Боевые лазеры будущих войн

Радиоэлектроника составляет основу высокотехнологичных изделий бытового, промышленного и оборонного назначения. Ее удельный вес в стоимости конечной продукции приближается к 70 процентам, и именно электронные компоненты определяют возможности и степень совершенства этих изделий. Таким образом, уровень радиоэлектроники – потребительской, профессиональной и специального назначения – во многом обусловливает потенциал развития государства в современном мире, его способность обеспечить формирование высокотехнологичной экономики, повышение качества жизни населения и защиту национальных интересов. Образно говоря, электромагнитный спектр становится тем критическим ресурсом, от владения и свободы распоряжения которым будут напрямую зависеть устойчивое развитие и безопасность той или иной страны.

В том, что электромагнитный спектр уже вполне насыщен потребителями и интенсивность его использования будет только увеличиваться, сомневаться не приходится (см. таблицу 1). Обеспечение никем и ничем не ограниченного доступа к электромагнитному спектру своим пользователям в интересах продвижения военных, дипломатических и экономических целей и соответственно осложнение, а то и полное воспрещение этого доступа пользователям противника составляет суть радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Современная РЭБ – это уже не просто вид боевого и оперативного обеспечения, какой она была до недавнего времени, но и разновидность вооруженной борьбы, форма оперативно-стратегических действий, объектом воздействия которой является система государственного и военного управления противостоящей стороны, ее военная и экономическая инфраструктура. РЭБ – составная часть информационной борьбы (ИБ) и техническая основа одного из способов ведения боевых действий в рамках ИБ – борьбы с системами боевого управления (БСБУ).

Сущность РЭБ

В высокоразвитых странах понятие РЭБ (Electronic warfare, EW) является более емким, синтетическим и наряду с собственно РЭБ в ее узком понимании включает также радиоэлектронную разведку (РЭР) как вид обеспечения РЭБ, задача которой – сбор разведывательной информации на основе приема и анализа излучений в оптическом и радиодиапазонах электромагнитного спектра.

Таблица 1

Сущностно РЭБ предполагает воздействие средствами огневого и радиоэлектронного поражения на радиоэлектронные средства (РЭС) систем управления, связи, разведки и целеуказания, а также жизнеобеспечения противника в целях изменения качества циркулирующей в них информации или прекращения информационного обмена с одновременной защитой своих систем от аналогичных видов воздействия, в том числе изменение условий (свойств среды) распространения электромагнитных волн и потоков заряженных частиц. Предмет РЭР – перехват каналов связи между людьми и радиоэлектронными средствами, а также сигналов радиолокационных, гидро-акустических и оптико-электронных станций, других излучающих устройств, измерение физических полей различных объектов.

В соответствии с вышеизложенным содержанием РЭБ в передовых военных державах являются (см. таблицу 2) радиоэлектронное поражение (Electronic attack, ЕА, прежде использовался термин Electronic countermeasures, ECM), радиоэлектронная защита (Electronic protection, ЕР, прежде – Electronic counter-countermeasures, ECCM) и радиоэлектронно-информационное обеспечение (Electronic warfare support, EWS, прежде – Electronic support measures, ESM).

Таблица 2

Радиоэлектронное поражение (РЭПр) представляет собой совокупность мероприятий и действий войск (сил) по воздействию на РЭС систем управления войсками (силами), вооружение и военную технику противника средствами огневого (самонаводящееся на излучение оружие), функционального (электромагнитное оружие) и информационного (активные и пассивные радиоэлектронные помехи) поражения, а также изменению условий распространения (отражения) электромагнитных волн (радиоэлектронная маскировка).

Радиоэлектронная защита (РЭЗ) заключается в снижении эффективности (устранении или ослаблении) воздействия средств РЭПр противника на свои РЭС, защите своих РЭС от электромагнитных и ионизирующих излучений, возникающих при применении ядерного оружия, непреднамеренных (взаимных) радиопомех (обеспечение электромагнитной совместимости) и от технических средств разведки противника.

