanto sopra non consente di classificare l'ATGM Hermes come ATGM ipersonico. Tuttavia, va tenuto presente che il design dell'Hermes ATGM si basa sul design del SAM utilizzato nel sistema missilistico di difesa aerea Pantsir, per il quale è dichiarato un missile ipersonico con una velocità di oltre 5M. Presumibilmente, il razzo ha la designazione 23Ya6 ed è creato sulla base del razzo meteorologico MERA. La velocità del razzo MERA raggiunge i 2000 m / s, alla fine della fase attiva del volo è ancora superiore a 5 M, l'altezza massima di salita è di 80-100 chilometri. La massa del razzo MERA è di 67 kg.

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Si può presumere che utilizzando le soluzioni utilizzate nell'ATGM Hermes e nel sistema missilistico ipersonico Pantsir e nel razzo meteorologico MERA, si possa creare un ATGM ipersonico con un raggio di circa 10-20 chilometri e una velocità di volo di oltre 2000 m / s, con una guida combinata sul canale radio e lungo il "percorso laser", con una testata cinetica

In futuro, le soluzioni ottenute potranno essere utilizzate per creare altri ATGM ipersonici di classi diverse per diversi tipi di vettori.

GOS o ipersuono?

È possibile combinare il cercatore e la velocità di volo ipersonico?

È possibile, ma allo stesso tempo il costo di tali ATGM può diventare insostenibile anche per gli eserciti più ricchi del mondo. Inoltre, il riscaldamento della testa del corpo dell'ATGM ipersonico può complicare significativamente il funzionamento del cercatore. Se il problema del riscaldamento del cercatore può essere risolto, molto probabilmente il raggio di tiro sarà il fattore determinante: per le brevi distanze, verrà utilizzata la guida per canale radio e / o "percorso laser", per le lunghe distanze - guida combinata, inclusa utilizzando il cercatore.

Se gli Stati Uniti hanno praticamente creato ATGM ipersonici, perché non metterli in servizio?

Ci possono essere diverse ragioni. Come accennato in precedenza, gli ATGM con GOS stessi possono essere più efficaci e il motivo per rifiutarli, o almeno ridurne il valore, potrebbe essere un aumento dell'efficacia delle contromisure per gli ATGM subsonici e supersonici. Tuttavia, gli Stati Uniti hanno creato un ATGM con un cercatore per molto tempo e lo stanno usando abbastanza attivamente.

Un altro punto è che la tecnologia per creare armi ipersoniche è molto avanzata. Se gli Stati Uniti avessero rilasciato ATGM ipersonici 15 anni fa e avessero iniziato a usarli nei conflitti attuali, ci sarebbe stata un'alta probabilità che componenti o addirittura interi campioni di tali prodotti finissero nelle mani di specialisti russi e cinesi, contribuendo alla sviluppo delle proprie armi ipersoniche. Allo stesso tempo, come si può vedere dalle dinamiche della creazione di ATGM ipersonici, negli Stati Uniti nulla viene gettato nella spazzatura. Se c'è la minaccia di una diminuzione dell'efficacia di un ATGM con un ricercatore, gli Stati Uniti rilanceranno rapidamente il progetto CKEM e lanceranno la produzione di massa di ATGM ipersonici.

L'esercito russo ha bisogno di un ATGM con un cercatore?

Certo che si. KAZ e KOEP non appariranno per tutti e non immediatamente. Gli ATGM con GOS forniscono tattiche di utilizzo molto più flessibili: la possibilità di sparare contemporaneamente su più bersagli contemporaneamente, trasmissione video all'operatore (in realtà ricognizione), possibilità di retargeting in volo.

Ma, secondo l'autore, la priorità di sviluppo dovrebbe essere per gli ATGM ipersonici, poiché potrebbe verificarsi una situazione in cui un aumento dell'efficienza di KAZ e KOEP con potenti emettitori laser, un aumento dell'efficacia dell'armatura multistrato e della protezione dinamica in aggregato ridurre la probabilità di colpire obiettivi da ATGM subsonici e supersonici con testate cumulative a valori inaccettabilmente bassi. In altre parole, contro un avversario high-tech, gli ATGM con GOS possono diventare praticamente inutili.

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