Conceptul unui avion de luptă în 2050 și arme bazate pe noi principii fizice
В primul material am luat în considerare posibilitatea contracarării aeronavelor echipate cu laser arme, folosind tactica lansărilor masive de rachete aer-aer (BB) cu rază lungă și medie de acțiune pentru a suprasatura capacitățile armelor laser și antirachete de a respinge un atac. De asemenea, am aflat că piloții ar trebui să încerce să evite luptele aeriene strânse cu aeronave echipate cu arme laser. Cu toate acestea, pe măsură ce puterea armelor laser crește, acest scenariu de război se poate dovedi a fi ineficient, ceea ce va necesita o regândire a aspectului aeronavelor de luptă pentru a câștiga supremația aerului.
Ce impact va avea introducerea în serie a armelor laser asupra aspectului aeronavelor de luptă? Una dintre cerințele declarate pentru aeronavele din a șasea generație este pilotabilitatea opțională, adică capacitatea de a opera aeronava atât cu cât și fără pilot. Posibilitatea de a crea inteligență artificială capabilă să ia decizii complexe în luptă ridică mult mai multe întrebări decât perspectivele pentru crearea de arme laser, tunuri și avioane hipersonice combinate, dar în ceea ce privește cabina de pilotaj, este probabil să sufere schimbări dramatice.
Prezența armelor laser în inamic va necesita ascunderea pilotului în interiorul corpului aeronavei, fără utilizarea unor structuri transparente. Pilotarea va fi efectuată folosind tehnologia „blindată transparentă”.
Nu ar trebui să existe probleme cu implementarea acestei tehnologii, având în vedere că, de fapt, este deja folosită pe avioanele de luptă din familia F-35 și, aparent, va fi dezvoltată activ în viitor. Pe lângă Statele Unite, se lucrează la crearea „armuirii transparente” în Marea Britanie, Israel, Rusia și alte țări.
Din cauza lipsei unui cockpit transparent și a probabilității mari de a lovi echipamentele optice de recunoaștere cu arme laser, acestea vor trebui să fie redundante de mai multe ori, cu separare în diferite puncte ale corpului și protecție sub formă de perdele de mare viteză care instantaneu se închide atunci când lovește radiația laser sau alte metode de protecție fizică a elementelor optice sensibile.
Baza recunoașterii până în 2050 va fi probabil o rețea de antene în fază radio-optică (ROFAR). Detaliile despre toate capacitățile acestei tehnologii sunt încă necunoscute, dar este posibil ca potențiala apariție a ROFAR să pună capăt tuturor tehnologiilor existente pentru reducerea vizibilității. În cazul în care apar dificultăți cu ROFAR, atunci pe aeronavele promițătoare vor fi utilizate modele avansate de stații radar cu rețele active de antene în fază (radar cu AFAR).
Necesitatea de a atinge viteza supersonică de croazieră, de a reduce vizibilitatea și de a proteja armele de a fi lovite de armele cu laser va necesita plasarea lor în compartimente interne.
Avioanele moderne au un aspect excepțional de dens. Acest lucru afectează negativ confortul modernizării lor ulterioare și limitează încărcătura de muniție. Acest lucru este vizibil mai ales în exemplul luptătorilor realizati cu compartimente de arme interne. La celălalt capăt al „scării” puteți pune bombardierul american B-52, care, datorită rezistenței excesive și volumului său de construcție, a fost modernizat cu succes de mai bine de jumătate de secol și, cel mai probabil, își va supraviețui semnificativ ultra-ul. -omologii scumpi de profil redus. Într-o situație cu arme cu laser, un aspect ultra-dens poate deveni o sursă suplimentară de probleme, ceea ce va necesita o creștere a dimensiunii unei aeronave de luptă promițătoare.
Spre deosebire de opinia că este posibil să vă protejați de radiațiile laser cu o „monedă de argint” obișnuită, pentru a vă proteja împotriva radiațiilor puternice, va trebui să utilizați o înveliș special, care include mai multe straturi.
De exemplu, poate fi un strat exterior cu conductivitate termică ridicată, capabil să „undă” efectul termic al laserului asupra carcasei, păstrându-și în același timp proprietățile în timpul încălzirii la temperaturi ridicate, și un strat interior care asigură izolarea termică a volumelor interne. .
