Ракета класса «земля-воздух» ( SAM ), также известная как ракета класса «земля-воздух» ( GTAM ) или управляемое оружие класса «земля-воздух» ( SAGW ), представляет собой ракету, предназначенную для запуска с земли или моря с целью уничтожения самолетов или других ракет. Это один из типов зенитных систем ; в современных вооруженных силах ракеты заменили большинство других видов специального зенитного оружия, а зенитные орудия стали выполнять специализированные функции. [1]
Первая попытка разработки SAM была предпринята во время Второй мировой войны , но никаких оперативных систем представлено не было. Дальнейшее развитие в 1940-х и 1950-х годах привело к тому, что оперативные системы были представлены большинством основных сил во второй половине 1950-х годов. Меньшие системы, подходящие для работы на близком расстоянии, эволюционировали в течение 1960-х и 1970-х годов в современные системы, которые являются переносными. Корабельные системы последовали за эволюцией наземных моделей, начав с оружия большой дальности и неуклонно развиваясь в сторону меньших конструкций для обеспечения многоуровневой обороны. Эта эволюция дизайна все больше продвигала системы на основе пушек в роли самых коротких.
Американская система Nike Ajax была первой оперативной системой SAM, а советская система S-75 Dvina была самой производимой системой SAM. Широко используемые современные примеры включают широкозонные системы Patriot и S-300 , морские ракеты SM-6 и MBDA Aster Missile , а также переносные системы малой дальности, такие как Stinger и Strela-3 .
Первая известная идея управляемой ракеты класса «земля-воздух» появилась в 1925 году, когда была предложена система луча , при которой ракета следовала бы за лучом прожектора на цель. Селеновая ячейка была установлена на кончике каждого из четырех хвостовых стабилизаторов ракеты, при этом ячейки были обращены назад. [2] Когда одна селеновая ячейка больше не находилась в световом луче, она направлялась в противоположном направлении обратно в луч. Первое историческое упоминание о концепции и конструкции ракеты класса «земля-воздух», в котором был представлен чертеж, было сделано изобретателем Густавом Расмусом в 1931 году, который предложил конструкцию, которая наводилась бы на звук двигателей самолета. [3]
Во время Второй мировой войны были начаты работы по разработке ракет класса «земля-воздух», поскольку считалось, что зенитные ракеты бесполезны против бомбардировщиков , чьи характеристики постоянно растут. Радиус поражения зенитного снаряда довольно мал, а вероятность «попадания» по сути фиксированный процент за выстрел. Чтобы атаковать цель, пушки стреляют непрерывно, пока самолеты находятся в зоне поражения, чтобы выпустить как можно больше снарядов, увеличивая вероятность того, что один из них попадет в зону поражения. По Boeing B-17 , который действовал как раз в пределах досягаемости многочисленных немецких восьмидесятивосьмидесятивосьмерок , в среднем приходилось выпускать 2805 снарядов на один уничтоженный бомбардировщик. [4]
Бомбардировщикам, летящим на больших высотах, требуются более крупные орудия и снаряды, чтобы достичь их. Это значительно увеличивает стоимость системы и (как правило) снижает темп стрельбы. Более быстрые самолеты быстрее улетают из зоны поражения, что снижает количество выстрелов по ним. Против конструкций поздней войны, таких как Boeing B-29 Superfortress , или реактивных конструкций, таких как Arado Ar 234 , зенитная артиллерия была бы по сути бесполезна. [5] Этот потенциал был очевиден уже к 1942 году, когда Вальтер фон Акстельм обрисовал растущие проблемы с зенитной обороной, которые, как он предсказал, вскоре будут иметь дело со «скоростями самолетов и высотами полета, [которые] постепенно достигнут 1000 км/ч (620 миль/ч) и между 10 000–15 000 м (33 000–49 000 футов)». [5] [nb 1] Это было замечено в целом; В ноябре 1943 года директор артиллерийского отдела Королевского флота пришел к выводу, что пушки бесполезны против реактивных самолетов, заявив: «Ни один снаряд, управление которым теряется при покидании корабля, не может быть нам полезен в этом вопросе».
