Перспективы боевого применения комплексов с беспилотными летательными аппаратами малого и мини-класса в интересах артиллерийских (минометных) подразделений ракетных войск и артиллерии
Новые технологии ведения боевых действий в значительной степени базируются на единой разведывательно-информационной, управляющей и ударной (огневой) среде, простирающейся от поверхности земли до космоса и доступной различным военным потребителям. Всеобъемлющая информация, а также управление подразделениями ракетных войск и артиллерии является ведущей компонентой достижения успеха в бою. Главным принципом боевого применения войск (в том числе и ракетных войск и артиллерии) становится непрерывное ведение разведки, планирование и управление действиями с привлечением минимально необходимых ударных (огневых) средств. Военные конфликты последних лет продемонстрировали эффективность новых подходов, основанных на представленных принципах, к ведению боевых действий. В результате чего были разработаны новые направления подходов развития с учетом последних достижений в создании интеллектуального оружия, применение которого на тактическом уровне во многом базируется на своевременных, достоверных, точных и полных разведывательных данных об объектах противника, а также на целеуказании в интересах нанесения ракетных ударов и ведения огня артиллерии [1].
Одним из видов разведывательных комплексов (средств), обеспечивающих нанесение ракетных ударов и огонь артиллерии, в настоящее время являются комплексы с беспилотными летательными аппаратами (БпЛА). Отличительным свойством БпЛА является способность получения информации, добывание которой, как правило, трудновыполнимо или невозможно для других разведывательных средств.
Опыт ведения боевых действий в локальных конфликтах последних лет (рис. 1), позволил определить необходимость повышения потребности артиллерийских и минометных подразделений в разведывательной информации, получаемой с помощью комплексов с БпЛА.
Учитывая, что в локальных конфликтах на тактическом уровне важную роль играют действия именно артиллерийских подразделений (дивизион, батарея, взвод, расчет), в качестве перспективного направления развития средств воздушной разведки можно выделить комплексы с БпЛА малой дальности с радиусом действия до 250 км и малого класса с взлетной массой до 30 кг, а также ближнего действия с радиусом действия до 100 км и мини-класса со взлетной массой до 1 кг.
Состоящие на вооружении комплексы с БпЛА малой дальности и ближнего действия организационно входят в состав подразделений воздушной разведки общевойсковых и артиллерийских соединений Сухопутных войск. На вооружении этих подразделений состоят комплексы с БпЛА самолетного типа («Орлан», «Элерон», «Ласточка», «Груша», «Тахион», «Застава» и др.). Тактико-технические характеристики некоторых их них, представлены в таблице 1 [2, 3, 4].
Тактико-технические характеристики БпЛА самолетного типа
Необходимо подчеркнуть, что в 2019 году в состав подразделений воздушной разведки соединений Сухопутных войск, ВДВ и формирований специального назначения был введено подразделение комплексов с БпЛА коптерного типа. По результатам опытной эксплуатации будет принято решение об оснащении указанных подразделений конкретными образцами комплексов БпЛА коптерного типа [5].
Подобные комплексы в значительной степени отвечают требованиям боевого применения артиллерийских (минометных) подразделений, таких как экономические, массогабаритные, летно-технические и др. Кроме того, БпЛА коптерного типа являются системами, осуществляющими вертикальный взлет и посадку на небольших площадях. При этом эти летательные аппараты не требуют какого-либо дополнительного оборудования для взлета и посадки. Тактико-технические характеристики отдельных комплексов с БпЛА коптерного типа российского производства представлены в таблице 2 [6, 7, 8].
БпЛА мини-класса «Пустельга», спроектированный в НИИ прикладной механики имени академика В.И. Кузнецова (рис. 2) выполнен в конфигурации квадрокоптера, что позволяет производить вертикальные взлёт и посадку. Максимальная скорость полета составляет 54 км/ч, в тоже время эффективный радиус действия БпЛА составляет 5 километров. В качестве полезной нагрузки на борту аппарата установлена цифровая телевизионная камера.
