В иностранной печати отмечается, что радиоэлектронная промышленность особенно интенсивно развивается в США, где ассигнования на НИОКР в области радиоэлектроники по своим размерам уступают ассигнованиям только авиакосмической промышленности.
Особую роль в развитии радиоэлектроники играет министерство обороны, которое ежегодно затрачивает на неё 10-12 млрд. долларов (примерно 10% своего бюджета), а на исследования в разработки в этой области — около 35% общих расходов на НИОКР по всем видам вооружения.
В вооружённых силах США создана разветвлённая сеть органов, ведающих вопросами НИОКР и производства электронной аппаратуры (рис. 1).
Рис 1. Основные органы вооружённых сил США, занимающиеся вопросами радиоэлектроники
В настоящей статье рассматривается практическое применение некоторых достижений современной радиоэлектроники в различных видах ракетного, противотанкового и артиллерийского оружия, авиационной и бронетанковой техники, состоящих на вооружении армии, ВВС, ВМС США и других стран блока НАТО.
По данным зарубежной печати, на совершенствование современного вооружения существенное влияние оказало развитие элементной базы я технологии производства. Переход в начале 60-к годов от использования в радиоэлектронной аппаратуре отдельных деталей, а также полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов) к интегральным схемам обеспечил возможность создания более совершенных функциональных устройств, узлов и схем на единицу объёма. Так, в электронном приборе на полупроводниках в 0,01 куб. м объёма может быть около 2000 деталей, а в современной аппаратуре на больших интегральных схемах — свыше 100 000.
Применение твердотельных элементов наряду с уменьшением габаритно-весовых характеристик аппаратуры позволило в десятки раз повысить её надёжность, снизить потребляемую мощность.
Использование новых конструктивно-технологических принципов построения радиоэлектронной аппаратуры и достижений в области электронной оптики, вычислительной техники послужило базой для развития и совершенствования автоматизированных систем управления наземным, самолётным и корабельным оружием. Кроме того, это позволило широко внедрять радиоэлектронную технику непосредственно в конструкцию обычных средств поражения для повышения их боевой эффективности.
Необходимо отметить, что на современном этапе развития систем оружия одним из самых действенных направлений повышения их эффективности зарубежные военные специалисты считают увеличение точности поражения целей. При этом в реализации выдвинутого командованием вооружённых сил США положения «поражение цели с первого выстрела» значительная роль отводится радиоэлектронной технике, являющейся основным средством наведения оружия на цель.
По данным иностранной печати, в ходе развития стратегического ракетного оружия достижения радиоэлектроники используются главным образом при усовершенствовании инерциальных систем управления головных частей и разработке индивидуальных систем управления (самонаведения) для боеголовок.
Сообщается, что основным стимулирующим фактором повышения точностных характеристик инерциальных систем управления головных частей МБР являются успехи в развитии и совершенствовании бортовых цифровых электронно-вычислительных машин и гиростабилизированных платформ, обеспечившие увеличение точности стрельбы стратегических ракет в несколько раз.
В зарубежной печати сообщалось, что ёмкость памяти бортовой ЭВМ ракеты «Минитмэн» 1 типа D-17B, собранной на полупроводниковых приборах, обеспечивала возможность наведения ракеты лишь на две цели. Для повышения гибкости ракетной системы в выборе целей на базе интегральных схем и отдельных микроминиатюризованных элементов для ракеты «Минитмэн» 2 была создана бортовая ЦВМ с ёмкостью памяти в 2,5 раза больше, чем у ЭВМ, используемой на ракете «Минитмэн» 1. Это позволило применять ракеты «Минитмэн» 2 уже для стрельбы по восьми целям без нежелательного увеличения веса радиоэлектронной аппаратуры её системы управления.
В настоящее время в рамках американской программы «Абрес» разрабатываются маневрирующие боеголовки и боеголовки с системами самонаведения на конечном участке траектории, предназначенные для более совершенных головных частей МБР.
Перспективными для применения на маневрирующих боеголовках считаются, например, инерциальные системы с лазерными гироскопами, которые не имеют вращающихся частей, обладают практически неограниченным ресурсом эксплуатации, требуют меньшего объёма работ по настройте и калибровке.
В иностранной печати сообщалось, что ВВС США заключили в 1976 году контракт на разработку системы управления DINS для маневрирующих боеголовок на основе бесплатформенного инерциального измерительного блока, в котором используется лазерный гироскоп.
