Особенности развития авиационных средств оптико-электронного противодействия для винтокрылых летательных аппаратов ВС США

Майор С. Яшин

Одной из сложнейших проблем применения винтокрылых летательных аппаратов (ЛА) военного назначения является их защита от управляемых ракет класса "воздух - воздух" малой дальности и управляемых ракет зенитных ракетных комплексов (ЗУР, ЗРК) ближнего действия (в том числе переносных ЗРК). Развитие оружия указанных категорий происходит в том числе в направлении совершенствования средств управления им.

Для поражения воздушных целей в ЗРК используются различные системы прицеливания и наведения, функционирующие главным образом в инфракрасном (ИК) диапазоне электромагнитного спектра.

Типовой состав средств РЭБ на борту винтокрылых ЛА зарубежных стран

Вариант применения средств направленного оптико-электронною противодействия ракетной атаке 1. Обнаружение атакующей УР средствами информационного обеспечения. 2. ОЭП ИК ГСН, формирование ложного сигнала от цели. 3. Срыв наведения на цель. 4. Цель вне поля зрения ШС ГСН УР. 5. УР не представляет угрозы для вертолета.

Комплект индивидуальных средств защиты ЛА военного назначения США от ракет классов "земля-воздух" и "воздух-воздух" с ИК-головками самонаведения, как правило, включает два основных компонента: средства информационного обеспечения и исполнительные средства.

Одним из направлений развития средств РЭБ винтокрылых ЛА является их интеграция в единый бортовой радиоэлектронный комплекс (РЭК).

Развитие пассивных средств предупреждения о ракетной атаке и лазерном облучении, устанавливаемых на винтокрылых ЛА, - одно из наиболее перспективных направлений совершенствования системы противодействия управляемому оружию. Обнаружение факта пуска атакующей ракеты происходит в диапазонах 0,01-0,4 (ультрафиолетовый -УФ) и 4-14 мкм (ИК).

Станции предупреждения о ракетной атаке могут оснащаться датчиками, функционирующими как в ИК-, так и УФ-диапазоне электромагнитных волн (ЭМ6). Они способны функционировать на борту носителя как автономно, так и во взаимодействии с другими средствами РЭБ.

Особенностью некоторых станций предупреждения о ракетной атаке является отсутствие центрального устройства анализа и управления. Так, станция AAR-60 структурно состоит из отдельных модулей, каждый из которых оснащен ультрафиолетовым оптоэлектронным датчиком (УФ ОЭД) и локальным устройством анализа.

Если станция предупреждения о ракетной атаке функционирует совместно с исполнительными средствами РЭБ (например, в составе комплекса оптико-электронного противодействия - ОЭП), то информация о ракетной атаке используется для автоматического управления их работой.

На винтокрылых ЛА военного назначения зарубежных стран устанавливаются различные станции предупреждения о ракетной атаке, имеющие ряд общих особенностей:
- модульность конструкции, сравнительно малые масса (7-17 кг) и размеры;
- потребляемая мощность порядка 70-100 Вт;
- обнаружение атакующих ракет в секторах до 360° в азимутальной и до 180° в угломестной плоскости на дальности 3-10 км с угловым разрешением порядка 1° или меньше;
- в большинстве станций используются датчики, функционирующие в УФ-диапазоне ЭМВ.

К достоинствам УФ ОЭД можно отнести меньшие стоимость и массу, а к недостаткам - сложность комплексирования с бортовым РЭО по сравнению с аппаратурой ИК-диапазона. Кроме того, в УФ-диапазоне интенсивность излучения факела ракеты на несколько порядков слабее, чем в инфракрасном. Возможности по обнаружению атакующей ракеты зависят также от концентрации озона в атмосфере. Таким образом, дальность обнаружения ракеты при использовании УФ ОЭД существенно меньше, чем при применении ИК ОЭД.

Основной проблемой в применении средств предупреждения о ракетной атаке является достоверность идентификации факта пуска ракеты. Задача состоит в выборе полосы частот излучения, содержащей наиболее достоверную информацию, необходимую для выделения факела ракеты среди других источников энергии в полосе функционирования датчиков станции.

