Encuentra un portaaviones: reconocimiento espacial
No hace mucho, Alexander Timokhin en sus maravillosos artículos Guerra naval para principiantes. Traemos el portaaviones "para atacar" и Guerra naval para principiantes. Problema de orientación consideró en detalle el problema de la búsqueda de portaaviones y grupos de ataque navales (AUG y KUG), así como el de apuntar armas de misiles.
Si hablamos de los tiempos de la URSS y de las capacidades de inteligencia actuales de la armada flota (Marina) de la Federación de Rusia, entonces la situación es realmente bastante triste, y el uso de misiles armas disparar a larga distancia puede ser extremadamente difícil. Sin embargo, esto se puede decir no solo sobre la Armada, sino también sobre las capacidades de inteligencia de las fuerzas armadas de la Federación de Rusia en su conjunto. Falta de aviones de alerta temprana (AWACS), radar, radio y aviones de reconocimiento óptico-electrónico (análogos del estadounidense Boeing E-8 JSTARS), ausencia total de vehículos aéreos no tripulados (UAV) pesados de gran altitud, número y calidad insuficientes de satélites de reconocimiento y satélites de comunicación, agravado luego de la imposición de sanciones por falta de base de elementos domésticos.
Sin embargo, la inteligencia y las comunicaciones son la piedra angular de las fuerzas armadas modernas, y sin ellas no se puede hablar de ningún enfrentamiento con un adversario moderno de alta tecnología. Con base en esta tesis, consideraremos qué sistemas espaciales se pueden usar de manera efectiva para detectar y rastrear AUG y KUG.
Satélites de reconocimiento
El sistema Legend de reconocimiento espacial marítimo global por satélite y designación de objetivos (MCRT), creado en la URSS, incluía satélites de reconocimiento de radio pasivo US-P y satélites de reconocimiento de radar activo US-A.
Imágenes de los satélites US-A (arriba) y US-P (abajo) de la "Leyenda" del CICR
En su artículo, Alexander Timokhin habla de la baja eficiencia del Legend MCRC, y es bastante sencillo explicarlo. Según datos tomados del sitio marina-korabel.livejournal.com, en diferentes períodos de tiempo de operación del Legend MCRC (de 1975 a 2008) hubo de 0 (!) a 6 satélites en órbita:
“El mayor número de naves espaciales Legends (seis) se pudo observar en órbita solo una vez durante 20 días en la tercera etapa (en el período 04.12.1990 - 24.12.1990), que es el 0,2% del tiempo total de funcionamiento del sistema del CICR. Un grupo de cinco naves espaciales trabajó en 5 "turnos" con una duración total de 175 días. (1,5%). Además (en la dirección de disminuir el número de AC) sigue aumentando: cuatro AC - 15 episodios, 1201 días. (diez%); tres - 10 "turnos", 30 días. (1447%); dos - 12 "turnos", 38 días. (2485%); uno - 21 episodios, 32 días (4821%). Finalmente, ninguno: 40 intervalos de tiempo, 12 días. (1858% del total y 15% del segundo período).
Además, el "Legend" nunca funcionó en la configuración estándar (cuatro US-A y tres US-P), y el número de US-A en órbita nunca superó los dos. Por supuesto, tres o más US-Ps pudieron proporcionar un estudio diario no autorizado del océano mundial, pero sin US-A, los datos obtenidos de ellos perdieron confiabilidad ".
Además, el "Legend" nunca funcionó en la configuración estándar (cuatro US-A y tres US-P), y el número de US-A en órbita nunca superó los dos. Por supuesto, tres o más US-Ps pudieron proporcionar un estudio diario no autorizado del océano mundial, pero sin US-A, los datos obtenidos de ellos perdieron confiabilidad ".
Está claro que de esta forma el sistema "Legend" del ICRT no podría físicamente proporcionar a la URSS / Armada rusa información confiable sobre los AUG y KUG del enemigo. La razón principal aquí es la vida útil extremadamente corta de los satélites en órbita: un promedio de 67 días para US-A y 418 días para US-P. Incluso Elon Musk no podrá producir a través de un satélite con una planta de energía nuclear cada dos meses ...
A cambio de MKRTS Legend, se está poniendo en marcha el sistema de reconocimiento espacial Liana, que incluye los satélites Lotos-S (14F145) y Pion-NKS (14F139). Los satélites Lotos-S están diseñados para inteligencia de radio pasiva, y los Pion-NKS para reconocimiento de radar activo. El permiso "Pion-NKS" es de unos tres metros, lo que le permite detectar barcos, hecho con el uso de tecnologías que reducen la visibilidad.
