О дроновой болезни и средствах лечения (ВладиславЛ)

Более сложный уровень, перевод статьи ВладиславЛ.
Слова и предложения в <…> девственные.

О "дроновой болезни" и средствах её лечения. Дополненная версия от утра 22 июня 2019

Как минимум, третья статья, где объясняется, что нужны другие методы борьбы против роевых атак дронов. 

Одна из старых конструкций (сейчас запатентованы и мелкой серией выпускаются) 40мм сеткомёты до 200м дальности. Эффективны разве против совсем мелких дронов, которые стоят 1/5 от стоимости подобных выстрелов+оружия. Да и попасть.
[рис. в источнике]
Более современное решение - сеткомёт 40мм с гранатой дистанционной активацией ПЕРЕД непосредственно дроном. Разработка и, видимо, мелкосерийное производство США:
[рис. в источнике]

Один дрон сбить можно. Можно 30. Но когда у вас, скажем, 500–2000 штук вывалилось из малозаметных крылатых ракет или с борта авиалайнера за 100 км - и они идут на защищаемый объект - дронов слишком много для традиционных систем; нужны более массовые решения. 

Рассмотрены бегло традиционные - ракетные - решения. Без важных и, тем более, ряда ключевых деталей. Они для отчётов (если будет сквозной заказ, годный к исполнению внутри русского сектора Земли). 

Решения КАЗ и решения РЭБ опущены, ввиду недостатка информации в открытых источниках и деликатности данной сферы. 

Также упомянуты пассивные - старые и новые - меры борьбы с дронами; делается не количественная, а качественная оценка их эффективности. 

В статье не упоминаются средства, которые существенно превышают технологический уровень текущей человеческой цивилизации, даже если они возможны к постройке на 6–7 техукладах (иногда и предыдущих). 

В основном все средства поражения можно подразделить на средства с переносом масс и без оного.

РЭБ — единственное, что может пока эффективно сдерживать мелкие дроны; но лишь пока, т.к. как системы по полёту роя - с определением ими самими координат на местности - имеются. Даже сетки и подобные средства нельзя считать высокоэффективными. Сделают дырки, и через них сигать на цель - скажем, радар – будут; или могут выламывать его ударными ядрами с расстояния. 

В Швеции испытывали суббоеприпасы от Bonus 155 мм - боеприпас пробивает с 90 м тонкую сталь. Причём, в случае АФАР, будут повреждены не только часть элементов (при определённой конструкции это некритично), но и системы за ней, кабеля; что заставит серьёзно изменить конструкцию, делать РЛС распределёнными в целом. 
Нашёл лишь эти испытания на 90 и 120 м (не нашёл уже на Ютубе). Там лист 10–15 мм пробивался — крыша десантного отделения БМП современных или ЗРК.

СРЕДСТВА С ПЕРЕНОСОМ МАСС

Общее - дроны совершенствуются постоянно. Впрочем и из потолочной плитки или из бутылок дрон - помимо малой заметности - часто имеет иключительно высокую объёмную прочность. Пример крыла дрона, распечатанного вспенивающимся филаментом на FDM принтере: 
[рис. в источнике]

У него (и подобных) обеспечивается возможность выдержать ДЕСЯТКИ картечин, пока вы не попадёте в двигатель или батарею.

Если УАБ, то они ещё более "дубовы" - площадь эффективного поражения, даже при 1-2кг БЧ (достаточной для любого ЗРК, с КАЗ в т.ч.), может составлять менее 20см2. Всё равно что убить воробья (да будут живы птички!), стреляя со 100м 12 калибром 8мм картечью – маловероятно, даже если вы точно прицелились.

Обстрел, как правило, ни к чему не приводит, даже если конструкция неоптимальна - эффект будет немногим больше, чем обстрел данных мелких РУ моделек, пускаемых через фейерверк. Кстати, для моделек горящие куски далеко небезобидны:

А вот уже, повторюсь, обстрел огнестрельным автоматическим оружием в США на полигоне, калибр до 50.