До настоящего времени не найден комплекс признаков в любой полосе частот излучения, который гарантировал бы вероятность правильного обнаружения ракеты, близкую к 100%, при нулевой вероятности ложных тревог.

В отдельный вид средств выделены приемники предупреждения о лазерном облучении LWS (Laser Warning System), которые предназначены для обнаружения и идентификации воздействия на носитель лазерных (когерентных оптических) средств прицеливания и управления оружием.

Принципы построения и работы станций предупреждения о лазерном облучении и ракетной атаке схожи, за исключением того, что оптоэлектронные датчики предупреждения о лазерном облучении предназначены для обнаружения и идентификации когерентного оптического излучения в диапазоне работы известных лазеров (0,5-1,8 мкм).

По состоянию на 2015 год информативных признаков атакующих ракет и лазерного излучения, отличных от тех, по которым происходит их отслеживание существующими средствами MWS (Missile Warning System) и LWS (Laser Warning System), не найдено. В этой связи деятельность зарубежных разработчиков рассматриваемой техники РЭБ в области модернизации направлена на создание новых средств предупреждения о ракетной атаке и лазерном облучении без значительных изменений принципов их функционирования.

Основными направлениями развития средств предупреждения о ракетной атаке и лазерном облучении являются:
- унификация оборудования (возможность эксплуатации однотипных станций на любом типе носителя);
- комплексирование возможностей средств предупреждения о ракетной атаке, лазерном облучении, а также обнаружения огня противника HFI (Hostile Fire Indicate) в одной станции.
- улучшение точности определения местоположения источника угрозы;
- увеличение дальности обнаружения;
- снижение вероятности ложных тревог;
- интеграция в бортовой РЭК;
- использование широкополосных матричных ОЭД;
- повышение скорости реакции на вновь появляющиеся угрозы;
- модульность и открытая архитектура построения.

Ряд направлений развития рассматриваемых средств РЭБ предположительно будет реализован в станции предупреждения об угрозах JATAS AN/AAR-59. Это, в частности, комплексирование средств предупреждения о ракетной атаке и лазерном облучении, а также засечки огня противника, которая заключается в обнаружении выстрелов из гранатометов и стрелкового оружия.

Возможности этих средств позволят с высокими быстродействием и точностью обнаруживать угрозы на различных режимах полета носителя в условиях сложной электромагнитной обстановки (большого количества естественных и искусственных источников ИК-излучений) в любых метеоусловиях.

Благодаря использованию матричных ИК ОЭД увеличилась дальность обнаружения атакующих ракет по сравнению с УФ ОЭД (оценочно до 10-15 км). Вероятность ложного обнаружения будет снижена за счет приема излучения от атакующей ракеты в двух ИК-поддиапазонах и усовершенствования алгоритмов обработки сигналов.

Основным недостатком станции AAR-59 является необходимость криогенного охлаждения ИК ОЭД, наличие которой увеличит ее массу и усложнит техническую эксплуатацию. Предполагаемыми носителями этой станции будут вертолеты ВМС США СН-53К, AH-1Z, UH-1N, MH-60R, MH-60S, а также транспортно-десантные самолеты (конвертопланы) MV-22 "Оспрей".

СВ США проводят модернизацию существующих станций предупреждения о ракетной атаке CMWS (Common Missile Warning Sistem) AAR-57 по программе QRC (Quick Reaction Capability). Эта программа, в частности, предполагает замену имеющихся устройств анализа и управления на устройства управления следующего поколения - Gen III ECU (Electronic Control Unit).

Главные особенности последних -высокое быстродействие и возможность комплексного управления средствами информационного обеспечения (ИО) - (LWS, RWS, MWS) и исполнительными средствами РЭБ (DIRCM, устройствами выброса расходуемых средств РЭБ).