Imagen y diseño del satélite Pion-NKS de reconocimiento de radar activo, que forma parte del sistema Liana
Teniendo en cuenta los retrasos en la puesta en servicio de los satélites del sistema Liana, así como los continuos problemas de los satélites rusos con el período de existencia activa, se puede suponer que la eficiencia del sistema Liana estará lejos de la deseada. Además, la órbita de los satélites del sistema "Liana" se encuentra a una altitud de unos 500-1000 km. En consecuencia, pueden ser destruidos por misiles SM-3 Block IIA con un área de impacto de hasta 1500 km de altura. Hay una cantidad significativa de cohetes SM-3 y vehículos de lanzamiento en los Estados Unidos, y el costo del SM-3 es probablemente menor que el de los satélites Lotus-S o Pion-NKS, combinado con el costo de ponerlos en órbita.
¿Se sigue de esto que los sistemas de reconocimiento de satélites son ineficaces para buscar AUG y KUG? En ningún caso. De esto solo se deduce que una de las áreas más prioritarias para el desarrollo de la industria en Rusia debería ser el desarrollo de componentes electrónicos en general y la electrónica "espacial" por separado. Se están realizando algunos trabajos en esta dirección. En particular, STC Modul recibió 400 millones de rublos para la creación y lanzamiento de la producción de chips destinados a su uso en naves espaciales de nueva generación.... Se puede recomendar a los interesados en este tema que lean historia el desarrollo de microprocesadores espaciales en dos partes: Часть 1 и Часть 2.
Entonces, ¿qué nave espacial (SC) puede buscar con mayor eficacia AUG y KUG? Hay varias opciones posibles.
Solución conservadora
La forma más conservadora de desarrollo es la continuación de la mejora de los satélites de reconocimiento de la línea MKRT "Legend" - "Liana". Es decir, la creación de satélites bastante grandes ubicados en órbitas del orden de 500-1000 km. Dicho sistema será eficaz si se cumplen varias condiciones:
- creación de satélites terrestres artificiales (AES) con una vida activa de al menos 10-15 años;
- lanzar un número suficiente de ellos a la órbita de la Tierra (el número requerido depende de las características del equipo de reconocimiento instalado en el satélite);
- equipar los satélites de reconocimiento con sistemas activos de protección contra armas antisatélite, principalmente de la clase "espacio-tierra".
El primer punto implica la creación de una base de elementos confiable capaz de funcionar en el vacío (en compartimentos con fugas). La implementación del segundo punto depende en gran medida no solo del costo de los propios satélites, sino también de la reducción del costo de ponerlos en órbita, lo que implica la necesidad de desarrollar vehículos de lanzamiento reutilizables (LV).
El tercer punto (equipar satélites de reconocimiento con sistemas de protección activa contra armas antisatélite) puede incluir algo así como un complejo de tanques de protección activa (KAZ), que asegura la derrota de las ojivas antimisiles entrantes con elementos cinéticos, cegamiento de las cabezas autoguiadoras optoelectrónicas (GOS) con radiación láser, emisión de humo y aerosol. cortinas, trampas de infrarrojos y radar. Aplicación posible señuelos inflables con el bloque más simple para mantener la orientación y simular el rendimiento.
Si la derrota cinética de las ojivas antimisiles es bastante difícil de asegurar (ya que se requerirán sistemas de guía adecuados), entonces se pueden implementar los medios para expulsar señuelos y cortinas protectoras.
Constelación AES
Una opción alternativa es desplegar en órbita de referencia baja (LEO) una gran cantidad de pequeños satélites con sensores multiespectrales a bordo, formando una red de sensores distribuidos. Es poco probable que seamos los primeros aquí. Habiendo adquirido experiencia en el despliegue de grandes grupos de satélites de comunicación del sistema SpaceX Starlink, Es muy probable que Estados Unidos utilice este trabajo preliminar para crear grandes redes de satélites de reconocimiento LEO, "ganando en números, no en habilidades"..
Al 24 de octubre de 2020, se lanzaron a órbita 893 satélites Starlink, se desorbitaron 45 satélites, en total, está previsto lanzar de 12 a 000 satélites
¿Qué aportará la gran cantidad de satélites de reconocimiento LEO? Panorama global del territorio del planeta - u Flota de superficie "clásica" и sistemas móviles de misiles terrestres (PGRK) de las fuerzas nucleares estratégicas (SNF) habrá pocas posibilidades de escapar a la detección. Además, una red de satélites de inteligencia de este tipo es casi imposible de desactivar a la vez. Los satélites compactos son más difíciles de destruir y los antimisiles serán más caros que los satélites a los que apuntan.