Первое серьезное рассмотрение проекта разработки SAM было серией разговоров, которые состоялись в Германии в 1941 году. В феврале Фридрих Гальдер предложил концепцию «зенитной ракеты», что побудило Вальтера Дорнбергера попросить Вернера фон Брауна подготовить исследование по управляемой ракете, способной достигать высоты от 15 000 до 18 000 м (49 000 и 59 000 футов). Фон Браун был убежден, что лучшим решением был бы пилотируемый ракетный перехватчик, и сказал об этом директору T -Amt Ролуфу Лухту в июле. Директора зенитных орудий Люфтваффе не были заинтересованы в пилотируемых самолетах, и возникшие разногласия между командами отложили серьезное рассмотрение SAM на два года. [6]
Фон Акстельм опубликовал свои опасения в 1942 году, и эта тема впервые получила серьезное рассмотрение; первоначальные программы разработки жидкостных и твердотопливных ракет стали частью Программы разработки Flak 1942 года. [7] К этому моменту были подготовлены серьезные исследования командой Пенемюнде , и было предложено несколько проектов ракет, включая Feuerlilie 1940-х годов и Wasserfall 1941-х годов и Henschel Hs 117 Schmetterling . Ни один из этих проектов не получил реального развития до 1943 года, когда начались первые крупномасштабные налеты союзных ВВС . По мере того, как срочность проблемы росла, добавлялись новые проекты, включая Enzian и Rheintochter , а также неуправляемый Taifun , который был разработан для запуска волнами. [8]
В целом эти конструкции можно разделить на две группы. Одна группа конструкций будет подниматься на высоту перед бомбардировщиками, а затем лететь к ним на лобовом сближении на низких скоростях, сопоставимых с пилотируемыми самолетами. Эти конструкции включали Feuerlilie, Schmetterling и Enzian. Вторая группа представляла собой высокоскоростные ракеты, как правило, сверхзвуковые, которые летели прямо к своим целям снизу. К ним относились Wasserfall и Rheintochter. Оба типа использовали радиоуправление для наведения, либо на глаз, либо путем сравнения возвратов ракеты и цели на одном экране радара. Разработка всех этих систем велась одновременно, и война закончилась до того, как какая-либо из них была готова к боевому применению. Борьба между различными группами в армии также задержала разработку. Некоторые экстремальные конструкции истребителей, такие как Komet и Natter , также пересекались с ЗРК в их предполагаемом использовании.
Альберт Шпеер особенно поддерживал разработку ракет. По его мнению, если бы они последовательно развивались с самого начала, крупномасштабные бомбардировочные налеты 1944 года были бы невозможны. [9]
Британцы разработали неуправляемые зенитные ракеты (эксплуатировались под названием Z Battery ) незадолго до начала Второй мировой войны , но превосходство в воздухе, которое обычно имели союзники, означало, что спрос на подобное оружие не был столь остр.
Когда в 1943 году несколько кораблей союзников были потоплены планирующими бомбами Henschel Hs 293 и Fritz X , интересы союзников изменились. Это оружие выпускалось с дистанции, при этом бомбардировщик оставался вне зоны действия зенитных орудий корабля , а сами ракеты были слишком малы и быстры, чтобы их можно было эффективно атаковать. [10]
Для борьбы с этой угрозой ВМС США начали операцию «Шмель» по разработке ракеты с прямоточным воздушно-реактивным двигателем для уничтожения запускающего самолета на большом расстоянии. [10] Первоначальная цель заключалась в том, чтобы перехватывать цель на горизонтальной дальности 10 миль (16 км) и высоте 30 000 футов (9 100 м) с боеголовкой весом от 300 до 600 фунтов (от 140 до 270 кг) для вероятности поражения от 30 до 60 процентов. [11] Это оружие не появлялось в течение 16 лет, пока не поступило в эксплуатацию как RIM-8 Talos . [12]
Тяжелые потери кораблей в результате атак камикадзе во время освобождения Филиппин и битвы за Окинаву стали дополнительным стимулом для разработки управляемых ракет. [10] [13] Это привело к британским усилиям по созданию Fairey Stooge и Brakemine , [14] а также SAM-N-2 Lark ВМС США . [15] Lark столкнулся со значительными трудностями и так и не был введен в эксплуатацию. Окончание войны привело к тому, что британские усилия использовались исключительно для исследований и разработок на протяжении всего срока их службы. [13]
Сразу после войны по всему миру велись разработки зенитно-ракетных комплексов (ЗРК), несколько из которых поступили на вооружение в начале и середине 1950-х годов.
