Коли на озброєння в Росії вступив комплекс ППО С-400, в російських ЗМІ відразу почали з'являтися хвалькуваті статті про те що С-400 це сама досконалість і може збивати все на світі, включаючи американські літаки виконані за технологією "стелс". Але чи так це насправді? Я вирішив з цим розібратися.
Однак, як свідчить російська приказка, на кожну хитру ж @ пу знайдеться свій болт з різьбою. В даний час Концерн ППО "Алмаз-Антей" серійно поставляє для Збройних Сил РФ новітні зенітні ракетні системи С-300В4 (для військової ППО) і С-400, здатні гарантовано знищувати будь-які повітряні цілі, включаючи F-22.
Найголовніше це те що немає ніяких сумнівів в тому що С-400 може збити F-22, так як ключове слово тут "гарантовано", однак щоб гарантовано збити мета, треба щоб радар її гарантовано виявив, але не просто виявив, так як просто виявити це не проблема. Це можна зробити за допомогою будь-якого довгохвильового радара, проте такі радари мають дуже низькою точністю і не здатні навести ракету на ціль. Крім цього їх в свою чергу дуже легко виявити і знищити.
Справедливості заради треба сказати що був один випадок коли вдалося збити "невидимку" F-117 в Югославії, правда не завдяки якимсь технічним засобам, а через нехлюйство американського командування. Серби там теж застосовували довгохвильовий радар, але як допоміжний засіб, але головне що допомогло їм збити літак, це знання маршруту та часу коли літаки літали. Щоб не бути голослівним процитую статтю написану зі слів командира батареї збив літак, полковника Дані Золтана. Ось кілька цитат з цієї статті:
Насправді ще одним фактором, що зумовив успіх операції, була тактика натовських воєначальників. Вони посилали F-117 без прикриття і не змінювали маршрути польоту. Збитий літак летів по цьому маршруту вже четвертий раз поспіль, і це дозволило сербським зенітникам добре підготуватися до "полювання".
Золтан більше не зміг збити жоден "стелс". Відразу ж після того, як альянс втратив цей літак, командування вжило заходів щодо запобігання подібних ситуацій. F-117 більше не літали на самоті - їх супроводжували винищувачі, озброєні ракетами HARM (навідні по сигналу радара). Літаки стали міняти маршрути польоту, і влаштувати "засідку" на них серби більше не змогли. Втім, це не зменшило слави відставному полковнику. Він уже увійшов в історію як людина, яка змогла збити літак-невидимку.
Насправді з наукової точки зору літак-невидимка це міф. Будь-яку "невидимку" можна виявити за допомогою будь-якого радара, тому пропагандисти не брешуть коли говорять що радар С-300 або С-400 може виявляти "невидимок". Правда вони скромно замовчують про те з якої відстані вони це можуть зробити. Справа в тому що технологія "стелс" робить літак невидимим для радара, але скорочує відстань з якого радар його може побачити.
Максимальна відстань, на якому радар може побачити мету, можна розрахувати по цій формулі:
- Rmax - максимальна дальність радара
- Pt - потужність передавача радара
- G - коефіцієнт посилення антени
- Ae - ефективна площа антени
- Smin - мінімальна потужність на вході радара
Але всі ці параметри в даному випадку не мають значення, так як ставляться тільки до радару і не залежать від мети. Єдиний параметр, який характеризує мета, позначається символом "σ". Називається він "radar cross-section (RCS)" або по російськи "ефективна площа розсіювання (ЕПР)". Ця величина чисельно характеризує властивість об'єкта відбивати хвилі. Саме цей параметр розробники літаків намагаються зробити якомога менше, тому що чим менше ЕПР тим менше відстань на якому радар може виявити ціль. Для цього застосовуються спеціальні матеріали, особливі форми корпусу і крил і т.д. В цьому і полягає технологія "стелс".
