Концепция облика беспилотного вертолетного комплекса радиолокационно-оптического обнаружения межвидового применения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 января, печатный экземпляр отправим 2 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (350) февраль 2021 г.

Дата публикации: 17.02.2021

Статья просмотрена: 96 раз

Библиографическое описание:

Мосиенко, С. А. Концепция облика беспилотного вертолетного комплекса радиолокационно-оптического обнаружения межвидового применения / С. А. Мосиенко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 8 (350). — С. 8-13. — URL: https://moluch.ru/archive/350/78658/ (дата обращения: 19.01.2022).



В статье приведен концептуальный облик перспективного беспилотного вертолетного комплекса радиолокационно-оптического обнаружения межвидового применения для Вооруженных Сил Минобороны России.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат вертолетного типа, радиолокационная станция, воздушная разведка, оптико-электронная аппаратура.

Введение. Решение сложной научно-технической задачи разработки перспективного беспилотного вертолетного комплекса радиолокационно-оптического обнаружения (БпВК РЛОО) межвидового применения требует огромных финансовых, материальных, людских и временных затрат. В связи с этим целесообразно выделить принципиально важные направления, определяющие облик перспективного БпВК РЛОО, реализация которых требует не только количественного улучшения показателей эффективности решаемых функциональных задач, но и использования принципиально новых конструкторских решений.

Принцип обоснования облика БпВК РЛОО

БпВК РЛОО применяется в системе разведывательного обеспечения войск Вооруженных Сил (ВС) и является перспективным средством подразделений разведки радиотехнических войск воздушно-космических сил (ВКС), соединений (воинских частей) артиллерийской разведки ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск (СВ), соединений, частей и подразделений морской авиации флотов, частей морской пехоты, а также частей особого и специального назначения, входящих в состав разведок флотов Военно-морского флота (ВМФ) [1–5].

Комплекс ботового оборудования (КБО) БпВК РЛОО использует бортовую радиолокационную станцию (БРЛС) и оптико-электронную станцию (ОЭС) в качестве основных источников информации для решения задач контроля воздушной, наземной и надводной обстановки, наведения на цель авиационных средств поражения. Эти задачи должны решаться на любом театре военных действий (ТВД): круглогодично, независимо от погодных условий и естественной освещенности, наличия дыма и пыли; непрерывно либо с заданной частотой обращения; на больших удалениях от точки запуска и в широкой зоне наблюдения, в том числе вне зоны ПВО противника; скрытно; в условиях активной радиоэлектронной борьбы (РЭБ); в реальном масштабе времени, путем передачи данных на мобильный (наземный) пункт управления с дальнейшей их трансляцией на автоматизированные системы управления (АСУ) командных пунктов (КП) всех видов Вооруженных Сил.

Составные части БпВК РЛОО обеспечивают выполнение следующих функциональных задач:

– обнаружение воздушных целей в свободном пространстве и на фоне земли (моря), измерение расстояний до них;

– обнаружение и сопровождение движущихся наземных и морских целей, в том числе средств воздушного нападения (СВН);

– измерение расстояний и азимутов наземных и морских целей;

– обнаружение и сопровождение постановщика активных помех;

– опознавание государственной принадлежности обнаруженных объектов;

– управление авиационными средствами поражения (АСП);

– ведение ближнего маневренного боя с использованием ракетного вооружения;

– осуществление целеуказания ракетно-артиллерийскому вооружению СВ и ВМФ;

– наблюдение за полем боя, контроль результатов действий ударных сил и средств путем использования оптико-электронной системы;

– предотвращение (срыв) возможных атак средств зенитных ракетных систем и комплексов и истребителей противника путем применения бортовых средств самообороны;

– обнаружение и слежение за объектами, скрытыми в лесных массивах, обнаружение заглубленных объектов и малоразмерных морских объектов путем применения многофункциональной радиолокационной станции с синтезированной апертурой;

– картографирование земной поверхности;

– оценка метеорологической обстановки;

– управление БпВТ в условиях применения противником средств РЭБ;

– передача радиолокационных данных в мобильный (наземный) пункт управления (МПУ) в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) передатчика;

– передача видеоданных в МПУ в режиме ППРЧ;

