Афганит (активная защита)

«Афганит» — российский комплекс активной защиты (КАЗ), обладающий дальними радарами и оптическими пеленгаторами предупреждения об угрозах, поэтому используется также для разведки наземных и воздушных целей, а также в сценариях не только защиты бронетехники, но и в атакующих действиях. Устанавливается в полном варианте на машинах семейства Армата (танк Т-14, БМП Т-15 и другие). Отдельные компоненты «Афганит», такие как система уничтожения снарядов, применяются и на других ББМ, например, «Курганец-25».

«Афганит» включают в себя интеграцию системы управления огнём для агрессивного огневого ответа в случае нападения на защищаемую бронетехнику. В том числе активная система защиты управляет автоматическим поворотом башни в сторону подлетающего боеприпаса для разворачивания в его сторону более мощной брони и средств защиты, а главное — нанесение удара по расчёту ПТРК, так как по траектории полёта ракеты может вычислить место её пуска.

Обзорный радиооптический радар комплекса «Афганит» состоит из четырёх АФАР-панелей импульсно-доплеровского радара и интегрированных с ним ультрафиолетовых пеленгаторов. За счёт интеграции со средствами инфракрасного и ультрафиолетового наблюдения «Афганит» имеет повышенную устойчивость к РЭБ и также может находиться только в пассивном режиме с включёнными камерами, но с выключенным радаром для маскировки.

Комплекс безопасен для окружающей пехоты, так как ориентирован на вывод из строя ракет больше средствами дымометаллических завес и средствами РЭБ.

«Афганит» также обладает возможностью управления роботизированной пулемётной установкой для уничтожения подлетающих боеприпасов.

«Афганит» может обнаруживать даже снаряды, атакующие бронетехнику, за счёт дополнительных двух высокоскоростных доплеровских радаров ближнего действия.

Радар КАЗ

• АФАР

• Снимок радара Softkill для постановки завес. Виден толстый кожух для длинноволнового радара. Эксперты по-разному оценивают то, является ли видимый кожух рабочим или сверху надета еще крышка для защиты радара и оптики спаренного УФ-пеленгатора на марше

Согласно техзаданию Минпромторга, на комплексе «Афганит» используется радар на активной фазированной антенной решётке, сделанный по той же технологии, что и у истребителя пятого поколения Су-57 — на низкотемпературной керамике для Ка-диапазона 26,5—40 ГГц (LTCC-технология). Особенность технологии АФАР на LTCC — в умеренной стоимости радара и надежности. АФАР-радар состоит из 4 LTCC-панелей на башне танка и обеспечивает наблюдение за целями на 360 градусов без вращения радара.

Виктор Мураховский заявил, что назначение радара двойное: «есть два варианта применения — в составе системы управления огнём либо как комплекс активной защиты». Указание в сообщениях разработчиков на «динамические», то есть движущиеся, цели говорит о том, что радар работает за счет «эффекта Доплера». Иными словами, это импульсно-доплеровский радар на технологии АФАР, который тем лучше видит цель, чем быстрее она перемещается.

АФАР-радары «Афганита» сделаны по той же технологии, что и антенны в большинстве смартфонов на LTCC-технологии, то есть антенна и «плата» для крепления чипов «нарисована» в закалённом стекле медными дорожками. Для радаров обычно панель развернута стеклянным основанием с «нарисованными антеннами» ячеек в сторону объекта наблюдения, сами ячейки АФАР реализованы в слоях LTCC-пластины.

На Афганите используются радары разных типов для постановки мультиспектральных завес (softkill) и для поражения угроз из мортир (hard kill). Радары визуально отличаются защитными кожухами из-за специализации и разной длины волны. Круговые радары Softkill с низкой угловой точностью в длинноволновом диапазоне используют толстые радиопрозрачные кожухи более 3 см толщиной и эти радары нечувствительны к налипанию грязи и наличию воды на кожухе. Современные материалы позволяют сделать такой кожух устойчивым против стрелкового оружия, мелких осколков и зажигательных средств при толщине уже от 1,5 см. Радары для Hardkill из-за короткой длины волны в Ка-диапазоне могут использовать только сложные и дорогие кожухи, поэтому на «Курганец-25» они не установлены на противоснарядные радары. Усложнение конструктива кожухов связано с тем, что коротковолновый диапазон не допускает покрытие антенн ячеек материалом толще нескольких миллиметров. Поэтому используются маски с прорезями для щелевых антенн ячеек АФАР. Также должны быть продуманы технические решения для удаления попавшей на радар воды.

Для радаров КАЗ ориентированных выставление завес (soft kill) обычно используется широкая диаграмма направленности 60-90° с дешевыми малоэлементными АФАР (8-12 ячеек) в длинноволновых диапазонах, так как такое устройство кроме дешевизны имеет лучшую помехозащищенность не реагируя на мелкие пролетающие осколки. Для hard kill радара Афганита заявлен Ка-диапазон, что соответствует узкой диаграмме направленности с теоретической точностью до 5 угловых минут (0,29°) и имеющий до 128 ячеек. На практике для сходных РЛС как «Кредо-1Е» удаётся достигнуть точности порядка 10 м по дальности и 0,1°

Известный эксперт в бронетехнике полковник Михаил Тимошенко, имеющий доступ к разработке, заявил об способности радара «Афганита» отслеживать одновременно до сорока наземных «динамических» и двадцати пяти «аэродинамических» воздушных целей на дистанции до 100 км, что в дальнейшем перепечатали многие СМИ и это вызвало большую дискуссию специалистов. Однако эксперт не указывал для цели с какой ЭПР возможна такая дальность работы. Сравнимые малогабаритные АФАР радары как «Фара» и «Кредо-1Е» показывают дальность обнаружения 4-40 км в зависимости от того цель танк или танкер. Но данные радары не являются доплеровскими, как радар Афганита, поэтому следует учитывать, что дальность обнаружения зависима также от скорости объекта: неподвижные объекты даже рядом с Арматой игнорируются радаром, но объекты на большой дальности и с высокой скоростью наблюдаются намного лучше, чем на радарах не использующих Эффект Доплера. Следует также учитывать прогресс современных технологий, если АФАР радары с устаревшей электроникой для узкой диаграммы направленности обязательно требовали большое число ячеек, то АФАР радар управляемый современным компьютером использующий метод «цифрового диафграмирования» позволяет добиться высокого коэффициента направленного усиления антенны даже на радаре с небольшим числом ячеек.

