Perspectivas para el desarrollo de ATGM: ¿hipersonido u homing?

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Perspectivas para el desarrollo de ATGM: ¿hipersonido u homing?
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Anonim
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Los vehículos blindados de combate, principalmente tanques, han cambiado radicalmente el aspecto del campo de batalla. Con su aparición, la guerra dejó de ser posicional. La amenaza del uso masivo de vehículos blindados requirió la creación de nuevos tipos de armas capaces de destruir eficazmente los tanques enemigos. Los misiles guiados antitanque (ATGM) o los sistemas de misiles antitanque (ATGM) se han convertido en uno de los modelos más eficaces de armas antitanques.

En el proceso de evolución, los ATGM se mejoraron continuamente: aumentaron el rango de disparo y el poder de la ojiva (ojiva). El principal criterio que determina la efectividad del ATGM fue el método utilizado para apuntar la munición al objetivo, según el cual se acostumbra atribuir el ATGM / ATGM a una u otra generación.

Generación ATGM / ATGM

Se distinguen las siguientes generaciones de ATGM / ATGM.

1. La primera generación de ATGM asumió el control completamente manual del vuelo del misil por cable hasta que alcanzó el objetivo.

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2. La segunda generación de ATGM ya tenía control semiautomático, en el que el operador solo debía mantener la marca de puntería en el objetivo, y el cohete estaba controlado por automatización. La transmisión de comandos se puede realizar por cable o canal de radio. También existe un método para guiar el ATGM a lo largo de la "trayectoria del láser", cuando el cohete mantiene independientemente su posición en el rayo láser.

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3. La tercera generación incluye ATGM con misiles equipados con cabezales homing (GOS), que permiten implementar el principio de "disparar y olvidar".

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Algunas empresas separan sus productos en una generación separada. Por ejemplo, la empresa israelí Rafael refiere sus ATGMs Spike a la cuarta generación, destacando la presencia de un canal de retroalimentación con el operador, que les permite recibir una imagen directamente del buscador de misiles y realizar su retargeting en vuelo.

La transmisión de los comandos de control y las imágenes de vídeo se puede realizar a través de un cable de fibra óptica bidireccional o por un canal de radio. Dichos complejos pueden operar tanto en el modo "disparar y olvidar" y en el modo de lanzamiento sin adquisición preliminar del objetivo, cuando el ATGM se lanza desde detrás de la cobertura en las coordenadas aproximadas de un objetivo previamente reconocido, invisible por el operador ATGM, y el el objetivo ya se captura durante el vuelo de los misiles de acuerdo con los datos recibidos de su buscador.

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La quinta generación condicional incluye ATGM que utilizan algoritmos inteligentes para analizar imágenes de objetivos y designación de objetivos externos.

Perspectivas para el desarrollo de ATGM: ¿hipersonido u homing?
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Sin embargo, la atribución condicional del ATGM a la cuarta o quinta generación es más una táctica de marketing. En cualquier caso, la diferencia clave entre la tercera y la cuarta y quinta generaciones propuestas de ATGM es la presencia de un buscador directamente en el ATGM.

Ventajas y desventajas

Las principales ventajas del ATGM de tercera generación son la mayor seguridad y capacidad de combate del operador (portaaviones), proporcionada por la capacidad de abandonar la posición de disparo inmediatamente después del lanzamiento. Los ATGM de segunda generación deben proporcionar guía de misiles hasta el momento en que se alcanza el objetivo. A medida que aumenta el alcance, el tiempo requerido para "escoltar" el ATGM al objetivo también aumenta y, en consecuencia, el riesgo del operador (portaaviones) de ser destruido por el fuego de respuesta aumenta: un misil guiado antiaéreo (SAM), un proyectil explosivo (HE), una ráfaga de un cañón de fuego rápido.

Actualmente, en los ejércitos del mundo, se utilizan simultáneamente ATGM de primera y segunda generación. Esto es en parte una limitación tecnológica, cuando algunos países, incluida, desafortunadamente, Rusia, aún no han podido crear sus ATGM de tercera generación. Sin embargo, también existen otras razones.

En primer lugar, este es el alto costo de los ATGM de tercera generación, especialmente los consumibles: ATGM. Por ejemplo, el valor de exportación del ATGM Javelin de tercera generación es de aproximadamente $ 240,000, el Spike ATGM es de aproximadamente $ 200,000. Al mismo tiempo, el costo del ATGM de segunda generación del complejo Kornet, según varias fuentes, se estima en 20-50 mil dólares.

El alto precio hace que el uso de ATGM de tercera generación sea subóptimo al atacar ciertos tipos de objetivos desde el punto de vista del criterio de costo / eficiencia. Una cosa es destruir un ATGM por 200 mil dólares, un tanque moderno que vale varios millones de dólares, y otra cosa es gastarlo en un jeep con una ametralladora y un par de barbudos.

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Otra desventaja de los ATGM de tercera generación con buscador de infrarrojos (IR) es la capacidad limitada para derrotar objetivos sin contraste de calor, por ejemplo, estructuras fortificadas, equipos de estacionamiento, con un motor refrigerado. Los vehículos de combate prospectivos con propulsión eléctrica total o parcial pueden tener una firma IR notablemente más pequeña y "manchada", lo que no permitirá que el buscador IR sostenga el objetivo de manera confiable, especialmente cuando apunta a vapores y aerosoles protectores.

Este problema se puede compensar con la ayuda de la retroalimentación ATGM con el operador, como se implementa en los complejos israelíes mencionados anteriormente del tipo Spike, a los que el fabricante se refiere como la cuarta generación condicional. Sin embargo, la necesidad de que el operador acompañe al misil durante todo el vuelo devuelve estos complejos más bien a la segunda generación, ya que el operador no puede abandonar la posición de disparo inmediatamente después del lanzamiento del ATGM (en el escenario considerado, cuando los objetivos no son capturados por el ATGM). Los buscadores de infrarrojos son alcanzados).

El siguiente problema es típico de los ATGM de tercera y segunda generación. Este es un aumento gradual en la cantidad de vehículos blindados equipados con sistemas de protección activa (KAZ). Casi todos los ATGM son subsónicos: por ejemplo, la velocidad del Javelin ATGM en la sección final es de aproximadamente 100 m / s, TOW ATGM 280 m / s, Kornet ATGM 300 m / s, Spike ATGM 130-180 m / s. La excepción son algunos ATGM, por ejemplo, el "Ataque" y el "Torbellino" rusos, cuya velocidad de vuelo promedio es de 550 y 600 m / s, respectivamente, sin embargo, para KAZ, es poco probable que tal aumento de velocidad sea un problema.

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La mayoría de las KAZ existentes tienen problemas para alcanzar objetivos que atacan desde arriba, pero la solución a este problema es solo cuestión de tiempo. Por ejemplo, KAZ "Afghanit" de una familia prometedora de vehículos blindados en la plataforma "Armata" realiza la instalación automática de cortinas de humo, que interrumpirán por completo la captura del buscador o obligarán al ATGM de tercera generación a reducir la trayectoria, como resultado de lo cual caen en la zona de destrucción de la munición protectora de KAZ.

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Un problema aún más grave para los ATGM de tercera generación pueden ser los prometedores complejos de contramedidas óptico-electrónicas (COEC), que incluyen un potente emisor de láser. En la primera etapa, cegarán temporalmente al buscador de la munición atacante, similar a cómo se implementa en los complejos de autodefensa a bordo de la aviación del tipo President-S, y en el futuro, a medida que la potencia de los láseres aumente a 5 -15 kW y su tamaño disminuye, aseguran la destrucción física de los elementos sensibles a ATGM.

La lucha contra las prometedoras KAZ y KOEP puede llevar al hecho de que para la destrucción garantizada de un tanque, se requerirán 5-6, o incluso más, ATGM de tercera generación, que, teniendo en cuenta su costo, harán la solución de un combate. misión irracional en términos de criterio de costo / eficiencia.

¿Existen otras formas de aumentar la capacidad de supervivencia del operador ATGM (portaaviones) y, al mismo tiempo, aumentar su efectividad en combate?

ATGM hipersónico: teoría

Como dijimos anteriormente, la velocidad de la mayoría de los ATGM existentes es menor que la velocidad del sonido, para muchos ni siquiera alcanza la mitad de la velocidad del sonido. Y solo algunos ATGM pesados tienen una velocidad de vuelo de 1.5-2M. Esto presenta un problema no solo para los ATGM de segunda generación, ya que necesitan dirigir el misil durante toda la fase de vuelo, sino también para los ATGM de tercera generación, ya que su baja velocidad de vuelo los hace vulnerables a los KAZ existentes y futuros.

