1. Einleitung. Der aktuelle Stand der Rüstungsindustrie
Der Zustand der Luftverteidigung spiegelt den allgemeinen Zustand der Rüstungsindustrie wider und ist von einem Satz geprägt: nicht zu dick, ich würde leben. Die Meinungsverschiedenheiten in der Branche sind so groß, dass unklar bleibt, wann wir von Prototypen zu Serien übergehen werden. USC hat das GPV-Programm 2011-2020 nicht bestanden. Von 8 Fregatten wurden 22350 gebaut 2. Dementsprechend gibt es keine Serie von Luftverteidigungssystemen "Polyment-Redut". Wenn zum Zeitpunkt der Verlegung der Fregatte "Admiral Gorshkov" im Jahr 2006 ihr Radar, das dem S-350-Luftverteidigungssystem entlehnt war, zumindest irgendwie das Weltniveau erreichte, jetzt das Radar mit einem passiven phasengesteuerten Antennenarray (PAR) wird niemanden bezaubern und dem Luftverteidigungssystem keine Wettbewerbsfähigkeit verleihen. "Almaz-Antey" vereitelte auch die Fristen für die Lieferung des Luftverteidigungssystems, was die Inbetriebnahme der "Admiral Gorshkov" um 3-4 Jahre verzögerte.
Generaldirektoren von Unternehmen verstehen ihr Fachgebiet meistens nicht, aber sie wissen, wie man mit dem Kunden verhandelt. Wenn der Militärvertreter das Gesetz unterzeichnet hat, muss nichts weiter verbessert werden. Bei Wettbewerben gewinnt nicht derjenige mit dem vielversprechendsten Angebot, sondern derjenige, zu dem schon lange Kontakte geknüpft sind. Wenn Sie dem CEO eine Erfindung vorlegen, hören Sie als Antwort: "Haben Sie Geld für die Entwicklung mitgebracht?" Auch die direkte Einreichung von Vorschlägen an das Verteidigungsministerium bringt keine Ergebnisse, die typische Antwort lautet: Wir entwickeln eigene Entwicklungen! Fünf Jahre später bleiben die Vorschläge unerfüllt. Dieser Artikel ist einem dieser Vorschläge des Autors gewidmet, der 2014 an die Region Moskau geschickt wurde.
Das Prestige des Unternehmens spielt für das Management keine Rolle: Es ist wichtig, einen staatlichen Auftrag zu bekommen. Die Verdienste der Ingenieure sind gering. Auch wenn junge Fachkräfte kommen, gehen sie nach praktischer Erfahrung wieder.
Es ist unmöglich, die Qualität russischer Waffen mit denen konkurrierender ausländischer Waffen zu vergleichen: Alles ist geheim, und es gibt keinen ernsthaften Krieg, der Gott sei Dank zeigen würde, wer wer ist. Auch Syrien gibt keine Antwort - der Feind hat keine Luftverteidigung. Aber türkische Drohnen geben Anlass zur Sorge – wie können wir antworten? Der Autor kann nicht beantworten, wie man einen Schwarm von UAVs für einen Cent in einem Spielzeugladen zusammenstellt - ihnen wurde nicht beigebracht. Aber wenn unsere Verteidigungsindustrie zur Sache kommt, werden die Kosten um Größenordnungen steigen. Daher bleibt nur noch über das übliche Thema zu sprechen - über den Kampf gegen einen ernsthaften Gegner und wie man dies für angemessenes Geld tut.
Wenn Sie eine Aussage hören wie „Niemand sonst auf der Welt hat eine solche Waffe“, dann fragen Sie sich: Warum nicht? Entweder ist die ganze Welt hinter unseren Technologien zurückgeblieben, oder das will niemand haben, oder es kann nur im letzten Krieg der Menschheit nützlich sein …
Bleibt nur noch eines - das NKB (Volksdesignbüro) zu organisieren und eigenständig über das Thema zu spekulieren, wo der Ausstieg ist.
2. Vergessener Zerstörer
Viele Leser glauben, dass wir keinen Zerstörer brauchen, da es ausreicht, um ein Gebiet in der Größenordnung von 1000-1500 km von unseren Küsten zu kontrollieren. Der Autor widerspricht diesem Ansatz. Küstenkomplexe ohne Schiffe können eine 600-km-Zone beschießen. Von welcher Obergrenze die Zahlen 1000-1500 genommen werden, ist nicht klar.
In den Ostsee- und Schwarzen "Pfützen" und zur Kontrolle der Wirtschaftszone sind solche Reichweiten nicht erforderlich, und Zerstörer sind umso unnötiger - Korvetten gibt es genug. Bei Bedarf hilft auch die Luftfahrt. Aber im Atlantik oder im Pazifischen Ozean kann man sich mit AUG treffen, und mit IBM, und nicht nur mit amerikanischen. Dann können Sie auf eine vollwertige KUG nicht verzichten. Bei solchen Aufgaben reicht die Luftverteidigung der Fregatte, selbst der "Admiral Gorshkov", möglicherweise nicht aus - ein Zerstörer wird benötigt.
