Беспилотный летательный аппарат, напоминающий «У-2», сегодня столь же трудноуязвим для атак, как когда-то его полотняной предшественник, который считался самым живучим боевым самолетом на Восточном фронте. В чем секрет устойчивости дронов-камикадзе к поражению, учитывая их относительно невысокую скорость в 180 километров в час? И какие последствия возникнут, когда Запад (или Киев) воспроизведет иранские беспилотники? Судя по всему, традиционным системам противовоздушной обороны предстоит столкнуться с серьезными трудностями — даже с такими передовыми, как российская. К счастью, существуют и альтернативные решения. Naked Science проанализировал ситуацию во всех деталях.
В Telegram появилось множество видеозаписей из Киева, на которых запечатлены люди стреляют из автоматов в воздух, пытаясь сбить «Герани», или, что то же самое, иранские «Шахеды» (на это указывают иранские маркировки на двигателях). Только вот сбития дронов на этих кадрах не видно: стрельба идет явно впустую, видео заканчивается взрывом от попадания беспилотника-камикадзе в цель. Почему? Ведь, судя по звукам и видео, в попытках сбить эти устройства принимают участие не только люди с легким стрелковым оружием, но и 23-миллиметровые зенитные пушки, и ПЗРК, и советские С-300, доставшиеся Украине и все еще, несмотря на почтенный возраст ракет, вполне живые?
Что это вообще такое?
«Шахед-136», также известный как «Герань-2», представляет собой беспилотник-бесхвостник, изготовленный преимущественно из пластика. В его конструкции используется незначительное количество металла, в основном это двигатель мощностью 50 лошадиных сил, расположенный в хвостовой части. Даже толкающий винт выполнен не из металла. Общий вес конструкции составляет 200 килограммов, а вес боевой части — 40 килограммов, что сопоставимо с поражающей силой тяжелого снаряда калибра 203 миллиметра.
Как это нередко случается с новинками в области вооружений, им приписывают качества, которыми они на деле не обладают. Несмотря на утверждения, которые в этом видео советник главы МВД Украины Антон Геращенко, дроны не применяются по жилым домам: скорее всего, украинская сторона путает результаты попаданий «Гераней» с результатами пуска ракет своих средств ПВО по этим самым «Гераням».
Советские разработчики систем украинской противовоздушной обороны изначально включали в ракеты механизм самоуничтожения, предназначенный для их подрыва в воздухе в случае неточности попадания, чтобы исключить опасность для защищаемых войск или гражданских лиц. Однако в настоящее время, для обхода бортовой системы радиоэлектронной борьбы, используемой в российских ракетах Х-101, эти механизмы деактивированы. При этом полностью обойти систему не удается, но теперь украинская ракета ПВО, не достигшая цели, может упасть на землю и взорваться.
В связи с тем, что вес боевой части ракеты С-300 достигает 130 килограммов, что значительно превышает вес боевой части «Шахеда», определить, чем было нанесено поражение попадания «Герани» (по видео видно, что дом не разрушен. Если здание получило серьезные повреждения, это не могло быть вызвано попаданием беспилотника (его веса, 40 килограммов, недостаточно для разрушения значительной части многоквартирного дома). Скорее всего, это результат удара ракеты ПВО.
Чтобы различить попадание российской крылатой ракеты (КР) и ответную атаку украинской ракеты ПВО, можно обратить внимание на последствия. Если разрушены несколько подъездов, вероятно, это не КР, поскольку боевая часть у них в три раза мощнее, чем у С-300, используемых ВСУ. Украинские войска нередко применяют сразу большое количество ракет ПВО для перехвата одного иранского беспилотника. В результате, некоторые из этих ракет могут задеть жилые дома, что, к сожалению, может привести к жертвам среди гражданского населения.
Среди российских военных также существует распространенное заблуждение. Некоторые участники боевых действий ожидают, по заявлениям, «Герани» должны были вскоре начать результативное противодействие украинской артиллерии, системам ПВО, маршевым колоннам техники и транспортным средствам в прифронтовой зоне. Однако, такого развития событий (по крайней мере, в заявленных масштабах) не произойдет.
