Реалистичен ли П-700 "Гранит"?

[fonzeppelin]

Противокорабельная ракета 3М45 П-700 “Гранит” заслуженно считается одним из шедевров советской военной технологии. До сих пор ни одна страна в мире не сумела повторить в полной мере замечательные возможности тяжелых советских ПКР, создававшихся для решения чрезвычайно сложной задачи – координированных атак против авианосных ударных групп, амфибийных соединений и конвоев в условиях жестко ограниченного сенсорного обеспечения. Ракетный комплекс П-700 “Гранит” создавался в первую очередь как вооружение подводных лодок; после запуска, ракеты могли полагаться только на себя в поиске, идентификации и атаке целей.

Однако уже неоднократно я сталкивался с тем, что многие люди банально не верят в приписываемые “Граниту” возможности. Основным аргументом является то, что советская электроника 1970-ых сильно отставала от западной, и такие сложные задачи не могла решать в принципе.
В данной статье я хочу продемонстрировать, что возможности, ПРИПИСЫВАЕМЫЕ ракете 3М45 П-700 “Гранит”, вполне могли быть принципиально реализованы на технологиях 1970-ых. А именно:


* ракеты обмениваются данными в полете;
* одна ракета летит выше и указывает цель другим, летящим ниже; если ведущая ракета сбита, другая занимает ее место;
* ракеты могут самостоятельно идентифицировать цели, опознавать группы кораблей, формировать план атаки и распределять цели между собой;
* ракеты могут заходить на цели с разных направлений, использовать средства РЭБ и противозенитные маневры;
Разумеется, как на самом деле устроен 3М45 П-700 “Гранит” никакой информации в официальных рассекреченных источниках нет. И появятся такие сведения, полагаю, очень нескоро - ракета, в конце концов, все еще состоит на вооружении. Поэтому я собираюсь рассмотреть следующее: если бы мы хотели сделать ракету с функциональность, приписываемой П-700 “Гранит” на уровне технологий 1970-ых, как бы мы могли это сделать?

Еще раз подчеркну: я не обладаю никакой информацией о ракете, выходящей за рамки опубликованной в официальных источниках. Я не знаю даже, обладает ли она приписываемой ей функциональностью на самом деле. Все мои предположения являются чистыми спекуляциями “как та или иная задача могла бы быть решена в принципе”, либо же отсылками на то, как аналогичные задачи решались в совершенно других системах вооружений (информация о которых доступна в рассекреченных источниках).
* РАКЕТЫ ОБМЕНИВАЮТСЯ ДАННЫМИ В ПОЛЕТЕ – ну, собственно, а что им мешает-то? Головке самонаведения отдельно взятой ракеты абсолютно все равно, куда передавать получаемый ею поток данных – в вычислительное устройство, или же на радиопередатчик. В свою очередь, другим ракетам тоже без особой разницы, откуда именно поступает поток данных – с их собственной головки самонаведения, или же по радиоканалу с другой ракеты. Режимы сканирования радаров и алгоритмы работы с данными у однотипных ракет так и так одинаковые.

Ракета П-35, которая это умела еще на технологиях 1950-ых.

Если нужен пример реализации – извольте. Радиоканал для трансляции данных с головки самонаведения вовне использовался еще на противокорабельной ракете П-35, разработка которой началась вообще в 1950-ых. П-35 передавала по радио “картинку” со своего радара на корабль-носитель – чтобы человек-оператор разобрался, что к чему, отфильтровал вручную помехи, и указал ракете, какую цель сопровождать. Вполне резонно, что технология 1970-ых позволяла уже обойтись без участия человека и передавать данные с ракеты на ракету напрямую.
* ОДНА РАКЕТА УКАЗЫВАЕТ ЦЕЛЬ ДРУГИМ – см. выше, нет никакой принципиальной проблемы чтобы среди однотипных ракет одна летела выше и транслировала данные со своего радара остальным. Это можно сделать как аналоговым (попросту транслируя данные с ГСН напрямую), так и цифровым способом (преобразовывая данные в набор азимутов и дистанций). Ведь автоматика однотипных ракет работает по одинаковым алгоритмам, и передает/принимает сигнал в виде заведомо понятном друг для друга.