Применение на боеголовках стратегических ракет систем самонаведения на конечном участке траектории (инфракрасных, радиолокационных или лазерных) позволит, по мнению американских военных специалистов, компенсировать ошибки, возникающие при работе инерциальной системы управления, а также обусловленные геофизическими и геодезическими аномалиями и неточной привязкой координат целей. Это обеспечит почти 100-процентную вероятность поражения точечных объектов с первого пуска.
Развитие и совершенствование радиоэлектронных систем управления самолётным оружием явилось одним из главных факторов наращивания боевой мощи авиации. Так, за последние 10-15 лет появилась возможность ведения самолётами воздушного боя на дальних и средних дистанциях, одновременного обнаружения, сопровождения и поражения нескольких воздушных целей, в том числе низколетящих целей, эффективного применения оружия при маневрах самолёта-носителя, способность летать на предельно малых высотах с огибанием рельефа местности.
Кроме того, была улучшена точность наведения бортового оружия, обеспечена всепогодность самолётов и помехозащищённость электронного оборудования.
По данным зарубежной печати, наиболее существенное воздействие на повышение боевых возможностей самолётов оказало совершенствование бортовых РЛС управления оружием, развитие самолётных цифровых вычислительных машин, внедрение электронно-оптических средств, развитие систем самонаведения авиационных ракет и создание управляемых авиабомб.
Совершенствование бортовых РЛС оказало воздействие прежде всего на повышение возможностей самолётов по ведению воздушного боя. Так, в последние годы для истребителей F-15 и F-14A были созданы бортовые РЛС дальностью действия соответственно 80 и 320 км. Они обеспечивают возможность ведения воздушного боя на средних и больших дистанциях ракетами типа AIM-7F «Спарроу» 3 и «Феникс».
Большое значение для повышения боевой эффективности современных самолётов имело также развитие доплеровских методов и схем селекции и обработки сигналов, отражённых от низколетящих воздушных целей на фоне земной поверхности. Они позволили обнаруживать самолёты противника, совершающие полёт на предельно малых высотах, я применять по ним бортовое оружие.
Следует отметить, что в планах совершенствования бортовых РЛС управления оружием исключительно большое внимание уделяется разработке принципиально новых антенн для самолётных многофункциональных РЛС — фазированных антенных решёток (ФАР), которые имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными антеннами с механическим сканированием диаграмм направленности. Так, принятая на вооружение самолёта F-14A РЛС с ФАР (входит в систему управления оружием AN/AWG-9) позволяет сопровождать до 24 целей и наводить на них до шести ракет «Феникс» одновременно.
По данным зарубежной печати, основой систем управления оружием современных самолётов являются бортовые ЦВМ, которые обеспечивают выполнение таких функций, как прицеливание и пуск ракет, бомбометание, управление огнём бортовых пушек. Бортовые ЦВМ используются в системах управления оружием истребителя-бомбардировщика F-111А, истребителей F-14A и F-15, всепогодного штурмовика A-7D и других самолётов.
Как известно, в противоборстве авиации со средствами ПВО была выработана новая тактика её действии — полёты на малых (150-600 м) и предельно малых (15-150 м) высотах.
Для обеспечения полётов на малых высотах при отсутствии визуального контакта с землёй первоначально на боевых самолётах устанавливались специальные РЛС с индикаторами изображения рельефа местности. С их помощью лётчик мог облетать наземные препятствии при ручном управлении. Такие РЛС устанавливались, например, на самолётах F-104 и F-105 «Лайтнинг», В-52.
Дальнейшее развитие систем управления маловысотными полётами шло по пути создания и совершенствования так называемых систем профильного полёта. Они обеспечивают огибание рельефа местности в автоматическом и полуавтоматическом режимах на предельно малых высотах при действиях авиации в сложных метеорологических условиях па околозвуковых скоростях. Указанные системы установлены в настоящее время на самолётах F-111A и FB-111А.
В системах профильного полёта применяются специализированные или многофункциональные РЛС для слежения за рельефом местности, радиовысотомеры и вычислительные устройства, преобразующие сигналы РЛС в команды управления полётом.
Однако, по мнению иностранных специалистов, существующие системы обеспечения полёта с огибанием рельефа местности из-за недостаточной разрешающей способности РЛС не устраняют опасности столкновения самолётов с мачтами, трубами, линиями электропередач и другими подобными предметами. Считается, что для обнаружения таких препятствий необходимо использовать другие источники излучений, например лазеры, которые обладают высокой точностью и разрешающей способностью. В американской печати сообщается, что фирма RCA разработала лазерную систему предупреждения о наземных препятствиях, предназначенную для установки на вертолётах. Она обнаруживает препятствия размером 7,5 см.
