현대 해군의 항공 방어 / 미사일 방어 체계 프리깃
현대 해군의 항공 방어 / 미사일 방어 체계 프리깃
구축함, 예를 들어 Arly Burke 또는 Ticonderoga 유형의 UIC 유형 순양함 또는 Project 1144 Orlan 및 Project 1164 Atlant의 러시아 순양함에 장거리 방공 시스템을 배치 한 것은 귀중한 군사 유닛을 공습 및 파업으로부터 보호하려는 욕구의 자연스러운 결과였습니다. 바다. 그러나 시대가 변하고 기술이 향상되고 새로운 도전이 떠오르고 있습니다. 현재 대부분의 국가의 지상 함대의 힘의 기초는 순양함이나 구축함이 아니라 프리깃 등급에 속하는 5000 ~ 7000 톤의 배수량을 가진 다목적 선박입니다. 이들은 해상 지역에서 항공 방어 및 잠수함 방어 임무를 수행하고 적의 함선에 타격을 가할 수있는 실제 "작업 마"입니다.
이 기사는 프리깃 등급의 국내외 선박의 항공 방어 / 미사일 방어 능력을 고려 하여이 등급의 선박 개발의 주요 추세를 파악하고 러시아 해군이 현재 상황에 관한 권장 사항을 제공하는 것을 목표로합니다. 이 기사의 주요 관심사는 프리깃 급 선박에 배치 된 해군 항공 방어 시스템과 레이더에 관한 것입니다.
일부 국가에서는 5000 톤 이상의 총 배기량을 가진 선박이 이미 구축함으로 분류되기 때문에 프리깃 분류 및 비교는 매우 어려운 작업입니다. 편의상 우리는 생산 국가 분류를 수락하고 국가 해군에 분류 된 선박을 프리깃으로 간주하고, 일본을 제외하고는 총 2500 톤의 총 변위를 가진 매우 작은 선박이 프리깃으로 간주되기 때문에 일본을 제외합니다.
외국 경험
네덜란드
"De Zeven Provinsien"유형의 프리깃. 총 배기량-6048 톤. 추진 시스템-2 마력의 가스 터빈 엔진 2 개와 디젤 엔진 52 개. (GTE) 및 300 마력 (디젤). 방공 시스템은 미사일 RIM-13 SM-600 블록 IIIA 및 RIM-40 ESSM을 갖춘 41 개의 방공 미사일 Mk 66로 표시됩니다.
RIM-66 SM-2 블록 IIIA 미사일의 시작 중량은 708 kg, 단 일단 추진 추진 로켓 엔진, 167 km, 최대 높이 24 km, 속도는 약 3,5 마하입니다. 제어 시스템-반 능동 레이더, 관성 유도 시스템, 적외선 추적기.
SAM RIM-162 ESSM : 시작 중량-280 kg, 엔진-고체 추진제 로켓 엔진, 범위-약 50 km, 마하 4,0 이상의 속도, 최대 과부하-약 50 g, 추력 벡터를 제어하여 달성됩니다. 제어 시스템은 활성 반 활성 GOS입니다.
방공 시스템을 제어하는 레이더 장비는 Thales SMART-L과 Thales APAR의 두 레이더로 표시됩니다.
Thales SMART-L은 디지털 안테나 배열로 장거리 항공보기를위한 XNUMX 축 L 범위 레이더입니다.
디지털 안테나 어레이는 각각 24 개의 쌍극자를 갖는 48 개의 수평 이미 터로 구성되며, 그 중 16 개의 라인은 수직 평면 (상승)에서 8의 방사 패턴을 디지털 합성하여 수신 및 전송 모드에서 작동합니다. 수신 모드에서만 XNUMX입니다. 수직 스캐닝 및 빔 안정화 전자. 방위각 스캐닝-기계식.
기본 모델의 탐지 범위는 순찰 항공기의 경우 400km, 저 비행 순항 미사일의 경우 60km입니다. 이어서 ELR (Extended Long Range) 모드가 최대 480km의 범위로 도입되었습니다. 범위의 증가는 소프트웨어 업그레이드로 달성되었으며 하드웨어에는 영향을 미치지 않았습니다. 목표 수는 공기-1000, 표면-100입니다.
Thales APAR-X 대역 능동 위상 배열 안테나, 다기능 3424 좌표 레이더. Thales APAR에는 XNUMX 면체 마스트에 XNUMX 개의 고정 센서 어레이가 장착되어 있습니다. 각 얼굴은 XNUMX 개의 송수신 모듈로 구성되어 있습니다.