Die Kosten für ein Schiff ohne Ausrüstung betragen normalerweise etwa 25 % der Gesamtkosten. Daher unterscheiden sich die Kosten für eine Fregatte (4500 Tonnen) und einen Zerstörer (9000 Tonnen) mit derselben Ausrüstung nur um 10-15%. Die Effektivität der Fla-Abwehr, die Reichweite und der Komfort für die Besatzung machen die Vorteile des Zerstörers deutlich. Außerdem kann der Zerstörer die Raketenabwehr-Mission lösen, die der Fregatte nicht zuzuordnen ist.
Der Zerstörer soll die Rolle des KUG-Flaggschiffs spielen. Alle seine Kampfsysteme müssen einer höheren Klasse angehören als der Rest der Schiffe in der Gruppe. Diese Schiffe sollten die Rolle der externen Informationsunterstützung und der gegenseitigen Schutzsysteme spielen. Bei einem Luftangriff muss ein Zerstörer die Hauptzahl der angreifenden Seeabwehrraketen übernehmen und Schiffsabwehrraketen in den meisten Fällen mit einem hochwirksamen Kurzstrecken-Luftverteidigungssystem (MD) zerstören. Der elektronische Gegenmaßnahmenkomplex (KREP) des Zerstörers muss stark genug sein, um den Rest der Schiffe mit Störgeräuschen abzudecken, und sie müssen den Zerstörer mit ihrem weniger starken KREP durch Imitation Jamming abdecken.
2.1. Radarstation der Zerstörer "Leader" und "Arleigh Burke"
Alte Leute erinnern sich noch daran, dass es in Russland ein "goldenes Zeitalter" (2007) gab, als wir es uns mutig leisten konnten, einen Zerstörer nicht nur zu bauen, sondern zumindest zu entwerfen. Jetzt hat der Staub diesen Punkt des GPV bedeckt. In dieser "alten" Zeit musste der Zerstörer des "Leader"-Projekts analog zur "Arleigh Burke" die Probleme der Raketenabwehr lösen.
Der Zerstörer-Entwickler beschloss, darauf 3 konventionelle MF-Radare (Überwachung, Lenkung und MD-SAM) zu installieren und ein separates Radar mit einer großen Antenne für die Raketenabwehr zu verwenden. Um Geld zu sparen, haben wir uns für einen Rotary Active PAR (AFAR) entschieden. Dieser AFAR wurde hinter dem Hauptaufbau eingebaut, konnte also nicht in Richtung Schiffsbug abstrahlen. Dann fügten sie ein Radar hinzu, um das Artilleriefeuer einzustellen. Wir können nur froh sein, dass so ein Freak RLC nie aufgetaucht ist.
Die Ideologie des Aegis-Flugabwehr-Raketensystems für US-Zerstörer basiert darauf, dass die Hauptrolle ein leistungsstarkes multifunktionales (MF) 10-cm-Radar spielt, das gleichzeitig neue Ziele erkennen, zuvor erkannte begleiten und Befehle entwickeln kann um das Raketenabwehrsystem auf dem Marschabschnitt der Führung zu steuern. Um das Ziel in der Zielsuchphase des Raketenabwehrsystems zu beleuchten, wird ein hochpräzises Radar mit 3 cm Reichweite verwendet, das die Tarnung der Führung gewährleistet. Die Hintergrundbeleuchtung ermöglicht es dem Raketenabwehrsystem, den Radar-Zielsuchkopf (RGSN) für die Strahlung entweder überhaupt nicht einzuschalten oder ihn für die letzten Sekunden der Lenkung einzuschalten, wenn das Ziel nicht mehr ausweichen kann.
2.2. Alternative Zerstöreraufgaben
Volksweisheit:
- Wenn Sie träumen, verweigern Sie sich nichts;
- Versuchen Sie, es gut zu machen, es wird schlecht ausgehen.
Da wir einen alternativen Zerstörer haben, nennen wir ihn "Leader-A".
Es ist notwendig, dem Management zu erklären, was ein so teures Spielzeug wie ein Zerstörer bewirken kann. Eine Aufgabe der Eskortierung von KUGs wird niemanden überzeugen, sie ist erforderlich, um die Funktionen der Unterstützung der Landung von Truppen und der Raketenabwehr zu erfüllen. Lassen Sie Spezialisten über U-Boote schreiben. Als Basis kann der Zerstörer Zamvolt genommen werden, die Verdrängung soll aber auf zehntausend Tonnen begrenzt werden. Die Argumentation, dass wir keinen solchen Motor haben, kann ignoriert werden. Wenn Sie Ihre eigenen nicht herstellen können, kaufen Sie bei den Chinesen, wir bauen nicht zu viele Zerstörer. Die Ausrüstung muss sich selbst entwickeln.