En el caso de que algunos de los satélites fallen, una portadora puede poner en órbita varias docenas de satélites de pequeño tamaño a la vez para compensar las pérdidas. Además, si los vehículos de lanzamiento "grandes" solo pueden lanzarse desde cosmódromos (que son objetivos bastante vulnerables en caso de guerra), entonces se pueden poner en órbita pequeños satélites que pesen entre 100 y 200 kilogramos. vehículos de lanzamiento ultraligeros... Se pueden colocar en plataformas de lanzamiento móviles o estacionarias, pero sin la necesidad de desplegar una infraestructura compleja y engorrosa, algo así como "saltar puertos espaciales". Dichos misiles pueden, si es necesario, retirar rápidamente un satélite de reconocimiento tan pronto como sea posible después de recibir una solicitud.
Proyecto de un vehículo de lanzamiento de metano ultraligero "Aniva" de la empresa rusa Lin Industrial
Dado que el enemigo no tiene información sobre la hora de lanzamiento y la órbita a la que se lanzará el satélite, el lanzamiento "repentino" del satélite de reconocimiento en órbita creará un efecto de incertidumbre que dificultará el camuflaje del AUG y KUG al evitar un encuentro con el campo de visión del satélite de reconocimiento.
Por cierto, la corta vida útil de los satélites ICRT "Legend", que causó su número insuficiente en órbita, llevó a la decisión de prefabricar los vehículos de lanzamiento US-A, US-P y "Cyclone-2" y almacenarlos por adelantado. Con el fin de garantizar la posibilidad de un rápido lanzamiento en órbita dentro de las 24 horas posteriores al momento de tomar una decisión sobre su lanzamiento.
“La posibilidad de despliegue operativo de satélites del sistema ICRTs Legend se confirmó durante un lanzamiento en pareja el 15 y 17 de mayo de 1974 y se probó durante la Guerra de las Malvinas, al comienzo de la cual (02.04.1982/14.06.1982/29.04.1982 - 01.06.1982/XNUMX/XNUMX) los satélites del sistema estaban ausentes en órbita, pero el XNUMX/XNUMX. XNUMX - XNUMX/XNUMX/XNUMX se lanzaron dos US-A y uno US-P ".
Rusia aún no tiene las competencias para crear y poner en órbita satélites, cuyo número es de cientos y miles. Y nadie los tiene, excepto SpaceX. Esa no es una razón para dormirnos en los laureles (dado nuestro retraso general en la base de elementos y la creación de vehículos de lanzamiento reutilizables).
Al mismo tiempo, los planes de Estados Unidos para crear una enorme red de satélites de pequeño tamaño ya se anuncian abiertamente. En particular, Estados Unidos y Japón planean crear conjuntamente una constelación de satélites de detección de órbita baja para un sistema de defensa antimisiles (ABM). Como parte de este programa, los estadounidenses planean lanzar alrededor de mil satélites a una órbita con una altitud de 300 a 1000 kilómetros. Está previsto que los primeros 30 satélites experimentales entren en servicio en 2022.
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de DARPA está trabajando en el proyecto Blackjack, que prevé el lanzamiento simultáneo de 20 pequeños satélites que operan como parte de una sola constelación. Cada satélite realizará una función específica, desde advertir de un ataque con misiles hasta proporcionar comunicaciones. Está previsto que los satélites del proyecto Blackjack que pesan 1500 kg se lancen en grupos cada seis días utilizando un vehículo de lanzamiento con etapas reversibles.
Las agrupaciones de pequeños satélites prometedores deben funcionar como un equipo, resolviendo conjuntamente las tareas de reconocimiento, navegación y comunicaciones.
La Agencia de Desarrollo Espacial de EE. UU. (SDA), también involucrada en el proyecto Blackjack, está desarrollando el proyecto New Space Architecture. En el marco de esto, está previsto poner en órbita una constelación de satélites, que proporciona la solución de tareas de información en interés de la defensa antimisiles e incluye satélites producidos en serie con un peso de 50 a 500 kg.
Los programas indicados directamente no se relacionan con los medios para detectar AUG y KUG, pero pueden usarse como base para crear tales sistemas. O incluso obtener dicha funcionalidad en el proceso de desarrollo.
Nave espacial de maniobras
Otra forma de detectar y rastrear AUG y KUG puede ser maniobrar naves espaciales. A su vez, las naves de maniobra pueden ser de dos tipos:
- satélites equipados con motores para corrección de órbita, y
- Naves espaciales de maniobra reutilizables lanzadas desde la Tierra y aterrizando periódicamente para dar servicio y repostar motores.
