F-35A vs S-400 Triumf: en snabb analys av öppen källkod

Idag finns det många aktiva eller potentiella konflikter över hela världen. I många fall motsätter sig väst på olika sätt öst, oftast indirekt. Från och med kriget i Ukraina finns också kriget mellan Israel och Hamas, den överhängande konflikten mellan Iran och Israel, Röda havet-krisen, de olika blodiga konflikterna i Afrika osv.

Det finns också potentiella eller frusna konflikter, till exempel mellan Kina och Taiwan, Indien mot Pakistan, Turkiet mot Grekland, samt den turkiska ockupationen av Cypern och Syrien, för att nämna några.

I detta sammanhang vore det intressant att belysa problemet ”flygplan kontra luftvärn”, i form av F-35A vs S-400, som representerar det mycket omtalade västerländska spjutet mot den formidabla ryska skölden, från 'idag, baserat på vad som är känt från öppna källor och rimliga uppskattningar.

Egenskaper för luftvärnssystemet S-400 Triumf

S-400 Triumf (SA-21 Growler, på NATO-språk) är ett integrerat luftvärnssystem, utvecklat av Almaz-Antey. Systemet togs i bruk 2007 och ersatte S-300P och S-200. Enligt Rosoboronexport är S-400-systemet kapabelt att förstöra alla typer av aerodynamiska mål i en radie på 380 km och upp till en höjd av 30 km, samt ballistiska mål inom en radie av 60 km.

Enligt olika öppna källor kan S-400-systemet innehålla följande delar (främst indikerar exportversioner, representerade av suffixet E i rysk nomenklatur):

1. Den mobil kommandoplats 55K6E.

2. Den S-band panorama förvärv och stridsledning radar 91N6E.
Med en maximal räckvidd på 600 km skulle den spåra ett mål med 4 m² RCS (Radar Cross Section, eller Radar Equivalent Area, som representerar ett måls förmåga att reflektera radarsignaler mot radarmottagaren) vid 390 km.
Enligt radarekvationen är detektionsområdet proportionellt mot rot 4 av mål-RCS. Således kan det beräknas att denna radar skulle detektera ett standardmål med en RCS på 1 m² på ett avstånd av mer än 280 km (150 nautiska mil eller NM).

3. Den rmultifunktionell X-band adar 92N6E, för målbelysning och brandkontroll.
Med en maximal räckvidd på 400 km kan denna radar upptäcka ett flygplan med 4 m² RCS upp till 250 km, enligt dess broschyr. Detta översätts till 175 km (95 NM) mot ett standardmål på 1 m² RCS.

4. Den C-band radar för insamling på alla höjder 96L6E, med en maximal räckvidd på 300 km.

5. Övrigt valfria övervakningsradar, såsom 76N6 låghöjdsinsamlingsradarn, såväl som 59N6 Protivnik GE, 67N6 Gamma DE, 1L119 Nebo SVU, Nebo-M eller till och med Resonance-NE lågfrekventa sökradarer. DE Nebo SVU bör detektera ett standard RCS-mål på 1 m² vid 215 km.

6. Flera typer av missiler, enligt följande :
a. 9M96E på kort håll, med en räckvidd på 40 km och aktiv radarguidning.
b. 9M96E2 på medelhög räckvidd, med en räckvidd på 120 km och aktiv radarguidning.
c. 48N6E2/3 lång räckvidd, med en räckvidd på 200/240 km och semi-aktiv radarvägledning. Detta är systemets huvudmissil.
d. 40N6E mycket lång räckvidd, med en räckvidd på 380 km och aktiv eller halvaktiv radarguidning.

En typisk S-400 bataljon består av en ledningspost, en 91N6E målinsamlingsradar och två batterier, vardera utrustade med en 92N6E eldledningsradar och fyra TEL:s (transport-uppförare-raket), med fyra missiler vardera. Alla radarer har anti-jamming-förmåga.

S-400-systemet är designat för att samarbeta och utbyta data med A-50 Airborne Early Warning and Control (AEW&C), den äldre S-300-familjen av jord-till-luft missilsystem, såväl som med The Pantsir S1/ 2 och Tor-M1/2 kort- och medeldistans luftvärnssystem, kapabla att hantera hot som drönare och kryssningsmissiler, vilket skapar ett omfattande försvarssystem i flera lager.

Lockheed Martin F-35 Lightning 2 stealth fighter idag

Å andra sidan är F-35 ett mycket välkänt och mycket uppmärksammat stealth-stridsflygplan. Den plågas av olika problem är den fortfarande inte fullt fungerande, efter mer än två decennier av utveckling. Många problem förväntas vara lösta genom den berömda Block 4-uppgraderingen, som beräknas vara klar till 2030, enl. officiella amerikanska rapporter.

Det planerade färdigställandet av Block 4 har redan skjutits upp flera gånger, även innan förseningarna gällande Technology Refresh 3 (TR-3)-konfigurationen, som " ger den datorkraft som behövs för att stödja moderniserade Block 4-funktioner ". TR-3 har ännu inte blivit helt certifierad, så ytterligare förseningar i den framtida uppgraderingen av Block 4 bör förväntas.

När vi försöker ge ett giltigt svar på frågan om F-35 vs S-400, överväger vi F-35A idag, i den nuvarande Block 3F-konfigurationen, och inte i en eventuell konfiguration, med fantastiska möjligheter, som kanske aldrig kommer att uppnå integration .

Såvitt vi vet, från och med september 2024, har följande vapen inte varit helt integrerade på F-35, åtminstone på version A (som är den konventionella start och landning – CTOL, den mest utbredda versionen):
- L 'AGM-158JASSM (Joint Air-to-Surface Standoff Missile), som bärs externt, vilket äventyrar smyg.
- La GBU-53/B StormBreaker (Bomb med liten diameter – SDB II),
- L 'AGM-154JSOW (Joint Standoff Weapon),
- L 'AGM-88G AARGM-ER (Avancerad anti-strålningsstyrd missil – utökad räckvidd)

Alla dessa vapen integreras. Integrationsarbetet kan (eller kommer säkert) pågå i flera år. Därför är det enda relevanta medeldistansvapen som skulle kunna användas idag GBU-39/B SDB (Small Diameter Bomb). Förutom SDB kan F-35A använda olika intelligenta (JDAM – Joint Direct Attack Munition, LGB – Laser Guided Bomb) eller mindre intelligenta (d.v.s. järn) bomber.

Angående RCS av F-35, vi föreslog ett tillvägagångssätt i två steg för att förutsäga RCS för något mål. Enkelt uttryckt skapas först en 3D-modell av målet och förfinas baserat på tillgängliga data, foton och videor, sedan beräknas RCS med hjälp av beräkningselektromagnetik. Efter detta tillvägagångssätt uppskattades det att RCS på F-35 mäter cirka 0,01 m² i X-band och 0,02 m² i S-band.

Enligt oberoende simuleringsresultat, RCS för F-35 utan RAM (radarabsorberande material) är 0,09 m² i X-band och 0,15 m² i S-band (genomsnittligt RCS för den "rena" F-35-modellen, fall 2). När man försöker emulera RAM-användning kan en rimlig dämpning på -10 dB övervägas, vilket skulle ge RCS-värden på 0,009 m² i X-bandet och 0,015 m² i S-bandet användas i följande beräkningar.

F-35A vs S-400: vem har fördelen idag?

Mot bakgrund av ovanstående bör F-35 detekteras 54 km (29 NM) från 92N6E X-bandet, det vill säga systemets huvudradar, som kan styra en missil till målet. 91N6E S-bands övervakningsradar skulle detektera F-35 vid 97 km (52 ​​NM).

Denna radar skulle kunna rikta en aktiv radarmissil mot målet, som skulle kunna ta emot och spåra målet under slutspelet. det var uträknat att den kunde upptäcka en F-35 vid 152 km (82 NM). Sådan radar kan dock inte tillhandahålla ett spår av militär kvalitet.

Idén att skjuta upp en aktiv radarmissil mot en oprecis bana av Nebo SVU är ganska långsökt, men inte otänkbar. Oavsett vilket skulle varje upptäckt utlösa startordern till flygplanet för snabb reaktion, som Su-35 eller till och med Su-57, för att fånga upp målet.

När det gäller F-35 kan vi alltså föreställa oss tre koncentriska cirklar runt S-400-systemet, cirka 80, 50 och 30 NM från de tre radar som nämnts ovan: en F-35 bör vara i beredskap inom en radie av 80 NM, skulle möta medelstor fara inom en radie på 50 NM, medan det skulle vara extremt farligt att flyga inom 30 NM från ett aktivt S-400-system.

Sålunda är alla typer av bomber (släta, laser eller JDAM) uteslutna, eftersom de skulle behöva släppas långt innanför dödscirkeln på 30 NM, vilket bara lämnar en kandidat för attack, badrummet.

En F-35A kan bära 8 SDB och 2 AIM-120 Advanced Medium Range Air-to-Air Missiles (AMRAAM) för självförsvar. För att paralysera S-400-systemet skulle F-35 försöka tappa sina 8 SDB samtidigt för att orsaka mättnad, utanför cirkeln på 30 eller till och med 50 NM.

