MIM-104 PATRIOT: цифровой разум на страже неба (часть II)

fonzeppelin — 22.02.2023

Продолжение. Часть I здесь.

РАБОЧАЯ ПРОЦЕДУРА:

Типовая процедура перехвата аэродинамической цели (самолета или крылатой ракеты) зенитной ракетой PAC-2 выглядит следующим образом. Радар батареи обозревает назначенный сектор пространства – наиболее вероятный вектор приближения неприятеля - широким лучом, сканируя его в поисках воздушных целей. Обнаружив “эхо”, процессор радара оценивает его размеры, курс, высоту и скорость полета, и запрашивает идентификатор “свой-чужой”.

Собранные радаром данные передаются на дисплей оператора командной станции. Оператор проводит предварительную оценку цели – в частности, проверяет, не движется ли она по одному из “безопасных” воздушных коридоров – и дает командиру батальона рекомендации, стоит ли оценивать цель как враждебную. Командир батальона, в свою очередь, запрашивает штаб регионального или секторального командования противовоздушной обороны, чтобы убедиться, что имеет дело НЕ с дружественной целью, и если это так, то запрашивает разрешение на перехват.

Удостоверившись в правильной идентификации цели и получив разрешение на перехват, командир батальона выбирает батарею, находящуюся в оптимальной позиции для перехвата, и приказывает ей действовать. Батарея переходит из режима ожидания в боевой режим: радар начинает “вести” цель узким лучом. Вслед за этим командир батареи отдает приказ на пуск одной или нескольких ракет. Пусковые установки автоматически наводятся и производят запуск.

Взлетевшие ракеты “подхватываются” лучом радара, который устанавливает с ними двусторонний обмен данными. Ракета принимает отраженный от цели сигнал радара и ретранслирует данные о положении цели на землю. Компьютер батареи получает данные о положении ракеты от радара, и о положении цели – от радара и сенсоров ракеты. На основании этих данных, он рассчитывает необходимые курсовые поправки, и – через радар – пересылает их на борт ракеты. Он также программирует взрыватель на оптимальный для данного типа цели и геометрии перехвата режим работы.

Перехват баллистической цели противоракетой PAC-3 выглядит несколько иначе. В противобаллистическом режиме комплекс защищает не сектор, но назначенный квадрат, в котором располагаются охраняемые объекты. Обнаружив на большой высоте быстро двигающуюся цель, радар первым делом проверяет, соответствуют ли ее параметры – скорость, высота, ЭПР, вектор приближения – таковым для неприятельской баллистической ракеты (это делается, чтобы исключить случайное наведение комплекса на спутники, метеороиды и т.д.).

Определив цель как баллистическую ракету, система выводит данные на дисплей оператора. Оператор оценивает траекторию ракеты, смотрит, есть ли риск ее падения вблизи охраняемых объектов, и на основании этого принимает решение о перехвате. Это решение передается компьютеру, который далее действует полностью автоматически (так как человеческая реакция слишком медленная).

Компьютер определяет, какие пусковые установки находятся в оптимальном положении для перехвата и имеют наилучшие шансы на успех. Затем, с промежутком в 3-4 секунды, выпускается пара ракет PAC-3. Радар комплекса берет ракеты на сопровождение, и компьютер командами выводит их на траекторию перехвата.

Когда цель оказывается достаточно близко, компьютер включает головки самонаведения ракет и проводит поиск и захват цели. Если цель захвачена верно (т.е. ее положение по данным с наземного радара и с ГСН ракеты совпадает), то ракета переходит на автоматическое сопровождение цели и отключает командное управление. Ракета самостоятельно сближается с целью: примерно за 1-2 секунды до перехвата, она включает маневровые двигатели точного наведения и нацеливается на прямое попадание в боеголовку.

МОДИФИКАЦИИ:

MIM-104A – базовый или “стандартный” «ПЭТРИОТ», поступивший на вооружение в 1981 году и поставленный на боевое дежурство в 1984. Эта модель была практически чисто противовоздушной, не имея адекватной возможности перехватывать баллистические ракеты.