В последние годы в системы управления самолётным оружием начали интенсивно внедряться электронно-оптические средства, дополняющие, а в ряде случаев и заменяющие традиционные средства радиолокации. Они используются в целях решения задач обзора местности, обнаружения и сопровождения целей по их тепловому излучению, классификации объектов по тепловому спектру, определении дальности до них, а с помощью лазерной подсветки — для наведения управляемых ракет и авиабомб. По данным зарубежной печати, электронно-оптические средства более скрытны в работе и менее подвержены помехам, чем РЛС, обеспечивают управление оружием в условиях сильного радиолокационного противодействия, а также в ряде случаев позволяют обнаруживать цели, замаскированные от радиолокационных средств наблюдения. В настоящее время на вооружении боевой авиации США и стран НАТО состоит значительное количество различных бортовых электронно-оптических систем и устройств.
Развитие и совершенствование электронно-оптических систем самонаведения на цель оказало существенное воздействие на повышение эффективности самолётного ракетного оружия. Предпосылками создания ракетного оружия с электронно-оптическими системами самонаведения являются, по данным иностранной печати, успехи в изготовлении: малогабаритных и надёжных оптических квантовых генераторов и приёмников лучистой энергии; миниатюрных ИК датчиков с высокой разрешающей способностью; малоразмерных телевизионных камер, работающих в условиях пониженной освещённости; тепловизионных приборов, обеспечивающих преобразование теплового излучения объектов в видимое изображение.
Ракета «Мейверик», предназначенная для поражения обычной боевой частью небольших прочных наземных целей, создаётся в четырёх модификациях: с телевизионной (принята на вооружение), полуактивной лазерной, инфракрасной и тепловизионной системами самонаведения. Она обеспечивает поражение целей на дальностях до 50 км с круговой вероятной ошибкой порядка 2,4 м (для ракеты с телевизионной системой самонаведения).
Ракету «Кондор» планируется использовать для ударов по малоразмерным наземным и морским целям при сильной ПВО на дальностях 60-90 км (ожидаемое отклонение от цели 3-4,5 м). Пуск ракеты предполагается осуществлять в основном вне зоны поражения современными системами ЗУРО ближней и средней дальности действия. Она оснащается комбинированной системой наведения, состоящей из инерциальной и командной телевизионной системы, работающей на конечной участке траектории. Предусмотрена также возможность работы бортовой аппаратуры в режиме самонаведения на цель.
В ходе развития авиационных ракет класса «воздух — воздух» совершенствование радиоэлектронных систем управления способствовало улучшению ряда их оперативно-тактических характеристик, в том числе точности наведения на цель, возможности поражения целей, маневрирующих с большими ускорениями. Появление ракет средней дальности стрельбы 40-50 км (типа AIM-7F «Спарроу» 3) и большой дальности действия 120-130 км (типа «Феникс») зарубежные военные специалисты связывают не только с увеличением мощности их двигателей, но и с повышением дальности действия бортовых РЛС управления оружием, обеспечивающих обнаружение, сопровождение цели и наведение на неё ракет, а также с совершенствованием головок самонаведения.
Использование достижений радиоэлектроники позволило также значительно повысить боевые возможности самолётов путём создания управляемых авиабомб с электронно-оптическими системами самонаведения на цель. С особой интенсивностью работы в этой области велись в период агрессивной войны во Вьетнаме, В начальный период круговое вероятное отклонение бомб от целей составляло, по сведениям иностранной печати, в среднем 200 м, а к концу войны — до 70 м. Однако эти результаты не удовлетворяли американское командование. Поэтому наряду с совершенствованием систем бомбометания специалисты стали искать принципиально новые пути повышения точности попадания в цель авиационных бомб, В результате были созданы управляемые бомбы с телевизионными, инфракрасными и лазерными системами самонаведения, что, по мнению зарубежных военных специалистов, явилось крупным шагам в развитии авиационного оружия, так как позволило в десятки раз повысить точность бомбометания.
Благодаря использованию радиоэлектроники возросла боевая мощь авиации. Это повлияло и на взгляды западных военных специалистов относительно перспектив её дальнейшего развития. Так, некоторые военные теоретики считают, что при использовании на борту тактического истребителя мощных бортовых РЛС дальнего действия и управляемых ракет, обеспечивающих поражение целей с первого пуска, основным фактором завоевания господства в воздухе станут уже не лётно-технические характеристики самолёта, а упреждение в обнаружении самолёта противника бортовой РЛС и нанесение по нему удара. В связи с этим, по мнению зарубежных авторов, могут быть снижены требования к некоторым лётным характеристикам, в частности к маневренности будущих самолётов.