Радиоэлектронно-информационное обеспечение (РИО) состоит из систематических мероприятий и действий войск (сил) по выявлению и контролю функционирования РЭС противника, сбору, анализу и обобщению данных радиоэлектронной обстановки, необходимых для организации и ведения РЭБ.

Содержание РЭБ различается в симметричных и несимметричных конфликтах. В симметричных конфликтах, предполагающих столкновение с противником, представленным регулярными вооруженными силами, РЭБ присутствует в полном объеме всех трех элементов – РЭПр, РЭЗ и РИО. При этом РЭБ обеспечивает успех БСБУ в первую очередь через РИО и его ключевой элемент – РЭР, включающую все многообразие средств перехвата каналов связи, приема и анализа электромагнитных излучений, измерения физических полей различных объектов. Еще одним важным элементом РИО будет оповещение своих сил об угрозе применения оружия противником, для чего служат различные станции предупреждения об облучении средствами обнаружения и управления огнем. Средства РЭПр задействуются при решении задач подавления противовоздушной обороны противника (станции активных и пассивных помех, а также противорадиолокационные ракеты, носителями которых являются самолеты и вертолеты), дезорганизации системы управления противника (комплексы активных помех, самонаводящиеся на источники излучения и электромагнитные боеприпасы), борьбы с его средствами воздушного нападения (техника сухопутных войск, корабли и суда) в ходе наземного, воздушного или морского боя, в особенности в дуэльных ситуациях (радиолокационные, тепловые и гидроакустические ловушки), при перемещении на территории, оставленной или оспариваемой противником (средства подавления радиоуправляемых взрывных устройств). Средства РЭЗ, будучи скомплексированы с радиолокационными станциями и системами связи, обеспечивают их надежное функционирование в условиях радиоэлектронного противодействия противника.

В несимметричных конфликтах, предполагающих столкновение с иррегулярными формированиями, РЭБ ведется в ограниченном масштабе. При этом в сельской местности упор будет сделан на радиоразведку и подавление радиоуправляемых взрывных устройств, а в населенных пунктах в дополнение к перечисленному – еще и на подавление средств радиосвязи и беспроводных компьютерных сетей противника, изоляцию его от гражданского населения через блокирование доступа к средствам телерадиовещания и социальным сетям в киберпространстве.

Что в перспективе

Каким видится специалистам будущее РЭБ? Человек осваивает все новые и новые частотные участки электромагнитного спектра, и РЭБ уже давно вышла за рамки изначально отведенного ей радиоволнового диапазона. Тем не менее именно он останется в обозримой перспективе основной сферой функционирования РЭС различного назначения. В связи с этим системы РЭБ нового поколения будут главным образом радиотехническими. Их дополнят специализированные акустические (гидроакустические) и оптико-электронные комплексы. Отличительными чертами этих систем станут расширенные (минимум – 3 ГГц, максимум – 10 ГГц) диапазоны рабочих частот и многовариантность излучений, когнитивность (наличие элементов искусственного интеллекта, встроенных экспертных логических подсистем управления) и адаптивность (автоматическое регулирование видов и мощности излучений в зависимости от характеристик, количества и приоритетности подавляемых целей), пространственная разнесенность с возможностью фокусирования электромагнитной энергии на обнаруженном объекте в реальном масштабе времени через задействование сетевых технологий, модульное исполнение аппаратного комплекса и открытая архитектура программного обеспечения, повышенная защищенность от воздействия средств РЭБ противника. Технологической базой для этого будет применение сверхточных осцилляторов, гетерогенной архитектуры процессоров, двустороннего одновременного обмена (STAR), электронного управления лучом в радиочастотном и оптическом диапазонах, семейств нитридных (GaN/InN/AlN) транзисторов и ряда других инновационных технологий.