레이더는 200km 거리에서 150 개 이상의 목표물을 공중으로 추적하고, 150km 거리에서 32 개 목표물을 지상 추적하고, 다른 센서에서 수신 한 데이터에 따라 검색 모드를 지원하며, 반구동 탐사선을 가진 32 개의 미사일을 비행 중에, 16 개는 최종 유도 단계에서 유도 할 수 있습니다.
스페인
Alvaro de Bazan 유형의 프리깃. 총 5802 톤의 배기량을 가지고 있습니다. 2 개의 가스 터빈 엔진과 2 개의 디젤 엔진으로 구성된 추진 시스템 유형 CODOG. 가스 터빈 엔진의 총 용량은 46 마력입니다.
방공 시스템은 RIM-48 SM-41 Block IIIA 및 RIM-66 ESSM 미사일이 장착 된 2 개의 UVK Mk 162 셀로 구성됩니다.
네덜란드 프리깃과의 주요 차이점은 미국 레이더 AN / SPY-1D 및 AN / SPG-62가 제시하는 레이더 무기입니다.
AN / SPY-1D는 위상 S 밴드 안테나 어레이를 갖춘 4 축 다기능 레이더입니다. 궤도의 시작 및 행진 구간에서 대공 미사일의 명령 제어, 표적의 방위 및 고도, 포획, 분류 및 추적에서 검색을 수행합니다. 이 안테나는 90º 간격으로 방위각을 향한 90 개의 고정 VFD로 구성되며 각 선은 선박을 둘러싸고있는 공간 반구의 한 세그먼트 (방위 90º, 고도 3,6º)를 포함합니다. 각 격자는 3,6 x 4350 m 크기의 팔각형으로 320 개의 개별 방사 요소로 구성됩니다. 레이더의 넓은 주파수 범위는 내부에서 펄스 주파수가 무작위로 변하기 때문에 적과 레이더 미사일의 전자 대책 작업을 복잡하게 만듭니다. 레이더의 최대 범위는 EPR이 0,03m² (저 비행 대상의 경우 80km) 인 대상의 경우 최대 200km입니다. 20 개의 목표물과 XNUMX 개의 목표물을 추적 할 수 있습니다.
X- 밴드 AN / SPG-62 레이더는 표준 SM-2 미사일의 최종 안내 사이트에서 표적을 조명하는 기능을 수행합니다. 레이더의 최대 범위는 110km입니다. 주 로브가 매우 좁은 방사 패턴을 가지고있어 상대적으로 낮은 방사능으로 대상을 효율적으로 선택적으로 조명 할 수 있습니다. 감시 레이더로 사용할 수 있습니다.
프랑스와 이탈리아
프리깃 URO 타입 "Horizon". 총 6700 톤의 배기량을 가지고 있습니다. 58 마력 용량의 추진 시스템 유형 CODOG
프리깃에는 48 개의 Aster 15/30 미사일이 장착 된 PAAMS 방공 시스템이 장착되어 있습니다. PAAMS 시스템은 초음속, 저 비행, 미묘하고 탄도적인 목표를 포함하여 광범위한 위협으로부터 선박 구성을 보호하도록 설계되었습니다. 이 시스템의 기능은 대기권과 근거리에서 400-500 km 거리에서 수백 개의 목표물을 동시에 추적 할 수 있습니다. 목표는 16 개의 목표를 위해 동시에 제공됩니다. 이 시스템은 여러 방향의 동시 공격을 견딜 수 있으며 동시에 다양한 유형의 대상을 추적 할 수 있습니다.
현재 PAAMS는 세계에서 가장 앞선 항공 / 미사일 방어 시스템 중 하나로 간주됩니다.
이 시스템은 Aster 2와 Aster 15의 두 가지 유형의 미사일을 사용합니다. 첫 번째는 약 30km, 두 번째는 30km입니다. 두 미사일은 동일하며, 요격 거리와 속도의 차이는 Aster 120에 사용 된 큰 가속기 때문입니다. 애 스터 30와 애 스터 15의 총 질량은 각각 30kg과 310kg입니다.
Aster 30은 4,5km 높이에 도달 할 때 마하 20의 속도를 낼 수 있으며 60g의 가속도로 공기 기동을 수행 할 수있어 매우 높은 기동성을 제공합니다. 이것은 공기 역학적 제어와 추력 벡터 제어 시스템의 조합 덕분에 가능합니다. Aster 로켓의 표준 발사에는 90도 움직임 방향의 변화가 포함될 수 있습니다.
Aster 로켓은 능동적으로 유도하는 레이더가 장착 된 자율적으로 안내되며,이를 통해 방공 시스템이 포화 공격에 대처할 수 있습니다.