MIM-104B (PAC-1) – первый масштабный апгрейд «ПЭТРИОТ» в рамках программы модернизации, известной как PAC (англ. Patriot Advanced Capabilities – Улучшение Возможностей “Пэтриот”). Был предпринят во второй половине 80-ых. Большая часть этой модернизации была чисто “цифровой”, то есть проводилась в форме улучшения программного обеспечения.

Главным новшеством PAC-1 было внедрение программного обеспечения, позволяющего радару комплекса отслеживать баллистические цели. Для этого максимальный угол возвышения луча радара увеличили с 25 до 89,5 градусов. Это значительно улучшило возможности комплекса по обнаружению отслеживанию приближающихся по высотной параболической траектории целей (баллистических ракет), но ценой ухудшения возможностей против аэродинамических. Впрочем, так как переключение между противовоздушным и противоракетным режимами было делом ровно одной команды, этот недостаток не являлся критическим.

Также в рамках PAC-1 комплекс получил противорадиолокационную ракету MIM-104B. Эта ракета имела пассивное наведение на источники радиопомех, и предназначалась для нейтрализации самолетов и наземных станций РЭБ за пределами нормальной досягаемости комплекса. В отличие от обычной ЗУР, MIM-104B запускалась в назначенный район по баллистической траектории, в полете запускала ГСН и начинала искать наиболее сильный источник сигнала.

MIM-104С (PAC-2) – второй масштабный апгрейд «ПЭТРИОТ» в рамках PAC, предпринятый в начале 1990-ых.

Основной целью PAC-2 было улучшить возможности “Пэтриот” против баллистических ракет. Испытательные пуски показали, что хотя возможности комплекса вполне позволяли отследить и перехватить баллистическую цель, ракеты MIM-104A не могли ее эффективно уничтожить. Поражающие элементы боевой части (оптимизированной против самолетов) оказались слишком легкими, а взрыватель недостаточно чувствительным для скоростных перехватов.

Решением проблемы стала ракета MIM-104C. Ее боевая часть снаряжалась меньшим количеством значительно более тяжелых 45-граммовых поражающих элементов, способных поразить боеголовку баллистической ракеты. Программное обеспечение взрывателя доработали так, чтобы подрыв происходил на меньшем расстоянии, образуя более плотное поле осколков. Такой режим давал лучшие шансы поразить боеголовку баллистической ракеты, но был менее эффективен против самолетов – поэтому старые алгоритмы подрыва тоже оставили.

Программное обеспечение самой батареи также подверглось модернизации. Теперь вместо одновременного пуска двух ЗУР по одной цели, комплекс запускал их с промежутком в 3-4 секунды – чтобы облако обломков от взрыва первой ракеты не мешало наведению второй.

MIM-104D (PAC-2/GEM) – этот “промежуточный” апгрейд «ПЭТРИОТ» был предпринят с целью дальнейшего улучшения противобаллистических возможностей PAC-2. В основном он сводился к модернизации электроники ракет: установке нового, более точного взрывателя (способного точнее определять дистанцию до цели и момент подрыва) и головки самонаведения с узким полем обзора, позволяющим свести к минимуму сторонние помехи. Модифицированные ракеты получили обозначение MIM-104D GEM (англ. Guidance Enhanced Missiles – Ракеты Улучшенного Наведения).

MIM-104E (PAC-2/GEM+) – в начале 2000-ых, ракеты GEM-серии подверглись еще одной модернизации. Опыт предшествующего применения ракет PAC-2 выявил важную деталь: оптимизация ракет против баллистических целей делала их менее эффективными против целей аэродинамических.

Чтобы решить проблему, под обозначением MIM-104E были разработаны две новые модели ракет, GEM-T и GEM-C, каждая из которых была оптимизирована против конкретного типа целей. GEM-T была противобаллистическим перехватчиком: она оснащалась новым, более чувствительным взрывателем. GEM-C предназначалась для поражения самолетов и крылатых ракет: ее головка самонаведения была доработана для более эффективного поиска низколетящих целей на фоне поверхности.

MIM-104F (PAC-3) – позднейшая и самая масштабная модернизация комплекса, со значительными изменениями в составе батареи.