Придя к тем же выводам, что и немцы относительно зенитной артиллерии, армия США начала разработку проекта Nike в 1944 году. Под руководством Bell Labs Nike Ajax был испытан в серийном виде в 1952 году, став первой оперативной системой SAM, когда она была активирована в марте 1954 года. [16] Опасения по поводу способности Ajax бороться с группами самолетов привели к тому, что в 1958 году на вооружение поступила значительно обновленная версия той же базовой конструкции под названием Nike Hercules , первая система SAM с ядерным вооружением. [16] Военно -воздушные силы США также рассматривали оружие встречного курса (подобно немецким радиоуправляемым концепциям) и запустили проект Thumper в 1946 году. Он был объединен с другим проектом, Wizard, и в 1959 году появился как CIM-10 Bomarc. Bomarc имел дальность полета более 500 км, но был довольно дорогим и несколько ненадежным. [17] Разработка Oerlikon RSD 58 [18] началась в 1947 году и держалась в строгом секрете до 1955 года. Ранние версии ракеты были доступны для покупки уже в 1952 году, [19] но так и не поступили в эксплуатацию. RSD 58 использовала лучевое наведение, которое имеет ограниченные возможности против высокоскоростных самолетов, поскольку ракета не может «вести» цель к точке столкновения. Образцы были куплены несколькими странами для испытаний и обучения, но никаких оперативных продаж не было. [20]
Советский Союз начал разработку системы SAM всерьез с началом холодной войны . Иосиф Сталин беспокоился, что Москва подвергнется американским и британским авианалетам , как и на Берлин , и в 1951 году он потребовал, чтобы ракетная система для отражения налета 900 бомбардировщиков была построена как можно быстрее. Это привело к созданию системы S-25 Berkut ( название по классификации НАТО : SA-1 «Guild»), которая была спроектирована, разработана и развернута в рамках срочной программы. Первые подразделения поступили на вооружение 7 мая 1955 года, а вся система, опоясывающая Москву, была полностью активирована к июню 1956 года. [21] Однако система не смогла обнаружить, отследить и перехватить единственный пролет над советской столицей Москвой разведывательного самолета U-2 5 июля 1956 года. [22] [23] S-25 была статической системой, но усилия также были направлены на разработку меньшей конструкции, которая была бы гораздо более мобильной. Это появилось в 1957 году как знаменитая С-75 «Двина» (СА-2 «Guideline»), переносная система с очень высокими характеристиками, которая оставалась в эксплуатации до 2000-х годов. [24] Советский Союз оставался на переднем крае разработки систем ПВО на протяжении всей своей истории; и Россия последовала его примеру.