Ранее производители радаров для КАЗ до выхода «Афганита» даже боролись с дальностью обнаружения целей, снижая как можно больше мощность и дальность радара. В КАЗ «Арена» был встроен режим снижения мощности импульсов по мере подлета боеприпаса. Но все такие меры в целом оказывались малоэффективными против сверхчувствительных антенн систем радиотехнической разведки и в особенности самолётов ДРЛО, которые автоматически вычисляли позиции танков на большой дистанции сразу же после включения ими радаров КАЗ даже со слабым сигналом. В концепции Т-14 решили не бороться с этим, а сделать недостаток достоинством, то есть усилить мощность РЛС, сделав её ещё более заметной, но превратив её в средство разведки целей в сценарии «сетецентрической войны», для выдачи целей на уничтожение в первую очередь другим боевым машинам.

Оптические приборы наблюдения

• Инфракрасные и ультрафиолетовые камеры «Афганита»

• Версия трактовки расположения приборов Афганита с задней части башни Т-14

• Эксперты спорят об том являются ли обзорные камеры Т-14 совмещенными с УФ-пеленгаторами и пытаются это определить по материалам используемой оптики

• Еще одна версия трактовки расположения приборов Афганита.

Ультрафиолетовые пеленгаторы

Разработчики также к инфракрасным камерам добавили ультрафиолетовые пеленгаторы производства ОАО «Катод», которые более надежны для определения пусков ракет по Т-14/Т-15. Ультрафиолетовый пеленгатор намного надежнее определяет полет ракет или авиации по выхлопу двигателей, так как реагирует не на само тепловое излучение и поэтому игнорирует и тепловые ловушки. Ультрафиолетовая камера использует эффект образования небольшого количества плазмы, то есть ионизированного газа, от работы ракетных и авиационных двигателей. Плазма легко наблюдаема в ультрафиолетовом спектре за счет фотонов с длиной волны в интервале 250—290 нм.

По заявлению разработчиков ультрафиолетовый пеленгатор является не УФ-камерой с матрицей, а фотокатодом. Фотокатод — это прибор где происходит выбивание электронов фотонами с подложки. ОАО «Катод» использует интегрированные фотоумножители для фотокатодов. Наличие фотоумножителя с усилением примерно в 1,5-3 млн раз позволяет ОАО «Катод» использовать довольно компактный объектив из искусственного сапфира диаметром всего 1,8 см по сравнению с менее чувствительными матричными УФ-пеленгаторами MUSS потребовавших крупных объективов. Ультрафиолетовый пеленгатор Афганита является развитым прибором для своего класса и может вычислять траекторию движения ракет. Хотя фотокатод не является матрицей и не видит «картинку» окружающего пространства, но по изменению яркости свечения может вычислять скорость объекта по направлению к танку. Ультрафиолетовые фотокатоды ОАО «Катод» имеют очень высокую устойчивость к ударному воздействию до 300g, поэтому надежны в условиях реального боя.

Ультрафиолетовые пеленгаторы не являются самодостаточным детектором ПТУР и заменой радаров. Сами конструкторы ОАО «Катод» подтверждают наличие «небольших радаров» в «четырёх местах». В условиях пыли, снега, дождя и тумана оптические пеленгаторы теряют работоспособность, чтобы было установлено ещё по опыту КАЗ «Веер-2». Оптические пеленгаторы в нормальном режиме помогают радарам отсеять различные помехи как пролетающие мимо осколки и уменьшить вероятность ошибочного срабатывания КАЗ, самостоятельная работа пеленгаторов возможна только в сценарии сильного РЭБ подавляющего радары КАЗ или при маскировке.

Хотя текущие источники указывают на наличие ультрафиолетовых пеленгаторов Афганита, но не указывают на их точное расположение. Однако УВЗ на техническом форуме «Армия-2015» показало модель Т-14 со снятыми крышками на радарах. Некоторые обозреватели на основании данной модели построили свою реконструкцию приборов танка под крышкой радара и утверждают, что УФ-пеленгатор и другие оптические датчики как приемник лазерного излучения находится там же. Наличие походной крышки на радаре может быть связано не с защитными функциями, а соображениями секретности, так как по внешнему виду радара можно оценить его длину волны и следовательно параметры устойчивости к РЭБ, а внешний вид оптических датчиков позволяет оценить в каких длинах волн они работают, что позволяет вероятным противникам разрабатывать контрмеры ориентируясь на ТТХ радаров и оптических датчиков Афганита, но в данный момент определить их невозможно из-за маскировочного покрытия приборов.

Инфракрасные HD-камеры обзора на 360°

Ультрафиолетовым фотокатодам для определения факта полета ПТУР не требуется его изображения, так как в естественной природе не существует источников излучения в длинах волн 250—290 нм, кроме как ионизированной плазмы из двигателей. Поэтому даже единственный фотон в данной длине волны будет идентифицировать угрозу.

Для наблюдения угроз в инфракрасном диапазоне требуются матрицы высокого разрешения. По мнению западных экспертов, Афганиту доступно 6 инфракрасных камер кругового обзора, построенных на микроболометрах. Западные эксперты считают, что МО РФ через подставные фирмы закупило минимум 500 самых совершенных микроболометрических ИК-матриц Thales для установки их на первую партию Арматы Т-14. Между тем, самые обычные ПЗС-матрицы имеют чувствительность в ближнем ИК-диапазоне до 1000 нм, поэтому в бытовых камерах даже принудительно отсекается[что?] ИК-фильтром, поэтому в любом случае обзорные камеры Арматы имеют функцию инфракрасного зрения независимо от используемого типа матриц.

