"Миномет Пономаренко", комплекс "Соната" и воздушный авианосец
Реактивный миномет и воздушный авианосец
В подмосковном Жуковском разработан уникальный способ запуска беспилотных летательных аппаратов и крылатых ракет с турбореактивными двигателями.
ОАО «Летные испытания и производство им. Гризодубовой В.С.» http://liip.su/, базирующейся в подмосковном Жуковском. в рамка ОКР «Соната» по заказу Министерства обороны РФ разрабатывается комплекс воздушной мишени- имитатора дозвуковых аэродинамических целей.
Мишень предназначена для имитации широкого круга воздушных средств нападения, летающих на высотах до 12 км и в диапазоне скоростей от 250 до 850км/час. Тактико-техническим заданием предусмотрена имитации массового налета в виде строя из 6 летательных аппаратов.
В рамках ОКР была разработана воздушная мишень 128У6, которая представляет собой небольшую крылатую ракету с турбореактивным двигателем..
Перед разработчиками встал вопрос о способе ее запуска.
Старт должен характеризоваться малыми затратами, при этом обеспечивать массовый запуск мишеней.
Для взлета с земли летательных аппаратов (ЛА), построенных по самолетной схеме, требуется первоначальный разгон их до так называемой «эволютивной» скорости, когда аппарат может оторваться от земли и лететь самостоятельно.
Для ЛА, имеющих большие дозвуковые скорости полета в интервале от 600 до 1000 км\час, а это все современные реактивные самолеты, крылатые ракеты или БПЛА, с турбореактивными двигателями, эволютивная скорость достаточно большая. Так для современных пассажирских самолетов взлетная скорость лежит в пределах 200-230км/час. При этом гражданские лайнеры имеют возможность трансформировать крыло с помощью различных закрылков, предкрылков, снижая, таким образом, взлётную и посадочные скорости.
Беспилотные летательные аппараты, крылатые ракеты такую механизацию не имеют, поэтому проблема разгона их до эволютивной скорости стоит весьма остро.
Существует несколько способов наземного старта :
- взлет по самолетному путем разгона на взлетной полосе;
- взлет за счет создания избыточной тяги, превышающей вес БПЛА с помощью пороховых ускорителей.
-разгон летательного аппарата с помощью катапульты.
Для крылатых ракет применяется в основном пороховые ускорители, и это оправдано, благодаря простоте и постоянной готовности к запуску. К недостатку можно отнести демаскирование места старта из-за дымового следа.
Для БПЛА, и особенно многоразовых, применение пороховых двигателей для старта это дорогое удовольствие. Так на воздушной мишени «Дань» твердотопливный ускоритель стоит около 700тыс. рублей.
Поэтому получили широкое применение различные катапульты.
- катапульты на упругих элементах;
- катапульты пневматические;
- катапульты паровые (на авианосцах);
- катапульты электромагнитные (рельсотроны).
Все приведенные выше примеры катапульт имеют внешние источники энергии и рельсовые направляющие, по которым движется разгоняемый аппарат.
Катапульты на упругих элементах используют чаще всего в качестве накопителя энергии резиновые шнуры. Имея достаточно простую конструкцию, данные катапульты используются только для разгона очень легких БПЛА и имеющих малую эволютивную скорость. Это связано с малой энергоемкостью упругих элементов катапульты.
Пневматические катапульты достаточно эффективны для разгона БПЛА и широко применяются в различных беспилотных комплексах.
Однако они используют для разгона энергию сжатого газа, накапливаемую в баллонах высокого давления с помощью высоконапорных компрессоров, что само по себе небезопасно. Конструкция катапульты достаточно громоздкая и имеет малый ресурс агрегатов.
Паровые катапульты используются на авианосцах. По сути это пневматические катапульты, использующие имеющуюся на борту энергию, вырабатываемую ходовыми паровыми котлами. Для запуска БПЛА в сухопутных условиях их применение нецелесообразно.
Набирающие в настоящее время популярность электромагнитные катапульты, имеют преимущества в управляемость скорости и ускорения ЛА, что очень важно для плавного и равномерного разгона пилотируемых самолетов. Для БПЛА не столь критично изменения ускорения при разгоне, поэтому применение сложных и дорогих рельсотронов в комплексах беспилотных летательных аппаратов не оправдано. Все приведенные выше катапульты не приспособлены для группового запуска БПЛА.
Поэтому в мировой практике запуск беспилотников с турбореактивными двигателями осуществляется путем воздушного старта с авиационного носителя.
Примером могут послужить различного рода одноразовые радиолокационные ловушки (MALD, TALD и т.п.), широко применяемые в США аж с 90-х годов прошлого века.
