Не только Excalibur: история высокоточных боеприпасов для 155 мм орудий от M712 Copperhead до M1156 PGK и что они смогут дать ВСУ

Автор: Анри Сергеев, 13 июня 2022, 00:00

Последнее время (еще до широких обсуждений РСЗО MLRS M270 и M142 HIMARS) в разговорах о военной помощи фигурировали орудия, самоходные установки и гаубицы калибра 155 мм. Украина уже использует гаубицы М777 «три топора» и САУ — норвежские M109A3, американские M109 и французские Caesar. На подходе польские AHS Krab и Dana c Zuzana 2 из Словакии. Все это повысит огневую мощь ВСУ не только за счет 155-мм боеприпасов НАТО, которые будут поставляться бесперебойно и в необходимых количествах благодаря открытию супермаркета «Рамштайн» для Украины. Но и за счет высокоточных боеприпасов с GPS-наведением, обладающих еще одним важным в войне параметром — значительно меньшим расходом. Что дает преимущество в логистике — их нужно меньше и доставить нужное количество можно быстрее (и, по итогам, дешевле). Все слышали о высокоточном (и не дешевом) снаряде M982 Excalibur, но уже сейчас существуют ничуть не менее интересные боеприпасы, способные усилить огневую мощь Вооруженных сил Украины.

Появление артиллерийских управляемых снарядов (CLGP)

Все началось в США в 70-е годы прошлого столетия, когда развитие артиллерии, практически уперлось в потолок. После создания ядерной артиллерии (было и такое в истории вооружений, но официально от него отказались в конце ХХ века) нужно было куда-то двигаться дальше. И естественным развитием стала попытка создать управляемые высокоточные снаряды. Есть теория, что причиной их создания послужило появление в Восточной Европе (речь, напомню, о временах Холодной Войны) огромного количества танков СССР, которые своим существованием создавали нешуточную угрозу. Поэтому требовалось точное оружие, способное поразить танк на значительном расстоянии, условно говоря, с одного выстрела. Все дело в том, что в плотно заселенной Европе стрелять гаубицами по площадям (чтобы накрыть танковую армаду) было, мягко говоря, негуманно и чревато большими жертвами среди гражданского населения.

Помимо танков и другой бронированной техники целями таких высокоточных боеприпасов могли быть стационарные фортификационные сооружения. После предварительного обзора проектов, в котором приняли участие чуть ли не все производители оружия в США, в работу был принят проект под названием CLGP (Cannon-Launched Guided Projectile — буквально «артиллерийский управляемый снаряд»). В его основе было использование планирующего снаряда с оперением (от варианта с реактивным твердотопливным двигателем отказались в пользу дешевизны производства) с такой же простой и помехозащищенной системой наведения по лазерному целеуказателю (эта технология была на тот момент новой и перспективной, ее разработала компания Texas Instruments) в финальной стадии полета снаряда. Для лазерной подсветки цели можно было использовать наземного оператора (установка GLLD производства Hughes Aircraft на фото ниже) либо самолет или БПЛА — они тогда уже были. Оборотной стороной удешевления проекта стало снижение дальности полета снаряда.

Фото: Наземная станция лазерной подсветки целей GLLD (Ground Laser Locator Designator) во время испытаний, 1974 г. (Википедия)

После выстрела такого управляемого снаряда раскрываются стабилизаторы хвостового оперения, и он продолжает полет, принимая на подлете к цели отраженный лазерный сигнал целеуказания. Этот сигнал принимает полуактивная головка самонаведения и электроника отдает указания для подруливания хвостового оперения в последние секунды полета. В теории все это сегодня выглядит может и не очень убедительно, но, по итогам сравнительных испытаний конкурирующих образцов, проведенных в 1975 году, лучший из них продемонстрировал семь прямых попаданий на одиннадцать выстрелов по целям (как стоящим, так и движущимся) находящихся на расстоянии от 4 до 7 км.

