1. Giới thiệu. Thực trạng công nghiệp quốc phòng
Tình trạng phòng không phản ánh tình trạng chung của ngành công nghiệp quốc phòng và được đặc trưng bởi một cụm từ: không béo thì sống. Có một sự bất đồng trong ngành đến mức vẫn chưa rõ khi nào chúng tôi sẽ chuyển từ nguyên mẫu sang sản phẩm nối tiếp. USC đã thất bại trong chương trình GPV 2011-2020. Trong số 8 khinh hạm 22350 được chế tạo 2. Theo đó, không có loạt hệ thống phòng không "Polyment-Redut". Nếu vào thời điểm đóng tàu khu trục nhỏ "Đô đốc Gorshkov" vào năm 2006, radar của nó, mượn từ hệ thống phòng không S-350, ít nhất bằng cách nào đó đã đạt trình độ thế giới, thì giờ đây radar với mảng ăng-ten phân kỳ thụ động (PAR) sẽ không quyến rũ bất cứ ai và sẽ không tăng thêm khả năng cạnh tranh cho hệ thống phòng không. "Almaz-Antey" cũng đã trì hoãn thời hạn bàn giao hệ thống phòng không, khiến việc đưa tàu "Đô đốc Gorshkov" bị trì hoãn 3-4 năm.
Tổng giám đốc các doanh nghiệp thường không hiểu rõ lĩnh vực của mình, nhưng họ biết cách đàm phán với khách hàng. Nếu đại diện quân đội đã ký đạo luật, thì không có gì khác cần phải được cải thiện. Trong các cuộc thi, người chiến thắng không phải là người có lời đề nghị hứa hẹn nhất mà là người có mối quan hệ với họ từ lâu. Nếu bạn mang một phát minh đến cho Giám đốc điều hành, bạn sẽ nghe thấy câu trả lời: "Bạn có mang lại tiền cho sự phát triển không?" Gửi trực tiếp các đề xuất lên Bộ Quốc phòng cũng không mang lại kết quả, câu trả lời điển hình là: chúng tôi đang tự phát triển! Năm năm sau, các đề xuất vẫn chưa được thực hiện. Bài báo này được dành cho một trong những đề xuất như vậy của tác giả, được gửi vào năm 2014 cho Vùng Matxcova.
Uy tín của công ty không quan trọng đối với sự quản lý của nó: điều quan trọng là phải nhận được lệnh của chính phủ. Thu nhập của kỹ sư thấp. Ngay cả khi các chuyên gia trẻ đến, họ sẽ rời đi sau khi tích lũy kinh nghiệm thực tế.
Không thể so sánh chất lượng vũ khí Nga và vũ khí nước ngoài cạnh tranh: mọi thứ đều bí mật, và không có cuộc chiến nghiêm trọng nào cho thấy ai là ai, tạ ơn Chúa. Syria cũng không đưa ra câu trả lời - đối phương không có hệ thống phòng không. Nhưng máy bay không người lái của Thổ Nhĩ Kỳ đang gây ra mối quan ngại - làm thế nào chúng ta có thể trả lời? Tác giả không thể trả lời cách lắp ráp một bầy UAV với giá một xu trong một cửa hàng đồ chơi - chúng chưa được dạy. Nhưng nếu ngành công nghiệp quốc phòng của chúng ta ngừng hoạt động, thì chi phí sẽ tăng lên theo các đơn đặt hàng lớn. Vì vậy, xa hơn, nó vẫn chỉ để nói về chủ đề thông thường - về cuộc chiến chống lại một đối thủ nghiêm trọng và cách làm điều đó với số tiền hợp lý.
Khi bạn nghe thấy một câu nói như “không ai khác trên thế giới có vũ khí như vậy”, thì bạn bắt đầu tự hỏi: tại sao không? Hoặc cả thế giới đã tụt hậu so với công nghệ của chúng ta, hoặc không ai muốn có thứ này, hoặc nó có thể hữu ích chỉ trong cuộc chiến cuối cùng của nhân loại …
Chỉ còn một việc - tổ chức NKB (Cục Thiết kế Nhân dân) và suy đoán độc lập về chủ đề nơi lối ra.
2. Kẻ hủy diệt bị lãng quên
Nhiều độc giả cho rằng chúng ta không cần một tàu khu trục, vì nó đủ để kiểm soát một khu vực cách bờ biển của chúng ta khoảng 1000-1500 km. Tác giả không đồng ý với cách làm này. Các tổ hợp ven biển không có tàu có thể bao vây một khu vực dài 600 km. Không rõ con số 1000-1500 được lấy từ mức trần nào.