Angenommen, die Landung kann nur außerhalb der befestigten Gebiete des Feindes durchgeführt werden, er kann jedoch schnell einige leichte Verstärkungen (auf der Höhe von 76-100-mm-Kanonen) übertragen. Der Zerstörer muss mit Dutzenden bis Hunderten von Granaten Artilleriefeuer auf den Brückenkopf durchführen.
Das US-Verteidigungsministerium hielt die aktiven Raketengeschosse der Zamvolta-Kanone mit einer Reichweite von 110 km angeblich für zu teuer und näherte sich dem Preis von Raketen. Daher fordern wir, dass Leader-A in der Lage ist, die Artillerievorbereitung mit konventionellen Granaten durchzuführen, jedoch aus einer sicheren Reichweite, je nach Situation bis zu 15-18 km. Das Radar des Zerstörers muss die Koordinaten des Schusspunktes der großkalibrigen Artillerie des Feindes bestimmen, und das unbemannte Luftfahrzeug muss den Schuss korrigieren. Die Aufgaben der Luftverteidigung der KUG wurden im zweiten Artikel der Serie beschrieben, die Raketenabwehr wird in diesem Artikel weiter unten beschrieben.
3. Der Zustand des Radars russischer Schiffe
Das Radar unseres typischen Schiffes enthält mehrere Radare. Überwachungsradar mit rotierender Antenne auf der Oberseite. Leitradar mit einem rotierenden (S-300f) oder vier festen passiven SCHEINWERFER (S-350). Für das MD-Luftverteidigungssystem verwenden sie meist eigene Radargeräte mit kleinen Antennen im Millimeterwellenlängenbereich (SAM "Kortik", "Pantsir-M"). Das Vorhandensein einer kleinen Antenne neben einer großen erinnert an die Geschichte mit dem berühmten theoretischen Physiker Fermi. Er hatte eine Katze. Damit sie frei in den Garten gehen konnte, schnitt er ein Loch in die Tür. Als die Katze ein Kätzchen bekam, schnitt Fermi neben dem großen Loch ein kleines.
Der Nachteil von rotierenden Antennen ist das Vorhandensein eines schweren und teuren mechanischen Antriebs, eine Verringerung des Erfassungsbereichs und eine Erhöhung der gesamten effektiven reflektierenden Oberfläche (EOC) des Schiffes, die bereits erhöht wird.
Leider kann es schwierig sein, in Russland eine einheitliche Ideologie zu erreichen. Verschiedene Firmen überwachen streng die Beibehaltung ihres Anteils an der staatlichen Ordnung. Einige Jahrzehnte haben Überwachungsradare entwickelt, andere - Leitradare. Jemanden anzuweisen, ein MF-Radar zu entwickeln, bedeutet in dieser Situation, einem anderen ein Stück Brot wegzunehmen.
Eine Beschreibung der Luftverteidigungssysteme von Zerstörern, Fregatten und Korvetten findet sich in einem der vorherigen Artikel des Autors: "Das Raketenabwehrsystem ist kaputt, aber was bleibt für unsere Flotte übrig?" Aus dem Material geht hervor, dass nur Admiral Gorshkovs Polyment-Redut irgendwie mit dem Flugabwehr-Raketensystem Aegis verglichen werden kann, wenn man natürlich die halbe Munitionsmenge und die Schussreichweite in Kauf nimmt. Der Einsatz von Luftverteidigungssystemen des Typs Shtil-1 auf anderen Schiffen im 21. Jahrhundert ist eine unverhohlene Schande für unsere Flotte. Sie haben keine Radarführung, aber es gibt eine Zielbeleuchtungsstation. RGSN ZUR sollte vor dem Start das beleuchtete Ziel selbst erfassen. Diese Art der Lenkung verringert die Abschussreichweite erheblich, insbesondere bei Störungen, und führt manchmal dazu, dass das Raketenabwehrsystem auf andere, größere Ziele umgelenkt wird. Auch ein Zivildampfer kann gefangen werden.
Besonders schlecht versorgt sind Schiffe der Korvettenklasse und kleinere. Sie haben auch Überwachungsradare, die von konventionellen Jagdbombern (IB) in Reichweiten von nur 100-150 km erkannt werden, und Sie können von der F-35 keine 50 erhalten. Möglicherweise gibt es überhaupt keine Radarführung, aber Infrarot oder Optik werden verwendet.