Фото: прототип 155-мм снаряда проекта GLLD рядом с гаубицей M109A1 на военной базе Форт Силл (Википедия)

M712 Copperhead: первый высокоточный снаряд

В результате проекта CLGP родился первый управляемый артиллерийский снаряд калибра 155 мм. Он получил название M712 Copperhead (дословно — медная голова, еще так в английском языке называют гадюку медноголовый щитомордник). Работа над CLGP показала, что хвостового оперения недостаточно для стрельбы с необходимой точностью. Поэтому к нему добавили еще крылья, придавшие снаряду сходство с крылатой ракетой. Серийное производство M712 Copperhead началось в 1978 году — Пентагон закупил 3 000 этих снарядов за 56 миллионов долларов. Еще 27 миллионов было потрачено на 130 станций лазерной подсветки целей GLLD. В разное время стоимость одного M712 Copperhead колебалась от 22 до 24 тысяч долларов за штуку (в эту сумму не входила боевая часть и контейнеры для перевозки, они закупались отдельно). Всего с 1981 по 1985 год было произведено 15 745 снарядов, что составляло 35% от бюджета Пентагона на закупки артиллерийских снарядов. Завод компании Martin Orlando, при работе в режиме мирного времени (то есть в 1 рабочую смену) выпускал до 700 снарядов в месяц. Всего до 1989 года, когда выпуск M712 Copperhead был прекращен, их произвели около 25 000 штук.

Фото: снаряд M712 Copperhead в музее ракетного полигона Уайт Сэндс (снимок Kelly Michals)

На схеме ниже можно увидеть устройство M712 Copperhead в продольном разрезе. Слева-направо: поддон, хвостовые стабилизаторы, рулевой отсек (тяги и сервоприводы рулевых поверхностей), оперение (крылья), боевой отсек с боевой частью весом 6.7 кг, отсек управления, полуактивная головка самонаведения. Длина снаряда составляет 140 см при общей массе 62.4 кг. Заявленная дальность стрельбы этим боеприпасом составляет от 3 до 16 км.

Иллюстрация: Устройство снаряда M712 Copperhead в продольном разрезе (Википедия)

Боеприпас имеет два варианта работы: баллистический и режим планирования. Баллистический режим используется при высокой облачности и хорошей видимости. В этом случае с выдвигает крылья и стабилизаторы на расстоянии 3000 метров от цели. Режим планирования используется в условиях плохой видимости (облачность, туман или осадки), что не позволяет использовать баллистический режим. В заданной точке траектории боеприпас выдвигает оперение и переходит от баллистической фазы к фазе планирования. Цель захватывается, когда снаряд находится достаточно близко, чтобы обнаружить лазерное излучение, или когда снаряд выходит из облачного покрова, в зависимости от того, какое событие произойдет раньше.

Впервые M712 Copperhead был использован в боевых условиях во время операции «Буря в пустыне» в 1991 году, в Ираке. Тогда было выпущено 90 снарядов по радиолокационным станциям и укреплениям иракских войск. Из них только 4 боеприпаса не попали в неподвижную цель, подсвеченную лазерным лучом.

Подлёт снаряда к танку-мишени M47 с последующей детонацией при попадании в цель (анимация на основе фото из Википедии)

Для точного попадания головке самонаведения необходимо, чтобы цель была подсвечена не менее 13 секунд. Перед пуском артиллерийский расчет должен был запрограммировать снаряд на получение соответствующего кода лазерного луча (обратите внимание на первые секунды видео ниже — артиллерист отверткой проворачивает специальные винты с закодированной разметкой), что создавало дополнительную помехоустойчивость со стороны противника.

В 1988 году был принят на вооружение вариант М712 «Copperhead-2» с комбинированной (инфракрасная и лазерная) головкой самонаведения, что отражало появление в те годы принципа «выстрелил и забыл» у новых видов вооружения.

Для тех, кто хочет знать больше

В Советском Союзе был разработан свой управляемый снаряд — Краснополь. Он разрабатывался с конца 70-х годов прошлого столетия, использовал полуактивную лазерную системой самонаведения, имел боевую часть массой 6.4 кг (в новых версиях до 9 кг, дальность от 3 до 20 км (у новых до 25 км).
Современная версия этого боеприпаса называется Краснополь-Д, использует спутниковую навигацию и применяется в текущей войне с Украиной.
Экспортная версия «Краснополь» оценивается в 35 000 долларов
Менее известные версии управляемых снарядов, разрабатываемых в россии — Сантиметр и Китолов
Украина разработала свой аналог управляемого снаряда на основе советского Краснополя под названием «Квітник» (9 кг боевая часть, дальность стрельбы до 20 км, калибр 152/155 мм). Он был принят на вооружение в 2012 году, а в 2017 году была создана его версия без российских комплектующих. В ценах 2009 года один такой снаряд оценивался в 200 000 гривен.
ADC (Artillerie Dirigee Charge) — высокоточный снаряд, разработанный в Франции, с дальностью стрельбы до 25 км
BOSS (Bofors Optimized Smart Shell), разработка Швеции — высокоточный фугасный снаряд с бронепробиваемостью 600 мми радиолокационной системой наведения, стреляющий на 24 км

Помимо самонаводящихся (корректируемых) снарядов-моноблоков существуют еще и целый класс кассетных снарядов с самоприцеливающимися боевыми элементами, которые вкладываются в корпуса артиллерийских снарядов. Как правило, такие боеприпасы являются более простыми в изготовлении (им не требуется система управления) и более дешевыми по сравнению с самонаводящимися приблизительно в 3–5 раз. И используются для поражения бронированных целей. Поскольку все они падают на цель почти вертикально, то способности пробития брони в 100-120 мм им вполне хватает для поражения. В основе их конструкции всего два функциональных блока: датчик цели и боевая часть. Самонаводящиеся боевые элементы демонстрируют лучшую эффективность при поражении движущейся групповой цели. Они способны самостоятельно находить цели на существенно большей площади. Чтобы понять как это работает, в принципе, достаточно посмотреть видео с демонстрацией боеприпаса BONUS с двумя поражающими элементами (совместная разработка Швеции и Франции).

На начальном участке полета снаряд перемещается по баллистической траектории. Затем выстреливает две боевые части, каждая из которых сначала стабилизируется в полете с помощью двух изогнутых оперений, а потом индивидуально наводится на цель. К этому классу снарядов калибра 155 мм также относятся боеприпасы XM-898 (SADARM, Skeet) производства США, ACED (Франция), Clasp (Израиль) и SMArt (Германия).

M982 Excalibur: снаряд по цене ракеты

Вершиной развития артиллерийских снарядов (и святым граалем в классе «выстрелил и забыл») является корректируемый боеприпас M982 Excalibur, разработанный Raytheon Missile Systems и BAE Systems Bofors. Изначально у него была комбинированная система наведения (инерционная + GPS, в современных версиях появилась лазерная головка самонаведения), обеспечивающая ему выдающуюся точность с круговым вероятным отклонением (КВО) в 4 метра на дальностях до 40 (в некоторых, более поздних, модификациях до 57 км). Для сравнения, стандартные американские 155-мм снаряды имеют КВО порядка 200—300 метров при стрельбе на средней дальности. При массе в 48 кг он имеет 22-килограммовую боевую часть и стоит порядка 112 000 долларов за штуку, что делает Excalibur, мягко говоря, дорогим удовольствием, предназначенным для поражения избранных целей (командные пункты, системы радиоэлектронной борьбы/разведки и так далее). Важным преимуществом высокой точности является возможность использования такого снаряда в непосредственной близости от собственной пехоты без риска нанести ей ущерб «дружественным огнем». То есть с помощью Excalibur можно стрелять по позициям, находящимся на расстоянии 50 метров от своих солдат, что по меркам артиллеристов просто неслыханно.

Иллюстрация: asc.army.mil

Официальное видео Raytheon с демонстрацией полевых испытаний снаряда:

Разработка Excalibur началась еще в 1992 году, первое техническое задание со стороны армии США (сильно пересмотренное, со временем) появилось только в 1997 году. После долгих мытарств (поначалу разработка была общей и для снаряда, и для управляемой авиабомбы, затем их разделили), в 2005 году Raytheon получила первый заказ на сумму 22 миллиона долларов на опытную партию снарядов в 165 штук. Испытания были завершены в 2007 году и в том же году Excalibur был впервые применен на войне в Ираке. В 2008 году он уже применялся в Афганистане (на тот момент цена одного снаряда составила около 80 000 долларов).

Одним из недостатков Excalibur считается стрельба по стационарным целям (GPS-координаты записываются перед выстрелом, для этого требуется специальное оснащение, например, часто обращают внимание на то, что американские гаубицы M777, поставленные в Украину его не имеют, и вообще такую стрельбу поддерживают только версии А2 этой гаубицы). Между нами говоря, все это вовсе не означает, что это оборудование (как и сами снаряды Excalibur) не появятся у ВСУ со временем, но сейчас речь не об этом, а о том, что новая версия снаряда с названием Excalibur S способна поражать движущиеся цели. В феврале 2020 года компания Raytheon объявила об успешном испытании Excalibur S против движущейся цели с использованием лазерной головкой самонаведения. Его разработка велась с июня 2013 года.