Tại các "vũng nước" Baltic và Đen và để kiểm soát khu vực kinh tế, các tầm bắn như vậy là không cần thiết, và các tàu khu trục càng không cần thiết - có đủ tàu hộ tống. Nếu cần thiết, hàng không cũng sẽ giúp đỡ. Nhưng ở Đại Tây Dương hoặc Thái Bình Dương, bạn có thể gặp AUG và IBM, và không chỉ với những người Mỹ. Sau đó, bạn không thể làm gì nếu không có KUG chính thức. Trong những nhiệm vụ như vậy, khả năng phòng không của tàu khu trục nhỏ, thậm chí là "Đô đốc Gorshkov", có thể là không đủ - cần phải có một tàu khu trục.
Chi phí của một con tàu chưa được kiểm tra thường vào khoảng 25% tổng chi phí của nó. Do đó, giá thành của một khinh hạm (4500 tấn) và một khu trục hạm (9000 tấn) với cùng một trang bị sẽ chỉ chênh lệch nhau 10-15%. Hiệu quả của khả năng phòng thủ AA, tầm bay và sự thoải mái cho thủy thủ đoàn làm cho lợi thế của tàu khu trục trở nên rõ ràng. Ngoài ra, tàu khu trục có thể giải quyết nhiệm vụ phòng thủ tên lửa, nhiệm vụ này không thể giao cho khinh hạm.
Tàu khu trục nên đóng vai trò soái hạm của KUG. Tất cả các hệ thống chiến đấu của nó phải thuộc loại cao cấp hơn các tàu còn lại trong nhóm. Các tàu này phải đóng vai trò hỗ trợ thông tin bên ngoài và các hệ thống bảo vệ lẫn nhau. Trong một cuộc tấn công đường không, một tàu khu trục phải đảm nhận số lượng tên lửa chống hạm tấn công và tiêu diệt tên lửa chống hạm trong hầu hết các trường hợp bằng cách sử dụng hệ thống phòng không tầm ngắn (MD) hiệu quả cao. Tổ hợp các biện pháp đối phó điện tử của tàu khu trục (KREP) phải đủ mạnh để che phủ các tàu còn lại bằng nhiễu nhiễu và chúng phải che khu trục bằng KREP kém mạnh hơn bằng cách sử dụng gây nhiễu giả.
2.1. Trạm radar của các tàu khu trục "Leader" và "Arleigh Burke"
Những người già vẫn nhớ rằng có một thời kỳ "hoàng kim" ở Nga (2007), khi chúng ta có thể mạnh dạn chi trả không chỉ để đóng một tàu khu trục, mà ít nhất là thiết kế nó. Bây giờ bụi đã bao phủ điểm này của GPV. Trong thời kỳ "cổ đại" đó, tàu khu trục của dự án "Leader", tương tự như "Arleigh Burke", phải giải quyết các vấn đề về phòng thủ tên lửa.
Nhà phát triển tàu khu trục đã quyết định lắp đặt trên nó 3 radar MF thông thường (giám sát, dẫn đường và MD SAM) và sử dụng một radar riêng với ăng ten lớn để phòng thủ tên lửa. Để tiết kiệm tiền, chúng tôi quyết định sử dụng một PAR chủ động quay (AFAR). AFAR này được lắp đặt phía sau cấu trúc thượng tầng chính, tức là nó không thể tỏa ra theo hướng mũi tàu. Sau đó, họ bổ sung một radar để điều chỉnh hỏa lực của pháo binh. Chúng tôi chỉ có thể vui mừng vì một RLC quái đản như vậy chưa bao giờ xuất hiện.
Ý tưởng của hệ thống tên lửa phòng không Aegis dành cho các tàu khu trục của Mỹ dựa trên thực tế là vai trò chính được thực hiện bởi một radar tầm xa 10 cm đa chức năng (MF) mạnh mẽ, có thể đồng thời phát hiện các mục tiêu mới, đồng hành với các mục tiêu đã phát hiện trước đó và phát triển lệnh. điều khiển hệ thống phòng thủ tên lửa trên đường hành quân dẫn đường. Để chiếu sáng mục tiêu ở giai đoạn di chuyển của hệ thống phòng thủ tên lửa, radar tầm 3 cm có độ chính xác cao được sử dụng, đảm bảo khả năng tàng hình dẫn đường. Đèn nền cho phép hệ thống phòng thủ tên lửa hoàn toàn không bật đầu dò radar (RGSN) để lấy bức xạ hoặc bật nó trong vài giây dẫn đường cuối cùng, khi mục tiêu không còn có thể lẩn tránh.
2.2. Nhiệm vụ của tàu khu trục thay thế
Kinh nghiệm dân gian:
- khi bạn mơ, đừng phủ nhận bản thân bất cứ điều gì;
- cố gắng làm tốt nhé, thành ra tệ lắm.
Vì chúng tôi có một tàu khu trục thay thế, hãy gọi nó là "Leader-A".