Эксперты ОАО «Катод» сообщили, что пытались использовать инфракрасный канал для обнаружения ПТУР. Определение факта полета ПТУР без помех в условиях без боя и пуска ракеты из засады происходило стабильно. Однако, конструкторы столкнулись с недостатками инфракрасных камер и необходимостью их дополнения ультрафиолетовым фотокатодом для сценария пуска ПТУР во время боя, так как в условиях взрывов и пожаров инфракрасные камеры получают множество помех, в то время как в ультрафиолетовом диапазоне даже после взрыва образование плазмы очень кратковременно и даже такие помехи несущественны.

Чувствительность оптических приборов Афганита к лазерному облучению

Источники подтверждают способность Афганита реагировать на лазерное облучение. Определение лазерного облучения современными дальномерами танка является очень сложной технической задачей, так как разработчики прицелов стараются использовать лазеры в диапазонах волн, где их очень сложно идентифицировать. В самых совершенных лазерных прицелах это ультрадлинноволновый углекислотный лазер, работающий в дальнем инфракрасном диапазоне от 9,4 до 10,6 мкм, к которому нечувствительны обычные ИК-приборы без охлаждения, и который обладают возможностью работы сквозь дым и туман.

Государственный заказ на материалы для датчиков лазерного облучения размещен в АО «Гиредмет» с организацией серийного производства датчиков на базе ЗАО "НПЦ «Реагент». Технология материалов CdHgTe, обеспечивающая чувствительность к длинноволновым лазерам в диапазоне 3-5 и 8-12 мкм[что?]. Устройство является фотовольтаическим детектором длинноволнового лазерного ИК-излучения, работающим на термоэлектрическом охлаждении на элементе Пельтье. Конструкторы опубликовали фотографию внутреннего устройства датчика. Датчик выполнен в корпусе ТО-39 с диаметром окна 6,8 мм, поэтому относится к датчикам с микрообъективами, похожими на аналогичные устройства Thales.

Инфракрасные обзорные камеры на базе матриц на микроболометрах довольно давно применяются в решениях по обнаружению даже не просто факта облучения лазером, а и угловой позиции источника лазерного облучения, так как способны наблюдать его как обычный световой источник, при этом такая матрица сконструирована для наблюдения инфракрасных лазеров в интервале 0,9-1,7 мкм. При использовании ПЗС-матрицы с «обратной засветкой» диапазон работы камеры - 0,2-1 мкм.

Комбинированный электронно-оптический радар устойчивый к РЭБ и помехам

Хотя импульсно-доплеровские радары лучше защищены от подавления, наличие по-разному сконструированных радаров softkill и hardkill, работающих в разных диапазонах волн и имеющих кардинально разные диаграммы направленности, ещё больше усложняет подавление Афганита с помощью средств РЭБ. Тем не менее, новейшие средства РЭБ могут усложнять работу радаров. Наличие дополнительного ультрафиолетового канала информации позволяет Афганиту работать даже в условиях сильного радиопротиводействия. Ультрафиолетовые пеленгаторы позволяют игнорировать помехи от пожаров и тепловых ловушек, а также легко отличать пролетающие осколки от реальных РПГ и ПТУР. Наличие развитых оптических средств обнаружения угроз позволяет в целях маскировки отключать и основной АФАР радар до начала боя.

Таким образом, компьютер Т-14 получает данные скорее от комбинированного электронно-оптического радара, наблюдая объекты сразу в видимом, двух инфракрасных, ультрафиолетовом и радиодиапазонах.

Уточнение координат атакующих объектов

Компактные обзорные камеры и радары на Армате имеют ограниченную точность около 0,08°, которой достаточна, если только нет активных радио- и оптических помех. Для уточнения координат и более точной идентификации обнаруженного подозрительного объекта на башне с пулеметной установкой имеется панорамный прицел с независимым от оси пулемета вращением на 180° с высокочувствительной и высокоточной инфракрасной системой с криогенным охлаждением производства Казанского оптико-механическом завода. С инфракрасной камерой спарена камера в видимом спектре света, дальний ультрафиолетовый пеленгатор и лазерный дальномер. Вместе с пулеметной установкой панорамный прицел способен вращаться на 360°. Некоторое представление о совместном движении механики можно получить на примере демонстрации аналогичного устройства из спаренного пулемета с панорамным прицелом компании Raytheon. Современные ПТУР имеют скорости около 200 м/с и достигают танка за 5—15 секунд, и поэтому панорамные прицелы с пулеметом успевают развернуться и обследовать подлетающий объект.

Конструкторы заявляют, что роботизированная пулеметная установка Т-14, работающая по АФАР-радару и ИК/ультрафиолетовому/оптическому прицелу, способна эффективно обстреливать подлетающие боеприпасы даже на высоких скоростях, включая даже снаряды, правда, не называя вероятности поражения таким методом. При этом уничтожение ракет из скорострельных зенитных пушек и пулеметов достаточно часто применяется на практике (см. Шилка, Панцирь-С1, Кортик), но такие системы, обычно построенные на скорострельной зенитной пушке 2А38, имеют скорострельность в 3,5 раза выше, чем у пулемета Корд, используемого Афганитом. Однако скорость полета ПТУР также существенно ниже ракет других видов и обычно в пределах 180 м/с на завершающем отрезке полета даже для лучших ПТУР, таких, как Javelin.

Активная защита от снарядов и специализация радаров Афганита по задачам

На Т-14 установлена активная защита «Афганит», которая не только обеспечивает перехват кумулятивных гранат и ПТУР, как и другие активные защиты, но и обладает достаточным быстродействием и точностью для перехвата подкалиберных бронебойных снарядов (БПС). Эксперты журнала Defense Update при анализе системы на Т-14 указывают на то, что она состоит из поражающих и маскирующих элементов. Поражающие элементы расположены в мортирах под башней, которые многие эксперты считают аналогичными 107-мм мортирам КАЗ «Дрозд-2».

