Koncepcja samolotu bojowego w 2050 roku i broni opartej na nowych zasadach fizycznych
В pierwszy materiał rozważaliśmy możliwość przeciwdziałania samolotom wyposażonym w laser bronie, wykorzystując taktykę masowego wystrzeliwania pocisków powietrze-powietrze dalekiego i średniego zasięgu (BB) w celu przesycenia zdolności broni laserowej i pocisków przeciwrakietowych do odparcia ataku. Dowiedzieliśmy się również, że piloci powinni unikać walki w zwarciu z samolotami wyposażonymi w broń laserową. Jednak wraz ze wzrostem mocy broni laserowej taki scenariusz działań wojennych może okazać się nieskuteczny, co będzie wymagało przemyślenia wyglądu samolotów bojowych w celu uzyskania przewagi powietrznej.
Jaki wpływ na wygląd samolotów bojowych będzie miało seryjne wprowadzenie broni laserowej? Jednym z wymagań stawianych statkom powietrznym szóstej generacji jest opcjonalna pilotowalność, czyli możliwość obsługi samolotu zarówno z pilotem, jak i bez niego. Możliwość stworzenia sztucznej inteligencji zdolnej do podejmowania złożonych decyzji w walce rodzi znacznie więcej pytań niż perspektywy stworzenia razem broni laserowej, działa szynowego i samolotów hipersonicznych, ale jeśli chodzi o kokpit, prawdopodobnie ulegnie dramatycznym zmianom.
Obecność broni laserowej we wrogu będzie wymagała ukrycia pilota wewnątrz korpusu samolotu, bez użycia przezroczystych struktur. Pilotowanie będzie realizowane w technologii „przezroczystego pancerza”.
Nie powinno być problemów z wdrożeniem tej technologii, biorąc pod uwagę, że w rzeczywistości jest ona już używana w myśliwcach rodziny F-35 i najwyraźniej będzie aktywnie rozwijana w przyszłości. Oprócz Stanów Zjednoczonych prace nad stworzeniem „przezroczystej zbroi” prowadzone są w Wielkiej Brytanii, Izraelu, Rosji i innych krajach.
Ze względu na brak przezroczystego kokpitu i duże prawdopodobieństwo trafienia w sprzęt rozpoznania optycznego bronią laserową, będą one musiały być wielokrotnie nadmiarowe, z separacją do różnych punktów ciała i ochroną w postaci szybkich kurtyn, które natychmiast blisko w przypadku uderzenia promieniowania laserowego lub innych metod fizycznej ochrony wrażliwych elementów optyki.
Podstawą rozpoznania do 2050 r. będzie prawdopodobnie radio-optyczna antena fazowana (ROFAR). Szczegóły dotyczące wszystkich możliwości tej technologii są nadal nieznane, ale możliwe jest, że potencjalne pojawienie się ROFAR położy kres wszystkim istniejącym technologiom zmniejszania widoczności. W przypadku pojawienia się trudności z ROFAR, zaawansowane modele stacji radarowych z aktywnymi antenami fazowanymi (radar z AFAR) zostaną wykorzystane na obiecujących samolotach.
Konieczność osiągnięcia naddźwiękowej prędkości przelotowej, zmniejszenia widoczności i ochrony broni przed trafieniem bronią laserową będzie wymagała umieszczenia ich w wewnętrznych przedziałach.
Nowoczesne samoloty mają wyjątkowo gęsty układ. Wpływa to negatywnie na wygodę ich późniejszej modernizacji oraz ogranicza ładunek amunicji. Jest to szczególnie widoczne na przykładzie myśliwców z wewnętrznymi komorami na broń. Na drugim końcu „skali” można postawić amerykański bombowiec B-52, który ze względu na swoją nadmierną wytrzymałość i wielkość konstrukcji od ponad pół wieku z powodzeniem modernizuje się i najprawdopodobniej znacznie przeżyje swoje ultra -drogie, niskoprofilowe odpowiedniki. W sytuacji z bronią laserową bardzo gęsty układ może stać się dodatkowym źródłem problemów, co będzie wymagało zwiększenia rozmiarów obiecującego samolotu bojowego.
Wbrew opinii, że przed promieniowaniem laserowym można uchronić się zwykłą „srebrną monetą”, aby uchronić się przed silnym promieniowaniem, trzeba będzie zastosować specjalną osłonę, która składa się z kilku warstw.
Na przykład może to być warstwa zewnętrzna o wysokiej przewodności cieplnej, zdolna do „rozmazywania” efektu cieplnego lasera na obudowie, zachowując swoje właściwości podczas ogrzewania w wysokiej temperaturze oraz warstwa wewnętrzna zapewniająca izolację termiczną objętości wewnętrznych .
Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że taka powłoka musi być odporna na długotrwałą eksploatację w różnych warunkach klimatycznych, wytrzymywać przeciążenia występujące w locie, cykliczne obciążenia termiczne i wibracyjne. Stworzenie takiej ochrony to złożone zadanie naukowo-techniczne, które będzie aktualizowane wraz ze wzrostem mocy broni laserowej. Można założyć, że jego grubość będzie rzędu lub więcej niż centymetra, co przy gabarytach samolotu i konieczności jego mocowania doda masy całej konstrukcji płatowca.
Na podstawie tempa rozwoju samolotu można przyjąć, że w zależności od gabarytów samolotu, do 2050 roku może być wyposażony w 1-2 lasery o mocy 300-500 kW, z możliwością emitowania promieniowania w dolnej i górnej płaszczyźnie samolotu, co umożliwi wykonanie prawie okrągłego dotkniętego obszaru.
Najprawdopodobniej będą to lasery światłowodowe na podczerwień, o łącznej mocy kilku emiterów. Wytyczne będą obejmować celowanie okiem pilota oraz zautomatyzowane algorytmy do wybierania wrażliwych punktów docelowych.
Zaopatrzenie laserów w energię elektryczną będzie najprawdopodobniej zapewnione przez usunięcie energii z wałów obrotowych silników turbinowych.
Sama technologia przekierowania części mocy jest zaimplementowana w myśliwcu F-35B VTOL, aby zapewnić działanie wentylatora podnoszącego. Jak wspomniano w poprzednim Artykuł, to według tego schematu można zbudować wariant F-35 z bronią laserową. Zmniejszenie zasięgu i nośności w tym przypadku jest równoważone wyjątkowymi możliwościami, jakie zapewnia obecność broni laserowej na pokładzie.
W ramach programu ASuMED w Niemczech powstał prototyp w pełni nadprzewodzącego synchronicznego silnika lotniczego o mocy 1 megawata i gęstości mocy 20 kilowatów na kilogram. Biorąc pod uwagę odwracalność synchronicznych maszyn elektrycznych, technologię tę można wykorzystać do stworzenia kompaktowych generatorów elektrycznych do zasilania broni laserowej o minimalnych wymiarach i wysokiej wydajności.
Konieczność zainstalowania broni laserowej, generatorów mocy dla nich, obecność dużych komór na broń i masywnej powłoki antylaserowej doprowadzi do wzrostu wielkości i masy startowej obiecujących samolotów bojowych.
Generalnie nie sposób nie zauważyć istniejącego trendu zwiększania rozmiarów i masy samolotów bojowych. Na przykład waga F-35 jest półtora razy większa od masy jego poprzednika, F-16, podobnie jest z myśliwcami F-15 i F-22. Można założyć, że masa startowa obiecującego myśliwca wielofunkcyjnego w 2050 roku może wynieść od 50 do 100 ton, co jest porównywalne z ciężarem krążącego myśliwca Tu-128, niezrealizowanego projektu wielozadaniowego samolotu MiG-7.01. przechwytujący lub przenoszący pociski bombowiec Tu-22M3. Wzrost masy i wielkości obiecujących samolotów bojowych doprowadzi do spadku ich manewrowości. Jednak biorąc pod uwagę obecność broni laserowej i wysoce zwrotnych pocisków przeciwrakietowych, własna manewrowość obiecujących samolotów bojowych nie będzie już miała większego znaczenia.
Z dużym prawdopodobieństwem można argumentować, że obiecujący samolot będzie dwusilnikowy. Całkowity ciąg silników musi zapewniać lot z prędkością ponaddźwiękową bez użycia dopalacza.
W trybie przystawki odbioru mocy do zasilania broni laserowej charakterystyka lotu samolotu zmniejszy się. Do 2050 r. prawdopodobnie zostaną rozwiązane problemy techniczne i na samolotach zostaną zainstalowane pulsujące silniki odrzutowe (PuVRD) lub silniki detonacyjne. Możliwe, że niektóre typy obiecujących silników lotniczych nie będą w stanie wdrożyć bezpośredniego przystawki do zasilania broni laserowej, co będzie wymagało zainstalowania w tym celu osobnego generatora z kompaktowym silnikiem turbogazowym.
Co jakiś czas pojawiają się informacje o wdrożeniu samolotu szóstej generacji o możliwości latania z prędkościami naddźwiękowymi. Oczywiście na przełomie 2050 roku samoloty naddźwiękowe mogą być wdrożone, ale obecnie wszystkie projekty obiecujących bombowców są realizowane w wersji poddźwiękowej, nie wszystkim krajom udaje się zrealizować nawet stabilny lot przelotowy samolotów myśliwskich z prędkością naddźwiękową , a wszystkie projekty samolotów naddźwiękowych napotykają znaczne trudności techniczne. Tak więc, chociaż samoloty naddźwiękowe nie zostały właściwie opracowane nawet w postaci jednorazowych pocisków i głowic, trudno mówić o naddźwiękowej prędkości lotu dla obiecujących załogowych samolotów bojowych.