– прием навигационных данных от спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС в условиях применения противником средств РЭБ путем использования помехоустойчивой навигационной системы;

– автономный полет БпВК РЛОО в случае отсутствия канала управления «борт — земля»;

– пилотирование и навигация БпВК РЛОО во всем диапазоне условий его боевого применения — как одиночно, так и в составе группы;

– автоматический контроль состояния подсистем КБО;

– предотвращение столкновения БпВК РЛОО с другими летательными аппаратами в воздухе путем применения средств взаимодействия с ОрВД;

– автоматическое выполнение боевого задания при действии по заранее заданным целям с возможностью передачи управления БпВК РЛОО, разведывательным оборудованием и оружием операторам МПУ в любой момент времени;

– автоматическое выполнение заданных типовых маневров БпВК РЛОО (противоракетных, противоистребительных и противозенитных);

– обеспечение посадки БпВК РЛОО на площадки (безаэродромное базирование) не оборудованные наземными радиотехническими посадочными средствами;

– автоматический расчет безопасной высоты полета БпВК РЛОО с учетом рельефа местности, искусственных препятствий, температуры и атмосферного давления в соответствии с Федеральными авиационными правилами;

– оптимальный расчет маршрутов (времени пролета пунктов, расхода топлива) с учетом направления и скорости ветра;

– общий обзор зоны полетов БпВК РЛОО, включая рельеф местности, искусственные препятствия, топографические особенности ТВД с выводом информации о воздушных трассах нижнего и верхнего воздушного пространства, запретных для полетов зон, зон контролируемого пространства средствами связи и управления воздушным движением;

– коррекция полетного задания БпВК РЛОО в воздухе путем выбора боевых заданий из состава имеющихся на борту;

– информационное обеспечение и боевое управление БпВК РЛОО.

Принципы обоснования технического облика БпВК РЛОО (рисунок 1) были представлены автором в [4–5]. Оснащение современных и перспективных БпЛА бортовыми РЛС формирует требования по массогабаритным параметрам и определяет энергетику бортовых источников электропитания.

Для решения оперативно-тактических требований был разработан летательный аппарат вертолетного типа с основными техническими характеристиками, приведенными в таблице № 1. Указанные технические характеристики подтверждаются техническим условием на БпВТ. БпВТ был собран и прошел предварительные наземные и летные испытания в пилотируемом режиме. Испытания турбовального двигателя проводились в соответствии ОСТ.1.00210–76. Летные испытания вертолета включали в себя следующие элементы: полеты на привязи; руление на различных скоростях; полеты у земли; висение; развороты; полеты по прямой и по кругу.

Принцип обоснования облика БпВК РЛОО

Рис. 1. Принцип обоснования облика БпВК РЛОО

Синтезированный в соответствии с изложенными принципами концептуальный облик БпВК РЛОО был показан автором в работах [2–4]. БпВК РЛОО (рисунок 2) содержит: носовую часть фюзеляжа (1); центральную часть фюзеляжа (2); хвостовую балку (3) и килевую балку (4), оснащенную боковыми килями (5); турбовальный двигатель (6), размещенный в центральной части фюзеляжа; систему из двух соосных винтов противоположного вращения, на каждом из которых смонтированы втулки несущих винтов (7); полозковое шасси (9). В носовой части фюзеляжа (1) установлен радиопрозрачный обтекатель (8) и комплекс бортового оборудования.

На основе требований научно-исследовательских организаций Минобороны России к пилотируемым боевым вертолетам и в ходе выполнения НИР «Платформа-О», проводимой в инициативном порядке АО «ЦНИИ «ВОЛНА», автором статьи был проработан состав и структура КБО, вариант которой представлен на рисунке 3.

При разработке технического облика БпВК РЛОО согласно «Концепции создания научно-технического задела для перспективных вооружения и военной техники на период с 2016 по 2025 год», были реализованы принципы создания научно-технического задела в части базовых технологий: направленность на перспективу — отработаны технические решения реализации перспективных БпВТ; типажность — создан типоряд авиационных узлов и агрегатов для БпВТ; комплексность — сокращен временной цикл создания БпВК РЛОО за счет заблаговременно разработанных отдельных составных частей, модулей и блоков; высокий уровень готовности и реализуемости — малый объем доработки модулей КБО для БпВТ; межвидовость — разработан единый тип БпВТ межвидового применения.

