În primul articol, am luat în considerare posibilitatea de a contracara avioanele echipate cu arme laser folosind tactica lansărilor masive de rachete aer-aer (VV) cu rază lungă și medie pentru a suprasatura capacitățile armelor cu laser și a interceptorilor de respingere o lovitura. De asemenea, am aflat că piloții ar trebui să încerce să evite lupta aeriană strânsă cu un avion echipat cu arme laser. Cu toate acestea, odată cu creșterea puterii armelor cu laser, acest scenariu de război se poate dovedi ineficient, ceea ce va necesita o regândire a aspectului avioanelor de luptă pentru a obține superioritate aeriană.
Ce impact va avea introducerea în serie a armelor cu laser asupra aspectului avioanelor de luptă? Una dintre cerințele declarate pentru aeronavele din a șasea generație este pilotarea opțională, adică capacitatea de a opera aeronava cu sau fără pilot. Posibilitatea de a crea inteligență artificială capabilă să ia decizii complexe în luptă ridică mult mai multe întrebări decât perspectivele de a crea arme laser, tunuri feroviare și aeronave hipersonice combinate, dar în ceea ce privește cabina de pilotaj, este probabil să sufere schimbări dramatice.
1. Cockpit
Prezența unei arme laser asupra inamicului va necesita ca pilotul să fie ascuns în interiorul corpului aeronavei, fără a utiliza structuri transparente. Pilotarea se va efectua folosind tehnologia de blindaj transparentă
Nu ar trebui să existe probleme cu implementarea acestei tehnologii, dat fiind că, de fapt, aceasta este deja utilizată pe luptătorii familiei F-35 și, aparent, va fi dezvoltată activ în viitor. Pe lângă Statele Unite, în Marea Britanie, Israel, Rusia și alte țări se desfășoară lucrări pentru crearea „armurii transparente”.
2. Mijloace de recunoaștere și îndrumare
Datorită lipsei unei cabine transparente și a probabilității mari de a lovi dispozitive optice de recunoaștere cu arme laser, acestea vor trebui să fie susținute în mod repetat, cu separarea în diferite puncte ale corpului și oferind protecție sub formă de perdele de mare viteză care se închid instantaneu când radiația laser lovește sau alte metode de protecție fizică a elementelor optice sensibile
Până în 2050, baza mijloacelor de recunoaștere va fi cel mai probabil o antenă radio-optică cu fază (ROFAR). Detaliile despre toate posibilitățile acestei tehnologii nu sunt încă cunoscute, dar este posibil ca apariția potențială a ROFAR să pună capăt tuturor tehnologiilor existente pentru reducerea semnăturii. Dacă există dificultăți cu ROFAR, atunci modelele avansate de stații radar cu matrice de antene cu fază activă (radar cu AFAR) vor fi utilizate pe avioanele promițătoare.
3. Amplasarea armelor
Necesitatea de a atinge viteza supersonică de croazieră, de a reduce vizibilitatea și de a proteja armele de a fi lovite de arme cu laser va necesita plasarea lor în compartimentele interne
Avioanele moderne sunt extrem de dense. Acest lucru afectează negativ comoditatea modernizării lor ulterioare și limitează sarcina muniției. Acest lucru este remarcabil mai ales în exemplul luptătorilor realizați cu golfuri de arme interne. La celălalt capăt al „scalei” puteți pune bombardierul american B-52, care, datorită rezistenței și volumului excesiv al structurii, a fost modernizat cu succes de mai bine de jumătate de secol și cel mai probabil va depăși semnificativ omologi super-scumpi, discreti. Într-o situație cu arme laser, un aspect ultra-dens poate deveni o sursă suplimentară de probleme, ceea ce va necesita o creștere a dimensiunii unui avion de luptă promițător.
4. Protecție anti-laser
Contrar părerii că este posibil să vă protejați de radiațiile laser cu un „argintiu” obișnuit, pentru a vă proteja împotriva radiațiilor puternice, va trebui să utilizați o carcasă specială, care include mai multe straturi
De exemplu, poate fi un strat exterior cu conductivitate termică ridicată, capabil să „murdărească” efectul termic al laserului asupra corpului, păstrându-și în același timp proprietățile la încălzire la temperatură ridicată, și un strat interior care asigură izolația termică a interiorului. volume.
Trebuie avut în vedere faptul că o astfel de acoperire trebuie să fie rezistentă la mulți ani de funcționare în diferite condiții climatice, să reziste la supraîncărcări apărute în zbor, sarcini ciclice termice și vibrații. Crearea unei astfel de protecții este o sarcină științifică și tehnică complexă care va fi actualizată pe măsură ce puterea armelor cu laser crește. Se poate presupune că grosimea acesteia va fi de ordinul sau mai mare de un centimetru, ceea ce, ținând cont de dimensiunea aeronavei și de necesitatea montării acesteia, va adăuga masă la întreaga structură a aeronavei.
5. Arme laser
Pe baza ritmului de dezvoltare al aeronavei, se poate presupune că, în funcție de dimensiunea aeronavei, până în 2050, pe ea se pot instala 1-2 lasere cu o putere de 300-500 kW, cu posibilitatea de a emite radiații în planul inferior și superior al aeronavei, ceea ce va face posibilă implementarea unei zone aproape circulare a zonei afectate
Cel mai probabil, acestea vor fi lasere cu fibră în infraroșu, cu putere combinată de la mai mulți emițători. Implementarea îndrumării va include vizarea cu privire la pilot și algoritmi automatizați pentru selectarea punctelor țintă vulnerabile.
6. Surse de energie electrică pentru armele laser și alte sisteme de la bord
Furnizarea de lasere cu energie electrică va fi cel mai probabil asigurată prin eliminarea energiei din arborii de rotație a motoarelor cu turbină cu gaz
În sine, tehnologia de deviere a unei părți a puterii este implementată în luptătorul vertical de decolare și aterizare F-35B pentru a asigura funcționarea ventilatorului de ridicare. După cum sa menționat în articolul anterior, conform acestei scheme se poate construi o variantă a F-35 cu arme laser. Reducerea autonomiei și a capacității de încărcare în acest caz este compensată de capacitățile excepționale oferite de prezența armelor laser la bord.
Ca parte a programului ASuMED din Germania, a fost creat un prototip de motor sincron supraconductor complet, cu o capacitate de 1 megawatt cu o densitate de putere de 20 kilowati pe kilogram. Luând în considerare reversibilitatea mașinilor electrice sincrone, pe baza acestei tehnologii, pot fi create generatoare electrice compacte pentru alimentarea armelor laser cu dimensiuni minime și eficiență ridicată.
7. Greutate și dimensiuni
Necesitatea instalării de arme laser, generatoare de energie pentru acestea, prezența unor golfuri de arme mari și o acoperire masivă anti-laser va duce la o creștere a dimensiunii și a greutății la decolare a avioanelor de luptă promițătoare
În general, nu se poate să nu observăm tendința actuală de creștere a dimensiunii și masei aeronavelor de luptă. De exemplu, masa F-35 este de o dată și jumătate față de masa predecesorului său, F-16, o situație similară există cu luptătorii F-15 și F-22. Se poate presupune că greutatea la decolare a unui luptător multifuncțional promițător în 2050 ar putea fi de la 50 la 100 de tone, ceea ce este comparabil cu cel al interceptorului de patrulare Tu-128, proiectul nerealizat al interceptorului multifuncțional cu rază lungă de acțiune MiG-7.01 sau bombardierul Tu-22M3 care transportă rachete. O creștere a masei și a dimensiunii avioanelor de luptă promițătoare va duce la scăderea manevrabilității acestora. Cu toate acestea, ținând cont de prezența armelor cu laser și a antirachetelor extrem de manevrabile, propria manevrabilitate a avioanelor de luptă promițătoare nu va mai avea o importanță semnificativă.
8. Motoare
Este foarte probabil ca avionul promițător să fie bimotor. Tracțiunea totală a motoarelor trebuie să asigure zborul la viteza supersonică fără utilizarea arzătorului post-combustibil
În modul de preluare a puterii pentru alimentarea armelor cu laser, caracteristicile de zbor ale aeronavei vor scădea. Până în 2050, este posibil ca problemele tehnice să fie rezolvate și să înceapă instalarea pe avioane a motoarelor cu reacție pulsatorie (PUVRD) sau a motoarelor cu detonare rotativă. Este posibil ca pe unele tipuri de motoare de avioane promițătoare să nu fie posibilă implementarea unei prize directe de putere pentru alimentarea armelor laser, ceea ce va necesita instalarea unui generator separat cu un motor compact cu turbină cu gaz în acest scop.
Din când în când, există informații despre implementarea pe aeronava a șasea generație a posibilității de zbor la viteză hipersonică. Desigur, la începutul anului 2050, pot fi implementate avioane hipersonice, dar în prezent toate proiectele de bombardiere promițătoare sunt executate într-o versiune subsonică, nu toate țările reușesc să implementeze chiar și un zbor stabil de croazieră al avioanelor de vânătoare la viteză supersonică și toate proiectele de aeronave hipersonice sunt afectate de dificultăți tehnice semnificative. Astfel, în timp ce aeronavele hipersonice nu au fost dezvoltate în mod corespunzător nici măcar sub formă de rachete și focoase de unică folosință, este dificil să vorbim despre viteza de zbor hipersonică pentru avioanele de luptă cu echipaj promițătoare.
9. Schema aerodinamică
Dispunerea unei aeronave de luptă promițătoare va fi optimizată pe baza necesității de a instala protecție anti-laser și de a menține o viteză supersonică mare de croazieră. Dacă, la sfârșitul anului 2050, se obțin succese în crearea de aeronave hipersonice, atunci acesta va fi factorul determinant în alegerea aspectului aeronavei.
Pe baza tendințelor existente, putem presupune respingerea cozii verticale, absența cozii orizontale frontale (PGO). În prezent, acest lucru este în primul rând asociat cu implementarea tehnologiilor stealth, dar în viitor, factorul definitoriu poate fi protecția împotriva sarcinilor termice care decurg din viteze mari de zbor și iradiere cu arme laser.
10. Armament
La fel ca armamentul navelor de război, armamentul sistemelor promițătoare de aeronave va include sisteme defensive și ofensive. Rachetele hipersonice V-V echipate cu protecție anti-laser vor fi folosite ca arme ofensive pentru a învinge avioanele inamice la distanțe lungi și medii. Dacă nu este posibil să protejăm radarul rachetei de factorii dăunători ai radiației laser, atunci racheta va fi ghidată de purtător printr-un canal radio protejat sau de-a lungul unei „căi laser”.
Antirachete de dimensiuni mici, foarte manevrabile, vor fi utilizate ca arme defensive. Pot fi folosite și în lupta aeriană strânsă împotriva avioanelor inamice. În mod similar, vor fi folosite arme cu laser - ca prioritate pentru a învinge rachetele inamice care atacă sau pentru a distruge avioanele inamice la distanță mică.
La începutul anului 2050, se poate pune problema echipării complexelor de aviație cu un alt tip de armă bazat pe noi principii fizice - un pistol feroviar (RP). În prezent, tunurile feroviare sunt considerate ca un element al armamentului navelor de suprafață. Inițial, era planificat ca aceștia să fie înarmați cu ultimele distrugătoare americane de tip Zumwalt, dar dificultățile tehnice apărute au amânat introducerea acestei arme. Cu toate acestea, tunurile feroviare sunt testate activ în multe țări din întreaga lume, inclusiv în Statele Unite, Turcia și China. În iunie 2019, tunul feroviar EMRG, care este dezvoltat în interesul marinei SUA, a fost testat cu succes. În viitorul apropiat, este planificată efectuarea de teste direct pe navele marinei SUA.
Spre deosebire de navele care necesită un calibru mare de 155 mm și o rază de acțiune de aproximativ 400-500 de kilometri, pe avioanele de luptă calibrul unui tun de cale ferată poate fi redus semnificativ și poate ajunge la aproximativ 30-40 mm. Fotografierea trebuie efectuată cu proiectile ghidate de tehnologia „laser trail” la o distanță de aproximativ 100-200 km. Astfel de arme vor face posibilă lovirea avioanelor inamice protejate cu arme laser, deoarece viteza mare și dimensiunile reduse ale proiectilului pistolului feroviar vor face dificilă detectarea și distrugerea acestuia. Prezența unui sistem de control în proiectil pentru RP nu se datorează necesității de a învinge ținte foarte manevrabile, ci necesității de a compensa abaterea axei RP în timpul tragerii, de a compensa condițiile atmosferice și posibilitatea schimbării cursul țintei la aproximativ 5-15 grade.
Pistolul feroviar poate fi plasat de-a lungul axei aeronavei pentru a obține lungimea maximă a secțiunii de accelerare a butoiului. Se pune o întrebare separată cu privire la dispozitivele de stocare a energiei pentru astfel de arme, deoarece chiar și puterea generatoarelor de 1-2 MW care furnizează energie armei laser nu va fi suficientă pentru a alimenta arma de cale ferată. Este necesar să înțelegem că o armă de cale ferată este tehnologic mai complexă, chiar și în comparație cu o armă laser. Dacă apariția RP pe nave este practic fără îndoială, atunci adaptarea sa pentru portavioane poate fi destul de dificilă.