În același timp, trebuie avut în vedere faptul că o astfel de acoperire trebuie să fie rezistentă la funcționarea pe termen lung în diferite condiții climatice, să reziste la suprasarcinile care apar în zbor, la sarcini ciclice termice și vibraționale. Crearea unei astfel de protecție este o sarcină științifică și tehnică complexă, care va fi actualizată pe măsură ce puterea armelor laser crește. Se poate presupune că grosimea sa va fi de ordinul a sau mai mult de un centimetru, ceea ce, ținând cont de dimensiunea aeronavei și de necesitatea de fixare a acesteia, va adăuga masă întregii structuri a aeronavei.
Pe baza ritmului de dezvoltare a aeronavei, se poate presupune că, în funcție de dimensiunile aeronavei, până în 2050 aceasta poate fi echipată cu 1-2 lasere cu o putere de 300-500 kW, cu posibilitatea de a emite radiații. în planurile inferioare și superioare ale aeronavei, ceea ce va face posibilă implementarea unei zone afectate aproape circulare.
Cel mai probabil, acestea vor fi lasere cu fibră infraroșu, cu putere combinată de la mai mulți emițători. Îndrumarea va include țintirea cu ochiul pilotului și algoritmi automati pentru selectarea punctelor țintă vulnerabile.
Furnizarea laserelor cu energie electrică va fi asigurată cel mai probabil prin îndepărtarea energiei din arborii de rotație ai motoarelor cu turbine cu gaz.
În sine, tehnologia de deturnare a unei părți a puterii este implementată în avionul de luptă F-35B VTOL pentru a asigura funcționarea ventilatorului de ridicare. După cum s-a menționat anterior articol, conform acestei scheme poate fi construită varianta F-35 cu arme laser. Reducerea razei de acțiune și a capacității de transport 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 al unui motor de avion sincron complet supraconductor, cu o putere de 1 megawatt, cu o densitate de putere de 20 kilowați pe kilogram. Având în vedere reversibilitatea mașinilor electrice sincrone, această tehnologie poate fi utilizată pentru a crea generatoare electrice compacte pentru alimentarea armelor laser cu dimensiuni minime și eficiență ridicată.
Necesitatea de a instala arme cu laser, generatoare de energie pentru ele, prezența unor spații mari de arme și o acoperire masivă anti-laser va duce la creșterea dimensiunii și a greutății la decolare a aeronavelor de luptă promițătoare.
În general, este imposibil să nu observăm tendința existentă de creștere a dimensiunii și masei aeronavelor de luptă. De exemplu, greutatea F-35 este de o ori și jumătate greutatea predecesorului său, F-16, iar situația este similară cu avioanele de luptă F-15 și F-22. Se poate presupune că greutatea la decolare a unui luptător multifuncțional promițător în 2050 poate fi de la 50 la 100 de tone, ceea ce este comparabil cu cea a interceptorului de vagabondaj Tu-128, proiectul nerealizat al multifuncționalului MiG-7.01. -interceptor de rază sau bombardierul cu rachete Tu-22M3. O creștere a masei și dimensiunii aeronavelor de luptă promițătoare va duce la o scădere a manevrabilității acestora. Totuși, ținând cont de prezența armelor laser și a antirachetelor extrem de manevrabile, manevrabilitatea proprie a aeronavelor de luptă promițătoare nu va mai avea o importanță semnificativă.
Cu o mare probabilitate, se poate argumenta că aeronava promițătoare va fi bimotor. Puterea totală a motoarelor trebuie să asigure zborul la viteză supersonică fără utilizarea postcombustiei.
În modul priză de putere pentru alimentarea armelor laser, caracteristicile de zbor ale aeronavei vor scădea. Până în 2050, problemele tehnice vor fi probabil rezolvate și pe aeronave vor fi instalate motoare cu reacție pulsatoare (PuVRD) sau motoare cu detonare rotativă. Este posibil ca pe unele tipuri de motoare de aeronave promițătoare să nu fie posibilă implementarea unei prize directe de putere pentru a alimenta armele cu 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 aeronavei de generația a șasea a posibilității de a zbura la viteze hipersonice. Desigur, la începutul anului 2050, avioanele hipersonice pot fi implementate, dar în prezent, toate proiectele de bombardiere promițătoare sunt finalizate în versiunea subsonică, nu toate țările reușesc să implementeze chiar și un zbor de croazieră stabil al aeronavelor de tip luptă la viteză supersonică. , iar toate proiectele de aeronave hipersonice se confruntă cu 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 aeronavele de luptă cu echipaj promițător.