Комплекс с БпЛА предназначен для решения тактических боевых и обеспечивающих задач в звене взвод — рота — батальон. Телевизионная камера имеет высокую разрешающую способность и позволяет передавать видеоданные в масштабе реального времени. С высоты 150 м осуществляется обзор территории площадью 2500 кв. м с разрешением 0,2 м. Точность привязки объектов к карте составляет 5–10 м. Корпус БпЛА выполнен из композитных материалов, вследствие чего обладает крайне низкой радиолокационной заметностью [8].
В гражданской сфере данный комплекс может применяться для выполнения задач, связанных с проведением поисковых операций, осуществлением патрульных и наблюдательных работ.
Грифон-41 (рис. 3) — многофункциональный беспилотный летательный аппарат, разработанный российской компанией «Плаз». БпЛА предназначен для решения задач аэросъемки, аэрофотографирования местности, осуществления патрульных и наблюдательных полётов, выполнения мониторинговых работ, разведки местности (в целях картографии, топографии, геологии, геодезии и пр.) и т. п.
В последние годы в технологически развитых странах ведутся непрерывные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по разработке и совершенствованию комплексов с БпЛА нано-, микро- и мини-классов для использования их, в том числе в городских условиях. На вооружение сухопутных войск США, Великобритании, Австралии и ряда других стран приняты подобные комплексы (рис. 4), тактико-технические характеристики некоторых из них представлены в таблице 3 [9, 10, 11].
Тактико-технические характеристики БпЛА мини-класса зарубежного производства
Указанное свидетельствует о необходимости проводить исследования в данном направлении в интересах Вооруженных Сил Российской Федерации.
Анализ технического оснащения и применения комплексов с БпЛА самолетного и коптерного типов, использование которых возможно в интересах артиллерийских и минометных подразделений, позволяет утверждать, что для разведки и обслуживания стрельбы в основном применяются комплексы с БпЛА малой дальности и ближнего действия. Летательные аппараты этих комплексов имеют массу до 30 кг и относятся к БпЛА малого класса. При этом наблюдается тенденция к уменьшению взлетной массы аппаратов коптерного типа, приближающая БпЛА к мини- классу (до 1 кг).
Как правило, на борту летательного аппарата устанавливается 1–2 типа аппаратуры, сменяемой в зависимости от задач и условий полета. БпЛА могут нести видео-, фото-, инфракрасную аппаратуру. Прорабатываются вопросы использования радиолокационных, радиотехнических и других средств.
В интересах артиллерийских (минометных) подразделений применяются комплексы воздушной разведки отдельных рот общевойсковых соединений, а также взводов воздушной разведки артиллерийских соединений.
Комплекс с БпЛА самолетного типа, как правило, располагается на отдельном транспортном средстве и имеет штатный расчет из нескольких человек. В функциональные обязанности должностных лиц расчета, кроме управления полетом летательного аппарата, входят также обязанности по установке и проверке разведывательной аппаратуры, проведению регламентных и ремонтных работ на БпЛА и наземной аппаратуре комплекса. Подготовку личного состава расчетов подразделений воздушной разведки осуществляет 924 Государственный центр беспилотной авиации.
В целом необходимо отметить, что производство и поставка комплексов самолетного типа в войска отлажена, отработаны вопросы их применения в ходе боевой подготовки и в боевых условиях.
Тем не менее принятие на вооружение комплексов воздушной разведки с БпЛА коптерного типа, на наш взгляд, может способствовать развитию вопросов разведки, доразведки и обслуживания стрельбы в интересах применения артиллерийских (минометных) подразделений. Особенностью подобных комплексов является то, что в состав расчета входит один оператор, выполняющий все функции по боевой работе, что не требует введения в штат артиллерийских (минометных) подразделений избыточных должностей. Кроме того, БпЛА коптерного типа обладают и другими преимуществами. Они не требуют специально оборудованных площадок и дополнительных приспособлений для взлета и посадки. Важным преимуществом является возможность «зависания» в ходе полета (рис. 5).
