ЗРК средней дальности «Пэтриот» предназначен для поражения самолетов и баллистических ракет оперативно-тактического назначения на малых, средних и больших высотах в условиях сильного электронного противодействия противника.
Разработка комплекса была начата в 1963 г. для замены ЗРК предшествующего поколения «Найк Геркулес» и «Хок». Основными критериями, которыми руководствовались его создатели, были требования минимального количества персонала и оборудования для снижения стоимости жизненного цикла, а также достижение характеристик, необходимых для отражения воздушных угроз, ожидавшихся в последующие десятилетия.
В октябре 1964 г. были подготовлены требования к системе, имевшей в то время обозначение SAM-D (Surface-to-Air Missile-Development), и три фирмы - «Рэйтеон», «Хьюз» и RCA - на конкурсной основе приступили к разработке ее основных компонентов. В мае 1967 г. фирма «Рэйтеон» была выбрана в качестве головного разработчика этой системы. Разработка ракеты поручалась концерну «Мартин-Мариетта».
Первое летное испытание ракеты состоялось в феврале 1970 г. (по другим данным - в ноябре 1969 г.), а 11 января 1974 г. ракетой были впервые выполнены маневры наведения по командам, поступающим от наземной РЛС. Всего за время разработки базового варианта ЗРК SAM-D было проведено более 125 пусков ракет.
В 1982 г. SAM-D под названием «Пэтриот» («Patriot») поступил на вооружение сухопутных войск США. Однако на начальном этапе эксплуатации был выявлен ряд недостатков как технического, так и программного характера, которые впоследствии были устранены. Для того чтобы боевые возможности ЗРК соответствовали уровню развития средств воздушного нападения, существовала программа модернизации комплекса на период до 2000 года.
Основная организационно-тактическая единица подразделений ЗРК - дивизион, в состав которого входят шесть огневых и одна штабная батарея. Основная огневая единица - батарея. Она способна одновременно обстреливать до восьми воздушных целей. В ее состав входят КП управления огнем AN/MSQ-104, многофункциональная РЛС AN/MPQ-53 с фазированной антенной решеткой, восемь пусковых установок с зенитными управляемыми ракетами MIM-104 в транспортно- пусковых контейнерах, радиорелейные станции MRC-137, средства электропитания и обслуживания.
Одноступенчатая ЗУР МГМ-104 «Пэтриот» выполнена по нормальной аэродинамической схеме. Ее боевая часть осколочно-фугасная (масса 90,7 кг). Двигатель твердотопливный однорежимный со средней тягой. 11 000 кг работает в течение 11,5 с, сообщая ракете скорость 1750 м/с. Общая масса ЗУР «Пэтриот» составляет 906 кг. Ракета рассчитана на перегрузку до 30g.
Под носовым обтекателем находится плоская радиолокационная антенна диаметром 305 мм, состоящая из блока наведения на конечном участке (ТС-6) и модульного блока наведения на среднем участке (ММР). Блок ММР размещается в боевой части и содержит навигационную аппаратуру и бортовую ЭВМ. Здесь же установлены инерциальный блок, вспомогательная электронная аппаратура, преобразователь сигналов, предохранительно-исполнительный механизм, антенны и боевая часть. Ракеты размещаются в транспортно-пусковых контейнерах, закрытых спереди и сзади эластичными крышками.
Зенитная управляемая ракета MIM-104
Командный пункт батареи предназначен для сбора, накопления и обработки всей информации, необходимой для функционирования ЗРК, а также для управления работой РЛС AN/MPQ-53 и наведения ракет. Он размещается в фургоне автомобиля и имеет две дублирующие друг друга специализированные ЦВМ, управляющие РЛС и ракетой в полете, блоки управления частотами излучения и перемещения лучей антенн РЛС, два индикатора с панелями управления работой всего ЗРК, аппаратуру связи с другими элементами ЗРК (радиорелейная станция УКВ-диапазона MRC-137 с цифровой линией передачи данных «Линк-1»). Его аппаратура обеспечивает управление в автоматическом режиме всем комплексом действий ЗРК, связанных с перехватом воздушных целей. Наличие двух индикаторов позволяет на последнем этапе наведения ракеты выводить на один из них ту радиолокационную обстановку, которую «видит» ракета на подлете к цели. Этот способ в зарубежной печати называется TVM (Target-Via-Missile) - наведение через ракету. Командный пункт управления огнем обслуживают два оператора.
Многофункциональная радиолокационная станция AN/MPQ-53 предназначена для поиска, обнаружения, опознавания и сопровождения воздушных целей и ракет, передачи на них команд управления. Для опознавания целей используется интегрированный запросчик AN/TPX-46(V)7. В зависимости от режима работы станции, передатчик РЛС формирует различные по виду модуляции, длительности и частоте повторения, мощности и рабочей частоте сверхвысокочастотные сигналы, которые по волноводу передаются на облучающий рупор. В передатчике используются 160 фиксированных рабочих частот, принадлежащих диапазону 4-6 ГГц. Выбор этого диапазона обусловлен многофункциональностью РЛС AN/MPQ-53.
Многофункциональная радиолокационная станция AN/MPQ-53
РЛС устанавливается в направлении ожидаемой угрозы и сохраняет это положение в процессе стрельбы. Направление антенны по азимуту может быть изменено в перерывах между отражениями налетов дистанционно: по команде с пункта управления путем поворота всей РЛС относительно полуприцепа. Антенная система станции включает семь фазированных антенных решеток (ФАР) и антенну станции опознавания.
Основное назначение ФАР - излучение и прием сигналов в режиме обзора воздушного пространства, обнаружение целей и их последующее сопровождение, излучение сигнала подсветки цели для работы полуактивной головки самонаведения ракеты, передача команд управления на борт ракеты. Диаметр основной решетки - 2,44 м. Она состоит из 5160 однотипных антенных элементов. Вторая по размеру ФАР может только принимать информацию с борта ракеты. Конструктивно она состоит из 251 антенного элемента и расположена внизу и справа от основной ФАР. Остальные пять (по 51 элементу в каждой) - это антенны компенсаторов боковых лепестков, предназначенные для уменьшения эффективности воздействия на РЛС активных помех противника. Сектор обзора в режиме поиска по азимуту - от +45 до -45° и по углу места - 1-73°. Сектор сопровождения в режиме наведения через ракету по азимуту - от +55 до -55°, а по углу места - 1-83°. Дальность обнаружения с вероятностью 0,9 при эффективной отражающей поверхности цели 0,1 м2 (головная часть ракеты) равна 60-70 км, при 0,5 м2 (ракета) - 85-100км, при 1,5м2 (истребитель) - ПО-130км, при Юм2 (бомбардировщик) - 160-190 км. Время обнаружения цели - 8-10 с.
Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53 смонтирована на двухосном седельном полуприцепе массой 15 т и транспортируется колесным тягачом М818.
Пусковая установка размещается на двухосном прицепе большой грузоподъемности (ее обслуживает расчет из трех человек). Она может с ракетами в контейнерах двигаться по дорогам и по пересеченной местности, а также перевозиться транспортными самолетами. На одной ПУ размещаются четыре ракеты в транспортно-пусковых контейнерах. Каждая установка способна обеспечить их одиночные пуски. На огневой позиции ПУ располагается на расстоянии до 1 км от командного пункта и РЛС. Связь с КП управления огнем осуществляется по линии передачи данных и радиотелефону. ПУ позволяет поворачивать ЗУР в контейнере по азимуту в пределах от +110 до -110° относительно своей продольной оси. Угол старта ракет фиксированный - 38° от линии горизонта. Герметичные контейнеры позволяют не проводить проверки ракет в полевых условиях и сократить количество обслуживающего персонала.
Основной способ управления боевыми действиями батарей ЗРК «Пэтриот» - централизованный. При нем все решения на ведение стрельбы по воздушным целям, кроме самообороны, принимаются на КП дивизиона, где осуществляется совместная обработка информации, поступающей на командный пункт управления огнем батарей. КП дивизиона связан с КП соседних дивизионов и групп (бригад) ЗРК с помощью АСУ TSQ-73 «Миссайл Майндер». Это существенно повышает возможности по ведению стрельбы батареями в сложной помеховой обстановке.