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 de croazieră ridicată. Dacă la începutul anilor 2050 se obține succesul în crearea aeronavelor hipersonice, acesta va fi factorul determinant în alegerea aspectului aeronavei.
Pe baza tendințelor existente, putem presupune respingerea cozii verticale, absența cozii orizontale frontale (PGO). În acest moment, acest lucru se datorează în primul rând implementării tehnologiilor stealth, dar în viitor, protecția împotriva sarcinilor termice rezultate din viteza mare de zbor și expunerea la armele cu laser poate deveni un factor determinant.
Ca și armamentul navelor de război, armamentul promisiunii aviaţie complexele vor include sisteme defensive și ofensive. Ca arme ofensive, pentru a distruge aeronavele inamice la distanțe lungi și medii, vor fi folosite rachete hipersonice V-V echipate cu protecție anti-laser. Dacă nu este posibilă asigurarea protecției radarului rachetei de factorii dăunători ai radiației laser, atunci rachetele vor fi ghidate de purtător printr-un canal radio securizat sau de-a lungul „calei laser”.
Ca arme defensive vor fi folosite antirachete de dimensiuni mici, foarte manevrabile. Ele pot fi, de asemenea, folosite în luptă aeriană apropiată împotriva aeronavelor inamice. În mod similar, vor fi folosite arme cu laser - ca prioritate pentru a distruge rachetele inamice de atac sau pentru a distruge aeronavele inamice la distanță apropiată.
La începutul anului 2050, se poate pune problema dotării sistemelor de aviație cu un alt tip de armă bazată pe noi principii fizice - un pistol pe șină (RP). În prezent, tunurile cu șine sunt considerate ca un element al armamentului navelor de suprafață. Inițial a fost planificat ca acestea să fie înarmate cu cele mai recente distrugătoare americane de tip Zumwalt, dar dificultățile tehnice care au apărut au întârziat introducerea acestor arme. Cu toate acestea, tunurile cu șine sunt testate activ în multe țări din întreaga lume, inclusiv SUA, Turcia și China. În iunie 2019, pistolul 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 americane.
Spre deosebire de nave, care necesită un calibru mare de 155 mm și o rază de tragere de aproximativ 400-500 de kilometri, la aeronavele de luptă, calibrul unui tun pe șină poate fi redus semnificativ și ajunge la aproximativ 30-40 mm. Tragerea ar trebui să fie efectuată cu proiectile controlate folosind tehnologia „trail laser” la o distanță de aproximativ 100-200 km. O astfel de armă va face posibilă lovirea aeronavelor inamice protejate de arme cu laser, deoarece viteza mare și dimensiunea mică a proiectilului cu railgun va face dificilă detectarea și distrugerea acestuia. Prezența unui sistem de control în proiectilul RP nu se datorează nevoii de a lovi ținte extrem de manevrabile, ci de a compensa deviația axei RP la tras, pentru a compensa condițiile atmosferice și posibilitatea de a schimba cursul țintei în cadrul ordinul 5-15 grade.
Pistolul șinelor poate fi plasat de-a lungul axei aeronavei pentru a obține lungimea maximă a secțiunii de amplificare a țevii. O problemă separată apare în ceea ce privește dispozitivele de stocare a energiei pentru astfel de arme, deoarece chiar și puterea generatoarelor de 1-2 MW care furnizează energie armelor cu laser nu va fi, cel mai probabil, suficientă pentru a alimenta un pistol pe șină. Trebuie înțeles că pistolul șinelor este mai complex din punct de vedere tehnologic, chiar și în comparație cu armele cu laser. Dacă apariția RP pe nave este practic dincolo de orice îndoială, atunci adaptarea sa pentru portavioane poate fi destul de complicată.