Тепер подивимося характеристики радара С-400. Там є три параметра пов'язані з ЕПР. Про два з них написано що призначені для балістичних цілей з ЕПР рівній 0.4 м 2. Діяльність одного з них при швидкості 2800 метрів в секунду становить 250 кілометрів, а іншого при швидкості 4800 метрів в секунду - 230, однак про балістичні цілі говорити немає сенсу, так як С-400 проти американських балістичних ракет безсила. Справа тут не в радарі, а в швидкості. Згідно з технічними характеристиками С-400, вона може збивати цілі зі швидкістю максимум 4800 метрів в секунду, в той час як наприклад швидкість боєголовки ракети "LGM-30 Minuteman" дорівнює 7 кілометрів в секунду, а швидкість боєголовки ракети "UGM-133 Trident II" , яку запускають з підводних човнів, перевищує 8 тисяч метрів в секунду.
Третій параметр для всіх інших цілей. Він не залежить від швидкості, а відповідно до цього параметру при ЕПР рівній 4 м 2 дальність радара становить 390 кілометрів.
Тепер, знаючи дальність радара при одній ЕПР, маючи формулу залежності дальності радара від ЕПР, за допомогою дуже нескладних обчислень, можна знайти дальність радара при будь-якій іншій ЕПР. Для F-22 Raptor ЕПР дорівнює 40 dBsm що відповідає 0.0001 м 2. Це в 40 тисяч разів більше ніж для відстані 390 кілометрів. З огляду на що у формулі відстань пропорційно кореню четвертого ступеня, щоб знайти відстань, на якому радар С-400 виявить F-22, спочатку треба знайти корінь четвертого ступеня з 40 тисяч. Він дорівнює 14, а потім 390 треба розділити на 14. В результаті отримуємо що максимальна відстань, на якому радар С-400 може виявити F-22, трошки більше 27 кілометрів.
Відразу виникає питання - 28 кілометрів, це багато чи мало? Що може зробити F-22 Raptor на такій відстані?
Припустимо літак летить далеко, але коли він наблизиться до С-400 на відстань менше ніж 463 кілометрів, льотчик вже знатиме що його "просвічує" радар, так як літак обладнаний сенсором AN / ALR-94. Це так званий "radar warning receiver (RWR)", тобто пристрій, який виявляє опромінення радіо хвилями радара. Як говориться в документі на сайті компанії виробника військової електроніки Raytheon, AN / ALR-94 складається з 30 антен рівномірно розташованих по всьому корпусу літака і на крилах, і пов'язаний з радаром AN / APG-77 виконаним за технологією активної фазированной решітки. Антени передавача і приймача AN / APG-77 різні, але за допомогою сенсора AN / ALR-94 радар може обчислити координати радара С-400 не вмикаючи передавач. Таким чином льотчик уже знає все про радар С-400, а розрахунок С-400 і гадки не має про те що в небі знаходиться F-22.
В результаті F-22 може знищити С-400. Для цього у нього є штучка під назвою "GBU-39 Small Diameter Bomb (SDB)". Це керована, точна бомба. На російську мову її назва перекладається "бомба маленького діаметра". Це саме бомба, а не ракета, тому у неї немає двигунів, їй не потрібні баки з пальним, при цьому вага її становить 129 кілограм, довжина 1.8 метрів, а ширина 190 сантиметрів. Дальність її становить 110 кілометрів, а точність 5 - 8 метрів. На борту F-22 може бути 8 таких бомб. Хоча дальність бомби становить 110 кілометрів, але можна підлетіти і ближче, наприклад кілометрів 40 від С-400, і скинути бомбу на радар, так як координати радара відомі. В результаті радар буде знищений, після чого нічим не ризикуючи можна підлетіти ближче і скинути іншу штучку під назвою "Joint Direct Attack Munition (JDAM)". Це теж керована бомба, але побільше. У обох бомб принципи дії однакові, різняться вони в основному вагою, розмірами, дальністю і т.д. Вага цієї бомби вже 490 кілограм, але зате дальність поменше. За іронією долі її дальність трохи більше відстані на якому С-400 може виявити F-22. Теоретично можна було б підлетіти ближче і відразу скинути цю бомбу, але таких бомб у F-22 лише дві, тому є сенс поберегти.