Главным звеном PAC-3 стала малогабаритная противоракета MIM-104F. Она была создана на основе проекта стратегической противоракеты EIRNT разработанного в рамках программы СОИ. По размерам новая противоракета значительно меньше зенитных ракет семейства PAC-2, что позволяет заряжать четыре PAC-3 в пусковую ячейку от одной PAC-2.

Ракета MIM-104F стала первой в семействе «ПЭТРИОТ», оснащенной активной головкой самонаведения миллиметрового диапазона. Теперь компьютер батареи отвечает только за выведение MIM-104F на траекторию и захват цели ГСН: после этого командное управление отключается, и ракета самостоятельно наводится на цель. Автономное самонаведение позволило избавиться от задержки с обменом данных между ракетой и батареей и значительно повысить скорость реакции на последних секундах наведения. Сканирующие возможности миллиметровой РЛС позволяют ей эффективно фильтровать ложные цели по форме и размерам (включая и обломки развалившегося корпуса ракеты), выделять боеголовку и наводиться точно на нее.

Для того, чтобы добиться наилучшей управляемости на терминальной стадии перехвата, MIM-104F помимо обычных воздушных рулей оснащена газодинамической системой управления. В ее центральной части смонтированы 180 маленьких твердотопливных ракетных двигателей, нацеленных в разные стороны. Поджигая направленные в нужную сторону моторы по одному и группами, ракета PAC-3 MSE может очень эффективно контролировать собственное движение, и выполнять резкие маневры, недоступные для обычных воздушных рулей. Поскольку маневровые двигатели развивают очень высокую тягу и практически мгновенно, такая система позволяет ракете выполнять коррекции курса в последние секунды перед столкновением.

Ракета MIM-104F является кинетическим перехватчиком: она поражает цель прямым попаданием. Такое решение связано с продемонстрированной в ходе боевого применения низкой эффективностью осколочных боевых частей против боеголовок баллистических ракет. Даже сравнительно тяжелые осколки не могли гарантированно разрушить боеголовку – а вот лобовой таран противоракетой решал проблему. На случай промаха, MIM-104F несет на борту “усилители летальности” (англ. Lethality Enhancer), двадцать четыре вольфрамовых суббоеприпаса, выбрасываемых радиально непосредственно перед столкновением. Таким образом ракета в несколько раз увеличивает площадь поражения, и существенно снижает вероятность промаха.

Оборотной стороной достоинств MIM-104F как противоракеты является ее низкая эффективность против аэродинамических целей. Противоракеты PAC-3 летят медленнее зенитных ракет PAC-2, имеют в несколько раз меньшую дальность (20 км для PAC-3 против 160 км для PAC-2), но большую высоту перехвата (40 км для PAC-3 против 24 км для PAC-2). Поэтому современные батареи «ПЭТРИОТ» всегда вооружаются комбинацией из противоракет PAC-3 и зенитных ракет PAC-2.

Другим важным элементом модернизации стала замена радара AN/MPQ-53 новой моделью AN/MPQ-65. Новая квадратная антенна большей площади и добавление второй лампы текущей волны позволили значительно расширить сектор поиска целей. Модификация программного обеспечения позволяет AN/MPQ-65 значительно эффективнее искать и сопровождать баллистические цели, а также фильтровать ложные цели и помехи. Наконец, батареи «ПЭТРИОТ» были интегрированы в общую тактическую сеть Link-16, что позволило им получать и выдавать внешнее целеуказание напрямую (минуя батальонную сеть).

MIM-104G (предположительно) PAC-3 MSE – дальнейшая модификация PAC-3, предпринятая в рамках проекта Missile Segment Enhancement (англ. Улучшение Ракетной Составляющей).

Ракета получила новый двигатель двойного импульса, значительно увеличивший ее дальность и высоту полета, и более крупные раскладные стабилизаторы. Это сделало ее несовместимой с обычными пусковыми установками M902: ракеты MSE могут запускаться только с универсальных пусковых М903.

В 2017 году, в рамках этой модернизации радары AN/MPQ-65 были улучшены до версии AN/MPQ-65A. Модернизация заключалась в установке новой антенны с активной фазовой антенной решеткой (АФАР) и двух боковых антенн, обеспечивающих радару возможность 360-градусного обзора. Таким образом удалось преодолеть главную проблему комплекса: отсутствие постоянного кругового обзора.

БОЕВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ:

Боевой дебют MIM-104 состоялся в 1991 году в Ираке. Комплексы этого типа, наряду с более старыми MIM-23 HAWK составляли основу ПВО сил международной коалиции. Первый боевой пуск состоялся 18 января 1991 года… по пустому месту: система ошибочно отреагировала на компьютерный сбой.

Первый блин вышел комом, но в дальнейшем системе довелось-таки стрелять по реальным целям. Иракские самолеты, правда, в небе практически не показывались, так что основными целями для «ПЭТРИОТ» стали иракские баллистические ракеты. И результаты оказались… неопределенными. Хотя было предпринято множество перехватов, далеко не все из них оказались успешными.

Самый громкий провал вышел 25 февраля 1991 года, когда выпущенная иракцами ракета “Al Hussein” попала в казармы в Дахране (Саудовская Аравия) убив 28 американских солдат и ранив более сотни. Казармы находились под защитой комплекса «ПЭТРИОТ», который обнаружил ракету… но из-за накопившейся ошибки, связанной с дефектным алгоритмом округления данных, при попытке взять ракету на сопровождение потерял ее из виду. По иронии, техническая команда, которая должна была установить соответствующий патч, прибыла в Дахран 26 февраля – на следующий день после атаки.

После окончания войны, неоднократно предпринимались попытки оценить эффективность комплекса. Задача оказалось сложной из-за несовершенной системы фиксации результатов, разногласий по поводу методики, и конечные результаты оказались полярными. Если изначально американские оценки звучали как “97% всех целей было перехвачено”, то в дальнейшем они снизились до менее оптимистичных 30-40%. Еще более скептичными оказались израильтяне, которые считали, что реальная эффективность «ПЭТРИОТ» не превышала 10% - возможно даже, вообще нулевой.

Одной из причин столь полярных оценок считается разность подходов. Если американцы, базы которых находились в основном в пустынной Саудовской Аравии, считали успешным любой перехват, при котором иракская ракета не попала в цель, то для военных густонаселенного Израиля успешным считался только тот перехват, при котором боеголовка была разрушена в воздухе. Сыграла свою роль и низкая точность иракских ракет (имевших облегченную конструкцию для увеличения дальности), из-за чего было не всегда понятно: промахнулась ли ракета сама по себе, или все же была сбита с траектории? В чем единодушно сходились все аналитики, так это в том, что ракеты MIM-104A PAC-1 продемонстрировали себя недостаточно эффективно. Их взрыватели и боевые части не были оптимизированы для противоракетного применения, и даже удачный перехват далеко не гарантировал уничтожение боеголовки.

Следующее боевое применение MIM-104 состоялось снова в Ираке, во время американского вторжения в 2003 году. В этот раз ситуация выглядела явно лучше: все девять баллистических ракет, запущенных с территории Ирака по Кувейту были успешно перехвачены и уничтожены. Такой прирост эффективности в основном относят на счет новых моделей ракет PAC-2 GEM и PAC-3, значительно лучше приспособленных к перехвату баллистических целей.

Однако без трагических неудач снова не обошлось. 23 марта 2003 года, из-за ошибочной идентификации цели, батарея «ПЭТРИОТ» сбила штурмовик “Торнадо” британских ВВС. Оба пилота погибли. 24 марта 2003 года, радар комплекса «ПЭТРИОТ» по ошибке взял на сопровождение американский истребитель F-16, пилот которого, решив, что подвергается облучению иракского радара, выпустил в ответ противорадиолокационную ракету AGM-88 HARM. Радар «ПЭТРИОТ» был выведен из строя, но в этот раз обошлось без жертв. И 2 апреля 2003 года, в еще одном трагическом инциденте, был сбит истребитель-бомбардировщик F/A-18, его пилот погиб.

Собственно, вины MIM-104 в этих инцидентах не было: все ошибки идентификации были допущены на более высоком уровне. Однако такой результат изрядно попортил репутацию системы.