Układ obiecującego samolotu bojowego zostanie zoptymalizowany w oparciu o konieczność zainstalowania ochrony przeciwlaserowej i utrzymania wysokiej prędkości przelotowej naddźwiękowej. Jeśli na przełomie lat 2050. XX wieku uda się osiągnąć sukces w tworzeniu samolotów naddźwiękowych, będzie to decydujący czynnik przy wyborze układu samolotu.
Na podstawie istniejących trendów możemy założyć odrzucenie ogona pionowego, brak przedniego ogona poziomego (PGO). W tej chwili wynika to przede wszystkim z wdrażania technologii stealth, ale w przyszłości czynnikiem decydującym może stać się ochrona przed obciążeniami termicznymi wynikającymi z dużej prędkości lotu i ekspozycji na broń laserową.
Jak uzbrojenie okrętów wojennych, uzbrojenie obiecujące lotnictwo kompleksy będą obejmować systemy obronne i ofensywne. Jako broń ofensywną, do niszczenia samolotów wroga na długich i średnich dystansach, zostaną użyte hipersoniczne pociski V-V wyposażone w ochronę antylaserową. W przypadku braku możliwości zapewnienia ochrony radaru pocisku przed szkodliwym działaniem promieniowania laserowego, pociski będą naprowadzane przez nośnik bezpiecznym kanałem radiowym lub po „ścieżce laserowej”.
Niewielkie, wysoce zwrotne pociski przeciwrakietowe będą używane jako broń defensywna. Mogą być również używane w walce w zwarciu z samolotami wroga. Podobnie będzie używana broń laserowa - w pierwszej kolejności do niszczenia atakujących pocisków wroga lub do niszczenia wrogich samolotów z bliskiej odległości.
Na przełomie 2050 r. może pojawić się pytanie o wyposażenie systemów lotniczych w inny rodzaj broni oparty na nowych zasadach fizycznych – działo szynowe (RP). W chwili obecnej działa szynowe są uważane za element uzbrojenia okrętów nawodnych. Pierwotnie planowano, że będą one uzbrojone w najnowsze amerykańskie niszczyciele typu Zumwalt, ale powstałe trudności techniczne opóźniły wprowadzenie tej broni. Niemniej jednak działa szynowe są aktywnie testowane w wielu krajach na całym świecie, w tym w USA, Turcji i Chinach. W czerwcu 2019 r. pomyślnie przetestowano działo szynowe EMRG, które jest opracowywane w interesie marynarki wojennej USA. W najbliższej przyszłości planowane jest przeprowadzenie testów bezpośrednio na okrętach US Navy.
W przeciwieństwie do okrętów, które wymagają dużego kalibru 155 mm i zasięgu ognia około 400-500 km, na samolotach bojowych kaliber działa szynowego może być znacznie zmniejszony i wynosi około 30-40 mm. Strzelanie powinno odbywać się pociskami sterowanymi przy użyciu technologii „laser trail” na odległość około 100-200 km. Taka broń umożliwi trafienie wrogiego samolotu chronionego bronią laserową, ponieważ duża prędkość i mały rozmiar pocisku Railgun utrudni jego wykrycie i zniszczenie. Obecność systemu sterowania w pocisku RP nie wynika z konieczności trafienia wysoce zwrotnych celów, ale z kompensacji odchylenia osi RP podczas strzału, z kompensacji warunków atmosferycznych i możliwości zmiany kursu celu w obrębie rzędu 5-15 stopni.
Działo szynowe można umieścić wzdłuż osi samolotu, aby uzyskać maksymalną długość sekcji doładowania lufy. Osobny problem dotyczy urządzeń do magazynowania energii dla takiej broni, ponieważ nawet moc generatorów 1-2 MW, które zasilają broń laserową, najprawdopodobniej nie wystarczy do zasilania działa szynowego. Należy zrozumieć, że działo szynowe jest technologicznie bardziej złożone, nawet w porównaniu z bronią laserową. Jeśli pojawienie się RP na okrętach praktycznie nie budzi wątpliwości, to jego adaptacja dla lotniskowców może być dość skomplikowana.
