Поява у ворога реактивних безпілотників, здатних розганятися до 400–650 км/год, перетворила нічне небо на полігон для високошвидкісних перегонів. Звичні методи боротьби з тихохідними «Шахедами» в таких умовах потребують кардинального переосмислення.
Водночас Україна розвиває власний клас засобів протидії — дрони-перехоплювачі, які мають знищувати повітряні цілі без застосування дорогих ракет. Чи здатні такі перехоплювачі ефективно протистояти швидкісним реактивним БПЛА? Які технології визначатимуть результат цієї гонки: швидкість, сенсори, штучний інтелект, системи наведення чи здатність діяти у складних умовах радіоелектронної боротьби? І чи можуть дрони-перехоплювачі стати одним із ключових елементів багаторівневої ППО України?
Про перспективи розвитку перехоплювачів, технологічну гонку між засобами нападу та протидії, а також про те, якою може бути наступна генерація безпілотних систем, кореспондент ІА АрміяInform поговорив із кандидатом технічних наук у сфері безпілотних технологій Богданом Долінце.
Богдан Долінце, експерт з питань розвитку озброєння та новітніх технологій.
Фото з особистого архіву Б. Долінце
Еволюція загроз та народження нового сегмента DefTech
— Пане Богдане, за останній рік характер повітряних атак ворога помітно змінився: у небі дедалі частіше з’являються реактивні БПЛА або дрони з підвищеною швидкістю. Як це вплинуло на архітектуру ближньої протиповітряної оборони і чому традиційні засоби перехоплення потребують термінового переосмислення?
— Якщо говорити про умовно повільний «Шахед», то система протиповітряної оборони має десятки хвилин, щоб виявити ціль, класифікувати її, передати інформацію розрахунку ППО та організувати перехоплення.
Зі швидкісними цілями цей запас часу різко скорочується, для перехоплення оператори мають лічені хвилини. І проблема не лише в тому, чим збити, а й у тому, чи встигнемо ми взагалі виявити ціль, ухвалити рішення та довести засіб ураження до району перехоплення.
У таких умовах змінюється сама архітектура роботи малої протиповітряної оборони. Потрібні відносно дешеві сенсори, автоматизована обробка інформації, швидка передача даних цілевказання. І, звісно, сам перехоплювач, який здатен дуже швидко набрати потрібну висоту й швидкість,
вийти в зону ураження та знищити ворожу повітряну ціль.
Дрони-перехоплювачі проти реактивних БПЛА. Візуалізація MARSS
Класичні безпілотники-перехоплювачі, розроблені декілька років тому, здебільшого малоефективні проти швидкісних цілей. Насамперед, через швидкість реактивних дронів вона співмірна зі швидкістю перехоплювача або навіть вища за неї. Крім того, висота польоту таких реактивних засобів може сягати 5–7 кілометрів, що робить їх недосяжними для звичайних засобів малої протиповітряної оборони, таких як ПЗРК.
— Ще декілька років тому дрони-перехоплювачі сприймалися як точкові експериментальні рішення, а сьогодні це вже окрема потужна галузь українського DefTech. Які ключові фактори — технологічні чи безпекові — перетворили цей напрям на самостійну індустрію?
— Дійсно, в Україні сформувалася окрема економічна ніша — технології безпілотників-перехоплювачів. Це альтернатива дорогим ракетам для збиття відносно дешевих безпілотників, які застосовує ворог.
Робити це дорогими засобами неефективно. Адже економіка війни стосується не лише засобів ураження, а й засобів перехоплення.
Щоб протидія мала сенс, вона має коштувати в десятки разів менше, ніж засоби, якими нас атакує ворог.
Крім того, кулеметні й гарматні системи мають свої обмеження. Ключові з них — дальність ураження, максимальна висота цілей і час реакції військових, до яких нерідко додаються несприятливі погодні умови.
Через сукупність цих факторів наземні стаціонарні крупнокаліберні засоби перехоплення мають чимало обмежень і є малоефективними проти швидкісних та висотних цілей. Вони просто фізично не здатні їх перехопити.
Це стало одним із ключових поштовхів до появи окремої підкатегорії дронів-перехоплювачів. Вони є своєрідною гібридною технологією між звичайними ударними безпілотниками та засобами захисту — за аналогією з класичною ППО, де є ракета, яка атакує, і протиракета-перехоплювач, яка її знешкоджує.
Kreuger 100, шведська система дронів-перехоплювачів. Фото Nordic Air Defence
Ключовим драйвером появи безпілотників-перехоплювачів стала потреба в засобах, достатньо дешевих для масового застосування, але водночас достатньо швидких і «розумних», щоб перехоплювати складні цілі.