Следующим театром, где MIM-104 довелось принять участие в боевых действиях, оказался Израиль. С началом гражданской войны в Сирии в 2011 году, значительно участились нарушения воздушного пространства Израиля со стороны самолетов и БПЛА враждующих группировок. В августе 2014, комплекс наконец-то “открыл счет” по самолетам, сбив сирийский Су-24, проникший в воздушное пространство над Голанскими высотами.

“Звездным часом” «ПЭТРИОТ» в итоге стала война в Йемене. Возглавляемая Саудовской Аравией коалиция арабских интервентов активно применяет эти комплексы для защиты городов, военных баз и стратегической нефтяной промышленности от ракетных обстрелов со стороны национально-освободительного движения Йемена (поддерживаемого Ираном). Первые перехваты баллистических ракет с использованием саудовских PAC-2 имели место еще в 2015 году, и с тех пор неоднократно повторялись.

Наиболее масштабным случаем применения «ПЭТРИОТ» стало отражение ракетой атаки на Эр-Рияд 25-26 марта 2018 года. По аэродромам столицы Саудовской Аравии и соседним городам было выпущено семь баллистических ракет. Считается, что все семь ракет были перехвачены комплексами MIM-104, хотя опять не обошлось без проблем: одна противоракета взорвалась на старте, еще одна потеряла управление и рухнула на город, ранив несколько человек. Следует отметить, что Саудовская Аравия не располагает наиболее современными моделями ЗРК, вроде PAC-3, и вынуждена обходиться PAC-2 GEM-T.

В целом, в плане противобаллистической защиты комплексы PAC-2 на вооружении Саудовской Аравии и ОАЭ показали себя достаточно эффективно. Однако их применение против крылатых ракет и дронов было существенно менее оптимистично. Так, в ходе масштабного удара беспилотных летательных аппаратов по нефтеперерабатывающим предприятиям в сентябре 2019 года, батарея PAC-2 не сумела эффективно противостоять летящим на малой высоте йеменским дронам, так как была ориентирована на перехват высотных баллистических целей.

В настоящее время, зенитный ракетный комплекс MIM-104 PATRIOT остается основой противовоздушной обороны США, Израиля, и многих других стран — как союзников по НАТО, так и стратегических партнеров. Даже страны, способные производить собственные зенитные ракеты сопоставимого класса (вроде Тайваня), рассматривают «ПЭТРИОТ» как важное дополнение к своим возможностям противововоздушной — и противобаллистической — обороны. По своим возможностям, «ПЭТРИОТ» PAC-3, пожалуй, является наиболее эффективной из специализированных противоракет (т.е. ориентированных именно на перехват баллистических целей), доступных на современном рынке вооружений. Хотя репутация комплекса изрядно пострадала из-за громких неудач 1991 года, армия США считает его ключевой системой вооружений и не планирует замены по крайней мере до 2040 года.

Сохранено

</>

MIM-104 PATRIOT: цифровой разум на страже неба (часть II)

Продолжение. Часть I здесь. РАБОЧАЯ ПРОЦЕДУРА: Типовая процедура перехвата аэродинамической цели (самолета или крылатой ракеты) зенитной ракетой PAC-2 выглядит следующим образом. Радар батареи обозревает назначенный сектор пространства – наиболее вероятный вектор приближения ...

Читать полностью

Источник

Оставить комментарий

Популярные посты:

nero

Актуальность курсов косметолога

ko444evnik

А. Рэндл Эллиот "Оборонительные Аванпосты США на Тихом океане" (часть 2)

von_hoffmann

5 апреля 1794 года, ровно 230 лет назад, в Париже были казнены вожди якобинцев

el_tolstyh

Советский народ ДнепроГЭС не для свиней это строил

amarok_man

Трагедия в Крокусе...Не поддаваться на фейки и вбросы...

morena_morana

Что ты ломаешься? Я же тебе нравился 25 лет назад

sozero

Мэр Петропавловска призвал жителей города срочно эвакуироваться

booky_moussy

Контрольная точка: Полночь

nefer

Пять тематических поездов московского метро, разноцветные и яркие

• Ранее
• Архив