Но и желание использовать рой многоразовых беспилотников, имеющие большие дозвуковые скорости полета, имеет место. Известно, что в США активно развивается концепция так называемого «летающего авианосца», который должен, по замыслу разработчиков, запускать с транспортных самолётов типа С-130 большие стаи баспилотников Х-61 «Гремлин», а после выполнения задания забирать их обратно на борт этого же самолета.
Не вдаваясь в сомнительные стороны данной концепции, следует отметить, что пока в мировой практике доминирует воздушный способ запуска скоростных БПЛА.
В ОАО «ЛИИП им. Гризодубовой В.С» создан принципиально новый, не имеющий мировых аналогов способ запуска БПЛА, использующих в качестве силовой установки турбореактивный двигатель.
Разгон летательного аппарата до скорости, достаточной для взлета, производится пусковой установкой, работающей по принципу миномета. (Миномет Пономаренко).
Как любой классический миномет пусковая установка не имеет никаких внешних источников энергии. Давление, необходимое для разгона аппарата по стволу, создается самим турбореактивным двигателем.
Крылатая ракета устанавливается в стволе на уплотнительном пыже и фиксируется спусковым механизмом.
После запуска двигателя и вывода его на максимальные обороты, газогенератор ТРД летательного аппарата через систему клапанов накачивает ресивер до давления около 1,7атм., после чего освобождается спусковой механизм и ракета разгоняется по стволу с перегрузкой до 30g. После выхода из ствола пыж и пенопластовые ложементы отделяются, раскрывается крыло, и аппарат отправляется в полет.
Количество стволов, работающих на один ресивер, ограничивается допустимыми габаритами установки. На автомобильном шасси удалось разместить шесть стволов, и среди создателей он получил название «Орга’н» или «Жуковский орган».
Запуск из «Миномета Пономаренко» имеет ряд существенных преимуществ по сравнению существующими способами.
You can watch this video on www.livejournal.com
You can watch this video on www.livejournal.com
Во-первых, он малобюджетный. Стоимость расходных материалов, необходимых для запуска не превышает 10тыс. руб.
Во-вторых, позволяет легко запускать группировки БПЛА. Основное время занимает запуск шести двигателей БПЛА, которое составляет 3-4минуты. После этого интервал между выстрелами не превышает 10секунд. Поэтому шестиствольный миномет может за 4-5минут выпустить рой из 6-ти БПЛА.
В-третьих, способ и сама пусковая практически безопасна. Нет ни баллонов высокого давления, ни рвущихся тросов и, тем более, пороховых зарядов. Взрываться там просто нечему.
В-четвертых, запуск не создает демаскирующих признаков. Звук выстрела слышен как хлопок, а из ствола после выстрела в течение долей секунды выходят газы с температурой до 300оС.
В-пятых, миномет имеет очень большой ресурс. В нем практически нет деталей, подвергающихся износу. В артиллеристских системах самым изнашиваемым элементом является ствол. В данном миномете по стволам разгоняются пенопластовые ложементы и пыжи, не наносящие серьезного урона внутренней поверхности. Время, когда на ствол действуют раскаленные газы с температурой около 300оС не превышает долей секунды. Поэтому ресурс ствола даже трудно спрогнозировать.
К недостаткам можно отнести большие габариты пусковой установки и, особенно ее длина, обусловленная тем, что как во всякой пушке, начальная скорость определяется длинной ствола.
Второй недостаток-это большое ускорение в стволе, доходящее до 300м/с2. Под действие продольной перегрузки 30g, приходится рассчитывать всю начинку крылатой ракеты и, особенно, турбореактивный двигатель.
Но цена вопроса, простота запуска и другие преимущества данного способа перевешивают все недостатки.
В настоящее время «Миномет Пономаренко» прошел предварительные испытания в рамках ОКР. Проведено 8 успешных пусков крылатых ракет-мишеней 128У6 «Соната», подтвердивших простоту и безотказность способа.
Вернемся к концепции «Летающего авианосца»
Создание стаи околозвуковых БПЛА предполагается осуществлять с помощью воздушного старта из транспортного самолета С-130. Программа анонсируется как «Летающий авианосец», и процесс возврата должен осуществляться путем стыковки БПДА с конусом, выдвигаемым из самолета-матки с последующим втягиванием аппарата в грузовой отсек транспортника специальным манипулятором.
Блестящая на первый взгляд концепция кажется идеальной с точки зрения создания стаи на неограниченном удалении от аэродрома и возврат их на самолет-матку в любом месте.
Опять наши заклятые партнеры впереди планеты всей.