Vorbind de avioanele de luptă ale viitorului, nu putem să nu menționăm două proiecte promițătoare. În primul rând, acesta este un bombardier strategic american promițător B-21 Raider. Predecesorul său, bombardierul B-2, care este dezvoltat în secret absolut, a adus în lumea aviației o zonă de dispersie efectivă (ESR) scăzută record pentru o mașină atât de uriașă. Este posibil ca B-21 dezvoltat pentru a-l înlocui să conțină și unele soluții inovatoare. De exemplu, poate fi echipat cu arme laser defensive și capacitatea de a distruge aeronavele inamice folosind un radar puternic aeropurtat cu AFAR și rachete V-V cu rază lungă de acțiune. Dacă aceste capacități sunt implementate, B-21 Raider va fi conceptual aproape de apariția unei aeronave de luptă promițătoare luate în considerare în acest articol (aeronava defensivă, încărcătură mare de muniție).
În Rusia, se discută periodic dezvoltarea unui succesor ideologic al MiG-31, un sistem promițător de interceptare a aeronavei cu rază lungă de acțiune (PAK DP). Mașina inexistentă pe internet se numea MiG-41. Momentan, apariția PAK DP nu a fost finalizată. Se presupune că aceasta va fi o mașină grea cu o viteză de zbor de peste 3500 km/h și o rază de zbor de aproximativ 7000 km. Potrivit altor surse, viteza maximă poate fi de 4-4,5 Mach, adică 5000-5500 km/h. Este foarte posibil ca, ținând cont de intervalul de timp proiectat pentru dezvoltarea PAK DP - 2025-2030, proiectarea acestuia să țină cont de potențialele amenințări reprezentate de armele laser desfășurate pe aeronavele inamice.
Prezicerea apariției unui complex de aviație de luptă pentru o perioadă atât de lungă este destul de dificilă. Este posibil să se prezică în mod fiabil apariția MiG-1920 sau MiG-15 în 17 pe baza apariției biplanurilor din lemn? Ce motoare cu reacție, radare, arme ghidate? Doar elice, mitraliera, binoclu! Sau pentru a prezice în 1945 apariția vehiculelor de tip MiG-30 / F-25 care au apărut aproximativ 15 de ani mai târziu?
Complexitatea prognozei este asociată atât cu riscuri tehnice ridicate care însoțesc dezvoltarea unor tehnologii fundamental noi, cum ar fi armele cu laser, tunurile pe șină sau motoarele de detonare, cât și cu apariția imprevizibilă a unor tehnologii complet noi care pot schimba radical fața sistemelor avansate de aviație. .
Apariția așteptată a complexului de aviație de luptă în 2050 se formează pe baza extrapolării capacităților tehnologiilor existente care se află în prezent în stadiul inițial de dezvoltare a acestora.
Factorul care determină în mare măsură apariția unui complex de aviație promițător în 2050 este dezvoltarea armelor cu laser. Lanțul logic în formarea apariției unui complex de aviație promițător este aproximativ următorul:
- apariția unor lasere de 100-300 kW pe avioanele de vânătoare existente din generația a cincea, în combinație cu antirachete de dimensiuni mici de tip CUDA (2025-2035);
- antrenament și/sau bătălii aeriene reale ale aeronavelor echipate cu LO;
- inevitabilitatea BVB ca urmare a muniției mici a aeronavelor din generația a cincea în combinație cu interceptarea efectivă a rachetelor V-V LO și antirachete;
- probabilitate mare de înfrângere reciprocă a aeronavelor LO în BVB;
- necesitatea adapostirii pilotului intr-un cockpit inchis si senzori redundanti;
- nevoia de protecție anti-laser a aeronavei și a armelor;
- necesitatea creșterii muniției;
- cresterea dimensiunilor si greutatii aeronavei.
Ca în orice confruntare „sabie și scut”, apariția unor avioane de luptă promițătoare va fi determinată de dezvoltarea avansată fie a armelor laser, fie a mijloacelor de protecție împotriva acestora. În cazul în care capacitățile armelor cu laser depășesc capacitățile mijloacelor de protecție împotriva lor (acoperiri, învelișuri), aspectul aeronavelor de luptă promițătoare se va schimba la cel considerat în acest articol. În versiunea opusă, aspectul aeronavelor de luptă promițătoare va fi mai aproape de conceptele existente de aeronave relativ compacte și manevrabile.
