공대공 미사일 : 강제 진화
기술의 발전은 유망한 전투 시스템의 출현으로 이어지며 기존 무기로는 거의 저항 할 수 없습니다. 특히 유망한 공대공 미사일과 전투 항공기 용 레이저 자기 방어 시스템은 공중전의 형식을 근본적으로 바꿀 수 있습니다. 우리는 이전에 기사에서 관련 기술을 검토했습니다. ЛР° Р · ерное оружие РЅР ° Р ± РѕРµРІС‹С ... СЃР ° РјРѕР»С'тР° С .... Можно ли ему противостоять? 및 공대공 대공 미사일... 호밍 헤드로 공대공 및 지대공 (W-E) 미사일에 효과적으로 대응할 수있는 전자전 (EW) 시스템도 개발 될 것입니다. 또한, 예를 들어 다음과 같은 대형 전투 항공기에서 유망한 미국 폭격기 B-21 레이더, 이러한 단지는 특수 항공기에 배치 된 전자전 장비와 효율성면에서 비교할 수 있습니다.
당연히 전투 항공기를위한 첨단 방어 시스템의 출현은 답을 찾을 수 없으며 수용 가능한 확률로 그러한 보호를 극복 할 수있는 공대공 미사일의 대응하는 진화가 필요할 것입니다.
유망한 호신 체계가 서로를 보완하여 효과적인 대응책을 개발하기 어렵 기 때문에이 작업은 상당히 어려울 것입니다. 예를 들어, 레이저 자기 방어 시스템의 출현은 대중의 믿음과는 달리 호일이나 은색 페인트로 만들 수 없으며 상당히 무겁고 번거로운 안티 레이저 보호 기능을 미사일에 장착해야합니다. 차례로, V-V 미사일의 질량과 크기가 증가하면 안티 레이저 보호가 필요하지 않은 V-V 대 미사일의 표적이 더 쉬워 질 것입니다.
따라서 유망한 공대공 미사일에 대 미사일, 레이저 자기 방어 시스템, 전자전 수단을 갖춘 유망한 전투기를 타격 할 수있는 능력을 부여하기 위해서는 전 범위의 조치를 취해야 할 것이다. 이 기사에서 고려할 것입니다.
엔진
엔진은 V-V 로켓의 핵심입니다. 미사일의 범위와 속도, 시커의 최대 허용 질량 (GOS) 및 탄두 (탄두)의 질량을 결정하는 것은 엔진의 매개 변수입니다. 또한 엔진의 힘은 로켓의 기동성을 결정하는 요소 중 하나입니다.
현재 공대공 미사일의 주요 추진 시스템은 여전히 고체 추진 로켓 엔진 (고체 추진 로켓 모터)입니다. 유망한 솔루션은 램젯 엔진 (ramjet)입니다. 이것은 최신 유럽 MBDA Meteor 미사일에 설치됩니다.
미확인 보고서에 따르면, 미국 국방부의 "블랙"으로 분류 된 프로그램의 틀 내에서 램제트 엔진이 장착 된 VB 미사일이 개발되었으며 페르시아만에서 작전 중에도 최소 한 명의 이라크 인의 도움을 받아 사용되었습니다. 비행기가 추락했습니다.
램제트 엔진을 사용하면 발사 범위를 늘릴 수있는 반면, 고체 추진제와 비슷한 범위의 미사일은 크기가 크거나 에너지 특성이 더 나빠서 집중 기동 능력에 부정적인 영향을 미칩니다. 차례로, 램제트는 올바른 램제트 작동에 필요한 공격 각과 미끄러짐 각도의 제한으로 인해 기동 강도에 제한이있을 수 있습니다.
따라서 유망한 V-B 미사일에는 어떤 경우에도 램제트와 램제트 자체를 발사하는 데 필요한 최소 속도를 달성하기위한 고체 추진 제가 포함될 것입니다. VB 미사일은 XNUMX 단계가 될 수 있습니다. 첫 번째 단계는 가속 및 램제트를위한 고체 추진체를 포함하고, 두 번째 단계는 목표물에 접근 할 때 목표물에 접근 할 때 집중적 인 기동을 보장하기 위해 고체 추진체 만 포함합니다. 공대공 미사일을 회피하고 적의 자기 방어 레이저 시스템의 효율성을 감소시킵니다.
