En el primer artículo, consideramos la posibilidad de contrarrestar aviones equipados con armas láser utilizando la táctica de lanzamientos masivos de misiles aire-aire (VV) de largo y medio alcance con el fin de sobresaturar las capacidades de las armas láser e interceptores para repeler. una huelga. También aprendimos que los pilotos deberían intentar esquivar el combate aéreo cuerpo a cuerpo con un avión equipado con armas láser. Sin embargo, con un aumento en el poder de las armas láser, este escenario de guerra puede resultar ineficaz, lo que requerirá un replanteamiento de la apariencia de los aviones de combate para ganar superioridad aérea.
¿Qué impacto tendrá la introducción en serie de armas láser en la apariencia de los aviones de combate? Uno de los requisitos establecidos para las aeronaves de sexta generación es el pilotaje opcional, es decir, la capacidad de operar la aeronave con o sin piloto. La posibilidad de crear inteligencia artificial capaz de tomar decisiones complejas en la batalla plantea muchas más preguntas que las perspectivas de crear armas láser, cañones de riel y aviones hipersónicos combinados, pero en cuanto a la cabina, es probable que experimente cambios dramáticos.
1. Cabina
La presencia de un arma láser sobre el enemigo requerirá que el piloto se oculte dentro del cuerpo de la aeronave, sin el uso de estructuras transparentes. El pilotaje se llevará a cabo utilizando tecnología de blindaje transparente
No debería haber problemas con la implementación de esta tecnología, dado que de hecho ya se está utilizando en los cazas de la familia F-35 y, aparentemente, se desarrollará activamente en el futuro. Además de los Estados Unidos, se está trabajando en la creación de "armaduras transparentes" en el Reino Unido, Israel, Rusia y otros países.
2. Medios de reconocimiento y orientación
Debido a la falta de una cabina transparente y la alta probabilidad de golpear los dispositivos de reconocimiento óptico con armas láser, será necesario respaldarlos repetidamente, con separación a diferentes puntos del casco y brindando protección en forma de cortinas de alta velocidad que se cierran instantáneamente cuando golpea la radiación láser u otros métodos de protección física de elementos ópticos sensibles
Para el año 2050, la base de los medios de reconocimiento probablemente será una antena de red en fase radioóptica (ROFAR). Los detalles sobre todas las posibilidades de esta tecnología aún no se conocen, pero es posible que la potencial aparición de ROFAR ponga fin a todas las tecnologías existentes para reducir la firma. Si hay dificultades con ROFAR, se utilizarán modelos avanzados de estaciones de radar con conjuntos de antenas en fase activa (radar con AFAR) en aeronaves prometedoras.
3. Colocación de armas
La necesidad de lograr una velocidad supersónica de crucero, reducir la visibilidad y proteger las armas de los impactos de las armas láser requerirá su ubicación en los compartimentos internos
Los aviones modernos son excepcionalmente densos. Esto afecta negativamente la conveniencia de su posterior modernización y limita la carga de municiones. Esto es especialmente notable en el ejemplo de los cazas fabricados con compartimentos de armas internos. En el otro extremo de la "escala" se puede colocar el bombardero estadounidense B-52, que, debido a la fuerza y el volumen excesivos de la estructura, se ha modernizado con éxito durante más de medio siglo, y lo más probable es que dure más que su contrapartes super caras y discretas. En una situación con armas láser, un diseño ultradenso puede convertirse en una fuente adicional de problemas, lo que requerirá un aumento en el tamaño de un avión de combate prometedor.
4. Protección anti-láser
Contrariamente a la opinión de que es posible protegerse de la radiación láser con una "plata" ordinaria, para protegerse contra una radiación potente, deberá utilizar una carcasa especial, que incluye varias capas
Por ejemplo, puede ser una capa exterior con alta conductividad térmica, capaz de "manchar" el efecto térmico del láser en el cuerpo, conservando sus propiedades bajo calentamiento a alta temperatura, y una capa interior que proporcione aislamiento térmico del interior. volúmenes.