Данные целеуказания могут также поступать на КП управления огнем батарей непосредственно с центров управления системы «Нейдж», от АСУ TSQ-73 или системы АВАКС (Е-3). При децентрализованном управлении решения принимаются на КП батареи при контроле с КП дивизиона, который может вмешиваться в ход боевой работы. В случае вывода из строя (при подавлении помехами) радиорелейной линии передачи данных батарея выполняет боевые задачи в автономном режиме по информации, поступающей от РЛС AN/MPQ-53. Между командными пунктами управления огнем батарей осуществляется обмен данными о сопровождаемых целях, ходе перехвата и результатах стрельбы.
Система наведения ЗУР «Патриота» комбинированная. В полете осуществляется наведение ракеты по командам, а при подлете к цели применяется метод наведения через ракету. В системе наведения используется РЛС AN/MPQ-53, работающая в диапазоне 5,5-6,7 см.
Система управления ЗУР «Патриот» работает следующим образом. Многофункциональная РЛС осуществляет поиск, обнаружение, опознавание и определение координат целей. По мере приближения опасных целей к рубежу перехвата вычисляются упрежденные точки встречи и принимается решение на пуск ракет. Все операции выполняются на КП управления огнем автоматически с помощью ЦВМ, а на экран индикатора выводятся данные о порядке обстрела. При подходе цели к определенному рубежу ПУ поворачивается по азимуту в упрежденную точку встречи и осуществляет пуск ракеты.
Если цель одиночная и находится на значительном удалении от защищаемого объекта, то производится пуск одной ракеты. Если целей несколько, причем они летят в плотном боевом порядке и находятся на таком расстоянии, когда невозможно производить пуски по принципу «пуск-оценка результатов-пуск», осуществляется последовательный пуск ракет, чтобы те подходили к плотной группе целей с интервалом 5-10 с (в зависимости от высоты их полета). При наличии одной или нескольких групповых целей, осуществляющих полет разомкнутым строем, две ракеты не должны подходить к ним одновременно, чтобы было достаточно времени для подсветки пары «цель-ракета» в последний момент сближения, поскольку РЛС может лишь последовательно обслуживать каждую такую пару.
Сразу же после старта ракета программным методом в течение нескольких секунд входит в зону действия РЛС, после чего включается линия передачи данных. При очередном проходе луча РЛС через угловое направление, на котором находится ракета, происходит захват ее на сопровождение. На первом этапе наведения сопровождение ракеты осуществляется «на проходе». В те моменты, когда луч РЛС оказывается направленным на ракеты, на них передаются команды наведения (управления). Одновременно может наводиться девять ЗУР, причем три из них - на конечном участке траектории. В описанном режиме РЛС работает в диапазоне волн 6,1-6,7 см. На каждую ЗУР сигнал управления посылается на своей несущей частоте для достижения электромагнитной совместимости бортовых устройств команд управления.
На конечном участке траектории полета ЗУР осуществляется переход с командного метода наведения в режим самонаведения с ретрансляцией данных с ракеты на землю для выработки команд управления ею. Подсветка ракеты и цели в этом режиме обеспечивается импульсно-доплеровскими сигналами на длине волны 5,5-6,1 см. Отраженный сигнал принимается ракетой и по линии передачи поступает на наземную РЛС для обработки и выработки команд управления.
Средства радиорелейной связи MRC-137
Цикл работы РЛС составляет 1 с, включая 100 мс, отводимых на поиск, сопровождение «на проходе» и командное наведение. В оставшееся время РЛС производит подсветку целей и ракет на последнем этапе наведения через ракету, перебрасывая лучи с одной пары «ракета-цель» на другую.
На местности дивизион ЗРК «Пэтриот» располагается побатарейно. Батареи находятся в 30-40 км друг от друга для создания взаимного перекрытия и плотного огня на всех высотах. ПУ располагаются на удалении до 1 км от КП управления огнем и РЛС, которая размещается таким образом, чтобы плоскость антенны была направлена по центру сектора ответственности ЗРК. Обязательной является процедура юстировки, уточняющая координаты РЛС на местности и координаты ПУ относительно РЛС. После этого ЗУР в контейнерах устанавливаются в необходимое положение по азимуту и углу места, а затем переводятся на дистанционное управление. Время перевода из походного положения в боевое составляет около 30 мин.
По мнению военных специалистов, к сильным сторонам ЗРК «Пэтриот» можно отнести многоканальность действия по цели и ракете, высокие помехозащищенность, живучесть, степень автоматизации, достаточную мобильность, возможность взаимодействия с другими ЗРК. Но комплексу присущи и недостатки: возможность вывода его из строя за счет уничтожения РЛС и постановки помех головке наведения ЗУР и линиям радиорелейной связи, неспособность сопровождать цели с радиальными скоростями менее 30 м/с, значительная зависимость выбора огневых позиций от характера местности.
Командный пункт AN/MSQ-104 Средства энергообеспечения
С 1983 г. в США началось осуществление программы НИОКР по модернизации ЗРК «Пэтриот» в рамках проекта ПАК (РАС - Patriot Antitactical Missile Capability) с целью придания ему возможности поражать тактические баллистические ракеты. Основным направлением работ стало создание нового программного обеспечения РЛС и пусковой установки, а также частичная модернизация ЗУР. На первой фазе проекта ПАК-1 были изменены алгоритмы работы РЛС AN/MPQ-53 и системы наведения ЗУР. В результате угол обзора РЛС по углу места увеличился с 45 до 90*, что позволило обнаруживать и сопровождать баллистические цели, входящие в диаграмму луча под большими углами. Станция приобрела возможность сопровождать до 50 ТБР, а комплекс - обстреливать до пяти баллистических целей.
В 1988 г. началась вторая фаза НИОКР по проекту ПАК-2, предусматривающая расширение возможности ЗРК по борьбе с ТБР. Была проведена модернизация математического обеспечения ЭВМ пункта управления, а ЗУР оснащена более мощной боевой частью, новым радиовзрывателем и усовершенствованной ЭВМ. В результате модернизации ЗРК «Пэт- риот» способен поражать ТБР на дальностях до 20 км с параметром до 5 км.
Боевое крещение «Пэтриот» прошел во время войны в Персидском заливе. Несколько батарей модернизированного комплекса было развернуто в Саудовской Аравии и Израиле для обороны городов и стратегических объектов от иракских ТБР. Иракские вооруженные силы провели 83 пуска ТБР. При отражении удара тактических баллистических ракет по ним было произведено около 150 пусков модернизированных ЗУР «Пэтриот», которые поразили 45 ТБР.
Предупреждение о пуске иракских ракет поступало на комплексы «Пэтриот» от космического командования ВВС США, которое получало информацию о пусках от спутниковой системы предупреждения о спутниковом ударе «Имеюз».
ИСЗ системы обнаруживали ракеты на высотах 15-18 км после их старта. Данные о пуске и примерные координаты стартовой позиции в реальном масштабе времени передавались через наземные центры обработки информации на КП Объединенного центрального командования Вооруженных Сил США в Саудовской Аравии и далее на пункты управления ЗРК «Пэтриот». РЛС комплекса обнаруживала баллистические ракеты на дальностях до 10 км. Когда ТБР находилась на дальности 15-30 км от ЗРК и на высоте 30 км, производился пуск ЗУР. Перехват осуществлялся на 15-18 с полета ЗУР. Несмотря на стрельбу практически в идеальных условиях (отсутствие ложных целей, радиопомех, массового пуска ТБР), эффективность комплекса была невысокой - около 0,5. При перехвате иракских ТБР в большинстве случаев происходило только поражение ее корпуса, а не уничтожение боевой части с зарядом взрывчатого вещества, что практически не уменьшает ущерба при стрельбе по площадным целям. Как правило, обстрел целей производился двумя ЗУР.
