No artigo anterior, consideramos o problema de procurar grupos de porta-aviões e navios de ataque (AUG e KUG), bem como apontar armas de mísseis para eles usando meios de reconhecimento espacial. O desenvolvimento de constelações orbitais de satélites de reconhecimento e comunicações é de importância estratégica para garantir a segurança do estado, porém, a detecção de porta-aviões e grupos de ataque naval (AUG e KUG) e o direcionamento de mísseis anti-navio (ASM) em eles também podem ser executados de forma eficaz por outros meios. Neste artigo, consideraremos complexos estratosféricos promissores que podem ser usados para resolver esses problemas.
Satélites atmosféricos - dirigíveis estratosféricos não tripulados
No artigo Revival of airships. Os dirigíveis como uma parte importante das forças armadas do século XXI, examinamos as possíveis áreas de uso de dirigíveis no campo de batalha. Uma das maneiras mais eficazes de usá-los é criar aeronaves de reconhecimento com autonomia e campo de visão colossais.
Um exemplo é o projeto russo do dirigível não tripulado "Berkut", projetado para operar em altitudes de cerca de 20-23 quilômetros por seis meses. A longa duração do voo deve ser garantida devido à falta de tripulação e de sistema de alimentação alimentado por painéis solares. As supostas tarefas principais do dirigível de Berkut são fornecer retransmissão de comunicação e reconhecimento de alta altitude, incluindo a detecção e identificação de objetos terrestres e marítimos.
A massa do equipamento de reconhecimento que pode ser colocado no dirigível de Berkut é de 1.200 quilos, o equipamento instalado é alimentado com energia. O dirigível pode manter uma determinada posição semelhante a um satélite geoestacionário. A uma altitude de 20 quilômetros, o horizonte de rádio é de cerca de 600-750 quilômetros, a área de superfície pesquisada é de mais de um milhão de quilômetros quadrados, o que é comparável à área do território da Alemanha e da França juntos. As estações de radar modernas (radares) com uma antena ativa em fase (AFAR) podem fornecer um alcance de detecção para grandes alvos de superfície a uma distância de cerca de 500-600 quilômetros.
Os dirigíveis podem subir mais alto. Quase garantido, seu funcionamento pode ser assegurado a uma altitude de cerca de 30 quilômetros, sendo que a altura de elevação alcançada dos balões meteorológicos é de até 50 quilômetros.
Em 2005, as Forças Armadas dos Estados Unidos anunciaram a abertura de um programa para a construção de balões e dirigíveis militares superelevados, que deverão operar praticamente na fronteira inferior do espaço. No mesmo ano, a Agência de Pesquisa Avançada de Defesa DARPA realizou um trabalho preliminar para modelar a aparência de um balão de reconhecimento capaz de operar a uma altitude de cerca de 80 km.
Que tarefas podem ser atribuídas a aeronaves não tripuladas de alta altitude?
Em primeiro lugar, trata-se do controle das fronteiras dos estados da Rússia, incluindo o mar. Os dirigíveis de alta altitude para detecção de radar de longo alcance (AWACS) podem detectar mísseis de cruzeiro de baixa altitude e designar alvos para caças e sistemas de mísseis antiaéreos (SAM), o que é impossível para radares fixos além do horizonte (ZGRLS). Aplicado ao controle de áreas aquáticas, os dirigíveis não tripulados podem detectar os periscópios de submarinos, aviação naval, navios de superfície simples, AUG e KUG.
Outra opção poderia ser o desdobramento de dirigíveis AWACS não tripulados "em águas neutras" - em pontos-chave dos oceanos do mundo e / ou na zona de visibilidade de bases navais inimigas. A manutenção de tais dirigíveis pode ser realizada por embarcações especializadas ou no território de países amigos / neutros.
Dirigíveis potencialmente não tripulados podem acompanhar o AUG imediatamente após o porta-aviões deixar o mar. Certos dirigíveis podem ser atribuídos a regiões de controle dedicadas, nas quais devem escoltar "seus" AUG / KUG, transferindo-os em determinados pontos para dirigíveis da próxima região.