Mówiąc o samolotach bojowych przyszłości, nie można nie wspomnieć o dwóch obiecujących projektach. Przede wszystkim jest to obiecujący amerykański bombowiec strategiczny B-21 Raider. Jego poprzednik, bombowiec B-2, opracowywany w absolutnej tajemnicy, wniósł do świata lotnictwa rekordowo niski efektywny obszar rozproszenia (ESR) jak na tak ogromną maszynę. Możliwe, że B-21, który ma go zastąpić, będzie również zawierał przełomowe rozwiązania. Na przykład może być wyposażony w defensywną broń laserową oraz możliwość niszczenia wrogich samolotów za pomocą potężnego radaru powietrznego z pociskami AFAR i dalekiego zasięgu V-V. Jeśli te zdolności zostaną wdrożone, B-21 Raider będzie koncepcyjnie zbliżony do wyglądu obiecującego samolotu bojowego rozważanego w tym artykule (samoloty obronne, duży ładunek amunicji).
W Rosji cyklicznie dyskutuje się o rozwoju ideologicznego następcy MiG-31, obiecującego systemu przechwytywania samolotów dalekiego zasięgu (PAK DP). Nieistniejąca maszyna w Internecie nazywała się MiG-41. W tej chwili pojawienie się PAK DP nie zostało sfinalizowane. Zakłada się, że będzie to ciężka maszyna o prędkości lotu ponad 3500 km/h i zasięgu lotu około 7000 km. Według innych źródeł maksymalna prędkość może wynosić 4-4,5 Mach, czyli 5000-5500 km/h. Jest całkiem możliwe, że biorąc pod uwagę przewidywane ramy czasowe rozwoju PAK DP - 2025-2030, jego konstrukcja uwzględni potencjalne zagrożenia, jakie stwarza broń laserowa rozmieszczona na samolotach wroga.
Przewidywanie pojawienia się kompleksu lotnictwa bojowego przez tak długi czas jest dość trudne. Czy można wiarygodnie przewidzieć wygląd MiG-1920 lub MiG-15 w 17 roku na podstawie wyglądu drewnianych dwupłatowców? Jakie silniki odrzutowe, radary, broń kierowana? Tylko śmigło, karabin maszynowy, lornetka! Albo przewidzieć w 1945 roku pojawienie się pojazdów typu MiG-30/F-25, które pojawiły się około 15 lat później?
Złożoność prognozowania wiąże się zarówno z dużymi zagrożeniami technicznymi towarzyszącymi rozwojowi fundamentalnie nowych technologii, takich jak broń laserowa, działa szynowe czy silniki detonacyjne, jak i z nieprzewidywalnym pojawianiem się zupełnie nowych technologii, które mogą radykalnie zmienić oblicze zaawansowanych systemów lotniczych. .
Przewidywany wygląd kompleksu lotnictwa bojowego w 2050 r. kształtuje się w oparciu o ekstrapolację możliwości istniejących technologii, które znajdują się obecnie na początkowym etapie ich rozwoju.
Czynnikiem, który w dużej mierze determinuje pojawienie się obiecującego kompleksu lotniczego w 2050 r., jest rozwój broni laserowej. Logiczny łańcuch w tworzeniu wyglądu obiecującego kompleksu lotniczego jest w przybliżeniu następujący:
- pojawienie się laserów o mocy 100-300 kW na istniejących myśliwcach piątej generacji w połączeniu z małogabarytowymi pociskami przeciwrakietowymi typu CUDA (2025-2035);
- szkolenie i/lub prawdziwe bitwy powietrzne samolotów wyposażonych w LO;
- nieuchronność BVB w wyniku małej amunicji samolotów piątej generacji w połączeniu ze skutecznym przechwytywaniem pocisków V-V LO i pocisków przeciwrakietowych;
- wysokie prawdopodobieństwo wzajemnej porażki samolotów LO w BVB;
- konieczność schronienia pilota w zamkniętym kokpicie i nadmiarowych czujnikach;
- potrzeba ochrony przeciwlaserowej samolotu i broni;
- konieczność zwiększenia amunicji;
- zwiększenie wymiarów i masy samolotu.
Jak w każdej konfrontacji „miecz i tarcza”, pojawienie się obiecujących samolotów bojowych będzie zdeterminowane zaawansowanym rozwojem broni laserowej lub środków ochrony przed nimi. W przypadku, gdy możliwości broni laserowej przewyższają możliwości środków ochrony przed nimi (powłoki, skórki), wygląd obiecujących samolotów bojowych zmieni się na rozważany w tym artykule. W przeciwnej wersji wygląd obiecujących samolotów bojowych będzie bliższy istniejącym koncepcjom stosunkowo kompaktowych i zwrotnych samolotów.