Учтите, что самолётик идёт у цели на малой (1/2-1/5) от скорости реального дрона. И не в лоб, а параллельно, т.е. значительно более заметен. Бить сотни штук маневрирующих дронов намного сложнее. Подобные роевые атаки в мире будут только учащаться. И я писал и говорил о том с 2003. При сотнях они сомнут любые ПВО, если РЭБ не сработает, что в ближайшем будущем уже возможно для площадных целей; и совсем необязательно что в Хмеймиме - могут и в конкурентных, и в политических целях (как частниками мелкими, так и организациями, госсистемами) проводится. Британцы отрабатывали на собственном аэропорту его блокировку.

РАКЕТНОЕ РЕШЕНИЕ

Является наиболее традиционным надёжным решением на 2019 год.

Близкой к 100% эффективность не имели ни Железный купол, ни ВВС Израиля, ни Панцирь, тем более Пэтриот; зато их имел "Тор", чьё предназначение - как раз защита от КР и ВТО прочего. Единственно - стоимость ракеты очень высокая; их мало (как на ПУ, так и всего выпускается), т.е. рой прорвёт, как и Айрон, и все прочие ракетные системы.

Для боеголовок - судя по мнению "геннадия гущина" с ВПК.нейм - будет гиперзвуковая (та что справа).
[рис. в источнике]

<Две другие, видно, имеют диаметр существенно меньший. С по-видимому бОльшей - слева и с более мощной/навороченной БЧ - в середине.>

Кроме того, можно вспомнить про Фломастер, где 3км/с у стержня для уничтожения УАБ и КР, противорадиолокационных ракет, в т.ч. идущих на низком, скажем 7М, гиперзвуке.

Не удивлюсь, что в пакете нечто подобное, но с бОльшей массой; и стержневой, которая более оптимальна по дронам, с моей точки зрения:
[рис. в источнике]

То, что нужны калибра 57-80мм в десятки раз более дешёвые ракеты, <число> на защищаемом объекте до тысяч (кроме сетей и прочего РЭБ), я говорил полковнику из ПВО ещё в 1999, как и по артилерии с УАС. Ничего не выполнено. Разве независимо уже РЭБ у кого хватило ума поставить.

По более ранним:
[рис. в источнике]
Картинка скачана с грызунского сайта: https://i.snag.gy/o0x6if.jpg

Наиболее дешёвыми ракетами являются корректируемые по лучу, сделаные на базе НАР Hydra 70 - они могут поражать крупные маломаневренные дроны. Пример - серийные APKWS (в случае дистанционного подрыва при прохождении перед дроном) и им подобные, вплоть до Турции разработанные. 

В РФ это скорее на базе 80мм НАР. Впрочем, с учётом низкой стоимости старых 122мм ракет от РСЗО "Град", ожидаю нечто подобного на них; т.к. цена сравнима (порядка 25г золотом без ГСН), а БЧ - больше по мощности в несколько раз - даст по устойчивым дронам с иной БЧ до 6м сплошного поражения радиус (против 3-4).

Когда у вас сотни и тысячи дронов в атакующей волне, то НИКАКИХ - с обычными БЧ - ракет не хватит. Да и термоядерные/нейтронные ненадолго - разве самим успеть запустить ракеты.

МЕТАТЕЛИ

Варианты с орудиями высокой баллистики

Имеют преимущества по дальности поражения. В случае 57-76мм, она может достигать 2 и более километров (по дрону 3м размахом, идущем на 0,4М) даже без применения УАС - лишь применяя высокоточный воздушный подрыв. Вполне годятся для десятков дронов крупных - примерно как в случае Хмеймима, - но не от массовых роёв из сотен.

С места - прицельный с коррекцией - темп стрельбы не выше 30-50 выстрелов в минуту:

Также интересна итальянская ЗСУ Draco. Но там темп не превышает - при прицельном огне - и 15-20 выстрелов в минуту. Ввиду выбранного колёсного шасси - коррекция не менее 2-3с после каждого выстрела, если требуется стрельба на пару км, с точностью не ниже +-1,5-2 м зоны поражения. БК меньше в 1,5-2 раза - по сравнению с 57мм (предельно 90 выстрелов). <В автомате не более десятков>.

<Без оптоэлектронного подавления примерно так, есть управляемые снаряды. Стоимость оных выше, чем стоимость корректируемых ракет на базе 70мм Hydra, поэтому популярности нет и не предвидится.>

Из зарубежных, пожалуй - по цена/качество - можно отметить иранские 57мм пушки с радарным/оптоэлектронным наведением.