Для тех, кто хочет знать больше

Первая версия Excalibur с индексом XM982 появилась на вооружении армии США в 2007 году, ее принимали на вооружение в спешке, поэтому сознательно пошли на уменьшенную дальность полета
Производство первой версии М982 было завершено еще в 2014 году, успели изготовить около 6500 снарядов
С 2014 года выпускается версия снаряда Excalibur М982А1 с КВО менее 2 (!) метров.
Боеприпасы Excalibur стоят на вооружении армий США, Канады, Индии, Австралии, Иордании и Швеции
В феврале 2012 года гаубица M777 Корпуса морской пехоты США в Афганистане (провинция Гильменд), выпустила единственный снаряд Excalibur, уничтоживший группу талибов на рекордной для морской пехоты дальности 36 километров
23 апреля 2022 года канадский телеканал CBC сообщил, что вместе с 4 относительно новыми гаубицами M777 Канада передала Украине и несколько снарядов M982 Excalibur, оставшихся у нее после войны в Афганистане.

M1156 PGK (Precision Guidance Kit): взрыватель, превращающий 155-мм снаряд в высокоточный

Фото: USAASC (U.S. Army Acquisition Support Center — Центр поддержки закупок армии США, 2018 г.)

Всем прекрасен Excalibur, решающий проблемы точности артиллерийских снарядов, если бы не его космическая цена. И хотя она уже уменьшена вдвое, по сравнению с начальными версиями этого высокоточного снаряда, его стоимость слишком высока. Что, если можно разработать какой-то комплект, позволяющий превратить любой снаряд в высокоточный? Таким вопросом задались военные США, организовав и профинансировав программы CCF (Course Correcting Fuze — корректирующий курс взрыватель) и GIF (Guidance Integrated Fuze — взрыватель с интегрированным наведением). Обе они завершились созданием проекта PGK (Precision Guidance Kit — комплект высокоточного наведения). В теории его работа должна была выглядеть как на видео ниже, а преимущества (помимо очевидной точности) были все те же: снижение затрат на производство и логистику боеприпасов в 3-4 раза:

Первый прототип PGK с индексом XM1156 создала та же Raytheon, выпускающая Excalibur, но, в итоге, контракт на поставки выиграла BAE Systems. Хотя разработка была завершена вообще третьей компанией — Alliant Techsystems Inc. (ATK). Теперь ее не существует после поглощения корпорацией Northrop Grumman в 2018 году. В итоге армия получила взрыватель, совместимый с любым 155-мм снарядом, КВО которого (как и у Excalibur) не изменялось в зависимости от дальности выстрела. В первой версии PGK круговое вероятное отклонение составляло 50 метров, но после нескольких итераций разработки, было снижено до 10 метров. При этом взрыватель PGK имел интересную особенность — через 5 секунд после выстрела электроника рассчитывала насколько точка прилета отличается от заданных перед выстрелом GPS-координат, и, если она превышала 150 метров, то взрыватель блокировался, а снаряд не разрывался. Это делало использование снарядов с PGK безопасным для собственной пехоты. Хотя в новых версиях ПО для PGK появилась опция, позволяющая отключить эту блокировку — в этом случае снаряд в любом случае разрывался (в конце концов, стрельба не всегда ведется в непосредственной близости от позиций своей пехоты).

Иллюстрация: Сравнение КВО при стрельбе стандартным 155-мм снарядом (с метеорологическими данными не позднее 30 минут), снарядом с PGK и снарядом Excalibur (globalsecurity.org)

Итак, XM1156 представляет собой значительно удешевленную альтернативу Excalibur (стоимость комплекта около 10 000 долларов, что примерно в 10 раз дешевле высокоточного снаряда). Да еще совместимую с миллионами уже выпущенных 155-мм снарядов. Внутри PGK находится GPS-приемник и генератор переменного тока (системе не нужно питание, энергия вырабатывается в полете). Он весит 1.4 кг, что на 0.45 кг больше стандартного взрывателя (в основном из-за добавления ребер стабилизаторов и генератора переменного тока). Сами взрыватели двух типов: контактные и с дистанционным подрывом для повышения поражения противника от взрыва в воздухе. В процессе полета боеприпас корректирует свое направление вращением лопастей стабилизаторов вокруг своей оси, подруливая к записанным перед выстрелом GPS-координатам.