Jaki wpływ na wygląd samolotów bojowych będzie miało seryjne wprowadzenie broni laserowej? Jednym z wymagań stawianych statkom powietrznym szóstej generacji jest opcjonalna pilotowalność, czyli możliwość obsługi samolotu zarówno z pilotem, jak i bez niego. Możliwość stworzenia sztucznej inteligencji zdolnej do podejmowania złożonych decyzji w walce rodzi znacznie więcej pytań niż perspektywy stworzenia razem broni laserowej, działa szynowego i samolotów hipersonicznych, ale jeśli chodzi o kokpit, prawdopodobnie ulegnie dramatycznym zmianom.
1. Kokpit
Obecność broni laserowej we wrogu będzie wymagała ukrycia pilota wewnątrz korpusu samolotu, bez użycia przezroczystych struktur. Pilotowanie będzie realizowane w technologii „przezroczystego pancerza”.
Nie powinno być problemów z wdrożeniem tej technologii, biorąc pod uwagę, że w rzeczywistości jest ona już używana w myśliwcach rodziny F-35 i najwyraźniej będzie aktywnie rozwijana w przyszłości. Oprócz Stanów Zjednoczonych prace nad stworzeniem „przezroczystej zbroi” prowadzone są w Wielkiej Brytanii, Izraelu, Rosji i innych krajach.
Hełm pilota F-35
2. Środki rozpoznania i prowadzenia
Ze względu na brak przezroczystego kokpitu i duże prawdopodobieństwo trafienia w sprzęt rozpoznania optycznego bronią laserową, będą one musiały być wielokrotnie nadmiarowe, z separacją do różnych punktów ciała i ochroną w postaci szybkich kurtyn, które natychmiast blisko w przypadku uderzenia promieniowania laserowego lub innych metod fizycznej ochrony wrażliwych elementów optyki.
Podstawą rozpoznania do 2050 r. będzie prawdopodobnie radio-optyczna antena fazowana (ROFAR). Szczegóły dotyczące wszystkich możliwości tej technologii są nadal nieznane, ale możliwe jest, że potencjalne pojawienie się ROFAR położy kres wszystkim istniejącym technologiom zmniejszania widoczności. W przypadku pojawienia się trudności z ROFAR, zaawansowane modele stacji radarowych z aktywnymi antenami fazowanymi (radar z AFAR) zostaną wykorzystane na obiecujących samolotach.
3. Rozmieszczenie broni
Konieczność osiągnięcia naddźwiękowej prędkości przelotowej, zmniejszenia widoczności i ochrony broni przed trafieniem bronią laserową będzie wymagała umieszczenia ich w wewnętrznych przedziałach.
Nowoczesne samoloty mają wyjątkowo gęsty układ. Wpływa to negatywnie na wygodę ich późniejszej modernizacji oraz ogranicza ładunek amunicji. Jest to szczególnie widoczne na przykładzie myśliwców z wewnętrznymi komorami na broń. Na drugim końcu „skali” można postawić amerykański bombowiec B-52, który ze względu na swoją nadmierną wytrzymałość i wielkość konstrukcji od ponad pół wieku z powodzeniem modernizuje się i najprawdopodobniej znacznie przeżyje swoje ultra -drogie, niskoprofilowe odpowiedniki. W sytuacji z bronią laserową bardzo gęsty układ może stać się dodatkowym źródłem problemów, co będzie wymagało zwiększenia rozmiarów obiecującego samolotu bojowego.
Wewnętrzne magazyny broni nowoczesnych myśliwców wielozadaniowych
4. Ochrona antylaserowa
Wbrew opinii, że przed promieniowaniem laserowym można uchronić się zwykłą „srebrną monetą”, aby uchronić się przed silnym promieniowaniem, trzeba będzie zastosować specjalną osłonę, która składa się z kilku warstw.
Na przykład może to być warstwa zewnętrzna o wysokiej przewodności cieplnej, zdolna do „rozmazywania” efektu cieplnego lasera na obudowie, zachowując swoje właściwości podczas ogrzewania w wysokiej temperaturze oraz warstwa wewnętrzna zapewniająca izolację termiczną objętości wewnętrznych .
Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że taka powłoka musi być odporna na długotrwałą eksploatację w różnych warunkach klimatycznych, wytrzymywać przeciążenia występujące w locie, cykliczne obciążenia termiczne i wibracyjne. Stworzenie takiej ochrony to złożone zadanie naukowo-techniczne, które będzie aktualizowane wraz ze wzrostem mocy broni laserowej. Można założyć, że jego grubość będzie rzędu lub więcej niż centymetra, co przy gabarytach samolotu i konieczności jego mocowania doda masy całej konstrukcji płatowca.
Powłoka złej jakości może stwarzać wiele problemów w eksploatacji samolotu
5. Broń laserowa
Na podstawie tempa rozwoju samolotu można przyjąć, że w zależności od gabarytów samolotu, do 2050 roku może być wyposażony w 1-2 lasery o mocy 300-500 kW, z możliwością emitowania promieniowania w dolnej i górnej płaszczyźnie samolotu, co umożliwi wykonanie prawie okrągłego dotkniętego obszaru.
Najprawdopodobniej będą to lasery światłowodowe na podczerwień, o łącznej mocy kilku emiterów. Wytyczne będą obejmować celowanie okiem pilota oraz zautomatyzowane algorytmy do wybierania wrażliwych punktów docelowych.
6. Źródła zasilania broni laserowej i innych systemów pokładowych
Zaopatrzenie laserów w energię elektryczną będzie najprawdopodobniej zapewnione przez usunięcie energii z wałów obrotowych silników turbinowych.
Sama technologia przekierowania części mocy jest zaimplementowana w myśliwcu F-35B VTOL, aby zapewnić działanie wentylatora podnoszącego. Jak wspomniano w poprzednim Artykuł, to według tego schematu można zbudować wariant F-35 z bronią laserową. Zmniejszenie zasięgu i nośności w tym przypadku jest równoważone wyjątkowymi możliwościami, jakie zapewnia obecność broni laserowej na pokładzie.
Silnik F-35B z WOM wentylatora podnoszenia
W ramach programu ASuMED w Niemczech powstał prototyp w pełni nadprzewodzącego synchronicznego silnika lotniczego o mocy 1 megawata i gęstości mocy 20 kilowatów na kilogram. Biorąc pod uwagę odwracalność synchronicznych maszyn elektrycznych, technologię tę można wykorzystać do stworzenia kompaktowych generatorów elektrycznych do zasilania broni laserowej o minimalnych wymiarach i wysokiej wydajności.
Prototypowy nadprzewodnikowy synchroniczny silnik lotniczy
7. Charakterystyka wagi i rozmiaru
Konieczność zainstalowania broni laserowej, generatorów mocy dla nich, obecność dużych komór na broń i masywnej powłoki antylaserowej doprowadzi do wzrostu wielkości i masy startowej obiecujących samolotów bojowych.
Generalnie nie sposób nie zauważyć istniejącego trendu zwiększania rozmiarów i masy samolotów bojowych. Na przykład waga F-35 jest półtora razy większa od masy jego poprzednika, F-16, podobnie jest z myśliwcami F-15 i F-22. Można założyć, że masa startowa obiecującego myśliwca wielofunkcyjnego w 2050 roku może wynieść od 50 do 100 ton, co jest porównywalne z ciężarem krążącego myśliwca Tu-128, niezrealizowanego projektu wielozadaniowego samolotu MiG-7.01. przechwytujący lub przenoszący pociski bombowiec Tu-22M3. Wzrost masy i wielkości obiecujących samolotów bojowych doprowadzi do spadku ich manewrowości. Jednak biorąc pod uwagę obecność broni laserowej i wysoce zwrotnych pocisków przeciwrakietowych, własna manewrowość obiecujących samolotów bojowych nie będzie już miała większego znaczenia.
Przechwytujący myśliwiec Tu-128, projekt wielofunkcyjnego przechwytującego dalekiego zasięgu MiG-7.01, lotniskowiec bombowo-rakietowy Tu-22M3
8. Silniki
Z dużym prawdopodobieństwem można argumentować, że obiecujący samolot będzie dwusilnikowy. Całkowity ciąg silników musi zapewniać lot z prędkością ponaddźwiękową bez użycia dopalacza.
W trybie przystawki odbioru mocy do zasilania broni laserowej charakterystyka lotu samolotu zmniejszy się. Do 2050 r. prawdopodobnie zostaną rozwiązane problemy techniczne i na samolotach zostaną zainstalowane pulsujące silniki odrzutowe (PuVRD) lub silniki detonacyjne. Możliwe, że niektóre typy obiecujących silników lotniczych nie będą w stanie wdrożyć bezpośredniego przystawki do zasilania broni laserowej, co będzie wymagało zainstalowania w tym celu osobnego generatora z kompaktowym silnikiem turbogazowym.
Co jakiś czas pojawiają się informacje o wdrożeniu samolotu szóstej generacji o możliwości latania z prędkościami naddźwiękowymi. Oczywiście na przełomie 2050 roku samoloty naddźwiękowe mogą być wdrożone, ale obecnie wszystkie projekty obiecujących bombowców są realizowane w wersji poddźwiękowej, nie wszystkim krajom udaje się zrealizować nawet stabilny lot przelotowy samolotów myśliwskich z prędkością naddźwiękową , a wszystkie projekty samolotów naddźwiękowych napotykają znaczne trudności techniczne. Tak więc, chociaż samoloty naddźwiękowe nie zostały właściwie opracowane nawet w postaci jednorazowych pocisków i głowic, trudno mówić o naddźwiękowej prędkości lotu dla obiecujących załogowych samolotów bojowych.