В ходе модернизация ЗРК по программе ПАК-3 создана новая, более эффективная ЗУР ERINT, модернизирована РЛС и пункт управления, что увеличило дальность поражения баллистических ракет до 40 км, а высота их перехвата - до 20 км.
ЗРК поставлялся в Германию, Нидерланды, Италию, Японию, Южную Корею, Израиль, Саудовскую Аравию.
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зона обстрела круговая Дальность поражения, км:
максимальная 100
минимальная 3 Высота поражения, км:
максимальная 25
минимальная 0,06 Количество ракет, одновременно наводимых с КП батареи (в том числе
на конечном участке траектории) до 8 (до 3)
Время реакции, с 15 Интервалы пуска, с:
с одной ПУ 3
с разных ПУ 1
Длина ракеты, м 5,31
Диаметр ракеты, м 0,41
Размах стабилизаторов, м 0,87 Масса, кг:
ракеты 912
ракеты в ТПК 1696
боевой части 91
Максимальная скорость полета ракеты, м/с 1700
Максимальные поперечные перегрузки, g до 30
Время полета, с 8,3-17,0
ЗРК "Patriot" предназначен для прикрытия крупных административно-промышленных центров, военно-морских и военно-воздушных баз от всех существующих средств воздушного нападения в условиях сильного электронного противодействия противника. Комплекс способен одновременно обнаруживать и опознавать более 100 воздушных целей, непрерывно сопровождать восемь выбранных из них, осуществлять подготовку исходных данных для стрельбы, пуск и наведение до трех ракет на каждую цель.
Разработка комплекса была начата в 1963г. для замены ЗРК предшествующего поколения. Первое летное испытание ракеты состоялось в феврале 1970г., а 11 января 1974г. ракетой были впервые выполнены маневры наведения по командам, поступающим с наземной РЛС. Комплекс принят на вооружение сухопутных войск США в 1982 году.
Зенитная батарея включает в себя 4-8 пусковых установок (ПУ) с четырьмя ракетами на каждой. Батарея является минимальным по составу тактико-огневым подразделением, которое может, самостоятельно выполнять боевую задачу. Чаше всего батарея применяется в составе дивизиона.
ЗРК "Patriot" обладает высокими боевыми возможностям, состоит на вооружении США и рассматривается как перспективный комплекс для оснащения вооруженных сил других стран НАТО. Эффективность комплекса достигается путем построения его на основе передовых схемных решений, применения в системах и агрегатах ЗРК современных материалов и прогрессивных технологий.
К числу основных технических решений, характеризующих ЗРК, относятся следующие:
- многофункциональная РЛС с фазированной решёткой и электронном сканированием луча;
- комбинированная схема наведения ЗУР (радиокомандная- на среднем участке траектории и "наведение через ракету"- на конечном участке) позволяет за счёт передачи функций бортового вычислителя наземной аппаратуре комплекса и уменьшения потребной дальности захвата цели существенно снизить многогабаритные характеристики ГСН и стоимость бортовой аппаратуры ЗУР при обеспечении высокой точности, свойственной самонаводящимся ракетам.
- значительные зоны досягаемости и большие скорости досягаемости ЗУР.
Состав
В состав комплекса "Patriot" входит:
- многофункциональная радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой AN/MPQ-53 ;
- пункт управления огнем AN/MSQ-104
- пусковые установки М901
- зенитные управляемые ракеты МIМ104 ;
- источники энергоснабжения AN/MSQ-26 ;
- средства связи, технологическое оборудование;
- средства радиотехнической и инженерной маскировки.
ЗУР MIM-104A , применяемая в ЗРК "Patriot" , представляет собой одноступенчатую управляемую ракету, выполненную по нормальной аэродинамической схеме..
Ракета состоит из следующих отсеков (от носовой части к хвостовой): обтекатель, ГСН, боевая часть, двигатель, система управления (блок управления, 4 крестообразно расположеных стабилизатора и 4 руля управления с гидроприводами).
Обтекатель обеспечивает защиту ГСП от высоких аэродинамических нагрузок и тепловых потоков при гиперзвуковой скорости потока. Обтекатель изготовлен из керамического сплава методом специального литья. Носовая часть обтекателя покрыта кобальтовым сплавом. Толщина обтекателя составляет более 120мм.
Под обтекателем расположена плоская антена радиолокатора ГСП (диаметром 305мм), установленная в карданном подвесе на инерциальной платформе. За ней размещена система наведения MDAGS, состоящая из двух блоков - блока наведения на конечном участке TSG и модульного блока наведения на среднем участке (MMP).
Блок наведения MMP размещён в секции боевой части и содержит навигационные приборы и бортовую ЭВМ. В отсеке боевой части находятся также инерциальный датчик, вспомогательная электронная аппаратура, в том числе преобразователь сигналов, исполнительный механизм взрывателя и осколочно-фугасная БЧ с взрывателем и антенами. В ракете используется твёрдотопливный однорежимный двигатель TX-486 фирмы "Thiocol". По внешней стороне двигателя проходят два кабеля, по которым передаются сигналы с системы наведения на систему управления, расположенную в хвостовой части ракеты. Средняя тяга двигателя составляет 11000кгс, а время работы - 11.5 секунд. Корпус двигателя является частью корпуса ракеты, но имеет дополнительную тепловую защиту. Двигатель содержит заряд твёрдого топлива обычного типа, скреплённый со стенками. Воспламенение топлива производится с помощью пиротехнической системы, размещённой в передней части корпуса двигателя. Вокруг сопла двигателя расположенны четыре руля с гидравлическими приводами. В этой секции находятся аккумулятор, маслянный резервуар, баллон со сжатым воздухом, электрический насос и агрегат, создающий повышенное давление. Ракета не имеет крыльев, аэродинамическая подъёмная сила создаётся непосредственно фюзеляжем.
При маневрировании перегрузка может составлять более 25 единиц. Контроль состояния систем ракеты осуществляется с помощью встроенных приборов. Сообщение о неисправности автоматически передаётся на ЭВМ системы управления огнём.
Ракеты ЗРК Patriot поставляются в заводской упаковке, в ТПК прямоугольного сечения. ЗУР находится в ТПК на двух рельсовых направляющих. Контейнеры изготовлены из алюминевых листов, смонтированных в сварной раме. Спереди контейнер закрывается резиновой крышкой, армированной стеклопластиком, которая пробивается ракетой при пуске, а сзади - крышкой из твёрдого стеклопластика, которая полностью удаляется истекающими из РДТТ газами.
Управление полетом осуществляется с помощью комбинированной системы наведения. На начальном этапе полета реализуется программное управление, на среднем - радиокомандное, на конечном - по методу TVM (Track-via-missile - сопровождение через ракету), сочетающем командное наведение с полуактивным. Использование указанного метода наведения позволило значительно снизить чувствительность системы к различным мерам электронного противодействия, а также дало возможность организовать полет ракеты по оптимальным траекториям и поражение целей с высокой эффективностью.
Сущность метода TVM заключается в следующем. В процессе наведения ракеты на цель с помошью РЛС AN/MPQ-53 осуществляется одновременное сопровождение цели и 3УP. Отраженные от цели сигналы РЛС воспринимаются антенной MDAGS и определенные ею угловые координаты линии визирования цели передаются по ВЧ каналу на специальную антенну РЛС и поступают в ЭВМ пункта управления огнем. Также на ЭВМ поступают сигналы, полученные РЛС непосредственно от цели, которые сравниваются с сигналами, поступающими от ЗУР.
На основе анализа, производимого в процессе сравнения этих сигналов, вырабатываются команды наведения для ракеты и передаются на нее по главному лучу РЛС. После преобразования на борту ЗУР эти команды передаются на привод управления рулями, а также на приводы антенны MDAGS для обеспечения непрерывного слежения за целью.
Пункт управления огнем AN/MSQ-104
Пункт управления огнем - командный пункт ЗРК "Patriot" - располагается в специальном контейнере и установлен на шасси автомобиля М814 . Внутри идоль одной стены размешается аппаратура связи и одно рабочее место оператора, вдоль другой - ЭВМ, оконечное устройство передачи данных, рабочее место второго оператора и вспомогательное оборудование.