Новые машины не понравились военным и их забанили. Стрельба 57мм - кроме как с упоров прицельной не может вестись; и два снаряда с малым временем задержки - это высокая вероятность поражения цели, включая КР; вопрос в пристрелке точности приводов и точности выдачи координат. 

В принципе, крупные самолёты способны - при темпе на <спаруку> не более 40 снарядов/минуту - сбивать на пределе досягаемости.
[рис. в источнике]

Также они имеют 35мм автоматы в числе порядка 1000штук.

по

Калибр 35-40мм имеет эффективную дальность поражения в пределах 0,5-1км. В данном случае 35-40мм немецкий Mantis показан как решение обороны авиабаз:
[рис. в источнике]

Нечто подобное имеют на вооружении британцы, шведы, <некоторых> другие страны.

Варианты с орудиями низкой баллистики, мортирами и картечницами:

Простейшим вариантом являются КАЗ, особено когда они сопряжены со средствами ослепления от радио до УФ диапазонов:

К дальним можно отнести 2003 года испытание 40мм высокоскоростного гранатомёта на 96 гранат. Полагаю прежде всего для обороны кораблей от КР. Возможно до 200-400м (в зависимости от цели) предельная эффективная дальность в случае точного подрыва и управляемости блоков.

Дроны против дронов.

Карнивора описана много кем, в т.ч. автором данной статьи, <представляющий> фактически самозарядный карабин Вепрь-12. Cудя по конструктиву делали авиамодельщики из тех кто занимались бойцовками - всё предельно лаконично и по барабану на аэродинамику, если есть двигатели, зато более-менее работает. Я бы заменил карабин на 43мм гранатомёт ГМ-94, сделав его самозарядным; это несложная пневматика с приводом от гадов при выстреле, причём отдельно, с ресивера - так было бы мягче, ибо летит, а не в руках; под гранаты специальные, в т.ч. с сетками и нитями с прочим.

Помимо Карниворы, есть значительно более дешёвые решения, что подобное делается, буквально из потолочной плитки или картона гидрофобизировнного; он к слову при определённой обработке имеет большую удельную прочность, чем дюралевые крылья с сотовым заполнителем. Вдобавок радиопрозрачен, и в десятки-сотни раз, чем пропитывать - какова технология дешевле в конструкции. В целом напоминает первые королёвские ракеты начала 1930-х:
[рис. в источнике]
и ещё больше ракету 3М6 от ПТУР Шмель:
[рис. в источнике]

Возможно для пехотных подразделений или, чтобы хоть как-то прикрыть объекты, - это вариант. Кстати универсальный, т.к. на небольшой дальности он вполне может заменять ПТУР 1-2 поколений при скорости цели до 60-70км/ч. 

Фагот стоит не так и мало на мировом рынке вооружений - 70-90г золотом в той или иной валюте; да и даже древняя малютка это как минимум 8-10г золотом. Тут же можно уложиться - в зависимости от ТТХ и квалификации авторов проектов в крупной серии - в первые граммы, фактически в цену АСУ и приводов+двигателя. 

Коллега на ВПК-нейм писал что с его, ракетчика, точки зрения реально в 7тыс рублей уложиться для небольшой ракеты с РДТТ на дешёвом топливе (такие действительно есть, стоят десятки рублей за кг смеси, в конце концов, в пионерском детстве кто-то из читателей запускал "карамельки"), что явно симпатичнее сотен тысяч рублей даже за простые ракеты.

Минуса два главных:
- малая скорость средства перехвата позволяет брать лишь относительно малоскоростные или прямолетящие цели

- малый двигатель означает небольшую - первые сотни грамм нагрузку, что резко повышает требования к точности перехвата (в самом простом случае это могут быть и крылья дрона-перехватчика). Правда, как он будет рубить дюралевый профиль 30х30х1,5 или угле- или стекло-пластиковые арматурные (уже применять пробовали для моделей) стержни - мне пока непонятно - т.е. такая атака многоразова лишь против совсем пенопластовых дронов; или на борту хотя бы 43мм придётся гранату с картечью или сеткой размещать.

Третий вопрос, менее очевидный - что делать с сотнями запущенных после перехвата?

Сажать на ленточный парашют, усеивая землю под зоной применения; как собирать; кто будет брать в руки опасные железки? Долго и опасно.