Объяснение заключается в том, что эти цели недоступны для поражения снарядами системы HIMARS: они попросту не рассчитаны на это. Современные «управляемые боеприпасы» зачастую не обладают реальным управлением в полете. Они перемещаются по заранее заданным координатам. Иранские беспилотники и американские GMLRS от HIMARS имеют схожие принципы действия. В каждом боеприпасе имеется миниатюрная инерциальная навигационная система, дополненная спутниковым навигационным блоком. Сопоставляя данные с обеих систем, боеприпас корректирует свою траекторию и достигает цели.
Атаковать можно лишь стационарные цели, поскольку время полета дрона или снаряда должно успеть дойти до объекта, который не перемещается. Соответственно, колонны войск в движении остаются вне досягаемости для «Гераней» и «Hаймарсов» (пока они применяют управляемые боеприпасы), так как к моменту прибытия снаряда, колонна уже окажется в другом месте.
Для неё недоступны и танки на поле боя, и даже пехота, находящаяся в окопах. Невозможно определить точное местоположение противника в окопе, протяженностью в сотни метров. Кроме того, поражение каждого 20-метрового участка окопа управляемыми боеприпасами представляется технически невозможным.
Существуют различия между управляемыми авиационными бомбами «Герани» и другими высокоточными боеприпасами. Предположительно, система инерциальной навигации у иранских разработок менее точная, чем у более дорогих аналогов, например, у российских крылатых ракет, которые также нацеливаются по координатам. Это вполне объяснимо, поскольку стоимость одной такой иранской разработки составляет лишь несколько десятков тысяч долларов. Даже одна управляемая ракета системы «Хаймарс» обходится в 160 тысяч долларов, стоимость одного залпа подобной установки достигает примерно миллиона долларов. Российские крылатые ракеты также превосходят его по мощности и стоят дороже.
Для компенсации недостатков более доступной инерциальной системы навигации, по имеющимся сведениям, иранский беспилотный летательный аппарат использует систему коррекции на заключительном этапе полета. Данная система предназначена для сопоставления заранее определенного изображения цели с тем, что находится в поле зрения дрона «Шахед». Однако, подобные технологии представляют собой серьезную инженерную задачу, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, что эта корректировка функционирует эффективно.
Система не способствует определению целей в боевых условиях, так как это требует интеллектуальных способностей. В настоящее время человечество не обладает развитым искусственным интеллектом, и технология его создания пока неизвестна. Поэтому автономный поиск целей дроном, без участия оператора, на практике оказывается малоэффективным.
Почему так сложно сбивать беспилотник «Шахед», несмотря на его относительную простоту и низкую стоимость?
Описанное оружие, если рассматривать его концепцию, кажется весьма знакомым. Похоже на «Фау-1»! Или, если угодно, на его американский предшественник времен Первой мировой. Простейший самолет-снаряд, очень дешевый. Напомним: «Фау-1» стоил 3500 рейхсмарок, а «Фау-2» — 120 тысяч рейхсмарок.
Фау-1» было легко уничтожать, поскольку английские зенитные орудия и системы противовоздушной обороны перехватывали большую часть ракет, достигавших Англии. В настоящее время, как показывают украинские видеозаписи, подобное не наблюдается. Так, по имеющимся данным, только один случай поражения ПЗРК, а крупные зенитно-ракетные комплексы пока не были поражены ни разу (по крайней мере, на видеоматериалах).
Возможно, такие инциденты действительно имели место, но не были зафиксированы на видео. В таком случае, наверняка существовали бы записи с лежащим на земле «Шахедом», сильно поврежденным осколками зенитной ракеты, однако с не сдетонировавшей боевой частью. Но таких видеозаписей нет, что указывает на крайне низкую вероятность подобных случаев.
Использование «Байрактаров», которые Украина применяла в начале СВО в качестве ударных беспилотников, привело к их массовому уничтожению российскими средствами противовоздушной обороны. В связи с этим, они в настоящее время используются исключительно для разведывательных целей, чтобы избежать потерь, подвергаясь риску поражения российскими ракетами над линией фронта. Что касается «Шахедов», можно ли считать их неуязвимыми?
Часто видеозаписи перехватов «Шахедов» сделаны при дневном свете. Это наталкивает на вопрос: почему «Шахеды» запускают днем, а не ночью, когда их сложнее заметить? Действительно, визуальный контроль попаданий по намеченным целям в светлое время суток проще, чем в темное. Однако, если бы дневные атаки «Гераней» не приводили к ощутимым потерям от систем ПВО, на это преимущество никто бы не обратил внимания. И, как следствие, эти потери остаются относительно небольшими.
