Расчёт пассивной защиты от дальнобойных БПЛА Новороссийска: импульс, торможение, осколки
Главный вопрос при проектировании пассивной защиты звучит просто: выдержит ли конструкция удар. Альбом типовых решений пассивной защиты, направленный письмо Минэнерго России от 15.06.2026 № 04-1576, отвечает на него не общими словами, а конкретными расчётными методиками — по импульсу летящего тела и по кинетической энергии поражающих элементов. Разбираем эти методики: что именно считают, какие цифры получаются и почему барьер строится именно так.
Документ направлен Департаментом экономической безопасности в ТЭК Минэнерго России для учёта в работе. Это не приказ и не технический регламент: альбом задаёт инженерный ориентир — какую угрозу считать расчётной и какими конструктивными решениями её парировать. Для организаций из указателя рассылки он фактически становится руководящим при проектировании защиты и обосновании затрат.
Расчётная угроза: дальнобойные самолётные БПЛА
Альбом Минэнерго считает расчётной угрозой не коммерческий квадрокоптер и не барражирующий боеприпас малого класса, а дальнобойные самолётные БПЛА, способные преодолевать свыше 1000 км. Это принципиально меняет расчёт: масса аппарата на порядок больше, а размах крыльев измеряется метрами.
| Параметр | Тип «Лютый» | Тип «PD-2» |
|---|---|---|
| Размах крыльев, м | 6,7 | 4–5 |
| Длина фюзеляжа, м | 4,4 | 2,8 |
| Дальность полёта, км | 1050 | 1000–1100 |
| Максимальная скорость, км/ч | 230 | — |
| Крейсерская скорость, км/ч | 150–180 | 100–110 |
| Практический потолок, м | 2500 | 4700–5000 |
| Взлётная масса, кг | 250–300 | 45–55 |
| Полезная нагрузка, кг | 75 | 20–29 |
Именно размах крыльев 6,7 м у аппарата типа «Лютый» лежит в основе логики барьера: при таком размахе аппарат гарантированно контактирует не менее чем с четырьмя тросами одновременно, и энергия удара распределяется между ними, не превышая предела прочности на разрыв.
Расчёт импульса летящего тела
Базовая формула, заложенная в альбом, — импульс тела: P = M · V, где M — масса аппарата, V — его скорость. Важная деталь методики: импульс рассчитывается с учётом дальности полёта и снижения веса — к моменту подлёта к цели топливный бак аппарата, прошедшего тысячу километров, в значительной мере опустошён. Поэтому расчётная масса принимается меньше взлётной.
Далее считается сила, возникающая при торможении до полного останова. Принято, что торможение происходит за 1 секунду — это и есть та работа, которую должна выполнить тросовая система. Результаты расчёта для двух скоростных режимов:
| Расчётный случай | Масса | Скорость | Сила при торможении за 1 с |
|---|---|---|---|
| Крейсерский подход | 200 кг | 200 км/ч | 2 200 кгс |
| Разгон на пикировании | 200 кг | 350 км/ч | 3 900 кгс |
Порядка 2,2–3,9 тонны-силы — это нагрузка, которую конструкция должна принять и погасить, не разрушившись. Для сравнения: одиночная стойка инвентарных строительных лесов воспринимает у вершины горизонтальное усилие порядка сотни килограммов-силы. Разница — в десятки раз, и именно она объясняет, почему «леса с сеткой» не являются пассивной защитой от аппарата такого класса.
Условие четырёх тросов
Ключевой конструктивный принцип альбома: система обеспечивает контакт БПЛА минимум с четырьмя тросами одновременно, при этом возникающая сила натяжения в тросах не превышает предела прочности на разрыв.
Это условие связывает три параметра между собой:
- Размах крыльев расчётного аппарата. При размахе 6,7 м у типа «Лютый» происходит одновременный контакт не менее чем с четырьмя тросами — отсюда и назначается шаг тросов.
- Шаг тросов в слое. Слишком редкий шаг — аппарат проходит между тросами; слишком частый — избыточная парусность, вес и гололёдная нагрузка.
- Прочность отдельного троса. Полная нагрузка делится минимум на четыре троса, поэтому каждый отдельный трос работает с запасом до предела прочности на разрыв.
Отсюда прямое следствие: перенос решения на другой расчётный аппарат требует пересчёта шага. Барьер, рассчитанный на самолётный БПЛА с размахом 6,7 м, не удержит малый FPV-дрон — тот просто пролетит между тросами. Именно поэтому тросовый контур дополняется сеткой на критичных точках — подробнее в материале о сравнении тросового барьера и сетки.
Расчёт кинетической энергии поражающих элементов
Вторая методика альбома отвечает на вопрос, зачем вообще выносить рубеж перехвата, если аппарат всё равно подорвётся. Скорость поражающего элемента на расстоянии определяется экспоненциальным законом торможения в воздухе:
- U — скорость поражающего элемента на расстоянии x, м/с;
- V0 — начальная скорость, принята 1500 м/с;
- A — коэффициент торможения в воздухе, м⁻¹, принят для шара массой 3 г диаметром 7 мм;
- x — пройденное расстояние, м.
Результат расчёта для поражающего элемента массой 3 грамма:
| Расстояние, м | Кинетическая энергия, Дж | % от начальной | Потеря |
|---|---|---|---|
| 0 | 3375 | 100 % | — |
| 10 | 2975 | 88 % | −12 % |
| 20 | 2600 | 77 % | −23 % |
| 30 | 2300 | 68 % | −32 % |
| 40 | 1983 | 59 % | −41 % |
Это количественное обоснование главного проектного требования: барьер должен обеспечивать полную остановку БПЛА на удалении точки контакта 10–40 м от защищаемых объектов. На дистанции 40 м осколочный поток теряет 41 % энергии — и это в дополнение к тому, что сам подрыв происходит вне технологической зоны, а не на корпусе трансформатора или стенке резервуара.
Нагрузки, которые учитываются одновременно
Ударная нагрузка — не единственная. Альбом прямо перечисляет, что характеристики элементов пассивной защиты должны учитывать:
| Тип нагрузки | Состав | Почему критично |
|---|---|---|
| Постоянные | собственный вес тросов | определяет провес и требуемое преднатяжение |
| Кратковременные климатические | гололёдные и ветровые | обледеневший трос резко набирает вес и парусность; ветровая нагрузка на протяжённую тросовую систему сопоставима с ударной |
| Особые | от падения БПЛА | расчётный случай торможения аппарата за 1 секунду |
Проверить конструкцию только на удар и забыть про гололёд с ветром. Тросовая система площадью в тысячи квадратных метров — это большая парусность; в гололёдном районе нагрузка от обледенения может стать определяющей для мачт и узлов крепления. Климатический район площадки по СП 20.13330.2016 закладывается в расчёт наравне с ударной нагрузкой.
Три слоя тросовой защиты
На технологической площадке первый и второй слои идут низко — они закрывают трубопроводы, насосное и электротехническое оборудование от настильного подхода. Третий слой поднят на 20 м и перекрывает площадку сверху, работая против пикирующей траектории.
| Слой | Отметка |
|---|---|
| 1-й слой защиты | 1,5 м |
| 2-й слой защиты | 3,5 м |
| 3-й слой защиты | 20 м |
Слои работают последовательно: если аппарат прошёл верхний контур с потерей скорости, его останавливает следующий. Одиночная сеть такого запаса не даёт.
Как это соотносится с СП 542.1325800.2024
Альбом Минэнерго не отменяет и не заменяет СП 542.1325800.2024 — свод правил по защитным ограждающим конструкциям от БПЛА. Документы решают разные задачи и в проекте применяются вместе.
| Признак | ЗОК по СП 542 (сетка) | Тросовый барьер по альбому Минэнерго |
|---|---|---|
| Что защищает | конкретное здание или сооружение | площадку и группу объектов целиком |
| Расчётный аппарат | малый, лёгкий, средний БПЛА (до 150 кг) | дальнобойный самолётный БПЛА 250–300 кг |
| Где рубеж перехвата | 1,5–5 м от конструкций объекта | 10–40 м от защищаемых сооружений |
| Несущая часть | стойки и колонны высотой 6–28 м | решётчатые мачты 40 и 70 м |
| Улавливающий элемент | плетёная или арамидная сеть | многослойная тросовая система |
| Когда применяется | точечно: котельная, ОРУ, трансформатор, резервуар | системно: ТЭЦ, НПЗ, резервуарный парк, ЛПДС |
Правильная схема для крупного объекта генерации — эшелонированная: вынесенный тросовый контур на мачтах по периметру плюс ЗОК-сетка на критичных точках (щит управления, трансформаторы, газорегуляторный пункт, ОРУ).
Как выполняется проект
- Обследование объекта. Генплан, высотные отметки, существующие эстакады и трубы, геология под фундаменты мачт, климатический район по СП 20.13330.2016.
- Модель угрозы и расчёт. Определение расчётного аппарата, импульса, требуемого выноса рубежа и числа слоёв; проверка, что усилие в тросах не превышает предела прочности на разрыв.
- Проектирование. КМ и КМД на мачты и узлы креплений, свайные фундаменты по худшим условиям работы, ПОС и ППР, разделы по молниезащите и светоограждению высотных конструкций.
- Изготовление и поставка. Мачты, тросовая система, консоли, опорные канаты, крепёж, ЗИП.
- Монтаж. Свайное поле, сборка и подъём мачт, монтаж креплений на существующие сооружения, натяжение тросовых слоёв. Работы на действующем объекте — по нарядам-допускам, без остановки основного оборудования.
- Сдача. Контроль натяжения, исполнительная документация, паспорта, инструкция по обслуживанию и осмотрам конструкции.
Частые вопросы
Другие материалы блока
Пассивная защита объектов генерации и теплоснабжения — разбор по узлам и решениям:
Смежные материалы по защите от БПЛА
Проектирование, изготовление и монтаж пассивной защиты от БПЛА — услуга «под ключ». См. также страницу продукции ЗОК ЗАСЛОН, онлайн-калькулятор ЗОК и системы обнаружения и подавления дронов.