В целом, расположение 4 панелей АФАР радара активной защиты «Афганит» напоминает расположение 4 панелей радара «Elta EL/M-2133» из активной защиты «Трофи». Однако известно, что «Трофи», а также её аналоги, такие, как Quick Kill и Iron Fist, хотя и способны определить пуск снаряда по танку, но не способны перехватывать снаряды из-за того, что радар, адаптированный за слежением за ракетами, летящими со скоростями порядка 250 м/с, не обладает достаточным быстродействием против подкалиберных снарядов, летящих со скоростями 1800 м/с для своевременной отдачи команды на пуск разрушающих элементов, так как для этого требуется время реакции менее 0,0005 сек. По мнению «Defense Update», выстрелом из мортир в передней полусфере управляют два дополнительных ассистирующих сверхбыстродействующих радара на башне танка для короткой дистанции, которые определяют, что снаряд вошел в зону поражения КАЗ, что и позволяет отражать даже БОПС.

Основная причина разнесения радаров по ролям для завес (soft kill) и для разрушающих элементов (hard kill) - это не только скорость реакции радаров, но и разная оптимальная диаграмма направленности радаров, а также точность измерения расстояния до угрозы. Для радаров, оптимизированных для постановки завес, не требуется точно определять угловое положение угрозы, а только её наличие в своем секторе, поэтому диаграмма направленности может достигать 90°, также не требуется точно измерять расстояние до угрозы и её скорость, поэтому используются длинноволновые радары S- или L-диапазона с небольшим числом ячеек около 8-12 штук. Большая длина волны также делает радар Softkill более устойчивым к случайным срабатыванием, так как он не видит предметы меньше 1/4 длины своей волны, поэтому радар S- или L-диапазона не реагирует на пули и осколки размером до 5 см. Фильтрация помех является одной из самых серьезных технических задач для КАЗ. Длинноволновые радары почти всегда используются под защитным покрытием в 1,5-3 см, поэтому их устройство под ним визуально определить сложно. В открытых источниках есть фотографии радара S-диапазона для КАЗ Iron Fist RPS-10. По внешнему виду данного радара можно судить о том, как примерно выглядит радар для постановки завес Афганита.

В то время как для радаров, разработанных для поражения угрозы встречным боеприпасом, требуется точное определение углового положения БОПС или ПТУР и поэтому диаграмма направленности такого радара может быть до 0,1° с использованием до 128 ячеек, и такие радары - коротковолновые в Ка-диапазоне для точного измерения расстояния и скорости угрозы. Отметим, что несмотря на меньшее на порядок число ячеек АФАР, радары Soft kill могут иметь более крупные излучатели, чем у радаров Hard kill, так как размеры антенн прямо связаны с длиной волны.

В целом похожее на Афганит техническое решение класса hard kill было предложено в разработке TRW (подразделение Northrop Grumman Corporation), но не доведено до серийной системы:

Различие TRW и Афганита в том, что в TRW такой высокоточный сценарий управлениям временем подрыва использовался для поражения ПТУР даже в «сотнях метров» от танка, а в Афганите используется для высокоточного выбора времени подрыва в первую 1/4 БОПС в нескольких метрах. Также конструктивное различие TRW и Афганита может быть в том, что в Афганите разрешена основная проблема TRW, Арены и других КАЗ класса Hardkill — слишком высокая стоимость радара с большим числом ячеек, что делало экономически сомнительным приобретение такого комплекса военными. Вместо этого радар может быть упрощенной конструкции из небольшого числа ячеек, а в поражающем элементе может быть применен простейший аналоговый радиодальномер, напоминающий аналогичный элемент в КАЗ «Заслон». В пользу этой версии говорит сравнительно небольшое количество из 12 щелей в защитном кожухе радара, который, дублируя щелевые антенны ячеек АФАР, позволяет сосчитать число ячеек.

Эксперты НИИ Стали опубликовали обзорный материал по своим исследованиям КАЗ для поражения снарядов, в котором указали ряд дополнительных деталей и результаты как удачных, так и неудачных испытаний комплексов КАЗ, рассчитанных на уничтожения снарядов. Часть обозревателей указывает на прямую связь результатов данных экспериментов с работой Афганита. В данном материале эксперты указывают, что натурными испытаниями доказано, что для эффективного воздействия на монолитные БОПС требуется:

Такой конструктив с тщательным расчетом упреждения подрыва поражающего БОПС элемента необходим потому, что существенное снижение бронепробиваемости на 80 % достигается только при попадании в первую 1/4 стержня БОПС с приданием ему вращательного импульса, что вызывает удар об броню «плашмя». Снижение бронепробиваемости при попадании осколков в среднюю часть БОПС не превышает 20 %. Поэтому наличие дополнительного датчика упреждающего подрыва является обязательным. В то же время для таких «сегментированных» БОПС как DM63 это не является обязательным, так как они состоят из отдельных сегментов, вставленных в друг друга, что улучшает их борьбу со встроенным динамическим бронированием, таким, как «Реликт», но ухудшает устойчивость к противоснарядным КАЗ, так как такие БОПС разрушаются на сегменты при попадании осколков КАЗ в любую точку.

Сочетание двух разных радарных систем Афганта может показаться избыточным и слишком дорогим, если не учитывать следующие факторы:

Ослепление дымометаллическими завесами

История создания «ослепляющих» комплексов активной защиты

Акцент в систему защиты от ПТУР через систему постановки завес (СПЗ) связан с проблемой безопасности оборудования танка и окружающей пехоты рядом, а также более высоким процентом эффективности отражения ПТУР.

До Афганита в мире создано более 50 комплексов КАЗ, но из серийных КАЗ существуют только Дрозд и Трофи. Отказ военных от принятия на вооружение старых КАЗ был связан с массой причин и концепция Афганита является ответом на них:

Решение указанных проблем доступно для систем ослепления ПТУР (Soft kill), к которым относится система постановки завес Афганита, которые безопасны для своей пехоты и техники, имеют выше вероятность отражения атаки ПТУР, а также позволяют укрыть танк от одновременной атаки сразу несколькими противотанковыми средствами.