Ранние британские разработки с Stooge и Brakemine были успешными, но дальнейшее развитие было свернуто в послевоенную эпоху. Эти усилия возобновились с началом холодной войны, после "Плана этапа" по улучшению ПВО Великобритании с помощью новых радаров, истребителей и ракет. Для "Этапа 1" были предложены два конкурирующих проекта, основанных на общих радарах и блоках управления, и они появились как Bristol Bloodhound Королевских ВВС в 1958 году, [25] и English Electric Thunderbird Армии в 1959 году. [26] Третий проект последовал за американскими усилиями Bumblebee с точки зрения роли и графика и поступил на вооружение в 1961 году как Sea Slug . [27]
Вьетнамская война была первой современной войной, в которой управляемые зенитные ракеты серьезно бросили вызов сверхзвуковым реактивным самолетам. Это также был первый и единственный раз, когда новейшие и самые современные технологии ПВО Советского Союза и самые современные истребители и бомбардировщики Соединенных Штатов столкнулись друг с другом в бою (если не считать Войну Судного дня, в которой израильским ВВС бросили вызов сирийские SA-3). [28]
ВВС США ответили на эту угрозу все более эффективными средствами. Первые попытки напрямую атаковать ракетные объекты в рамках операций Spring High и Iron Hand в целом не увенчались успехом, но появление самолетов Wild Weasel, оснащенных ракетами Shrike и ракетой Standard ARM, кардинально изменило ситуацию. Последовали отвлекающие маневры и контрудар, поскольку каждая сторона вводила новую тактику, чтобы попытаться одержать верх. К моменту операции Linebacker II в 1972 году американцы получили критически важную информацию о характеристиках и работе S-75 (через арабские системы S-75, захваченные Израилем), и использовали эти миссии как способ продемонстрировать способность стратегических бомбардировщиков действовать в среде, насыщенной SAM. Их первые миссии, казалось, продемонстрировали полную противоположность, с потерей трех B-52 и несколькими другими поврежденными в одной миссии. [29] Последовали кардинальные изменения, и к концу серии миссии выполнялись с дополнительными отражателями, ECM, Iron Hand и другими изменениями, которые кардинально изменили счет. [30] К концу кампании Linebacker II процент сбитых С-75 самолетов B-52 составил 7,52% (15 B-52 были сбиты, 5 B-52 были тяжело повреждены, всего было выпущено 266 ракет) [31]
Во время войны Советский Союз поставил 7658 ЗРК Северному Вьетнаму, а их силы обороны провели около 5800 пусков, обычно кратных трем. К концу войны США потеряли в боевых действиях в общей сложности 3374 самолета. По данным северовьетнамцев, 31% были сбиты ракетами С-75 (1046 самолетов или 5,6 ракет на одну уничтоженную машину); 60% были сбиты зенитными орудиями; и 9% были сбиты истребителями МиГ. Ракетная система С-75 значительно повысила эффективность северовьетнамской зенитной артиллерии, которая использовала данные с радиолокационных станций С-75 [32] Однако США заявляют, что только 205 из этих самолетов были потеряны северовьетнамскими ракетами класса «земля-воздух». [33]
Все эти ранние системы были «тяжеловесными» конструкциями с ограниченной мобильностью и требовали значительного времени на настройку. Однако они также становились все более эффективными. К началу 1960-х годов развертывание SAM сделало высокоскоростной полет на большой высоте в бою практически самоубийственным. [nb 2] Чтобы избежать этого, нужно было летать ниже, ниже линии прямой видимости радиолокационных систем ракет. Для этого требовались совершенно другие самолеты, такие как F-111 , TSR-2 и Panavia Tornado .
Следовательно, ЗРК быстро развивались в 1960-х годах. Поскольку их цели теперь были вынуждены летать ниже из-за наличия более крупных ракет, боевые действия обязательно должны были происходить на коротких дистанциях и быстро. Более короткие дальности означали, что ракеты могли быть намного меньше, что помогало им с точки зрения мобильности. К середине 1960-х годов почти все современные вооруженные силы имели ракеты малой дальности, установленные на грузовиках или легкой бронетехнике, которые могли перемещаться вместе с вооруженными силами, которые они защищали. Примерами служат 2К12 Куб (SA-6) и 9К33 Оса (SA-8), MIM-23 Hawk , Rapier , Roland и Crotale .
Введение ракет, летящих над поверхностью моря, в конце 1960-х и 1970-х годах привело к появлению дополнительных конструкций средней и малой дальности для защиты от этих целей. Британская Sea Cat была ранним примером, который был разработан специально для замены 40-мм пушки Bofors на ее установке и стал первым действующим SAM точечной обороны. [34] Американская RIM-7 Sea Sparrow быстро распространилась в самых разных конструкциях, используемых большинством флотов. Многие из них были адаптированы из более ранних мобильных конструкций, но особые потребности военно-морской роли привели к продолжающемуся существованию многих специальных ракет.