Cần phải giải thích cho ban quản lý những gì một món đồ chơi đắt tiền như tàu khu trục có thể làm được. Một nhiệm vụ hộ tống KUGs sẽ không thuyết phục được ai, nó được yêu cầu thực hiện các chức năng hỗ trợ đổ bộ quân và phòng thủ tên lửa. Hãy để các chuyên gia viết về tàu ngầm. Khu trục hạm Zamvolt có thể được lấy làm cơ sở, nhưng lượng choán nước nên được giới hạn ở mức mười nghìn tấn. Lý do rằng chúng ta không có một động cơ như vậy có thể được bỏ qua. Nếu bạn không thể tự chế tạo, hãy mua từ Trung Quốc, chúng tôi sẽ không chế tạo quá nhiều tàu khu trục. Các thiết bị sẽ phải tự phát triển.
Giả sử rằng cuộc đổ bộ chỉ có thể được thực hiện bên ngoài các khu vực kiên cố của đối phương, nhưng anh ta sẽ có thể nhanh chóng chuyển một số viện binh hạng nhẹ (ở cấp độ pháo 76-100 mm). Khu trục hạm sẽ cần tiến hành các cuộc nã pháo vào đầu cầu bằng cách sử dụng hàng chục đến hàng trăm quả đạn.
Bộ Quốc phòng Mỹ cho rằng đạn tên lửa chủ động của pháo Zamvolta, với tầm bắn 110 km, là quá đắt và tiệm cận với giá của tên lửa. Do đó, chúng tôi sẽ yêu cầu rằng Leader-A có thể thực hiện việc chuẩn bị pháo binh bằng các loại đạn thông thường, nhưng từ một phạm vi an toàn, tùy theo tình huống, lên đến 15-18 km. Rađa của khu trục hạm phải xác định tọa độ điểm bắn của pháo cỡ lớn của địch, máy bay không người lái phải hiệu chỉnh việc khai hỏa. Các nhiệm vụ cung cấp khả năng phòng không cho KUG đã được mô tả trong phần thứ hai của loạt bài này, và việc phòng thủ tên lửa sẽ được mô tả trong bài viết dưới đây.
3. Tình trạng radar của tàu Nga
Radar của con tàu điển hình của chúng tôi chứa một số radar. Radar giám sát với một ăng-ten xoay nằm trên đỉnh. Radar dẫn đường với một ĐÈN quay (S-300f) hoặc bốn ĐÈN TRỤ thụ động cố định (S-350). Đối với hệ thống phòng không MD, chúng thường sử dụng các radar của riêng mình với các ăng ten nhỏ có dải bước sóng milimet (SAM "Kortik", "Pantsir-M"). Sự hiện diện của một ăng-ten nhỏ bên cạnh một ăng-ten lớn gợi nhớ đến câu chuyện với nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng Fermi. Anh ấy có một con mèo. Để cô có thể tự do đi ra ngoài vườn, anh ta đã khoét một lỗ trên cửa. Khi mèo có một con mèo con, Fermi khoét một con nhỏ bên cạnh lỗ lớn.
Nhược điểm của ăng ten quay là sự hiện diện của một bộ truyền động cơ học nặng và đắt tiền, làm giảm phạm vi phát hiện và tăng tổng bề mặt phản xạ hiệu dụng (EOC) của tàu vốn đã tăng lên.
Thật không may, có thể khó đạt được một hệ tư tưởng thống nhất ở Nga. Nhiều công ty khác nhau giám sát chặt chẽ việc duy trì thị phần của họ trong trật tự nhà nước. Một số thập kỷ đã phát triển các radar giám sát, một số khác - radar dẫn đường. Trong tình huống này, hướng dẫn ai đó phát triển một radar MF có nghĩa là lấy đi một mẩu bánh mì của người khác.
Mô tả về hệ thống phòng không của các khu trục hạm, khinh hạm và tàu hộ tống được đưa ra trong một trong những bài viết trước của tác giả: "Hệ thống phòng thủ tên lửa đã bị phá vỡ, nhưng hạm đội của chúng ta còn lại gì?" Theo tài liệu mà chỉ Polyment-Redut của Đô đốc Gorshkov bằng cách nào đó mới có thể so sánh được với hệ thống tên lửa phòng không Aegis, nếu tất nhiên, nó chấp nhận một nửa lượng đạn và tầm bắn. Việc sử dụng hệ thống phòng không loại Shtil-1 trên các tàu khác trong thế kỷ 21 là một sự ô nhục không thể che đậy đối với hạm đội của chúng ta. Chúng không có radar dẫn đường, nhưng có một trạm chiếu sáng mục tiêu. Trước khi bắt đầu, RGSN ZUR phải bắt chính mục tiêu được chiếu sáng. Phương pháp dẫn đường này làm giảm đáng kể phạm vi phóng, đặc biệt là trong trường hợp gây nhiễu, và đôi khi dẫn đến việc nhắm mục tiêu lại hệ thống phòng thủ tên lửa sang các mục tiêu khác lớn hơn. Một tàu điện ngầm dân sự cũng có thể bị bắt.
