Dans l'article précédent, nous avons évoqué la problématique de la recherche de groupes d'attaque de porte-avions et de navires (AUG et KUG), ainsi que le pointage sur eux d'armes de missiles à l'aide de moyens de reconnaissance spatiale. Le développement de constellations orbitales de satellites de reconnaissance et de communication est d'une importance stratégique pour assurer la sécurité de l'État, cependant, la détection des porte-avions et des groupes de frappe navale (AUG et KUG) et le guidage des missiles anti-navires (ASM) à elles peuvent également être efficacement réalisées par d'autres moyens. Dans cet article, nous considérerons des complexes stratosphériques prometteurs qui peuvent être utilisés pour résoudre ces problèmes.
Satellites atmosphériques - dirigeables stratosphériques sans pilote
Dans l'article Renaissance des dirigeables. Les dirigeables en tant que partie importante des forces armées du XXIe siècle, nous avons examiné les domaines d'utilisation possibles des dirigeables sur le champ de bataille. L'un des moyens les plus efficaces de les utiliser est de créer des dirigeables de reconnaissance dotés d'une autonomie et d'un champ de vision colossaux.
Un exemple est le projet russe du dirigeable sans pilote "Berkut", conçu pour fonctionner à des altitudes d'environ 20-23 kilomètres pendant six mois. La longue durée du vol doit être assurée en raison du manque d'équipage et d'un système d'alimentation alimenté par des panneaux solaires. Les principales tâches supposées du dirigeable Berkut sont de fournir des relais de communication et de reconnaissance à haute altitude, y compris la détection et l'identification d'objets terrestres et marins.
La masse des équipements de reconnaissance pouvant être placés sur le dirigeable Berkut est de 1 200 kilogrammes, les équipements installés sont alimentés en électricité. Le dirigeable peut maintenir une position donnée similaire à un satellite géostationnaire. À une altitude de 20 kilomètres, l'horizon radio est d'environ 600-750 kilomètres, la superficie étudiée est supérieure à un million de kilomètres carrés, ce qui est comparable à la superficie du territoire de l'Allemagne et de la France réunies. Les stations radar modernes (radars) avec une antenne à réseau de phases active (AFAR) peuvent fournir une plage de détection pour des cibles de grande surface à une distance d'environ 500 à 600 kilomètres.
Les dirigeables peuvent aller plus haut. Quasi garantis, leur fonctionnement peut être assuré à une altitude d'environ 30 kilomètres, et la hauteur de montée atteinte des ballons météorologiques peut aller jusqu'à 50 kilomètres.
En 2005, les forces armées américaines ont annoncé l'ouverture d'un programme de construction de ballons et de dirigeables militaires ultra-hauts, qui devront opérer pratiquement à la limite inférieure de l'espace. La même année, l'Agence pour la recherche avancée pour la défense DARPA a effectué des travaux préliminaires pour façonner l'apparence d'un ballon de reconnaissance capable d'opérer à une altitude d'environ 80 km.
Quelles tâches peuvent être assignées aux dirigeables sans pilote à haute altitude?
Tout d'abord, il s'agit du contrôle des frontières étatiques de la Russie, y compris la mer. Les dirigeables à haute altitude pour la détection radar à longue portée (AWACS) peuvent détecter les missiles de croisière volant à basse altitude et leur attribuer une désignation de cible pour les avions de combat et les systèmes de missiles antiaériens (SAM), ce qui est impossible pour les radars fixes au-dessus de l'horizon (ZGRLS). Appliqués au contrôle des zones d'eau, les dirigeables sans pilote peuvent détecter les périscopes des sous-marins, de l'aéronavale, des navires monosurface, AUG et KUG.
Une autre option pourrait être le déploiement de dirigeables AWACS sans pilote "dans les eaux neutres" - dans des points clés des océans du monde et / ou dans la zone de visibilité des bases navales ennemies. La maintenance de ces dirigeables peut être effectuée par des navires spécialisés ou sur le territoire de pays amis/neutres.