Die Kosten des Flugabwehr-Raketensystems Aegis werden auf 300 Millionen US-Dollar geschätzt, was in etwa dem Preis unserer Fregatte entspricht. Natürlich werden wir mit den Amerikanern um Geld nicht konkurrieren können. Wir werden Einfallsreichtum brauchen.
4. Alternatives Konzept von Radarschiffen
In der Mikroelektronik-Produktionstechnik werden wir den USA noch lange hinterherhinken. Daher ist es möglich, sie nur aufgrund fortschrittlicherer Algorithmen einzuholen, die mit einfacheren Geräten funktionieren. Unsere Programmierer stehen niemandem nach und sind viel billiger als amerikanische.
Folge diesen Schritten:
• die Entwicklung separater Radargeräte für jede einzelne Aufgabe aufzugeben und das MF-Radar optimal zu nutzen;
• einen einzigen Frequenzbereich für das MF-Radar aller Schiffe der 1. und 2. Klasse auswählen;
• die Verwendung veralteter passiver PAA aufzugeben und auf AFAR umzustellen;
• eine einheitliche Reihe von AFARs entwickeln, die sich nur in der Größe unterscheiden;
• die Technologie der Gruppenaktionen in der Luftverteidigung der KUG zu entwickeln, um die gemeinsame Raumabtastung und die gemeinsame Verarbeitung von empfangenen Signalen und Störungen zu organisieren;
• eine verdeckte Hochgeschwindigkeitskommunikationsverbindung zwischen den Schiffen der Gruppe einzurichten, die in der Lage ist, die Funkstille nicht zu verletzen;
• den Einsatz von „kopflosen“MD-Raketen aufzugeben und einen einfachen Infrarot-Zielsuchkopf (GOS) zu entwickeln;
• eine Übertragungsleitung des vom RGSN ZUR BD empfangenen Signals zum schiffsseitigen MF-Radar zu entwickeln.
5. Radarkomplex des alternativen Zerstörers "Leader-A"
Der Wert des Zerstörers steigt auch aufgrund der Tatsache, dass nur er vor ballistischen Raketen (BR) und KUG und Objekten in großer Entfernung (anscheinend bis zu 20-30 km) schützen kann. Die Raketenabwehrmission ist so komplex, dass sie die Installation eines separaten Raketenabwehrradars erfordert, das für die Aufgabe der Erkennung von subtilen Zielen über große Entfernungen optimiert ist. Gleichzeitig ist es absolut unmöglich, von ihr zu verlangen, die meisten Luftverteidigungsaufgaben zu lösen, die beim MF-Radar verbleiben sollten.
5.1. Begründung des Erscheinungsbildes des Raketenabwehrradars (Besonderer Punkt für Interessierte)
Der BR hat eine kleine Bildverstärkerröhre (0, 1-0, 2 m²) und muss auf Entfernungen von bis zu 1000 km erkannt werden. Es ist unmöglich, dieses Problem ohne eine Antenne mit einer Fläche von mehreren zehn Quadratmetern zu lösen.
Wenn Sie nicht auf solche Feinheiten des Radars eingehen, wie die Dämpfung von Funkwellen in meteorologischen Formationen berücksichtigt wird, wird der Erfassungsbereich des Radars nur durch das Produkt der durchschnittlichen Strahlungsleistung des Senders und der Fläche von. bestimmt wobei die Antenne das vom Ziel reflektierte Echosignal empfängt. Eine Antenne in Form eines Phased-Arrays ermöglicht es Ihnen, den Radarstrahl sofort von einer Winkelposition in eine andere zu übertragen. SCHEINWERFER ist ein flacher Bereich, der mit elementaren Emittern gefüllt ist, die mit einer Stufe gleich der halben Radarwellenlänge beabstandet sind.
SCHEINWERFER gibt es in zwei Arten: passiv und aktiv. Bis 2000 wurden PFARs weltweit verwendet. In diesem Fall verfügt das Radar über einen leistungsstarken Sender, dessen Leistung über passive Phasenschieber den Sendern zugeführt wird. Der Nachteil solcher Radare ist ihre geringe Zuverlässigkeit. Ein leistungsstarker Sender kann nur an Vakuumröhren hergestellt werden, die eine Hochspannungsversorgung benötigen, was zu Ausfällen führt. Das Gewicht des Senders kann bis zu mehreren Tonnen betragen.
Bei AFAR ist jeder Sender mit seinem eigenen Transceiver-Modul (PPM) verbunden. PPM emittiert Hunderte und Tausende Mal weniger Energie als ein leistungsstarker Sender und kann auf Transistoren hergestellt werden. Dadurch ist AFAR zehnmal zuverlässiger. Außerdem kann PFAR nur einen Strahl aussenden und empfangen, und AFAR kann mehrere Strahlen zum Empfangen bilden. Somit verbessert der AFAR den Lärmschutz deutlich, da auf jeden Störsender ein separater Strahl gerichtet werden kann und diese Störungen unterdrückt werden können.
