2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper

Innholdsfortegnelse:

2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper
2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper

Video: 2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper

Video: 2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper
Video: [4K] Stan Aviation Drawing Sketch sharing- Twin AIDC XT-5 and ROCAF F-CK-1D 2024, April
Anonim

I den første artikkelen vurderte vi muligheten for å motvirke fly utstyrt med laservåpen ved å bruke taktikken til massive oppskytninger av luft-til-luft (VV) lang- og mellomdistanse missiler for å overmette laservåpen og avskjermings evner for å avvise en streik. Vi lærte også at piloter skulle prøve å unngå lukkekamp med et fly utstyrt med laservåpen. Imidlertid, med en økning i kraften til laservåpen, kan dette krigsførelsesscenarioet vise seg å være ineffektivt, noe som vil kreve en ny vurdering av kampflyets utseende for å få luftoverlegenhet.

Bilde
Bilde

Hvilken innvirkning vil den serielle introduksjonen av laservåpen ha på kampflyets utseende? Et av de uttalte kravene til fly i sjette generasjon er valgfri pilotering, det vil si evnen til å betjene flyet med eller uten pilot. Muligheten for å lage kunstig intelligens som er i stand til å ta komplekse avgjørelser i kamp reiser mange flere spørsmål enn utsiktene for å lage laservåpen, jernbanepistoler og hypersoniske fly til sammen, men som for cockpiten vil det sannsynligvis gjennomgå dramatiske endringer.

1. Cockpit

Tilstedeværelsen av et laservåpen på fienden vil kreve at piloten er skjult inne i flykroppen, uten bruk av gjennomsiktige strukturer. Pilotering vil bli utført ved hjelp av gjennomsiktig rustningsteknologi

Det bør ikke være noen problemer med implementeringen av denne teknologien, siden den faktisk allerede brukes på F-35-familiejagerne og tilsynelatende vil bli aktivt utviklet i fremtiden. I tillegg til USA, arbeides det med å lage "transparent rustning" i Storbritannia, Israel, Russland og andre land.

Bilde
Bilde

2. Rekognosering og veiledning

På grunn av mangel på en gjennomsiktig cockpit og stor sannsynlighet for å treffe optiske rekognoseringsenheter med laservåpen, må de gjentatte ganger sikkerhetskopieres, med atskillelse til forskjellige punkter i skroget og gi beskyttelse i form av høyhastighetsgardiner som lukkes umiddelbart når laserstråling treffer, eller andre metoder for fysisk beskyttelse av sensitive optiske elementer

I 2050 vil grunnlaget for rekognoseringsmidler mest sannsynlig være en radio-optisk faset array-antenne (ROFAR). Detaljene om alle mulighetene for denne teknologien er ennå ikke kjent, men det er mulig at den potensielle fremveksten av ROFAR vil sette en stopper for alle eksisterende teknologier for å redusere signaturen. Hvis det er vanskeligheter med ROFAR, vil avanserte modeller av radarstasjoner med aktive fasefasede antennesystemer (radar med AFAR) bli brukt på lovende fly.

3. Plassering av våpen

Behovet for å oppnå supersonisk fartshøyde, redusere synligheten og beskytte våpen mot å bli truffet av laservåpen, krever at de plasseres i de indre rommene

Moderne fly er usedvanlig tette. Dette påvirker bekvemmeligheten ved den påfølgende moderniseringen negativt og begrenser ammunisjonsbelastningen. Dette er spesielt merkbart i eksempelet med jagerfly laget med indre våpenbukter. I den andre enden av "skalaen" kan du sette det amerikanske B-52-bombeflyet, som på grunn av strukturens overdreven styrke og volum har blitt modernisert med hell i mer enn et halvt århundre, og mest sannsynlig vil overleve betydelig superdyr, iøynefallende kolleger. I en situasjon med laservåpen kan et ultratett oppsett bli en ekstra kilde til problemer, noe som vil kreve en økning i størrelsen på et lovende kampfly.

Bilde
Bilde

4. Anti-laser beskyttelse

I motsetning til oppfatningen om at det er mulig å beskytte deg mot laserstråling med vanlig "sølv", for å beskytte mot kraftig stråling, må du bruke et spesielt hylster, som inneholder flere lag

For eksempel kan det være et ytre lag med høy varmeledningsevne, som er i stand til å "smøre" laserens termiske effekt på kroppen, samtidig som den beholder egenskapene under høy temperaturoppvarming, og et indre lag som gir varmeisolering av det indre bind.