Debe tenerse en cuenta que dicho recubrimiento debe ser resistente a muchos años de operación en diversas condiciones climáticas, soportar sobrecargas que surgen en vuelo, cargas térmicas cíclicas y vibraciones. La creación de dicha protección es una tarea científica y técnica compleja que se actualizará a medida que aumente el poder de las armas láser. Se puede suponer que su grosor será del orden de un centímetro o más, lo que, teniendo en cuenta el tamaño de la aeronave y la necesidad de montarla, sumará masa a toda la estructura del fuselaje.
5. Armas láser
Según la tasa de desarrollo de la aeronave, se puede suponer que, dependiendo del tamaño de la aeronave, para 2050, se pueden instalar 1-2 láseres con una potencia de 300-500 kW, con la posibilidad de producir Radiación en el plano inferior y superior de la aeronave, lo que permitirá implementar de forma casi circular la zona afectada
Lo más probable es que se trate de láseres de fibra infrarroja, con potencia combinada de varios emisores. La implementación de la guía incluirá apuntar con la mirada del piloto y algoritmos automatizados para seleccionar puntos de destino vulnerables.
6. Fuentes de electricidad para armas láser y otros sistemas a bordo
Lo más probable es que el suministro de electricidad a los láseres se realice mediante la eliminación de energía de los ejes de rotación de los motores de turbina de gas
Por sí misma, la tecnología de desviar parte de la potencia se implementa en el caza de despegue y aterrizaje vertical F-35B para garantizar el funcionamiento del ventilador de elevación. Como se mencionó en el artículo anterior, es de acuerdo con este esquema que se puede construir una variante del F-35 con armas láser. La reducción del alcance y la capacidad de carga en este caso se compensa con las capacidades excepcionales proporcionadas por la presencia de armas láser a bordo.
Como parte del programa ASuMED en Alemania, se ha creado un prototipo de motor de avión síncrono totalmente superconductor, con una capacidad de 1 megavatio con una densidad de potencia de 20 kilovatios por kilogramo. Teniendo en cuenta la reversibilidad de las máquinas eléctricas síncronas, sobre la base de esta tecnología, se pueden crear generadores eléctricos compactos para accionar armas láser con dimensiones mínimas y alta eficiencia.
7. Peso y dimensiones
La necesidad de instalar armas láser, generadores de energía para ellas, la presencia de grandes bahías de armas y un recubrimiento anti-láser masivo conducirá a un aumento en el tamaño y el peso de despegue de los aviones de combate prometedores
En general, no se puede dejar de notar la tendencia actual de aumentar el tamaño y la masa de los aviones de combate. Por ejemplo, la masa del F-35 es una vez y media la masa de su predecesor, el F-16, existe una situación similar con los cazas F-15 y F-22. Se puede suponer que el peso de despegue de un caza multifuncional prometedor en 2050 podría ser de 50 a 100 toneladas, que es comparable al del interceptor de patrulla Tu-128, el proyecto no realizado del interceptor multifuncional de largo alcance MiG-7.01 o el bombardero portador de misiles Tu-22M3. Un aumento en la masa y el tamaño de aviones de combate prometedores conducirá a una disminución en su maniobrabilidad. Sin embargo, teniendo en cuenta la presencia de armas láser y antimisiles altamente maniobrables, la propia maniobrabilidad de aviones de combate prometedores dejará de tener una importancia significativa.
8. Motores
Es muy probable que el avión prometedor sea bimotor. El empuje total de los motores debe garantizar el vuelo a velocidad supersónica sin el uso de postcombustión
En el modo de toma de fuerza para alimentar armas láser, las características de vuelo de la aeronave disminuirán. Para 2050, es posible que los problemas técnicos se resuelvan y los motores a reacción pulsantes (PUVRD) o los motores de detonación rotatoria comiencen a instalarse en los aviones. Es posible que en algunos tipos de motores de aviones prometedores no sea posible implementar la toma de fuerza directa para alimentar armas láser, lo que requerirá la instalación de un generador separado con un motor de turbina de gas compacto para este propósito.
De vez en cuando, hay información sobre la implementación en el avión de sexta generación de la posibilidad de volar a velocidad hipersónica. Por supuesto, en el cambio de 2050, se pueden implementar aviones hipersónicos, pero en la actualidad todos los proyectos de bombarderos prometedores se ejecutan en una versión subsónica, no todos los países logran implementar incluso un vuelo de crucero estable de aviones de combate a velocidad supersónica, y todos Los proyectos de aviones hipersónicos están plagados de importantes dificultades técnicas. Por lo tanto, aunque los aviones hipersónicos no se han desarrollado adecuadamente ni siquiera en forma de ojivas y misiles desechables, es difícil hablar de velocidad de vuelo hipersónica para aviones de combate tripulados prometedores.
9. Esquema aerodinámico
El diseño de un avión de combate prometedor se optimizará en función de la necesidad de instalar protección anti-láser y mantener una alta velocidad supersónica de crucero. Si, en el cambio de 2050, se logran éxitos en la creación de aviones hipersónicos, entonces este será el factor determinante para elegir el diseño del avión.
En base a las tendencias existentes, podemos asumir el rechazo de la cola vertical, la ausencia de la cola horizontal frontal (PGO). Por el momento, esto está principalmente asociado con la implementación de tecnologías furtivas, pero en el futuro, el factor definitorio puede ser la protección contra las cargas térmicas que surgen de las altas velocidades de vuelo y la irradiación con armas láser.
10. Armamento
Al igual que el armamento de los buques de guerra, el armamento de los sistemas de aviones prometedores incluirá sistemas defensivos y ofensivos. Los misiles hipersónicos V-V equipados con protección anti-láser se utilizarán como armas ofensivas para derrotar a los aviones enemigos a largo y medio alcance. Si no es posible proteger el radar del misil de los factores dañinos de la radiación láser, el portador guiará el misil a través de un canal de radio protegido o a lo largo de una "trayectoria láser".
Se utilizarán antimisiles de pequeño tamaño y muy maniobrables como armas defensivas. También se pueden usar en combate aéreo cuerpo a cuerpo contra aviones enemigos. De manera similar, se utilizarán armas láser, como prioridad para derrotar a los misiles enemigos atacantes o para destruir aviones enemigos a corta distancia.
A principios de 2050, puede surgir la cuestión de equipar los complejos de aviación con otro tipo de arma basada en nuevos principios físicos: un cañón de riel (RP). Por el momento, los cañones de riel se consideran un elemento del armamento de los barcos de superficie. Inicialmente, se planeó que fueran armados con los últimos destructores estadounidenses del tipo Zumwalt, pero las dificultades técnicas que surgieron pospusieron la introducción de esta arma. Sin embargo, los cañones de ferrocarril se están probando activamente en muchos países del mundo, incluidos Estados Unidos, Turquía y China. En junio de 2019, se probó con éxito el cañón de riel EMRG, que se está desarrollando en interés de la Armada de los EE. UU. En un futuro próximo, está previsto realizar pruebas directamente en los barcos de la Marina de los EE. UU.
A diferencia de los barcos que requieren un gran calibre de 155 mm y un rango de disparo de aproximadamente 400-500 kilómetros, en aviones de combate el calibre de un cañón de riel puede reducirse significativamente y ascender a aproximadamente 30-40 mm. Los disparos deben realizarse con proyectiles guiados por la tecnología de "rastro láser" a una distancia de unos 100-200 km. Tales armas permitirán alcanzar aviones enemigos protegidos por armas láser, ya que la alta velocidad y el pequeño tamaño del proyectil del cañón de riel dificultarán su detección y destrucción. La presencia de un sistema de control en el proyectil para el RP no se debe a la necesidad de derrotar objetivos altamente maniobrables, sino a la necesidad de compensar la desviación del eje RP durante el disparo, para compensar las condiciones atmosféricas y la posibilidad de cambio. el rumbo del objetivo dentro de unos 5-15 grados.
El cañón de riel se puede colocar a lo largo del eje de la aeronave para obtener la longitud máxima de la sección de aceleración del cañón. Surge una pregunta separada sobre los dispositivos de almacenamiento de energía para tales armas, ya que incluso la potencia de los generadores de 1-2 MW que proporcionan energía al arma láser probablemente no será suficiente para alimentar el cañón de riel. Es necesario comprender que un cañón de riel es tecnológicamente más complejo, incluso en comparación con un arma láser. Si la aparición de RP en los barcos está prácticamente fuera de toda duda, su adaptación para portaaviones puede resultar bastante difícil.
Futuro cercano
Hablando de aviones de combate del futuro, no se pueden dejar de mencionar dos proyectos prometedores. En primer lugar, este es el prometedor bombardero estratégico estadounidense B-21 Raider. Su predecesor, el bombardero B-2, que se está desarrollando en absoluto secreto, trajo al mundo de la aviación el récord de área de dispersión efectiva (EPR) para una máquina tan enorme. Es posible que el B-21, que se está desarrollando para reemplazarlo, también contenga algunas soluciones innovadoras. Por ejemplo, puede equiparse con armas láser defensivas y la capacidad de destruir aviones enemigos utilizando un poderoso radar aerotransportado con AFAR y misiles V-V de largo alcance. Si se realizan estas capacidades, el B-21 Raider estará conceptualmente cerca de la apariencia del prometedor avión de combate discutido en este artículo (LO defensivo, gran carga de municiones).
En Rusia, el desarrollo del sucesor ideológico del MiG-31, un prometedor complejo de aviones de intercepción de largo alcance (PAK DP), se discute periódicamente. La máquina inexistente en Internet se llamó MiG-41. Por el momento, la aparición del PAK DP no se ha formado finalmente. Se supone que será una máquina pesada con una velocidad de vuelo de más de 3500 km / hy una autonomía de vuelo de unos 7000 km. Según otras fuentes, la velocidad máxima puede ser de 4-4,5 M, es decir, 5000-5500 km / h. Es muy posible que, teniendo en cuenta el calendario proyectado para el desarrollo del PAK DP - 2025-2030, su diseño tenga en cuenta las amenazas potenciales que plantean las armas láser desplegadas en aviones enemigos.
conclusiones
Predecir la aparición de un complejo de aviación de combate durante tanto tiempo es bastante difícil. ¿Es posible en 1920 predecir de forma fiable la aparición del MiG-15 o MiG-17 basándose en la aparición de biplanos de madera? ¿Qué son los motores a reacción, los radares, las armas guiadas? ¡Solo un tornillo, una ametralladora, binoculares! ¿O predecir en 1945 la aparición de las máquinas MiG-25 / F-15 que aparecieron después de unos 30 años?
La complejidad de la predicción está asociada tanto con los altos riesgos técnicos que acompañan al desarrollo de tecnologías fundamentalmente nuevas, como un arma láser, un cañón de riel o un motor de detonación, como con la aparición impredecible de tecnologías completamente nuevas que pueden cambiar radicalmente la apariencia. de prometedores sistemas de aviación.
La apariencia estimada del complejo de aviación de combate 2050 se formó sobre la base de la extrapolación de las capacidades de las tecnologías existentes que se encuentran actualmente en la etapa inicial de su desarrollo.
El factor que determina en gran medida la aparición del prometedor complejo de aviación de 2050 es el desarrollo de armas láser. La cadena lógica en la formación de la aparición de un complejo de aviación prometedor resulta ser aproximadamente la siguiente:
- la aparición de láseres de 100-300 kW en los cazas de quinta generación existentes, en combinación con misiles antimisiles de pequeño tamaño del tipo CUDA (2025-2035);
- entrenamiento y / o batallas aéreas reales de aviones equipados con aviones;
- la inevitabilidad de BVB como consecuencia de las pequeñas existencias de municiones del avión de quinta generación en combinación con la interceptación efectiva de misiles y antimisiles V-V LO;
- alta probabilidad de derrota mutua de las aeronaves del LO en el BVB;
- la necesidad de albergar al piloto en una cabina cerrada y redundancia de sensores;
- la necesidad de protección anti-láser de aviones y armas;
- la necesidad de aumentar las municiones;
- crecimiento del tamaño y peso de la aeronave.
Como en cualquier enfrentamiento entre "espada y escudo", la aparición de aviones de combate prometedores estará determinada por el desarrollo avanzado de armas láser o de medios de protección contra ellas. En el caso de que las capacidades de las armas láser superen las capacidades de los medios de protección contra ellas (revestimientos, enchapados), la apariencia de aviones de combate prometedores cambiará a lo discutido en este artículo. En la versión opuesta, la apariencia de aviones de combate prometedores estará más cerca de los conceptos existentes de aviones relativamente compactos y maniobrables.