Leider verwenden russische Luftverteidigungssysteme immer noch PFAR, nur die S-500 wird eine AFAR haben, aber für unseren Zerstörer AFAR werden wir sie sofort fordern.
5.2. AFAR PRO Design (spezieller Punkt für Interessierte)
Ein weiterer Vorteil des Zerstörers ist die Möglichkeit, einen großen Aufbau darauf zu platzieren. Um die Strahlungsleistung zu reduzieren, entschied sich der Autor, die AFAR-Fläche auf etwa 90 Quadratmeter zu vergrößern. m, dh die Abmessungen des AFAR werden wie folgt gewählt: Breite 8, 4 m, Höhe 11, 2 m Der AFAR sollte sich im oberen Teil des Aufbaus befinden, dessen Höhe 23-25 . betragen sollte m.
Die Kosten von AFAR werden durch den Preis des MRP-Kits bestimmt. Die Gesamtzahl der PPMs wird durch den Installationsschritt bestimmt, der 0,5 * beträgt, wobei λ die Radarwellenlänge ist. Dann wird die Anzahl der PPM durch die Formel N PPM = 4 * S / λ ** 2 bestimmt, wobei S die AFAR-Fläche ist. Daher ist die Anzahl der PPMs umgekehrt proportional zum Quadrat der Wellenlänge. Wenn man bedenkt, dass die Kosten eines typischen PPM schwach von der Wellenlänge abhängen, stellen wir fest, dass der Preis des AFAR auch umgekehrt proportional zum Quadrat der Wellenlänge ist. Wir gehen davon aus, dass bei einer kleinen Losgröße der Preis für ein AFAR PRO APM 2.000 US-Dollar beträgt.
Von den für Radar zugelassenen Wellenlängen sind zwei für die Raketenabwehr geeignet: 23 cm und 70 cm. Wählen Sie eine Reichweite von 23 cm, dann werden für ein AFAR 7000 PPMs benötigt. Unter Berücksichtigung, dass AFAR auf jeder der 4 Seiten des Aufbaus installiert werden muss, erhalten wir die Gesamtzahl der Antipersonenminen - 28000. Die Gesamtkosten eines Satzes Antipersonenminen für einen Zerstörer betragen 56 Millionen Dollar. Der Preis ist zu hoch hoch für den russischen Haushalt.
Im Bereich von 70 cm sinkt die Gesamtzahl der PPMs auf 3000, der Preis des Kits sinkt auf 6 Millionen Dollar, was für ein so leistungsstarkes Radar ziemlich viel ist. Es ist schwierig, die endgültigen Kosten des Raketenabwehrradars jetzt abzuschätzen, aber die Kostenschätzung von 12-15 Millionen US-Dollar wird nicht übertroffen.
5.3. MF-Radardesign für Luftverteidigungsmissionen (spezieller Punkt für Interessierte)
Im Gegensatz zum Raketenabwehrradar ist das MF-Radar so optimiert, dass es eine maximale Genauigkeit bei der Messung der Flugbahn eines Ziels, insbesondere von Anti-Schiffs-Raketen in geringer Höhe, und nicht die maximale Erfassungsreichweite erreicht. Daher ist es beim MF-Radar notwendig, die Genauigkeit der Winkelmessung deutlich zu verbessern. Unter typischen Bedingungen der Zielverfolgung beträgt der Winkelfehler normalerweise 0,1 der Radarstrahlbreite, die durch die Formel bestimmt werden kann:
α = λ / L, wobei:
α ist die Antennenkeulenbreite, ausgedrückt in Radiant;
L ist die vertikale bzw. horizontale Länge der Antenne.
Für AFAR erhalten wir die Breite des Strahls vertikal 364° und horizontal - 4, 8°. Eine solche Strahlbreite liefert nicht die gewünschte Genauigkeit der Flugkörperlenkung. Im zweiten Artikel der Serie wurde darauf hingewiesen, dass für die Erkennung von Anti-Schiffs-Raketen in geringer Höhe eine vertikale Strahlbreite von nicht mehr als 0,5 ° erforderlich ist und die Antennenhöhe hierfür etwa 120. betragen sollte. Bei einer Wellenlänge von 70 cm ist eine Antennenhöhe von 84 m nicht möglich. Daher sollte das MF-Radar bei viel kürzeren Wellenlängen arbeiten, aber es gibt hier eine weitere Einschränkung: Je kürzer die Wellenlänge, desto stärker gedämpfte Funkwellen sind in meteorologischen Formationen. Zu klein λ kann nicht gewählt werden. Andernfalls wird bei einer gegebenen Strahlbreite die Antennenfläche und damit der Erfassungsbereich zu klein. Daher wurde für Schiffe aller Klassen eine einzige MF-Radarwellenlänge gewählt - 5,5 cm.