По мере того, как самолеты опускались все ниже, а характеристики ракет продолжали улучшаться, в конечном итоге стало возможным построить эффективную переносную зенитную ракету. Известный как ПЗРК , первым примером была система Королевского флота, известная как Holman Projector , использовавшаяся в качестве последнего оружия на небольших кораблях. Немцы также производили похожее оружие ближнего действия, известное как Fliegerfaust , но оно поступило в эксплуатацию только в очень ограниченных масштабах. Разрыв в характеристиках между этим оружием и реактивными истребителями послевоенной эпохи был настолько велик, что такие конструкции не были бы эффективными.
К 1960-м годам технологии в некоторой степени сократили этот разрыв, что привело к появлению FIM-43 Redeye , SA-7 Grail и Blowpipe . Быстрое улучшение в 1980-х годах привело к появлению конструкций второго поколения, таких как FIM-92 Stinger , 9K34 Strela-3 (SA-14), Igla-1 и Starstreak , с существенно улучшенными характеристиками. К 1990-м и 2010-м годам китайцы разработали конструкции, черпая из них влияние, в частности, FN-6 и серии QW .
В ходе эволюции ЗРК также совершенствовалась зенитная артиллерия , но ракеты вытеснили ее на все более короткие дистанции. К 1980-м годам единственным оставшимся широко распространенным применением была точечная оборона аэродромов и кораблей, особенно от крылатых ракет . К 1990-м годам даже эти роли были вытеснены новыми ПЗРК и аналогичным оружием малой дальности, таким как ракета RIM-116 Rolling Airframe Missile .
Ракеты класса «земля-воздух» классифицируются по способу наведения , мобильности, высоте и дальности полета .
Ракеты, способные летать на большие расстояния, как правило, тяжелее и, следовательно, менее мобильны. Это приводит к трем «естественным» классам систем SAM: тяжелые системы большой дальности, которые являются стационарными или полумобильными, системы средней дальности, устанавливаемые на транспортные средства, которые могут стрелять на ходу, и переносные зенитные ракетные комплексы малой дальности (ПЗРК).
Современное дальнобойное оружие включает системы MIM-104 Patriot и S-300 , которые имеют эффективную дальность порядка 150 км (93 мили) и предлагают относительно хорошую мобильность и короткое время развёртывания. Они сопоставимы со старыми системами с аналогичной или меньшей дальностью, такими как MIM-14 Nike Hercules или S-75 Dvina , которые требовали стационарных площадок значительного размера. Большая часть этого повышения производительности обусловлена улучшенным ракетным топливом и всё меньшей электроникой в системах наведения. Некоторые системы очень большой дальности остаются, в частности, российская S-400 , которая имеет дальность 400 км (250 миль). [36]
Конструкции средней дальности, такие как Rapier и 2K12 Kub , специально разработаны для высокой мобильности с очень быстрым или нулевым временем развертывания. Многие из этих конструкций устанавливались на бронированные машины, что позволяло им идти в ногу с мобильными операциями в обычной войне. Будучи когда-то основной группой, конструкции средней дальности получили меньше развития с 1990-х годов, поскольку фокус сместился на нетрадиционную войну.
Также были сделаны разработки в области бортовой маневренности. Израильская ракета David's Sling Stunner предназначена для перехвата новейшего поколения тактических баллистических ракет на малой высоте. Многоступенчатая перехватчик состоит из твердотопливного ракетного двигателя-ускорителя, за которым следует асимметричный блок уничтожения с усовершенствованным рулевым управлением для сверхманевренности на этапе уничтожения. Трехимпульсный двигатель обеспечивает дополнительное ускорение и маневренность на конечном этапе. [35]
Системы ПЗРК были впервые разработаны в 1960-х годах и зарекомендовали себя в бою в 1970-х годах. ПЗРК обычно имеют дальность действия порядка 3 км (1,9 мили) и эффективны против ударных вертолетов и самолетов, совершающих наземные атаки. Против самолетов с фиксированным крылом они могут быть очень эффективны, заставляя их лететь вне зоны действия ракеты и тем самым значительно снижая их эффективность в качестве наземных атак. Системы ПЗРК иногда используются с креплениями на транспортных средствах для улучшения маневренности, как система Avenger . Эти системы вторглись в нишу производительности, ранее занимаемую специализированными системами средней дальности.