Самоуничтожение? Не напасёшься,

Как только автоматическая посадка+перезарядка, т.е. люди не подходят к ним, то это несколько иной ценовой диапазон (скажем от 3-4г золотом как минимум). Стоимость наземного комплекса с "авиакрылом" из 200-500 машин, в зависимости от ТТХ дронов и условий эксплуатации, может доходить до стоимости Панциря, что нездорово, ввиду того, что числом и эти могут быть задавлены.

Пушечно-картечное решение

Австралия/США (старое немецкое решение 16-17 веков)

БК кончается быстро, но в момент работы до 100м может обеспечить в секторах при 10-12 таких установок довольно плотное прикрытие. Ценник очень высок.

СРЕДСТВА БЕЗ ПЕРЕНОСА МАСС

Лазерные системы не панацея.
Когда у вас идёт на цель 500-50 000 шт, в последнем случае цель - авианосный ордер - ракеты, снаряды быстро кончатся, а лазерная - это несколько секунд на каждую цель, в идеальных условиях полигона, кроме того при мерах на дронах до минуты-полутора экспозиции - пока стоят лишь на 30-35кВт и будут максимум 150-200. Импульсные имеют ряд ограничений, например, проблема лучевой стойкости; как следствие очень дорогая кристаллическая оптика.

Пример НЕСУЩЕГО абляционного покрытия, в данном случае РДТТ. Видел и делал тоньше: в частности, моё первое изобретение в 3-4 классе - многослойная тепловая защита с фазовым переходом. 
Фастовец рассказывал о том, как русские будут летать в Космос на многоразовых:
[рис. в источнике]

Средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ).

РЭБ, причём высокоэффективная, с возможностью как зайти в сеть, так и просто сжечь рулевые машинки, если они применяются, нужна ОБЯЗАТЕЛЬНО для того чтобы УАБ с ценой 0,05г золота за шт. не закидали; там вся управляющая система - не более, чем один чип (гибридный или нет), залитый смолой, как в часах китайских.

Но это не от всех спасёт. Радиоканалы могут по определению отсутствовать, как и оптические; либо использовать диапазоны не перехватываемые; либо вовсе отсутствовать. Такие, более сложные, будут уже до грамм золота; но, всё равно, дешевле своей цели рой будет в десятки-тысячи раз. 

В США подобные работы шли с 1960-х годов. В частности, Майнард Хилл имел и открытые и закрытые работы по дальней навигации для сверхмалых машин; а в начале 2000-х перегнал через Атлантику дрон с массой 6,5кг. Более 3000км дальность; и заметность - если бы покрасил двигатель - была бы близкой к заметности воробья или колибри.

К особым средствам - между РЭБ и ускорителями - можно отнести мазеры высокой яркости на свободных электронах. Если упрощённо, то схема - что с рентгеновским, что с микроволновым излучением - примерно такая:
[рис. в источнике]

Характерные размеры небольших установок, имеющих требуемые параметры пучка, начинаются от примерно таких:
[рис. в источнике]

Средняя мощность не впечатляет, есть и поярче, чем в данном случае. Зато в импульсе могут быть тераватты; причём, <может быть сфокусирована на очень малой части в т.ч. ЛА выводя из строя управляющие электронные системы несмотря на любые защиты.>

УСКОРИТЕЛИ

Еще в ельцинско-чубайсовский угар была защищена дипломная работа, ставшая докторской, а именно: посвящённая выводу пуска ультрарелятивистских заряженных частиц за пределы атмосферы. За неё дали докторскую. Краткое описание было не то в УФН, не то в Квантовой электроники - открытых журналах, опубликовано. Сие может быть применено для поражения, как минимум, со стационарных объектов; или, в перспективе, крупных кораблей. Работы ведутся, и интерес не только с точки зрения астрофизики, в работах принимают участие в т.ч. нацлабы США:

Вариантов поражения основных два - собственно пучком, <пока дальность разве по ЯБЧ больше десятков км будет, нужны определённые условия, большой атомный номер к примеру, как часть условий>

