Разработан уникальный способ запуска БЛА и крылатых ракет
ОАО «Летные испытания и производство им. В. С. Гризодубовой» в рамках ОКР «Соната» по заказу Министерства обороны РФ разрабатывает комплекс воздушной мишени, которая предназначена для имитации широкого круга воздушных средств нападения, летающих на высотах до 12 километров и в диапазоне скоростей от 250 до 850 киломметров в час. Тактико-техническим заданием предусмотрена имитация массового налета в виде строя из шести летательных аппаратов.
Катапульта, проверенная веками
В рамках ОКР была разработана воздушная мишень 128У6, которая представляет собой небольшую крылатую ракету с турбореактивным двигателем. Старт должен характеризоваться малыми затратами и при этом обеспечивать массовый запуск мишеней.
Для взлета с земли летательных аппаратов (ЛА), построенных по самолетной схеме, требуется первоначальный разгон их до так называемой эволютивной скорости, когда аппарат может оторваться от земли и лететь самостоятельно. Для ЛА, имеющих большие дозвуковые скорости полета в интервале от 600 до 1000 км/час, а это все современные реактивные самолеты, крылатые ракеты или БЛА с турбореактивными двигателями, эволютивная скорость достаточно велика – для современных пассажирских самолетов она находится в пределах 200–230 км/час. При этом гражданские лайнеры имеют возможность трансформировать крыло с помощью различных закрылков, предкрылков, снижая таким образом взлетную и посадочную скорости.
Беспилотные летательные аппараты, крылатые ракеты такую механизацию не имеют, поэтому проблема разгона их до эволютивной скорости стоит весьма остро. Существует несколько способов наземного старта:
- взлет по самолетному путем разгона на взлетной полосе;
- взлет за счет создания избыточной тяги, превышающей вес БЛА с помощью пороховых ускорителей;
- разгон летательного аппарата с помощью катапульты.
Для крылатых ракет применяется в основном пороховые ускорители, и это оправданно благодаря простоте и постоянной готовности к запуску. К недостатку можно отнести демаскирование места старта из-за дымового следа. Для БЛА, особенно многоразовых, применение пороховых двигателей для старта – дорогое удовольствие. Так, на воздушной мишени «Дань» твердотопливный ускоритель стоит около 700 тысяч рублей.
Поэтому получили широкое применение различные катапульты – на упругих элементах, пневматические, паровые, электромагнитные (рельсотроны). Все приведенные выше виды катапульт имеют внешние источники энергии и рельсовые направляющие, по которым движется разгоняемый аппарат.
БЛА Х-61 «Гремлин». Фото: google.com
Катапульты на упругих элементах используют чаще всего в качестве накопителя энергии резиновые шнуры. Имея достаточно простую конструкцию, данные катапульты используются только для разгона очень легких БЛА, имеющих малую эволютивную скорость. Это связано с малой энергоемкостью упругих элементов катапульты.
Пневматические катапульты достаточно эффективны для разгона БЛА и широко применяются в различных беспилотных комплексах. Однако они используют для разгона энергию сжатого газа, закаченную в баллоны высокого давления с помощью высоконапорных компрессоров, что само по себе небезопасно. Конструкция катапульты достаточно громоздкая и имеет малый ресурс агрегатов.
Паровые катапульты применяются на авианосцах. По сути это пневматические катапульты, использующие имеющуюся на борту энергию, вырабатываемую ходовыми паровыми котлами. Для запуска БЛА в сухопутных условиях их применение нецелесообразно.
Набирающие в настоящее время популярность электромагнитные катапульты имеют возможность управления ускорением ЛА, что очень важно для плавного и равномерного разгона пилотируемых самолетов. Для БЛА не столь критично изменение ускорения при разгоне, поэтому применение сложных и дорогих рельсотронов в комплексах беспилотных летательных аппаратов не оправдано. Все приведенные выше катапульты не приспособлены для группового запуска БЛА. Поэтому в мировой практике запуск беспилотников с турбореактивными двигателями осуществляется путем воздушного старта с авиационного носителя.
Примером могут послужить различного рода одноразовые радиолокационные ловушки (MALD, TALD и т. п.), широко применяемые в США с 90-х годов прошлого века. Но и желание использовать рой многоразовых беспилотников, имеющих большие дозвуковые скорости, имеет место. Известно, что в США активно развивается концепция так называемого летающего авианосца, который должен, по замыслу разработчиков, запускать с транспортных самолетов типа С-130 большие стаи беспилотников Х-61 «Гремлин», а после выполнения задания забирать их обратно на борт этого же самолета.
Роем беспилотников из миномета Пономаренко
Не вдаваясь в сомнительные стороны данной концепции, следует отметить, что пока в мировой практике доминирует воздушный способ запуска скоростных БЛА. В ОАО «ЛИИП» создан принципиально новый, не имеющий мировых аналогов способ запуска БЛА, использующих в качестве силовой установки турбореактивный двигатель.
Разгон летательного аппарата до скорости, достаточной для взлета, производится пусковой установкой, работающей по принципу миномета. Как любой классический миномет, пусковая установка не имеет никаких внешних источников энергии. Давление, необходимое для разгона аппарата по стволу, создается самим турбореактивным двигателем. Крылатая ракета устанавливается в стволе на уплотнительном пыже и фиксируется спусковым механизмом.
После запуска двигателя и вывода его на максимальные обороты газогенератор ТРД летательного аппарата через систему клапанов накачивает ресивер до давления около 1,7 атмосферы, после чего освобождается спусковой механизм и ракета разгоняется по стволу с перегрузкой до 30 g. После выхода из ствола пыж и пенопластовые ложементы отделяются, раскрывается крыло, и аппарат отправляется в полет.