Claro, aeronaves volumosas são um alvo bastante vulnerável para aeronaves inimigas, mas existem várias nuances: em primeiro lugar, quando localizadas dentro da fronteira do estado e a uma curta distância dela, a segurança de aeronaves não tripuladas pode ser fornecida pela aviação da Aeronáutica Força (Força Aérea), enquanto iremos fornecer controle de superfície a uma distância de cerca de 600-800 quilômetros da fronteira do estado.
Em segundo lugar, a capacidade de fornecer rastreamento a uma distância de cerca de 500-600 quilômetros complicará significativamente o trabalho da aviação baseada em porta-aviões inimigos, uma vez que a organização do dever contínuo dos caças na zona de destruição do dirigível por ar-para- Serão necessários mísseis aéreos, o que por sua vez acarretará no desgaste acelerado dos recursos dos motores das aeronaves e adicional no custo do tempo de voo, ou os caças terão que ser enviados diretamente para o período ameaçado, caso em que o dirigível poderá deixar o afetada, mesmo levando em consideração sua baixa velocidade.
Em terceiro lugar, em caso de conflito real, quando o AUG está na zona de visibilidade do dirigível de reconhecimento e no alcance dos mísseis anti-navio lançados de SSGNs, os caças do porta-aviões podem destruir o dirigível não tripulado, mas eles terão nenhum lugar para voltar. E tal troca pode ser considerada bastante aceitável.
Se a altura operacional de aeronaves não tripuladas aumentar para 30-40 quilômetros, então será ainda mais difícil derrubá-las e o alcance de visão dos meios de reconhecimento a bordo aumentará significativamente.
Satélites atmosféricos - UAVs elétricos de alta altitude
Os veículos aéreos não tripulados de alta altitude (UAVs) com uma longa duração de vôo se tornarão um acréscimo aos dirigíveis estratosféricos. Supõe-se que os UAVs estratosféricos movidos a motores elétricos movidos a baterias e painéis solares serão capazes de permanecer no ar por meses ou até anos.
Com base no número de projetos, os UAVs estratosféricos são uma área extremamente promissora. Em primeiro lugar, são considerados uma alternativa aos satélites para a implantação de sistemas de comunicação (tanto para aplicações civis como militares), bem como para vigilância e reconhecimento.
Um dos projetos mais ambiciosos é o UAV SolarEagle (Vulture II) da Boeing, que deve fornecer a capacidade de retransmitir comunicações e reconhecimento, estando continuamente no ar por cinco anos (!) A uma altitude de cerca de vinte quilômetros. O projeto é financiado pela agência DARPA.
A envergadura do UAV SolarEagle é de 120 metros, a velocidade máxima é de até 80 quilômetros por hora. Os painéis solares do UAV SolarEagle devem produzir 5 quilowatts de eletricidade, que serão armazenados para voos noturnos em células de combustível.
Outro UAV elétrico de alta altitude Solara 60 da Titan Aerospace, adquirido pelo Google em 2014, também foi projetado para voos longos a uma altitude de mais de 20 quilômetros. O projeto do UAV Solara 60 inclui um único motor elétrico com uma hélice de grande diâmetro, baterias de polímero de lítio e painéis solares. O Google planejou adquirir 11.000 UAVs Solara 60 para fornecer imagens em tempo real da superfície da Terra e implantar a Internet. O projeto foi suspenso em 2016.
Em 2001, a NASA testou o UAV elétrico de alta altitude Helios. A altitude de vôo foi de 29,5 quilômetros, o tempo de vôo foi de 40 minutos.
A Rússia tem um sucesso muito mais modesto nessa direção. A NPO com o nome de Lavochkin está desenvolvendo um projeto de um UAV estratosférico "Aist" LA-252 com uma altura de vôo de 15-22 quilômetros e uma capacidade de carga de 25 quilogramas. Os dois motores elétricos são alimentados por painéis solares durante o dia e por baterias à noite.