9. Schemat aerodynamiczny
Układ obiecującego samolotu bojowego zostanie zoptymalizowany w oparciu o konieczność zainstalowania ochrony przeciwlaserowej i utrzymania wysokiej prędkości przelotowej naddźwiękowej. Jeśli na przełomie lat 2050. XX wieku uda się osiągnąć sukces w tworzeniu samolotów naddźwiękowych, będzie to decydujący czynnik przy wyborze układu samolotu.
Na podstawie istniejących trendów możemy założyć odrzucenie ogona pionowego, brak przedniego ogona poziomego (PGO). W tej chwili wynika to przede wszystkim z wdrażania technologii stealth, ale w przyszłości czynnikiem decydującym może stać się ochrona przed obciążeniami termicznymi wynikającymi z dużej prędkości lotu i ekspozycji na broń laserową.
10. Uzbrojenie
Jak uzbrojenie okrętów wojennych, uzbrojenie obiecujące lotnictwo kompleksy będą obejmować systemy obronne i ofensywne. Jako broń ofensywną, do niszczenia samolotów wroga na długich i średnich dystansach, zostaną użyte hipersoniczne pociski V-V wyposażone w ochronę antylaserową. W przypadku braku możliwości zapewnienia ochrony radaru pocisku przed szkodliwym działaniem promieniowania laserowego, pociski będą naprowadzane przez nośnik bezpiecznym kanałem radiowym lub po „ścieżce laserowej”.
Niewielkie, wysoce zwrotne pociski przeciwrakietowe będą używane jako broń defensywna. Mogą być również używane w walce w zwarciu z samolotami wroga. Podobnie będzie używana broń laserowa - w pierwszej kolejności do niszczenia atakujących pocisków wroga lub do niszczenia wrogich samolotów z bliskiej odległości.
Na przełomie 2050 r. może pojawić się pytanie o wyposażenie systemów lotniczych w inny rodzaj broni oparty na nowych zasadach fizycznych – działo szynowe (RP). W chwili obecnej działa szynowe są uważane za element uzbrojenia okrętów nawodnych. Pierwotnie planowano, że będą one uzbrojone w najnowsze amerykańskie niszczyciele typu Zumwalt, ale powstałe trudności techniczne opóźniły wprowadzenie tej broni. Niemniej jednak działa szynowe są aktywnie testowane w wielu krajach na całym świecie, w tym w USA, Turcji i Chinach. W czerwcu 2019 r. pomyślnie przetestowano działo szynowe EMRG, które jest opracowywane w interesie marynarki wojennej USA. W najbliższej przyszłości planowane jest przeprowadzenie testów bezpośrednio na okrętach US Navy.
Pistolet szynowy EMRG
W przeciwieństwie do okrętów, które wymagają dużego kalibru 155 mm i zasięgu ognia około 400-500 km, na samolotach bojowych kaliber działa szynowego może być znacznie zmniejszony i wynosi około 30-40 mm. Strzelanie powinno odbywać się pociskami sterowanymi przy użyciu technologii „laser trail” na odległość około 100-200 km. Taka broń umożliwi trafienie wrogiego samolotu chronionego bronią laserową, ponieważ duża prędkość i mały rozmiar pocisku Railgun utrudni jego wykrycie i zniszczenie. Obecność systemu sterowania w pocisku RP nie wynika z konieczności trafienia wysoce zwrotnych celów, ale z kompensacji odchylenia osi RP podczas strzału, z kompensacji warunków atmosferycznych i możliwości zmiany kursu celu w obrębie rzędu 5-15 stopni.
Działo szynowe można umieścić wzdłuż osi samolotu, aby uzyskać maksymalną długość sekcji doładowania lufy. Osobny problem dotyczy urządzeń do magazynowania energii dla takiej broni, ponieważ nawet moc generatorów 1-2 MW, które zasilają broń laserową, najprawdopodobniej nie wystarczy do zasilania działa szynowego. Należy zrozumieć, że działo szynowe jest technologicznie bardziej złożone, nawet w porównaniu z bronią laserową. Jeśli pojawienie się RP na okrętach praktycznie nie budzi wątpliwości, to jego adaptacja dla lotniskowców może być dość skomplikowana.