Однако существуют и слабые стороны БпЛА коптерного типа малого и особенно мини-класса, к которым относятся недостаточная дальность и продолжительность полета, влияние метеорологических условий (прежде всего ветра), ограничения по массе полезной нагрузки. Все эти моменты требуют дополнительного изучения как в вопросах применения комплексов подобного рода, так и вопросов возможности создания их предприятиями промышленности.
Перспективные комплексы с БпЛА малого и мини-классов, на наш взгляд, должны учитывать специфику боевого применения артиллерийских (минометных) подразделений, обеспечивая выполнение следующих задач:
ведение разведки (доразведки) объектов противника (целей) в масштабе времени, близком к реальному, с требуемой точностью определения координат и высоты над уровнем моря (в зависимости от вида объектов и применяемых для их поражения боеприпасов);
определение метеорологических условий стрельбы и их учет при расчете установок для стрельбы, составлении бюллетеня «Метосредний);
обслуживание стрельбы артиллерийских (минометных) подразделений;
контроль стрельбы артиллерийских (минометных) подразделений на поражение;
выполнение учебно-тренировочных функций с целью подготовки личного состава (прежде всего офицеров) по вопросам разведки (доразведки) объектов (целей), а также стрельбы и управления огнем;
наблюдение с целью охраны района расположения артиллерийского (минометного) подразделения;
«подсветка цели» в интересах применения высокоточных боеприпасов (например, мины типа «Грань») (в перспективе, при развитии микроэлектроники).
Комплексы разведки с БпЛА должны разрабатываться по принципам «открытой системы», модульности и унификации технических и программных средств.
Указанные комплексы разведки должны поддерживать информационно-техническую совместимость с комплексом автоматизированного управления огнем артиллерийской (минометной) батареи (при наличии последнего).
Перспективные комплексы с БпЛА мини-класса, в свою очередь должны входить в состав личной экипировки артиллерийских корректировщиков, войсковых разведчиков, должностных лиц общевойсковых подразделений. В интересах эффективного взаимодействия с артиллерийскими (минометными) подразделениями комплексы малого и мини классов должны соответствовать следующим требованиям:
коптерная аэродинамическая схема;
радиус действия — до 10…20 км для БпЛА малого класса и до 5 км — для БпЛА мини-класса;
взлетная масса БпЛА — не более 5 кг для БпЛА малого класса и до 1 кг — для БпЛА мини-класса;
скорость полета БпЛА— 40…100 км/ч;
продолжительность полета — 40…90 мин.;
полезная нагрузка: видео-, фото-, инфракрасная камера, аппаратура лазерной подсветки цели (в перспективе, с учетом развития технологий);
совместимость с прибором навигационной аппаратуры потребителя;
срединная ошибка определения координат цели (разрыва) — не более 15…20 м;
наличие в штате артиллерийских (минометных) подразделений резервных (дублирующих) комплексов с БпЛА мини-класса (прежде всего для выполнения учебно-тренировочных функций);
информационно-техническая совместимость технических средств передачи данных по открытым (закрытым) каналам связи.
В целом, перспективные комплексы с БпЛА малого и мини-классов должны: обладать низкой радиолокационной и оптической заметностью; иметь низкий уровень шума в полете; обладать высокой маневренностью, в целях противодействия системам противовоздушной обороны противника; обеспечивать выполнение требований по организации воздушного движения беспилотной авиации; соответствовать условиям ведения боевых действий в различных климатических условиях от Арктики до зон с сухим климатом и высокими температурами.
По степени автономности комплексы с БпЛА коптерного типа малого и мини-классов подразделяются на:
системы с дистанционно управляемыми летательными аппаратами, в которых оператор является неотъемлемым звеном системы управления и решает все задачи комплекса полностью, контролируя БпЛА и его полезную нагрузку;
системы с контролируемыми летательными аппаратами, в которых все задачи решаются комплексом по заложенному алгоритму без участия оператора, при этом оператор комплекса в необходимых случаях может вмешиваться в управление комплексом (рис. 6а);
автономные системы, в которых весь полет и работа аппаратуры комплекса БпЛА осуществляется по заранее составленной программе, при этом оператор не может вмешиваться в управление системой и производит лишь запуск летательного аппарата (рис. 6б).