Перехоплювач — це не просто черговий FPV-дрон, а повноцінна авіаційна система, у якій одночасно вирішуються питання аеродинаміки, потужного двигуна, навігації, зв’язку, сенсорів, алгоритмів наведення та бойового застосування.
Технічні виклики та інженерні рішення
— Перехоплення реактивної цілі, що рухається на високій швидкості, вимагає від перехоплювача зовсім іншої аеродинаміки, енергоозброєності та стійкості до перевантажень. З якими головними технічними бар’єрами стикаються розробники таких платформ?
— Таких технологічних бар’єрів декілька. По-перше, енергетика платформи. Щоб швидко летіти, треба швидко перетворювати енергію. Для електричного апарата це означає дуже високі вимоги до батареї, двигуна, регуляторів і, звісно, теплових режимів роботи.
Тобто, з одного боку, батарея має дуже швидко віддавати величезну кількість енергії, а з іншого — ця енергія має так само швидко перетворюватися з електричної на механічну енергію руху.
По-друге, аеродинаміка. Те, що чудово працює на швидкостях 100–200 км/год, зовсім не обов’язково буде так само ефективним на 300–400 км/год,
а в окремих безпілотників-перехоплювачів навіть 500 км/год.
По-третє, перевантаження. Перехоплювач має не просто швидко летіти — він повинен швидко набирати прискорення й різко змінювати траєкторію, коли ціль маневрує, щоб гарантовано її уразити. Конструкція, аеродинаміка та компоненти мають витримувати значні перевантаження.
І по-четверте, система наведення — один із ключових компонентів. Саме вона зрештою визначає, чи це буде просто ще один швидкий FPV-дрон, чи справжній перехоплювач, здатний точно наводитися на ціль і вражати її.
Alexa Spatium — український реактивний перехоплювач. Фото Migflug
— На таких швидкостях і дистанціях людина-оператор фізично не здатна ефективно керувати процесом ураження. Наскільки критичною сьогодні є автономність дронів-перехоплювачів і які вимоги висуваються до бортових систем машинного зору та штучного інтелекту?
— Якщо говорити про керування, то з розвитком сучасних технологій програмного забезпечення для дронів роль оператора стає дедалі меншою. Уже зараз деякі виробники заявляють, що їхні засоби перехоплення фактично є автоматизованими та не вимагають участі пілота в процесі керування дроном.
І це важливий переломний момент, оператор вже не повинен вручну переслідувати швидкісну ціль до моменту зіткнення. Людина тут виконує роль оператора системи: отримує завдання, підтверджує ціль, контролює ситуацію та політ перехоплювача.
Остання фаза перехоплення є найбільш критичною — вихід у зону ураження та безпосереднє влучання у ворожий безпілотник. Вона має бути максимально автоматизованою, адже на дистанційний підрив залишаються лічені частки секунди. Підрив перехоплювача в неправильному місці чи у невдалий момент може призвести до того, що ціль не буде знищена.
Водночас не варто зводити все до поширених і модних нині технологій машинного навчання та штучного інтелекту. Насамперед потрібні надійні алгоритми навігації, трекінгу та прогнозування траєкторії цілі. Особливо важливо, щоб система продовжувала працювати навіть за наявності проблем із GPS або втрати зв’язку з оператором.
— Які типи силових установок і матеріалів нині домінують у розробці швидкісних перехоплювачів? Чи відбувається вже перехід на реактивні або гібридні двигуни, чи лідерство поки що зберігають класичні мультикоптерні та літакові схеми з потужними електромоторами?
— Для різних завдань застосовують різні платформи. Адже звичайні тихохідні ударні безпілотники на кшталт «Шахеда» нікуди не зникли. Електричний перехоплювач має величезні переваги за вартістю, простотою складання й використання, швидкістю запуску та логістикою. Тому різні перехоплювачі використовуватимуться для різних завдань.
Лише коли потрібні дуже висока швидкість і велика дальність, виникає потреба в інших силових установках, зокрема малогабаритних реактивних двигунах. Я очікую розширення класів перехоплювачів — з’являться як дешеві масові системи для одних типів цілей, так і швидкісні платформи для складніших і, скажімо так, спритніших цілей.
Переконаний, що майбутнє за твердопаливними реактивними перехоплювачами. З одного боку, вони значно простіші за звичайні реактивні платформи, а з іншого — матимуть значно більшу енергетику, швидкість і дальність перехоплення ворожих повітряних цілей.
Тактика, економіка та інтеграція в загальну ППО
— Як за останній рік еволюціонувала тактика бойового застосування перехоплювачів? Чи йдеться про масове ешелоноване застосування, дії у складі «зграй», чи поки що це точкова робота елітних розрахунків?
— Загалом усе рухається від нинішньої концепції «один оператор — один дрон» до концепції «оператор системи захисту сектору».