Оснащение самолётов тактической и стратегической авиации ракетами дальнего действия, системы управления которых позволяют поражать наземные цели с высокой вероятностью, вызывает изменение тактики действия ударных самолётов. Нанесение ударов по целям будет а основном производиться с дальнего рубежа без захода самолёта в зону действия активных средств ПВО противника.
Достижения в области радиоэлектроники явились также одной из главных движущих сил в развитии и совершенствовании тактического ракетного оружия (зенитных ракет и противотанковых управляемых снарядов) привели к смене за последние 10-15 лет нескольких их поколений.
Так, ЗРК первого поколения были основаны на использовании визуальных средств обнаружения и предназначались для применения только в благоприятных погодных условиях.
В связи с освоением боевыми самолётами полётов на малых и предельно малых высотах независимо от времени суток и метеорологических условий возникла необходимость в новых ЗРК для борьбы с низколетящими воздушными целями, В зарубежной печати сообщалось, что решение этой проблемы связано прежде всего с развитием и совершенствованием доплеровской радиолокации.
Системы управления ЗРК второго поколения («Роланд», «Рапира», «Скайгард-М», «Кроталь», «Индиго») состоят из помехозащищённых когерентных импульсно-доплеровских РЛС обнаружения, радиолокационных и электронно-оптических средств сопровождения цели и наведения ракет и вычислительной техники. Благодаря использованию эффективных средств обнаружения и сопровождения целей, автоматизации процессов наведения ракет указанные ЗРК, по данным иностранной военной печати, обеспечивают поражение целей, совершающих полёт на малых и предельно малых (до 15 м) высотах в любое время суток и в различных погодных условиях на дальностях 5-10 км (вероятность поражения 60-90%, время реакции 6 — 10 с).
Максимальное применение в аппаратуре систем управления твердотельных электронных элементов позволяет размещать её, как правило, совместно с пусковыми установками, что имеет большое значение для создания высокомобильных ЗРК, используемых непосредственно в войсках.
По мнению зарубежных военных специалистов, ЗРК «Найк-Геркулес», «Хок» и «Талос», состоящие в настоящее время на вооружении и предназначенные для поражения целей на больших и средних дальностях уже не удовлетворяют требованиям эффективной защиты объектов от современных самолётов. Особенно это сказывается при групповых налётах, применении малоразмерных крылатых и тактических ракет, а также средств радиоэлектронной борьбы.
В связи с этим в США разрабатывается новое поколение зенитных ракетных комплексов «Пэтриот» и «Иджис», в основу которых положено использование многофункциональных РЛС с фазированными антенными решётками. Так, по оценке американских военных специалистов, комплекс »Патриот» превосходит существующие ЗРК «Найк-Геркулес» и «Хок» по эффективности поражения групповых и маневрирующих целей в два раза, по помехозащищённости в десять раз. В то же время в результате значительного сокращения объёма радиолокационного оборудования, широкого применения стандартных микромодулей, твердотельных схем и аппаратуры встроенного контроля параметров стоимость его эксплуатация будет почти в три раза ниже, чем состоящих на вооружении комплексов.
По мнению иностранных военных специалистов, одним из главных направлений развития противотанковых управляемых снарядов является совершенствование их систем наведения. Так, в ПТУРС первого поколения использовались командные системы с ручными способами наведения на цель. Снаряды второго поколения, состоящие в настоящее время на вооружении стран НАТО («Милан», «Хот», «Свингфайр», «Дракон», «Тоу»), имеют более совершенные полуавтоматические командные системы управления.
Однако, как отмечалось в зарубежной печати, существующие ПТУРС обладают рядом недостатков, к которым прежде всего относятся малая дальность действия (до 4000 м) и необходимость участия стреляющего в управлении противотанковыми снарядами, что затрудняет использование противотанкового оружия с закрытых позиций. Поэтому специалисты стали работать над созданием противотанковых снарядов с электронно-оптическими системами самонаведения.