Коллаж Андрея Седых

Реальностью станет электромагнитное оружие (ЭМО), как низкочастотное (оно уже применялось в ряде локальных конфликтов начиная с 90-х годов минувшего столетия), так и высокочастотное, существующее в настоящее время на уровне опытных образцов (демонстраторов технологий). Элементная база РЭС весьма чувствительна к энергетическим перегрузкам, и поток электромагнитной энергии достаточно высокой плотности способен выжечь полупроводниковые переходы, полностью или частично нарушив их нормальное функционирование. Низкочастотное ЭМО создает электромагнитное импульсное излучение на частотах ниже 1 МГц, высокочастотное ЭМО воздействует излучением СВЧ-диапазона – как импульсным, так и непрерывным. Низкочастотное ЭМО воздействует на объект через наводки на проводную инфраструктуру, включая телефонные линии, кабели внешнего питания, подачи и съема информации. Высокочастотное ЭМО напрямую проникает в радиоэлектронную аппаратуру объекта через его антенную систему. Помимо воздействия на РЭС противника, высокочастотное ЭМО может также влиять на кожные покровы и внутренние органы человека. При этом в результате их нагрева в организме возможны хромосомные и генетические изменения, активация и дезактивация вирусов, трансформация иммунологических и поведенческих реакций.

Главным техническим средством получения мощных электромагнитных импульсов, составляющих основу низкочастотного ЭМО, является генератор с взрывным сжатием магнитного поля. Другим потенциальным типом источника низкочастотной магнитной энергии высокого уровня может быть магнитодинамический генератор, приводимый в действие с помощью ракетного топлива или взрывчатого вещества. При реализации высокочастотного ЭМО в качестве генератора мощного СВЧ-излучения могут использоваться такие электронные приборы, как широкополосные магнетроны и клистроны, работающие в миллиметровом диапазоне гиротроны, генераторы с виртуальным катодом (виркаторы), использующие сантиметровый диапазон, лазеры на свободных электронах и широкополосные плазменно-лучевые генераторы.

Средствами доставки низкочастотного ЭМО служат крылатые ракеты, планирующие авиационные бомбы и артиллерийские боеприпасы. Высокочастотное ЭМО в силу компактности антенных систем может устанавливаться на боевой технике сухопутных войск, летательных аппаратах и кораблях. Применение фазированных антенных решеток позволяет формировать одновременно несколько лучей, быстро менять их положение и тем самым обеспечить одновременное поражение нескольких целей.

“ В оптическом диапазоне электромагнитного спектра ведущие военные державы мира вплотную подошли к созданию боевых лазеров – твердотельных и на свободных электронах ”

В оптическом диапазоне электромагнитного спектра ведущие военные державы мира вплотную подошли к созданию боевых лазеров – твердотельных и на свободных электронах. Лазерные установки наземного, воздушного и морского базирования (твердотельные лазеры мощностью до 600 кВт и дальностью действия до 10 км) или исключительно морского базирования (лазеры на свободных электронах мощностью до 1 МВт и дальностью действия до 20 км) будут ориентированы главным образом на решение задач противоракетной, противовоздушной и противокатерной обороны, то есть на борьбу с высокоскоростными маневрирующими объектами. Кроме того, избирательность поражающего действия лазеров позволит использовать их и для подавления оптико-электронных устройств противника, обнаружения, опознавания и разведки различных целей, включая носителей оружия массового поражения.