5.4. MF-Radardesign (spezieller Punkt für Interessierte)
AFAR wird üblicherweise in Form einer rechteckigen Matrix bestehend aus N Zeilen und M Spalten des MRP hergestellt. Bei einer gegebenen APAR-Höhe von 120λ und einem PPM-Installationsschritt von 0,5λ enthält die Spalte 240 PPMs. Es ist absolut unrealistisch, einen quadratischen AFAR von 240 * 240 PPM zu erstellen, da für einen AFAR fast 60.000 PPMs benötigt werden. Selbst wenn wir die Anzahl der Spalten verdreifachen, dh den Strahl horizontal auf 1,5 ° ausdehnen lassen, werden 20.000 PPMs benötigt. Natürlich wird eine solche PPM-Leistung wie bei einem Raketenabwehrradar nicht hier erforderlich sein, und der Preis für ein PPM wird auf 1000 US-Dollar sinken, aber der Einstandspreis des PPM 4 AFAR-Sets von 80 Millionen US-Dollar ist ebenfalls inakzeptabel.
Um die Kosten weiter zu reduzieren, schlagen wir vor, anstelle einer mehr oder weniger quadratischen Antenne zwei in Form von schmalen Streifen zu verwenden: eine horizontale und eine vertikale. Wenn eine herkömmliche Antenne gleichzeitig Azimut und Elevation des Ziels bestimmt, kann der Streifen nur den Winkel in seiner Ebene mit guter Genauigkeit bestimmen. Für MF-Radar hat die Aufgabe, Flugabwehrraketen in geringer Höhe zu erkennen, Priorität, dann sollte der vertikale Strahl schmaler als der Horizont sein. Wählen wir die Höhe des vertikalen Streifens 120λ und die Breite des horizontalen - 60λ, entlang der zweiten Koordinate wird die Größe beider Streifen auf 8λ eingestellt. dann betragen die Abmessungen des vertikalen Streifens 0, 44 * 6, 6 m und der horizontale 3, 3 * 0,44 m. Weiterhin beachten wir, dass es zum Bestrahlen des Ziels ausreicht, nur einen der Streifen zu verwenden. Wählen wir horizontal. An der Rezeption MÜSSEN beide Streifen gleichzeitig funktionieren. Mit den angegebenen Abmessungen beträgt die Breite des Strahls des horizontalen Streifens in Azimut und Elevation 1 * 7, 2 ° und der vertikale Streifen - 7, 2 * 0,5 °. Da beide Streifen gleichzeitig das Signal vom Ziel empfangen, ist die Genauigkeit der Winkelmessung dieselbe wie bei einer Antenne mit einer Strahlbreite von 1 * 0,5 °.
Bei der Zielerfassung ist es unmöglich im Voraus zu sagen, an welchem Punkt des Bestrahlungsstrahls sich das Ziel befindet. Daher muss die gesamte Höhe des Bestrahlungsstrahls von 7,2° von den Empfangsstrahlen der vertikalen Streifen abgedeckt werden, deren Höhe 0,5° beträgt. Daher müssen Sie einen Fächer von 16 Strahlen mit einem vertikalen Abstand von 0,5 ° bilden. AFAR kann im Gegensatz zu PFAR einen solchen Strahlenfächer für den Empfang bilden.
Lassen Sie uns den Preis von AFAR bestimmen. Der horizontale Streifen enthält 2.000 PPMs zu einem Preis von 1.000 US-Dollar und der vertikale Streifen enthält 4.000 reine Empfangsmodule zu einem Preis von 750 US-Dollar. Doll.
1 - AFAR-Radar PRO 8, 4 * 11, 2 m (Breite * Höhe). Strahl 4, 8 * 3, 6 ° (Azimut * Elevation);
2 - horizontales AFAR MF-Radar 3, 3 * 0, 44 m Strahl 1 * 7, 2 °;
3 - vertikales AFAR MF-Radar 0, 44 * 6, 6 m Strahl 7, 2 * 0, 5 °.
Die endgültige Winkelauflösung, gebildet durch den Schnittpunkt der Strahlen zweier AFAR-MF-Radar, = 1 * 0,5 °.
In einem der oberen Eckausschnitte der Radarantenne der Raketenabwehr befindet sich ein Freiraum, in dem die Funkaufklärungsantennen platziert werden sollen. Die Antennen der REB-Sender können in anderen Aussparungen untergebracht werden.