레이더 무기는 S1850M 조기 경보 레이더 및 EMPAR 레이더에 의해 제공됩니다.
S1850M은 미사일 공격에 대한 조기 경보 시스템뿐만 아니라 공기 역학, 지상 및 표면 표적 탐지를위한 디지털 안테나 어레이가있는 1000 축 장거리 레이더입니다. 그러나 SMART-L 레이더를 기반으로 설계되었지만 자체 신호 처리 아키텍처를 사용합니다. 최대 400km (스텔스 대상의 경우 65km) 거리에서 최대 XNUMX 개의 대상을 감지하고 추적 할 수 있습니다.
EMAR은 위상 배열 안테나 범위 C를 가진 다기능 레이더로, 중간 및 큰 변위의 선박에 사용하도록 설계되었습니다. 빔의 전자 스캐닝을 갖춘 회전식 수동 위상 배열입니다. 공간의 전체 볼륨 스캐닝, 표면 및 저 비행 대상 작업, 제어 시스템으로 정보 전송 제공 무기.
EMPAR의 주요 기능은 최대 180km 거리의 공역 (방위, 범위, 고도)에 대한 60 차원 개요입니다. 레이더는 항공기와 작은 목표물 (미사일)을 추적 할 수 있습니다. 시스템은 하나의 좁은 빔을 사용하여 신호를 전송하고 수신을 위해 여러 개의 빔을 전송합니다. 수직 빔 제어는 전자식으로 다양한 베어링 및 / 또는 고도에서 빠른 스캔이 가능합니다. 따라서 상반 구의 동시 모니터링이 보장됩니다. 평평한 레이더 안테나는 1rpm의 속도로 회전하므로 반구 스캔이 10 초 이상 걸린 초기 레이더와 달리 XNUMX 초 주기로 반구를 스캔 할 수 있습니다. 현대식 대함 미사일의 빠른 속도를 고려할 때 이것은 항공 방어 시스템에 중요합니다.
일본
아키즈키 타입의 구축함. 총 배기량-6800 톤. 엔진-4 개의 터빈에서 결합 된 가스 터빈. 총 용량 60 마력
SAM은 미사일 RIM-41 SM-32 블록 IIIA 및 RIM-66 ESSM이있는 2 셀 UVK Mk 162에 있습니다.
이 선박의 주요 특징은 AFAR 기능이있는 다기능 레이더를 포함하는 통합 선박 무기 제어 시스템 인 FСS-3입니다. 여기에는 탐지 및 추적을위한 대형 C- 밴드와 화재 통제 레이더로 작은 X- 밴드가 있습니다. 레이더의 최대 범위는 500km이며 오픈 소스에 따르면 전투기의 감지 범위는 450km, 크루즈 미사일-200km 이상, 호위 대상 수-300, 발사 중 -10-12입니다.
러시아어 경험
프로젝트의 프리깃 11356P. 총 배기량-4035 톤, 엔진-트윈 샤프트 가스 가스 터빈 유닛 유형 COGAG, 총 용량 56hp
시리즈의 군함에는 Shtil-1 방공 시스템이 장착되어 있습니다. 수직 미사일 발사 기능이있는이 다중 채널 방공 미사일 시스템은 대량 미사일 및 미사일을 격퇴하는 등 모든 공중 공격 무기로부터 우주선을 순환 방어하도록 설계되었습니다. 항공 공격. 프로젝트 11356R 프리깃에는 반 능동 RGSN이 장착 된 24 개의 9M317M 미사일이 장착되어 있습니다. 로켓 무게-581 kg, 속도-1550 m / s. 로켓 비행의 주요 단계는 관성 모드이며 목표물에 접근하면 무선 보정이 수행됩니다. 방공 미사일 시스템은 최대 3km의 범위와 최대 70km의 고도에서 최대 35km / s의 속도로 표적을 타격 할 수 있으며, 각 표적에는 최대 3 개의 9M317M 미사일을 동시에 표적화 할 수 있습니다. 미사일에는 24g의 일회용 과부하가 있습니다.
대기 및 표면 상태에 대한 기본 정보는 Fregat-M2M 레이더에서 제공됩니다. 이 300 좌표 E- 밴드 레이더는 강한 무선 간섭 조건에서 높은 해상도로 넓은 범위와 고도에서 공중 표적의 공간, 탐지, 좌표, 속도 및 비행 경로를 제어하도록 설계되었습니다. 최대 범위-230km, 전투기 감지 범위-50km, 순항 미사일-0,1km, EPR 5 평방 미터의 대함 미사일. 고도 10-15m-17-100km, 스텔스 전투기-100km. 동시에 추적 된 대상의 수는 2,5 개이며 최대 시야율은 XNUMX 초입니다.