<и вызываемыми пространственно-временными эффектами - последние могут выдавать выход энергии весьма высокие, на порядки большие чем были затрачены, фокусировать данную энергию на выбранную область как в пространстве так и во времени со всеми вытекающими для руководств - с моей точки зрения вселенная из развёрнутой одной точки по мнению Дежана Стойковича одномерна и возможно влияние со сколь угодно высокой точностью, переписывались, т.к. мне кажутся ошибочными некоторые позиции его представления. Могущие иметь неприятные последствия, которые не смогут удалить. Судя по всему петля есть и они раширяют возможности.>

Так или иначе, а пара ускорителей в Восточной Европе уже построена, должно было быть 3-4; видимо в рамках новых моделей для требуемой точности того, что есть, хватит. Могут быть применены в рамках ПРО. В будущем - и против дронов, т.к. размеры будут сильно сокращаться при росте ТТХ; <если будет пусть и негласный отказ от насильтсвенно, были смерти более 15 учёных крупнейших, навязанных более ста лет назад, ложных как флогистон и теплород в 18 веке, представлениях.>

Выводы:

1. Средства перехвата дронов имеют тенденцию расти экспоненциально по стоимости в случае высокоскоростного и - кроме дроновых и без переноса масс - дальнего перехвата. 

Вместо дальностей - десятки-первые сотни - для КАЗ доступно до нескольких сотен метров, в перспективе до километра. Всё что дальше сотен метров - требует значительных затрат средств; или дроны роя, от которых защищаются, должны быть малоскоростными и малоподвижными. 

Скоростной дальний, более 10км перехват пригоден лишь против дронов с ценой выше 0,5кг золота/шт. С учётом того, что в РФ денег до работ 1/30 (от того что НАТО тратит) доезжает - это не более 15-20г золота на решение для надёжного перехвата дрона. 

В данную сумму может уложиться 40мм корректируемая граната; или дистанционного подрыва 57мм снаряд - если не будет тотального попила и необоснованных хотелок. 

Механический, 100% устойчивый к любой РЭБ, счётчик оборотов снаряда (дающий точность до нескольких метров) до досыла в патронник выставляемый, стоит не более 1тыс рублей, при массовом производстве. Электронный - несколько десятков рублей; даже в защищённом (без полупроводников) варианте в пределах сотни.

2. Те средства, которые хороши против одних дронов, малоэффективны или вообще нисколько не защищают от других. 

Имеется градация по размерам, типам, скорости полёта и возможности маневрирвоания. Существеннейшим фактором является число дронов и типы атак. Это тема отдельного серьёзного НИР с натурными испытаниями. Нигде по-серьёзному их не проводят.

3. ПТРК особено дозвуковые будут иметь крайне невысокую эффективность. 

Система которая рассчитана на перехват даже десятков дронов спокойно может взять ПТРК, даже сверхвуковой. 

Наиболее высокие шансы преодолеть такой своеобраный "дальний КАЗ" имеют с энного расстояния малогабаритные ракеты кинетические; из того что в предсерийном состоянии - Фломастер. Тяжёлая, примерно 200 фунтовая (чуть менее 100кг) КЕМ выпускалась, но была крупной со скоростью 1,5км/с; СКЕМ серийно не выпускалась. 
Из старых - высоки шансы у БОПСов автоматических пушек очередей.

4. Появятся реконфигурируемые и амфибийные дроны, - в том числе постоянного "проживания", - против которых нужно будет иметь несколько разных систем обнаружения и защиты. Включая подводные. 

Охрана портов будет отличаться от того, что есть, примерно так же, как охрана портов в 19 веке отличается от современной. Стоимость эффективной атаки на прибрежные территории - как морей/океанов, так и рек, озёр - будет неуклонно снижаться.

5. В статье намеренно опущены детали работы против саморазмножающихся дронов, т.к. атаки в целом малоэффективны; запреты все крайне условны, и лишь будут ограничивать. 

В целом взаимодействие с такими системами кардинально отлично от обычных. Их мнение будет, если не определяющим - что скорее всего, - то по крайней мере должно будет учитываться в повседневной и, тем более, военной деятельности. 

Частично гонку вооружений по ним описывал футуролог <Сталинслав> Лем, часто полностью игнорируя факт того, что сознание подобных систем -  негуманоидно, и неподконтрольно никаким правительствам будет – <хотя те естественно будут в первую очередь достичь оного>.

#дроны, #противодроноваязащита, #средствабезпереносамасс, #Краткийобзорметодовлечениямассированныхатакдронов.