Боевой расчет КП состоит из двух операторов. На каждом рабочем месте оператора имеются индикатор воздушной обстановки диаметром 53 см, устройство управления индикатором, набор клавишных переключателей для ввода и вывода оператором необходимой информации управления огнем в процессе боевой работы, а также блок контроля функционирования аппаратуры комплекса.
На левом индикаторе АРМ отображается общая, обстановка в зонах обнаружения, управления и огня батареи ЗУР, а на правом - информация по управлению всеми элементами батареи ЗУР и текущая воздушная обстановка. Использование специальной сервисной аппаратуры позволяет проводить диагностический контроль работы отдельных устройств и ЗРК в целом даже во время боя.
Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53 смонтирована на двухосном седельном полуприцепе массой 15 т и транспортируется колесным тягачом М818. Работа РЛС в значительной степени автоматизирована - ее обслуживание производится с пункта управления боевым расчетом из двух операторов. Станция обеспечивает в заданном секторе практически одновременное обнаружение, опознавание, сопровождение от 90 до 125 воздушных объектов и управление полетом всех наводимых на цели ЗУР. Для опознавания целей используется интегрированный запросчик AN/TPX-46(V)7.
Максимальная дальность обнаружения цели при обзоре по углу места от 0 до 90 o и по азимуту в секторе 90 o составляет 35-50 км (при высоте полета цели 50-100 м) и до 170 км (1000-10000 м). Это достигается применением фазированной антенной решетки и быстродействующей ЭВМ, управляющей режимами работы станции на всех этапах.
Система управления позволяет использовать ЗРК "Patriot" совместно с самолетом дальнего обнаружения и управления Е-3 "Сентри". В этом случае "Patriot" находится в режиме радиолокационного молчания до последнего момента, получая целеуказание от находящегося в воздухе АВАКСа.
В походном положении антенная система укладывается на крыше кабины. Выбор сектора работы РЛС производится разворотом кабины в требуемом направлении. При фиксированном положении кабины РЛС способна вести поиск и обнаружение целей по азимуту в секторе 90 o , а их сопровождение и наведение ракет - в секторе 110 o
Характерной особенностью РЛС является преобразование сигналов в цифровую форму, что позволило использовать ЭВМ для управления режимами работы станции. Электронное сканирование диаграммы направленности антенной решетки достигается изменением фаз излучаемых высокочастотных сигналов с помощью фазовращателей.
Передатчик РЛС формирует и усиливает в соответствии с сигналами управления высокочастотные колебания, отличающиеся в зависимости от режима работы станции видом модуляции, длительностью и частотой повторения импульсов, мощностью и рабочей частотой. Мощность генерируемых сигналов составляет десятки киловатт, а в импульсе длительностью в несколько десятков миллисекунд превышает сотни киловатт. Для повышения разрешающей способности РЛС по дальности в устройстве приема и обработки сигналов реализуется метод сжатия импульса в дисперсионных линиях задержки. Режимы работы передатчика изменяются с помощью ЭВМ в миллионные доли секунды.
В работе РЛС применен принцип уплотнения при зондировании, приеме и обработке сигналов по времени. Вся просматриваемая зона разделена на 32 отдельных участка, каждый из которых при построчном сканировании один за другим просматриваются лучом ФАР, причем длительность рабочего цикла станции на каждом участке составляет 100 мкс при возможности изменения режима работы РЛС от цикла к циклу.
Большая часть времени рабочего цикла отводится на поиск целей в заданном секторе, а меньшая - на сопровождение целей и наводимых на них ЗУР. Длительность полного периода работы РЛС по поиску и сопровождению целей, а также по наведению на них ЗУР, составляет 3,2 с. РЛС имеет также режим работы, при котором воздушная обстановка контролируется не во всей зоне, состоящей из 32 участков, а лишь на тех участках, где наиболее вероятно появление воздушных целей.
Пусковая установка M901 предназначена для пуска, транспортировки и временного хранения ракет. Она смонтирована на двухосном седельном полуприцепе М860 и транспортируется колесным тягачом. В состав пусковой установки входят подьемная стрела, механизмы подъема ракет и наведения их по азимуту, агрегат питания, привод для установки радиомачты, служащей для приема команд и передачи данных на пункт управления огнем, электронный блок и аппаратура cвязи.
С момента поступления команды на пуск начинается ввод необходимых данных в запоминающее устройство ракеты. При нажатии кнопки "пуск" на пульте оператора к аппаратуре системы управления подается питание, после чего наземная ЭВМ пункта управления огнем автоматически включает систему управления ракетой, выполняет необходимые расчеты и готовит алгоритм полета.
Время реакции ЗРК сводится к минимуму прежде всего за счет предварительного разворота стрелы ПУ в направлении предполагаемой атаки, а также за счет минимальной потери времени на выход ракеты на траекторию полета. При установке на местности за каждой ПУ закрепляется определенный сектор пространства, причем эти сектора многократно перекрываются. Этим достигается всеракурсность стрельбы ЗРК "Patriot", в отличие от ЗРК, использующих вертикально стартуюшие ракеты, разворот которых в сторону цели осуществляется после старта ракеты.
Следует отметить, что в процессе разработки 3УP МIМ-104 рассматривался вариант с вертикальным стартом. Однако от этого варианта отказались, поскольку в тот период такая техника на американских ракетах подобных размеров не применялась.
Тактико-технические характеристики
| Максимальная дальность перехвата цели,км | 80 (в секторе 90 o) |
| Минимальная дальность перехвата цели,км | 3 |
| Максимальная высота перехвата цели,км | 24 |
| Минимальная высота перехвата цели,км | 0,06 |
| Число одновременно обстреливаемых целей | 8 (в секторе 90 o) |
| Вероятность поражения цели | 0,8 (в боевых условиях 0,4-0,6) |
| Масса ракеты, кг | 912 |
| Масса ракеты в ТПК, кг | 1696 |
| Диаметр, м | 0,41 |
| Длина, м | 5,31 |
| Скорость, M | 3-5 |
| Mаксимальные поперечные перегрузки g | 30 |
| Управление | С помощью крестообразных стабилирующих хвостовых плоскостей |
| Размах стабилизаторов, м | 0,87 |
| Двигатель | РДТТ ТХ-486 фирмы Thiocol |
| Тяга двигателя | 13 |
| Время работы двигателя, сек | 12 |
| Система наведения | |
| На среднем участке | Радиокомандная |
| На конечном участке | Радиолакационная TVM |
| БЧ | осколочно-фугасная |
| Боевой заряд БЧ | Обычное взрывчатое вещество |
| Взрыватель | ХМ818, неконтактный |
| Габариты контейнера, м | 0.99*1.09*6.1 |
| Масса БЧ, кг | 70 (РАС-1) 90 (РАС-2) |
| Время развертывания с марша, мин | 30 |
MIM-104 «Пэтриот» (англ. MIM-104 Patriot, перевод с английского - Патриот) - зенитный ракетный комплекс, используемый армией США и их союзниками.
Производится компанией Рэйтеон, расположенной в США. Система Пэтриот создавалась с 1963 г. для замены системы MIM-14 «Найк Геркулес»
в качестве основной платформы воздушной защиты на средних и больших высотах, и системы MIM-23 «Хок»
в качестве платформы воздушной тактической защиты на средних высотах. В дополнении к этому, Пэтриот играет роль платформы перехвата баллистических ракет, причем эта роль сегодня является ключевой задачей комплекса. В октябре 1980 г. был подписан контракт на производство комплекса, который в декабре 1981 г. был поставлен в войска.
Стоимость поставки 9 батарей (по 4 ПУ на батарею) систем «Пэтриот» может доходить до 9 млрд.$ (включает в себя: 36 ПУ ЗУР «Пэтриот» PAC-3 (9 батарей по 4 ПУ), 288 ЗУР «Пэтриот» PAC-3, 216 ЗУР с усовершенствованным наведением GEM-T, 10 комплектов РЛС с фазированной решеткой, 10 контрольных станций захвата цели).