사격 통제는 "Positive-M1.2"위상 배열이있는 X- 밴드 레이더를 사용하여 수행됩니다. 레이더의 관측 범위는 80km이고 관측 높이는 20km입니다. RCS> 1 sq. 비행 고도 1000m에서 m은 50km이고 RCS> 0,03 sq. 비행 고도 15m-13-15km에서 m.
프로젝트 22350 프리깃 :이 선박의 총 배기량은 5400 톤입니다. 총 2 마력의 애프터 버닝 가스 터빈 55 개로 구성된 CODAG 타입 추진 시스템 000 마력의 용량을 가진 2 개의 마칭 디젤 엔진 여러분
이 선박에는 Redut 방공 시스템의 32 개 공중 항공 방어 시스템이 장착되어 있습니다. 셀에는 장거리 또는 중거리 미사일 (9M96E, 9M96E2) 또는 4 개의 단거리 미사일 (9M100)이있는 하나의 운송 및 발사 컨테이너가 있습니다. 로켓을 발사 할 때 콜드 스타트가 사용됩니다. 압축 공기 로켓은 수직으로 위치한 운송 및 발사 컨테이너에서 30m 높이까지 던져져 가스 역학 시스템을 사용하여 목표쪽으로 향합니다. 이로 인해 최소 차단 범위가 크게 줄어 듭니다. 가스 역학 시스템은 또한 로켓에 슈퍼 기동 모드를 제공하며 0,025 초에 로켓 과부하를 20g 증가시킬 수 있습니다. 미사일의 최대 과부하는 60g 이상입니다.
9M96E, 9M96E2 미사일의 경우, 관성 명령 지침이 궤도의 행진 섹션에 사용되고 마지막 레이더 원점 복귀가 최종 섹션에 사용됩니다. 9M100 단거리 미사일에는 적외선 원점 복귀 헤드가 장착되어 있습니다. 로켓 발사 직후 목표물을 포착하십시오.
Redut 방공 시스템의 최대 범위는 150km에 이르며, 가로 챈 대상의 최대 속도는 4800m / s입니다.
화재 통제는 프리깃 마스트의 4면을 따라 위치한 4 개의 고정 헤드 라이트가 장착 된 Poliment 레이더에 의해 수행됩니다. 레이더는 동시에 최대 16 개의 표적을 발사 할 수 있습니다 (각 격자 당 4 개). 오픈 소스의 Poliment 레이더에 대한 데이터는 거의 없습니다. 레이더의 선언 범위는 200km에 이릅니다. 레이더는 X 대역에서 작동하며 최대 200 개의 표적을 추적 할 수 있습니다. Polyment는 비슷한 특성을 가진 Thales APAR의 특정 유사체라고 가정 할 수 있습니다.
비행 중 (비행 비행 포함) 표면 목표물의 일반적인 감지 및 추적은 데시 미터 범위 헤드 램프가있는 Furke 레이더를 사용하여 수행됩니다. 전송-패시브 (150 개의 빔), 수신-반 능동 (0,02 개의 광선), 전자 빔 안정화. 디지털 신호 처리, 다중 채널 도플러 필터링, 능동 노이즈 간섭 레이더의 자동 보정을 제공합니다. 최대 시청 범위는 최대 5km입니다. EPR이 21 평방 미터 인 RCC 궤도의 감지 범위. 12m의 안테나 기둥 높이를 가진 고도 14m에서의 m은 XNUMX-XNUMXkm입니다.
국내 선박 기반 방공 시스템 개발 전망
국내외 경험에 대한 연구는 다음과 같다.
• "프리깃"급 선박의 변위를 통해 단거리 (<30km)에서 장거리 (> 100km) 범위까지 미사일을 배치 할 수 있습니다.
• 현대식 프리깃의 보호는 중거리 미사일 (최대 50km)과 장거리 (최대 160km)로 보호됩니다.
• 현대 해군 항공 방어 시스템은 주로 EPR이 낮은 대함 미사일과의 전투를 위해 고안된 것으로, 선박에 두 가지 유형의 레이더를 설치할 것을 결정합니다.
• 무장 대함 미사일 항공기와 싸우기 위해 현대 호위함에서 달성 한 150-160km의 범위는 항공 레이더 및 AWACS 항공기의 개발을 고려할 때 이미 충분하지 않습니다.
• X 대역 레이더는 유도 미사일 및 다중 채널의 정확도를 높이지만 탐지 범위는 비교적 작습니다.