С нашей точки зрения, перспективные комплексы БпЛА малого и мини-классов должны иметь систему управления комбинированного типа, которая позволит оператору полностью контролировать полет летательного аппарата и функционирование аппаратуры полезной нагрузки. В то же время, в необходимых случаях менять режим функционирования системы управления комплекса с БпЛА, вплоть до перехода в полностью автономный режим полета.
Бортовая система навигации БпЛА должна включать спутниковую (для обеспечения заданной точности определения координат) и автономную (для обеспечения автономности действия комплекса) компоненты, и обеспечивать предоставление навигационной информации с точностью, достаточной для управления БпЛА и выполнения огневых задач артиллерийскими (минометными подразделениями).
Комплексы с БпЛА должны оснащаться аппаратурой управления и связи между летательным аппаратом и наземным пультом управления, обеспечивающей передачу данных и команд управления по защищенным каналам.
Канал передачи цифровых данных должен обеспечивать возможность передачи информации об объекте (цели) в системы управления огнем артиллерийских (минометных) подразделений (рис. 7) или системы управления разведкой (доразведкой) с целью выполнения последующих огневых задач (рис. 8).
Основу наземного пульта управления должен составлять терминал со средствами связи, выполненный в защищенном корпусе по технологии Lap Top.
Интеграция комплексов с БпЛА в комплекс средств автоматизации управления артиллерийских (минометных) подразделений позволит добиться информационно-технической совместимости рассматриваемых комплексов с комплексами автоматизации управления огнем (средствами связи) огневых подразделений, что в свою очередь сократит время цикла управления при разведывательно-огневом комплексировании средств.
Техническая реализация концепции БпЛА малого и особенно мини-класса базируется на достижениях в области микро- и нано-технологий, прежде всего в области микроэлектротехнических систем. Эти системы служат основой комплексирования электронных компонентов с соразмерными механическими элементами различной сложности. Указанное позволяет получать уникальные функциональные возможности (интегрированные системы датчиков, приводов и процессоров). Производство этих устройств основывается на технологиях по использованию методов микро-изготовления.
Это создает предпосылки снижения стоимости комплексов с БпЛА в будущем. В качестве достижений в области уникальных электронных микросистем можно отметить создание: миниатюрных фотокамер (так называемых CCD — матричных фотокамер), миниатюрных инфракрасных датчиков и т. д. Однако для успешного интегрирования этих достижений, особенно в БпЛА мини класса, должны быть решены многие технические проблемы в области аэродинамики и управления, двигателей и энергетики, навигации и связи, наблюдения и целеуказания.
Основными перспективными направлениями разработки и оснащения войск комплексами с БпЛА малого и мини-классов в интересах применения в артиллерийских (минометных) подразделениях, на наш взгляд, должны стать:
поставки в разведывательные подразделения комплексов с БпЛА самолетного типа;
проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по совершенствованию летательных аппаратов (особенно коптерного типа) и технических средств, устанавливаемых на них;
опытная эксплуатация комплексов с БпЛА коптерного типа в интересах принятия решения об оснащении ими артиллерийских (минометных) подразделений, а также использования БпЛА мини класса в личной экипировке военнослужащих.
В целом БпЛА является воздушным роботом в составе разведывательного комплекса, способного выполнять различные задачи, включая разведку, доразведку, обслуживание стрельбы, наблюдение, целеуказание и наведение снарядов (мин) на цель, а также выполнять другие функции.
Применение комплексов с БпЛА малого и мини-классов, на наш взгляд, будет способствовать значительному повышению боевой эффективности тактических подразделений ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск Российской Федерации при ведении боевых действий в условиях локальных военных конфликтов и контртеррористических операций.
В. РЫЛОВ, кандидат военных наук, старший научный сотрудник, профессор академии военных наук, полковник в отставке,
М. ДЕРОВ, кандидат военных наук, доцент, подполковник,
В. БЫКАНОВ, майор запаса