История создания
Пэтриот был разработан в «Редстоунском арсенале», расположенном в Хантсвилле, Алабама, известный разработкой в прошлом системы перехвата баллистических ракет «Сэйфгард» (англ. Safeguard Program) и её компонент, ракет «Спартан» и «Спринт» .
ЗРК «Patriot» PAC-1 - начало разработки март 1985 г. ЗРК «Пэтриот» РАС-1 был испытан на полигоне Уайт-Сэндз в сентябре 1986 г. при перехвате баллистической ракеты «Лэнс» на высоте около 8 км. В результате перехвата после взрыва боевой части 3УP были повреждены рулевые поверхности атакующей ракеты, и она сошла с намеченного курса. Остатки ракеты «Лэнс» рухнули на землю в 5 км от цели, которую она должна была поразить. ЗРК «Patriot» PAC-2 испытан в 1987.
Название системы «Patriot» может быть также растолковано как акроним от фразы англ. Phased Array Tracking Radar to Intercept Of Target (РЛС сопровождения c фазированной антенной решёткой для перехвата целей). В настоящий момент эксплуатируется и поставляется в другие страны усовершенствованная версия системы, Patriot PAC3.
Предназначение
ЗРК "Patriot" предназначен для прикрытия крупных административно-промышленных центров, военно-морских и военно-воздушных баз от всех существующих средств воздушного нападения. Комплекс способен одновременно обнаруживать и опознавать более 100 воздушных целей, непрерывно сопровождать восемь выбранных из них, осуществлять подготовку исходных данных для стрельбы, пуск и наведение до трех ракет на каждую цель. Комплекс принят на вооружение сухопутных войск США в 1982 году. Зенитная батарея включает в себя 4-8 пусковых установок (ПУ) с четырьмя ракетами на каждой. Батарея является минимальным по составу тактико-огневым подразделением, которое может, самостоятельно выполнять боевую задачу. Чаше всего батарея применяется в составе дивизиона.
ЗРК "Patriot" обладает высокими боевыми возможностям, состоит на вооружении США и рассматривается как перспективный комплекс для оснащения вооруженных сил других стран НАТО. Эффективность комплекса достигается путем построения его на основе передовых схемных решений, применения в системах и агрегатах ЗРК современных материалов и прогрессивных технологий.
К числу основных технических решений, характеризующих ЗРК, относятся следующие:
В состав комплекса "Patriot" входит:
Стоит на вооружении следующих стран
Тактико-технические характеристики
РЛС
- 0,1 м² (головная часть ракеты) 70 км,
- 0,5 м² (ракета) - 100 км
- 1,5 м² (истребитель) - 130 км
- 10 м² (бомбардировщик) - 180 км
ЗУР
- минимальная: 3 км
- максимальная по баллистической цели: 20 км
- максимальная по аэродинамической цели: 80 км
- минимальная: 0,06 км
- максимальная: 24 км
MIM-104 «Patriot» (англ. MIM-104 Patriot, перевод с английского - Патриот) - зенитный ракетный комплекс, используемый армией США и их союзниками. Название системы «Patriot» может быть также растолковано как акроним от фразы англ. Phased Array Tracking Radar to Intercept Of Target (ФАР отслеживающий радар для перехвата целей). В настоящий момент эксплуатируется и поставляется в другие страны усовершенствованная версия системы - Patriot 2.
Производится компанией Рэйтеон, расположенной в США. Система Пэтриот заменила систему MIM-14 «Найк Геркулес» в качестве основной платформы воздушной защиты на средних и больших высотах, и систему MIM-23 «Хок» в качестве платформы воздушной тактической защиты на средних высотах. В дополнении к этому, Пэтриот играет роль платформы перехвата баллистических ракет, причем эта роль сегодня является ключевой задачей комплекса.
ЗРК "Patriot" предназначен для прикрытия крупных административно-промышленных центров, военно-морских и военно-воздушных баз от всех существующих средств воздушного нападения. Комплекс способен одновременно обнаруживать и опознавать более 100 воздушных целей, непрерывно сопровождать восемь выбранных из них, осуществлять подготовку исходных данных для стрельбы, пуск и наведение до трех ракет на каждую цель. Комплекс принят на вооружение сухопутных войск США в 1982 году. Зенитная батарея включает в себя 4-8 пусковых установок (ПУ) с четырьмя ракетами на каждой. Батарея является минимальным по составу тактико-огневым подразделением, которое может, самостоятельно выполнять боевую задачу. Чаше всего батарея применяется в составе дивизиона.
ЗРК "Patriot" обладает высокими боевыми возможностям, состоит на вооружении США и рассматривается как перспективный комплекс для оснащения вооруженных сил других стран НАТО. Эффективность комплекса достигается путем построения его на основе передовых схемных решений, применения в системах и агрегатах ЗРК современных материалов и прогрессивных технологий.
К числу основных технических решений, характеризующих ЗРК, относятся следующие:
- многофункциональная РЛС с фазированной решёткой и электронном сканированием луча;
- комбинированная схема наведения ЗУР (радиокомандная- на среднем участке траектории и "наведение через ракету"- на конечном участке) позволяет за счёт передачи функций бортового вычислителя наземной аппаратуре комплекса и уменьшения потребной дальности захвата цели существенно снизить многогабаритные характеристики ГСН и стоимость бортовой аппаратуры ЗУР при обеспечении высокой точности, свойственной самонаводящимся ракетам.
- значительные зоны досягаемости и большие скорости досягаемости ЗУР.
|
ЗУР MIM-104A , применяемая в ЗРК "Patriot" , представляет собой одноступенчатую управляемую ракету, выполненную по нормальной аэродинамической схеме.. Ракета состоит из следующих отсеков (от носовой части к хвостовой): обтекатель, ГСН, боевая часть, двигатель, система управления (блок управления, 4 крестообразно расположеных стабилизатора и 4 руля управления с гидроприводами). Обтекатель обеспечивает защиту ГСП от высоких аэродинамических нагрузок и тепловых потоков при гиперзвуковой скорости потока. Обтекатель изготовлен из керамического сплава методом специального литья. Носовая часть обтекателя покрыта кобальтовым сплавом. Толщина обтекателя составляет более 120мм.
В состав комплекса "Patriot" входит:
- многофункциональная радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой AN/MPQ-53;
- пункт управления огнем AN/MSQ-104
- пусковые установки М901
- зенитные управляемые ракеты МIМ104;
- источники энергоснабжения AN/MSQ-26;
- средства связи, технологическое оборудование;
- средства радиотехнической и инженерной маскировки.
Блок наведения размещён в секции боевой части и содержит навигационные приборы и бортовую ЭВМ. В отсеке боевой части находятся также инерциальный датчик, вспомогательная электронная аппаратура, в том числе преобразователь сигналов, исполнительный механизм взрывателя и осколочно-фугасная БЧ с взрывателем и антенами. В ракете используется твёрдотопливный двигатель TX-486 фирмы "Thiocol". По внешней стороне двигателя проходят два кабеля, по которым передаются сигналы с системы наведения на систему управления, расположенную в хвостовой части ракеты. Тяга двигателя составляет 13 тонн, а время горения - около 12 секунд. Корпус двигателя является частью корпуса ракеты, но имеет дополнительную тепловую защиту. Двигатель содержит заряд твёрдого топлива обычного типа, скреплённый со стенками. Воспламенение топлива производится с помощью пиротехнической системы, размещённой в передней части корпуса двигателя. Вокруг сопла двигателя расположенны четыре руля с гидравлическими приводами. В этой секции находятся аккумулятор, маслянный резервуар, баллон со сжатым воздухом, электрический насос и агрегат, создающий повышенное давление. Ракета не имеет крыльев, аэродинамическая подъёмная сила создаётся непосредственно фюзеляжем. При маневрировании перегрузка может составлять более 25 единиц. Контроль состояния систем ракеты осуществляется с помощью встроенных приборов. Сообщение о неисправности автоматически передаётся на ЭВМ системы управления огнём.