Det exakta SDB-utgivningskuvertet är inte allmänt känt, men det kan antas att F-35 kan släppa sina SDB på tillräcklig höjd och hastighet, vilket gör att de kan sväva i cirka 50 NM. Å andra sidan skulle det placera F-35 i hjärtat av S-400:s detekterings- och ingreppshölje.

Det viktigaste problemet är dock att rikta mål: SDB bär en liten stridsspets (206 lb) och används mot stationära mål, vars koordinater är kända. S-400 är ett mobilt system och dess delar kan röra sig när som helst. I de flesta fall är det ganska svårt att få de exakta koordinaterna för olika delar av S-400-systemet och starta en attack inom rimlig tid.

En sådan strävan skulle kräva nästan realtidssatellitbilder, bildanalys, målinriktning, uppdragsplanering och överföring av målkoordinater till flygplanet. SDB är dåligt lämpad för ett mobilsystem, som S-400. Hur som helst skulle GBU-39/B glidbomber upptäckas av eldledningsradarn och avlyssnas, troligen av de anslutna Pantsir S1/2- eller Tor-M1/2-systemen.

Radarhorisont och lågtflygande mål

Ett mobilt system som S-400, baserat på stora och tunga lastbilar, skulle behöva en relativt platt yta att installera. Den kan inte installeras på ett berg, som en traditionell övervakningsradar. På grund av jordens krökning kan ett lågtflygande mål komma betydligt nära radarn, gömt under radarhorisonten och bakom terrängens ojämnheter.

För att beräkna radarhorisonten kan vi använda följande formel:

R=1,23(√tim+√ht),

där R är räckvidden uttryckt i NM, hr höjden på radarn och ht höjden på målet, båda uttryckt i fot.

Låt oss titta på fallet med ett S-400-system beläget på Khmeimim Air Base i Syrien. Flygplatsens höjd är 157 fot, enligt öppna källor. Om man antar att det finns en insamlingsradar på låg höjd, såsom 76N6, på en 40 fots 6V78M mast, är radarns totala höjd 235 fot.

Den typiska höjden för en kryssningsmissil (som Tomahawk eller SCALP EG) är 50 m eller 164 fot. Genom att tillämpa formeln ovan får vi en räckvidd på cirka 35 NM, mycket mindre än det maximalt möjliga detektionsområdet mot F-35. För en missil som kryssar i Mach 0,9 eller 600 knop är den tillgängliga tiden innan nedslaget 210 sekunder.

I ett nötskal, förutsatt att platsen för S-400-systemet är känd, kan man använda antingen BGM-109 Tomahawk landattackmissil, AGM-158 JASSM avfyrad från en F-16, SCALP EG avfyrad från en Mirage 2000 eller a Rafale, eller någon annan liknande kryssningsmissil (eller missiler), vilket lämnar mycket begränsad reaktionstid för luftförsvarssystemet.

Dessutom, förutom en optisk sensor, bär alla dessa missiler en större stridsspets (klass 1000 lb) jämfört med SDB, vilket orsakar betydande skada.

Slutsats

Efter ovanstående analys framgår det att F-35A vid denna tidpunkt inte på allvar kan hota ett fullt fungerande S-400-system, i samband med luftvärnssystem med kort räckvidd.

Denna situation kan senare utvecklas, med integrationen på F-35A av mer avancerade vapen, med längre räckvidd och med anpassade sensorer, såsom AARGM-ER, StormBreaker (SDB II), och i synnerhet JASSM. Men vid den tiden (vilket kan vara inom nästa decennium) skulle en mer relevant fråga vara F-35 kontra S-500.

Detta betyder inte att S-400 är oövervinnerlig, eftersom han drabbades flera gånger i Ukraina. Dess främsta hot är kryssningsmissiler (som drar fördel av den begränsade radarhorisonten, som förklarats), ballistiska missiler (som närmar sig med mycket hög hastighet), kvasi-ballistiska missiler (med oförutsägbara banor), såväl som drönarsvärmar (för mättnadsattacker). ). , vilket möjligen orsakar överdriven konsumtion av missiler för avlyssning av dem.

I alla fall är S-400 ett defensivt vapensystem som skyddar ett specifikt område. Aldrig har ett defensivt vapensystem vunnit ett krig. Detta skulle helt enkelt spara tid genom att aktivera eller skydda till exempel en attack eller motangrepp på andra sätt.

Obs: Allt ovanstående är personliga åsikter och bedömningar av författaren och uttrycker inte nödvändigtvis åsikterna från Hellenic Air Force eller Hellenic Air Force Academy.

Konstantinos C. Zikidis
Elektronikingenjör, Ph.D.
Militär lärare vid Hellenic Air Force Academy