고체 추진제에 사용되는 고체 연료 대신 젤 유사 또는 반죽 연료 (RPM)를 개발할 수 있습니다. 이러한 엔진은 설계 및 제조가 더 어렵지만 고체 연료에 비해 더 나은 에너지 특성을 제공 할뿐만 아니라 추력 스로틀 링 가능성과 RPM을 켜고 끌 수있는 기능을 제공합니다.
슈퍼 기동성
유망한 공대공 미사일의 경우 고도로 기동 할 수있는 표적을 격파 할뿐만 아니라 VV 대 미사일의 격파를 방지하고 적의 레이저 자체의 효과를 감소시키는 집중 기동을 수행하기 위해 집중 기동의 가능성이 필요합니다. 방어 시스템.
V-V 미사일의 기동성을 높이기 위해 추력 벡터 제어 엔진 (VVT) 및 / 또는 가스 역학 제어 벨트의 일부로 횡 방향 제어 엔진을 사용할 수 있습니다.
UHT 또는 가스 다이내믹 제어 벨트를 사용하면 유망한 V-V 미사일이 유망한 적의 자기 방어 시스템을 극복하는 효율성을 높이고 표적이 직접 명중 (히트-킬)하도록 보장 할 수 있습니다.
램제트 나 RPMT가 제공하는 VB 로켓의 충분한 에너지로도 집중적으로 기동 할 수있는 능력 자체는 적의 대 미사일로부터 효과적인 회피를 제공하지 못하므로 발언이 필요합니다. 미사일 B-B의 전체 비행을 통해 집중적 인 기동을 보장하기 때문에 들어오는 대 미사일을 감지 할 수 없습니다.
가시성 감소
전투 항공기의 대 미사일 또는 레이저 자기 방어 시스템이 들어오는 공대공 미사일을 공격하려면 미리 탐지해야합니다. 현대의 미사일 공격 경고 시스템은 들어오는 공대공 또는 서쪽 대공 미사일의 궤적을 결정하는 것을 포함하여 높은 효율성으로이를 수행 할 수 있습니다.
F-35 전투기의 OLS (Optical-location system)는 V-V 및 Z-V 미사일의 고효율 탐지를 가능하게하여 조종사가 접근하는 미사일을 볼 수 있도록합니다.
공대공 미사일의 가시성을 줄이기위한 조치를 사용하면 미사일 공격 경고 시스템에 의한 탐지 범위가 크게 줄어들 것입니다.
서명이 감소한 미사일 개발이 이미 수행되었습니다. 특히 미국은 80 세기 XNUMX 년대에 은밀한 공대공 미사일 Have Dash / Have Dash II를 개발하여 시험 단계에 올렸습니다. Have Dash 로켓의 변형 중 하나는 램제트의 사용과 관련이 있으며, 이는 차례로 페르시아만에서 테스트 된 앞서 언급 한 B-B 로켓에 사용되었다고합니다.
Have Dash 로켓은 삼각형 또는 사다리꼴 단면을 가진 특징적인면 모양의 흑연을 기반으로 한 전파 흡수 합성물로 만들어진 몸체를 가지고 있습니다. 활에는 무선 투명 / IR 투명 페어링이 있었고 그 아래에는 능동 레이더와 수동 적외선 유도 채널, 관성 유도 시스템 (INS)이있는 듀얼 모드 시커가있었습니다.
개발 당시 미 공군은 스텔스 미사일을 필요로하지 않았기 때문에 추가 개발이 중단되고 분류되어 "블랙"프로그램 상태로 전환 될 수 있습니다. 어쨌든 Have Dash 미사일의 개발은 유망한 프로젝트에 사용될 수 있으며 사용될 것입니다.
유망한 V-V 미사일에서 레이더 (RL) 및 적외선 (IR) 파장 범위 모두에서 신호를 줄이기위한 조치를 취할 수 있습니다. 엔진 토치는 구조적 요소에 의해 부분적으로 차폐 될 수 있으며 본체는 레이더 방사선의 최적 재 반사를 고려하여 무선 흡수 복합 재료로 만들어집니다.