• Концепция Афганита

• Концепция «Афганита» по защите от ПТУР

• Концепция «Афганита» по противодействию гранатомётчикам

• Пример постановки аэрозоли подрывом шашек

Ослепляющий КАЗ из дымометаллических аэрозолей, заметив по радарам и оптическим пеленгаторам ПТУР и распылив всего 2 кг самого дешёвого аэрозоля из смеси песка и металлических опилок, создает непрозрачное во всех спектрах облако, которое закроет поверхность земли примерно на 2000 м² площади. Сама площадь «Арматы» - около 32 м², то есть, вероятность «слепого попадания» Javelin - не более 1,6 %. В случае «Трофи» — 10 % промахов и более. При этом модернизация разрушающих КАЗ — весьма дорогостоящее мероприятие и повышение эффективности от замены оборудования может быть невелико. В то же время ослепляющие КАЗ имеют большой потенциал увеличения эффективности за счет использования более совершенных аэрозолей на нанотехнологиях из микроскопических шариков и нитей, а также применения гранат с инфракрасными и радиоловушками

Постановка дымометаллических аэрозольных завес, непрозрачных для инфракрасных и радиолокационных ГСН, не представляет технической проблемы и давно используется на практике, например, во французском танке «Леклерк». Аналогично выглядит постановка аэрозольной завесы и «Афганитом». Но техническую сложность представляло то, что аэрозольному облаку нужно время, чтобы оно раскрылось, так как за 1—2 секунды ПТУР преодолевает порядка 200—500 м и нужны средства обнаружения ракет на большей дистанции, чем в обычных КАЗ. Поэтому ранее использовался такой защитный метод либо по команде людей по визуальному наблюдению обстановки, либо как реакция на облучение танка лазером, как, к примеру, в «Штора-1» или «Леклерке». Но такой метод не работает, если лазер наведения направлен чуть выше танка, как в ПТРК «Корнет» или ракета имеет собственную ГСН, такую, как Javelin.

Следующим шагом была попытка создания дальнего обнаружения ПТУР ультрафиолетовыми пеленгаторами для последующей постановки завес на немецкой MUSS. Такой же принцип используется и в «Афганите», но одного ультрафиолетового пеленгатора недостаточно для надежной работы, так как такой пеленгатор не может видеть сквозь дым и туман, поэтому дальше пяти прототипов на БМП Пума немецкая разработка не пошла. Затем были эксперименты с инфракрасными пеленгаторами ПТУР в AMAP-ADS, способными видеть сквозь дым, но дальность надежного обнаружения ПТУР оказалась невелика, поэтому систему превратили в разрушающий КАЗ. В швейцарской AvePS впервые совместили ИК-пеленгаторы и РЛС, но дальность оказалась опять мала, систему превратили в разрушающий КАЗ и она осталась на уровне прототипа. В «Афганите» впервые совместили ультрафиолетовым пеленгаторы, инфракрасные камеры и АФАР-радар повышенной дальности для КАЗ, что позволяет довольно надёжно определять ПТУР на большой дистанции хотя бы одним из способов и поэтому надежно ставить аэрозольные завесы.

Ослепляющая система повышает эффективность разрушающих элементов КАЗ. Например, «Javelin» снижается перед заходом на цель под острым углом около 13° и в случае ослепления ракеты «Афганитом», и, как следствие, невыполнения маневра для выхода на угол атаки 60° перед самим поражением цели, то под таким же углом 13° ракета может попасть в сектор разлёта осколков гранат КАЗ.

Перед разбором типов завес и используемых радио- и инфракрасных помех и ловушек следует отметить, что, в отличие от старых танков, «Афганит» использует управляемые установки метания гранат с таким содержимым. Это позволяет меньшим расходом аэрозоля и ловушек добиваться большего эффекта за счёт того, что они расставляются не вокруг танка, а между танком и ПТУР. Кроме этого, «Афганит» имеет вертикальные пусковые установки гранат завес для более качественного закрытия верхней полусферы над танком.

Дымометаллические завесы

Обычная дымовая завеса, получаемая горением как от дымовых шашек ЗД6, из-за сокращенного интервала маскирования 0,4-0,76 мкм прозрачна для инфракрасных и радиолокационных ГСН, а также требует 10-20 секунд для постановки, поэтому непригодна для ослепления ПТУР. Аэрозольные гранаты для блокирования ПТУР с инфракрасными ГСН как 3Д17 уже приняты на вооружение ВС РФ и обеспечивают перекрытие видимости танка включая далекий инфракрасный диапазон 0,4-14 мкм, а также постановка завесы занимает всего 3 секунды. Следует отметить, что данная версия гранаты используется в старом комплексе «Штора-1» и таких высоких характеристик удалось добиться путем быстрого прогорания специального химического состава без распыления металлических частиц. Разработчики «Афганита» заявляют ещё более прогрессивную технологию металлизированных аэрозолей - быстрое создание «дымометаллического облака» путём подрыва аэрозольных гранат, которое непрозрачно в видимом, инфракрасном и микроволновом радиодиапазонах. Данная технология имеет более высокие ТТХ и позволяет использовать разные виды металлизированных наполнителей в аэрозолях.

Завеса из толченого песка с металлическим порошком

Самым дешёвым средством является распыление взрывом тротиловой шашкой аэрозоли из алюминиевого порошка и толченым в пыль песком Дело в том, что алюминиевый порошок в виде микрочешуек размером около 0,1 мм из-за высокого аэродинамического сопротивления сам не может раскрыться в крупное аэрозольное облако. Чешуйки, прилипшие за счет адгезии к частицам песка, разлетаются лучше. Такой аэрозоль быстро оседает в течение 30 секунд, но время подлета ПТУР, такой, как «Javelin» или «AGM-114L Longbow Hellfire», — менее 10—20 секунд. Поэтому такая самая простая дымометаллическая завеса ослепляет ГСН инфракрасного или радиолокационного принципа действия на достаточное время после обнаружения пуска ракеты по танку.

Завесы из металлизированных микросфер

Более дорогие российские гранаты, наполненные миллионами микроскопических полых шариков диаметром 1—150 мкм с металлизированной оболочкой толщиной 0,05 мкм из алюмосиликатных микросфер, способны поставить дымометаллическую завесу на 5—7 минут, если танку необходимо скрытно покинуть с позицию, а не просто избежать попадания ракеты. Низкое аэродинамическое сопротивление правильной сферической формы частиц, далеко разлетающихся от взрыва тротиловой шашки, позволяет, распылив всего 2 кг аэрозоля, закрыть площадь 2700—3600 м².