Rusia tiene competencias tanto en el desarrollo de motores de iones como en la creación de satélites de maniobra, algunos de los cuales (los llamados "satélites inspectores") se atribuyen a las funciones de naves espaciales de ataque capaces de destruir naves espaciales enemigas mediante una colisión controlada.
Motor de iones ruso ID-200 KR
Teóricamente, esto permite equipar los satélites de los MKRT "Liana" con sistemas de propulsión. La posibilidad de cambiar rápidamente la órbita del satélite complicará significativamente a AUG y KUG la tarea de evitar la intersección con el campo de visión de los satélites que pasan. La noción de zonas "muertas" también se volverá bastante borrosa. Además, la capacidad de maniobrar activamente, junto con la presencia de sistemas de protección activos, permitirá que los satélites eviten ser alcanzados por armas antisatélite.
La capacidad de los satélites de reconocimiento para maniobrar y cambiar la órbita no permitirá que el AUG y el KUG eviten la detección debido a la evasión planificada para no encontrarse con el campo de visión de los satélites que pasan y utilizar las "zonas muertas" de su vista.
La desventaja de los satélites de maniobra es el suministro limitado de combustible a bordo. Si planificamos el ciclo de vida de un satélite de unos 10 a 15 años, podrá realizar ajustes en muy raras ocasiones. Una forma de salir de esta situación puede ser la creación de vehículos especializados para repostar naves espaciales. Teniendo en cuenta la experiencia de la Federación de Rusia en la creación de satélites de maniobra y en el acoplamiento automático de naves espaciales, esta tarea tiene bastante solución.
En cuanto a la segunda opción (maniobrar naves espaciales reutilizables), desafortunadamente, nuestra competencia en su creación puede estar perdida en gran medida. Ha pasado demasiado tiempo desde el vuelo automático del Buran, y todos Los vehículos de lanzamiento reutilizables y los proyectos de naves espaciales se encuentran en las primeras etapas de desarrollo..
La nave espacial "Buran" fue la primera en el mundo en realizar un aterrizaje horizontal completamente automático en el aeródromo. Rusia ya no puede crear naves espaciales del tipo "Buran".
El proyecto del RN "Korona" SRC "Makeeva" totalmente reutilizable, al igual que otros proyectos de naves espaciales reutilizables rusas, se encuentra en la etapa de fotografías y maquetas.
Al mismo tiempo, Estados Unidos tiene ahora al menos una nave espacial, sobre la base de la cual se puede crear un vehículo de reconocimiento orbital. Se trata de una nave espacial no tripulada Boeing X-37B, cuyo concepto es similar al concepto de los transbordadores espaciales "Space Shuttle" y "Buran".
Boeing X-37B
El Boeing X-37B es capaz de ponerse en órbita y bajar suavemente 900 kg de carga útil a la Tierra. El período máximo de permanencia en órbita es de 780 días. También tiene la capacidad de maniobrar intensamente y cambiar la órbita dentro del rango de 200 a 750 kilómetros. La posibilidad de poner en órbita el Boeing X-37B con el Falcon 9 LV con una primera etapa reutilizable permite, en el futuro, reducir significativamente el coste de su puesta en órbita.
Proyecciones del Boeing X-37B
Por el momento, Estados Unidos afirma que el X-37B se usa solo para experimentos e investigación. Sin embargo, Rusia y China sospechan que el X-37B podría usarse con fines militares (incluso como interceptor espacial). Si se coloca en el equipo de reconocimiento del Boeing X-37B, puede realizar reconocimientos de manera efectiva en interés de todas las ramas de las fuerzas armadas de EE. UU. Complementar los satélites de reconocimiento existentes en direcciones amenazadas o reemplazarlos en caso de falla.
Una división de Sierra Nevada Corporation de la empresa privada SpaceDev está creando la nave espacial reutilizable Dream Chaser, desarrollada sobre la base del proyecto soviético de la nave espacial reutilizable experimental BOR-4. El concepto general de lanzamiento y aterrizaje de la nave espacial Dream Chaser es comparable al del avión espacial no tripulado X-37B. Están previstas versiones tripuladas y de carga.
Prototipo de una versión tripulada de la nave espacial reutilizable Dream Chaser
La versión de carga del Dream Chaser Cargo System (DCCS) debería ser capaz de poner en órbita 5 toneladas de carga útil y devolver 1750 kg a la Tierra. Por lo tanto, si asumimos que la masa del equipo de reconocimiento y los tanques de combustible adicionales será de 1,7 toneladas, otras 4,3 toneladas caerán sobre combustible, lo que permitirá que la versión de reconocimiento del Dream Chaser Cargo System lleve a cabo maniobras intensivas y ajustes de órbita durante mucho tiempo. El primer lanzamiento del Dream Chaser Cargo System está previsto para 2021.
