Фрегаты в системе ПВО/ПРО современных ВМС

Фрегаты в системе ПВО/ПРО современных ВМС

Размещение дальнобойных ЗРК на эсминцах, например, «Арли Берк» или крейсерах УРО типа «Тикондерога», или российских крейсерах проекта 1144 «Орлан» и проекта 1164 «Атлант» было вполне естественным следствием желания защитить столь ценные боевые единицы от ударов с воздуха и с моря. Однако времена меняются, совершенствуются технологии, появляются новые вызовы. В настоящее время основу мощи надводных флотов большинства стран составляют не крейсеры и даже не эсминцы, а многоцелевые корабли с водоизмещением от 5000 до 7000 тонн, принадлежащие к классу фрегатов. Это настоящие «рабочие лошадки», выполняющие в океанской зоне задачи противовоздушной и противолодочной обороны, а также имеющие возможность нанесения ударов по кораблям противника.

Данная статья имеет своей целью рассмотреть возможности ПВО/ПРО отечественных и зарубежных кораблей класса фрегатов, выявить основные тенденции развития данного класса кораблей и дать рекомендации применительно к ситуации, в которой находится сейчас российский ВМФ. Главное внимание статьи направлено на корабельные ЗРК и РЛС размещаемые на кораблях класса фрегатов.

Классифицировать и сравнивать фрегаты — очень непростая задача, поскольку в некоторых странах корабли с полным водоизмещением более 5000 тонн уже относят к классу эсминцев. Для удобства примем классификацию стран-производителей и будем считать фрегатами те корабли, которые так классифицированы в национальных ВМС, сделав исключение для Японии, так как здесь фрегатами считаются совсем небольшие корабли с полным водоизмещением в 2500 тонн.

Зарубежный опыт

Нидерланды

Фрегаты типа «Де Зевен Провинсиен». Полное водоизмещение – 6048 тонн. Двигательная установка – 2 ГТД и 2 дизельных двигателя мощностью 52 300 л.с. (ГТД) и 13 600 л.с. (дизели) соответственно. ЗРК представлен 40 УВП Mk 41 с ракетами RIM-66 SM-2 Block IIIA и RIM-162 ESSM.

Ракеты RIM-66 SM-2 Block IIIA имеют стартовый вес в 708 кг, одноступенчатый РДТТ, дальность действия в 167 км, максимальную высоту в 24 км, скорость около 3,5 Маха. Система управления – полуактивная радиолокационная, инерциальная система наведения, инфракрасная ГСН.

ЗУР RIM-162 ESSM: стартовый вес – 280 кг, двигатель – РДТТ, дальность действия – около 50 км, скорость более 4,0 Маха, максимальная перегрузка – около 50g, достигается за счет управления вектором тяги. Система управления – активно-полуактивная ГСН.

Радиолокационное оборудование управляющее ЗРК представлено двумя РЛС: Thales SMART-L и Thales APAR.

Thales SMART-L – это трехкоординатная РЛС диапазона L дальнего воздушного обзора с цифровой антенной решеткой.

Цифровая антенная решётка состоит из 24 горизонтальных линеек излучателей по 48 диполей каждая, из них 16 линеек работают в режиме приёма и передачи с цифровым синтезом диаграммы направленности в вертикальной плоскости (по углу места), 8 − только в режиме приёма. Вертикальное сканирование и стабилизация луча электронные. Сканирование по азимуту – механическое.

Дальность обнаружения базовой модели составляла 400 км для патрульного самолёта и 60 км для низколетящей крылатой ракеты. В дальнейшем был введён режим ELR (англ. Extended Long Range) с максимальной дальностью 480 км. Увеличение дальности достигнуто модернизацией программного обеспечения и не затронуло аппаратную часть. Число сопровождаемых целей: воздушных – 1000, надводных – 100.

Thales APAR – РЛС с активной фазированной антенной решеткой Х – диапазона, многофункциональный трехкоординатный радар. Thales APAR имеет четыре неподвижные сенсорные решетки, установленные на четырехгранной мачте. Каждая грань состоит из 3424 модулей передачи/приема.