Viitorul apropiat
Vorbind despre avioanele de luptă ale viitorului, nu putem să nu menționăm două proiecte promițătoare. În primul rând, acesta este promițătorul bombardier strategic american B-21 Raider. Predecesorul său, bombardierul B-2, care este dezvoltat în secret absolut, a adus zona de dispersie efectivă (EPR) scăzută pentru o mașină atât de mare în lumea aviației. Este posibil ca B-21, care este dezvoltat să-l înlocuiască, să conțină, de asemenea, câteva soluții avansate. De exemplu, poate fi echipat cu arme laser defensive și capacitatea de a distruge aeronavele inamice folosind un radar puternic în aer cu rachete AFAR și cu rază lungă de acțiune V-V. Dacă aceste capabilități sunt realizate, Raider-ul B-21 va fi aproape conceptual de aspectul promițătorului avion de luptă discutat în acest articol (LO defensiv, sarcină mare de muniție).
În Rusia, se discută periodic dezvoltarea succesorului ideologic al MiG-31 - un complex promițător de aeronave de interceptare cu rază lungă de acțiune (PAK DP). Mașina inexistentă de pe Internet a fost numită MiG-41. În acest moment, apariția PAK DP nu a fost definitiv formată. Se presupune că va fi o mașină grea cu o viteză de zbor de peste 3500 km / h și o autonomie de zbor de aproximativ 7000 km. Potrivit altor surse, viteza maximă poate fi de 4-4,5 M, adică 5000-5500 km / h. Este foarte posibil ca, ținând cont de calendarul proiectat al dezvoltării PAK DP - 2025-2030, proiectarea acestuia să ia în considerare potențialele amenințări reprezentate de armele cu laser lansate pe aeronavele inamice.
concluzii
Prezicerea apariției unui complex de aviație de luptă pentru o perioadă atât de lungă de timp este destul de dificilă. Este posibil în 1920 să prezicem în mod fiabil apariția MiG-15 sau MiG-17 pe baza apariției biplanelor din lemn? Ce sunt motoarele cu reacție, radarele, armele ghidate? Doar un șurub, o mitralieră, binoclu! Sau prezice în 1945 apariția mașinilor MiG-25 / F-15 care au apărut după aproximativ 30 de ani?
Complexitatea prognozei este asociată atât cu riscurile tehnice ridicate care însoțesc dezvoltarea de tehnologii fundamental noi, cum ar fi o armă cu laser, o armă feroviară sau un motor de detonare, cât și cu apariția imprevizibilă a unor tehnologii complet noi care pot schimba radical aspectul a sistemelor aviatice promițătoare.
Aspectul estimat al complexului de aviație de luptă 2050 s-a format pe baza extrapolării capabilităților tehnologiilor existente care se află în prezent în stadiul inițial al dezvoltării lor.
Factorul care determină în mare măsură apariția complexului aviatic promițător din 2050 este dezvoltarea armelor cu laser. Lanțul logic în formarea aspectului unui complex aviatic promițător se dovedește a fi aproximativ următorul:
- apariția laserelor de 100-300 kW pe luptătoarele existente de generația a cincea, în combinație cu rachete antirachetă de dimensiuni mici de tip CUDA (2025-2035);
- antrenament și / sau bătălii aeriene reale de aeronave echipate cu aeronave;
- inevitabilitatea BVB ca o consecință a stocului mic de muniții ale aeronavei de a cincea generație în combinație cu interceptarea efectivă a rachetelor V-V LO și antirachete;
- probabilitate mare de înfrângere reciprocă a aeronavelor LO în BVB;
- necesitatea adăpostirii pilotului într-o cabină închisă și redundanța senzorilor;
- necesitatea protecției anti-laser a aeronavelor și armelor;
- necesitatea creșterii muniției;
- creșterea dimensiunii și greutății aeronavei.
Ca în orice confruntare între „sabie și scut”, apariția avioanelor de luptă promițătoare va fi determinată de dezvoltarea avansată a armelor cu laser sau a mijloacelor de protecție împotriva acestora. În cazul în care capacitățile armelor laser vor depăși capacitățile mijloacelor de protecție împotriva acestora (acoperiri, placare), apariția avioanelor de luptă promițătoare se va schimba la cea discutată în acest articol. În versiunea opusă, apariția avioanelor de luptă promițătoare va fi mai aproape de conceptele existente de avioane relativ compacte și manevrabile.