Ce impact va avea introducerea în serie a armelor laser asupra aspectului aeronavelor de luptă? Una dintre cerințele declarate pentru aeronavele din a șasea generație este pilotabilitatea opțională, adică capacitatea de a opera aeronava atât cu cât și fără pilot. Posibilitatea de a crea inteligență artificială capabilă să ia decizii complexe în luptă ridică mult mai multe întrebări decât perspectivele pentru crearea de arme laser, tunuri și avioane hipersonice combinate, dar în ceea ce privește cabina de pilotaj, este probabil să sufere schimbări dramatice.
1. Cabina de pilotaj
Prezența armelor laser în inamic va necesita ascunderea pilotului în interiorul corpului aeronavei, fără utilizarea unor structuri transparente. Pilotarea va fi efectuată folosind tehnologia „blindată transparentă”.
Nu ar trebui să existe probleme cu implementarea acestei tehnologii, având în vedere că, de fapt, este deja folosită pe avioanele de luptă din familia F-35 și, aparent, va fi dezvoltată activ în viitor. Pe lângă Statele Unite, se lucrează la crearea „armuirii transparente” în Marea Britanie, Israel, Rusia și alte țări.
Casca pilot F-35
2. Mijloace de recunoaștere și îndrumare
Din cauza lipsei unui cockpit transparent și a probabilității mari de a lovi echipamentele optice de recunoaștere cu arme laser, acestea vor trebui să fie redundante de mai multe ori, cu separare în diferite puncte ale corpului și protecție sub formă de perdele de mare viteză care instantaneu se închide atunci când lovește radiația laser sau alte metode de protecție fizică a elementelor optice sensibile.
Baza recunoașterii până în 2050 va fi probabil o rețea de antene în fază radio-optică (ROFAR). Detaliile despre toate capacitățile acestei tehnologii sunt încă necunoscute, dar este posibil ca potențiala apariție a ROFAR să pună capăt tuturor tehnologiilor existente pentru reducerea vizibilității. În cazul în care apar dificultăți cu ROFAR, atunci pe aeronavele promițătoare vor fi utilizate modele avansate de stații radar cu rețele active de antene în fază (radar cu AFAR).
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 armele cu laser va necesita plasarea lor în compartimente interne.
Avioanele moderne au un aspect excepțional de dens. Acest lucru afectează negativ confortul modernizării lor ulterioare și limitează încărcătura de muniție. Acest lucru este vizibil mai ales în exemplul luptătorilor realizati cu compartimente de arme interne. La celălalt capăt al „scării” puteți pune bombardierul american B-52, care, datorită rezistenței excesive și volumului său de construcție, a fost modernizat cu succes de mai bine de jumătate de secol și, cel mai probabil, își va supraviețui semnificativ ultra-ul. -omologii scumpi de profil redus. Într-o situație cu arme cu laser, un aspect ultra-dens poate deveni o sursă suplimentară de probleme, ceea ce va necesita o creștere a dimensiunii unei aeronave de luptă promițătoare.
Locurile de arme interne ale luptătorilor multirol moderni
4. Protectie anti-laser
Spre deosebire de opinia că este posibil să vă protejați de radiațiile laser cu o „monedă de argint” obișnuită, pentru a vă proteja împotriva radiațiilor puternice, va trebui să utilizați o înveliș special, care include mai multe straturi.
De exemplu, poate fi un strat exterior cu conductivitate termică ridicată, capabil să „undă” efectul termic al laserului asupra carcasei, păstrându-și în același timp proprietățile în timpul încălzirii la temperaturi ridicate, și un strat interior care asigură izolarea termică a volumelor interne. .
În același timp, trebuie avut în vedere faptul că o astfel de acoperire trebuie să fie rezistentă la funcționarea pe termen lung în diferite condiții climatice, să reziste la suprasarcinile care apar în zbor, la sarcini ciclice termice și vibraționale. Crearea unei astfel de protecție este o sarcină științifică și tehnică complexă, care va fi actualizată pe măsură ce puterea armelor laser crește. Se poate presupune că grosimea sa va fi de ordinul a sau mai mult de un centimetru, ceea ce, ținând cont de dimensiunea aeronavei și de necesitatea de fixare a acesteia, va adăuga masă întregii structuri a aeronavei.