• 해군 레이더 간의“노동 분할”을 통해 미사일의 체적 탐색과 목표 지정간에 레이더 자원을 최적으로 할당 할 수 있습니다.
• 현대 대함 미사일과의 싸움에서 주도적 인 역할은 최대 50-60g의 기동성이 높은 미사일에 의해 수행됩니다.
국내 해양 항공 방어 시스템의 개발 전망을 이해하려면 선박이 현재 직면하고있는 과제와 위협을 식별해야합니다.
1. 저고도 비행 프로파일을 가진 대함 미사일의 광범위한 개발.
2. 중국 CM-400AKG 유형의 고속 대함 미사일 개발, 최대 Mach 5 속도, 일본 XASM-3-E 속도 Mach 3,5-3,7.
3. F-35와 같은 스텔스 기술로 제작 된 전투기의 확산으로 잠재적 적의 항공기 탐지 거리가 크게 줄어 듭니다.
4. 현대 방공 / 미사일 방어 체계를 갖춘 소수의 선박. 따라서 항공으로부터 약한 방공 시스템을 갖춘 선박을 커버 할 필요가있다 (모든 프로젝트의 미사일 방어 시스템, MPK, 프로젝트 1155의 BOD, 프로젝트 11540의 TFR, 프로젝트 22160의 순찰선).
5. 러시아 해군의 소수의 해군 전투기는 선박에 현대의 장거리 항공 방어 시스템을 배치해야만 보상 할 수 있습니다.
외국 경험에 대한 연구에 따르면 유럽 국가는 120-160km 이상의 선박에 장거리 방공 시스템을 배치하려고 시도하지 않습니다. 이 범위는 미사일을 격추시킬 수는 있지만, 적과의 전투 능력은 제한합니다. 나토 국가들에게는 이것이 이해할 수 있고 정상적입니다-그들은 공중에서 눈에 띄는 우월성과 싸울 준비를하고 있습니다.
그러나 러시아는 다른 문제입니다. 우리의 화상 회의는 이제 너무 많지 않고 넓은 지역에 분산되어 있으므로 충돌이 발생할 경우 함대 주로 선박 방공 시스템에 의존 할 필요가 있습니다. 그리고 여기에서 Reduta 150km의 범위는 더 이상 충분하지 않습니다. 예를 들어, 일본 대함 미사일 XASM-3-E의 범위는 200km, 중국 CM-400AKG는 240km, 노르웨이 JSM은 280km, 프랑스 엑 소켓은 180km, 이탈리아 오토 마트는 180km, 터키 SOM은 200km입니다. . 분명히, 미사일과 싸우는 것이 아니라 그들의 캐리어를 파괴하는 것이 더 효율적이며,이를 위해서는 400N40E 미사일을 갖춘 S-6을 기반으로 한 장거리 해상 항공 방어 시스템이 필요합니다. 향후 22350-10 년 안에 다른 플랫폼이 없을 가능성이 높기 때문에 프로젝트 15M의 프리깃에 배치 할 수 있습니다. 미래에, 우리는 유형 22350의 영국 구축함과 유사하게 Redut 및 S-400 선박 시스템을 갖춘 45M 프로젝트의 방공 / 미사일 프리깃을 기반으로 제작을 고려할 수있었습니다.
미사일-이것은 중요하지만 현대 레이더를 만드는 것이 중요합니다. 위의 데이터에서이 구성 요소에는 주요 무기 제조업체의 지연이 있음이 분명합니다. 200-250km 거리에서 눈에 띄지 않는 표적을 탐지 할 수있는 레이더가 필요합니다. 91H6E 조기 경보 레이더 S-400을 기반으로하여 향후 S-500 시스템의 레이더를 기반으로 유사한 시스템을 만들 수 있습니다.
22350 프로젝트의 프리깃에 대한 조사 레이더에 대해서도 별도로 언급해야한다.이 선박에는 최대 1km의 관측 범위를 가진 Furke 레이더 (Pantir-S150 RPMS의 마린 버전)가 장착되어있다. 이러한 옵션의 선택은 돈 절약으로 만 설명 할 수 있습니다. 가장 좋은 옵션은 최대 탐지 거리가 1km 인 500 좌표 Podberezovik-ET2 레이더 또는 시거리 300km의 저 비행 표적 탐지에 최적화 된 Fregat-MXNUMXM 레이더를 설치하는 것입니다.
결론적으로 오늘날 러시아는 "Redut", "Shtilya-1"및 S-400 (해상 버전을 만들 수 있음)의 형태로 해군 항공 방어 시스템에 대한 백 로그가 있으며이 가능성은 새로운 선박에서 실현 될 수 있습니다.
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