In het vorige artikel hebben we gekeken naar het probleem van het zoeken naar vliegdekschip- en scheepsaanvalsgroepen (AUG en KUG), en het op hen richten van raketwapens met behulp van ruimteverkenningsmiddelen. De ontwikkeling van orbitale constellaties van verkennings- en communicatiesatellieten is van strategisch belang voor het waarborgen van de veiligheid van de staat, maar de detectie van vliegdekschip- en marineaanvalsgroepen (AUG en KUG) en de geleiding van anti-scheepsraketten (ASM) op ze kunnen ook effectief met andere middelen worden uitgevoerd. In dit artikel gaan we in op veelbelovende stratosferische complexen die kunnen worden gebruikt om deze problemen op te lossen.
Atmosferische satellieten - stratosferische onbemande luchtschepen
In het artikel Revival van luchtschepen. Luchtschepen als een belangrijk onderdeel van de strijdkrachten van de eenentwintigste eeuw, we hebben de mogelijke gebruiksgebieden van luchtschepen op het slagveld onderzocht. Een van de meest effectieve manieren om ze te gebruiken, is door verkenningsluchtschepen te maken met een kolossale autonomie en gezichtsveld.
Een voorbeeld is het Russische project van het onbemande luchtschip "Berkut", ontworpen om zes maanden op een hoogte van ongeveer 20-23 kilometer te opereren. De lange duur van de vlucht moet worden gegarandeerd vanwege het ontbreken van een bemanning en een stroomvoorzieningssysteem dat wordt aangedreven door zonnepanelen. De belangrijkste veronderstelde taken van het Berkut-luchtschip zijn het bieden van communicatierelais en verkenning op grote hoogte, inclusief de detectie en identificatie van land- en zee-objecten.
De massa verkenningsapparatuur die op het Berkut-luchtschip kan worden geplaatst, is 1200 kilogram, de geïnstalleerde apparatuur wordt van stroom voorzien. Het luchtschip kan een bepaalde positie behouden, vergelijkbaar met een geostationaire satelliet. Op een hoogte van 20 kilometer is de radiohorizon ongeveer 600-750 kilometer, het onderzochte oppervlak is meer dan een miljoen vierkante kilometer, wat vergelijkbaar is met het gebied van het grondgebied van Duitsland en Frankrijk samen. Moderne radarstations (radars) met een actieve phased array antenne (AFAR) kunnen een detectiebereik bieden voor grote oppervlaktedoelen op een afstand van ongeveer 500-600 kilometer.
Luchtschepen kunnen hoger gaan. Bijna gegarandeerd, hun werking kan worden verzekerd op een hoogte van ongeveer 30 kilometer, en de bereikte stijghoogte van meteorologische ballonnen is maximaal 50 kilometer.
In 2005 kondigden de Amerikaanse strijdkrachten de opening aan van een programma voor de bouw van superhoge militaire ballonnen en luchtschepen, die praktisch aan de ondergrens van de ruimte zullen moeten opereren. In hetzelfde jaar voerde het Agency for Advanced Defense Research DARPA voorbereidende werkzaamheden uit om het uiterlijk te vormen van een verkenningsballon die op een hoogte van ongeveer 80 km kan opereren.
Welke taken kunnen worden toegewezen aan onbemande luchtschepen op grote hoogte?
Allereerst is dit de controle van de staatsgrenzen van Rusland, inclusief de zee. Luchtschepen op grote hoogte voor langeafstandsradardetectie (AWACS) kunnen laagvliegende kruisraketten detecteren en ze een doelaanduiding geven voor jachtvliegtuigen en luchtafweerraketsystemen (SAM), wat onmogelijk is voor stationaire over-the-horizon-radars (ZGRLS). Zoals toegepast bij de beheersing van watergebieden, kunnen onbemande luchtschepen de periscopen van onderzeeërs, marineluchtvaart, single surface-schepen, AUG en KUG detecteren.
Een andere optie zou de inzet van onbemande AWACS-luchtschepen "in neutrale wateren" kunnen zijn - op belangrijke punten van de wereldzeeën en/of in de zichtzone van vijandelijke marinebases. Het onderhoud van dergelijke luchtschepen kan worden uitgevoerd door gespecialiseerde schepen of op het grondgebied van bevriende / neutrale landen.