6. Merkmale der Funktionsweise des Raketenabwehrradars und des MF-Radars
Die Aufgabe des Erkennens eines BR ist in zwei Fälle unterteilt: das Erkennen durch eine vorhandene Leitstelle und das Erkennen in einem weiten Suchsektor. Wenn die Satelliten den Start des BR und die Flugrichtung aufgezeichnet haben, beträgt der Erfassungsbereich des Kopfteils (RH) eines BR mit einem Bildverstärker in einem kleinen Suchsektor, beispielsweise 10 * 10 °, 0,1 qm m erhöht sich im Vergleich zur Suche ohne Kontrollzentrum im 100 * 10°-Sektor um das 1,5-1,7-fache. Das Problem des Kontrollzentrums wird etwas erleichtert, wenn im BR ein abnehmbarer Gefechtskopf verwendet wird. dann ist der Fall des BR mit dem Bildverstärker etwa 2 sq. m fliegt irgendwo hinter dem Sprengkopf. Wenn das Radar zuerst den Rumpf erkennt, wird es bei Blick durch diese Richtung auch für lange Zeit den Gefechtskopf erkennen.
Mit dem Raketenabwehrradar kann die Effizienz des MF-Radars gesteigert werden, da die Nutzung der 70-cm-Reichweite dem Raketenabwehrradar eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Überwachungsradaren bietet:
- die maximal zulässige Leistung des PPM-Senders um ein Vielfaches höher ausfällt als die des PPM kürzerer Wellenlängenbereiche. Dadurch können Sie die Anzahl der PPMs und die APAR-Kosten drastisch reduzieren, ohne die gesamte abgestrahlte Leistung zu verlieren;
- der einzigartige Antennenbereich ermöglicht dem vorgeschlagenen Radar einen Erfassungsbereich, der sogar noch größer ist als der des Aegis MF-Radars;
- im Bereich von 70 cm hören die funkabsorbierenden Beschichtungen von Tarnkappenflugzeugen fast ihre Funktion auf und ihr Bildverstärker intensiviert sich fast auf die für konventionelle Flugzeuge typischen Werte;
- die meisten feindlichen Flugzeuge haben diese Reichweite nicht in ihren CREPs und können das Raketenabwehrradar nicht stören;
- Funkwellen dieser Reichweite werden in meteorologischen Formationen nicht gedämpft.
Somit wird die Erfassungsreichweite eines realen Luftziels natürlich 500 km überschreiten, wenn das Ziel über den Horizont geht. Nähert sich das Ziel dem Schussbereich, wird es an eine genauere Verfolgung im MF-Radar übermittelt. Bei Reichweiten von mindestens 200 km ist ein wichtiger Vorteil der Kombination zweier Radare zu einem Radar die erhöhte Zuverlässigkeit. Ein Radar kann die Funktionen eines anderen ausführen, wenn auch mit einer gewissen Leistungsverschlechterung. Daher führt ein Ausfall eines der Radare nicht zu einem vollständigen Ausfall des Radars.
7. Die endgültigen Eigenschaften des Radars
7.1. Aufgabenliste für ein alternatives Radar
Das Raketenabwehrradar sollte erkennen und vorläufig begleiten: die Sprengköpfe der ballistischen Rakete; Hyperschall-Anti-Schiffs-Raketen unmittelbar nach dem Verlassen des Horizonts; Luftziele aller Klassen, einschließlich Tarnkappen, mit Ausnahme von Zielen in geringer Höhe.
Das Raketenabwehrradar sollte Interferenzen erzeugen, die das Radar des Hokkai AWACS-Flugzeugs unterdrücken.
MF-Radar erkennt und verfolgt genau: Luftziele aller Art, einschließlich Flugabwehrraketen in geringer Höhe; feindliche Schiffe, einschließlich derer jenseits des Horizonts und nur im oberen Teil der Aufbauten sichtbar; U-Boot-Periskope; misst die Flugbahn feindlicher Granaten, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass eine Granate einen Zerstörer trifft; führt die Messung des Kalibers des Projektils und die Organisation des Kanonenabwehrfeuers bei großen Kalibern durch; gibt der Besatzung 15-20 Sekunden im Voraus eine Vorwarnung über die Anzahl der Abteile, die getroffen werden könnten.
Darüber hinaus sollte das MF-Radar: das Raketenabwehrsystem steuern; Empfangen von Signalen von Störsendern sowohl unabhängig als auch von Raketenabwehrraketen weitergeleitet; Passen Sie das Abfeuern Ihrer eigenen Waffen auf Funkkontrastziele an; Hochgeschwindigkeitsübertragung von Informationen von Schiff zu Schiff bis zum Horizont durchführen; eine verdeckte Informationsübertragung mit dem angekündigten Funkstille-Modus durchführen; eine Anti-Jamming-Kommunikationslinie mit dem UAV organisieren.
7.2. Die wichtigsten technischen Merkmale des Radars
Radar-Raketenabwehr:
Der Wellenlängenbereich beträgt 70 cm.
Die Anzahl der PPMs in einem AFAR beträgt 752.
Pulsleistung von einem PPM - 400 W.