Для защиты винтокрылых ЛА военного назначения в условиях возможного применения противником ЗУР и УР класса "воздух - воздух" с пассивными оптико-электронными ГСН задействуются активные средства ОЭП.

Широкое распространение получают также средства направленного ОЭП (DIRCM), принцип действия которых основан на использовании лазерного излучения в направлении на источник угрозы.

Особенностями средств направленного ОЭП являются:
- высокий энергетический потенциал лазерного излучения;
- возможность функционального поражения приемных элементов ИК ГСН, а также поражения (ослепления) операторов комплексов вооружения и стрелков при наведении лазерного луча на источник угрозы по информации от средств РЭБ ИО;
- обеспечение синхронизации со средствами РЭБ ИО для получения информации о направлении на источник угрозы;
- необходимость целеуказания на источник угрозы с точностью до нескольких угловых минут;
- возможность функционирования в составе систем, включающих несколько станций ОЭП;
- возможность совместного функционирования с устройствами выброса расходуемых средств РЭБ.

Одной из основных проблем применения средств направленного ОЭП наряду с необходимостью получения информации о направлении на источник угрозы является выбор вида модуляции ИК-излучения, соответствующей виду модуляции сопровождаемого ГСН УР сигнала от цели (для ГСН на основе модуляционных решеток (дисков)). Для решения этой проблемы в разрабатываемых средствах направленного ОЭП намечается использовать базы данных с видами модуляций. Подбор наиболее подходящего из них будет происходить автоматически с помощью следящего устройства, которое должно отслеживать траекторию атакующей ракеты.

Эффективным видом модуляции будет признан тот, который повлечет максимальные отклонения траектории атакующей УР от цели. В перспективных средствах направленного ОЭП функции следящего устройства предположительно будут выполнять средства РЭБ информационного обеспечения.

Наиболее распространенными средствами направленного ОЭП винтокрылых ЛА зарубежных стран считаются системы AN/ALQ-212 ATIRCM (Advanced Threat InfraRed Counter Measures) и AN/AAQ-24(V) LAIRCM/ NEMESIS.

Основными направлениями развития подобных средств являются:
- повышение быстродействия;
- использование лазеров, перестраиваемых в широком диапазоне длин волн;
- уменьшение размеров и массы;
- увеличение энергетического потенциала лазерного излучения;
- унификация оборудования (возможность использования на любом типе носителя, возможность согласованного функционирования с различными типами средств ИО и исполнительных средств РЭБ);
- модульность конструкции и открытая архитектура.

Ряд указанных направлений будет реализован в системе направленного ОЭП нового поколения CIRCM (Common InfraRed Counter Measures). Она предназначена для индивидуальной защиты винтокрылых ЛА от всех типов УР класса "воздух - воздух" и ЗУР с пассивными ИК ГСН, в том числе матричными, и может состоять из одной-шести станций направленного ОЭП. Эта система имеет сравнительно малые размеры и массу.

Система CIRCM будет полностью совместима с различными средствами информационного обеспечения, в том числе со станцией предупреждения о ракетной атаке AN/AAR-59 JATAS и исполнительными средствами РЭБ, и будет иметь открытую архитектуру с возможностями наращивания оборудования и модернизации.

Для защиты винтокрылых ЛА от УР с оптическими ГСН используются ложные тепловые цели (ЛТЦ), представляющие собой патроны различного калибра, снаряженные пиротехническими составами.

С появлением на вооружении систем ПВО управляемых ракет с ГСН, оснащенных матричными фотоприемниками, в ведущих западных странах были развернуты работы по созданию многоэлементных ложных тепловых целей. Преимуществом данных ЛТЦ является создание пространственно разделенных источников со спектром ИК-излучения, близким к спектру излучения двигателей ЛА. Кроме того, разрабатываются ЛТЦ с использованием пирофорных источников излучения.

Такие цели, унифицированные по калибрам, включаются в состав комплексов оптико-электронного противодействия вертолетов и конвертопланов. Основным способом применения этих ЛТЦ является их залповый отстрел по полученной информации о факте пуска УР, выдаваемой средствами ИО.