Внешний вид БпВК РЛОО [5]

Рис. 2. Внешний вид БпВК РЛОО [5]

Поскольку сведения об элементах КБО и их технических характеристиках взяты из открытых источников (книг, статей, рекламных проспектов), реальные данные комплексов могут отличаться от рассматриваемых далее.

В состав КБО 1 входят пилотажно-навигационный комплекс (ПНК) — (2), система управления общевертолетным оборудованием (СУОВО) — (3), обзорно-прицельный комплекс (ОПЦ) — (4), бортовой комплекс связи и государственного опознавания (БКСиГО) — (5), бортовой комплекс радиоэлектронной разведки и индивидуального противодействия (БК РРиЭП) — (6), бортовая система объективного контроля и регистрации информации (БСОК) — (7), система управления оружием (СУО) — (8) и комплекс средств целевого разведоборудования (КСЦР) — (9). В состав ОПЦ входит бортовая радиолокационная станция (БРЛС) с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) и оптико-электронная система (ЭЭС).

Таблица 1

Основные технические характеристики БпВТ

Характеристика

Единица измерения

Значение

Мощность турбовального авиационного двигателя

кВт (л.с.)

180 (244)

Масса турбовального авиационного двигателя

кг

57

Практический потолок

м

3000

Максимальная дальность полета

км

330

Максимальная скорость полета

км/ч

160

Длина

мм

7108

Высота

мм

3350

Количество соосных несущих трехлопасных винтов

шт

2

Диаметр соосных несущих трехлопасных винтов

мм

7100

База шасси

мм

2670

Масса

кг

900

Полезная нагрузка при полном топливном баке

кг

700

Полная масса

кг

1600

Использование АФАР в БпВК РЛОО, давая возможность формировать электронно-управляемые диаграммы различной формы, позволяет решить комплекс проблем, включающих: возможность обеспечения высокоточного режима многоцелевого сопровождения на базе программируемого обзора пространства; одновременную работу БРЛС в нескольких режимах по воздушным, морским и наземным целям; управление мощностью излучения, адаптированное к конкретной целевой обстановке, и формирование многолучевых диаграмм направленности с провалами в направлении источников помех для решения задач радиоэлектронного противодействия.

В виду многообразия решений состав средств ПНК, СУОВО, БКСиГО, БК РРиЭП, БСОК, СУО и КСЦР в данной статье не рассматривается. По этой же причине в статье не рассматривается состав комплекса авиационного вооружения (КАВ), который определяется как авиационное оружие и совокупность специализированных устройств и систем, размещенных на летательном аппарате предназначенные для выполнения конкретной боевой задачи. КБО БпВК РЛОО выполнен модульным; замена модулей может быть выполнена непосредственно в условиях эксплуатации, что значительно снижает материальные и временные затраты на сервисное обслуживание и ремонт.

Из-за ограничения объема статьи, автор не раскрывает технические характеристики комплексов и систем входящих в состав КБО. Важно подчеркнуть, что возможности КБО определяются ресурсами по массе, габаритам и потребляемой мощности и возрастают при переходе от БпВК РЛОО, выполняющего роль воздушной разведки, к разведывательно-ударным БпВТ.

Комплекс бортового оборудования БпВК РЛОО

Рис. 3. Комплекс бортового оборудования БпВК РЛОО

Как следует из состава КБО (рисунок 3) и параметров таблицы 2, варианты проектного облика БпВК РЛОО определяются только составом КАВ, в который входит авиационное оружие, включающее установки авиационного вооружения и АСП обеспечивающие непосредственное поражение целей и решение вспомогательных задач

В качестве примера в статье приведена таблица 3, которая содержит результаты расчета общего веса полезной нагрузки БпВК РЛОО (с учетом средств КВО и КАВ). Например, вариант БпВТ РЛОО для ВМФ может иметь в составе АСП противолодочную корректируемую авиационную бомбу «Загон-2», вес которой составляет 120 кг. Таким образом, общий вес полезной нагрузи БпВК РЛОО, составит 582,8 кг.