Зенитные ракеты корабельного базирования также считаются ЗРК, хотя на практике ожидается, что они будут более широко использоваться против ракет морского базирования, а не самолетов [ требуется ссылка ] . Практически все надводные военные корабли могут быть вооружены ЗРК, а морские ЗРК необходимы для всех надводных боевых кораблей фронтовой линии. Некоторые типы военных кораблей специализируются на борьбе с воздушными средствами, например, крейсеры класса «Тикондерога» , оснащенные боевой системой «Иджис» , или крейсеры класса «Киров» с ракетной системой С-300Ф «Форт» . Современные военные корабли могут нести все три типа (от дальних до ближних) ЗРК в качестве части своей многоуровневой противовоздушной обороны.
Системы ПВО обычно делятся на две большие группы в зависимости от систем наведения: те, которые используют радиолокационные системы , и те, которые используют какие-либо другие средства.
Ракеты большей дальности обычно используют радары для раннего обнаружения и наведения. Ранние системы SAM обычно использовали радары сопровождения и передавали ракете информацию о наведении с помощью концепций радиоуправления , называемых в этой области командным наведением . В течение 1960-х годов концепция полуактивного радиолокационного самонаведения (SARH) стала гораздо более распространенной. В SARH отражения передач радара сопровождения улавливаются приемником в ракете, который наводится на этот сигнал. SARH имеет преимущество в том, что оставляет большую часть оборудования на земле, а также устраняет необходимость в наземной станции для связи с ракетой после запуска.
Меньшие ракеты, особенно ПЗРК, обычно используют инфракрасные системы самонаведения. Они имеют преимущество в том, что они «выстрелили и забыли», после запуска они будут наводиться на цель самостоятельно, без необходимости в внешних сигналах. Для сравнения, системам SARH требуется, чтобы радар сопровождения освещал цель, что может потребовать их обнаружения во время атаки. Системы, объединяющие инфракрасную головку самонаведения в качестве конечной системы наведения на ракете, использующей SARH, также известны, как MIM-46 Mauler , но они, как правило, редки.
Некоторые новые системы ближнего действия используют вариацию техники SARH, но основанную на лазерном освещении вместо радара. Они имеют преимущество в том, что они маленькие и очень быстродействующие, а также высокоточные. Несколько старых конструкций используют чисто оптическое отслеживание и командное наведение, возможно, самым известным примером этого является система British Rapier , которая изначально была полностью оптической системой с высокой точностью.
Все системы SAM от самых маленьких до самых больших обычно включают в себя системы идентификации «свой-чужой» (IFF), помогающие идентифицировать цель перед ее запуском. Хотя система IFF не так важна для ПЗРК, поскольку цель почти всегда визуально идентифицируется до запуска, большинство современных ПЗРК ее включают.
Системы дальнего действия обычно используют радарные системы для обнаружения целей и в зависимости от поколения системы могут «передавать» управление отдельному радару сопровождения для атаки. Системы ближнего действия, скорее всего, будут полностью визуальными для обнаружения.
Гибридные системы также распространены. MIM-72 Chaparral запускался оптически, но обычно работал с радаром раннего оповещения ближнего действия, который показывал цели оператору. Этот радар, FAAR , был доставлен в поле с Gama Goat и установлен за линией фронта. Информация передавалась в Chaparral по каналу передачи данных . Аналогично, британская система Rapier включала простой радар, который отображал приблизительное направление цели на серии ламп, расположенных по кругу. Оператор ракеты направлял свой телескоп в этом приблизительном направлении, а затем визуально искал цель.
{{cite web}}
: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ), Музей Королевских ВВС{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )