Комплексная защита объектов ТЭК от БПЛА: кинетическая защита и радиоподавление

Введение: актуальность защиты от БПЛА

С 2022 года «Делетрон» реализовала несколько проектов активной защиты на промышленных объектах, включая приграничные. Объекты всегда были не маленького объёма — это объекты промышленности разной категории опасности, с разными площадными характеристиками, высотными объектами и территорией.

Угрозы не снижаются: дальность поражения возрастает, БПЛА становятся тяжелее, а борьба с ними классическими способами в виде простого стрелкового оружия становится очень затруднительной. Последствия разрушения, которые несут такие дроны, чрезвычайно велики, и степень риска поражения особо опасного объекта или критической инфраструктуры становится фактором для создания настоящей комплексной защиты.

Свод правил 542 от Минстроя, введённый в 2024 году, создал документальный базис для формирования единых правил защиты объектов. Однако первый уровень защиты по СП 542 — самый сложный и тяжёлый: он предполагает, кроме сеток, тросов и растяжек, ещё и другие вещи, которые необходимо реализовывать.

Ограничения классических решений и необходимость комплексного подхода

Первый уровень защиты по СП 542 требует капитальных конструкций, а не лёгких сеток. Простыми конструкционными решениями, как для третьего или четвёртого уровня, здесь не обойтись: реализацию таких защитных сооружений должны выполнять компании с опытом, знанием конструкционных материалов, возможно, производители инновационных составов и материалов.

Классическая тросовая система как пассивная защита не всегда может противостоять дальнобойным БПЛА самолётного типа, так как они летят на скорости выше 150 км/ч. Зачастую тросовая система оказывает медвежью услугу: обрезая крылья, она приводит к дальнейшему полёту по траектории снаряда, повреждая объект кумулятивной струёй или поражающими элементами.

Крепление к объекту сторонних навесов дополнительно нагружает конструкцию, которая проектировалась без учёта таких избыточных нагрузок. Это не всегда оптимальное решение, поэтому предлагается не просто использовать тросы, а интегрировать их в многоуровневую систему, где они являются мощным, но не единственным элементом.

Предлагаемое решение: многоуровневая кинетическая защита + активное подавление

Предложение «Северсталь» — это не один продукт, а комплексный подход: многоуровневая кинетическая защита плюс активное подавление. Первый уровень — физический барьер, о котором говорилось выше. Второй уровень — система активного радиоподавления, которая нарушает канал связи, изменяет координаты цели, заставляет беспилотник либо отказаться от задачи, либо совершить посадку.

Ключевые преимущества гибридного подхода — масштабируемость, ремонтопригодность и функциональность. Масштабируемость подходит для объекта любого размера: от отдельного резервуара до всей территории предприятия. Ремонтопригодность позволяет точечно менять локально повреждённый сегмент — это быстро и экономически целесообразно. Сетчатая конструкция не создаёт эффекта аквариума, сохраняет обзорность и не мешает работе службы безопасности.

Основа системы — легковозводимая конструкция, состоящая из трёх ключевых элементов: фундамента, опорного металлического каркаса и двухслойного защитного барьера. Фундамент обеспечивает устойчивость всей системы. Опорный металлический каркас проектируется индивидуально с учётом ветровых, снеговых и динамических нагрузок. Система может рассчитываться как из усиленных балок, так и из облегчённых конструкций ЛСТК. По желанию клиента предлагаются разные виды стали, включая сталь S390P, разработанную по запросу МЧС и обладающую огнестойкими свойствами, подтверждёнными сертификатами испытаний.

Конструкция сетки и каната

Двухслойный барьер принимает на себя основной удар — это сердце защиты. Канатно-сетчатая система производится под брендом «Стальная защита». Её уникальность заключается в материалах: используется несколько видов углеродистой оцинкованной проволоки с повышенным классом коррозионной стойкости, покрытой цинком, алюминием, мишметаллом или полимером, что гарантирует коррозионную стойкость на долгие годы.

Сетка двойного кручения, производимая «Северсталь-метиз», при столкновении с БПЛА не рвётся как ткань, а упруго деформируется, распределяя энергию удара по соседним ячейкам. Канат не просто крепится к сетке, а вплетается в неё в процессе производства, создавая единую монолитную конструкцию, где нагрузка распределяется равномерно. Используются канаты типа G согласно ГОСТ 366, в которые вплетён металлический сердечник, обеспечивающий исключительную прочность на разрыв. Вся продукция соответствует своду правил 542 по защите от БПЛА.

Обоснование надёжности и испытания

Чтобы гарантировать, что сетка выдержит удар, применяется глубокое расчётное обоснование. Создаётся и тестируется цифровая модель с использованием трёх подходов: твердотельное моделирование для точного вычисления жёсткости, балочное представление для оценки поведения конструкции под действием динамического удара и мембранное представление для учёта постоянных нагрузок, таких как ветер, снег и собственный вес. Это позволяет на этапе проектирования определить слабые места и усилить конструкции там, где необходимо.

Методология включает четыре ключевых этапа: создание цифровой модели, изготовление полноразмерного фрагмента конструкции, испытания на специальном стенде для определения реальных монтажных усилий и проверки способов крепления, подбор оптимального размера ячейки сетки (слишком крупная пропустит удар, слишком мелкая создаст избыточную парусность), а также сравнение данных моделирования с реальными испытаниями и корректировку расчётных показателей. Итогом становится доказательная база, что конструкция будет вести себя именно так, как проектировалось.

Испытания с реальным боевым воздействием на полигоне на сегодняшний день не проводились, но для проектов первого уровня защиты в расчётах они будут обязательно проведены, поскольку стандартизация предусматривается в условиях законодательной базы в институтах взрывотехники.

Практические аспекты и ответы на вопросы

Для высоких объектов, таких как колонны высотой 50–70 м, требуется индивидуальный расчёт и обследование: необходимо учитывать, что это — труба или колонна, возможности установки фундаментов и прочее. Готовых решений для мостов, путепроводов и градирен ТЭЦ нет, необходим анализ каждого объекта. Для объектов транспортной инфраструктуры решения существуют, есть кейс защиты железнодорожного узла крупной площади.

Композитные материалы пока не применяются из-за стратегического партнёрства с «Северсталью» по металлам. Конструкция должна быть легковозводимой и фактически разборной, чтобы иметь на складе такие конструкции, которые легко можно возвести, поставить и укрыть важный объект.

Практика

Чек-лист по материалу

• Провести обследование объекта для определения уровня защиты согласно СП 542.
• Рассмотреть необходимость капитальных сооружений для первого уровня защиты.
• Оценить эффективность существующих тросовых систем против современных БПЛА.
• При проектировании использовать цифровое моделирование и испытания полноразмерных сегментов.
• Предусмотреть возможность интеграции систем активного радиоподавления.
• Учитывать индивидуальные характеристики объекта (высота, нагрузки, грунты) при выборе решений.

Справка

Термины из видео

СП 542

Свод правил от Минстроя, введённый в 2024 году, устанавливающий требования к защите объектов от БПЛА, включая уровни защиты.

ЗОК

Зона ограничения курса (или защита от БПЛА) — термин, используемый в контексте свода правил для обозначения защитных сооружений.

Кинетическая защита

Физический барьер (сетки, тросы, конструкции), предназначенный для механического перехвата или отклонения БПЛА.

Активное радиоподавление

Система радиоэлектронной борьбы, нарушающая каналы связи и навигации БПЛА, заставляя его отказаться от задачи или совершить посадку.

Сталь S390P

Марка стали, разработанная по запросу МЧС, обладающая огнестойкими свойствами для повышения прочности конструкций при пожаре.

Сетка двойного кручения

Тип сетки, производимой «Северсталь-метиз», которая при ударе упруго деформируется, распределяя энергию по соседним ячейкам.

ЛСТК

Лёгкие стальные тонкостенные конструкции, используемые для возведения каркасов защитных сооружений.

Цифровой двойник

Виртуальная модель объекта, позволяющая моделировать нагрузки и поведение конструкции до её физического создания.