Al mismo tiempo, un objetivo extremadamente difícil para KAZ son los proyectiles de subcalibre emplumados perforantes (BOPS), disparados desde cañones de tanques a una velocidad de 1500-1700 m / s. Los ATGM, que tienen una velocidad de vuelo similar o incluso mayor, pueden convertirse en un objetivo no menos difícil para KAZ. Además, las capacidades de los ATGM hipersónicos para superar el KAZ serán aún mayores, ya que la presencia de un motor a reacción permitirá que el ATGM mantenga una velocidad promedio superior al BOPS, que comienza a ralentizarse gradualmente inmediatamente después de salir del cañón de un arma del tanque.

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Además, el tanque no puede disparar dos BOPS casi simultáneamente, lo que puede ser necesario para aumentar la probabilidad de superar el KAZ y alcanzar el objetivo, y para los ATGM, disparar dos ATGM es un modo de funcionamiento completamente normal.

Al igual que en el caso de BOPS, la destrucción del objetivo se llevará a cabo de forma cinética, lo que también se considera más efectivo tanto desde el punto de vista de superación de blindaje como para impactar en un objetivo detrás del blindaje, ya que es más fácil protegerse contra formas moldeadas. cargas que contra BOPS, y el efecto de blindaje de un chorro con forma puede no siempre ser suficiente, especialmente teniendo en cuenta los medios de contramedidas: blindaje multicapa, blindaje reactivo, pantallas de celosía.

A su vez, la desventaja de un ATGM con destrucción cinética de objetivos es la presencia de una sección de aceleración, donde el ATGM aumentará su velocidad.

Además de aumentar la probabilidad de superar el KAZ, romper la armadura y aumentar la acción de la armadura en el objetivo, los ATGM hipersónicos pueden prescindir del buscador incorporado, apuntar a través de un canal de radio o "rastro láser" y al mismo tiempo asegurando una mayor supervivencia del operador (transportista) debido al tiempo mínimo de vuelo de la munición

La diferencia en el tiempo de vuelo se puede ver claramente comparando este indicador con la mayoría de los ATGM existentes, que tienen una velocidad de vuelo de aproximadamente 150-300 m / sy los ATGM hipersónicos prometedores con una velocidad de vuelo promedio de aproximadamente 1500-2200 m / s.

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Como se puede ver en la tabla anterior, el tiempo de vuelo, por lo tanto, y el acompañamiento del operador de un ATGM hipersónico a una distancia de hasta 4000 metros es de aproximadamente 2-3 segundos, que es 15-30 veces menor que el tiempo de vuelo de un ATGM subsónico. Se puede suponer que el intervalo de tiempo especificado de 2-3 segundos no será suficiente para que el enemigo detecte el lanzamiento del ATGM, apunte el arma y dé un golpe de represalia.

Desde el punto de vista de cambiar la posición de disparo, 2-3 segundos es un período de tiempo demasiado corto para que el operador del ATGM de tercera generación se retire a una distancia suficiente para evitar la derrota si el golpe aún se realiza, que es decir, la presencia de un autoguiado en el ATGM de tercera generación no proporcionará ventajas decisivas sobre un ATGM con una velocidad de vuelo hipersónica.

Además, no es crítico que el operador pueda esconderse detrás de un obstáculo inmediatamente después del disparo, ya que los proyectiles de fragmentación de alto explosivo con detonación en la trayectoria se están generalizando cada vez más; en consecuencia, solo un cambio operativo de posición puede proteger al operador (transportista) del ATGM.

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Si hablamos de grandes alcances de disparo de ATGM, del orden de 10-15 kilómetros, lo que es importante principalmente para portaaviones, entonces también aquí, un ATGM hipersónico tendrá una ventaja, ya que es mucho más difícil derribar un ATGM. sistema de misiles antiaéreos (SAM) que, por ejemplo, el misil subsónico JAGM. También será difícil destruir el propio portaaviones, ya que la velocidad de vuelo del sistema de defensa antimisiles es menor o comparable a la de un ATGM hipersónico, lo que le da una ventaja al que ataca primero.

En el artículo Apoyo de fuego para tanques, BMPT "Terminator" y ciclo OODA de John Boyd, ya hemos considerado el impacto de la velocidad de cada etapa del trabajo de combate desde el punto de vista del ciclo OODA: Observar, Orientar, Decidir, Actuar. (OODA: observación, orientación, decisión, acción): un concepto desarrollado para el Ejército de los EE. UU. Por el ex piloto de la Fuerza Aérea John Boyd en 1995, también conocido como Boyd's Loop. Las armas hipersónicas cumplen plenamente con este concepto, proporcionando el mínimo tiempo posible en la etapa de ataque directo al objetivo.