Det må tas i betraktning at et slikt belegg må være motstandsdyktig mot mange års drift under forskjellige klimatiske forhold, tåle overbelastning som oppstår under flyging, sykliske termiske og vibrasjonsbelastninger. Opprettelsen av en slik beskyttelse er en kompleks vitenskapelig og teknisk oppgave som vil bli aktualisert etter hvert som kraften til laservåpen vokser. Det kan antas at dens tykkelse vil være i størrelsesorden eller mer enn en centimeter, som, med tanke på flyets størrelse og behovet for å montere det, vil tilføre hele flyrammestrukturen masse.

Bilde
Bilde

5. Laservåpen

Basert på utviklingshastigheten til flyet, kan det antas at avhengig av størrelsen på flyet innen 2050 kan det installeres 1-2 lasere med en effekt på 300-500 kW, med mulighet for utmating stråling i det nedre og øvre planet av flyet, noe som vil gjøre det mulig å implementere et nesten sirkulært det berørte området

Mest sannsynlig vil dette være infrarøde fiberlasere, med kombinert effekt fra flere sendere. Implementeringen av veiledningen vil inkludere sikte med pilotens blikk og automatiserte algoritmer for å velge sårbare målpunkter.

6. Kilder til elektrisitet for laservåpen og andre systemer om bord

Tilførsel av lasere med elektrisitet vil mest sannsynlig skje ved fjerning av energi fra rotasjonsakslene på gasturbinmotorer

I seg selv er teknologien for å avlede en del av kraften implementert i F-35B vertikal start- og landingsjager for å sikre at løfteviften fungerer. Som nevnt i forrige artikkel er det i henhold til denne ordningen at en variant av F-35 med laservåpen kan bygges. Å redusere rekkevidden og bæreevnen i dette tilfellet kompenseres av de eksepsjonelle egenskapene som tilbys av tilstedeværelsen av laservåpen om bord.

Bilde
Bilde

Som en del av ASuMED -programmet i Tyskland er det laget en prototype av en helt superledende synkron flymotor, med en kapasitet på 1 megawatt med en effekttetthet på 20 kilowatt per kilo. Med tanke på reversibiliteten til synkrone elektriske maskiner, på grunnlag av denne teknologien, kan kompakte elektriske generatorer opprettes for å drive laservåpen med minimale dimensjoner og høy effektivitet.

Bilde
Bilde

7. Vekt og dimensjoner

Behovet for å installere laservåpen, kraftgeneratorer for dem, tilstedeværelsen av store våpenhuler og et massivt antilaserbelegg vil føre til en økning i størrelse og startvekt for lovende kampfly

Generelt kan man ikke la være å legge merke til den nåværende trenden med å øke størrelsen og massen av kampfly. For eksempel er massen til F-35 halvannen ganger massen til forgjengeren, F-16, en lignende situasjon eksisterer med F-15 og F-22 jagerfly. Det kan antas at startvekten til en lovende multifunksjonell jagerfly i 2050 kan være fra 50 til 100 tonn, noe som er sammenlignbart med Tu-128-patruljeringens interceptor, det urealiserte prosjektet til MiG-7.01 multifunksjonell langdistanse-interceptor eller missilbærende bombefly Tu-22M3. En økning i masse og størrelse på lovende kampfly vil føre til en redusert manøvrerbarhet. Men tatt i betraktning tilstedeværelsen av laservåpen og svært manøvrerbare anti-missiler, vil egen manøvrerbarhet til lovende kampfly ikke lenger være av vesentlig betydning.

2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper
2050 kampflykonsept og våpen basert på nye fysikkprinsipper

8. Motorer

Det er høyst sannsynlig at det lovende flyet vil være to-motoret. Motorens totale skyvekraft må sikre flyging i supersonisk hastighet uten bruk av etterbrenner

I kraftuttaksmodusen for å drive laservåpen vil flyegenskapene til flyet reduseres. I 2050 er det mulig at tekniske problemer vil bli løst og pulserende jetmotorer (PUVRD) eller roterende detonasjonsmotorer vil begynne å bli installert på fly. Det er mulig at det på noen typer lovende flymotorer ikke vil være mulig å implementere direkte kraftuttak for å drive laservåpen, noe som vil kreve installasjon av en egen generator med en kompakt gassturbinmotor for dette formålet.