Đặc biệt được cung cấp kém là các tàu thuộc lớp hộ tống hạm và các tàu nhỏ hơn. Chúng cũng có các radar giám sát được máy bay chiến đấu-ném bom thông thường (IB) phát hiện ở phạm vi chỉ 100-150 km và bạn có thể không nhận được 50 từ F-35. Có thể không có bất kỳ sự dẫn đường nào của radar, nhưng tia hồng ngoại hoặc quang học được sử dụng.
Chi phí của hệ thống tên lửa phòng không Aegis ước tính khoảng 300 triệu USD, gần bằng giá tàu khu trục nhỏ của chúng ta. Tất nhiên, chúng tôi sẽ không thể cạnh tranh với người Mỹ về tiền bạc. Chúng ta sẽ phải khéo léo.
4. Khái niệm thay thế về tàu radar
Về công nghệ sản xuất vi điện tử, lâu dài chúng ta sẽ tụt hậu so với Hoa Kỳ. Do đó, có thể bắt kịp chúng chỉ nhờ các thuật toán tiên tiến hơn sẽ hoạt động với thiết bị đơn giản hơn. Lập trình viên của chúng tôi không thua kém bất kỳ ai, và rẻ hơn nhiều so với người Mỹ.
Làm theo các bước sau:
• từ bỏ việc phát triển các radar riêng biệt cho từng nhiệm vụ riêng biệt và tận dụng tối đa radar MF;
• chọn một dải tần số duy nhất cho radar MF của tất cả các tàu thuộc lớp 1 và lớp 2;
• từ bỏ việc sử dụng PAA thụ động đã lỗi thời và chuyển sang AFAR;
• phát triển một loạt AFAR thống nhất, chỉ khác nhau về kích thước;
• phát triển công nghệ hành động nhóm trong phòng không của KUG, để tổ chức quét không gian chung và xử lý chung các tín hiệu nhận được và nhiễu;
• tổ chức một đường dây liên lạc bí mật tốc độ cao giữa các tàu của nhóm, có khả năng không vi phạm quyền im lặng của bộ đàm;
• từ bỏ việc sử dụng tên lửa MD "không đầu" và phát triển một đầu dò hồng ngoại đơn giản (GOS);
• phát triển đường truyền tín hiệu do RGSN ZUR BD thu được tới radar MF trên tàu.
5. Tổ hợp radar của tàu khu trục thay thế "Leader-A"
Giá trị của tàu khu trục cũng ngày càng tăng do chỉ có nó mới có thể bảo vệ khỏi tên lửa đạn đạo (BR) và KUG và các vật thể nằm ở khoảng cách rất xa (dường như lên tới 20-30 km). Nhiệm vụ phòng thủ tên lửa rất phức tạp nên nó đòi hỏi phải lắp đặt một radar phòng thủ tên lửa riêng biệt, được tối ưu hóa cho nhiệm vụ phát hiện các mục tiêu tinh vi ở tầm cực xa. Đồng thời, tuyệt đối không thể đòi hỏi cô ấy phải giải quyết hầu hết các nhiệm vụ phòng không mà chỉ nên để radar MF.
5.1. Biện minh cho sự xuất hiện của radar phòng thủ tên lửa (điểm đặc biệt cho những người quan tâm)
BR có một ống tăng cường hình ảnh nhỏ (0, 1-0, 2 sq. M) và nó phải được phát hiện ở phạm vi lên đến 1000 km. Không thể giải quyết vấn đề này nếu không có một ăng-ten có diện tích vài chục mét vuông.
Nếu bạn không đi sâu vào sự tinh tế của radar khi tính đến sự suy giảm của sóng vô tuyến trong các hệ thống khí tượng, thì phạm vi phát hiện của radar chỉ được xác định bằng tích của công suất bức xạ trung bình của máy phát và diện tích của ăng-ten nhận tín hiệu dội lại từ mục tiêu. Một ăng-ten ở dạng mảng theo từng giai đoạn cho phép bạn chuyển ngay lập tức chùm tia radar từ vị trí góc này sang vị trí góc khác. HEADLIGHT là một vùng phẳng chứa đầy các bộ phát sơ cấp, chúng được đặt cách nhau với bước sóng bằng một nửa bước sóng radar.
ĐÈN TRỤ có hai loại: thụ động và chủ động. Cho đến năm 2000, PFAR đã được sử dụng trên thế giới. Trong trường hợp này, radar có một máy phát mạnh, năng lượng của nó được cung cấp cho các máy phát thông qua bộ chuyển pha thụ động. Nhược điểm của các radar như vậy là độ tin cậy thấp. Máy phát mạnh chỉ có thể được chế tạo trên các ống chân không, cần nguồn điện có điện áp cao, dễ dẫn đến hỏng hóc. Trọng lượng của máy phát có thể lên đến vài tấn.