Завесы из облака диполей

Часть экспертов указывает на использование Т-14 гранат с нитевидными металлическими наполнителями, которые выполняют функцию облака дипольных отражателей Современные дипольные гранаты содержат около миллиона дипольных нитей на грамм веса. Это достигается за счет того, что сами нити изготавливаются так же, как сердцевина оптоволокна, затем на нити напыляется алюминий — получается нить толщиной всего 0,02 мм. Следует отметить, что диполи тем более эффективны, чем медленней двигается танк по направлению к цели. Дело в том, что самые совершенные доплеровские радары, такие, как на самом Т-14, могут распознать танк в быстром движении за неподвижным облаком диполей. Преимущество облака диполей - в очень большом радиусе раскрытия при незначительном объёме гранаты, так как, в отличие от аэрозолей, диполям не требуется перекрывать пространство непрерывно, а просто разлететься как можно дальше, где каждая отдельная нить превратится в «зайчик» для РЛС.

Противодействие наведению ракет с инфракрасными ГСН

При обсуждении противодействия аэрозольными гранатами системам с инфракрасным наведением всегда предметом научной дискуссии являются диапазоны видимости устройств и возможности аэрозолей. Наиболее дорогой и совершенной ПТУР с инфракрасной ГСН является ПТРК Javelin. Рассмотрим предельные возможности современных ИК ПТУР против Афганита на её примере.

В ГСН Javelin используется матрица производства компании Raytheon Матрица создана на микроболометрах на основе HgCdTe. Министерство обороны США перед продажей ПТРК Javelin на экспорт согласно Статье 47(6) Arms Export Control Act произвело раскрытие ключевых ТТХ ПТРК и заявило о чувствительности 8-12 мкм для охлаждаемой ГСН. Сам производитель утверждает, что диапазон соответствует стандарту LWIR, что традиционно означает длину волны до 14 мкм. Расхождение связано с тем, что защитный колпак ПТУР и инфракрасные линзы из сульфида цинка являются бюджетной инфракрасной оптикой относительно линз из германия и после 12 мкм сульфид цинка начинает резкое поглощение ИК-излучения. Между тем чувствительность выше длины волны в 14 мкм является критической, так как даже устаревшие дымовые гранаты 3Д17 из «Штора-1» закрывают инфракрасный диапазон 0,4-14 мкм

Тем не менее, Raytheon потенциально доступны более качественные и более дорогие матрицы до 18 мкм или даже 28 мкм, а также в стационарной оптике на танках, применяющих ПТУР, могут использоваться дорогие линзы из германия. Поэтому разработчики Афганита решили перейти на более совершенные «дымометаллические» аэрозоли, которые непрозрачны, как и их наполнитель — алюминий. Алюминий от ультрафиолета 0,4 мкм до сверхдлинных инфракрасных волн без накопления энергии в себе отражает 95 % света

Кроме проблематики прозрачности аэрозолей, для ГСН существует проблема распознавания ГСН целей. Первые ПТРК с инфракрасными ГСН показывали посредственные результаты, так как часто не требовалось даже применять специальных ИК-ловушек и ПТУР ошибочно могла выбрать как цель уже горящую бронемашину на поле боя или т. п. Это проявлялось даже с серийными противотанковыми ракетами, такими, как AGM-65A Maverick, которые часто захватывали и атаковали в Ираке самые неподходящие объекты от нагретых на солнце камней до отражения солнца в лужах, в связи с чем журналисты иронизировали, что название Maverick («бродяга») - удачное. Для противодействия тепловым ловушкам и тепловым помехам в память лучших ПТУР с ИК-наведением, таких, как «Javelin» при пуске вводится фотография цели в ИК-диапазоне с пускового устройства. Фотография используется при наведении Javelin как «шаблон», который сравнивается методом функций корреляции с наблюдаемым участком местности. Для успешности срабатывания метода наведения цель не должна измениться визуально в ИК-диапазоне после пуска ПТУР.

В случае, если на корпусе танка находится теплоизоляция, то фактически танк хорошо видим для инфракрасных ГСН только по точечному источнику выхлопа, горячие газы которого весьма похожи на горящую ИК-ловушку или очаг пожара, поэтому даже предыдущие технологии НИИ стали по теплоизоляции корпуса снижали вероятность успешного поражения танка современными ПТУР с инфракрасным наведением с 80 % до 30 % Это связано с тем, что ИК ГСН, такие, как «Javelin», - весьма дешевые как одноразовые и поэтому имеют крайне низкое разрешение 64x64 пикселя, что позволяет различать детали объекта только при приближении к нему и точечные источники тепла выглядят одинаково — как один пиксель

Армата для усиления эффективности аэрозолей и ИК-ловушек имеет ещё более современные технологии теплоизоляции корпуса: видимость танка в ИК-диапазоне кардинально снижена за счет того, что двигатель утоплен между двумя дополнительными баками, имеющими очень большую теплоемкость. Специальная турбинка также снижает температуру выхлопа за счет смешивания с холодным воздухом. Западные эксперты отмечают, что поскольку ГСН как у Javelin очень чувствительна, то одних стелс-средств без постановки аэрозолей и ИК-ловушек Афганитом будет недостаточно для гарантированного срыва захвата цели.

По мнению конструкторов «Афганита», Javelin не сможет своей ГСН найти по термоконтрасту танк после применения аэрозольной завесы.

Ослепление авиационных ПТУР с собственными радарами и радиоуправлением

Принцип действия комплекса (защиты верхней полусферы) основан на обнаружении подлетающего высокоточного боеприпаса, поражающего с верхней полусферы, и нарушения работы его системы наведения либо мощным электромагнитным импульсом, либо созданием над защищаемым объектом многоспектрального аэрозольного облака и ложных ИК-целей

.