Ракеты ЗРК Patriot поставляются в заводской упаковке, в ТПК прямоугольного сечения. ЗУР находится в ТПК на двух рельсовых направляющих. Контейнеры изготовлены из алюминевых листов, смонтированных в сварной раме. Спереди контейнер закрывается резиновой крышкой, армированной стеклопластиком, которая пробивается ракетой при пуске, а сзади - крышкой из твёрдого стеклопластика, которая полностью удаляется истекающими из РДТТ газами. Управление полетом осуществляется с помощью комбинированной системы наведения. На начальном этапе полета реализуется программное управление, на среднем - радиокомандное, на конечном - по методу TVM (Track-via-missile - сопровождение через ракету), сочетающем командное наведение с полуактивным. Использование указанного метода наведения позволило значительно снизить чувствительность системы к различным мерам электронного противодействия, а также дало возможность организовать полет ракеты по оптимальным траекториям и поражение целей с высокой эффективностью.
|
|
||||||
|
Сущность метода TVM заключается в следующем. В процессе наведения ракеты на цель с помошью РЛС AN/MPQ-53 осуществляется одновременное сопровождение цели и 3УP. Отраженные от цели сигналы РЛС воспринимаются антенной MDAGS и определенные ею угловые координаты линии визирования цели передаются по ВЧ каналу на специальную антенну РЛС и поступают в ЭВМ пункта управления огнем. Также на ЭВМ поступают сигналы, полученные РЛС непосредственно от цели, которые сравниваются с сигналами, поступающими от ЗУР. На основе анализа, производимого в процессе сравнения этих сигналов, вырабатываются команды наведения для ракеты и передаются на нее по главному лучу РЛС. После преобразования на борту ЗУР эти команды передаются на привод управления рулями, а также на приводы антенны MDAGS для обеспечения непрерывного слежения за целью.
Пункт управления огнем - командный пункт ЗРК "Patriot" - располагается в специальном контейнере и установлен на шасси автомобиля М814. Внутри идоль одной стены размешается аппаратура связи и одно рабочее место оператора, вдоль другой - ЭВМ, оконечное устройство передачи данных, рабочее место второго оператора и вспомогательное оборудование. Боевой расчет КП состоит из двух операторов. На каждом рабочем месте оператора имеются индикатор воздушной обстановки диаметром 53 см, устройство управления индикатором, набор клавишных переключателей для ввода и вывода оператором необходимой информации управления огнем в процессе боевой работы, а также блок контроля функционирования аппаратуры комплекса.
На левом индикаторе АРМ отображается общая, обстановка в зонах обнаружения, управления и огня батареи ЗУР, а на правом - информация по управлению всеми элементами батареи ЗУР и текущая воздушная обстановка. Использование специальной сервисной аппаратуры позволяет проводить диагностический контроль работы отдельных устройств и ЗРК в целом даже во время боя.
Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53 смонтирована на двухосном седельном полуприцепе массой 15 т и транспортируется колесным тягачом М818. Работа РЛС в значительной степени автоматизирована - ее обслуживание производится с пункта управления боевым расчетом из двух операторов. Станция обеспечивает в заданном секторе практически одновременное обнаружение, опознавание, сопровождение от 90 до 125 воздушных объектов и управление полетом всех наводимых на цели ЗУР. Максимальная дальность обнаружения цели при обзоре по углу места от 0 до 90o и по азимуту в секторе 90o составляет 35-50 км (при высоте полета цели 50-100 м) и до 170 км (1000-10000 м). Это достигается применением фазированной антенной решетки и быстродействующей ЭВМ, управляющей режимами работы станции на всех этапах.
Система управления позволяет использовать ЗРК "Patriot" совместно с самолетом дальнего обнаружения и управления Е-3 "Сентри". В этом случае "Patriot" находится в режиме радиолокационного молчания до последнего момента, получая целеуказание от находящегося в воздухе АВАКСа. В походном положении антенная система укладывается на крыше кабины. Выбор сектора работы РЛС производится разворотом кабины в требуемом направлении. При фиксированном положении кабины РЛС способна вести поиск и обнаружение целей по азимуту в секторе 90o, а их сопровождение и наведение ракет - в секторе 110o Характерной особенностью РЛС является преобразование сигналов в цифровую форму, что позволило использовать ЭВМ для управления режимами работы станции. Электронное сканирование диаграммы направленности антенной решетки достигается изменением фаз излучаемых высокочастотных сигналов с помощью фазовращателей.
Передатчик РЛС формирует и усиливает в соответствии с сигналами управления высокочастотные колебания, отличающиеся в зависимости от режима работы станции видом модуляции, длительностью и частотой повторения импульсов, мощностью и рабочей частотой. Мощность генерируемых сигналов составляет десятки киловатт, а в импульсе длительностью в несколько десятков миллисекунд превышает сотни киловатт. Для повышения разрешающей способности РЛС по дальности в устройстве приема и обработки сигналов реализуется метод сжатия импульса в дисперсионных линиях задержки. Режимы работы передатчика изменяются с помощью ЭВМ в миллионные доли секунды. В работе РЛС применен принцип уплотнения при зондировании, приеме и обработке сигналов по времени. Вся просматриваемая зона разделена на 32 отдельных участка, каждый из которых при построчном сканировании один за другим просматриваются лучом ФАР, причем длительность рабочего цикла станции на каждом участке составляет 100 мкс при возможности изменения режима работы РЛС от цикла к циклу. Большая часть времени рабочего цикла отводится на поиск целей в заданном секторе, а меньшая - на сопровождение целей и наводимых на них ЗУР. Длительность полного периода работы РЛС по поиску и сопровождению целей, а также по наведению на них ЗУР, составляет 3,2 с. РЛС имеет также режим работы, при котором воздушная обстановка контролируется не во всей зоне, состоящей из 32 участков, а лишь на тех участках, где наиболее вероятно появление воздушных целей.
|
|
| Пусковая установка M901 |
С 1983 года эти комплексы ПВО состоят на вооружении сухопутных войск США, поставлялись союзникам Америки по НАТО, а также Израилю, Саудовской Аравии и Японии. И на данный момент находится на вружении таких стран как: Греция; Египет; Израиль; Германия; Нидерланды; Япония; Саудовская Аравия; Кувейт; Испания; Польша Широкую известность "Patriot" приобрели во время войны в районе Персидского залива. И не потому даже, что зарекомендовали себя надежным средством противовоздушной обороны, а благодаря умело организованной рекламной кампании. Кстати, ни один самолет противника ими сбит не был. Но объем их продаж после той войны составил по данным фирмы-производителя около $3 млрд.
Проведение модернизации ЗРК "Patriot" преследовало цель приспособить ЗРК для обороны небольших районов от ударов тактических баллистических ракет. В задачу этого варианта ЗРК входило не только обеспечение отклонения тактической баллистической ракеты от точки прицеливания, но и ее разрушение. С этой целью дорабатывалось программное обеспечение, что позволило также объединить действия 3РК "Хоук" и "Patriot" под общим контролем единого пункта управления огнем. В ходе модернизации на ракете была усовершенствована боевая часть и установлен новый взрыватель, массу поражающих элементов увеличили с 2 до 45 г. Эти изменения не повлияли на эффективность действия ракеты при стрельбе по аэродинамическим целям и в дальнейшем стали стандартными для всех ракет, подлежащих модернизации.
Вариант РАС-2 был испытан на полигоне Уайт-Сэндз в ноябре 1987 г., когда модифицированной ракетой "Patriot" была поражена другая ракета "Patriot", имитировавшая советскую баллистическую ракету SS-23. В рамках выполнения второго этапа модернизации РАС-2 в начале 1990-х гг. по программе GEM (Guidance Enhanced Missile) была разработана ракета, имеющая улучшенную систему наведения на цель, в том числе усовершенствованный радиовзрыватель. Это позволило улучшить боевые возможности ЗРК "Patriot" при перехвате ТБР. Одновременно по программе QRP (Quick Response Program) была предусмотрена доработка программного обеспечения РЛС AN/MPQ-53 с целью повышения ее возможностей при перехвате ТБР. По мнению специалистов фирмы "Рейтеон", это позволило увеличить площадь, обороняемую ЗРК "Patriot" от ТБР, в 4 раза по сравнению с вариантом РАС-1.