Mogelijk onbemande luchtschepen kunnen de AUG begeleiden onmiddellijk nadat het vliegdekschip de zee verlaat. Aan bepaalde luchtschepen kunnen speciale controleregio's worden toegewezen, waarin ze "hun" AUG / KUG moeten escorteren en ze op bepaalde punten moeten overbrengen naar luchtschepen van de volgende regio.
Natuurlijk zijn omvangrijke luchtschepen een nogal kwetsbaar doelwit voor vijandelijke vliegtuigen, maar er zijn verschillende nuances: ten eerste, wanneer ze zich binnen de staatsgrens en op korte afstand daarvan bevinden, kan de veiligheid van onbemande luchtschepen worden geboden door de luchtvaart van de Air Force (Air Force), terwijl wij oppervlaktecontrole zullen verzorgen op een afstand van ongeveer 600-800 kilometer van de staatsgrens.
Ten tweede zal de mogelijkheid om tracking te bieden vanaf een afstand van ongeveer 500-600 kilometer het werk van vijandelijke luchtvaartgebaseerde luchtvaart aanzienlijk bemoeilijken, aangezien ofwel de organisatie van continue dienst van jagers in de zone van vernietiging van het luchtschip door lucht-naar- luchtraketten zullen nodig zijn, wat op zijn beurt zal leiden tot een versnelde slijtage van de hulpbron van vliegtuigmotoren en extra vliegtijd, of de jagers zullen direct in de bedreigde periode moeten worden gestuurd, in welk geval het luchtschip de getroffen gebied, zelfs rekening houdend met de lage snelheid.
Ten derde, in het geval van een echt conflict, wanneer de AUG zich in de zichtbaarheidszone van het verkenningsluchtschip bevindt en in het bereik van anti-scheepsraketten die door SSGN's worden gelanceerd, kunnen jagers van het vliegdekschip het onbemande luchtschip vernietigen, maar ze zullen nergens om terug te keren. En zo'n uitwisseling kan als heel acceptabel worden beschouwd.
Als de werkhoogte van onbemande luchtschepen toeneemt tot 30-40 kilometer, wordt het nog moeilijker om ze neer te schieten en zal het kijkbereik van verkenningsmiddelen aan boord aanzienlijk toenemen.
Atmosferische satellieten - elektrische UAV's op grote hoogte
Onbemande luchtvaartuigen (UAV's) op grote hoogte met een lange vluchtduur zullen een aanvulling worden op stratosferische luchtschepen. Aangenomen wordt dat stratosferische UAV's aangedreven door elektromotoren, aangedreven door batterijen en zonnepanelen, maanden of zelfs jaren in de lucht kunnen blijven.
Op basis van het aantal projecten zijn stratosferische UAV's een veelbelovend gebied. Ten eerste worden ze beschouwd als een alternatief voor satellieten voor de inzet van communicatiesystemen (zowel voor civiele als militaire toepassingen), maar ook voor bewaking en verkenning.
Een van de meest ambitieuze projecten is Boeing's SolarEagle (Vulture II) UAV, die de mogelijkheid moet bieden om communicatie en verkenning door te geven, gedurende vijf jaar (!) onafgebroken in de lucht op een hoogte van ongeveer twintig kilometer. Het project wordt gefinancierd door het DARPA-agentschap.
De spanwijdte van de SolarEagle UAV is 120 meter, de maximale snelheid is tot 80 kilometer per uur. De zonnepanelen van de SolarEagle UAV zouden 5 kilowatt aan elektriciteit moeten produceren, die voor nachtvluchten wordt opgeslagen in brandstofcellen.
Een andere elektrische UAV Solara 60 op grote hoogte van Titan Aerospace, die in 2014 door Google werd overgenomen, is ook ontworpen voor lange vluchten op een hoogte van meer dan 20 kilometer. Het ontwerp van de Solara 60 UAV omvat een enkele elektromotor met een propeller met grote diameter, lithium-polymeerbatterijen en zonnepanelen. Google was van plan 11.000 Solara 60 UAV's aan te schaffen om realtime beelden van het aardoppervlak te leveren en internet in te zetten. Het project is in 2016 stopgezet.
In 2001 testte NASA de Helios elektrische UAV op grote hoogte. De vlieghoogte was 29,5 kilometer, de vliegtijd was 40 minuten.
Rusland heeft veel bescheidener succes in deze richting. NPO vernoemd naar Lavochkin ontwikkelt een project van een stratosferische UAV "Aist" LA-252 met een vlieghoogte van 15-22 kilometer en een draagvermogen van 25 kilogram. De twee elektromotoren worden overdag aangedreven door zonnepanelen en 's nachts door batterijen.