Bliska przyszłość
Mówiąc o samolotach bojowych przyszłości, nie można nie wspomnieć o dwóch obiecujących projektach. Przede wszystkim jest to obiecujący amerykański bombowiec strategiczny B-21 Raider. Jego poprzednik, bombowiec B-2, opracowywany w absolutnej tajemnicy, wniósł do świata lotnictwa rekordowo niski efektywny obszar rozproszenia (ESR) jak na tak ogromną maszynę. Możliwe, że B-21, który ma go zastąpić, będzie również zawierał przełomowe rozwiązania. Na przykład może być wyposażony w defensywną broń laserową oraz możliwość niszczenia wrogich samolotów za pomocą potężnego radaru powietrznego z pociskami AFAR i dalekiego zasięgu V-V. Jeśli te zdolności zostaną wdrożone, B-21 Raider będzie koncepcyjnie zbliżony do wyglądu obiecującego samolotu bojowego rozważanego w tym artykule (samoloty obronne, duży ładunek amunicji).
B-21 Poszukiwacz
W Rosji cyklicznie dyskutuje się o rozwoju ideologicznego następcy MiG-31, obiecującego systemu przechwytywania samolotów dalekiego zasięgu (PAK DP). Nieistniejąca maszyna w Internecie nazywała się MiG-41. W tej chwili pojawienie się PAK DP nie zostało sfinalizowane. Zakłada się, że będzie to ciężka maszyna o prędkości lotu ponad 3500 km/h i zasięgu lotu około 7000 km. Według innych źródeł maksymalna prędkość może wynosić 4-4,5 Mach, czyli 5000-5500 km/h. Jest całkiem możliwe, że biorąc pod uwagę przewidywane ramy czasowe rozwoju PAK DP - 2025-2030, jego konstrukcja uwzględni potencjalne zagrożenia, jakie stwarza broń laserowa rozmieszczona na samolotach wroga.
Jedna z wielu koncepcji PAK DA
odkrycia
Przewidywanie pojawienia się kompleksu lotnictwa bojowego przez tak długi czas jest dość trudne. Czy można wiarygodnie przewidzieć wygląd MiG-1920 lub MiG-15 w 17 roku na podstawie wyglądu drewnianych dwupłatowców? Jakie silniki odrzutowe, radary, broń kierowana? Tylko śmigło, karabin maszynowy, lornetka! Albo przewidzieć w 1945 roku pojawienie się pojazdów typu MiG-30/F-25, które pojawiły się około 15 lat później?
Złożoność prognozowania wiąże się zarówno z dużymi zagrożeniami technicznymi towarzyszącymi rozwojowi fundamentalnie nowych technologii, takich jak broń laserowa, działa szynowe czy silniki detonacyjne, jak i z nieprzewidywalnym pojawianiem się zupełnie nowych technologii, które mogą radykalnie zmienić oblicze zaawansowanych systemów lotniczych. .
Przewidywany wygląd kompleksu lotnictwa bojowego w 2050 r. kształtuje się w oparciu o ekstrapolację możliwości istniejących technologii, które znajdują się obecnie na początkowym etapie ich rozwoju.
Czynnikiem, który w dużej mierze determinuje pojawienie się obiecującego kompleksu lotniczego w 2050 r., jest rozwój broni laserowej. Logiczny łańcuch w tworzeniu wyglądu obiecującego kompleksu lotniczego jest w przybliżeniu następujący:
- pojawienie się laserów o mocy 100-300 kW na istniejących myśliwcach piątej generacji w połączeniu z małogabarytowymi pociskami przeciwrakietowymi typu CUDA (2025-2035);
- szkolenie i/lub prawdziwe bitwy powietrzne samolotów wyposażonych w LO;
- nieuchronność BVB w wyniku małej amunicji samolotów piątej generacji w połączeniu ze skutecznym przechwytywaniem pocisków V-V LO i pocisków przeciwrakietowych;
- wysokie prawdopodobieństwo wzajemnej porażki samolotów LO w BVB;
- konieczność schronienia pilota w zamkniętym kokpicie i nadmiarowych czujnikach;
- potrzeba ochrony przeciwlaserowej samolotu i broni;
- konieczność zwiększenia amunicji;
- zwiększenie wymiarów i masy samolotu.
Jak w każdej konfrontacji „miecz i tarcza”, pojawienie się obiecujących samolotów bojowych będzie zdeterminowane zaawansowanym rozwojem broni laserowej lub środków ochrony przed nimi. W przypadku, gdy możliwości broni laserowej przewyższają możliwości środków ochrony przed nimi (powłoki, skórki), wygląd obiecujących samolotów bojowych zmieni się na rozważany w tym artykule. W przeciwnej wersji wygląd obiecujących samolotów bojowych będzie bliższy istniejącym koncepcjom stosunkowo kompaktowych i zwrotnych samolotów.
informacja