Создание высокоточных боеприпасов, функционирующих по принципу "выстрелил-забыл", является одним из направлений совершенствования арсенала боеприпасов артиллерии. Такие боеприпасы, оснащенные системами самонаведения, должны обеспечивать высокую эффективность поражения танков и другой бронированной техники. Важной особенностью технической политики при создании этого вооружения являлась разработка модульных унифицированных блоков кассетных самонаводящихся и самоприцеливающихся боевых элементов, которыми снаряжаются не только артснаряды, но и головные части оперативно-тактических ракет, ракет РСЗО, а также управляемых и неуправляемых авиационных контейнеров.
Самоприцеливающиеся боевые элементы (СПБЭ) осуществляют поиск и обнаружение объекта при спуске с одновременным вращением, после прицеливания БЧ происходит отстрел самоформирующегося поражающего элемента (типа "ударное ядро"). Самоприцеливающиеся боеприпасы оптимизированы для поражения весьма специфических целей (бронированных машин), и практически неэффективны для иного боевого применения.
Наиболее важным моментом в процессе самоприцеливания интеллектуального боеприпаса является работа его бортовых датчиков (включая сопровождающие алгоритмы). Система бортовых датчиков должна быть способна не только обнаруживать замаскированные цели в условиях противодействия противника на всех типах местности (суша, водная поверхность), в различных климатических зонах, но и "уметь" отличать подлежащий поражению тяжелый танк от сходных с ним военных объектов (легкобронированные машины, металлические корпуса списанных кораблей, ложные цели, объекты-"ловушки"). Эта проблема решается обычно с помощью комплексирования датчиков, работа которых основана на различных физических принципах.
В данной статье представлены шесть наиболее известных боевых элементов высокой точности:
- TGSM
- BAT
- SADARM
- BONUS
- ACED
- SMArt
TGSM
Самонаводящийся боевой элемент типа TGSM разрабатывается в рамках программы MLRS/TGW (Multiple Launch Rocket System/Terminally Guided Warhead), начатой в 1984 году международным консорциумом, в который входят фирмы "Мартин Мариэтта" (США), "Диль" (ФРГ), "Томсон - CSF" (Франция) и "Торн - EMI" (Великобритания). Он предназначен для снаряжения боевой части НУРС (неуправляемый реактивный снаряд) РСЗО MLRS.
Кассетная боевая часть НУРС содержит три самонаводящихся боевых элемента (БЭ), каждый из которых имеет кумулятивный заряд, радиолокационную головку самонаведения, работающую в миллиметровом диапазоне волн, и механизм управления.
TGSM предназначался также для снаряжения разрабатываемой кассетной головной части "Блок-2" мод.2 к ОТР ATACMS. В качестве конкурента разрабатывался элемент IRTGSM с пассивной инфракрасной ГСН. Однако эти работы были приостановлены в начале 1991 года и, по мнению некоторых специалистов, вряд ли будут продолжены. В настоящее время для снаряжения кассетной головной части "Блок-2" мод.2 предполагается использовать элемент ВАТ.
В июле 1989 года начался демонстрационный этап, который закончился в марте 1993 года. Программой испытаний предусматривались следующие мероприятия: компоновка боевой части TGW; выпуск некоторого количества НУРС с боевой частью, полностью оснащенной самонаводящимися боевыми элементами; дополнительные испытания ГСН; сбрасывание боеприпаса в боевом варианте; общая оценка возможности производства оружия. За этим должна последовать фаза полномасштабной разработки в течение 29 месяцев.
В середине 1991 года министерство обороны США сообщило о существовании программы по разработке с использованием технологии "стелс" ракеты, имеющей дозвуковую скорость полета и неядерную головную часть (ГЧ). Новая ракета TSSAM (Tri-Service Stand-off Attack Missile) предназначена для пуска вне зоны объектовых ПВО и рассчитана на применение сухопутными войсками, ВВС и ВМС США. Предусмотрено создание двух вариантов ракеты:
- AGM-137 - с самолетов В-2, В-52 и F-16 ВВС, а также с самолетов А-6 и F/A-18 ВМС;
- MGM-137 - из пусковой установки РСЗО MLRS.
Оба варианта имеют дальность стрельбы до 500 км и поэтому не должны подпадать под действие существующих договоров о сокращении вооружений. В качестве основных объектов поражения для AGM-137 рассматриваются аэродромы, открыто расположенные самолеты, средства ПВО, командные пункты, а для MGM-137 - бронированная техника, в том числе и танки. Всего планируется закупить 8650 ракет обоих типов. Стоимость создания и производства указанного количества ракет по программе TSSAM первоначально составляла 15,1 млрд. долларов. В настоящее время осуществляется этап полномасштабной разработки и проведены первые успешные испытания этих ракет.
Летом 1992 года на полигоне Уайт-Сэндз (штат Нью-Мексико) успешно завершились летные испытания по разведению боевых элементов из ракеты, летящей со скоростью 540 м/с.
К 1992 году расходы по программе MLRS/TGW составили более 540 млн. долларов, причем доля США, на которую по договору приходилось 40 % общего объема расходов, превысила 230 млн. долларов. В мае 1992 года министерство армии США прекратило финансирование этой программы, что было вызвано необходимостью сокращения расходов на разработку противотанковых боевых элементов. В соответствии с требованием конгресса командование сухопутных войск должно было выбрать для дальнейшей разработки один из трех самонаводящихся БЭ, находящихся тогда на этапе технического проектирования: TGSM, IRTGSM и ВАТ. Оно остановило свой выбор на последнем.
В декабре 1992 года о прекращении работ по этой программе заявила Германия, которая обеспечивала 20 % общего объема финансирования. Это решение связано как с возрастанием доли расходов, приходящейся после выхода США на каждого участника альянса, так и со значительными сокращениями бюджетных ассигнований на разработку так называемых "тяжелых" систем противотанкового оружия.
Великобритания и Франция изыскивают возможности для самостоятельного продолжения работ по программе MLRS/TGW. Так, в ноябре 1992 года о вероятном продолжении исследований сообщалось на парламентских слушаниях по вопросу бюджетного финансирования сухопутных войск Франции на 1993 год. Великобритания предлагает расширить число вариантов применения БЭ типа TGSM, используя их в кассетных боевых частях перспективных авиационных противотанковых систем оружия увеличенной дальности действия. Кроме того, английские специалисты не исключают того, что в США возобновятся работы по программе MLRS/TGW, а пока они могут участвовать в них как субподрядчик. Сроки выполнения текущего этапа работ (техническое проектирование и демонстрационные испытания) отстают от плановых почти на год.
Следующий этап (полномасштабная разработка и квалификационные испытания) продлится около трех лет, и на его проведение Великобритании и Франции потребуется выделить 312 млн. долларов.
В связи с выходом США и ФРГ из программы MLRS/TGW, по всей видимости, изменятся запланированные ранее сроки начала производства и поставки в войска первых боевых частей TGW, которые были намечены на 1996 год. Не исключено также, что разработка TGSM вообще могла быть прекращена.
BAT
В качестве основного варианта головной части крылатой ракеты MGM-137 рассматривается кассетная ГЧ, снаряженная элементом ВАТ (Brilliant Anti-Tank). Генеральным подрядчиком является отделение "Электроник систем" корпорации "Нортроп", а главным субподрядчиком - компания "Рэйтеон". Стоимость разработки кассетной головной части, включая крупносерийное производство, по оценкам специалистов, составляет от 2,2 до 2,9 млрд. долларов. Работы по данной программе начались в 1984 году, и к сентябрю 1991-го было израсходовано 250 млн. долларов.
Элемент ВАТ построен по нормальной аэродинамической схеме. Он имеет корпус цилиндрической формы с каплевидным утолщением в носовой части и развитые аэродинамические поверхности: четыре прямоугольных складывающихся крыла в центральной части корпуса и хвостовой четырехэлементный складывающийся (закручиваемый вокруг корпуса) стабилизатор. Крылья и стабилизатор раскрываются после разведения БЭ из кассетной головной части и обеспечивают его планирование и медленное проворачивание вокруг продольной оси. Для эффективного поражения перспективных танков в самонаводящемся боевом элементе используется кумулятивный заряд тандемного типа.
Поиск мобильных группировок противника и целеуказание для ракетной системы предполагается осуществлять с помощью системы "Джистарс". После разведения элемента ВАТ над районом расположения цели он функционирует автономно, осуществляя поиск, распознавание цели, самонаведение и поражение.
ВАТ оснащается комбинированной ГСН в составе ультразвукового и ИК датчиков цели. Двухдиапазонный ИК датчик цели располагается в носовой части летательного аппарата, а микрофоны акустического канала - в тонких штырях, установленных на концах крыльев и сильно выступающих вперед. В результате образуется акустическая антенная решетка, имеющая четыре приемника и (благодаря значительному размаху крыльев) достаточную измерительную базу.
На цилиндрической части корпуса элемента (между крыльями) расположен датчик системы измерения параметров воздушного потока, знание, которых позволяет решить проблему шумоподавления.
Ранее акустические системы наведения в противотанковых боеприпасах такого типа не применялись в связи с большим уровнем шумов, возникающих при обтекании их набегающим потоком воздуха, и трудностями, связанными с обеспечением требуемой точности локации цели при наведении. В данном случае при создании акустического канала использованы новейшие методы обработки акустических сигналов, реализуемые в бортовом вычислителе на базе микропроцессора, а также конструктивные и технологические решения, позволяющие начать разработку и испытания акустических датчиков для самонаводящихся боевых элементов.
Хотя все зарубежные источники информации сообщают о наличии в ГСН боевого элемента двух рабочих каналов, существенно отличающихся друг от друга по длине волны, в них не содержится однозначных сведений о степени интеграции работы датчиков в составе ГСН. Если на начальном этапе полета при поиске цели работает только акустический канал, то в дальнейшем возможны два алгоритма комплексирования каналов.
В принципе каналы могут работать параллельно (тогда распознавание цели будет осуществляться при "суммировании" ее признаков, характерных для каждого канала) либо независимо (тогда каналы будут дополнять друг друга). Зарубежные специалисты считают, что в ВАТ наиболее вероятна практическая реализация второго варианта функционирования комбинированной ГСН. В противном случае обязательным условием возможности обнаружения бронетанковой техники было бы наличие "горячих точек" на объекте и одновременно шума гусениц и двигателя, то есть поражаемая цель обязательно должна находиться в состоянии движения или ее двигатели должны работать на холостом ходу. Был проведен ряд натурных испытаний ГСН для оценки возможности обнаружения неподвижных и движущихся объектов на полигоне ВМС в Чайна-Лейк (штат Калифорния). По заявлениям представителей министерства обороны США, испытания прошли успешно. BAT, имея массу 20 кг, длину 914 мм, диаметр 140 мм, поражает цели в сложных метеоусловиях: при низкой облачности, сильном ветре и при высокой запыленности атмосферы.
В соответствии с требованиями конгресса США о необходимости снижения расходов на создание противотанковых суббоеприпасов путем сокращения количества разработок армия США выбрала ВАТ в качестве основного для снаряжения не только ракеты MGM-137, но и кассетных головных частей "Блок-2" мод.2 (для ОТР ATACMS) и кассетных боевых частей TGW (для РСЗО MLRS).
Анализ эффективности использования кассетной головной части с боевым элементом ВАТ, проведенный армейскими специалистами США, подтвердил предположения, что он превосходит IRTGSM и TGSM по критерию "стоимость/эффективность". Стоимость его при серии из 10 тыс. составит 17 тыс. долларов (в ценах 1992 года). Совершенно противоположного мнения о перспективах использования ВАТ придерживаются английские военные специалисты, которые считают, что наиболее перспективным боевым элементом для снаряжения различных систем кассетного оружия является TGSM.
SADARM
Самоприцеливающийся боевой элемент SADARM разработан американскими фирмами "Aerojet" и "Alliant Techsystems".
Данный боеприпас предназначен для использования с помощью артсистем М109А5 и М198. Боевой элемент SADARM может использоваться в головных частях оперативно-тактических ракет ATACMS, в управляемой авиабомбе GBU-15, в управляемой авиационной ракете AGM-130 и авиационных кассетах, а также для снаряжения кассетных боевых частей снарядов РСЗО MLRS.
SADARM предназначен для поражения групповых бронированных целей на дальностях до 22км и содержит два самоприцеливающихся боевых элемента, каждый из которых оснащен боевой частью типа "ударное ядро" и комбинированным датчиком цели, включающим пассивный ИК и активно-пассивный радиолокационный (миллиметрового диапазона волн) каналы. Последний канал используется так же, как и высотомер. Парашютная система обеспечивает вертикальный спуск элемента со скоростью до 15 м/с и наклоном 25-30 от вертикали. Снаряд выстреливается в район нахождения скопления бронетехники, затем на высоте около 750 м происходит вскрытие корпуса и выброс кассетных элементов через донную часть. С помощью тормозного устройства гасится угловая скорость вращения элемента, после чего раскрывается ленточный парашют. СП БЭ в процессе снижения с помощью датчика цели сканирует местность по спирали. При попадании объекта в поле зрения датчика, включающегося на высоте 150-200 м, с помощью микропроцессора определяется ее положение и осуществляется подрыв БЧ. Площадь сканирования местности при начальной высоте 150 м составляет 18 тыс. кв. м.
Мощность БЧ SADARM достаточна для уничтожения самоходной артиллерии и бронетранспортных средств, ее теоретическая бронебойная способность достаточна и для пробивания верхней части орудийной башни большинства танков, особенно более ранних моделей. Реализацией программы НИОКР по совершенствованию СПБЭ SADARM занимается фирма "Aerojet". Улучшенный его вариант должен обладать более высокими ТТХ и иметь более низкую стоимость. Серийное производство этих СПБЭ запланировано на 2002 финансовый год, а поставка в артиллерийские части СВ - на 2003-й. По оценке зарубежных экспертов, новые боевые элементы будут характеризоваться прежде всего большей статистической вероятностью попадания (а значит, большей надежностью детектирования цели и вывода ее из строя). Этого можно добиться путем внесения двух относительно простых изменений в методику боевого применения и конструкцию СПБЭ. Во-первых, необходимо, чтобы он начинал активный поиск цели на большей высоте (около 165 м). Во-вторых, угол зависания СПБЭ относительно оси авторотирующего парашюта должен быть увеличен (до 38°), что позволит обозревать большую по площади зону. Усовершенствованная версия этого боевого элемента будет оснащаться и более мощной БЧ, повышая, таким образом, возможности поражения целей высокого уровня защиты.
При первоначальных испытаниях SADARM было выявлено много проблем. На сегодняшний день считается, что эти проблемы в значительной степени преодолены. По мнению американских специалистов, боевой элемент SADARM является одним из перспективных.
BONUS
155-мм кассетный снаряд BONUS с одноименным самоприцеливающимся боевым элементом для поражения бронетанковой техники разрабатывается фирмой "Bofors Defence" (Швеция) по контракту с управлением материально-технического снабжения вооруженных сил. Была выпущена и его морская версия, которая предназначена для использования орудием 155 мм, которое разрабатывает компания "Giat" для уничтожения наземных целей с военных кораблей в рамках теории "прибрежной войны".
Для перевода СПБЭ типа BONUS в режим авторотации и плавного снижения используются два малых выдвижных крыла. Аэродинамика этих крыльев обуславливает угловую стабилизацию с углом наклона 30-35° по отношению к вертикали снаряда. На заданной высоте (до 175 м) датчик-высотомер переводит бортовую электронную аппаратуру в поисковый режим. В процессе снижения со скоростью до 45м/с датчик СПБЭ сканирует зону площадью до 32000кв.м, в которой находится цель. Когда бортовой датчик детектирует и идентифицирует цель, из суббоеприпаса выстреливается боеголовка, действующая по принципу "ударное ядро", и наносит удар по выбранной цели сверху.
СПБЭ BONUS рассчитан на использование лишь одной ИК-головки самоприцеливания (многополосной, реагирующей на электромагнитное излучение в нескольких частотных диапазонах), что ограничивает возможности его применения в сложных метеоусловиях. Компания "Bofors Defence" заключила с французской фирмой "BAE Systems" контракт на доработку и производство 11000 ИК-датчиков к снарядам BONUS. Эти датчики образованы матрицей из шести ИК-детекторов на основе твердого раствора теллуридов кадмия и ртути.
В снаряде используется донный газогенератор, что обеспечивает заданную дальность стрельбы (до 35 км) при уменьшенной массе метательного заряда, которая позволяет снизить перегрузки, действующие на электронный узел элемента.
Поскольку по срокам эта разработка несколько опережает те, что ведутся в других европейских странах, фирма надеется на поступление дополнительных заказов. По заявлению представителей министерства обороны Швеции, в случае принятия снаряда BONUS на вооружение могут быть аннулированы программы разработки артиллерийских снарядов: кассетного "Арт-Стрикс" и управляемого BOSS.
О перспективности снаряда BONUS свидетельствует также тот факт, что начались интенсивные переговоры о совместной доработке, развертывании производства и закупке Францией до 30 тыс.выстрелов BONUS. В соответствии с обсуждаемым соглашением доля Франции оценивается в 354 млн.долларов.
В июле 1998 года шведское управление оборонными ресурсами (FMV) и французское главное управление вооружений ( DGA) одобрили предложения по продолжению производства самоприцеливающегося боевого элемента BONUS. С точки зрения американской комиссии по ценным бумагам и биржам, получение разрешения на серийное производство самоприцеливающихся боевых элементов стимулировало немалый (на 100 млн.долларов) контракт, который был подписан обеими компаниями.
Заказ на серийную поставку интеллектуальных боеприпасов был юридически оформлен на заседании совета директоров франко-шведского консорциума, что, по мнению зарубежных экспертов, позволяет надеяться на соблюдение графика выполнения работ и других основных параметров программы как FMV, так и DGA. В частности, выполнение заказа (по крайней мере, значительной его части) намечалось завершить в 1999 году. В конце года фирмы "Bofors Defence" и GIAT провели интенсивные консультации с потенциальными заказчиками самоприцеливающегося боевого элемента BONUS, которые проявили повышенный интерес к артиллерийским боеприпасам нового поколения.
Испытания BONUS показали его достаточно высокую эффективность: залпом из 36 таких снарядов в течение 15 с было поражено шесть из 18 танков, расположенных на площади 600х600 м.
ACED
155-мм кассетный снаряд TACED с тремя самоприцеливающимися боевыми элементами (в последнее время эту разработку в периодической печати стали называть ACED) создается во Франции с начала 80-х годов объединением GIAT и фирмой "Томсон - Брандт" по заданию командования сухопутных войск. Этап концептуальной разработки был завершен в 1989 году, что позволило фирме "Томсон - Брандт" представить снаряд ACED на выставке вооружения "Сатори-90".
В 1991 году были успешно завершены стрельбовые испытания снаряда с тремя инертными элементами, что дало возможность перейти к полномасштабной разработке. Выбор конструкции и компоновки снаряда и боевых элементов еще не завершен, а его демонстрационные испытания реально могут быть начаты лишь через несколько лет. В целях ускорения разработки и использования опыта создания снаряда SMArt-155 для участия в программе ACED в 1992 году были приглашены германские фирмы "Диль" и "Рейнметалл".
SMArt
155-мм кассетный снаряд SMArt-155 (Suchzunder-Munition fur die Artillerie-155) и одноименный самоприцеливающийся боевой элемент разработаны в Германии консорциумом GIWS (в него входят фирмы "Diehl" и "Rheinmetall").
СПБЭ снаряда SMArt-155 имеет три датчика индикации цели (миниатюрный радиолокатор, работающий на принципах как пассивной, так и активной локации, а также инфракрасный детектор ). Датчики функционируют одновременно, и на выходе измерительной системы формируется обобщенный образ цели. Для надежности сигналы, снимаемые с датчиков, обрабатываются процессором с помощью двух специальных алгоритмов сканирования, что позволяет СПБЭ не реагировать на ложные цели. В зарубежной печати об этих алгоритмах говорится, что именно на базе сигналов ИК-датчика синтезируется основное (тепловое) изображение цели. Радиолокационные активный и пассивный датчики миллиметрового диапазона образуют альтернативный канал самоприцеливания, чувствительный к металлической обшивке цели, а также к железобетонным перекрытиям инженерных сооружений.
Необходимые НИОКР и подготовка производственных мощностей к переходу на серийный выпуск были завершены в середине 1996 года. Во второй половине того же года "значительное количество" этих боеприпасов было передано в распоряжение германского федерального управления по оборонным технологиям и закупкам вооружений (BWB). Результаты полигонных испытаний на максимальную дальность специальная комиссия бундесвера признала удачными и рекомендовала принять этот боевой элемент на вооружение сухопутных сил. Бундесвер определил и программу производства этих снарядов (до 2003 года), согласно которой потребность в них сухопутных сил составляет 88 тыс. боевых и 18 тыс. учебных. Общая стоимость работ по программе составит 2,5 млрд марок.
К концу 1998 года было опробовано около 1 500 новых боеприпасов (в том числе 100 полностью снаряженных самоприцеливающимися боевыми элементами и 800 боеголовок). Кроме того, многократно проводились компьютерное моделирование и полигонные испытания отдельных подсистем и блоков самоприцеливающихся боевых элементов. Особое внимание обращалось на надежность функционирования бортовых высокочувствительных датчиков в процессе поиска замаскированных целей и активного противодействия противника (на местности, имеющей различный рельеф, и в любых климатических зонах).
Первая опытная партия новых боеприпасов была выпущена в начале 1999 года, а решение о переходе к полномасштабному производству было принято в августе того же года. Новый боеприпас SMArt-155 поступает в первую очередь в артиллерийские подразделения, имеющие на вооружении самоходные гаубицы PzH-2000 со стволом длиной 52 калибра, позволяющим вести стрельбу на дальность до 28 км.
Как свидетельствуют сообщения западной прессы, снарядом с самоприцеливающимися боевыми элементами типа SMArt заинтересовалось руководство ВВС Соединенных Штатов. Уже в июле 1997 года центром по МТО управления аэронавигационных систем (авиабаза Эглин) были внесены специальные пункты в контракт по технологической проработке и запуску в серию этих самоприцеливающихся боевых элементов.