Фирма Raytheon предлагает очередную модернизацию комплекса "Patriot" путем создания для него нового варианта ракеты, обозначенного как "РАС-2 прямого попадания" (РАС-2 Hit-to-Kill). Предложение о выполнении данной модернизации сделано с целью придания находящимся на вооружении ранним вариантам системы cпособности прямого попадания, аналогично ракете РАС-3, а также для увеличения их поражающей способности.
Модернизации предполагает замену пассивной ГСН имеющихся ракет варианта РАС-2 на активную, Ku-диапазона, замену осколочно-фугасной боевой части и введение в ее состав специальной двигательной установки. Модернизации также подвергнется и программное обеспечение ракеты. Новые компоненты обеспечат ракете возможность маневрирования в фазе наведения на цель до столкновения с ней, а также уничтожения атакующих баллистических или крылатых ракет, самолетов и БЛА. Выбор для этих целей варианта РАС-2 обусловлен ее большими по отношению к РАС-3 дальностью полета и высотой поражения. Применение активной ГСН может позволить реализовывать сценарии загоризонтных перехватов.
Вместе с РАС-3 ракета РАС-2 Hit-to-Kill могла бы обеспечить нахождение систем "Patriot" на вооружении до 2028 г. При этом, реализуемая Армией США программа SLEP будет включать в себя модернизацию вариантов ракет РАС-2 и PAC-2GEM в конфигурацию PAC-2GEM+. Этот вариант будет включать в себя осколочно-фугасную боевую часть, улучшенный радиовзрыватель и акустический датчик (surface acoustic oscillator), позволяющий повысить эффективность борьбы с крылатыми ракетами.
В рамках проведения третьего этапа усовершенствования ЗРК "Пэтриот", направленного на дальнейшее повышение эффективности поражения баллистических и аэродинамических целей (в том числе выполненных с использованием технологии "стелс" на конкурсной осно-ве разрабатывались два варианта ЗРК. Первый выполнялся под руководством фирмы "Рейтеон" (в сотрудничест-ве с американской фирмой "Мартин" и немецкими AEG, МВВ и "Сименс") и включал разработку усовершенствованной в соответствии с программой АТРР (Advanced Tactical Patriot Program) 3УP MIM-109 с активной головкой самонаведения, осколочно-фугасной боевой частью и с увеличенной на 0,76 м длиной двигателя. Размеры и масса ракеты MIM-109 практически соответствовали ракете МIМ-104, и в то же время располагаемые перегрузки новой ракеты достигли 40 g.
|
|
| Patriot ВС США Pac-1 |
В феврале 1994 г. конкурсная комиссия выбрала второй вариант, предложенный фирмой "Лорал", включавший в себя использование высокоманевренной противоракеты прямого попадания ERINT (Extended Range Interceptor). В октябре 1994 г. с фирмой "Лорал" был подписан контракт на сумму 515 млн дол. и продолжительностью действия 47 месяцев. Исследовательские работы, связанные с созданием противоракеты ERINT, велись еще с 198З г. (в то время фирмой LTV, в дальнейшем вошедшей в состав "Лорал"). В окончательном виде противрракета представляет собой одноступенчатый твердотопливный снаряд, выполненный по нормальной аэродинамической схеме с крыльями малого удлинения и аэродинамическими рулями-элеронами.
После старта ракета с помощью инерциальной системы наведения движется к точке захвата цели активной головкой самонаведения ракеты. В этой фазе полета для управления используются аэродинамические рули, которые также придают ракете вращение относительно продольной оси со скоростью 30 об/мин. В процессе полета местоположение цели постоянно уточняется наземными средствами и формируются соответствующие сигналы коррекции, передаваемые на ракету. Перед захватом цели активной радиолокационной головкой производится сброс кожуха носового обтекателя, и антенна РЛС наводится на центр пространства, занимаемого целью. После захвата скорость вращения ракеты увеличивается до 180 об/мин и дальнейшее управление ее полетом производится посредством включения небольших двигателей, расположенных в носу.
Перед встречей с целью по данным бортовой РЛС инициируется поражающее устройство, которое увеличивает эффективныи размер ракеты. В процессе испытаний пртотиворакеты ERINT неоднократно достигались прямые попадании в атакующие баллистические ракеты. Во время одного из подобных испытаний, которое состоялось 15 марта 1999 г., прямым попаданием была уничтожена ракета-мишень HERA, представляющая собой вторую и третью ступени МБР "Минитмен-2". Как утверждают создатели ракеты ERINT, она способна уничтожать баллистические ракеты с дальностью полета до 1000 км, в том числе и снаряженные химическими боеголовками.
Ввиду значительно меньших размеров противоракеты ERINT планируется ее размещение в количестве 16 штук в составе существующих пусковых установок М901 (по четыре противоракеты в каждом контейнере ЗУР МIМ-104). С целью максимальной реализации возможностей ЗРК "Пэтриот" РАС-3 планируется сочетать пусковые установки с ракетами МIМ-104 и ERINT, что позволит повысить огневую мошь батареи на 75%.
В соответствии с существующими планами Пентагона предполагается изготовление 1500 противоракет ERINT, 180 модифицированных пусковых установок и 74 усовершенствованных РЛС AN/MPQ-53.
ЗРК Patriot («Пэтриот») применяется для защиты крупных административно-промышленных центров, военно-воздушных и военно-морских баз от всех современных средств воздушного нападения в условиях сильного радиоэлектронного противодействия со стороны противника. Комплекс в состоянии одновременно обнаруживать и распознавать более 100 целей, непрерывно вести 8 из них , осуществлять подготовку исходных данных к стрельбе, пуск и наведение до 3 зенитных ракет на каждую цель. Разработка комплекса началась еще в 1963 году, окончательно на вооружение армии США ЗРК Patriot был принят в 1982 году.
Зенитная батарея состоит из 4-8 пусковых установок с 4 ракетами на каждой . Батарея – это минимальное по составу тактико-огневое подразделение, которое может самостоятельно решать все боевые задачи. Чаще всего комплекс применяется в составе дивизиона. ЗРК Patriot обладает достаточно высокими боевыми возможностями, состоит на вооружении армии США и рассматривается как наиболее перспективный комплекс для вооружения стран НАТО. Эффективность комплекса строится на передовых схемных решениях, использовании в агрегатах и системах комплекса современных материалов и ряда прогрессивных технологий.
Состав комплекса Patriot :
— командный пункт управления огнем AN/MSQ-104;
— многофункциональная РЛС с фазированной антенной решеткой AN/MPQ-53;
— пусковые установки (ПУ) М901;
— зенитные управляемые ракеты (ЗУР) МIМ104;
— источники энергоснабжения AN/MSQ-26;
— средства радиотехнической и инженерной маскировки;
— средства связи, технологическое оборудование;
Зенитная управляемая ракета МIМ104, используемая в ЗРК Patriot представляет собой одноступенчатую ракету, выполненную по нормальной аэродинамической схеме . Ракета включает в себя следующие отсеки (от носовой к хвостовой части): обтекатель, головка самонаведения, боевая часть, двигатель, система управления (включает в себя блок управления, четыре руля управления с гидроприводами и крестообразно расположенные стабилизаторы). При маневрировании перегрузка ракеты может составлять более 25 единиц. Контроль за состоянием всех систем ракеты производится с помощью встроенных приборов, сообщения об обнаруженных неисправностях поступают на ЭВМ системы управления огнем.
Управление полетом реализуется при помощи комбинированной системы наведения на цель . На начальном этапе ракета использует программное управление, на среднем участке – радиокомандное, на конечном участке полета – используется метод TMV (Track-via-missile – сопровождение цели через ракету), который сочетает в себе командное наведение с полуактивным. Использование TMV позволяет значительно снизит чувствительность зенитной ракеты к методам радиоэлектронного противодействия, а также позволяет организовать ее полет по наиболее оптимальной траектории с гарантией высокого поражения целей.