НИИ стали, рассказывая о принципе действия активной защиты верхней полусферы, кроме традиционных мультиспектральных завес и тепловых ловушек указывает на выведение из строя подлетающего высокоточного боеприпаса мощным электромагнитным импульсом. Из презентации разработчиков ясно, что Т-14 имеет некое электромагнитное оружие или средства РЭБ.

По опубликованой ранее по презентации НИИ стали, «Афганит» может использовать стационарный ЭМИ-генератор на крыше танка и ЭМИ-гранаты с ударно-волновым излучателем, отстреливаемые вертикально выше дымометаллического облака Эксперты из «National Interest» ожидают, что «Афганит» оборудована именно средствами РЭБ (jamming), которые ориентированы на разрушение систем связи радиуправляемых ПТУР и поэтому заявляют о необходимости больше уделять внимание управляемым по проводам ПТУР, таким, как TOW.

Дальние авиационные ПТУР, такие, как «AGM-114L Longbow Hellfire», управляются по радио с помощью радара, наблюдающего цель и ракету класса «fire control radar», такую, как AN/APG-78, так как ГСН способна захватить цель только на завершающем отрезке траектории. Некоторые версии противотанковых ракет, таких, как TOW-2B Aero, зависимы от радиоканала на всей траектории полета. Радиоканал управления авиационных ПТУР очень уязвим для средств РЭБ.

Рассуждая об ЭМИ- или РЭБ-системах Афганита, нужно помнить, что разработчиками не раскрыт принцип её действия. Презентация разработчиков лишь демонстрирует, что работает некоторая система, которая приводит к разрушению работы наведения ПТУР. Поэтому в данный момент эксперты могут строить только предположения о возможностях и ограничениях решения, не имея полной информации.

Однако уже известно и экспериментально проверено, что РЛС как ракет, так и систем наведения и любых других приборов в микроволновом диапазоне эффективно ослепляется аэрозолями из-за блокирования СВЧ излучения облаком металлизированных алюмосиликатных микросфер, применяемых в системе soft kill Афганита. Аналогично противодействию ИК ГСН, стелс-средства платформы Армата в радиодиапазоне (ферритовая покраска, скошенные грани) усиливают эффективность использования аэрозолей.

Добивание «Афганитом» ослепленных ракет

«Афганит» по борьбе с ракетами больше ориентирован на их ослепление дымометаллическими завесами и РЭБ, тем не менее, он способен эффективно применять свой противоснарядный комплекс и против ПТУР, сокращая вероятность случайного попадания в танк уже ослепленной ракеты. Завесы ставятся на дистанции не ближе 10 м от танка, вылетевшая из-под завесы ослепленная ПТУР далее может быть уничтожена противоснарядным КАЗ на дистанции 1—5 м от танка, если она ему угрожает по траектории полета.

Добивание ракет, наводящихся по прямой траектории

Большинство атак в современном бою производится на танк по прямой траектории: в частности, по прямой траектории атакуют танк все ПТРК второго поколения (TOW, Стугна-П, Скиф), все виды РПГ, СПГ и снаряды. Хотя в прессе широко рекламируются ПТРК 3-го поколения типа Javelin, следует отметить, что ракеты с собственными ГСН очень дороги. К примеру, одна ракета Javelin стоит 246 тыс. $ В то же время одна ракета для TOW стоит 58 тыс. $ Такая разница в цене приводит к тому, что среди большинства стран-операторов «Javelin» в реальности удается им вооружить не более 50—100 солдат на всю армию. Поэтому в реальном боестолкновении, особенно с армиями развивающихся стран, большинство выстрелов ПТУР по «Арматам» будет совершено из комплексов класса «TOW» или «Скиф», поэтому добивать «Афганиту» ослепленные ракеты придется в большинстве случаев именно этого класса.

Т-14 способен уничтожить ракету, атакующую по прямой траектории, из «противоснарядных мортир» КАЗ под башней, аналогичных выстрелам для КАЗ «Дрозд-2» Мортиры КАЗ у Т-14, в отличие от «Дрозд-2», не круговые, а развернуты в переднюю полусферу башни и с учетом 30°-го угла раскрытия осколков перекрывают зону около 210°, так как их основная задача — отражать снаряды, обеспечивая выигрыш артиллерийских дуэлей со старыми танками. Тем не менее, противоснарядный комплекс позволяет эффективно отражать и ПТУР на 360°, и также сделать практически невозможным поражение башни танка, а затем сразу же нанести ответный удар по расчету ПТРК. Смысл заключается в том, что башня способна быстро развернуться в сторону подлетающей ПТУР орудием и толстой лобовой броней, непробиваемой для современных ПТУР

Автоматический поворот башни танка в сторону ПТУР использовался уже в «Штора-1». Сценарий использования КАЗ с активной одновременной контратакой впервые был применен на танке «Меркава» через вычисление РЛС активной защиты примерной позиции ПТРК по траектории ракеты «Афганит» имеет ещё более развитые средства завязывания траекторий ракет в комбинации РЛС с ультрафиолетовыми пеленгаторами, поэтому сразу же после разворота башни в сторону ПТУР ещё до срабатывания КАЗ производится прицельный выстрел осколочно-фугасным снарядом по расчету ПТРК.

Приведем технические характеристики по источникам для оценки возможных сценариев боя Арматы с расчетом ПТРК. Для современных радаров КАЗ класса «soffkill» дальность обнаружения ракет - не менее 800—1000 м, кроме этого, на большой дальности ракету по факелу двигателя могут обнаружить инфракрасными камерами и особенно специализированными на дальнем обнаружении ракет ультрафиолетовыми пеленгаторами Т-14. Скорость поворота башни Т-14 составляет около 45 °/с. Cкорости современных ПТУР — около 180—280 м/с. Иными словами, Т-14 успеет развернуть башню в сторону ПТУР и уничтожить её выстрелом хотя бы боковых мортир КАЗ даже при выстреле в заднюю полусферу башни при пусках на дистанции от 350—550 м. При этом расчеты ПТУР обычно не действуют на короткой дистанции от цели ближе 400—800 м дальности действительного огня стрелкового оружия, так как с высокой вероятностью уничтожаются пехотой, прикрывающей танк. К тому же на дистанции ближе 1500 м расчет ПТРК рискует быть расстрелянным из танковой пулеметной установки.