Радар позволяет вести воздушное сопровождение более 200 целей на дальности в 150 км, наземное сопровождение 150 целей на расстоянии 32 км, поддерживает режим поиска по данным полученным от другого датчика, может осуществлять наведение 32 ракет с полуактивными ГСН в полете и 16 в конечной фазе наведения.

Испания

Фрегаты типа «Альваро де Базан». Имеют полное водоизмещение в 5802 тонны. Двигательная установка типа СОDOG, состоящая из 2-х ГТД и 2-х дизелей. Суммарная мощность ГТД – 46 648 л.с.

ЗРК состоит из 48 ячеек УВП Mk 41 с ракетами RIM-66 SM-2 Block IIIA и RIM-162 ESSM.

Главное отличие от голландских фрегатов заключается в радиолокационном вооружении, представленном американскими радарами AN/SPY-1D и AN/SPG-62.

AN/SPY-1D – трехкоординатная многофункциональная РЛС с фазированной антенной решеткой S-диапазона. Выполняет поиск по азимуту и углу места, захват, классификацию и сопровождение целей, командное управление зенитными ракетами на стартовом и маршевом участках траектории. Антенна состоит из 4-х неподвижных ПФАР, ориентированных по азимуту с интервалом 90º, каждая из которых покрывает один сегмент (90º по азимуту, 90º по углу места) окружающей корабль пространственной полусферы. Каждая решётка имеет вид восьмиугольника размером 3,6 х 3,6 м, состоящего из 4350 отдельных излучающих элементов. Радар имеет широкий частотный диапазон, внутри которого частота импульса меняется случайным образом, что затрудняет работу средств электронного противодействия противника и противорадиолокационных ракет. Максимальная дальность действия радара до 320 км для цели с ЭПР 0,03 м² (80 км для низколетящих целей). Позволяет сопровождать 200 целей и обстреливать 20 из них.

Радар AN/SPG-62 диапазона Х выполняет функцию подсветки цели на конечном участке наведения ракет «Стандарт» SM-2. Максимальная дальность РЛС – 110 км. Имеет диаграмму направленности с очень узким основным лепестком, что позволяет производить эффективную и высокоселективную подсветку цели при относительно малой мощности излучения. Может использоваться как обзорный радар.

Франция и Италия

Фрегаты УРО типа «Горизонт». Имеют полное водоизмещение в 6700 тонн. Двигательная установка типа CODOG мощностью 58 500 л.с.

На фрегатах размещен ЗРК PAAMS c 48 ЗУР Aster 15/30. Система PAAMS предназначена для обороны корабельных соединений от широкого спектра возможных угроз, включая сверхзвуковые, низколетящие, малозаметные и баллистические цели. Возможности системы допускают одновременное отслеживание нескольких сотен целей на дистанции 400—500 км в атмосфере и ближнем космосе. Целеуказание обеспечивается одновременно по 16 целям. Система способна противостоять одновременной атаке с нескольких направлений и осуществлять отслеживание одновременно различных типов целей.

В настоящее время система PAAMS считается одной из наиболее совершенных систем ПВО/ПРО в мире.

Система использует 2 типа ракет: «Aster 15» и «Aster 30». Первая имеет дальность около 30 км, вторая – 120 км. Обе ракеты идентичны, их разница в дальности перехвата и скорости обусловлена большим по размерам ускорителем, который используется на «Астер 30». Суммарная масса «Астер 15» и «Астер 30» составляют 310 кг и 450 кг соответственно.

«Астер 30» способна развивать скорость в 4,5 Маха при достижении высоты 20 км и выполнять воздушные манёвры с ускорением 60 g, что даёт ей очень высокую степень манёвренности. Это возможно благодаря сочетанию аэродинамического управления и системы управления вектором тяги. Стандартный запуск ракеты «Астер» может включать в себя изменение направления движения на 90 градусов.

Ракета «Астер» − автономно управляемая, оборудованная активной радиолокационной головкой самонаведения, что позволяет ЗРК справляться с насыщающей атакой.