То есть не существует принципиальной проблемы с тем, чтобы “кормить” автопилоты ведомых ракет, летящих на малой высоте с выключенными радарами, потоком данных с ведущей ракеты, летящей на большой высоте и сканирующей пространство своей головкой самонаведения. Автопилоту в общем-то все равно, откуда именно на вход поступают данные; главное, чтобы эти данные были приемлемо точными и содержали необходимую автопилоту информацию.
Определенные сложности могут возникнуть с параллаксом – все же линии обзора ведущей ракеты и ведомых не совпадают, они “глядят” на цели хотя и с близких, но все же разных ракурсов. Но нам ведь и не нужна идеальная точность; нам достаточно, чтобы ведомые ракеты примерно представляли положение целей, которых сами не видят. И могли приблизиться к ним на малой высоте, оставаясь ниже горизонтом. А там уже ведомые ракеты так и так включат свои головки самонаведения, и сами уж разберутся.
* ЕСЛИ ВЕДУЩУЮ РАКЕТУ СБИЛИ, ДРУГАЯ ЗАНИМАЕТ ЕЕ МЕСТО – эту функцию можно реализовать, просто присвоив каждой ракете индивидуальный номер. Закодированный в сигнале транспондер, номер позволяет ранжировать ракеты “по старшинству”, где самая “старшая” автоматически становится ведущей.
Как это можно реализовать технически даже на аналоговой электронике? Банально: разделив каждый сигнал транспондера на несколько десятков идущих последовательно интервалов, каждый из которых закреплен за конкретной ракетой. Ракета знает свой собственный интервал, в который она передает свою кодовую последовательность. Ракета может (простейшим аналоговым контуром) определить, есть ли сигналы в более ранних интервалах, или нет.

Если конкретная ракета принимает сигналы транспондера, в которых занят более ранний интервал, чем ее собственный – значит, есть ракеты “старше” по рангу, чем она. Ракета остается ведомой и принимает данные от ведущей (“старшей”) ракеты.
Если же сигналов с занятым более ранним интервалом нет, то значит конкретная ракета – самая “старшая” по рангу. И она автоматически переходит в режим ведущей, набирает высоту и начинает транслировать данные своей ГСН всем остальным. А остальные, соответственно, принимать. И если ведущая ракета будет сбита, то ее место займет следующая по номеру.
* РАКЕТЫ САМОСТОЯТЕЛЬНО ИДЕНТИФИЦИРУЮТ ЦЕЛИ - и тут мы подходим к самому “сладкому”. А именно к способности ракеты самостоятельно (без участия человека-оператора) идентифицировать обнаруженные цели, установить их тип, и выбрать план атаки.
Для начала разберемся, что именно “видит” ракета с помощью радара головки самонаведения? По сути дела, азимуты и дистанции – то есть угол, под которым радар видит некий объект и задержку отраженного сигнала от него. Если объектов в зоне обзора радара несколько, то получается последовательность азимутов и дистанций.
Если в зоне обзора радара находится корабельное соединение – авианосная ударная группа, амфибийное десантное соединение, или транспортный конвой – то у последовательности будет определенный порядок и структура. Которые можно сопоставить с усредненными, заложенными в память ракеты. Хотя бы с помощью банального корреляционного анализа (для электроники 1970-ых вполне уже посильного). Или иных статистических приемов.

