2050. aasta lahingulennukite kontseptsioon ja relvad, mis põhinevad uutel füüsikapõhimõtetel

2050. aasta lahingulennukite kontseptsioon ja relvad, mis põhinevad uutel füüsikapõhimõtetel
2050. aasta lahingulennukite kontseptsioon ja relvad, mis põhinevad uutel füüsikapõhimõtetel
Anonim

Esimeses artiklis kaalusime võimalust tulistada laserrelvadega varustatud õhusõidukeid, kasutades õhk-õhk (VV) pika ja keskmise ulatusega rakettide massiivse käivitamise taktikat, et üleküllastada laserrelvade ja pealtkuulajate võimed tõrjuda. streik. Samuti saime teada, et piloodid peaksid proovima laserrelvadega varustatud lennukiga põgeneda lähivõitlusest. Kuid laserrelvade võimsuse suurenemisega võib see sõjapidamise stsenaarium osutuda ebaefektiivseks, mis nõuab õhus ülekaalu saavutamiseks lahingumasinate välimuse ümbermõtestamist.

Pilt

Millist mõju avaldab laserrelvade järjestikune kasutuselevõtt lahingumasinate välimusele? Üks kuuenda põlvkonna õhusõidukitele kehtestatud nõuetest on vabatahtlik piloteerimine, see tähendab võimalus lennuki juhtimiseks piloodiga või ilma. Võimalus luua tehisintellekti, mis on võimeline lahingus keerulisi otsuseid langetama, tekitab palju rohkem küsimusi kui väljavaated laserrelvade, rööprelvade ja hüperhelikiirusega lennukite loomiseks kokku, kuid kokpiti osas toimuvad selles tõenäoliselt dramaatilised muutused.

1. Kabiin

Laserrelva olemasolu vaenlase ees eeldab, et piloot peidetakse õhusõiduki kere sisse, ilma läbipaistvaid konstruktsioone kasutamata. Piloteerimine toimub läbipaistva soomustehnoloogia abil

Selle tehnoloogia rakendamisega ei tohiks probleeme tekkida, arvestades, et tegelikult kasutatakse seda juba F-35 perekonna hävitajatel ja ilmselt arendatakse seda tulevikus aktiivselt. Lisaks Ameerika Ühendriikidele tehakse tööd "läbipaistva soomuse" loomiseks Ühendkuningriigis, Iisraelis, Venemaal ja teistes riikides.

Pilt

2. Luurevahendid ja juhendamine

Läbipaistva kokpiti puudumise ja suure tõenäosusega laserrelvadega optilisi luureseadmeid tabada tuleb neid korduvalt varundada, eraldades need kere erinevatesse kohtadesse ja pakkudes kaitset kiirkardinate kujul. sulgeda koheselt, kui laserkiirgus tabab, või muud tundlike optiliste elementide füüsilise kaitse meetodid

Aastaks 2050 on luurevahendite aluseks suure tõenäosusega raadio-optiline faasivõrgu antenn (ROFAR). Selle tehnoloogia kõigi võimaluste üksikasjad pole veel teada, kuid on võimalik, et ROFARi potentsiaalne tekkimine lõpetab kõik olemasolevad allkirja vähendamise tehnoloogiad. Kui ROFARiga on raskusi, kasutatakse paljulubavatel lennukitel täiustatud radarijaamade mudeleid koos aktiivse faasitud antennimassiiviga (radar AFAR -iga).

3. Relvade paigutamine

Vajadus saavutada ülehelikiirusega reisikiirus, vähendada nähtavust ja kaitsta relvi laserrelvade löögi eest nõuab nende paigutamist siseruumidesse

Kaasaegsed lennukid on erakordselt tihedad. See mõjutab negatiivselt nende hilisema moderniseerimise mugavust ja piirab laskemoona koormust. Seda on eriti märgata siserelvapaikadega valmistatud võitlejate näitel."Skaala" teise otsa võite panna Ameerika pommitaja B-52, mis on konstruktsiooni liigse tugevuse ja mahu tõttu enam kui pool sajandit edukalt moderniseeritud ja suure tõenäosusega ületab selle ülikallid, silmapaistmatud kolleegid. Olukorras laserrelvadega võib ülitihe paigutus saada täiendavaks probleemide allikaks, mis nõuab paljutõotava lahingulennuki suuruse suurendamist.

Pilt

4. Laservastane kaitse

Vastupidiselt arvamusele, et laserkiirguse eest on võimalik end kaitsta tavalise "hõbedaga", tuleb võimsa kiirguse eest kaitsmiseks kasutada spetsiaalset ümbrist, mis sisaldab mitut kihti

Näiteks võib see olla kõrge soojusjuhtivusega väliskiht, mis on võimeline laserile soojusmõju kehale "määrduma", säilitades samal ajal selle omadused kõrgel temperatuuril kuumutamisel, ja sisemine kiht, mis tagab sisemise soojusisolatsiooni köiteid.