유망한 V-V 미사일의 레이더 시그니처를 줄이는 것은 효과적인 안티 레이저 보호를 동시에 제공해야하기 때문에 방해가 될 것입니다.
레이저 방지 보호
향후 XNUMX 년 동안 레이저 оружие 전투기와 헬리콥터의 필수 속성이 될 수 있습니다. 첫 번째 단계에서 그 기능은 V-V 및 Z-V 미사일의 광학 시커의 패배를 보장 할 수 있으며, 향후 전력이 증가함에 따라 V-V 및 Z-V 미사일 자체도 패배 할 수 있습니다.
레이저 무기의 특징은 빔을 한 대상에서 다른 대상으로 거의 즉시 리디렉션 할 수 있다는 것입니다. 높은 고도와 비행 속도에서는 연막으로 보호를 제공 할 수 없으며 대기의 광학 투명성이 높습니다.
V-V 미사일의 측면에는 고속이 있습니다. 레이저 자기 방어 무기의 유효 사거리는 10-15km를 초과 할 가능성이 낮으며 V-V 미사일은이 거리를 5-10 초 안에 커버합니다. 150kW 레이저가 보호되지 않은 V-V 미사일을 타격하는 데 2-3 초가 걸릴 것으로 가정 할 수 있습니다. 즉, 자기 방어 레이저 콤플렉스는 이러한 미사일 XNUMX ~ XNUMX 개의 충격을 격퇴 할 수 있습니다.
더 큰 항공기는 여러 개의 레이저 자기 방어 시스템을 배치 할 수 있고, 그 힘이 더 높을 수 있고 무기 베이에 더 많은 대 미사일, 더 강력한 레이더 및 전자전 장비가 있기 때문에 이점을 얻을 수 있습니다. 전투 항공기의 차원을 높이고 사용 전술을 변경하는 전망 문제는 기사에서 고려되었습니다. 2050 연도 전투 항공기 개념 및 새로운 물리적 원리에 따른 무기 и 전투기는 어디로 갈 것인가 : 지상을 누르거나 고도를 높일 것인가??.
유망한 레이저 자기 방어 시스템을 극복하려면 V-B 미사일 그룹의 표적에 대한 동시 접근 방식을 구성하거나 레이저 무기에 대한 보호를 강화해야합니다.
강력한 레이저 방사선으로부터 탄약을 보호하는 것은 기사에서 논의되었습니다. 빛에 저항 : 레이저 무기에 대한 보호.
두 방향을 구별 할 수 있습니다. 첫 번째는 제거 보호의 사용입니다 (라틴어 제거-제거, 질량 제거)-그 효과는 뜨거운 가스 및 / 또는 스트림에 의해 보호 대상의 표면에서 물질을 제거하는 것을 기반으로합니다. 보호 표면으로의 열 전달을 크게 감소시키는 경계층의 재구성에.
우주선 "Buran"의 절제 보호 및 절제 보호의 단면 다이어그램
두 번째 방향은 탄소-탄소 복합 매트릭스 위의 세라믹 코팅과 같이 내화 물질의 여러 보호 층으로 신체를 덮는 것입니다. 또한 케이스 표면에 레이저 가열로 인한 열의 분포를 극대화하기 위해 상단 레이어는 높은 열전도율을 가져야하며 내부 레이어는 내부 부품의 과열을 방지하기 위해 열전도율이 낮아야합니다.
세라믹 코팅 Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26, 맨체스터 대학 (영국)의 로이스 연구소와 중국 중남부 대학 (중국)의 과학자들이 개발 한 재료-테스트 전 왼쪽, 중앙 및 오른쪽-2000 후 2500 ° C 및 3000 ° C의 온도에서 몇 분 동안 테스트하면 오른쪽 샘플 중앙에 온도가 XNUMX ° C에 도달하는 흰색 영역이 있습니다.
주요 질문은 50-150kW 이상의 출력을 가진 레이저의 효과를 견디기 위해 V-B 로켓의 코팅 두께와 질량이 무엇이며 로켓의 기동성과 동적 특성에 어떤 영향을 미치는지입니다. 또한 스텔스 요구 사항과 결합되어야합니다.
똑같이 어려운 임무는 미사일 탐색자를 보호하는 것입니다. 레이저 자기 방어 시스템이 장착 된 항공기에 대한 IR 시커가있는 V-V 미사일의 적용 가능성이 의문입니다.... 열 광학 패시브 셔터가 수십에서 수백 킬로와트의 출력으로 레이저 방사의 영향을 견딜 수있을 것 같지 않으며 기계식 셔터는 민감한 요소를 보호하는 데 필요한 폐쇄 속도를 제공하지 않습니다.
광학 수동 셔터에 대한 RF 특허 번호 2509323의 이미지 : 1-복사 작용하에 녹고 증발하는 금속 미러 필름, 2-투명 기판, 3-포물선 미러, 4 및 5-광학 장치의 입력 및 출력 조리개 셔터, 6-레이저 가열에 노출 된 영역 c 필름 1, g는 포물선 거울의 초점 거리, L은 렌즈
원점 복귀 헤드가 거의 항상 텅스텐 다이어프램으로 닫히고 대상 이미지를 얻기 위해 짧은 시간 동안 만 열리는 경우 "즉시보기"모드에서 IR 시커의 작동을 달성 할 수 있습니다. -레이저 방사가없는 순간 (특수 센서로 존재 여부를 결정해야 함) ...
ARLGSN (Active Radar Homing Head)의 작동을 보장하려면 보호 재료가 적절한 파장 범위에서 투명해야합니다.
EMI 보호
먼 거리에서 공대공 미사일을 파괴하기 위해 적은 강력한 전자기 펄스 (EMP 탄약)를 생성하는 탄두와 함께 V-V 대공 미사일을 사용할 수 있습니다. 하나의 EMP 탄약은 잠재적으로 여러 적의 V-B 미사일을 동시에 공격 할 수 있습니다.
탄약의 EMP의 영향을 줄이기 위해 전자 부품은 예를 들어 비중이 0,2kg / m에 불과한 높은 흡수 특성을 가진 "페라이트 천"과 같은 강자성 재료로 보호 할 수 있습니다.2, 러시아 회사 "Ferrit-Domain"에서 개발했습니다.
전자 부품의 일부로 강한 유도 전류가 발생하는 경우 회로를 개방하는 수단 (제너 다이오드 및 배리스터)을 사용할 수 있으며, ARLGSN은 EMI 내성 저온 동시 소성 세라믹 (Low Temperature Co- 소성 세라믹-LTCC).
JSC "NIIPP", Tomsk에서 개발 한 LTCC- 세라믹 기술을 사용하는 평면 능동 위상 안테나 어레이 (APAR)
Salvo 애플리케이션
유망한 전투기의 보호를 극복하는 방법 중 하나는 B-B 미사일을 대량으로 사용하는 것입니다 (예 : 일제 사격에서 수십 개의 미사일). 최신 F-15EX 전투기는 최대 22 개의 AIM-120 미사일 또는 최대 44 개의 소형 CUDA 미사일, 러시아 Su-35S 전투기-10-14 VV 미사일을 탑재 할 수 있습니다 (그 수는 다음으로 인해 증가 할 수 있습니다. 이중 현수 파일론 사용 또는 축소 된 V-V 미사일 사용). 57 세대 전투기 Su-14에는 XNUMX 개의 현가 지점 (외부 지점 포함)이 있습니다. 이와 관련하여 다른 XNUMX 세대 전투기의 능력은 더 겸손합니다.
문제는 전자전, 전자기 탄두가있는 대 미사일, CUDA 유형의 중거리 대 미사일, MSDM / MHTK / HKAMS와 같은 소형 대 미사일 및 레이저 온-에 동시에 대응할 때 그러한 전술이 얼마나 효과적 일 것인가입니다. 보드 자기 방어 시스템. "고전적인"비보호 공대공 미사일은 고급 전투 항공기 자기 방어 시스템에 대한 높은 취약성으로 인해 비효율적 일 가능성이 있습니다.