Недостатком выбранной технологии защиты «Афганита» с акцентом на уничтожение расчета ПТРК, рискнувшего обстрелять Армату, эксперты называют временный отказ от обстрела из пушки цели, которую до пуска ПТУР обстреливал танк. Например, танк, с которым находится в артиллерийской дуэли Т-14, может быть большей угрозой, чем ПТУР. Однако следует отметить, что опция добивания ПТУР является только вспомогательной, а не основной по борьбе с ракетами, то есть танк, не отвлекаясь от артиллерийской дуэли, может ставить завесы очень точно между собой и подлетающим ПТУР за счет вращающихся установок с гранатами завес.

Добивание авиационных ракет

Если гранаты Т-14 аналогичны КАЗ «Дрозд-2», то обладают вертикальным углом разлетом осколков до 30 °. Это довольно большая величина, что позволяло и «Дрозду-2» сбивать ряд ракет, запущенных даже с вертолётов. Это остается верным и для «Афганита», и для всех авиационных ракет, умеющих выполнять полёт только прямолинейно по ориентации внутри лазерного луча, таких,как большинство выпущенных ракет «Hellfire». Противоснарядный радар «Афганита» хотя и не может понять, на какой высоте летит ракета, но понимает, что она в пределах дальности и угла поражения мортир КАЗ. Поскольку время реакции противоснарядного радара Афаганита достаточно для перехвата снарядов, то его достаточно и для перехвата в полёте ударного ядра от планирующих боеприпасов типа SADARM в пределах угла 30°, что с учётом 100—150 м дальности поражения таких боеприпасов отражает их во многих случаях.

Для обхода «щита из осколков» КАЗ, работающих по принципу «Дрозда-2», стали выпускаться более дорогие и совершенные ракеты, такие, как «AGM-114L Longbow Hellfire» с наведением по собственному радару и «Javelin» с инфракрасной ГСН, которые за счет собственной ГСН могут сделать манёвр «скатывание с горки» для обеспечения атаки в крышу под углом до 60 °.

Но для этого манёвра ПТУР нужно четко видеть цель и такой манёвр совершается на последних десятках метров полёта. В случае же случайного попадания ослепленных аэрозольными завесами «114L Longbow Hellfire» или «Javelin» в танк они будут сбиты противоснарядной системой «Афганита», так как траектория снижения перед заходом на цель у данных ПТУР - менее 20 и 13°, соответственно. Угол атаки без маневра следует из высоты полета (H) и дистанции (L) для начала снижения на цель по стандартной траектории полета. Очень точно в мельчайших деталях вопрос траектории Javelin описан работе Джона Хариса и Натана Слегерса, представляющих университеты Джорджии и Алабамы, как в теоретической модели, так и по данным с радара. На рисунке 12 в данной работе показан угол Эйлера по траектории ПТУР, который в максимально точной модели при заходе на цель плавно меняется с 0° до 40° (средний угол - 13°), так как фактически всю траекторию снижения ракета должна четко наблюдать цель. За 50 метров от цели ракета раскачивается от 30° до 60°, пытаясь подравняться под цель, и при этом выполняется примерно 5 резких зигзагоподобных маневров, требующих особо точного наблюдения цели. Самый существенный вывод из работы ученых, что ПТУР типа Javelin не может лететь прямолинейно даже на неподвижную цель, требуется постоянная коррекция траектории при снижении на цель, ориентируясь на местонахождение цели. При этом угол обзора ГСН - всего около 1°, поэтому при выходе цели за этот предел она будет потеряна. Поэтому ключевым вопрос становится не возможность преодоления угла разлета осколков КАЗ, а в принципе возможность постоянного удержания визуального контакта ГСН быстро перемещающейся Арматой с активной подвеской за мультиспектральной завесой.

Интеграция систем «Афганита» с электродинамическим бронированием

16 сентября 2016 года коллектив экспертов «National Interest» опубликовал заключение, что, вполне вероятно, встроенная динамическая защита платформы «Армата» (ВДЗ «Малахит») управляется за счет радаров активной защиты «Афганита». По мнению экспертов, радар «Афганита» может отдавать команду модулям ВДЗ на упреждающую детонацию, что резко повышает эффективность против крупных тандемных боеголовок ПТУР как у TOW: «The Armata’s radar times the detonation of an reactive-armor brick just before the enemy missile or shell hits, supposedly well enough in advance to neutralize tandem charge warheads». Этот сценарий срабатывания ВДЗ эксперты считают особенно важным, так как он может использоваться для разрушения ПТУР, атакующих «Армату» в верхней полусфере, таких как TOW-2B, за пределами действия разрушающих элементов из мортир КАЗ.

Себастьян Роблин опубликовал статью, где также высказал предположение, что ВДЗ «Малахит» имеет дистанционный подрыв модулей по данным с радара «Афганита». По мнению эксперта, указанная интеграция КАЗ и ВДЗ реализована для противодействия самым современным ПТУР с тандемными боевыми частями, атакующими в крышу танка, таким как «Javelin». Однако реальная эффективность решения неизвестна до того, как будут произведены реальные испытания.

НИИ стали действительно запатентовала электродинамическую защиту с дистанционным подрывом модулей ВДЗ, но основным датчиком дистанционного обнаружения приближающегося боеприпаса называется не радар КАЗ, а собственный встроенный магнитометрический датчик из 600 витков проволоки, уложенных по периметру модуля ВДЗ, представляющих из себя выскочувствительную катушку индуктивности, в которой возникает индукционный ток в случае быстрого приближения ракеты или снаряда к модулю ВДЗ, который, в свою очередь, инициализует электрический детонатор и поражает ракету или снаряд на расстоянии около 40 см от танка.

Критика

Издание The National Interest скептически оценило способность КАЗ «Афганит» сбить атакующую сверху ракету ПТРК TOW-2B или Javelin, отмечая, что противодействовать им могут гранаты мультиспектральных завес и динамическая защита, кроме того, «Афганит» якобы не обеспечивает защиту на близких расстояниях.