Количество стволов, работающих на один ресивер, ограничивается допустимыми габаритами установки. На автомобильном шасси удалось разместить шесть стволов, и среди создателей он получил название «Орган».
Такой запуск имеет ряд заметных преимуществ по сравнению существующими способами. Во-первых, он малобюджетный. Стоимость расходных материалов, необходимых для запуска, не превышает 10 тысяч рублей.
Во-вторых, позволяет легко запускать группировки БЛА. Основное время занимает запуск шести двигателей дронов, которое составляет 3–4 минуты. После этого интервал между выстрелами не превышает 10 секунд. Поэтому шестиствольный миномет может за 4–5 минут выпустить рой из шести беспилотников.
В-третьих, способ и сама пусковая установка практически безопасны. Нет ни баллонов высокого давления, ни рвущихся тросов и тем более пороховых зарядов. Взрываться там просто нечему.
В-четвертых, запуск не создает демаскирующих признаков. Звук выстрела слышен как хлопок, а из ствола после выстрела в течение долей секунды выходят газы с температурой до 300о С.
Миномет имеет очень большой ресурс. В нем практически нет деталей, подвергающихся износу. В артиллеристских системах самым изнашиваемым элементом является ствол. В данном миномете по стволам разгоняются пенопластовые ложементы и пыжи, не наносящие серьезного урона внутренней поверхности. Время, когда на ствол действуют раскаленные газы, не превышает долей секунды. Поэтому ресурс даже трудно прогнозировать.
К недостаткам можно отнести большие габариты пусковой установки и особенно ее длину. Это обусловлено тем, что как во всякой пушке, начальная скорость определяется длиной ствола. Второй недостаток – это большое ускорение в стволе, доходящее до 300 м/с2. Под действие продольной перегрузки 30 g приходится рассчитывать всю начинку крылатой ракеты и турбореактивный двигатель. Но цена вопроса – простота запуска и другие преимущества данного способа – перевешивает все недостатки.
В настоящее время устройство прошло предварительные испытания в рамках ОКР. Проведено 8 успешных пусков крылатых ракет-мишеней 128У6 «Соната», подтвердивших простоту и безотказность способа.
Сеятель дронов
Концепция «летающего авианосца» вызывает сомнения
Создание стаи околозвуковых БЛА предполагается осуществлять с помощью воздушного старта из транспортного самолета С-130. Программа анонсируется как «Летающий авианосец». Процесс возврата должен осуществляться путем стыковки БПЛА с конусом, выдвигаемым из самолета-матки с последующим втягиванием аппарата в грузовой отсек транспортника специальным манипулятором.
Блестящая на первый взгляд концепция кажется идеальной с точки зрения создания стаи на неограниченном удалении от аэродрома и возврата их на самолет-матку в любом месте. Однако ближайшее рассмотрение приводит к удручающим выводам.
Во-первых, это уязвимость самого «Летающего авианосца». Транспортник в зоне боевых действий, даже без болтающихся на тросе конусов и манипуляторов, является отличной целью, а с гибелью самолета носителя вся стая БЛА обречена.
Ключевой слоган здесь – «вне зоны действия ПВО». При запуске беспилотников с высоты 3000 метров авиаматка должна находиться за 200 километров от ближайшего комплекса С-400. Таким образом, запущенные вне зоны действия средств ПВО беспилотники должны будут отмотать 200 километров до линии соприкосновения, прежде чем приступят к выполнению задания. А потом пролететь столько же назад до встречи с «летающим авианосцем». То есть реальная дальность полета «Гремлина» уже на 400 километров меньше заявленной.
Кстати, в различных источниках приводятся достаточно противоречивые сведения о ТТХ летательного аппарата «Гремлин». Указывается дальность полета от 500 до 1000 километров. Понятно, что если вычесть из этих данных 400 километров на обеспечение «вне зоны действия ПВО», то картина складывается не столь блестящая.
И последнее. Главная изюминка концепции «Летающего авианосца» – возврат летательных аппаратов на борт транспортного самолета на проверку оказывается фейком.
Сообщается, что за 0,5 часа будет возвращено на борт четыре БЛА. Во-первых, те, кто, когда-либо сталкивался с дозаправкой в воздухе, понимают, насколько это сложно даже для пилота, имеющего человеческий интеллект. Для бездушного автомата с «искусственным интеллектом» эта эквилибристика выглядит весьма сомнительно.
По сообщениям прессы, попытки пристыковаться к конусу на практике пока не удались. Но даже если стыковка будет отработана безукоризненно и заявленный темп возврата (4 ЛА за 0,5 часа) будет неукоснительно выдерживаться, легко подсчитать, что для затаскивания 20 БЛА потребуется 2,5 часа. Учитывая, что продолжительность полета дронов до 3 часов, сразу после запуска всей стаи нужно тут же забирать их по очереди обратно. И никакого намека на рой и выполнение задания где-то в отдалении. Просто запустил 20 штук и тут же начал их собирать назад. Иначе у последнего просто не хватит топлива на блестящий маневр возврата на матку. Реально на матку можно затащить 8 летательных аппаратов. Тогда на выполнение задания у «Гремлинов» останется хотя бы 2 часа. Но гонять большущий самолет из-за роя в 8 летательных аппаратов абсурдно.
Виталий Орлов
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 36 (899) за 21 сентября 2021 года