Радиолокационное вооружение представлено РЛС раннего предупреждения S1850M и РЛС EMPAR.

S1850M – трёхкоординатная РЛС дальнего воздушного обзора с цифровой антенной решёткой для систем раннего предупреждения о ракетном нападении, а также обнаружения аэродинамических, наземных и надводных целей. Сконструирована на основе РЛС SMART-L однако использует собственную архитектуру обработки сигналов. Может обнаруживать и сопровождать до 1000 целей на расстоянии до 400 км (65 км для малозаметных целей).

ЕMPAR – многофункциональная РЛС с фазированной антенной решеткой диапазона C, предназначенная для применения на кораблях среднего и большого водоизмещения. Представляет собой вращающуюся пассивную фазированную решетку с электронным сканированием луча по углу места. Обеспечивает полнообъёмное сканирование пространства, работу с надводными и низколетящими целями, передачу информации системам управления оружием.

Основная функция EMPAR − трёхкоординатный обзор воздушного пространства (азимут, дальность, угол места) на расстоянии до 180 км. РЛС способна отслеживать самолеты и более мелкие цели (ракеты). Система использует единый узкий луч для передачи сигнала и несколько лучей для приема. Управление лучом в вертикальной плоскости электронное, позволяющее осуществлять быстрое сканирование в широком диапазоне пеленгов и/или углов места. Таким образом обеспечивается одновременный мониторинг верхней полусферы. Плоские антенны РЛС вращаются с частотой 60 об/мин, что позволяет сканировать полусферу с периодом в 1 с, в отличие от более ранних радаров, у которых сканирование полусферы занимало 10 и более секунд. Это важно для систем ПВО с учетом большой скорости современных противокорабельных ракет.

Япония

Эскадренные миноносцы типа «Акидзуки». Полное водоизмещение – 6800 тонн. Двигатели – комбинированная ГТУ из 4-х турбин. Суммарной мощностью 60 000 л.с.

ЗУР размещаются в УВП Мк 41 на 32 ячейки с ракетами RIM-66 SM-2 Block IIIA и RIM-162 ESSM.

Главная особенность корабля – FСS-3, интегрированная корабельная система управления оружием, включающая в себя многофункциональную РЛС с АФАР, которая имеет два комплекта антенн: большие C-диапазона для обнаружения и сопровождения и малые X-диапазона в качестве радара системы управления огнем. Максимальная дальность действия РЛС – 500 км, при этом по данным открытых источников заявляется дальность обнаружения истребителей в 450 км, крылатых ракет – более 200 км, количество сопровождаемых целей – 300, одновременно обстреливаемых – 10-12.

Российский опыт

Фрегаты проекта 11356Р. Полное водоизмещение – 4035 тонн, двигатели – двухвальная газо-газотурбинная установка типа COGAG суммарной мощностью 56 044 л.с.

На кораблях серии установлен ЗРК «Штиль-1». Этот многоканальный ЗРК с вертикальным стартом ракет предназначен для круговой обороны корабля от всех средств воздушного нападения, в том числе для отражения массированных ракетных и авиационных атак. На фрегатах проекта 11356Р размещены 24 ракеты 9М317М с полуактивной РГСН. Масса ракеты – 581 кг, скорость – 1550 м/с. Основной этап полёта ракета проходит в инерциальном режиме, а при подлёте к цели осуществляется радиокоррекция. ЗРК способен поражать цели обладающие скоростью до 3 км/с на дальности до 70 км и на высоте до 35 км, при этом на каждую цель может одновременно наводиться до 3-х ракет 9М317М. Ракета имеет располагаемые перегрузки в 24 g.

Первичная информация о воздушной и надводной обстановке поступает от РЛС «Фрегат-М2М». Это трехкоординатная РЛС Е-диапазона предназначена для контроля пространства, обнаружения, определения координат, скорости и траектории полёта воздушных целей на больших дальностях и высотах с высокой разрешающей способностью в условиях интенсивного радиопротиводействия. Максимальная дальность – 300 км, дальность обнаружения истребителя – 230 км, крылатой ракеты – 50 км, ПКР с ЭПР 0,1 кв. м на высоте 5-10 м – 15-17 км, малозаметный истребитель – 100 км. Количество одновременно сопровождаемых целей – 100, максимальный темп обзора – 2,5 с.