Des dirigeables potentiellement sans pilote peuvent accompagner l'AUG immédiatement après que le porte-avions a quitté la mer. Certains dirigeables peuvent se voir attribuer des régions de contrôle dédiées, dans lesquelles ils doivent escorter « leur » AUG/KUG, en les transférant à certains endroits vers des dirigeables de la région suivante.
Bien sûr, les dirigeables encombrants sont une cible assez vulnérable pour les avions ennemis, mais il y a plusieurs nuances: d'une part, lorsqu'ils sont situés à l'intérieur de la frontière de l'État et à courte distance de celle-ci, la sécurité des dirigeables sans pilote peut être assurée par l'aviation de l'Air. Force (Air Force), tandis que nous fournirons un contrôle de surface à une distance d'environ 600-800 kilomètres de la frontière de l'État.
Deuxièmement, la capacité de fournir un suivi à une distance d'environ 500 à 600 kilomètres compliquera considérablement le travail de l'aviation ennemie basée sur des porte-avions, car soit l'organisation d'un service continu de combattants dans la zone de destruction du dirigeable par air-to- des missiles aériens seront nécessaires, ce qui à son tour entraînera une usure accélérée de la ressource des moteurs d'avion et augmentera le coût du temps de vol, ou les chasseurs devront être envoyés directement dans la période menacée, auquel cas le dirigeable peut quitter le zone touchée, même en tenant compte de sa faible vitesse.
Troisièmement, en cas de conflit réel, lorsque l'AUG se trouve dans la zone de visibilité du dirigeable de reconnaissance et à portée des missiles antinavires lancés depuis les SSGN, les combattants du porte-avions peuvent détruire le dirigeable sans pilote, mais ils auront nulle part où retourner. Et un tel échange peut être considéré comme tout à fait acceptable.
Si la hauteur d'exploitation des dirigeables sans pilote passe à 30 à 40 kilomètres, il deviendra encore plus difficile de les abattre et la portée de vision des moyens de reconnaissance embarqués augmentera considérablement.
Satellites atmosphériques - drones électriques à haute altitude
Les véhicules aériens sans pilote (UAV) à haute altitude avec une longue durée de vol deviendront un ajout aux dirigeables stratosphériques. On suppose que les drones stratosphériques alimentés par des moteurs électriques alimentés par des batteries et des panneaux solaires pourront rester dans les airs pendant des mois, voire des années.
Au vu du nombre de projets, les drones stratosphériques sont un domaine extrêmement prometteur. Tout d'abord, ils sont considérés comme une alternative aux satellites pour le déploiement de systèmes de communication (tant pour les applications civiles que militaires), ainsi que pour la surveillance et la reconnaissance.
L'un des projets les plus ambitieux est le drone SolarEagle (Vulture II) de Boeing, qui est censé fournir la capacité de relayer les communications et la reconnaissance, étant en permanence dans les airs pendant cinq ans (!) à une vingtaine de kilomètres d'altitude. Le projet est financé par l'agence DARPA.
L'envergure du drone SolarEagle est de 120 mètres, la vitesse maximale peut atteindre 80 kilomètres par heure. Les panneaux solaires du drone SolarEagle sont censés produire 5 kilowatts d'électricité, qui seront stockés pour les vols de nuit dans des piles à combustible.
Un autre drone électrique à haute altitude Solara 60 de Titan Aerospace, racheté par Google en 2014, est également conçu pour des vols longs à plus de 20 kilomètres d'altitude. La conception du drone Solara 60 comprend un seul moteur électrique avec une hélice de grand diamètre, des batteries lithium-polymère et des panneaux solaires. Google prévoyait d'acquérir 11 000 drones Solara 60 pour fournir des images en temps réel de la surface de la Terre et déployer Internet. Le projet a été suspendu en 2016.
En 2001, la NASA a testé le drone électrique à haute altitude Helios. L'altitude de vol était de 29,5 kilomètres, le temps de vol était de 40 minutes.