Как сообщалось в американской печати, в настоящее время в США разрабатывается вертолётный ПТУРС третьего поколения «Хеллфайр» с комплектом взаимозаменяемых головок самонаведения различных типов: лазерной полуактивной, комбинированной (радиолокационной и инфракрасной), телевизионной к тепловизионной. Их предполагается использовать в зависимости от поставленной боевой задачи, метеорологических условий, времени суток и противодействия противника. Принятие на вооружение ПТУРС «Хеллфайр», по мнению иностранных специалистов, повысит дальность и точность поражения целей, обеспечит возможность применения оружия в более сложных погодных условиях и ночью, а также позволит вертолётам огневой поддержки осуществлять после пуска противозенитный маневр, что особо важно при действиях в условиях сильной ПВО.
В последние годы за рубежом большое внимание стали уделять развитию противотанкового оружия, обладающего принципиально новым свойством — обнаруживать, распознавать и уничтожать цели полностью автоматически. Его использование приведёт к резкому качественному изменению в средствах и способах ведения боевых действий с крупными танковыми силами противника. Таким оружием, как считают зарубежные военные специалисты, могут быть кассетные головные части ракет и, возможно, артиллерийских снарядов, доставляемых в заданный район для поиска и уничтожения бронетанковой техники противника с воздуха.
Однако в ходе работ возникла проблема выделения характерных признаков нужной пели на фоне различных посторонних предметов. Решение её стало возможным лишь благодаря использованию теории и систем распознавания сигналов, а также созданию малогабаритных и надёжных инфракрасных датчиков, микровычислителей, собранных на интегральных схемах с высоким уровнем интеграции элементов.
Так, в США ведётся разработка противотанковой кассетной боевой части для оперативно-тактической ракеты «Ланс». Она будет иметь до 15 боеголовок (вес каждой около 14 кг), оснащённых кумулятивным зарядом и инфракрасной системой самонаведения, позволяющей выделить среди местных предметов танк по тепловому излучению его двигателя или по выхлопным газам. Боевая часть будет доставлять боеголовки в район скопления целей, после чего они должны отделяться от неё и осуществлять поиск, захват и самонаведение на танки противника.
В последние годы за рубежом радиоэлектронная техника начала интенсивно использоваться в системах управления танковым оружием. Как сообщалось в иностранной печати, одним из направлении повышения боевых возможностей современных танков является введение в их конструкцию новых систем управления огнём, включающих систему стабилизации в двух плоскостях, лазерный прицел-дальномер, электронный баллистический вычислитель и инфракрасный прицел. Иностранные военные специалисты считают, что это позволит увеличить эффективную дальность огня танкового оружия до 2000-2500 м. даст возможность вести стрельбу с ходу по движущимся целям и значительно повысит вероятность поражения цели с первого выстрела.
Указанные системы в последние годы начали устанавливаться на модернизированных и новых танках США и других армий стран НАТО (M60A3, «Леопард» 1А3 и 1A4, «Чифтен» Мк3 и Мк5), а также на перспективных танках.
Развитие электроники оказало существенное воздействие на повышение эффективности артиллерийского оружия, обеспечило, в частности, создание управляемых артиллерийских снарядов с полуактивными лазерными системами самонаведения на цель на конечном участке траектории.
В настоящее время для сухопутных войск США завершается разработка 156-мм управляемого снаряда, для кораблей ВМС — 203,2- и 127-мм управляемых снарядов, которые, по мнению американских военных специалистов, смогут обеспечить практическую реализацию положения о «поражении цели с первого выстрела».
Как сообщалось в зарубежной печати, в ходе проводимых в 1975 году в США испытаний 155-мм управляемого снаряда величина отклонения его от точки подсветки лазером цели (движущиеся и неподвижные танки) не превышала 0,75 м при дальностях стрельбы 4-12 км.
По мнению иностранных военных специалистов, появление управляемых артиллерийских снарядов превращает обычную ствольную артиллерию сухопутных войск в потенциальное противотанковое оружие, позволяющее поражать танки на марше. Значительно повышается также огневая мощь боевых кораблей при нанесении ударов по кораблям противника и береговым малоразмерным целям. Кроме того, благодаря применению управляемых снарядов, каждый из которых по подсчётам американских специалистов имеет такую же вероятность поражения цели, как 2500 обычных снарядов, уменьшится количество необходимых боеприпасов и снизятся требовании к скорострельности артиллерийских систем.
Зарубежные военные специалисты считают, что на современном этапе развития оружия и боевой техники радиоэлектроника становится одной из главных движущих сил их качественного совершенствования. Она придаёт оружию ряд новых свойств и возможностей, влияет на развитие новых методов и способов его боевого применения.