Acoperirea de proastă calitate poate crea o mulțime de probleme în funcționarea aeronavei
5. Arme cu laser
Pe baza ritmului de dezvoltare a aeronavei, se poate presupune că, în funcție de dimensiunile aeronavei, până în 2050 aceasta poate fi echipată cu 1-2 lasere cu o putere de 300-500 kW, cu posibilitatea de a emite radiații. în planurile inferioare și superioare ale aeronavei, ceea ce va face posibilă implementarea unei zone afectate aproape circulare.
Cel mai probabil, acestea vor fi lasere cu fibră infraroșu, cu putere combinată de la mai mulți emițători. Îndrumarea va include țintirea cu ochiul pilotului și algoritmi automati pentru selectarea punctelor țintă vulnerabile.
6. Surse de alimentare pentru armele laser și alte sisteme de bord
Furnizarea laserelor cu energie electrică va fi asigurată cel mai probabil prin îndepărtarea energiei din arborii de rotație ai motoarelor cu turbine cu gaz.
În sine, tehnologia de deturnare a unei părți a puterii este implementată în avionul de luptă F-35B VTOL pentru a asigura funcționarea ventilatorului de ridicare. După cum s-a menționat anterior articol, conform acestei scheme poate fi construită varianta F-35 cu arme laser. Reducerea razei de acțiune și a capacității de transport în acest caz este compensată de capacitățile excepționale oferite de prezența armelor laser la bord.
Motor F-35B cu priza de putere a ventilatorului de ridicare
Ca parte a programului ASuMED din Germania, a fost creat un prototip al unui motor de avion sincron complet supraconductor, cu o putere de 1 megawatt, cu o densitate de putere de 20 kilowați pe kilogram. Având în vedere reversibilitatea mașinilor electrice sincrone, această tehnologie poate fi utilizată pentru a crea generatoare electrice compacte pentru alimentarea armelor laser cu dimensiuni minime și eficiență ridicată.
Prototip de motor de avion sincron supraconductor
7. Caracteristici de greutate și dimensiune
Necesitatea de a instala arme cu laser, generatoare de energie pentru ele, prezența unor spații mari de arme și o acoperire masivă anti-laser va duce la creșterea dimensiunii și a greutății la decolare a aeronavelor de luptă promițătoare.
În general, este imposibil să nu observăm tendința existentă de creștere a dimensiunii și masei aeronavelor de luptă. De exemplu, greutatea F-35 este de o ori și jumătate greutatea predecesorului său, F-16, iar situația este similară cu avioanele de luptă F-15 și F-22. Se poate presupune că greutatea la decolare a unui luptător multifuncțional promițător în 2050 poate fi de la 50 la 100 de tone, ceea ce este comparabil cu cea a interceptorului de vagabondaj Tu-128, proiectul nerealizat al multifuncționalului MiG-7.01. -interceptor de rază sau bombardierul cu rachete Tu-22M3. O creștere a masei și dimensiunii aeronavelor de luptă promițătoare va duce la o scădere a manevrabilității acestora. Totuși, ținând cont de prezența armelor laser și a antirachetelor extrem de manevrabile, manevrabilitatea proprie a aeronavelor de luptă promițătoare nu va mai avea o importanță semnificativă.
Interceptor de plimbare Tu-128, proiectul interceptorului multifuncțional cu rază lungă de acțiune MiG-7.01, purtătorul de rachete bombardier Tu-22M3
8. Motoare
Cu o mare probabilitate, se poate argumenta că aeronava promițătoare va fi bimotor. Puterea totală a motoarelor trebuie să asigure zborul la viteză supersonică fără utilizarea postcombustiei.
În modul priză de putere pentru alimentarea armelor laser, caracteristicile de zbor ale aeronavei vor scădea. Până în 2050, problemele tehnice vor fi probabil rezolvate și pe aeronave vor fi instalate motoare cu reacție pulsatoare (PuVRD) sau motoare cu detonare rotativă. Este posibil ca pe unele tipuri de motoare de aeronave promițătoare să nu fie posibilă implementarea unei prize directe de putere pentru a alimenta armele cu 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 aeronavei de generația a șasea a posibilității de a zbura la viteze hipersonice. Desigur, la începutul anului 2050, avioanele hipersonice pot fi implementate, dar în prezent, toate proiectele de bombardiere promițătoare sunt finalizate în versiunea subsonică, nu toate țările reușesc să implementeze chiar și un zbor de croazieră stabil al aeronavelor de tip luptă la viteză supersonică. , iar toate proiectele de aeronave hipersonice se confruntă cu 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 aeronavele de luptă cu echipaj promițător.