Основные ТТХ ракеты МIМ104 :
— масса ракеты 912 кг
— масса боевой части – 24 кг
— максимальная дальность перехватываемой цели – 80 км
— максимальная высота перехватываемой цели – 24 км
— минимальная дистанция уничтожение целей – 3 км
— минимальная высота летящей цели – 60 метров.
По данным показателям ЗРК Patriot значительно уступает российской системе ПВО , имеющей более совершенные ракеты.
КП управления огнем ЗРК Patriot размещается в специальном контейнере, смонтированном на шасси автомобиля М814. Внутри командного пункта вдоль одной стены располагается аппаратура связи и рабочее место 1-го оператора, вдоль другой стены расположены – ЭВМ, оконечное устройство передачи данных, рабочее место 2-го оператора и ряд вспомогательного оборудования.
Всего боевой расчёт состоит из 2-х операторов . Каждое рабочее место оборудовано индикатором воздушной обстановки диаметром в 53 см, устройством управления индикатором, набором клавиатур для ввода и вывода информации требуемой для управления огнем в процессе боевой работы, а также блоком контроля функционирования всей аппаратуры комплекса.
Один из индикаторов отображает общую обстановку в зонах обнаружения, управления и огня батареи, а другой отображает имеющуюся информацию по управлению всеми элементами батареи ЗРК и текущую боевую обстановку. Применение специальной сервисной аппаратуры позволяет осуществлять диагностику работы отдельных элементов ЗРК и всего комплекса даже во время ведения боя.
Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53
РЛС размещается на двухосном седельном полуприцепе массой в 15 тонн и транспортируется с помощью колесного тягача М818. Функционирование РЛС во многом автоматизировано. Ее обслуживание осуществляется с пункта управления боевым расчетом в составе 2-х операторов. РЛС способна в заданном секторе практически одновременно обнаружить и вести от 90 до 125 целей и управлять полетом всех наводимых на них ракет .
Максимальная дальность опознавания целей составляет 35-50 км при высоте полета цели 50-100 м и до 170 км при высоте полета в диапазоне 1000-10000 метров. Определение целей достигается путем применения фазированной решетки и быстрой ЭВМ, которая управляет работой РЛС на всех этапах. Система управления обеспечивает применение ЗРК Patriot вместе с самолетами дальнего обнаружения и управления Е-3 «Сентри». В такой ситуации Patriot может находиться в режиме полного радиолокационного молчания до самого последнего момента — до получения целеуказания от АВАКСа, находящегося в воздухе.
В походном положении антенна РЛС укладывается на крышу кабины . Выбор сектора работы РЛС производится с помощью поворота кабины в нужном направлении. При зафиксированном положении кабины, РЛС может вести поиск целей по азимуту в секторе 90 градусов, а также осуществлять их сопровождение и наведение на них ракет в секторе 110 градусов.
Характерной особенностью РЛС можно назвать преобразование сигналов в цифровую форму, что обеспечивает возможность использования ЭВМ для управления режимами ее работы . В работе РЛС используется принцип уплотнения при зондировании, обработке и приеме сигналов по времени. Вся зона, которая просматривается РЛС может быть поделена на 32 отдельных участка, каждый из которых при построчном сканировании один за другим просматривается лучом ФАР. При этом длительность данного цикла на каждом участке примерно 100 мкс, с возможностью изменения режима РЛС по каждому циклу.
Основное время рабочего цикла тратиться на поиск целей в заданном секторе, меньшая – на их сопровождение и наведение зенитных ракет. Длительность полного цикла работы станции по поиску, последующему сопровождению целей и наведению на них ракет составляет 3,2 с . AN/MPQ-53 имеет также режим работы, при котором воздушная обстановка контролируется не во всей зоне из 32 участков, а лишь в выборочных из них, в которых наиболее вероятно появление воздушных целей.
ПУ используется для пуска ракет их транспортировки и временного хранения. ПУ монтируется на двухосном седельном полуприцепе М860 и перемещается с помощью колесного тягача. В состав пусковой установки входит подъемная стрела, механизм подъема ЗУР и наведения их по азимуту, привод для установки радиомачты, которая используется для передачи данных и приема команд на пункт управления огнем, аппаратура связи, агрегат питания и электронный блок.
С момента получения команды на пуск ракет, осуществляется ввод необходимых данных в их запоминающие устройства. Когда оператор нажимает на пульте кнопку «пуск» к аппаратуре системы управления подается питание, после чего наземная ЭВМ пункта управления огнем автоматически активирует систему управления ракетой и осуществляет все необходимые расчеты, готовя ее алгоритм полета.
Время реакции ЗРК сокращается при помощи предварительного поворота стрелы ПУ по направлению предполагаемой воздушной атаки, а также за счет уменьшения потери времени на выход ракеты на заданную полетную траекторию. При расположении комплекса на местности за каждой из ПУ закрепляется какой-либо сектор пространства, причем сектора эти многократно перекрываются. Таким образом, удается достичь всеракурсности стрельбы, в отличие от ЗРК, которые используют вертикально стартующие зенитные ракеты, осуществляющие разворот к цели уже после старта. Однако полное время развертывания комплекса с марша составляет 30 минут , что значительно превышает время развертывания российских комплексов ПВО.
МОДИФИКАЦИИ
ЗРК Patriot РАС-1 (Patriot Advanced Capability, рус. «пэтриот» с перспективными возможностями). Работы по его созданию начались в марте 1985 года и преследовали цель увеличения эффективности поражения средствами комплекса тактических баллистических ракет. Центральной задачей было выбрано не уничтожение баллистической ракеты, а ее отклонение от точки прицеливания на расстояние в несколько километров. Усовершенствованию в первую очередь подверглось программное обеспечение комплекса, также были увеличены углы сканирования РЛС.
ЗРК Patriot PAC-2
Дальнейшая модернизация также преследовала цель обеспечения прикрытия небольших районов от ударов тактических баллистических ракет. Теперь в задачу ЗРК входило не только отклонение ракеты от цели, но и ее полная ликвидация. В ходе модернизации коснулись не только программного обеспечения, но и усовершенствовали боевую часть ракеты, которая получила новый взрыватель, и поражающие элементы увеличенной массы (масса осколков увеличена с 2 до 45 гр.). Данные изменения никак не отразились на поражении обычных аэродинамических целей и в дальнейшем модернизированная ракета стала стандартом для всех ракет комплекса.
В рамках дальнейших этапов модернизации ракеты получили новый радиовзрыватель, одновременно с этим была в очередной раз переработана программная начинка РЛС AN/MPQ-53 для улучшения способности к перехвату ТБР. В ходе модернизации, по мнению специалистов в 4 раза удалось увеличить площадь, обороняемую ЗРК Patriot от тактических баллистических ракет.
ЗРК Patriot PAC-3
В рамках третьего этапа модернизации, направленной на дальнейшее повышение эффективности поражения аэродинамических целей, выполненных по технологии «стелс» и баллистических целей комиссия рассматривала 2 варианта с ракетами МIМ109 и ERINT. В феврале 1994 года конкурсная комиссия выбрала второй вариант. Ракета ERINT представляет из себя высокоманевренную противоракету прямого попадания, одноступенчатый твердотопливный снаряд, изготовленный по нормальной аэродинамической схеме с аэродинамическими рулями-элеронами и крыльями малого удлинения.
В процессе испытаний ракета ERINT неоднократно добивалась прямых попаданий в баллистические ракеты. Так 15 марта 1999 года прямое попадание противоракеты уничтожило ракету-мишень, которая представляла собой вторую и третью ступени МБР «Минитмен-2». По словам создателей, ERINT способна поражать баллистические ракеты с дальностью полета не превышающей 1000 км.
Ввиду существенно меньших размеров данных ракет на ПУ М901 можно разместить 16 ракет, по 4 штуки в каждом контейнере под ЗУР МIМ-104. С целью максимальной эффективности использования ЗРК Patriot РАС-3 планируется сочетать ПУ с ракетами ERINT и МIМ-104, что повышает огневую мощь одной батареи примерно на 75%.