При цьому виникає питання - як С-400 може захиститися від цих бомб? Може радар С-400 виявити ці бомби, а ракета С-400 її збити? Можливо. Я не знаю яке ЕПР у цих бомб і на якій відстані радар С-400 може їх вирахувати, це окреме питання. Але припустимо радар її вирахував і направив на неї ракету. Те що ракета більше бомби за розмірами, не так уже й важливо, тому що не обов'язково потрапляти точно в бомбу. Досить підірвати заряд на певній відстані. Проте існує спосіб за допомогою якого два F-22 можуть гарантування про знищити С-400.
Згідно технічних характеристик С-400, вона одночасно може обстрілювати не більше 10 цілей, а F-22 може майже одночасно скинути 8 бомб GBU-39. Наприклад як показано на цій фотографії:
Правда це не F-22, а інший літак, але принцип той же самий. Бомби кріпляться на спеціальне шасі (carriage), яке виглядає так:
Потім підвішують внизу будь-якого літака. На F-22 вони виглядають так:
На цій фотографії старий варіант, який міг нести тільки 4 бомби, але пізніше з'явився новий варіант, під назвою "Increment I", який дозволяє до F-22 підвішувати 8 бомб.
Тому якщо все бомби запрограмовані на одну і ту ж мету, досить розтиснути кріплення на всіх бомбах і вони полетять вниз практично одночасно.
Таким чином якщо два F-22 координовано здійснять атаку, при цьому один скине наприклад 5 бомб, а інший 6, їх всього буде 11. 10 з них може збити С-400, але як мінімум одна бомба гарантовано знищить радар С-400. Якщо два С-400 працюють в парі, їх гарантовано можуть знищити три F-22. І так далі.
Взагалі-то повноцінна система ППО складається з 8 установок під загальним управлінням. Тому вся система може обстрілювати одночасно 80 цілей. Для гарантованого придушення такої системи ППО знадобиться 11 F-22. У цьому випадку вони витратять весь запас GBU-39, але у кожного залишиться по дві JDAM, тобто всього 22, які вони можуть скидати на цілі спокійно, нічого не побоюючись, як на навчаннях, так як радари до цього часу будуть вже знищені. Та й на радари F-22 можуть скидати бомби нічим не ризикуючи, з безпечної відстані.
Цілий рій маленьких безпілотників збирає інформацію, передає її в літак, який знаходиться на безпечній відстані, льотчик якого приймає рішення, атакувати даний об'єкт чи ні, якщо він приймає рішення атакувати, то він передає інформацію на великий вантажний літак, який випускає величезну кількість маленьких крилатих ракет. Так як це крилаті ракети, а не бомби, їх дальність в рази вище ніж у бомб, а їх кількість гарантовано перевищує кількість ракет, яке система ППО може випустити одночасно. В результаті після того як система ППО витратить усі свої ракети для того щоб збивати LCCM, що залишилися LCCMгарантірованно знищують ППО противника. Все це показано в демонстраційному тривимірному мультфільмі. Однак ця система, хоча і найближчого, але майбутнього, а ту методику, яку я описав, можна застосувати прямо зараз.
Найсмішніше що в даній статті мова йде не про те чи зможе С-400 збити F-22, а про те чи зможе С-400 вціліти якщо її атакують кілька F-22. Як бачите, якщо правильно організувати атаку, шанси вціліти у С-400 практично дорівнюють нулю. Правда, так як траєкторію польоту бомби коригують за допомогою GPS, теоретично можна було б перехопити управління GPS або створити шум засобами РЕБ, але на практиці російські РЕБ безсилі проти американської військової GPS. Про це я напишу в наступній частині.