Несмотря на скорость 650-800 километров в час, «Фау-1» также подвергались перехвату, в то время как «Шахеды» перемещаются со скоростью 180 километров в час.
Для выяснения причины необходимо проанализировать функционального предшественника «Герани» — У-2. Этот самолет обладал еще меньшей скоростью, достигавшей 110–140 километров в час. Подобно «Герани», он не имел брони, его практический потолок был невелик, а боевая нагрузка (максимальный вес бомбового вооружения) – умеренной, не превышала 150 килограммов. Даже двигатели у них схожи: относительно слабые ДВС воздушного охлаждения. Тем не менее, ночной бомбардировщик У-2 на Восточном фронте совершал в среднем 700 вылетов до уничтожения. Таким образом, он являлся самым надежным летательным аппаратом в войне.
Даже советские самолеты скоростного, высотного и дальнего ночного действия (например, Ил-4 или «Бостоны») совершали меньшее количество вылетов до вывода из эксплуатации. Это весьма необычно, учитывая, что У-2 поднимался на высоту от 400 до 1200 метров, в то время как советские дальние ночные бомбардировщики достигали высоты в два километра и более.
Немецкие ночные истребители и зенитные орудия также заслуживают внимания. Наибольшие потери среди летного состава во Второй мировой войне понесли Королевские ВВС Великобритании (55 тысяч человек, что вдвое превышает потери ВВС РККА), несмотря на то, что они, как и самолеты У-2, выполняли ночные вылеты.
При рассмотрении событий на Восточном фронте становится очевидно, что срок службы ночного бомбардировщика Р-5 был в два раза меньше, чем у самолета У-2. Несмотря на его превосходство в скорости, высоте полета и дальности.
Тут-то и кроется ответ на наш вопрос. Живучесть « небесного тихохода» причинами его высокой живучести являлась именно низкая скорость. Немецкие истребители не могли эффективно перехватывать такую цель, поскольку её скорость была сопоставима со скоростью, при которой немецкие самолеты теряли управление. Низкая скорость позволяла установить на У-2 большое крыло, обеспечивающее стабильность даже при скорости в сотню километров в час, в то время как самолёты Ме-109 и Ме-110 не обладали такой возможностью.
В 1943 году один немецкий летчик предпринял попытку перехвата самолетов У-2 и добился некоторых успехов, однако уже в сентябре того же года погиб. Стало ясно, что охота на такие медленные цели с помощью высокоскоростного истребителя – крайне опасное занятие, которое чревато гибелью.
Схожая ситуация сложилась с беспилотниками «Shahed». По официальной информации украинских военных, один истребитель МиГ-29 был потерян: он потерпел крушение, столкнувшись с обломками барражирующего боеприпаса «Герань», который пытался перехватить. Не стоит напоминать, что стоимость истребителя этого типа превышает стоимость дрона-камикадзе в десятки раз. Следовательно, применение такого самолета для выполнения подобных задач является контрпродуктивным.
Существует мнение, что разведывательные беспилотники «Герани» потенциально способны обнаруживаться средствами противовоздушной обороны. Особенно учитывая, что Украина располагает значительным количеством таких систем, превышающим возможности любого государства-члена НАТО в Европе. Однако на практике это представляется крайне сложной задачей. Объект, имеющий размеры 3,2 на 2,5 метра и изготовленный преимущественно из пластика, эффективно поглощает радиоволны (такие композитные конструкции также обозначаются как RAS). Металлические детали представлены лишь небольшим двигателем. Таким образом, по своим радиолокационным характеристикам такой дрон схож с крупной птицей. Это существенно отличается от «Байрактара», который обладает гораздо более мощным (и заметным в радиодиапазоне) двигателем, развивающим 100 лошадиных сил, и в четыре раза большими габаритами.
В еще более критической ситуации оказывается, что он приближается к цели на высоте в несколько десятков метров, подобно крылатой ракете, например, «Томагавк». Это означает, что радар противовоздушной обороны способен обнаружить его лишь на небольшом расстоянии – кривизна Земли препятствует обнаружению на большем удалении. Однако, установить сеть радаров на таком близком расстоянии вдоль всей территории Украины не представляется возможным из-за технических ограничений. И даже если бы это удалось реализовать, что следует делать дальше? Зенитная ракета, выпущенная по такой цели, может в любой момент ее потерять – объект слишком мал и содержит незначительное количество металла.