При размещении на борту БпВК РЛОО авиационной управляемой ракеты «воздух-воздух» Р-73 и авиационного пускового устройства П-72–1Д общий вес КАВ составит 155 кг, при этом общий вес полезной нагрузи БпВК РЛОО — 617,8 кг. Управление и наведение ракетой на воздушную цель осуществляется БРЛС.

Таблица 2

Весовые характеристик КБО БпВК РЛОО

Наименование

Размерность

Значение

1. Пилотажно-навигационный комплекс

кг

27,5

2. Система управления общевертолетным оборудованием

кг

109,6

3. Обзорно-прицельный комплекс

кг

182,0

4. Бортовой комплекс связи и госпознования

кг

87,1

5. Бортовой комплекс радиоэлектронной разведки и индивидуального противодействия

кг

35,2

6. Бортовая система объективного контроля и регистрации информации (БСОК)

кг

4,0

7. Система управления оружием

кг

6,2

8. Комплекс средств целевого разведоборудования

кг

11,23

Итого

кг

462,8

При этом необходимо заметить, что в состав КАВ входит обзорно-прицельная система 4. СУО 21 является одним из основных элементов КБО 1 разведывательно-ударного БпВК РЛОО, обеспечивающим связь обзорно-прицельной системы 4 с АСП.

Таблица 3

Общий вес полезной нагрузки БпВК РЛОО

Наименование

Размерность

Значение

1. Комплекс бортового оборудования

кг

462,8

2. Комплекс авиационного вооружения

кг

237,2

Итого

кг

700 , 0

Заключение

Ни одна страна в мире в настоящее время не имеет БпВК РЛОО. Самые оптимистичные оценки показывают, что реализация БпВК РЛОО даже в развитой стране займет десятилетие. Как видно из [1–5], в настоящее время уровень научных исследований и конструкторских разработок в нашей стране не только не уступает мировому, но и превосходит его в ряде ключевых показателей. Рабочая конструкторская документация основных элементов комплекса бортового оборудования БпВК РЛОО разработана в соответствии ГОСТ РВ 15.203–2001, ей присвоена литера О1, что свидетельствует о высокой степени реализуемости БпВТ РЛОО. Поскольку контроль приемки изделий КБО осуществляется военными представителями Минобороны России, полученные результаты являются достоверными.

В этих условиях целесообразно интенсифицировать процесс создания такой техники в России — автор неоднократно подчеркивал ([1–4]), что временные затраты на проведение НИР по обоснованию технического облика, оценки технологических и финансовых рисков создания БпВК РЛОО в интересах Минобороны России в сложившихся реалиях не только нецелесообразны, но и вредны. Они могут стать не источником прогресса, а источником отставания от мировых трендов. Органы военного управления Минобороны России могут продемонстрировать пример смелости и дальновидности, приняв решение о начале полномасштабных опытно-конструкторских работ по созданию отечественного БпВТ и его оснащению необходимыми средствами, состав которых и может стать предметом исследования отраслевых научных организаций.

Литература:

1. Мосиенко С. А. Беспилотный авиационный комплекс дальнего радиолокационно-оптического обнаружения. — М., 2017. — 238 с.

2. Мосиенко С. А. Проблема ПВО ВКС ВС РФ: как сбивать группы боевых беспилотных летательных аппаратов // Молодой ученый, 2020. № 32 (322). С. 35–37.

3. Мосиенко С. А. Проблемы войск ПРО-ПВО ВКС РФ // Молодой ученый, 2020. № 31 (321). С. 23–26.

4. Мосиенко С. А. Технический облик авиационного зенитного ракетного комплекса на базе БпЛА вертолетного типа для войск ПВО ВКС РФ // Молодой ученый, 2020. № 31 (321). С. 26–31.

5. Мосиенко С. А. Беспилотный вертолетный комплекс радиолокационно-оптического обнаружения межвидового применения // Молодой ученый, 2021. № 5 (347). С. 51–56.

Основные термины (генерируются автоматически): общий вес, бортовое оборудование, система управления, авиационное вооружение, полезная нагрузка, состав, авиационное оружие, автоматическое выполнение, бортовая радиолокационная станция, бортовая система.


Задать вопрос