Однако ближайшее рассмотрение концепции «Летающего авианосца» приводит к удручающим выводам.
Во-первых, - это уязвимость самого «Летающего авианосца». Транспортник в зоне боевых действий, даже без болтающихся на тросе конусов и манипуляторов, является отличной целью, а с гибелью самолета носителя вся стая БПЛА обречена.
Ключевой слоган здесь «вне зоны действия ПВО». При запуске беспилотников с высоты 3000м, авиаматка должна находиться за 200км от ближайшего комплекса С-400.
Таким образом, запущенные «вне зоны действия средств ПВО» беспилотники должны будут отмотать 200км до линии соприкосновения, прежде чем приступят к выполнению задания, а потом пролететь столько же назад до встречи «Летающим авианосцем». То есть, реальная дальность полета «Гремлина» уже на 400км меньше заявленной.
Кстати, в различных источниках приводятся достаточно противоречивые сведения о ТТХ летательного аппарата «Гремлин». Указывается дальность полета от 500км до 1000км. Понятно, что если вычесть из этих данных 400км на обеспечение «вне зоны действия ПВО», то картина складывается не столь блестящая.
И последнее. Главная изюминка концепции «Летающего авианосца» - возврат летательных аппаратов на борт транспортного самолета на проверку оказывается фейком.
Сообщается, что за 0,5 часа будет возвращено на борт четыре БПЛА. Во-первых, те, кто когда либо сталкивался с дозаправкой в воздухе, понимают насколько это сложно даже для пилота, имеющего человеческий интеллект. Для бездушного автомата с «искусственным интеллектом» эта эквилибристика выглядит весьма сомнительно.
По сообщениям прессы попытки пристыковаться к конусу на практике пока не удались. Хочется пожелать успехов в этом непростом деле и есть вера в инженерный гений американских специалистов.
Но даже если стыковка будет отработана безукоризненно, и заявленный темп возврата (4 ЛА за 0,5 часа) будет неукоснительно выдерживаться, легко подсчитать, что для затаскивания 20 БПЛА, потребуется 2,5 часа. Учитывая, что продолжительность полета БПЛА до 3 часов, сразу после запуска всей стаи нужно тут же забирать их по очереди обратно. И никакого намека на рой и выполнение задания где-то в отдалении. Просто запустил 20штук и тут же начал их собирать назад, иначе у последнего просто не хватит топлива на блестящий маневр возврата на матку. Реально на матку можно затащить 8 летательных аппаратов. Тогда на выполнение задания у «Гремлинов» останется хотя бы 2 часа. Но гонять большущий самолет из-за «роя» в 8 летательных аппаратов абсурдно.
Тут как раз самое время усомниться в «инженерном гении». Несмотря на очевидную абсурдность концепции «Летающего авианосца, ее продолжают продвигать. Может это распил бюджета, а может быть, что то другое.
Плюс про мишенный комплекс "Соната".
Мишенный комплекс имитации дозвуковых аэродинамических целей "Соната"
Воздушные мишени, имитирующие реальные средства вероятного противника, являются очень важной составляющей боевой подготовки расчетов зенитно-ракетных войск, летчиков фронтовой авиации, а также кране необходимы при отработке новых образцов техники противовоздушной обороны. Можно сказать, что мишени в ПВО-это как керосин в авиации. Нет топлива и самолеты не летают, нет мишеней и зенитчики тренируются «на кошечках». Поэтому во всех армиях, имеющих на вооружении средства борьбы с воздушными целями, используются мишени различных классов, имитирующие реальные средства воздушного нападения от тихоходных дронов до гиперзвуковых ракет.
Особое место среди парка мишеней занимают дозвуковые аэродинамические цели, имитирующие большинство современных пилотируемых летательных аппаратов дозвуковых самолетов всех типов, крылатых ракет и беспилотников - всех тех, кто летает на больших дозвуковых скоростях от 600 до 1000 км\час . Особенно актуальной является тема группового применения БПЛА или роя.
В отечественной практике использовались мишени такого класса типа «Дань».
Но все они имеют высокую стоимость, при этом не приспособлены для имитации группового налета.
Поэтому в 2018 году Министерством обороны РФ была задана ОКР, направленная на создание мишенного комплекса, имитирующего широкий класс дозвуковых аэродинамических целей и способных летать в строю и изображать массовый налет роя БПЛА.
Исполнителем ОКР выступило ОАО «Летные испытания и производство им. Гризодубовой В.С», г. Жуковский.
В результате разработки был создан уникальный комплекс, не имеющий аналогов в мире.
1. Дешевая дозвуковая воздушная мишень, изготавливаемая по современным технологиям на 70% из композитных материалов.