В конечном итоге целью создания PGK было превратить стандартные снаряды в высокоточные снаряды и модернизировать миллионы уже имеющихся на складах снарядов. А все новые интеллектуальные снаряды вроде Excalibur должны использоваться только для создания запасов.

Фото: Alliant Techsystems, 2014 г.

Вот так выглядит использование M1156 PGK вживую на учениях. Перед выстрелом артиллеристы снимают защитный колпачок, предварительно программируя координаты цели. И проверяют работоспособность стабилизаторов (легко ли вращаются).

В июле 2020 года BAE Systems получила 33-миллионный контракт на разработку к 2023 году модернизированной версии LR-PGK (Long Range Precision Guidance Kit) для 155-мм снарядов с увеличенной до 70 км дальностью действия. Помимо дальности полета обещают улучшить помехоустойчивость GPS-приемника (видимо, для условий работы систем РЭБ противника) и еще больше уменьшить КВО (в сущности — повысить точность).

Для тех, кто хочет знать больше

В октябре 2012 года солдаты базы Форт Блисс впервые использовали ранний прототип XM1156 PGK на учениях, сделав 24 выстрела
В сентябре 2014 года PGK был протестирован с немецкими снарядами DM111, выпущенными из самоходной гаубицы PzH2000 с расстояния 27 км. 90% снарядов, оснащенных PGK, поразили цели в пределах 5 метров
С 2015 года PGK были поставлены для вооруженных сил Австралии и Канады, а с 2018 — Нидерландов
К 2017 году число выпущенных PGK превысило 10 000 штук
Для программирования GPS-координат используется специальное устройство — EPIAFS (Enhanced Portable Inductive Artillery Fuze Setter — Усовершенствованный портативный индукционный программатор взрывателя) M1155
Свой, «русский вариант» PGK с модулем ГЛОНАСС-навигации для 152-мм снарядов разрабатывался Московским конструкторским бюром «Компас» еще в 2011 году. К счастью, это КБ уже лет 5, как практически, расформировано.

В сухом остатке

Несмотря на то, что высокоточным артиллерийским снарядам уже много-много лет, они уже есть на вооружении как Украины, так и россии (пусть и в небольших количествах, а о серийном производстве «Квітника» вообще речь не идет), в информационном пространстве обсуждается только M982 Excalibur и перспективы его поставок для Украины. В зависимости от бинарной точки зрения («зрада» или «перемога») продвигается мысль о том будут или не будут они поставляться. Жизнь, как и всегда, оказывается намного сложнее, разнообразнее и запутаннее. И не дает простых ответов на сложные, комплексные вопросы. Что стоит знать обо всем этом? Во-первых, все виды высокоточных боеприпасов постоянно продолжают совершенствоваться — процесс идет непрерывно и прямо сейчас. Во-вторых, и сам Excalibur постоянно улучшается, и его более массовая альтернатива в виде PGK. В-третьих, эта война представляет собой уникальную возможность для всех разработчиков оружия провести их испытания в реальных боевых условиях. Поэтому вопрос будут ли высокоточные снаряды поставляться в Украину или нет не стоит, в принципе. Это лишь вопрос времени, отчет которого уже начался, с первыми поставками артиллерии 155-мм калибра всех видов, запустив процесс перевооружения ВСУ на общепринятые стандарты НАТО. И сейчас на первом месте по приоритетам стоят отнюдь не поставки высокоточных боеприпасов, а насыщение ВСУ ствольной артиллерией (про современные РСЗО стран НАТО тоже не забываем), потребности которой уже сейчас исчисляются в сотнях штук. И главным сдерживающим фактором сегодня является отнюдь не отсутствие политической воли для их поставок, а пропускная способность центров подготовки кадров (чем сложнее современная техника, тем дольше обучаться — для F16, например, в отличие от гаубиц M777, на освоение уже требуются не дни, а месяцы, плюс построение инфраструктуры, на которое требуются годы). Поэтому, прекращаем панику и, в особо тяжких случаях, отправляем паникерам ссылку на этот текст. Все будет Украина.

Для тех, кто хочет знать больше

Анри Сергеев

Присоединился к команде gg в 2011 году. Анри — человек разносторонних интересов и пишет о гаджетах и военной технике. Разбирается в потребительской электронике и имеет немалый опыт использования разнообразного геймерского оборудования.

Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.

Война Как это работает

← Предыдущая статья Следующая статья →