Bilde
Bilde

Fra tid til annen er det informasjon om implementeringen på sjette generasjons fly om muligheten til å fly med hypersonisk hastighet. Selvfølgelig, ved årsskiftet 2050, kan hypersoniske fly implementeres, men for tiden utføres alle prosjekter med lovende bombefly i en subsonisk versjon, ikke alle land klarer å implementere selv en stabil cruisefly av jagerfly med supersonisk hastighet, og alt prosjekter med hypersoniske fly er plaget av betydelige tekniske vanskeligheter. Selv om hypersoniske fly ikke har blitt riktig utviklet selv i form av engangsmissiler og stridshoder, er det imidlertid vanskelig å snakke om hypersonisk flyhastighet for lovende bemannede kampfly.

9. Aerodynamisk opplegg

Oppsettet til et lovende kampfly vil bli optimalisert basert på behovet for å installere anti-laserbeskyttelse og opprettholde en høy supersonisk hastighet. Hvis det ved årsskiftet 2050 oppnås suksesser med opprettelsen av hypersoniske fly, vil dette være den avgjørende faktoren for valg av flyets layout.

Bilde
Bilde

Basert på de eksisterende trendene, kan vi anta avvisning av den vertikale halen, fraværet av den fremre horisontale halen (PGO). For øyeblikket er dette først og fremst knyttet til implementering av stealth -teknologier, men i fremtiden kan den definerende faktoren være beskyttelse mot termiske belastninger som følge av høye flyvehastigheter og bestråling med laservåpen.

10. Bevæpning

I likhet med bevæpning av krigsskip vil bevæpningen av lovende flysystemer inkludere defensive og offensive systemer. Hypersoniske V-V-missiler utstyrt med anti-laser-beskyttelse vil bli brukt som offensive våpen for å beseire fiendtlige fly på lange og mellomstore avstander. Hvis det ikke er mulig å beskytte missilets radar mot de skadelige faktorene ved laserstråling, vil missilet bli ledet av transportøren gjennom en beskyttet radiokanal eller langs en "laserbane".

Små, lett manøvrerbare anti-missiler vil bli brukt som forsvarsvåpen. De kan også brukes i nær luftkamp mot fiendtlige fly. På lignende måte vil laservåpen bli brukt - som en prioritet for å beseire angripende fiendtlige missiler, eller for å ødelegge fiendtlige fly på nært hold.

Ved årsskiftet 2050 kan det oppstå spørsmål om å utstyre luftfartskomplekser med en annen type våpen basert på nye fysiske prinsipper - en jernbanepistol (RP). For øyeblikket regnes jernbanepistoler som et element i bevæpningen til overflateskip. I utgangspunktet var det planlagt at de skulle være bevæpnet med de siste amerikanske ødeleggerne av Zumwalt -typen, men de tekniske vanskelighetene som oppsto utsatte introduksjonen av dette våpenet. Likevel blir jernbanekanoner aktivt testet i mange land rundt om i verden, inkludert USA, Tyrkia og Kina. I juni 2019 ble EMRG -skinnepistolen, som utvikles i den amerikanske marines interesse, vellykket testet. I nær fremtid er det planlagt å utføre tester direkte på skipene til den amerikanske marinen.

Bilde
Bilde

I motsetning til skip som krever et stort kaliber på 155 mm og en skytevidde på omtrent 400-500 kilometer, kan kaliberet til en jernbanepistol på kampfly reduseres betydelig og beløpe seg til omtrent 30-40 mm. Skyting bør utføres med prosjektiler guidet av "laser trail" -teknologien i en avstand på omtrent 100-200 km. Slike våpen vil gjøre det mulig å treffe fiendtlige fly beskyttet av laservåpen, siden høy hastighet og liten størrelse på prosjektilet til jernbanepistolen vil gjøre det vanskelig å oppdage og ødelegge det. Tilstedeværelsen av et kontrollsystem i prosjektilet for RP skyldes ikke behovet for å beseire svært manøvrerbare mål, men behovet for å kompensere for avviket til RP -aksen under avfyring, for å kompensere for atmosfæriske forhold og muligheten for å endre målets kurs innen ca 5-15 grader.

Skinnepistolen kan plasseres langs flyets akse for å oppnå maksimal lengde på den akselererende delen av fatet. Det oppstår et eget spørsmål om energilagringsenheter for slike våpen, siden selv kraften til 1-2 MW generatorene som leverer strøm til laservåpenet mest sannsynlig ikke vil være nok til å drive jernbanepistolen. Det er nødvendig å forstå at en jernbanepistol er teknologisk mer kompleks, selv i sammenligning med et laservåpen. Hvis utseendet til RP på skip praktisk talt er utenfor tvil, kan tilpasningen for hangarskip være ganske vanskelig.