По сути дела, ракета сопоставляет один набор данных – поступающих с головки самонаведения – с теми, что заложены в ее памяти. И смотрит, с каким из них наблюдаемая картина статистически лучше соотносится. А когда наиболее подходящий к наблюдаемой ситуации сценарий определен, то, соответственно, запускается и связанный с ним план действий.
Напоминаю также, что в процессе идентификации у нас может участвовать не одна ракета, а много. Так как ракеты обмениваются данными, то, вполне естественно, срабатывает принцип “одна голова – хорошо, а много - лучше”. И вероятность, что они совместными усилиями правильно идентифицируют наблюдаемую картину – естественно, возрастает. Алгоритм “голосования”, при котором итоговое решение соответствует “мнению большинства” (т.е. принимается за наиболее соответствующий тот набор данных, который признали таковым большинство взаимодействующих ракет) тоже организовать несложно.
* РАКЕТЫ РАЗЛИЧАЮТ АВИАНОСЕЦ И КОРАБЛИ ЭСКОРТА – ну уж различать цели по размеру сигнатуры и выбирать самую крупную (либо наоборот, игнорировать самую крупную) головки самонаведения умели еще в 1950-ых (!), эта задача отнюдь не сложная. Ее элементарно можно решить фильтром на выходе с антенны, который автоматически настраивается на пиковый уровень принимаемого сигнала. То есть на самую мощную сигнатуру.
Для ракет, которые должны наводиться на авианосец в центре построения, фильтр устанавливает нижнюю границу сигнала. Все более слабые сигналы фильтром отсекаются; головка самонаведения “не видит” корабли эскорта и различает только сам авианосец.
Для ракет, которые должны наводиться на корабли эскорта, фильтр, напротив, устанавливает верхнюю границу сигнала. Сигнатура авианосца, таким образом, отсекается; головка самонаведения его “не видит” и сосредотачивается на кораблях эскорта.
* РАКЕТЫ САМОСТОЯТЕЛЬНО РАСПРЕДЕЛЯЮТ ЦЕЛИ – тут уже задачка посложнее. Но – тоже вполне решаемая. Самый простой способ решить эту задачу, это, опять же, использовать ранжирование ракет по номерам. Идентифицировав цель – то есть выбрав тот запрограммированный набор данных, который статистически больше всего соответствует наблюдаемой картине – ракета инициирует связанный с этим набором данных план действий. В котором расставлено по порядку: какие ракеты и что должны делать.
Условно представим, что на цель – авианосную группу – у нас идет двенадцать ракет, ранжированных от 1-ой и до 12-ой. План действий предполагает, что первые шесть ракет атакуют непосредственно авианосец; в соответствии с программой, эти ракеты (с 1-ой по 6-ю) выставляют свои фильтры по нижней границе сигнала, и наводятся только и исключительно на сам авианосец.

Остальные шесть ракет атакуют эскортные корабли. Они, в соответствии с программой, выставляют свои фильтры по верхней границе сигнала, и игнорируют авианосец, наводясь на меньшие сигнатуры эскортов.
Как именно реализовать распределение целей – чтобы все шесть ракет не навелись на один ближайший эсминец (эсминцу будет, конечно, сильно невесело, но остальные эскорты не пострадают)? Опять же, по номерам. Ракета с наименьшим порядковым номером (в нашем случае 7-я) начинает поиск первой, захватывает цель, и тем или иным способом ее “помечает”.
Как именно помечает? Ну, например транслирует другим ракетам “окно” выбранной цели по азимуту и дальности. Чтобы те автоматически игнорировали сигнатуры в этом пространстве и продолжали поиск других целей. Или же, установив радарный захват выбранной цели, передает вместе с зондирующими импульсами свой идентификационный код. Другие ракеты в момент сканирования этой цели примут этот идентификационный код, поймут, что цель “забита”, и будут искать другие цели.
Таким образом мы можем распределить цели между ракетами так, что на каждую будет приходиться не более заданного количества.
* РАКЕТЫ ЗАХОДЯТ НА ЦЕЛЬ С НЕСКОЛЬКИХ СТОРОН – тут ситуация несколько сложнее. Само по себе выполнение ракетой запрограммированного маневра особой сложности не представляет. Но вот сохранение при этом правильного представления о положении цели… вот это уже сложнее.
- Если мы выполняем этот маневр, пока ракеты выше горизонта цели, то все в общем-то просто – ракеты банально идут по дуге, удерживая цель на краю поля зрения ГСН. Алгоритм в данном случае прост: угол визирования цели должен быть постоянным, и расстояние до цели не должно меняться. Пролетев какое-то время по дуге, ракеты поворачивают в направление на цель – все это время, не прекращая ее сопровождать радарами.
- Если же ракеты должны выполнять маневр ниже горизонта (т.е. не видят цель сами), то ситуация усложняется. Одно из возможных решений, это использование упомянутой выше ведущей ракеты, чтобы снабжать ведомые ракеты необходимыми данными о положении целей. В таком случае ведомые ракеты полагаются на трансляцию с ведущей.
- Наконец, есть простейшее решение – ракеты заранее разделяются на две группы, идущие с достаточным расхождением, чтобы охватить цель с флангов. Это решение, понятное дело, требует достаточно точного представления о положении цели, то есть внешнего целеуказания по азимуту и дальности. В этом случае ракеты запускаются двумя группами по азимутам, смещенным относительно азимута на цель, и на запрограммированной дистанции синхронно поворачивают в сторону цели.