Диспетчер такої системи має отримувати картину повітряної обстановки, зможе бачити кількість цілей і розподіляти їх між окремими перехоплювачами або розрахунками.
Наступним етапом стане вже не просто застосування рою дронів, а мережа перехоплювачів, які обмінюватимуться інформацією з командними центрами та між собою, щоб забезпечити максимально ефективне перехоплення і водночас зберігати самі засоби перехоплення.
Дуже важлива на цьому етапі інтеграція з іншими системами ППО. Перехоплювач не повинен самотужки шукати ціль як голку в копиці сіна. Бажано, щоб він отримував первинне цілевказання від зовнішніх — можливо, значно дорожчих, але високоефективних сенсорів і радарів.
— У війні на виснаження економічний чинник є критичним. Яким є співвідношення «вартість — ефективність» сучасних українських перехоплювачів, як порівняти з дорогими реактивними БПЛА противника?
— Економіка на війні справді важлива і, на мою думку, саме в ній полягає головний сенс таких технологій. У війні на виснаження недостатньо просто вміти збивати ціль — треба мати змогу робити це тисячі разів і в десятки разів дешевше.
Якщо ми витрачаємо дорогу ракету на дешеву повітряну ціль, то можемо виграти конкретний бій, але програти економіку війни. Тому хороший перехоплювач — це не найтехнологічніший, а той, що забезпечує оптимальне співвідношення швидкості, дальності, надійності та ймовірності ураження в розрахунку на статистично значущу кількість засобів.
Умовно кажучи, на 1 тис цілей робиться розрахунок, скільки коштуватиме їх збити, з якою ймовірністю і за яких умов.
— Як дрони-перехоплювачі інтегруються в загальну систему ППО країни та радіолокаційне поле? Чи стають вони повністю автономними одиницями, чи замикаються на єдині контури управління разом із зенітними ракетними комплексами?
— Зенітні ракетні комплекси тут виступають окремим складним класом засобів протидії, орієнтованим на конкретні типи цілей. Вони чітко розмежовані з погляду цілей і завдань, які вони виконують. Але сьогодні не варто ставити питання «або дрони-перехоплювачі, або ракети».
Майбутнє за ешелонованою багатошаровою системою протиповітряної та протиракетної оборони, в якій усі засоби працюватимуть узгоджено та злагоджено.
Американська фірма Impact Drones створила реактивний безпілотник-перехоплювач SABLE. Фото X @impactdrones
Тобто, може працювати РЕБ, великокаліберний кулемет, перехоплювач або зенітна ракета, а десь — це буде винищувальна авіація. Перехоплювачі займають нішу між дешевими засобами ближньої дії, як-от великокаліберні кулемети, і дорогими ракетними системами класу «земля — повітря» чи «повітря — повітря». Головне те, що їх можна масштабувати значно дешевше і швидше, ніж традиційні авіаційні чи зенітні ракетні технології.
Перспективи та майбутнє галузі
— Чого очікувати від цієї технологічної гонки найближчим часом? Чим, на вашу думку, завершиться цей етап протистояння «реактивний засіб нападу — швидкісний перехоплювач» і які інновації визначатимуть правила гри завтра?
— На мою думку, тут простежується низка ключових тенденцій. По-перше, реактивні цілі породили потребу у швидкісних перехоплювачах, які нині активно розвиваються й масштабуються. Наступним кроком стане поява ще швидших ворожих засобів атаки.
Якщо зараз ідеться про швидкості 400–650 км/год, то далі з’являться реактивні ударні системи підкласу крилатих ракет зі швидкістю 900–1000 км/год.
Вже сьогодні розробники безпілотників-перехоплювачів мають орієнтуватися та розробляти рішення для протидії таким цілям.
По-друге, автономність. Людина дедалі менше керуватиме конкретним засобом ураження і все більше групою автономних систем або координуватиме відбиття ворожої атаки у ввіреному секторі.
По-третє, мережевість. Перемагатиме не окремий супердрон чи система, а комплекс з радарів, оптичних сенсорів, засобів РЕБ, перехоплювачів і командних пунктів, які обмінюються інформацією в реальному часі.
На мою думку, саме тут формуються нові класи озброєння — це дешеві мережеві автономні засоби протиповітряного перехоплення. Тож ми спостерігаємо не просто гонку швидкостей «реактивний дрон проти реактивного перехоплювача».
Насправді це гонка за часом: хто першим побачив ціль, швидко ухвалив рішення, миттєво передав цілевказання й вчасно доставив засіб перехоплення до точки ураження, той і переміг.
Майбутнє протиповітряної оборони — це не один найшвидший дрон чи одна найкраща ракета, а мережа дешевих, автономних і взаємопов’язаних рішень і систем.