Nær fremtid

Når vi snakker om fremtidens kampfly, kan man ikke la være å nevne to lovende prosjekter. Først og fremst er dette den lovende amerikanske strategiske bombeflyet B-21 Raider. Forgjengeren, B-2-bombeflyet, som utvikles i absolutt hemmelighold, brakte det effektive spredningsområdet (EPR) rekord lavt for en så stor maskin til luftfartsverdenen. Det er mulig at B-21, som er under utvikling for å erstatte den, også vil inneholde noen banebrytende løsninger. For eksempel kan den utstyres med defensive laservåpen og evnen til å ødelegge fiendtlige fly ved hjelp av en kraftig luftbåren radar med AFAR og langdistanse V-V-missiler. Hvis disse egenskapene blir realisert, vil B-21 Raider konseptuelt være nær utseendet til det lovende kampflyet som er omtalt i denne artikkelen (defensiv LO, stor ammunisjonslast).

Bilde
Bilde

I Russland diskuteres periodisk utviklingen av den ideologiske etterfølgeren til MiG -31 - et lovende langdistanse -interceptflykompleks (PAK DP). Den ikke-eksisterende maskinen på Internett fikk navnet MiG-41. For øyeblikket har ikke utseendet til PAK DP blitt endelig dannet. Det antas at det vil være en tung maskin med en flytehastighet på over 3500 km / t og en rekkevidde på rundt 7000 km. Ifølge andre kilder kan maksimal hastighet være 4-4,5 M, det vil si 5000-5500 km / t. Det er fullt mulig at, med tanke på den forventede tidspunktet for utviklingen av PAK DP - 2025-2030, vil designen ta hensyn til de potensielle truslene fra laservåpen som er utplassert på fiendtlige fly.

Bilde
Bilde

konklusjoner

Å forutsi utseendet til et kampflykompleks så lenge er ganske vanskelig. Er det mulig i 1920 å pålitelig forutsi utseendet til MiG-15 eller MiG-17 basert på utseendet på tre biplaner? Hva er jetmotorer, radarer, guidede våpen? Bare en skrue, et maskingevær, kikkert! Eller forutsi i 1945 utseendet til MiG-25 / F-15-maskinene som dukket opp etter omtrent 30 år?

Kompleksiteten i prognosene er knyttet både til de høye tekniske risikoene som følger med utviklingen av fundamentalt nye teknologier, for eksempel et laservåpen, en jernbanepistol eller en detonasjonsmotor, og med det uforutsigbare utseendet til helt nye teknologier som radikalt kan endre utseendet radikalt av lovende luftfartssystemer.

Det anslåtte utseendet til kampflykomplekset i 2050 ble dannet basert på ekstrapolering av mulighetene til eksisterende teknologier som for tiden er i begynnelsen av utviklingen.

Faktoren som i stor grad bestemmer utseendet til det lovende luftfartskomplekset i 2050 er utviklingen av laservåpen. Den logiske kjeden i dannelsen av utseendet til et lovende luftfartskompleks viser seg å være omtrent følgende:

-utseendet på 100-300 kW lasere på eksisterende femtegenerasjons jagerfly, i kombinasjon med små missil-missiler av typen CUDA (2025-2035);

- trening og / eller ekte luftkamp for fly utstyrt med fly;

-BVB's uunngåelighet som en konsekvens av den lille ammunisjonsmassen til femte generasjons fly i kombinasjon med effektiv avskjæring av V-V LO-missiler og anti-missiler;

- stor sannsynlighet for gjensidig nederlag for fly fra LO i BVB;

- behovet for å skjerme piloten i en lukket cockpit og redundans av sensorer;

- behovet for anti-laser-beskyttelse av fly og våpen;

- behovet for å øke ammunisjon;

- vekst i størrelse og vekt på flyet.

Som i enhver konfrontasjon mellom "sverd og skjold", vil utseendet til lovende kampfly bestemmes av den avanserte utviklingen av enten laservåpen eller beskyttelsesmidler mot dem. I tilfelle at laservåpenens evner vil overgå evnene til beskyttelsesmidler mot dem (belegg, belegg), vil utseendet til lovende kampfly skifte til det som diskuteres i denne artikkelen. I motsatt versjon vil utseendet til lovende kampfly være nærmere eksisterende konsepter for relativt kompakte og manøvrerbare fly.

Anbefalt: