Могут ли аэростаты защитить от дронов?

Могут ли аэростаты  защитить от дронов?

Концепция использования аэростатов для защиты наземных объектов от нападения с воздуха родилась более века назад.

Современные аэростатные системы противовоздушной обороны (ПВО) это прямое технологическое продолжение тактики, которая спасала крупнейшие мегаполисы Европы в XX веке.
Если сто лет назад аэростаты боролись с массивными самолетами, то сегодня их главная цель малоразмерные и низколетящие дроны.

Рождение воздушного заграждения

Впервые массовое применение аэростатов заграждения (АЗ) началось в 1915–1916 годах во время первой мировой войны.
Необходимость такой защиты  появилась из-за применения немецких тяжелых бомбардировщиков типа Zeppelin и Gotha, которые начали совершать ночные налеты на Лондон и Париж.

Тактика использования аэростатов.

На подступах к городам аэростаты поднимались парами, а между ними натягивался стальной трос.
Пилоты того времени летали без современных навигационных систем, исключительно визуально.
Появление невидимых в темноте стальных канатов на высотах до 2–3 км заставляло бомбардировщики подниматься выше.
 Это резко снижало точность бомбометания и делало самолеты легкой мишенью для зенитной артиллерии.

Аэростаты во время второй мировой

Своего пика тактика достигла в 1939–1945 годах. Воздушные заграждения стали неотъемлемой частью стратегической обороны.
Оборона Лондона (Операция «Diver»).
 Во время массированных атак немецких крылатых ракет Фау-1 (V-1) Великобритания развернула вокруг Лондона сеть из более чем 2 000 аэростатов. Ракеты Фау-1 летели по прямой траектории на низкой высоте (около 600–900 метров).
Аэростатные сети перехватили и уничтожили около 231 ракеты Фау-1, заставив остальные подняться на высоту, где их эффективно сбивали истребители RAF.

Защита Москвы.
 Небо Москвы защищал Московский корпусной район ПВО, имевший на вооружении сотни аэростатов заграждения.
Они поднимались в шахматном порядке на высоту до 4 км.
 За годы войны фашистские самолеты совершили более 120 столкновений с тросами советских аэростатов, большинство из которых закончились крушением бомбардировщиков.
На тросах крепились специальные мины, которые скользили вниз по кабелю при ударе крыла самолета и взрывались прямо на фюзеляже.

 Аэростаты и сверхзвук

После 1945 года, с появлением реактивной авиации, сверхзвуковых скоростей и высотных стратегических бомбардировщиков, классические аэростаты заграждения мгновенно потеряли актуальность.
Стальной трос больше не мог остановить самолет, летящий на высоте 12 000 метров со скоростью звука.
Оборонные ведомства практически полностью свернули эти программы, оставив аэростатам лишь роль метеозондов.

Ренессанс аэростатов на новом технологическом уровне

Сегодня военная история сделала виток. Современный военный конфликт с Украиной перенес воздушные угрозы из стратосферы обратно к самой земле.
 Появление тяжелых БПЛА дальнего действия («дронов-камикадзе») полностью изменило картину.

1. Дроны летят на скоростях 120–200 км/ч на высоте от 20 до 200 метров, то есть точно так же, как самолеты Первой мировой или ракеты Фау-1.

2. Из-за сверхмалой высоты, использования рельефа для маскировки под отражения от подстилающей поверхности, композитных, неметаллических корпусов с малой отражающей поверхностью , дроны пропадают с экранов наземных радаров ПВО.
Радары слепнут и не обнаруживают угрозу с воздуха.
 
Кроме того  сбивать дрон стоимостью несколько тысяч долларов ракетой ПВО стоимостью в миллион выглядит не логичным и экономически накладным.
Именно поэтому инженеры вернулись к опыту Второй мировой войны.

Но если раньше аэростат был просто механической преградой со стальным канатом, то в 2020-х годах он превратился в высокотехнологичный летающий дозор.
 
Теперь задачи аэростата не только поймать дрон в сеть,  но и поднять на высоту 500–1000 метров современный радар (РЛС) или комплекс РЭБ, «ослепляя» навигацию беспилотников за десятки километров до подлета к цели.

Защитить весь город аэростатами от дронов невозможно из-за огромной площади, однако их эффективно используют для точечного прикрытия критически важных объектов — промышленных предприятий и складов .

Аэростатные заграждения создают физический барьер и применяются как дополнение к другим средствам противовоздушной обороны.

Как это работает.

Превентивное обнаружение.

 Аэростаты, оборудованные радарами и камерами, способны выступать в роли высотных дозоров для раннего обнаружения атакующих БПЛА .
Если дроны прорываются через системы РЭБ и ПВО, а это возможно, потому что обычно атакует рой беспилотников, то в дело вступают системы последнего рубежа.

        Физическое заграждение последнего рубежа защиты промышленных объектов .

Аэростаты защиты поднимают на высоту до 300 метров тросы и сети .
Это как раз соответствует рабочим эшелонам полета большинства низколетящих ударных беспилотников .
Столкновение с такими тросами или прочной кевларовой сетью между аэростатами  разрушает конструкцию дрона или приводит к его падению до того, как он достигнет защищаемого объекта. Даже если дрон не разрушается, трос может намотаться на мотор, и БПЛА станет неуправляемым.


Ограничения для защиты аэростатами.

Перекрыть куполом все городское небо физически нереально .
Кроме того, сами аэростаты уязвимы.
Крупные и медленные объекты могут стать легкой мишенью для атак прицельным огнем или ракетами.
Еще одна уязвимость аэростатной защиты Зависимость от погодные условий, от ветра, гроз и обледенения. Это решаемые инженерные задачи, но все это сильно удорожает
Стоимость такой защиты.

Комплексные решения

На практике аэростаты сочетают с другими, более технологичными методами перехвата.

Самыми эффективными способами сегодня считаются системы радиоэлектронной борьбы (РЭБ), подавление сигналов связи, оптические лазерные установки и акустические радары .
Для защиты нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) и других промышленных предприятий от тяжелых БПЛА дальнего действия используются не единичные аэростаты, а  Специализированные Аэростатные Системы заграждения (АСЗ).
Они рассматриваются и внедряются как один из рубежей пассивной обороны .
 
Тяжелые дроны самолетного типа с массой от 100 до 500 кг обладают огромной кинетической энергией, поэтому концепция их перехвата аэростатами имеет жесткие инженерно-технические требования.

Эффективность аэростатных систем против тяжелых БПЛА для безопасности ТЭК и других промышленных предприятий.

Защита объектов ТЭК и других критических объектов промышленности строится не на базе одиночных аэростатов, а с помощью мобильных комплексов сетевого перехвата например, концепты систем вроде «Барьер».

Применяется принцип «воздушного невода».

Пара привязных газовых аэростатов поднимает и удерживает в воздухе сеть из высокопрочных синтетических шнуров (кевлар, сверхвысокомолекулярный полиэтилен) на высоту до 150–250 метров.
 Длина одного пролета сети может достигать 100 метров.

Сеть не обязательно должна физически остановить полутонный БПЛА на лету.
Ее задача нарушить аэродинамику и геометрию крыла.
При наматывании прочного шнура на винт или повреждении плоскости крыла БПЛА теряет ориентацию в пространстве, сваливается в штопор и детонирует на подлете, не долетая до цели - например, ректификационной колонны, резервуара или другого критического объекта.
Натянутые в небе тонкие высокопрочные сети практически не видны оптическим камерам и не считываются радиолокационными датчиками беспилотников. Дрон, идущий по запрограммированным координатам GPS/ГЛОНАСС или по оптическим ориентирам , не способен зафиксировать и облететь такую преграду.


Что ограничивает применение  аэростатов при защите крупных предприятий и НПЗ.

Применение аэростатов против тяжелых дронов ограничено жесткими технологическими рамками:

1. Если тяжелый дрон врезается непосредственно в удерживающий стальной трос или саму оболочку аэростата, высока вероятность детонации боевой части прямо в воздухе. Взрыв 50 кг взрывчатки уничтожит аэростатный пост, требуя его полной замены.
2. Погодные условия.

При постоянном ветре свыше 15-20 м/с удерживать защитную сеть на заданной высоте невозможно.
Шквал или зимнее обледенение могут прижать аэростаты к земле или вообще, оборвать их.

3. Завод или порт со всеми технологическими установками, эстакадами налива и резервуарными парками занимает километры площадей. Чтобы полностью закрыть его периметр «неводами», потребуется слишком плотная и дорогая сетка постов, которая начнет мешать технологическим процессам самого предприятия.

Аэростатные заграждения применимы для защиты предприятий в роли физического барьера последнего шанса или в качестве высотных платформ для радаров.

Они работают не отдельно, а в связке с комплексами РЭБ, системами обнаружения и стационарными инженерными сетками вокруг критических узлов.

Аэростатные системы это один из уровней защиты антидроновой защиты ПВО.
Это последний физический рубеж защиты и может успешно применяться против тяжелых дронов-камикадзе.