Управление огнем осуществляется при помощи радара Х-диапазона с ФАР «Позитив-М1.2». РЛС имеет дальность обзора в 80 км, высота обзора – 20 км. Максимальная дальность обнаружения цели с ЭПР > 1 кв. м при высоте полета 1000 м составляет 50 км, ПКР с ЭПР > 0,03 кв. м при высоте полета 15 м – 13-15 км.

Фрегаты проекта 22350. Эти корабли имеют полное водоизмещение в 5400 тонн. Двигательная установка типа CODАG состоящая из 2-х форсажных ГТУ суммарной мощностью 55 000 л.с. и 2-х маршевых дизелей мощностью 5200 л.с. каждый.

На кораблях размещены 32 УВП ЗРК «Редут». В ячейке располагается один транспортно-пусковой контейнер с ракетой большой или средней дальности (9М96Е, 9М96Е2) или 4 ракеты малой дальности (9М100). При пуске ракеты используется «холодный» старт. Зарядом сжатого воздуха ракета выбрасывается из вертикально расположенного транспортно-пускового контейнера на высоту 30 м, разворачиваясь в сторону цели с помощью газодинамической системы. Благодаря этому значительно сокращается минимальная дальность перехвата. Газодинамическая система также обеспечивает ракете режим сверхманевренности и способна за 0,025 с увеличить перегрузку ракеты на 20g. Максимальная перегрузка для ракет составляет более 60 g.

Для ракет 9М96Е, 9М96Е2 на маршевом участке траектории используется инерционно-командное наведение, на конечном участке − активное радиолокационное самонаведение. Ракета 9М100 малой дальности оснащена инфракрасной головкой самонаведения. Захват цели осуществляется сразу после пуска ракеты.

Максимальная дальность ЗРК «Редут» достигает 150 км, максимальная скорость перехватываемой цели составляет 4800 м/с.

Управление огнем осуществляет РЛС «Полимент» с 4 неподвижными ФАР, расположенными по 4-м граням мачты фрегата. РЛС позволяет одновременно обстреливать до 16 целей (по 4 на каждую решетку). Данных о РЛС «Полимент» в открытых источниках мало. Заявленная дальность действия радара достигает 200 км. Радар работает в Х-диапазоне и может сопровождать до 200 целей. Можно предположить, что «Полимент» − это некий аналог Thales APAR со сравнимыми характеристиками.

Общее обнаружение и сопровождение воздушных (в том числе низколетящих) и надводных целей осуществляется с помощью РЛС «Фуркэ» с ФАР дециметрового диапазона. Передача − пассивная (один луч), приём − полуактивный (три луча), стабилизация луча электронная. Обеспечивается цифровая обработка сигналов, многоканальная доплеровская фильтрация, автокомпенсация активной шумовой помехи РЛС. Максимальная дальность обзора – до 150 км. Дальность обнаружения траектории ПКР с ЭПР 0,02 кв. м на высоте 5 м при высоте антенного поста 21 м составляет 12-14 км.

Перспективы развития отечественных ЗРК корабельного базирования

Изучение иностранного и отечественного опыта показывает следующее.

• Водоизмещение кораблей класса «фрегат» позволяет размещать ЗУР от малой (< 30 км) до большой (> 100 км) дальности.

• Защита современных фрегатов строится эшелонированно из ЗУР средней (до 50 км) и большой дальности (до 160 км).

• Современные корабельные ЗРК предназначены главным образом для борьбы с ПКР, имеющими малую ЭПР, это предопределяет установку на кораблях двух видов РЛС: трехкоординатных РЛС большой дальности для объемного поиска и РЛС Х-диапазона меньшей дальности для управления огнем.
• Для борьбы с авиацией вооруженной ПКР достигнутая на современных фрегатах дальность ЗУР в 150-160 км уже недостаточна с учетом развития авиационных РЛС, а также самолетов ДРЛО.