UAV-V-V 미사일 캐리어
전투 항공기와 함께 저렴하고 눈에 띄지 않는 무인 항공기 (UAV)를 사용하여 일제에서 V-V 미사일의 수를 늘리고 공격하는 항공기에 더 가깝게 가져올 수 있습니다. 이러한 UAV는 현재 미 공군의 이익을 위해 적극적으로 개발되고 있습니다.
미국 국방부 DARPA의 고급 연구 프로젝트 사무소에서 의뢰 한 General Atomics 및 Lockheed Martin 회사는 LongShot 프로그램에 따라 공대공 무기를 사용할 수있는 눈에 잘 띄지 않는 공중 UAV를 개발하고 있습니다. 공격 할 때 이러한 UAV는 공격하는 전투기의 앞으로 나아갈 수 있으며, 일제시 B-B 미사일의 수를 늘려 최종 섹션의 에너지를 절약 할 수 있습니다. UAV 항공 모함의 낮은 레이더 및 적외선 가시성은 공격받은 항공기의 온보드 자기 방어 시스템 활성화 순간을 지연시킵니다.
LongShot UAV 개념
V-V 대 미사일 발사, 전자전 수단 포함, 공격 항공기의 공중 방어 시스템 활성화 순간을 결정하기 위해 UAV에 특수 장비를 장착 할 수 있습니다. UAV 항공 모함이 V-V 미사일을 따라 전자전 수단으로 덮고 항공 모함으로부터 외부 표적 지정을 중계하는 "kamikaze"역할을 수행 할 때 옵션을 고려할 수 있습니다.
이러한 UAV는 공중에 떠있을 필요는 없지만 크기와 비용이 증가합니다. 차례로, 항공 배치는 우리가 이미 이야기 한 항공 모함의 크기와 운반 능력의 증가를 필요로 할 것입니다. 전투 "Gremlins"미국 공군 : 항공 모함 항공기 개념의 부활.
하이퍼 사운드 타기
훨씬 더 급진적 인 해결책은 단일 블록 탄두 대신 소형 V-V 미사일 형태의 잠수함이있는 무거운 V-V 미사일을 만드는 것입니다. 대부분의 궤적에서 높은 초음속 또는 초음속 비행 속도를 제공하는 램제트를 장착 할 수 있습니다.
구경이 30 ~ 55mm이고 길이가 400 ~ 800mm 인 부탄이 장착 된 대공 유도 미사일 (SAM)이 나치 독일에서 생성되었지만 유도되지 않은 고 폭탄 파편 (HE) 탄약이었습니다.
유도되지 않은 HE 잠수함이 장착 된 탄두 SAM
러시아에서는 유망한 공대공 미사일과 중형 VV 미사일이 MiG-31과 유망한 MiG-41 요격기를 위해 개발되고 있으며, 여기에는 RVV-의 개발 인 고급 K-77M 공대공 미사일이 있습니다. SD 미사일은 소탄으로 사용됩니다. 초음속 표적을 파괴하는 데 사용되는 것으로 가정합니다. 개별적으로 유도하는 여러 개의 서브 탄이 있으면 복잡한 고속 표적을 타격 할 가능성이 높아집니다.
여러 개의 개별 목표물을 가진 유망한 미사일의 개념
그러나 유망한 중형 V-B 미사일은 유망한 자기 방어 시스템을 갖춘 전투기의 파괴를 위해 더 정확하게 요구 될 것이라고 가정 할 수 있습니다.
UAV 항공 모함의 경우와 마찬가지로 VB 미사일의 첫 단계 인 잠수함 운반선은 대 미사일 공격을 감지하고 적의 전자전 장비 사용을 감지하는 수단과 자체 전자 장치를 장착 할 수 있습니다. 전쟁 장비, 캐리어에서 서브 탄약으로 표적 지정을 중계하는 장비.
잘못된 목표
UAV 캐리어를 장착하는 요소 중 하나와 유망한 중형 V-V 미사일의 유도 소탄에 추가하면 잘못된 표적이 될 수 있습니다. 사용을 복잡하게 만드는 특정 문제가 있습니다. 공중에서의 전투 작전은 집중적 인 기동으로 고속으로 수행되므로 단순한 "공백"으로 잘못된 목표를 만들 수 없습니다. 최소한 연료 공급 장치가있는 엔진, 간단한 INS 및 제어 장치가 포함되어야하며 외부 목표 지정 소스로부터 정보를 수신하기위한 수신기가 포함될 수 있습니다.