Trong AFAR, mỗi bộ phát được kết nối với mô-đun thu phát (PPM) của riêng nó. PPM phát ra năng lượng ít hơn hàng trăm và hàng nghìn lần so với một máy phát mạnh và có thể được thực hiện trên các bóng bán dẫn. Kết quả là AFAR đáng tin cậy hơn gấp mười lần. Ngoài ra, PFAR chỉ có thể phát và nhận một chùm tia, và AFAR có thể tạo thành một số chùm tia để thu. Do đó, AFAR cải thiện đáng kể khả năng chống nhiễu, vì một chùm tia riêng biệt có thể được hướng đến mỗi thiết bị gây nhiễu và nhiễu này có thể bị triệt tiêu.
Thật không may, các hệ thống phòng không của Nga vẫn sử dụng PFAR, chỉ S-500 mới có AFAR, nhưng đối với khu trục hạm AFAR của chúng tôi, chúng tôi sẽ yêu cầu nó ngay lập tức.
5.2. Thiết kế AFAR PRO (điểm đặc biệt cho những ai quan tâm)
Một ưu điểm khác của tàu khu trục là khả năng đặt một cấu trúc thượng tầng lớn lên nó. Để giảm công suất bức xạ, tác giả quyết định tăng diện tích AFAR lên khoảng 90 mét vuông. m, nghĩa là, các kích thước của AFAR được chọn như sau: chiều rộng 8, 4 m, chiều cao 11, 2 m. AFAR phải được đặt ở phần trên của cấu trúc thượng tầng, chiều cao của nó phải là 23-25 M.
Chi phí của AFAR được xác định bởi giá của bộ MRP. Tổng số PPM được xác định theo bước cài đặt của chúng, là 0,5 * λ, trong đó λ là bước sóng radar. Khi đó số PPM được xác định theo công thức N PPM = 4 * S / λ ** 2, trong đó S là diện tích AFAR. Do đó, số PPM tỷ lệ nghịch với bình phương bước sóng. Xem xét rằng chi phí của một PPM điển hình phụ thuộc yếu vào bước sóng, chúng ta thấy rằng giá của AFAR cũng tỷ lệ nghịch với bình phương của bước sóng. Chúng tôi sẽ giả định rằng với quy mô lô nhỏ, giá của một AFAR PRO APM sẽ là 2.000 đô la.
Trong số các bước sóng cho phép của radar, có hai bước sóng phù hợp để phòng thủ tên lửa: 23 cm và 70 cm. Nếu bạn chọn phạm vi 23 cm, thì cần 7000 PPM cho một AFAR. Tính đến việc AFAR phải được lắp đặt trên mỗi mặt trong số 4 mặt của cấu trúc thượng tầng, chúng tôi nhận được tổng số mìn sát thương - 28000. Tổng chi phí của một bộ mìn sát thương cho một tàu khu trục là 56 triệu đô la. Giá quá cao đối với ngân sách Nga.
Trong phạm vi 70 cm, tổng số PPM sẽ giảm xuống còn 3000, giá của bộ này sẽ giảm xuống còn 6 triệu đô la, một con số khá lớn đối với một radar mạnh như vậy. Rất khó để ước tính chi phí cuối cùng của radar phòng thủ tên lửa hiện nay, nhưng ước tính chi phí 12-15 triệu USD sẽ không thể vượt qua.
5.3. Thiết kế radar MF cho các nhiệm vụ phòng không (điểm đặc biệt cho những ai quan tâm)
Không giống như radar phòng thủ tên lửa, radar MF được tối ưu hóa để có được độ chính xác tối đa trong việc đo quỹ đạo của mục tiêu, đặc biệt là tên lửa chống hạm tầm thấp và không đạt được tầm phát hiện tối đa. Vì vậy, ở radar MF cần cải thiện đáng kể độ chính xác của các góc đo. Trong các điều kiện theo dõi mục tiêu điển hình, sai số góc thường là 0,1 của chiều rộng chùm tia radar, có thể được xác định theo công thức:
α = λ / L, trong đó:
α là độ rộng chùm tia của anten, tính bằng radian;
L là chiều dài dọc hoặc ngang của ăng ten tương ứng.
Đối với AFAR, chúng tôi nhận được chiều rộng của chùm theo chiều dọc là 364 ° và theo chiều ngang - 4, 8 °. Chiều rộng chùm tia như vậy sẽ không mang lại độ chính xác mong muốn của việc dẫn đường cho tên lửa. Trong bài viết thứ hai của loạt bài này, người ta đã chỉ ra rằng để phát hiện tên lửa chống hạm tầm thấp, yêu cầu phải có chiều rộng chùm tia thẳng đứng không quá 0,5 °, và đối với điều này thì chiều cao ăng ten phải là khoảng 120. λ. Với bước sóng 70 cm, không thể cung cấp độ cao của anten là 84 m. Do đó, radar MF nên hoạt động ở bước sóng ngắn hơn nhiều, nhưng có một hạn chế khác ở đây: bước sóng càng ngắn, sóng vô tuyến càng suy giảm trong các hệ thống khí tượng. Không thể chọn λ quá nhỏ. Nếu không, đối với một độ rộng chùm tia nhất định, vùng ăng-ten sẽ bị giảm quá mức và kéo theo phạm vi phát hiện của nó. Do đó, đối với các tàu thuộc tất cả các lớp, một bước sóng radar MF duy nhất đã được chọn - 5,5 cm.