В качестве иллюстрации — как такого рода маневр выполняет ракета «Пингвин», легкая норвежская противокорабельная ракета вертолетного базирования. Это, конечно, модель уже не 1970-ых а более современная — но как видно, ничего принципиально сложного он не содержит. Особенно примечательна «синяя» траектория, которая для флангового захода на цель использует банальный прямоугольный треугольник — ракета знает исходное направление на цель и приблизительную дистанцию, и просчитывает, на какой угол ей нужно отклониться и сколько пролететь по большему катету (по отношению к гипотенузе — прямому курсу на цель), чтобы маневр на 90 градусов затем направил ее точно к цели.
* РАКЕТЫ ИСПОЛЬЗУЮТ СРЕДСТВА РЭБ И ЛОЖНЫЕ ЦЕЛИ – ну, тут вообще никаких проблем нет. Конечно, особо сложную глушилку мы на ракету не впихнем (такие системы в то время требовали ручной подстройки оператором), но уж генератор шумовой помехи, заранее настроенный на диапазоны работы неприятельских радаров – вполне. А если немного постараемся, то можем поставить и автоматический репитер, способный подстроиться под сигнал неприятельского радара и начать ставить маскирующие и уводящие помехи по дальности. Конечно, без участия человека все это будет грубовато и не слишком надежно – но работать будет.

С ложными целями вообще нет проблем. Все, что нам нужно – это детектор облучения, настроенный на рабочие частоты неприятельских радаров управления огнем, и стандартный диспенсер для патронов с дипольными отражателями. Детектор чувствует направленный на ракету луч радара – диспенсер начинает отстреливать патроны с фольгой, предоставляя неприятельскому радару яркие, хорошо заметные ложные цели для захвата.
* РАКЕТЫ УКЛОНЯЮТСЯ ОТ ЗЕНИТНОГО ОГНЯ – тут можно опять сослаться на иностранный опыт. Маневры уклонения при сближении с целью умела делать еще старенькая норвежская ПКР “Пингвин” (AGM-119 в ВМФ США), впервые принятая на вооружение в 1972 году.

Как именно норвежцы это реализовали – точных данных мне пока найти не удалось. Но скорее всего, они просто внедрили между головкой самонаведения и автопилотом небольшой логический контур, вносящий искусственную ошибку в проходящие через него данные.
Контур, вероятно, срабатывал, когда дистанция до цели уменьшалась меньше заданного предела, и в определенном ритме посылал ложные сигналы автопилоту – заставляя ракету “дергаться” из стороны в сторону. А чтобы при этом головка самонаведения не потеряла цель, маневры, вероятно, выполнялись только из “нулевого” положения (когда продольная ось ракеты совпадает с продольной осью головки самонаведения, и ракета идет прямо на цель) с последующим возвратом к таковому.
Подводя итог: мы разобрали поочередно возможности, приписываемые ракетному комплексу П-700 “Гранит”, и, надеюсь, увидели, что ни одна из них не является принципиально нереализуемой на электронике 1970-ых. Понятное дело, мы понятия не имеем, какие именно функции имеет ракета на самом деле, и как они реализованы. Все, что мы можем суммировать – это что в 1970-ых существовали вполне доступные методы, позволявшие реализовать те способности, которые приписывают “Граниту”

Comments

[dimorlus]

Если в семидесятые в СССР это было реально, то почему До сих пор ни одна страна в мире не сумела повторить в полной мере? В СССР, ни в 70тые, ни позже никогда не было никаких технологий, которые бы не могли другие страны повторить. Вот наоборот - сколько угодно.

[fonzeppelin]

Потому что ни одна страна в мире больше не делает тяжелых ПКР в советском стиле. Даже Россия собственно отошла от этой концепции, сосредоточившись на более компактных ракетах, вмещающихся в стандартизированные ячейки.

[dimorlus]

Тогда это называется не "не сумела повторить", а "не стала повторять". А то какой-то неуловимый Джо получается.