La Russie a des succès beaucoup plus modestes dans ce sens. NPO nommé d'après Lavochkin développe un projet d'UAV stratosphérique "Aist" LA-252 avec une hauteur de vol de 15-22 kilomètres et une capacité de charge de 25 kilogrammes. Les deux moteurs électriques sont alimentés par des panneaux solaires le jour et par des batteries la nuit.
La société du Tibre, en collaboration avec le Fonds pour la recherche avancée (FPI), développe le drone stratosphérique Sova capable d'opérer à une altitude d'environ 20 kilomètres.
En 2016, le prototype du drone SOVA a volé 50 heures à 9 kilomètres d'altitude. Malheureusement, le deuxième prototype d'une envergure de 28 mètres s'est écrasé lors des essais en 2018. Le deuxième prototype était censé passer 30 jours en vol sans escale, atteignant une altitude de 20 kilomètres.
Les inconvénients de presque tous les projets existants de drones électriques stratosphériques peuvent être attribués à la faible valeur de la charge utile - au mieux, elle est de plusieurs centaines de kilogrammes. Cependant, même la capacité d'emport actuelle permet de placer des équipements de reconnaissance optique et/ou des équipements de reconnaissance électronique (RTR) sur des drones électriques à haute altitude.
En revanche, ce type d'avion n'en est qu'au début de son développement. Les progrès dans le domaine des batteries et des moteurs électriques permettent de parler d'aviation commerciale de passagers, et la diffusion de l'énergie verte contribue à un grand nombre de travaux pour améliorer l'efficacité des cellules solaires. Les drones équipés de piles à combustible à hydrogène montrent d'excellents résultats.
Il ne faut pas oublier les progrès dans le développement des matériaux composites qui permettent d'augmenter la résistance du corps de l'avion tout en réduisant le poids et en réduisant la signature radar, ainsi que les technologies d'impression 3D qui permettent de fabriquer des pièces monolithiques légères et durables avec un complexe structure interne, dont la production par des méthodes traditionnelles impossible.
Ensemble, cela permet de compter sur l'apparition de drones électriques à haute altitude - en réalité des satellites atmosphériques avec une capacité d'emport accrue et une autonomie de vol pratiquement illimitée.
De même que la réduction de la taille et de la complexité de la production des satellites terrestres artificiels (AES), ainsi que le coût de leur lancement, entraînent une augmentation rapide de leur nombre en orbite, l'amélioration des drones stratosphériques peut conduire à un effet similaire dans la stratosphère, lorsqu'à un certain moment dans le ciel se trouveront des dizaines de milliers de drones électriques à haute altitude qui relaient les communications, effectuent des observations météorologiques, de la navigation, de la reconnaissance et résolvent un grand nombre d'autres tâches commerciales et militaires.
Qu'est-ce que cela signifie pour nous en termes de suivi de l'AUG / KUG ? Le fait qu'il ne sera pas si facile de trouver un drone de reconnaissance parmi un grand nombre d'avions pilotés, de drones civils et militaires de différents pays et à des fins diverses.
Par rapport aux avions de reconnaissance habités, aux autres types de drones et aux dirigeables stratosphériques, les drones électriques à haute altitude devraient être nettement moins visibles. Leur signature thermique est pratiquement absente, et la signature radar est insignifiante et peut être réduite à l'aide de solutions appropriées.
conclusions
Les dirigeables stratosphériques et les drones électriques à haute altitude peuvent constituer le « deuxième échelon » des systèmes de reconnaissance et de désignation de cibles, complétant les capacités des satellites de reconnaissance et capables de neutraliser en grande partie les « points noirs » dans la question de la détection des AUG et des KUG.
Comme les moyens de reconnaissance orbitaux, les dirigeables stratosphériques et les drones électriques à haute altitude seront extrêmement efficaces en tant que moyens de reconnaissance non seulement pour la Marine, mais aussi pour d'autres branches des forces armées.
Il convient de garder à l'esprit qu'une condition importante garantissant l'opérabilité des dirigeables stratosphériques et des drones électriques à haute altitude est la disponibilité de systèmes mondiaux de communication par satellite - ce n'est que dans ce cas qu'ils pourront fonctionner à distance des frontières nationales de la Russie..