Tuleb meeles pidada, et selline kate peab olema vastupidav paljude aastate töötamisele erinevates kliimatingimustes, taluma ülekoormusi, mis tekivad lennu ajal, tsüklilisi soojus- ja vibratsioonikoormusi. Sellise kaitse loomine on keeruline teaduslik ja tehniline ülesanne, mis realiseerub laserrelvade võimsuse kasvades. Võib eeldada, et selle paksus on suurusjärgus või üle sentimeetri, mis, võttes arvesse õhusõiduki suurust ja selle paigaldamise vajadust, lisab massi kogu lennukikere konstruktsioonile.

Pilt

5. Laserrelvad

Lennuki arengukiiruse põhjal võib eeldada, et sõltuvalt õhusõiduki suurusest saab aastaks 2050 paigaldada sellele 1-2 laserit võimsusega 300–500 kW koos väljundvõimalusega kiirgus õhusõiduki alumisel ja ülemisel tasapinnal, mis võimaldab rakendada peaaegu ringikujulist kahjustatud piirkonda

Tõenäoliselt on tegemist infrapunakiudlaseritega, millel on mitme kiirguri kombineeritud võimsus. Juhiste rakendamine hõlmab piloodi pilguga sihtimist ja haavatavate sihtpunktide valimise automatiseeritud algoritme.

6. Laserrelvade ja muude pardasüsteemide elektrienergia allikad

Laserite varustamine elektriga tagatakse suure tõenäosusega energia eemaldamisega gaasiturbiinmootorite pöörlemisvõllidest

Tõsteventilaatori töö tagamiseks rakendatakse vertikaalses tõusu- ja maandumisvõitlejas F-35B iseenesest osa võimsuse ümbersuunamise tehnoloogiat. Nagu eelmises artiklis mainitud, saab selle skeemi järgi ehitada laserrelvadega F-35 variandi. Kauguse ja kandevõime vähendamist kompenseerivad sel juhul erakordsed võimalused, mida pakub laserrelvade olemasolu pardal.

Pilt

Saksamaal asuva programmi ASuMED raames on loodud täielikult ülijuhtiva sünkroonlennukimootori prototüüp võimsusega 1 megavatti võimsustihedusega 20 kilovatti kilogrammi kohta. Võttes arvesse sünkroonsete elektrimasinate pöörduvust, saab selle tehnoloogia põhjal luua kompaktseid elektrigeneraatoreid, mis toovad minimaalsete mõõtmetega ja suure efektiivsusega laserrelvi.

Pilt

7. Kaal ja mõõtmed

Vajadus paigaldada laserrelvad, nende jaoks generaatorid, suurte relvalaevade olemasolu ja massiivne laservastane kate suurendavad paljutõotavate lahingumasinate suurust ja stardimassi

Üldiselt ei saa märkamata jätta praegust suundumust suurendada lahingumasinate suurust ja massi. Näiteks F-35 mass on poolteist korda suurem kui tema eelkäijal F-16, sarnane olukord on ka hävitajatel F-15 ja F-22. Võib arvata, et paljutõotava multifunktsionaalse hävitaja stardimass võib 2050. aastal olla 50–100 tonni, mis on võrreldav patrull-pealtkuulaja Tu-128 omaga, MiG-7.01 multifunktsionaalse kaugpüüduri realiseerimata projektiga või raketikandjat Tu-22M3.Paljulubavate lahingumasinate massi ja suuruse suurenemine toob kaasa nende manööverdusvõime vähenemise. Võttes aga arvesse laserrelvade ja väga manööverdatavate raketitõrjete olemasolu, ei ole paljulubavate lahingumasinate enda manööverdusvõime enam olulise tähtsusega.

2050. aasta lahingulennukite kontseptsioon ja relvad, mis põhinevad uutel füüsikapõhimõtetel

8. Mootorid

Suure tõenäosusega on paljulubav lennuk kahemootoriline. Mootorite kogu tõukejõud peab tagama lennu ülehelikiirusel ilma järelpõletit kasutamata

Laserrelvade toitmiseks mõeldud jõuülekande režiimis vähenevad lennuki lennuomadused. Aastaks 2050 on võimalik, et tehnilised probleemid lahenevad ja lennukitele hakatakse paigaldama pulseerivaid reaktiivmootoreid (PUVRD) või pöörlevaid detonatsioonimootoreid. Võimalik, et teatud tüüpi paljulubavate lennukimootorite puhul ei ole laserrelvade toitmiseks võimalik rakendada otsest jõuülekannet, mis nõuab selleks eraldi generaatori paigaldamist kompaktse gaasiturbiinmootoriga.