Si los ATGM hipersónicos son tan buenos, ¿por qué no se han desarrollado todavía?

ATGM hipersónico: práctica

Como saben, la creación de armas hipersónicas se enfrenta a enormes dificultades debido a la necesidad de utilizar materiales especiales resistentes al calor, problemas de control, recepción y transmisión de comandos de control. Sin embargo, se desarrollaron proyectos de ATGM hipersónicos y con bastante éxito.

En primer lugar, podemos recordar el proyecto estadounidense del ATGM hipersónico Vought HVM, desarrollado en los años 80 del siglo XX por Vought Missiles and Advanced Programs y destinado a ser desplegado en helicópteros de combate, cazas y aviones de ataque. Se suponía que la velocidad del Vought HVM ATGM alcanzaría los 1715 m / s, la longitud del casco era de 2920 mm, el diámetro era de 96,5 mm, la masa del cohete era de 30 kg, la ojiva era una varilla cinética.

El proyecto avanzaba con bastante éxito, se llevaron a cabo pruebas ATGM, sin embargo, por razones financieras, el proyecto se cerró.

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Incluso antes, el proyecto competidor Lockheed HVM de Lockheed Missiles and Space Co.

El trabajo realizado no fue relegado al olvido, y en el marco del programa AAWS-H de la Dirección de Fuerzas de Misiles del Ejército de Estados Unidos, Vought Misiles y Programas Avanzados y Lockheed Missiles and Space Co, desde 1988, han estado trabajando en la creación de el Vought KEM ATGM y el MGM-166 LOSAT ATGM, respectivamente.

Se planeó colocar los misiles KEM en un chasis con orugas, la carga de municiones incluía cuatro misiles en el lanzador y ocho más en el compartimiento de combate. Se suponía que el campo de tiro era de 4 kilómetros. La longitud del cuerpo del cohete es de 2794 mm, el diámetro es de 162 mm, la masa del cohete es de 77, 11 kg.

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Finalmente, Lockheed adquirió Vought, después de lo cual la creación de un ATGM hipersónico continuó como parte de un solo proyecto LOSAT.

El trabajo en el desarrollo del ATGM del proyecto LOSAT se llevó a cabo de 1988 a 1995, de 1995 a 2004, se realizó la producción experimental del MGM-166A LOSAT ATGM, en paralelo, se trabajó para reducir la longitud del ¡Cuerpo ATGM de 2, 7 a 1, 8 metros y aumenta su velocidad de vuelo a 2200 m / s!

Las pruebas fueron bastante exitosas; de 1995 a 2004, se llevaron a cabo una veintena de pruebas para derrotar objetivos estacionarios y móviles a una distancia de 700 a 4270 metros. En marzo de 2004, se completó el programa de prueba, iba a ser seguido por un pedido de 435 misiles, pero el Departamento del Ejército de los Estados Unidos cerró el programa en el verano de 2004, antes del inicio de las entregas del MGM-166A. PERDIÓ ATGM a las tropas.

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Desde 2003, sobre la base del proyecto LOSAT, Lockheed Martin ha estado desarrollando un ATGM CKEM (Compact Kinetic Energy Missile) prometedor. El proyecto CKEM se desarrolló bajo el conocido programa Future Combat Systems (FCS). Se planeó colocar el CKEM ATGM en transportistas terrestres y aéreos. Se suponía que debía crear un cohete con un alcance de disparo de hasta 10 kilómetros y una velocidad de vuelo de 2200 m / s. Se suponía que la masa del CKEM ATGM no debía exceder los 45 kilogramos. El programa CKEM ATGM se cerró en 2009 al mismo tiempo que el programa FCS.

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¿Que tenemos? Según fuentes abiertas, se está desarrollando y probando munición con una velocidad cercana a la hipersónica para el prometedor complejo Hermes desarrollado por Tula KBP JSC. El campo de tiro de un ATGM prometedor será de unos 15-30 kilómetros.

El cohete del complejo Hermes presumiblemente está equipado con un sistema de guía combinado, que incluye un láser semiactivo y un buscador de infrarrojos, es decir, un ATGM puede ser guiado tanto a la radiación térmica del objetivo como a un objetivo iluminado por un láser, como guiado. proyectiles de artillería del tipo Krasnopol. En el futuro, se está considerando la instalación de un buscador de radar activo (ARLGSN). La masa del misil Hermes ATGM es de unos 90 kg.