A empresa Tiber, juntamente com o Fundo de Pesquisa Avançada (FPI), está desenvolvendo o UAV estratosférico Sova, capaz de operar a uma altitude de cerca de 20 quilômetros.
Em 2016, o protótipo do UAV SOVA voou 50 horas a uma altitude de 9 quilômetros. Infelizmente, o segundo protótipo com uma envergadura de 28 metros caiu durante os testes em 2018. O segundo protótipo deveria passar 30 dias em vôo sem escalas, atingindo uma altitude de 20 quilômetros.
As desvantagens de quase todos os projetos existentes de UAVs elétricos estratosféricos podem ser atribuídas ao pequeno valor da carga útil - na melhor das hipóteses, é de várias centenas de quilogramas. No entanto, mesmo a capacidade de carga de corrente torna possível colocar equipamento de reconhecimento óptico e / ou equipamento de reconhecimento eletrônico (RTR) em UAVs elétricos de alta altitude.
Por outro lado, este tipo de aeronave está apenas no início de seu desenvolvimento. O progresso na área de baterias e motores elétricos permite-nos falar sobre a aviação comercial de passageiros, e a difusão da energia verde contribui para um grande número de trabalhos para melhorar a eficiência das células solares. Os UAVs com células a combustível de hidrogênio apresentam excelentes resultados.
Não devemos esquecer o avanço no desenvolvimento de materiais compósitos que permitem aumentar a resistência do corpo da aeronave, reduzindo o peso e reduzindo a assinatura do radar, bem como as tecnologias de impressão 3D que tornam possível a fabricação de peças monolíticas leves e duráveis com um complexo estrutura interna, cuja produção pelos métodos tradicionais é impossível.
Juntos, isso torna possível contar com o surgimento de UAVs elétricos de alta altitude - na verdade, satélites atmosféricos com maior capacidade de carga e alcance de vôo praticamente ilimitado.
Assim como a redução no tamanho e complexidade da produção de satélites artificiais (AES), bem como o custo de seu lançamento, leva ao fato de que seu número em órbita está aumentando rapidamente, o aprimoramento dos UAVs estratosféricos pode levar a um efeito semelhante na estratosfera, quando em um determinado momento no céu estarão dezenas de milhares de UAVs elétricos de alta altitude que retransmitem comunicações, realizam observações meteorológicas, navegação, reconhecimento e resolvem um grande número de outras tarefas comerciais e militares.
O que isso significa para nós em termos de rastreamento do AUG / KUG? O fato de que não será tão fácil encontrar um UAV de reconhecimento entre um grande número de aeronaves tripuladas, UAVs civis e militares de diferentes países e para diversos fins.
Em comparação com aeronaves de reconhecimento tripuladas, outros tipos de UAVs e dirigíveis estratosféricos, UAVs elétricos de alta altitude devem ser significativamente menos visíveis. Sua assinatura térmica está praticamente ausente, e a assinatura do radar é insignificante e pode ser reduzida com a ajuda de soluções adequadas.
conclusões
Dirigíveis estratosféricos e UAVs elétricos de alta altitude podem constituir o "segundo escalão" dos sistemas de reconhecimento e designação de alvos, complementando as capacidades dos satélites de reconhecimento e capazes de neutralizar amplamente os "pontos escuros" na detecção de AUG e KUG.
Como os meios de reconhecimento orbital, os dirigíveis estratosféricos e UAVs elétricos de alta altitude serão extremamente eficazes como meios de reconhecimento não apenas para a Marinha, mas também para outros ramos das forças armadas.
Deve-se ter em mente que uma condição importante para garantir a operabilidade de dirigíveis estratosféricos e UAVs elétricos de alta altitude é a disponibilidade de sistemas globais de comunicação por satélite - somente neste caso eles serão capazes de operar à distância das fronteiras estaduais da Rússia.