2. Уникальный способ запуска крылатых ракет-мишеней из шестиствольной пусковой установки миномётного типа, без использования пороховых ускорителей.
3. Использование для навигации, контроля траектории и радиоуправления роем мишеней серийной многоканальной системы траекторных измерений «Верхушка-13».
Воздушная мишень -имитатор дозвуковых целей (МК ДАЦ) выполнена по классической схеме с крестообразным оперением.
Трапециевидная форма фюзеляжа выбрана из соображений обеспечения заданной минимальной отражающей поверхности, имитирующей современные средства нападения, выполненные по технологии «Стелс».
Фюзеляж изготовлен полностью из углепластика методом вакуумной инфузии. Обшивка фюзеляжа является несущей конструкцией, как в автомобилях несущий кузов.
Сверхтонкое поворотное крыло с суперкритического профиля выполнено также из углепластика.
Углепластиковое цельно-поворотное хвостовое оперение является одновременно антеннами радиообмена с наземным пунктом управления.
В качестве силовой установки используется оригинальный турбореактивный двигатель Р-500, выпускаемый ОАО «ЛИИП им. Гризодубовой В.С».
Мишень имеет малый вес и позволяет перемещать ее вручную двумя членами экипажа.
Для обеспечения наземного старта используется уникальная отечественная разработка, не имеющая аналогов в мире. Уникальность заключается, в том, что разгон летательного аппарата осуществляется с помощью пассивного миномета. Шестиствольный миномет 128П6 не имеет никаких источников энергии - пороховых вышибных зарядов, компрессоров и т.д. Источником давления, необходимого для разгона мишени в стволе миномета, является сам турбореактивный двигатель летательного аппарата.
Такое техническое решение обеспечивает разгон воздушной мишени с запущенным двигателям до скорости, обеспечивающей ее устойчивый полет.
Промежуток между выстрелами из разных стволов миномета -10секунд. Таким образом, в течение одной минуты запускается все шесть мишеней, заряженных в миномет.
. Затраты на запуск минимальны о несопоставимы с затратами, сопровождающие существующие способы старта беспилотников такого класса- старта с пороховыми ускорителями, пневматическими катапультами и воздушного старта.
Наземный пункт контроля и управления размещается в кузове-контейнере на автомобиле КаМАЗ 5305. В нем размещены 4 рабочих места штурманов операторов и одно место командира расчета.
• НПКУ обеспечивает:
• предполетную подготовку всех мишеней, заряженных в ствол двух минометов и ввод полетных заданий;
• одновременный запуск мишеней с двух пусковых установок;
• прием информации от всех летательных аппаратах по каналам системы «Верхушка-13» , обработку и отображение траекторий полета всех 12-ти мишеней в реальном масштабе времени на фоне цифровых карт или схем полигонов;
• подачу команд управления на борт каждой ВМ.
Мишенный комплекс «Соната» обеспечивает имитацию современных средств нападения, летающих в широком диапазоне высот и дозвуковых скоростей:
-беспилотников различных классов;
-крылатых ракет, в том числе и противокорабельных;
-дозвуковых самолетов всех типов.
Штатные пассивные средства увеличения ЭПР (линзы «Люнеберга» или уголковые отражатели) устанавливаются в носовой обтекатель и формируют индикатрису отражения в переднюю полусферу.
Кроме пассивных устройств увеличения ЭПР в комплектации изделия 128У6 предусмотрена аппаратура радиолокационного имитатора цели, формирующая калиброванную ЭПР практически для всех существующих радиолокаторов обнаружения ЗРК сантиметровых и миллиметровых волн.
Конструкция воздушной мишени 128У6 позволяет устанавливать приемные и передающие антенны аппаратуры РИЦ (одну или несколько) в любом месте фюзеляжа под обшивкой, без существенных доработок и влияния на аэродинамические характеристики. Путем выбора места установки антенн на корпусе мишени может создаваться большой набор индикатрис отражения в полном телесном угле с требуемыми параметрами и проимитировать радиолокационный портрет большинства зачетных целей с высокой степенью достоверности
Комплекс позволяет имитировать групповое применение авиационных средств нападения. Он способен в течение одной минуты запустить 12 мишеней и имитировать массовый налет крылатых ракет или применение роя беспилотников.
Стоимость запуска одной мишени не превышает 10 тысяч рублей, таким образом удается создать стаю крылатых ракет-мишеней с минимальными затратами, несопоставимыми с использованием пороховых ускорителей или воздушным стартом.
В настоящее время завершены предварительные испытания мишенного комплекса «Соната». Государственные испытания планируется завершить к концу 2021года.