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 de croazieră ridicată. Dacă la începutul anilor 2050 se obține succesul în crearea aeronavelor hipersonice, acesta va fi factorul determinant în alegerea aspectului aeronavei.
Pe baza tendințelor existente, putem presupune respingerea cozii verticale, absența cozii orizontale frontale (PGO). În acest moment, acest lucru se datorează în primul rând implementării tehnologiilor stealth, dar în viitor, protecția împotriva sarcinilor termice rezultate din viteza mare de zbor și expunerea la armele cu laser poate deveni un factor determinant.
10. Armament
Ca și armamentul navelor de război, armamentul promisiunii aviaţie complexele vor include sisteme defensive și ofensive. Ca arme ofensive, pentru a distruge aeronavele inamice la distanțe lungi și medii, vor fi folosite rachete hipersonice V-V echipate cu protecție anti-laser. Dacă nu este posibilă asigurarea protecției radarului rachetei de factorii dăunători ai radiației laser, atunci rachetele vor fi ghidate de purtător printr-un canal radio securizat sau de-a lungul „calei laser”.
Ca arme defensive vor fi folosite antirachete de dimensiuni mici, foarte manevrabile. Ele pot fi, de asemenea, folosite în luptă aeriană apropiată împotriva aeronavelor inamice. În mod similar, vor fi folosite arme cu laser - ca prioritate pentru a distruge rachetele inamice de atac sau pentru a distruge aeronavele inamice la distanță apropiată.
La începutul anului 2050, se poate pune problema dotării sistemelor de aviație cu un alt tip de armă bazată pe noi principii fizice - un pistol pe șină (RP). În prezent, tunurile cu șine sunt considerate ca un element al armamentului navelor de suprafață. Inițial a fost planificat ca acestea să fie înarmate cu cele mai recente distrugătoare americane de tip Zumwalt, dar dificultățile tehnice care au apărut au întârziat introducerea acestor arme. Cu toate acestea, tunurile cu șine sunt testate activ în multe țări din întreaga lume, inclusiv SUA, Turcia și China. În iunie 2019, pistolul 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 americane.
Pistol de șină EMRG
Spre deosebire de nave, care necesită un calibru mare de 155 mm și o rază de tragere de aproximativ 400-500 de kilometri, la aeronavele de luptă, calibrul unui tun pe șină poate fi redus semnificativ și ajunge la aproximativ 30-40 mm. Tragerea ar trebui să fie efectuată cu proiectile controlate folosind tehnologia „trail laser” la o distanță de aproximativ 100-200 km. O astfel de armă va face posibilă lovirea aeronavelor inamice protejate de arme cu laser, deoarece viteza mare și dimensiunea mică a proiectilului cu railgun va face dificilă detectarea și distrugerea acestuia. Prezența unui sistem de control în proiectilul RP nu se datorează nevoii de a lovi ținte extrem de manevrabile, ci de a compensa deviația axei RP la tras, pentru a compensa condițiile atmosferice și posibilitatea de a schimba cursul țintei în cadrul ordinul 5-15 grade.
Pistolul șinelor poate fi plasat de-a lungul axei aeronavei pentru a obține lungimea maximă a secțiunii de amplificare a țevii. O problemă separată apare în ceea ce privește dispozitivele de stocare a energiei pentru astfel de arme, deoarece chiar și puterea generatoarelor de 1-2 MW care furnizează energie armelor cu laser nu va fi, cel mai probabil, suficientă pentru a alimenta un pistol pe șină. Trebuie înțeles că pistolul șinelor este mai complex din punct de vedere tehnologic, chiar și în comparație cu armele cu laser. Dacă apariția RP pe nave este practic dincolo de orice îndoială, atunci adaptarea sa pentru portavioane poate fi destul de complicată.