그것은 실제로 거의 V-V 로켓에 가까운 점이 무엇입니까? 그러나 탄두, 횡단 제어 및 / 또는 UHT 엔진의 부재, 가시성을 줄이기위한 기술 포기, 그리고 가장 중요한 것은 값 비싼 유도 시스템에서 잘못된 목표를 "실제"VB 미사일보다 몇 배나 저렴하게 만들 수 있습니다. 크기가 배 더 작습니다.
즉, 하나의 B-B 미사일 대신 2-4 개의 미끼를 배치 할 수있어 실제 B-B 미사일에 비해 코스와 속도를 대략적으로 유지할 수 있습니다. 코너 반사경이나 Luneberg 렌즈를 장착하여 "실제"VB 미사일과 동등한 효과적인 산란 표면 (EPR)을 얻을 수 있습니다.
미끼와 실제 공대공 미사일 간의 추가 유사성은 지능형 공격 알고리즘에 의해 제공되어야합니다.
지능형 공격 알고리즘
유망한 공대공 미사일로 공격의 효율성을 보장하는 가장 중요한 요소는 항공 모함, 중급 항공 모함 (초음속 부스터 블록 또는 UAV, 공대공 잠수함 및 공대공 잠수함)의 상호 작용을 보장하는 지능형 알고리즘이어야합니다. 미끼.
도착 시간에 따라 허위 표적과 V-B 잠수함을 동기화하기 위해 최적의 방향에서 표적에 대한 공격을 제공해야합니다 (비행 속도는 유망한 로켓 엔진의 켜기 / 끄기 또는 스로틀 링을 통해 변경할 수 있습니다).
예를 들어, B-B 부탄과 거짓 표적을 분리 한 후 후자에 제어 채널이 있으면 미끼는 B-B 부탄과 함께 간단한 기동을 수행 할 수 있습니다. 거짓 표적에 대한 제어 채널이 없으면 표적이 비행 방향을 변경하더라도 일정 시간 동안 서브 탄과 같은 방향으로 이동할 수있어 VB 요격기가 실제 표적이 어디에 있는지 파악하기 어렵습니다. 여기서 거짓은 최소 거리에서 목표물을 타격하거나 UAV 또는 상위 단계를 통해 제어 채널을 파괴하기위한 최적의 회전 시간까지입니다.
적은 전자전을 통해 공중에 떠있는 잠수함과 미끼의 "무리"의 통제를 빠져 나 가려고 할 것입니다. 이에 대응하기 위해 단방향 광통신 "반송파-UAV / 상단"및 "UAV / 상단-V-V 부탄 / 미끼"를 사용하는 옵션을 고려할 수 있습니다.
조사 결과
효과적인 공대공 미사일 시스템, 레이저 자기 방어 시스템, 전자전 장비의 유망한 전투기에 등장하려면 유망한 차세대 공대공 미사일의 개발이 필요합니다.
차례로, 유망한 공중 자위 시스템의 출현은 전투에 상당한 영향을 미칠 것입니다 항공 -단일 네트워크에 연결된 유인 항공기 및 다양한 유형의 UAV, 그리고 전투 항공기의 크기를 늘리는 경로와 이에 상응하는 무기의 증가를 따라 분산 시스템을 만드는 경로를 모두 따라갈 수 있습니다. -방어 단지, 전자전 장비, 레이더의 전력 및 크기 증가 ... 또한 두 가지 접근 방식을 결합 할 수 있습니다.
유망한 전투 항공기는 회피하지 않고 타격을 격퇴하는 호위함과 구축함과 같은 일종의 수상함이 될 수 있습니다. 따라서 공격 수단은이 요소를 고려하여 진화해야합니다.
전투 항공 개발에 대한 선택된 접근 방식에 관계없이 한 가지 확실한 것은 공중에서 전쟁을 수행하는 비용이 크게 증가합니다.
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