Pilt

Aeg -ajalt on teavet selle kohta, kuidas kuuenda põlvkonna lennukitel rakendatakse hüperhelikiirusel lendamise võimalust. Loomulikult saab 2050. aasta vahetusel rakendada hüperhelikiirusega lennukeid, kuid praegu teostatakse kõik paljulubavate pommitajate projektid alahelikiirilises versioonis, mitte kõik riigid ei suuda ellu viia isegi stabiilset hävituslennukite ülehelikiirusel lendu ja kõik hüpersooniliste lennukite projekte kimbutavad olulised tehnilised raskused. Seega, kuigi hüpersoonilisi lennukeid pole isegi ühekordselt kasutatavate rakettide ja lõhkepeade näol korralikult välja arendatud, on paljulubavate mehitatud lahingumasinate hüperhelikiiruse kiirusest raske rääkida.

9. Aerodünaamiline skeem

Paljutõotava lahingulennuki paigutust optimeeritakse lähtuvalt vajadusest paigaldada laservastane kaitse ja säilitada kõrge reisikiirus. Kui 2050. aasta vahetusel saavutatakse hüperhelikiirusega lennukite loomisel edu, siis on see lennuki paigutuse valikul määrav.

Pilt

Olemasolevate suundumuste põhjal võime eeldada vertikaalse saba tagasilükkamist, eesmise horisontaalse saba puudumist (PGO). Hetkel seostatakse seda eelkõige varjatud tehnoloogiate rakendamisega, kuid tulevikus võib määravaks teguriks olla kaitse kõrgest lennukiirusest ja laserrelvadega kiiritamisest tulenevate termiliste koormuste eest.

10. Relvastus

Nagu sõjalaevade relvastus, sisaldab paljutõotavate lennukisüsteemide relvastus kaitse- ja ründesüsteeme. Laservastase kaitsega varustatud hüpersoonilisi V-V rakette kasutatakse ründerelvadena vaenlase lennukite alistamiseks pikas ja keskmises kauguses. Kui raketi radarit ei ole võimalik laserkiirgust kahjustavate tegurite eest kaitsta, juhib rakett kandja läbi kaitstud raadiokanali või mööda "laserrada".

Kaitserelvana kasutatakse väikese suurusega väga manööverdatavaid rakette. Neid saab kasutada ka lähivõitluses vaenlase lennukite vastu. Sarnasel viisil kasutatakse ka laserrelvi - esmajärjekorras ründavate vaenlase rakettide alistamiseks või vaenlase lennukite hävitamiseks lähedalt.

2050. aasta vahetusel võib tekkida küsimus lennunduskomplekside varustamisest teist tüüpi uutel füüsilistel põhimõtetel põhineva relvatüübiga - rööppüstoliga (RP). Praegu peetakse raudteekahureid pinnalaevade relvastuse elemendiks. Esialgu oli plaanis, et nad on relvastatud Zumwalt tüüpi Ameerika viimaste hävitajatega, kuid tekkinud tehnilised raskused lükkasid selle relva kasutuselevõtu edasi.Sellest hoolimata katsetatakse raudteekahureid aktiivselt paljudes maailma riikides, sealhulgas USA -s, Türgis ja Hiinas. Juunis 2019 katsetati edukalt USA mereväe huvides väljatöötatavat rööppüstolit EMRG. Lähitulevikus on plaanis teha katseid otse USA mereväe laevadel.

Pilt

Erinevalt laevadest, mis nõuavad suurt kaliibrit 155 mm ja laskeulatust umbes 400–500 kilomeetrit, saab lahingulennukitel rööppüstoli kaliibrit oluliselt vähendada ja ulatuda umbes 30–40 mm-ni. Laskmine peaks toimuma mürskudega, mida juhib "laserjälje" tehnoloogia, umbes 100-200 km kaugusel. Sellised relvad võimaldavad tabada laserrelvadega kaitstud vaenlase lennukeid, kuna rööppüstoli mürsu suur kiirus ja väikesed mõõtmed raskendavad selle avastamist ja hävitamist. Juhtimissüsteemi olemasolu mürsul RP jaoks ei ole tingitud vajadusest võita väga manööverdatavad sihtmärgid, vaid vajadusest kompenseerida RP telje kõrvalekalle tulistamise ajal, kompenseerida atmosfääritingimusi ja võimalust muuta sihtmärgi kurss umbes 5-15 kraadi piires.

Rööppüstoli saab paigutada piki õhusõiduki telge, et saada tünni kiirendava osa maksimaalne pikkus. Selliste relvade energiasalvestusseadmete kohta tekib eraldi küsimus, sest isegi laserrelvale energiat andvate 1-2 MW generaatorite võimsusest ei piisa suure tõenäosusega rööppüstoli toiteks. On vaja mõista, et rööppüstol on tehnoloogiliselt keerulisem, isegi võrreldes laserrelvaga. Kui RP välimus laevadel on praktiliselt väljaspool kahtlust, võib selle kohandamine lennukikandjate jaoks olla üsna keeruline.

Lähitulevikus

Tuleviku lahingumasinatest rääkides ei saa mainimata jätta kahte paljutõotavat projekti. Esiteks on see paljutõotav Ameerika strateegiline pommitaja B-21 Raider. Selle eelkäija, pommitaja B-2, mida arendatakse absoluutselt salajas, tõi lennundusmaailma nii suure masina jaoks efektiivse hajutuspiirkonna (EPR) rekordiliselt madalaks. Võimalik, et selle asendamiseks väljatöötatav B-21 sisaldab ka mõningaid läbimurdelahendusi. Näiteks võib see olla varustatud kaitsvate laserrelvadega ja võimega hävitada vaenlase lennukid, kasutades AFAR-i ja pikamaa V-V rakettidega võimsat õhuradarit. Kui need võimalused realiseeruvad, on B-21 Raider kontseptuaalselt lähedal käesolevas artiklis käsitletud paljutõotavate lahingumasinate välimusele (kaitsev LO, suur laskemoona koormus).

Pilt

Venemaal arutatakse perioodiliselt MiG -31 ideoloogilise järeltulija - paljutõotava kaugpüüdmislennukite kompleksi (PAK DP) - arendamist. Internetis olematu masin sai nimeks MiG-41. Hetkel pole PAK DP välimus lõplikult välja kujunenud. Eeldatakse, et tegemist on raske masinaga, mille lennukiirus on üle 3500 km / h ja lennuulatus umbes 7000 km. Teiste allikate kohaselt võib maksimaalne kiirus olla 4-4,5 M, see tähendab 5000-5500 km / h. On täiesti võimalik, et võttes arvesse PAK DP väljatöötamise kavandatud ajastust - 2025-2030, võetakse selle projekteerimisel arvesse võimalikke ohte, mida kujutavad endast vaenlase lennukitele paigutatud laserrelvad.

Pilt

järeldused

Võitluslennukompleksi väljanägemist nii pikaks ajaks ennustada on üsna raske. Kas 1920. aastal on võimalik puidust kahelennukite välimuse põhjal usaldusväärselt ennustada MiG-15 või MiG-17 välimust? Mis on reaktiivmootorid, radarid, juhitavad relvad? Ainult kruvi, kuulipilduja, binokkel! Või ennustada 1945. aastal umbes 30 aasta pärast ilmunud masinate MiG-25 / F-15 välimust?

Prognoosimise keerukust seostatakse nii suurte tehniliste riskidega, mis kaasnevad põhimõtteliselt uute tehnoloogiate (nt laserrelv, rööppüstol või lõhkemootor) väljatöötamisega, kui ka täiesti uute tehnoloogiate ettearvamatu väljanägemisega, mis võivad välimust radikaalselt muuta. paljulubavatest lennundussüsteemidest.

2050. aasta võitluslennunduskompleksi hinnanguline välimus moodustati olemasolevate tehnoloogiate võimaluste ekstrapoleerimise põhjal, mis on praegu nende arendamise algfaasis.

Paljulubava 2050. aasta lennunduskompleksi välimuse määrab suuresti teguriks laserrelvade väljatöötamine. Lootustandva lennunduskompleksi välimuse kujunemise loogiline ahel osutub ligikaudu järgmiseks:

-100–300 kW laserite ilmumine olemasolevatele viienda põlvkonna hävitajatele koos väikeste CUDA tüüpi raketitõrjerakettidega (2025–2035);

- õhusõidukitega varustatud õhusõidukite väljaõpe ja / või tõelised õhulahingud;

-BVB paratamatus viienda põlvkonna õhusõidukite väikese laskemoonavaru tõttu koos V-V LO rakettide ja raketitõrje efektiivse pealtkuulamisega;

- suure tõenäosusega õhusõiduki vastastikune lüüasaamine BVB -s;

- vajadus varjata piloot suletud kabiinis ja andurite koondamine;

- õhusõidukite ja relvade laservastase kaitse vajadus;

- laskemoona suurendamise vajadus;

- õhusõiduki suuruse ja kaalu kasv.

Nagu igas mõõga ja kilbi vastasseisus, määrab paljulubavate lahingumasinate välimuse kas laserrelvade või nende vastu kaitsmise vahendite edasijõudnud areng. Juhul, kui laserrelvade võimalused ületavad nende eest kaitsmise vahendite (katted, plaadistus) võimalused, nihkub paljutõotavate lahingumasinate välimus selles artiklis käsitletavale. Vastupidises versioonis on paljulubavate lahingumasinate välimus lähemal olemasolevatele suhteliselt kompaktsete ja manööverdusvõimeliste lennukite kontseptsioonidele.

Populaarne teemade kaupa