• РЛС Х-диапазона обеспечивают большую точность наведения ЗУР и многоканальность, но имеют сравнительно небольшую дальность обнаружения.

• «Разделение труда» между корабельными РЛС позволяет оптимальным образом распределить ресурсы радаров, между объемным поиском и целеуказанием для ЗУР.

• Ведущую роль в борьбе с современными ПКР играют высокоманевренные ЗУР с максимальной перегрузкой 50-60 g.

Для того чтобы понять перспективы развития отечественных морских ЗРК, нужно определить вызовы и угрозы, перед которыми сегодня находятся наши корабли.

1. Широкое развитие ПКР с низковысотным профилем полета.

2. Развитие высокоскоростных ПКР типа китайской CM-400AKG, достигающей скорости до 5 Маха, и японских XASM-3-E со скоростью до 3,5-3,7 Маха.

3. Распространение истребителей построенных по технологии стелс типа F-35, что заметно сокращает дистанцию обнаружения самолетов вероятного противника.

4. Малое число кораблей с современными системами ПВО/ПРО. Отсюда возникает необходимость прикрывать с воздуха корабли со слабыми ЗРК (МРК всех проектов, МПК, БПК проекта 1155, СКР проекта 11540, патрульные корабли проекта 22160).

5. Малочисленность морской истребительной авиации ВМФ России, что может быть скомпенсировано только развертыванием современных дальнобойных систем ПВО на кораблях.

Изучение иностранного опыта показывает, что европейские страны не стремятся размещать на своих кораблях ЗРК большей дальности, чем 120-160 км. Такая дальность позволяет сбивать ракеты, но ограничивает возможность работать против их носителей. Для стран НАТО это понятно и нормально – они готовятся воевать при заметном превосходстве в воздухе.

Однако Россия – это другое дело. Наши ВКС сейчас не слишком многочисленны и к тому же рассредоточены на огромной площади, поэтому в случае конфликта флоту предстоит рассчитывать в первую очередь на корабельные ЗРК. И здесь дальности «Редута» в 150 км уже недостаточно. Например, дальность действия японской ПКР XASM-3-E – 200 км, китайской CM-400AKG – 240 км, норвежской JSM – 280 км, французской «Экзосет» − 180 км, итальянской «Отомат» − 180 км, турецкой SOM – 200 км. Очевидно, что эффективнее не бороться с ракетами, а уничтожить их носители, и для этого нужны дальнобойные морские ЗРК, созданные на базе С-400 с ракетой 40Н6Е. Разместить их можно было бы на фрегатах проекта 22350М, так как других платформ в ближайшие 10-15 лет у нас, скорее всего, не появится. В перспективе можно было бы рассмотреть создание на основе проекта 22350М фрегата ПВО/ПРО с морскими системами «Редут» и С-400 по аналогии с британскими эсминцами типа 45.

Ракеты – это важно, но не менее важно создание современных РЛС. Из приведенных выше данных видно, что наметилось отставание по этому компоненту от ведущих производителей вооружений. Необходимы РЛС, способные обнаруживать малозаметные цели на расстоянии в 200-250 км. Подобные системы могут быть созданы на основе радара дальнего обнаружения 91Н6Е ЗРС С-400, а в перспективе на основе радара системы С-500.

Отдельно следует сказать об обзорных РЛС на фрегатах проекта 22350. На этих кораблях установлены РЛС «Фуркэ» (морской вариант РЛС ЗРПК «Панцирь-С1») с максимальной дальностью обзора 150 км. Выбор такого варианта можно объяснить только экономией денежных средств. Оптимальным вариантом была бы установка трехкоординатной РЛС «Подберезовик-ЭТ1» с максимальной дальностью обнаружения в 500 км или РЛС «Фрегат-М2М» оптимизированной для обнаружения низколетящих целей с дальностью обзора в 300 км.

В завершение нужно заметить, что Россия на сегодняшний день имеет неплохой задел по морским ЗРК в виде «Редута», «Штиля-1» и С-400 (морскую версию которого можно создать), и этот потенциал может быть реализован на новых кораблях.