Die Leistungsaufnahme eines AFAR beträgt 200 kW.
Erfassungsbereich des BR-Rumpfes mit RCS 2 sq. m ohne Leitstelle im Suchsektor 90° × 10° 1600 km. Erfassungsbereich einer ballistischen Sprengkopfrakete mit einem RCS von 0, 1 k.mv ohne Leitstelle im Suchsektor 90° × 45° - 570 km. In Anwesenheit eines Kontrollzentrums und eines Erkennungssektors von 10 * 10 ° - 1200 km.
Die Erfassungsreichweite des Stealth-Flugzeugs mit einem RCS von 0,5 m², Flughöhen bis 20 km und einem Azimut-Suchsektor von 90° im Flugabwehrmodus beträgt 570 km (Funkhorizont).
Winkelmessfehler für beide Koordinaten: bei einem Abstand gleich dem Erfassungsbereich - bei einer einzigen Messung - 0,5 °; in Begleitung - 0, 2 °; bei einem Bereich von 0,5 beträgt der Erfassungsbereich - bei einer einzigen Messung - 0, 0, 15 °; in Begleitung - 0, 1 °. Der Fehler bei der Messung der Peilung des "Stealth"-Flugzeugs mit einem RCS von 0,5 sq. m bei einer maximalen Schussreichweite von 150 km - 0, 08 °.
MF-Radareigenschaften:
Der Wellenlängenbereich beträgt 5,5 cm.
Die Anzahl der horizontalen AFAR in PPM - 1920.
Pulsleistung PPM - 15 W.
Die Anzahl der Empfangsmodule im vertikalen AFAR beträgt 3840.
Die Leistungsaufnahme der vier AFAR beträgt 24 kW.
Azimut-Messfehler beim Einstellen des Artilleriefeuers auf ein Funkkontrastziel in einer Entfernung von 20 km - 0,05 °.
Erfassungsbereich eines Kämpfers mit EPR 5 sq. m im Azimutsektor 90 ° - 430 km.
Der Erfassungsbereich des "Stealth"-Flugzeugs mit einem RCS von 0,1 sq. m ohne Kontrollzentrum - 200 km.
Die Erfassungsreichweite des ballistischen Raketenkopfes durch das Kontrollzentrum im Winkelsektor 10° × 10° beträgt 300 km.
Der Erfassungsbereich eines Projektils mit einem Kaliber von über 100 mm in einem Winkelsektor von 50° × 20° beträgt 50 km.
Die Mindesthöhe einer nachweisbaren Anti-Schiffs-Rakete in einer Entfernung von 30 km / 20 km beträgt nicht mehr als 8 m / 1 m.
Fluktuationsfehler bei der Messung des Azimuts einer Anti-Schiffs-Rakete, die in einer Höhe von 5 m in einer Entfernung von 10 km fliegt - 0,1 mrad.
Der Schwankungsfehler bei der Messung von Azimut und PA eines Projektils mit einem RCS von 0,002 m2 in einer Entfernung von 2 km - 0,05 mrad.
Die Spitzengeschwindigkeit beim Empfangen und Senden von Informationen auf dem UAV beträgt 800 Mbit / s.
Die durchschnittliche Geschwindigkeit beim Empfangen und Übertragen von Informationen beträgt 40 Mbit/s.
Die Übertragungsgeschwindigkeit von Schiff zu Schiff beträgt im Stealth-Modus mit „Funkstille“5 Mbit/s.
8. Schlussfolgerungen
Das vorgeschlagene Radar ist dem Radar russischer Schiffe und dem Aegis-Radar weit überlegen, während die Kosten vertretbar bleiben.
Die Verwendung des 70 cm Wellenlängenbereichs im Raketenabwehrradar ermöglichte es, sowohl im Raketenabwehrmodus als auch im Luftabwehrmodus einen ultralangen Erfassungsbereich für Ziele aller Art, einschließlich Tarnkappen, bereitzustellen. Durch das Fehlen dieser KREP-Reichweite im feindlichen IS wird die Störfestigkeit gewährleistet.
Der schmale Strahl des MF-Radars ermöglicht es, sowohl Flugabwehrraketen in geringer Höhe als auch Projektile erfolgreich zu erkennen und zu verfolgen. Dies ermöglicht es dem Zerstörer, sich der Küste innerhalb einer Sichtlinie zu nähern und die Landung zu unterstützen.
Die Verwendung des AFAR MF-Radars zur Organisation der Kommunikation zwischen Schiffen ermöglicht die Bereitstellung aller Arten von Hochgeschwindigkeitskommunikation, einschließlich verdeckter Kommunikation. Es wird eine lärmimmune Kommunikation mit dem UAV bereitgestellt.
Würde das Verteidigungsministerium auf solche Vorschläge hören, wäre ein solches Radar bereits fertig.