Даже для автономного беспилотника, двигающегося по заданным координатам, системы радиоэлектронной борьбы не являются универсальным решением. Даже при отсутствии радиосвязи беспилотник типа «Герань» сможет достичь цели.
Эффективно противодействовать «Шахедам» могли бы комплексы, такие как «Панцирь», оснащенные скорострельными зенитными пушками. Однако для этого необходимо наличие системы дистанционного подрыва боеприпасов в точке цели. Дрон слишком мал, чтобы гарантированно поразить его прямым попаданием с расстояния в километр. В настоящее время серийные зенитные самоходные установки с дистанционным подрывом снарядов практически отсутствуют как на Западе, так и в России.
Даже система ПВО «Панцирь» не способна перехватить «Шахед» на расстоянии более четырех километров. Следовательно, не представляется возможным предотвратить приближение дронов к городам, поскольку необходимое количество самоходных зенитных средств отсутствует даже у стран НАТО. Кроме того, городская застройка препятствует поражению беспилотников артиллерийскими снарядами.
«Укроборонпром» объявил о разработке аналога российских ударных беспилотников «Герань». Какие меры будут предприняты для защиты от них?
Некоторые могут посчитать подобное заявление украинской стороны несколько преувеличенным. Украинские предприятия не располагают возможностями для производства инерциальных систем навигации. Получить их с Запада также проблематично: в настоящее время наблюдается их дефицит даже для «Haimars», а отправка таких систем в США на Украину для тестирования беспилотных летательных аппаратов, эффективность которых еще предстоит оценить, представляется маловероятной.
Нельзя игнорировать утверждения «Укроборонпрома», поскольку создание аналога «Герани» не обязательно требует инерциальной системы. Без нее, правда, будет сложно поражать конкретные цели, такие как подстанции, теплоэлектростанции или склады боеприпасов. Однако для нанесения ударов по городским районам, в том числе по жилым кварталам, вполне достаточно точности доступных Украине импортных навигационных систем.
Способны ли российские комплексы противовоздушной обороны уничтожить подобные летательные аппараты? Да, однако это потребует значительных усилий. Налеты вертолетов ВСУ на Белгород и населенные пункты Брянской области продемонстрировали, что даже для самых совершенных систем ПВО низковысотные цели представляют собой серьезную задачу. Скорость аппарата напрямую влияет на его высоту полета, и чем ниже полет, тем труднее обеспечить перехват.
Размещение «Торов» или «Панцирей» на каждом возвышении и попытки перехватывать цели ими – один из возможных сценариев. Однако, протяженность линии фронта превышает тысячу километров, что делает эту задачу сложной. Развертывание сотен зенитных комплексов вдоль фронта потребует существенного ослабления защиты других участков российских границ. Учитывая заявления бывших военных из НАТО об угрозе нанесения Росси удар крылатыми ракетами, такой шаг был бы рискованным.
Ограниченное количество ракет – еще одна сложность: у «Тора» всего 16 боевых единиц. Возникает вопрос: что произойдет, если противник одновременно направит по одному маршруту 20 дронов-камикадзе, учитывая, что их производство обходится сравнительно недорого – как стоимость пары снарядов для РСЗО «Хаймарс»? Чем будет уничтожаться последние четыре? С точки зрения военной техники, логично накапливать такие беспилотники группами, состоящими из ста и более единиц (так как даже сотня из них стоит как несколько крылатых ракет), и тогда остановить такую массу будет невозможно.
В этой ситуации более эффективными оказались бы комплексы, оснащенные артиллерийским орудием, например, «Панцирь». У них значительно больший боезапас снарядов по сравнению с ракетами у «Тора». Еще в прошлом году на госиспытания вышли снаряды для 30-миллиметровых пушек с дистанционным подрывом. Ими, как мы уже отмечали, можно поражать дроны-камикадзе на дистанции до четырех километров. Но реально ли поставить по одной машине на каждые шесть-восемь километров угрожаемого направления, и не помешают ли им работать холмы, берега рек, деревья, блокирующие прямую видимость для электромагнитных волн?