5.4. Thiết kế radar MF (điểm đặc biệt cho những ai quan tâm)
AFAR thường được sản xuất dưới dạng ma trận hình chữ nhật bao gồm N hàng và M cột của MRP. Đối với chiều cao APAR nhất định là 120λ và bước cài đặt PPM là 0,5λ, cột sẽ chứa 240 PPM. Hoàn toàn không thực tế khi tạo AFAR 240 * 240 PPM vuông, vì gần 60 nghìn PPM sẽ được yêu cầu cho một AFAR. Ngay cả khi chúng tôi cho phép số lượng cột giảm đi ba lần, nghĩa là cho phép chùm tia mở rộng theo chiều ngang đến 1,5 °, thì 20 nghìn PPM sẽ được yêu cầu. được yêu cầu ở đây, và giá của một PPM sẽ giảm xuống còn 1000 đô la, nhưng giá thành của bộ PPM 4 AFAR là 80 triệu đô la cũng không thể chấp nhận được.
Để giảm thêm chi phí, chúng tôi sẽ đề xuất thay vì một hoặc ít hơn một ăng-ten hình vuông, hãy sử dụng hai ăng-ten ở dạng sọc hẹp: một ngang và một dọc. Nếu một ăng-ten thông thường xác định đồng thời cả góc phương vị và độ cao của mục tiêu, thì dải chỉ có thể xác định góc trong mặt phẳng của nó với độ chính xác tốt. Đối với radar MF, nhiệm vụ phát hiện tên lửa chống hạm tầm thấp là ưu tiên, khi đó tia thẳng đứng nên hẹp hơn đường chân trời. Hãy chọn chiều cao của dải dọc 120λ và chiều rộng của dải ngang - 60λ, dọc theo tọa độ thứ hai, kích thước của cả hai dải sẽ được đặt thành 8λ. thì kích thước của dải dọc sẽ là 0, 44 * 6, 6 m và ngang 3, 3 * 0, 44 m. Hơn nữa, chúng tôi lưu ý rằng để chiếu xạ mục tiêu, chỉ cần sử dụng một trong các dải là đủ. Hãy chọn ngang. Khi tiếp nhận, cả hai dải PHẢI hoạt động cùng một lúc. Với các kích thước được chỉ định, chiều rộng của chùm tia của dải ngang theo phương vị và độ cao sẽ là 1 * 7, 2 ° và dải dọc - 7, 2 * 0, 5 °. Vì cả hai dải đều nhận tín hiệu từ mục tiêu đồng thời nên độ chính xác của việc đo các góc sẽ giống như đối với một ăng-ten có độ rộng chùm tia là 1 * 0,5 °.
Trong quá trình phát hiện mục tiêu, không thể nói trước mục tiêu sẽ ở điểm nào của chùm chiếu xạ. Do đó, toàn bộ chiều cao của chùm bức xạ là 7, 2 ° phải được bao phủ bởi các chùm nhận của các dải thẳng đứng, chiều cao của nó là 0,5 °. Do đó, bạn cần tạo thành một hình quạt gồm 16 tia, đặt cách nhau 0,5 ° theo phương thẳng đứng. AFAR, trái ngược với PFAR, có thể hình thành một quạt tia để thu sóng.
Hãy xác định giá của AFAR. Dải ngang chứa 2.000 PPM với giá 1.000 đô la và dải dọc chứa 4.000 mô-đun nhận đơn thuần với giá 750 đô la. Hình nhân.
1 - AFAR radar PRO 8, 4 * 11, 2m (chiều rộng * chiều cao). Chùm 4, 8 * 3, 6 ° (góc phương vị * độ cao);
2 - radar AFAR MF nằm ngang 3, 3 * 0, 44 m. Chùm tia 1 * 7, 2 °;
3 - radar AFAR MF thẳng đứng 0, 44 * 6, 6 m. Chùm tia 7, 2 * 0, 5 °.
Độ phân giải cuối cùng theo góc, được hình thành bởi sự giao nhau giữa các chùm tia của hai radar AFAR MF, = 1 * 0,5 °.
Ở một trong những rãnh cắt góc trên của ăng ten radar phòng thủ tên lửa có một không gian trống, nơi nó được cho là nơi đặt các ăng ten tình báo vô tuyến. Ăng-ten của máy phát REB có thể được đặt ở các phần cắt khác.