Imagen de la versión de carga de la nave espacial reutilizable Dream Chaser
Tanto el Boeing X-37B como el Dream Chaser tienen un perfil de retorno y aterrizaje suave. Esto reducirá significativamente la cantidad de sobrecarga experimentada por la carga que regresa de la estación (en comparación con una nave espacial con aterrizaje vertical). Lo cual es fundamental para los equipos de reconocimiento sofisticados. En particular, se declara una sobrecarga de aterrizaje de no más de 1,5G para la nave espacial Dream Chaser.
Con el módulo combustible Shooting Star opcional, la carga útil del sistema de carga Dream Chaser se puede aumentar a 7 toneladas. Podrá operar en órbitas, incluso altamente elípticas o geosincrónicas.
Sistema de carga Dream Chaser con módulo Shooting Star
Teniendo en cuenta las capacidades potenciales del Dream Chaser Cargo System con el módulo Shooting Star, Sierra Nevada Corporation ha propuesto al Departamento de Defensa de los EE. UU. Que los módulos Shooting Star se utilicen como "puestos avanzados orbitales" para reconocimiento, navegación, control y comunicaciones, así como para experimentos y otras misiones. Todavía no está definitivamente claro si el módulo se considera separado de la nave espacial reutilizable Dream Chaser Cargo System o si se usarán juntos.
¿Cuál es el nicho de las naves espaciales no tripuladas reutilizables en términos de reconocimiento del AUG y KUG?
Los satélites de reconocimiento reutilizables no reemplazarán a los satélites de reconocimiento, pero pueden complementarse de tal manera que la tarea de ocultar el movimiento de AUG y KUG será mucho más complicada.
Hallazgos
Surge la pregunta, ¿qué tan realista y económicamente justificado es el despliegue de grandes constelaciones de satélites para la detección de AUG y KUG, así como la orientación de armas de misiles hacia ellos? Después de todo, ¿se ha dicho repetidamente sobre el enorme costo del sistema "Legend" MKRT, junto con su baja eficiencia?
En cuanto a la "Leyenda" del CICR, las cuestiones de su alto costo y baja eficiencia están indisolublemente vinculadas con el breve tiempo de existencia activa de los satélites de reconocimiento desde su composición (como se mencionó anteriormente). Y los sistemas espaciales avanzados deberían estar libres de esta desventaja.
Si los problemas de la creación de satélites y naves espaciales fiables y modernos, vehículos de lanzamiento reutilizables prometedores, naves espaciales tripuladas y no tripuladas no se resuelven en la Federación de Rusia, tampoco tanquesni los portaaviones ni los cazas de quinta generación nos salvarán. Porque la superioridad militar en el futuro previsible se basará en las capacidades proporcionadas por los sistemas espaciales para diversos fines.
Sin embargo, cualquier presupuesto militar no es de goma, ni siquiera el de Estados Unidos. Y la mejor opción puede ser la creación de un único grupo espacial de reconocimiento, actuando en interés de todo tipo de fuerzas armadas (FA).
Tal constelación puede incluir tanto satélites como naves espaciales de maniobras orbitales reutilizables. En muchos sentidos, tal asociación no tendrá contradicciones ni competencia por los recursos, ya que las "zonas de trabajo" de los diferentes tipos de aeronaves difícilmente se superpondrán. Y si lo hacen, significa que las Fuerzas Armadas actuarán en el marco de resolver una sola tarea. Por ejemplo, en el marco de un ataque conjunto al AUG del enemigo por parte de la Fuerza Aérea (Fuerza Aérea) y la Armada.
El tema de la interacción entre especies es uno de los más importantes. En particular, los mismos Estados Unidos le están prestando mucha atención. Y definitivamente traerá resultados. Por ejemplo, se deben utilizar los últimos misiles antibuque AGM-158C LRASM, entre otras cosas, de los bombarderos B-1B de la Fuerza Aérea Estadounidense, lo que implica la necesidad de una estrecha cooperación entre la Fuerza Aérea y la Marina de los Estados Unidos.
Por supuesto, el grupo de reconocimiento espacial por sí solo todavía no es capaz de proporcionar un XNUMX% de probabilidad de detectar AUG y KUG, así como apuntar misiles antibuque hacia ellos. Pero este es el elemento más importante y crítico de la efectividad en el combate de las fuerzas armadas en general y de la Armada en particular.
Hablaremos sobre otros medios de reconocimiento y designación de objetivos en el próximo artículo.
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