Presumiblemente, la velocidad máxima del cohete será de unos 1000-1300 m / s, y en la sección final, de 850-1000 m / s. Esto no es suficiente para la destrucción cinética de objetivos bien blindados, por lo que el Hermes ATGM estará equipado con ojivas de fragmentación acumulativas y altamente explosivas “clásicas”.

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Todo lo anterior no permite que el ATGM de Hermes se clasifique como un ATGM hipersónico. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el diseño del Hermes ATGM se basa en el diseño del SAM utilizado en el sistema de misiles de defensa aérea Pantsir, para lo cual se declara un misil hipersónico con una velocidad superior a 5M. Presumiblemente, el cohete tiene la designación 23Ya6 y se crea sobre la base del cohete meteorológico MERA. La velocidad del cohete MERA alcanza los 2000 m / s, al final de la fase activa del vuelo todavía es superior a 5M, la altura máxima de ascenso es de 80-100 kilómetros. La masa del cohete MERA es de 67 kg.

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Se puede suponer que utilizando las soluciones utilizadas en el Hermes ATGM y el sistema de misiles hipersónicos Pantsir y el cohete meteorológico MERA, se puede crear un ATGM hipersónico con un alcance de aproximadamente 10-20 kilómetros y una velocidad de vuelo de más de 2000 m / s., con una guía combinada sobre el canal de radio y a lo largo de la "trayectoria del láser", con una ojiva cinética

En el futuro, las soluciones obtenidas se pueden utilizar para crear otros ATGM hipersónicos de diferentes clases para diferentes tipos de portadoras.

¿GOS o hipersonido?

¿Es posible combinar la velocidad de vuelo del buscador y la hipersónica?

Es posible, pero al mismo tiempo, el costo de tales ATGM puede volverse inasequible incluso para los ejércitos más ricos del mundo. Además, el calentamiento de la cabeza del cuerpo del ATGM hipersónico puede complicar significativamente la operación del buscador. Si el problema de calentar al buscador puede resolverse, entonces el campo de tiro probablemente será el factor determinante: para distancias cortas, se utilizará guía por canal de radio y / o "trayectoria láser", para distancias largas - guía combinada, incluyendo usando el buscador.

Si Estados Unidos prácticamente ha creado ATGM hipersónicos, ¿por qué no ponerlos en servicio?

Puede haber varias razones. Como se mencionó anteriormente, los ATGM con GOS en sí mismos pueden ser más efectivos, y la razón para rechazarlos, o al menos reducir su valor, puede ser un aumento en la efectividad de las contramedidas para los ATGM subsónicos y supersónicos. Aún así, Estados Unidos ha creado un ATGM con un buscador durante mucho tiempo y lo está utilizando de manera bastante activa.

Otro punto es que la tecnología para crear armas hipersónicas es muy avanzada. Si Estados Unidos hubiera lanzado ATGM hipersónicos hace 15 años y hubiera comenzado a usarlos en conflictos actuales, habría una alta probabilidad de que componentes o incluso muestras completas de tales productos terminen en manos de especialistas de Rusia y China, contribuyendo a la desarrollo de sus propias armas hipersónicas. Al mismo tiempo, como puede verse en la dinámica de la creación de ATGM hipersónicos, nada se tira a la basura en los Estados Unidos. Si existe la amenaza de una disminución en la efectividad de un ATGM con un buscador, Estados Unidos reactivará rápidamente el proyecto CKEM y lanzará la producción en masa de ATGM hipersónicos.

¿El ejército ruso necesita un ATGM con buscador?

Por supuesto que sí. KAZ y KOEP no aparecerán para todos y no de inmediato. Los ATGM con GOS brindan tácticas de uso mucho más flexibles: la posibilidad de disparar simultáneamente a varios objetivos a la vez, transmisión de video al operador (en realidad, reconocimiento), la posibilidad de retargeting en vuelo.

Pero, según el autor, la prioridad de desarrollo debe ser para ATGM hipersónicos, ya que puede surgir una situación en la que se produzca un aumento en la eficiencia de KAZ y KOEP con potentes emisores láser, un aumento en la efectividad de la armadura multicapa y la protección dinámica en conjunto. Reducir la probabilidad de alcanzar objetivos mediante ATGM subsónicos y supersónicos con ojivas acumulativas a valores inaceptablemente bajos. En otras palabras, contra un adversario de alta tecnología, los ATGM con GOS pueden volverse prácticamente inútiles.

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