6. Đặc điểm hoạt động của radar phòng thủ tên lửa và radar MF
Nhiệm vụ phát hiện một BR được chia thành hai trường hợp: phát hiện bởi một trung tâm điều khiển hiện có và phát hiện trong một lĩnh vực tìm kiếm rộng. Nếu các vệ tinh ghi lại quá trình phóng BR và hướng bay của nó, thì trong một lĩnh vực tìm kiếm nhỏ, ví dụ: 10 * 10 °, phạm vi phát hiện của phần đầu (RH) của BR với bộ tăng cường hình ảnh là 0,1 sq. m tăng 1,5-1,7 lần so với tìm kiếm không có trung tâm điều khiển trong khu vực 100 * 10 °. Vấn đề của trung tâm điều khiển phần nào được giải quyết nếu một đầu đạn có thể tháo rời được sử dụng trong BR. thì trường hợp của BR với bộ tăng cường hình ảnh là khoảng 2 sq. m bay ở đâu đó sau đầu đạn. Nếu lần đầu tiên radar phát hiện ra thân tàu, sau đó, nhìn qua hướng này, nó cũng sẽ phát hiện ra đầu đạn trong một thời gian dài.
Radar phòng thủ tên lửa có thể được sử dụng để tăng hiệu quả của radar MF, vì việc sử dụng phạm vi 70 cm mang lại cho radar phòng thủ tên lửa một số lợi thế so với radar giám sát thông thường:
- công suất tối đa cho phép của máy phát PPM hóa ra cao hơn nhiều lần so với PPM của dải bước sóng ngắn hơn. Điều này cho phép bạn giảm đáng kể số lượng PPM và chi phí của APAR mà không làm mất tổng công suất bức xạ;
- khu vực ăng ten duy nhất cho phép radar được đề xuất có phạm vi phát hiện lớn hơn nhiều so với thậm chí của radar Aegis MF;
- trong phạm vi 70 cm, các lớp phủ hấp thụ vô tuyến trên máy bay tàng hình gần như ngừng hoạt động và bộ tăng cường hình ảnh của chúng tăng cường gần như đến các giá trị tiêu biểu cho máy bay thông thường;
- hầu hết các máy bay đối phương không có phạm vi này trong CREP của chúng và sẽ không thể gây nhiễu radar phòng thủ tên lửa;
- sóng vô tuyến của phạm vi này không bị suy giảm trong các thành tạo khí tượng.
Do đó, phạm vi phát hiện của bất kỳ mục tiêu trên không thực nào sẽ vượt quá 500 km, tất nhiên, nếu mục tiêu đi qua đường chân trời. Khi mục tiêu tiếp cận phạm vi bắn, nó sẽ được truyền tới một chức năng theo dõi chính xác hơn trong radar MF. Ở phạm vi ít nhất 200 km, một lợi thế quan trọng của việc kết hợp hai radar thành một radar là tăng độ tin cậy. Một radar có thể thực hiện các chức năng của radar khác, mặc dù có một số suy giảm về hiệu suất. Do đó, việc hỏng một trong các radar không dẫn đến việc radar bị hỏng hoàn toàn.
7. Các đặc điểm cuối cùng của radar
7.1. Danh sách các nhiệm vụ cho một radar thay thế
Radar phòng thủ tên lửa cần phát hiện và đi cùng sơ bộ: đầu đạn của tên lửa đạn đạo; tên lửa chống hạm siêu thanh ngay sau khi rời khỏi đường chân trời; Các mục tiêu trên không thuộc mọi lớp, kể cả mục tiêu tàng hình, ngoại trừ mục tiêu tầm thấp.
Radar phòng thủ tên lửa nên tạo nhiễu triệt tiêu radar của máy bay Hokkai AWACS.
Radar MF phát hiện và theo dõi chính xác: mục tiêu trên không các loại, kể cả tên lửa chống hạm tầm thấp; tàu địch, kể cả những tàu vượt ra ngoài đường chân trời và chỉ có thể nhìn thấy ở phần trên của cấu trúc thượng tầng; kính tiềm vọng tàu ngầm; đo quỹ đạo của đạn pháo địch để xác định xác suất đạn pháo bắn trúng tàu khu trục; thực hiện việc đo cỡ nòng của đạn và tổ chức chống pháo cỡ nòng lớn; đưa ra cảnh báo trước 15-20 giây cho phi hành đoàn về số lượng khoang có nguy cơ bị đánh.
Ngoài ra, radar MF cần: chỉ đạo hệ thống phòng thủ tên lửa; nhận tín hiệu từ thiết bị gây nhiễu cả độc lập và được chuyển tiếp bởi tên lửa phòng không; điều chỉnh cách bắn của súng của bạn vào các mục tiêu tương phản vô tuyến; thực hiện truyền thông tin tốc độ cao từ tàu này sang tàu khác đến tận chân trời; thực hiện việc truyền thông tin một cách bí mật với chế độ tắt tiếng vô tuyến điện đã được thông báo; tổ chức đường dây liên lạc chống nhiễu với UAV.