Нетрадиционные решения
Несколько вариантов, предложенных разработчиками «Бумеранга» и «Ланцета», до настоящего времени не использовались для борьбы с подобными беспилотными летательными аппаратами.
Первым из них является мина. Противовертолетные мины типа «Бумеранг» способны обнаруживать летательные аппараты противника по звуковым и тепловым сигналам и поражать их «ударным ядром», летящим со скоростью до 2,5 километра в секунду. Хотя это решение было разработано против вертолетов, но возможно заменить взрывное ядро на осколочно-фугасный боеприпас с радиовзрывателем, в таком случае его можно будет эффективно применять и против устройств, аналогичных «геранеподобным.
В настоящее время у вооруженных сил недостаточно «Бумерангов», поскольку военные не проявляли большого интереса к их масштабным закупкам. Считалось, что противниковские вертолеты способны сдерживать и ПВО, а Министерство обороны, вероятно, не уделяло особого внимания защите от массированных атак беспилотников-камикадзе. Сейчас необходимо устранить эту недоработку, особенно учитывая, что подобные системы могут быть полезны и для защиты от крылатых ракет НАТО. Дальность действия боевой части «Бумеранга» составляет 150 метров, соответственно, трех-четырех тысяч таких мин будет достаточно для прикрытия фронта протяженностью в тысячу километров.
Данный подход имеет и недостатки. Эффективно защитить таким образом удастся лишь объекты небольших размеров, например, города, окружив подступы к ним многослойными «Бумерангами». На протяженном фронте мина уничтожит лишь один беспилотник из состава группы, а остальные смогут пройти тем же маршрутом (идя по заранее определенному пути) без затруднений.
Поэтому предлагается альтернативный вариант: использовать подвижные, «воздушные мины». Ими могут быть, например, барражирующие боеприпасы, такие как «Ланцет», которые уже предлагали использовать и для перехватов дронов противника, так и совсем другие машины.
Наиболее вероятным решением представляется барражирующий беспилотный летательный аппарат, выполняющий функции истребителя. «Ланцет» обладает ограниченной скоростью и способен уничтожить лишь приближающийся «Герань». Для защиты периметра требуется более маневренный аппарат. Такой беспилотный летательный аппарат, способный развивать скорость до нескольких сотен километров в час, сможет нести ракету, предназначенную для поражения наземных целей, или специальную легкую ракету для борьбы с беспилотниками, и запускать ее в направлении дрона-камикадзе.
Существуют и недостатки данного подхода. В настоящее время подобные беспилотные летательные аппараты не производятся, их необходимо разрабатывать и тестировать. К тому же, имеющиеся дроны стандартных конструкций не могут служить перехватчиками, так как их скорость сопоставима со скоростью дронов-мишеней. Для эффективного противодействия рою дронов противника, перехватывающим БЛА требуется значительно более быстрое реагирование и прибытие в зону предполагаемой угрозы.
Судя по всему, для решения задачи потребуются специализированные системы оперативного развертывания «воздушных мин». Например, пусковая установка «Смерч», использующая ракеты с беспилотниками-перехватчиками. Подобные разработки осуществлялись еще в советский период – снаряды, оснащенные самоприцеливающимися боевыми элементами. В настоящее время каждый снаряд «Смерч» способен транспортировать несколько дронов-истребителей, которые, благодаря высокой скорости реактивного снаряда-носителя, смогут преодолеть расстояние до 120 километров за две-три минуты.
В данной ситуации одна батарея «Смерчей» способна перекрыть перемещение роев вражеских «Гераней» на фронте протяженностью в 240 километров. Так как в любом направлении вдоль фронта батарея может направить значительное количество дронов-перехватчиков. «Антидроновая ПВО», состоящая из 10-20 батарей с большим радиусом действия, позволит армии с помощью относительно небольших ресурсов обеспечить защиту от роев-камикадзе даже на фронте в тысячи километров.
У этих систем активного «воздушного минирования» также есть недостаток. Проектирование подобных решений пока не начиналось, в то время как «Шахед» уже существует и используется. Вполне вероятно, что завтра мы увидим и их украинские аналоги.
Если Россия не начнет разработку систем «дронов-истребителей» незамедлительно, то к моменту широкого распространения аналогов, созданных другими странами, она может столкнуться с дефицитом подобных средств.