В течение прогнозного периода развитие средств ОЭП будет характеризоваться следующими особенностями:
- интеграция средств информационного обеспечения и исполнительных средств РЭБ в бортовой радиоэлектронный комплекс;
- унификация оборудования, заключающаяся в возможности использования однотипных средств на различных типах носителей;
- минимизация размеров, массы и количества функциональных устройств при создании комплексов ОЭП;
- снижение вероятности ложных тревог;
- повышение точности определения координат источников угроз;
- повышение эффективности опто-электронного противодействия средствам управления оружием.

Интеграция средств РЭБ в бортовой радиоэлектронный комплекс предусматривает:
- организацию единой системы управления и индикации (IADS), в которой концентрируется информация от различных бортовых датчиков, включая датчики средств РЭБ информационного обеспечения и прицельно-навигационного комплекса;
- централизованное назначение и распределение различных видов противодействия для каждой угрозы.

Сложность интеграции заключается в необходимости корреляции информации об угрозе, поступающей от датчиков бортового РЭК. Так, информация об одной и той же угрозе, поступающая от датчиков, функционирующих в различных диапазонах ЭМВ, может интерпретироваться IADS как несколько угроз.

Для решения данной проблемы разрабатываются новые алгоритмы обработки сигналов.

Минимизации размеров, массы и количества функциональных устройств будут способствовать:
- комплексирование возможностей различных средств РЭБ информационного обеспечения в минимально необходимом количестве отдельных устройств, создание универсальных средств предупреждения об угрозах, позволяющих обнаруживать атакующие ракеты (MWS), лазерное излучение (LWS), а также осуществлять "засечку огня противника" (HFI), заключающуюся в обнаружений и идентификации стрельбы из гранатометов и стрелкового оружия;
- отказ от использования средств ненаправленного оптико-электронного противодействия и широкое применении лазерных средств ОЭП, что обусловлено низким энергетическим потенциалом первых, распространением матричных ГСН УР класса "воздух -воздух" и ЗУР, повышением точности определения координат источника угрозы средствами РЭБ информационного обеспечения;
- использование универсальных устройств управления различными средствами ИО и исполнительными средствами РЭБ, таких как Gen III ECU.

Снижение вероятности ложных тревог и ошибки определения координат источников угроз будет обеспечиваться за счет применения новых технологий в оптоэлектронных датчиках, таких как матричные ИК-приемники, функционирующие в двух ИК-поддиапазонах а также более совершенных алгоритмов обработки сигналов.

Повысить эффективность оптико-электронного подавления намечается с помощью высокопотенциальных лазерных средств ОЭП с автоматическим выбором видов модуляции, а также путем комплексного использования лазерных и расходуемых средств ОЭП.

Таким образом, средства оптико-электронного противодействия индивидуальной защиты летательных аппаратов - это один из существенных факторов обеспечения живучести в условиях противодействия средств ПВО малой дальности и ближнего действия, а также в непосредственной близости от линии боевого соприкосновения. Основными тенденциями развития средств ОЭП являются отказ от ненаправленных средств подавления, а также создание систем, состоящих из датчиков и лазерных станций подавления, распределенных по борту носителя.

Зарубежное военное обозрение. 2016, №10, С. 67-72

• Перспективы развития авиационных групповых средств радиоэлектронной борьбы ВС США (2015)
• Взгляды военного руководства США на применение авиационных средств РЭБ (2016)
• Бортовые радиоэлектронные средства защиты летательных аппаратов (2016)
• Авиационные групповые средства РЭБ вооружённых сил США (2016)
• Перспективы развития авиационных средств РЭБ ВС США (2017)
• Перспективы создания новых воздушных платформ РЭБ для ВС США (2005)
• Средства электронной войны ВМС США (2000)
• Разработка самолёта РЭБ ЕА-18G «Гроулер» ВМС США (2007)
• Перспективный комплекс РРТР и РЭВ сухопутных войск США «Профет»
• Автоматизированные системы обработки и анализа разведывательных данных ASAS