7.2. Các đặc tính kỹ thuật chính của radar
Phòng thủ tên lửa radar:
Phạm vi bước sóng là 70 cm.
Số PPM trong một AFAR là 752.
Công suất xung của một PPM - 400 W.
Công suất tiêu thụ của một AFAR là 200 kW.
Phạm vi phát hiện của thân tàu BR với RCS 2 sq. m không có trung tâm điều khiển trong lĩnh vực tìm kiếm 90 ° × 10 ° 1600 km. Phạm vi phát hiện của tên lửa đạn đạo mang đầu đạn với RCS là 0, 1 k.mv không có trung tâm điều khiển trong lĩnh vực tìm kiếm 90 ° × 45 ° - 570 km. Với sự hiện diện của trung tâm điều khiển và lĩnh vực phát hiện 10 * 10 ° - 1200 km.
Phạm vi phát hiện của máy bay tàng hình với RCS 0,5 mét vuông, độ cao bay lên đến 20 km và khu vực tìm kiếm phương vị 90 ° trong chế độ phòng không là 570 km (đường chân trời vô tuyến).
Sai số đo góc cho cả hai tọa độ: ở khoảng cách bằng phạm vi phát hiện - với một phép đo duy nhất - 0,5 °; khi đi kèm - 0, 2 °; ở phạm vi bằng 0,5, phạm vi phát hiện - với một phép đo duy nhất - 0, 0, 15 °; khi đi kèm - 0, 1 °. Sai số khi đo vòng bi của máy bay "Stealth" với RCS là 0,5 sq. m ở tầm bắn tối đa 150 km - 0, 08 °.
Đặc điểm của radar MF:
Phạm vi bước sóng là 5,5 cm.
Số PPM AFAR ngang - 1920.
Công suất xung PPM - 15 W.
Số lượng mô-đun nhận trong AFAR dọc là 3840.
Công suất tiêu thụ của bốn AFAR là 24 kW.
Sai số đo góc phương vị khi điều chỉnh hỏa lực của pháo vào mục tiêu tương phản vô tuyến ở khoảng cách 20 km - 0,05 °.
Phạm vi phát hiện của đấu ngư với EPR 5 sq. m trong khu vực phương vị 90 ° - 430 km.
Phạm vi phát hiện của máy bay "Tàng hình" với RCS là 0,1 sq. m không có trung tâm điều khiển - 200 km.
Phạm vi phát hiện của đầu tên lửa đạn đạo của trung tâm điều khiển trong khu vực góc 10 ° × 10 ° là 300 km.
Phạm vi phát hiện của đạn có cỡ nòng trên 100 mm trong khu vực góc 50 ° × 20 ° là 50 km.
Độ cao tối thiểu của tên lửa chống hạm có thể phát hiện ở khoảng cách 30 km / 20 km là không quá 8 m / 1 m.
Sai số dao động đo góc phương vị của tên lửa chống hạm bay ở độ cao 5 m ở cự ly 10 km - 0,1 mrad.
Sai số dao động đo góc phương vị và PA của đạn có RCS là 0,002 m2, ở khoảng cách 2 km - 0,05 mrad.
Tốc độ tối đa của việc nhận và truyền thông tin trên UAV là 800 Mbit / s.
Tốc độ nhận và truyền thông tin trung bình là 40 Mbps.
Tốc độ truyền từ tàu này sang tàu khác ở chế độ tàng hình với "im lặng vô tuyến" là 5 Mbps.
8. Kết luận
Radar được đề xuất vượt trội hơn nhiều so với radar của tàu Nga và radar Aegis, trong khi vẫn duy trì chi phí hợp lý.
Việc sử dụng dải bước sóng 70 cm trong radar phòng thủ tên lửa giúp nó có thể cung cấp phạm vi phát hiện cực xa cho mọi loại mục tiêu, kể cả tàng hình, cả trong chế độ phòng thủ tên lửa và phòng không. Khả năng chống ồn được đảm bảo do không có phạm vi KREP này trong IS của đối phương.
Chùm tia hẹp của radar MF giúp nó có thể phát hiện và theo dõi thành công cả tên lửa và đạn chống hạm tầm thấp. Điều này cho phép tàu khu trục tiếp cận bờ biển trong khoảng cách tầm nhìn và hỗ trợ cho cuộc đổ bộ.
Việc sử dụng radar AFAR MF để tổ chức liên lạc giữa các tàu cho phép cung cấp tất cả các loại thông tin liên lạc tốc độ cao, bao gồm cả liên lạc bí mật, được cung cấp. Giao tiếp chống ồn với UAV được cung cấp.
Nếu Bộ Quốc phòng lắng nghe các đề xuất như vậy, một radar như vậy đã sẵn sàng.