Het bedrijf Tiber ontwikkelt samen met het Advanced Research Fund (FPI) de Sova stratosferische UAV die op een hoogte van ongeveer 20 kilometer kan werken.
In 2016 vloog het prototype van de SOVA UAV 50 uur op een hoogte van 9 kilometer. Helaas crashte het tweede prototype met een spanwijdte van 28 meter tijdens het testen in 2018. Het tweede prototype zou 30 dagen non-stop vliegen en een hoogte van 20 kilometer bereiken.
De nadelen van bijna alle bestaande projecten van stratosferische elektrische UAV's kunnen worden toegeschreven aan de kleine waarde van de nuttige lading - in het beste geval enkele honderden kilo's. Zelfs het huidige laadvermogen maakt het echter mogelijk om optische verkenningsapparatuur en/of elektronische verkenningsapparatuur (RTR) op grote hoogte elektrische UAV's te plaatsen.
Aan de andere kant staat dit type vliegtuig nog maar aan het begin van zijn ontwikkeling. Vooruitgang op het gebied van batterijen en elektromotoren stelt ons in staat om te praten over de commerciële passagiersluchtvaart, en de verspreiding van groene energie draagt bij aan een groot aantal werkzaamheden om de efficiëntie van zonnecellen te verbeteren. UAV's met waterstofbrandstofcellen laten uitstekende resultaten zien.
We mogen de vooruitgang in de ontwikkeling van composietmaterialen die het mogelijk maken de sterkte van het vliegtuiglichaam te vergroten, terwijl het gewicht vermindert en de radarsignatuur verminderen, niet vergeten, evenals 3D-printtechnologieën die het mogelijk maken om lichte en duurzame monolithische onderdelen te vervaardigen met een complexe interne structuur, waarvan de productie volgens traditionele methoden onmogelijk is.
Samen maakt dit het mogelijk om te rekenen op het verschijnen van elektrische UAV's op grote hoogte - eigenlijk atmosferische satellieten met een verhoogd draagvermogen en een praktisch onbeperkt vliegbereik.
Net zoals de vermindering van de omvang en complexiteit van de productie van kunstmatige aardsatellieten (AES), evenals de kosten van hun lancering, ertoe leidt dat hun aantal in een baan om de aarde snel toeneemt, kan de verbetering van stratosferische UAV's leiden tot een soortgelijk effect in de stratosfeer, wanneer op een bepaald moment in de lucht tienduizenden elektrische UAV's op grote hoogte zullen zijn die communicatie doorgeven, meteorologische observaties, navigatie, verkenning uitvoeren en een groot aantal andere commerciële en militaire taken oplossen.
Wat betekent dit voor ons voor het volgen van de AUG / KUG? Het feit dat het niet zo eenvoudig zal zijn om een verkennings-UAV te vinden tussen een groot aantal bemande vliegtuigen, civiele en militaire UAV's van verschillende landen en voor verschillende doeleinden.
Vergeleken met bemande verkenningsvliegtuigen, andere typen UAV's en stratosferische luchtschepen, zouden elektrische UAV's op grote hoogte aanzienlijk minder zichtbaar moeten zijn. Hun thermische handtekening is praktisch afwezig en de radarhandtekening is onbeduidend en kan worden verminderd met behulp van geschikte oplossingen.
conclusies
Stratosferische luchtschepen en elektrische UAV's op grote hoogte kunnen het "tweede echelon" vormen van verkennings- en doelaanduidingssystemen, als aanvulling op de mogelijkheden van verkenningssatellieten en in staat om "donkere plekken" grotendeels te neutraliseren bij het detecteren van AUG en KUG.
Net als orbitale verkenningsmiddelen zullen stratosferische luchtschepen en elektrische UAV's op grote hoogte buitengewoon effectief zijn, aangezien verkenningsmiddelen niet alleen voor de marine, maar ook voor andere takken van de strijdkrachten.
Er moet rekening worden gehouden met het feit dat een belangrijke voorwaarde om de werking van stratosferische luchtschepen en elektrische UAV's op grote hoogte te garanderen, de beschikbaarheid is van wereldwijde satellietcommunicatiesystemen - alleen in dit geval zullen ze op afstand van de staatsgrenzen van Rusland kunnen opereren.