Ведущие разработчики

Разработка и производство высокотехнологичных средств РЭБ и РЭР – весьма специфический и закрытый сектор рынка с высокой стоимостью входного билета: в мире этим занимаются десятка два с небольшим компаний. Мировыми лидерами являются американские Northrop Grumman, Lockheed Martin, Raytheon, ITT и британская BAe Systems. Россия также входит в этот клуб избранных: ведущий отечественный разработчик и изготовитель средств РЭБ и РЭР – ОАО «Концерн Радиоэлектронные технологии». Образованный в 2009 году холдинг объединил под своей эгидой 18 предприятий – научно-исследовательские институты, конструкторские бюро и серийные заводы, специализирующиеся на создании средств РЭБ и РЭР авиационного (пилотируемые и беспилотные летательные аппараты), морского (надводные корабли и суда) и наземного (отдельные виды военной техники на колесной или гусеничной базе) базирования. В рамках реализации Государственной программы вооружения на период 2011–2020 годов (ГПВ-2020) и на фоне роста военно-технического сотрудничества с зарубежными странами концерн планомерно наращивает свое присутствие на рынке РЭБ и РЭР – ежегодный прирост продаж в текущем десятилетии ожидается на уровне 19 процентов. В текущей пятилетке в Вооруженные Силы Российской Федерации поступит до 20 новых видов изделий индивидуальной и групповой защиты от современных средств разведки и высокоточного оружия, включая системы космического базирования, а также переносные зенитные ракетные комплексы. За последнее время успешно прошли государственные испытания и поставлены на серийное производство комплексы РЭБ «Москва-1», «Красуха-2», «Красуха-4», «Ртуть» и ряд других.

Предприятия концерна ведут научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по формированию облика систем РЭБ и РЭР нового поколения, включая вопросы:

• проектирования сверхширокополосных, с диапазоном рабочих частот 2–18 ГГц зеркальных антенных систем со стабилизированными по частоте диаграммами направленности (ОКР «Сахалин», головной исполнитель – всероссийский научно-исследовательский институт «Градиент»);
• создания пространственно распределенных авиационных систем РЭБ, адаптивных к составу и особенностям функционирования радиолокационных систем управления оружием противника, с совместной цифровой обработкой и формированием распределенных когерентных помеховых сигналов для беспилотных летательных аппаратов 6-го поколения (ОКР «Гималаи», головной исполнитель – Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт);
• создания средств РЭБ со сверхширокополосными (две-три октавы) твердотельными приемопередающими модулями и широкополосной цифровой обработкой радиотехнических сигналов на основе многолучевых (не менее четырех одновременно формируемых лучей) антенных решеток для дециметрового (1–6 ГГц), сантиметрового (6–18 ГГц) и миллиметрового (32–40 ГГц) диапазонов длин волн для авиационной техники 5-го поколения, включая ПАК ФА, Су-35С (ОКР «Рикошет» и «Ранг», головной исполнитель – КНИРТИ);
• внедрения промышленной технологии производства унифицированного ряда приемных СВЧ-устройств с расширенным (от 60 дБ и выше) динамическим диапазоном принимаемых сигналов, обеспечивающих беспропусковый прием с высокой вероятностью приема и высокоточное определение параметров принимаемых сигналов в условиях умышленного ограничения времени работы и изменения параметров излучения РЭС противника (ОКР «Пистон», головной исполнитель – Таганрогский научно-исследовательский институт связи);
• создания базовых аппаратно-программных модулей для оперативного мониторинга и распознавания радиосигналов со сложной сигнально-кодовой конструкцией (ОКР «Стапель», головной исполнитель – Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи);
• проектирования и изготовления высокоточной аппаратуры цифровой РТР, обеспечивающей в том числе возможность применения высокоточного оружия по источникам радиоизлучения (ОКР «Рында», головной исполнитель – Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи);
• создания пространственно-распределенных систем скрытной радиолокации воздушных и наземных целей на базе активных фазированных решеток и систем пассивной радиолокации в метровом и декаметровом диапазонах (ОКР «Пуля», «Возмущение-1», «Дуга-1», «Лидер-СВ», головной исполнитель – Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи).

Отечественная и зарубежная военная мысль едина во мнении относительно ограниченной возможности и сомнительной целесообразности дальнейшего повышения характеристик средств огневого поражения, использующих кинетическую энергию. В обозримом будущем качественный скачок в наращивании потенциалов Вооруженных Сил возможен за счет дальнейшей интеллектуализации систем управления, связи, разведки и целеуказания, а также применения средств борьбы, использующих нетрадиционные, прежде всего электромагнитные способы воздействия на противника.