Viitorul apropiat
Vorbind de avioanele de luptă ale viitorului, nu putem să nu menționăm două proiecte promițătoare. În primul rând, acesta este un bombardier strategic american promițător B-21 Raider. Predecesorul său, bombardierul B-2, care este dezvoltat în secret absolut, a adus în lumea aviației o zonă de dispersie efectivă (ESR) scăzută record pentru o mașină atât de uriașă. Este posibil ca B-21 dezvoltat pentru a-l înlocui să conțină și unele soluții inovatoare. De exemplu, poate fi echipat cu arme laser defensive și capacitatea de a distruge aeronavele inamice folosind un radar puternic aeropurtat cu AFAR și rachete V-V cu rază lungă de acțiune. Dacă aceste capacități sunt implementate, B-21 Raider va fi conceptual aproape de apariția unei aeronave de luptă promițătoare luate în considerare în acest articol (aeronava defensivă, încărcătură mare de muniție).
B-21 Raiders
În Rusia, se discută periodic dezvoltarea unui succesor ideologic al MiG-31, un sistem promițător de interceptare a aeronavei cu rază lungă de acțiune (PAK DP). Mașina inexistentă pe internet se numea MiG-41. Momentan, apariția PAK DP nu a fost finalizată. Se presupune că aceasta va fi o mașină grea cu o viteză de zbor de peste 3500 km/h și o rază de zbor de aproximativ 7000 km. Potrivit altor surse, viteza maximă poate fi de 4-4,5 Mach, adică 5000-5500 km/h. Este foarte posibil ca, ținând cont de intervalul de timp proiectat pentru dezvoltarea PAK DP - 2025-2030, proiectarea acestuia să țină cont de potențialele amenințări reprezentate de armele laser desfășurate pe aeronavele inamice.
Unul dintre multele concepte PAK DA
Constatări
Prezicerea apariției unui complex de aviație de luptă pentru o perioadă atât de lungă este destul de dificilă. Este posibil să se prezică în mod fiabil apariția MiG-1920 sau MiG-15 în 17 pe baza apariției biplanurilor din lemn? Ce motoare cu reacție, radare, arme ghidate? Doar elice, mitraliera, binoclu! Sau pentru a prezice în 1945 apariția vehiculelor de tip MiG-30 / F-25 care au apărut aproximativ 15 de ani mai târziu?
Complexitatea prognozei este asociată atât cu riscuri tehnice ridicate care însoțesc dezvoltarea unor tehnologii fundamental noi, cum ar fi armele cu laser, tunurile pe șină sau motoarele de detonare, cât și cu apariția imprevizibilă a unor tehnologii complet noi care pot schimba radical fața sistemelor avansate de aviație. .
Apariția așteptată a complexului de aviație de luptă în 2050 se formează pe baza extrapolării capacităților tehnologiilor existente care se află în prezent în stadiul inițial de dezvoltare a acestora.
Factorul care determină în mare măsură apariția unui complex de aviație promițător în 2050 este dezvoltarea armelor cu laser. Lanțul logic în formarea apariției unui complex de aviație promițător este aproximativ următorul:
- apariția unor lasere de 100-300 kW pe avioanele de vânătoare existente din generația a cincea, în combinație cu antirachete de dimensiuni mici de tip CUDA (2025-2035);
- antrenament și/sau bătălii aeriene reale ale aeronavelor echipate cu LO;
- inevitabilitatea BVB ca urmare a muniției mici a aeronavelor din generația a cincea în combinație cu interceptarea efectivă a rachetelor V-V LO și antirachete;
- probabilitate mare de înfrângere reciprocă a aeronavelor LO în BVB;
- necesitatea adapostirii pilotului intr-un cockpit inchis si senzori redundanti;
- nevoia de protecție anti-laser a aeronavei și a armelor;
- necesitatea creșterii muniției;
- cresterea dimensiunilor si greutatii aeronavei.
Ca în orice confruntare „sabie și scut”, apariția unor avioane de luptă promițătoare va fi determinată de dezvoltarea avansată fie a armelor laser, fie a mijloacelor de protecție împotriva acestora. În cazul în care capacitățile armelor cu laser depășesc capacitățile mijloacelor de protecție împotriva lor (acoperiri, învelișuri), aspectul aeronavelor de luptă promițătoare se va schimba la cel considerat în acest articol. În versiunea opusă, aspectul aeronavelor de luptă promițătoare va fi mai aproape de conceptele existente de aeronave relativ compacte și manevrabile.
informații