In het eerste artikel hebben we de mogelijkheid overwogen om vliegtuigen die zijn uitgerust met laserwapens te bestrijden met behulp van de tactieken van massale lanceringen van lucht-lucht (VV) lange en middellange afstandsraketten om de mogelijkheden van laserwapens en interceptors om af te weren te oververzadigen een staking. We hebben ook geleerd dat piloten moeten proberen luchtgevechten te ontwijken met een vliegtuig dat is uitgerust met laserwapens. Met een toename van de kracht van laserwapens, kan dit scenario van oorlogvoering echter ineffectief blijken te zijn, wat een heroverweging van het uiterlijk van gevechtsvliegtuigen vereist om luchtoverwicht te krijgen.
Welke impact zal de seriële introductie van laserwapens hebben op het uiterlijk van gevechtsvliegtuigen? Een van de gestelde eisen voor vliegtuigen van de zesde generatie is optionele piloten, dat wil zeggen het vermogen om het vliegtuig met of zonder piloot te besturen. De mogelijkheid om kunstmatige intelligentie te creëren die in staat is om complexe beslissingen in de strijd te nemen, roept veel meer vragen op dan de vooruitzichten voor het creëren van laserwapens, railkanonnen en hypersonische vliegtuigen samen, maar wat betreft de cockpit, die zal waarschijnlijk dramatische veranderingen ondergaan.
1. Cockpit
De aanwezigheid van een laserwapen op de vijand vereist dat de piloot in het vliegtuiglichaam wordt verborgen, zonder het gebruik van transparante structuren. Piloting zal worden uitgevoerd met behulp van transparante pantsertechnologie
Er zouden geen problemen moeten zijn met de implementatie van deze technologie, aangezien deze in feite al wordt gebruikt op de F-35-familiejagers en blijkbaar in de toekomst actief zal worden ontwikkeld. Naast de Verenigde Staten wordt er gewerkt aan het creëren van "transparant pantser" in het VK, Israël, Rusland en andere landen.
2. Middelen van verkenning en begeleiding
Vanwege het ontbreken van een transparante cockpit en de grote kans dat optische verkenningsapparatuur met laserwapens wordt geraakt, moet er herhaaldelijk een back-up worden gemaakt, met scheiding naar verschillende punten van de romp en bescherming in de vorm van hogesnelheidsgordijnen die onmiddellijk sluiten wanneer laserstraling toeslaat, of andere methoden voor fysieke bescherming van gevoelige optische elementen
Tegen 2050 zal de basis van verkenningsmiddelen hoogstwaarschijnlijk een radio-optische phased array-antenne (ROFAR) zijn. De details over alle mogelijkheden van deze technologie zijn nog niet bekend, maar het is mogelijk dat de mogelijke opkomst van ROFAR een einde zal maken aan alle bestaande technologieën voor het verminderen van de handtekening. Als er problemen zijn met ROFAR, zullen geavanceerde modellen van radarstations met actieve phased antenne-arrays (radar met AFAR) worden gebruikt op veelbelovende vliegtuigen.
3. Plaatsing van wapens
De noodzaak om supersonische kruissnelheid te bereiken, het zicht te verminderen en wapens te beschermen tegen geraakt worden door laserwapens, vereist plaatsing in de interne compartimenten
Moderne vliegtuigen zijn uitzonderlijk dicht. Dit heeft een negatief effect op het gemak van hun latere modernisering en beperkt de munitiebelasting. Dit is vooral merkbaar in het voorbeeld van jagers gemaakt met interne wapenruimten. Aan de andere kant van de "schaal" kun je de Amerikaanse B-52-bommenwerper plaatsen, die, vanwege de buitensporige sterkte en het volume van de structuur, al meer dan een halve eeuw met succes is gemoderniseerd, en hoogstwaarschijnlijk aanzienlijk langer meegaat dan zijn superdure, onopvallende tegenhangers. In een situatie met laserwapens kan een ultradichte lay-out een extra bron van problemen worden, waarvoor een vergroting van de omvang van een veelbelovend gevechtsvliegtuig nodig is.
4. Anti-laserbescherming
In tegenstelling tot de mening dat het mogelijk is om jezelf te beschermen tegen laserstraling met een gewoon "zilver", om te beschermen tegen krachtige straling, moet je een speciale behuizing gebruiken, die meerdere lagen bevat
Het kan bijvoorbeeld een buitenste laag zijn met een hoge thermische geleidbaarheid, die in staat is om het thermische effect van de laser op het lichaam te "smeren", terwijl het zijn eigenschappen behoudt bij verhitting bij hoge temperaturen, en een binnenlaag die zorgt voor thermische isolatie van de interne volumes.
Houd er rekening mee dat een dergelijke coating bestand moet zijn tegen vele jaren gebruik in verschillende klimatologische omstandigheden, bestand moet zijn tegen overbelastingen tijdens de vlucht, cyclische thermische en trillingsbelastingen. Het creëren van een dergelijke bescherming is een complexe wetenschappelijke en technische taak die zal worden geactualiseerd naarmate de kracht van laserwapens toeneemt. Er kan worden aangenomen dat de dikte in de orde van grootte van een centimeter of meer zal zijn, wat, rekening houdend met de grootte van het vliegtuig en de noodzaak om het te monteren, massa aan de gehele cascostructuur zal toevoegen.
5. Laserwapens
Op basis van de ontwikkelingssnelheid van het vliegtuig kan worden aangenomen dat, afhankelijk van de grootte van het vliegtuig, tegen 2050 1-2 lasers met een vermogen van 300-500 kW erop kunnen worden geïnstalleerd, met de mogelijkheid om straling in het onderste en bovenste vlak van het vliegtuig, waardoor het mogelijk wordt om het getroffen gebied bijna cirkelvormig te maken
Hoogstwaarschijnlijk zullen dit infrarode fiberlasers zijn, met gecombineerd vermogen van verschillende emitters. De implementatie van de begeleiding omvat het richten met de blik van de piloot en geautomatiseerde algoritmen voor het selecteren van kwetsbare richtpunten.
6. Elektriciteitsbronnen voor laserwapens en andere systemen aan boord
De levering van lasers met elektriciteit zal hoogstwaarschijnlijk worden geleverd door het verwijderen van energie uit de rotatieassen van gasturbinemotoren
Op zichzelf is de technologie van het omleiden van een deel van het vermogen geïmplementeerd in de F-35B verticale start- en landingsjager om de werking van de hefventilator te garanderen. Zoals vermeld in het vorige artikel, is het volgens dit schema dat een variant van de F-35 met laserwapens kan worden gebouwd. Het verminderen van het bereik en het draagvermogen wordt in dit geval gecompenseerd door de uitzonderlijke mogelijkheden die worden geboden door de aanwezigheid van laserwapens aan boord.
Als onderdeel van het ASuMED-programma in Duitsland is een prototype gemaakt van een volledig supergeleidende synchrone vliegtuigmotor, met een vermogen van 1 megawatt met een vermogensdichtheid van 20 kilowatt per kilogram. Rekening houdend met de omkeerbaarheid van synchrone elektrische machines, kunnen op basis van deze technologie compacte elektrische generatoren worden gemaakt om laserwapens aan te drijven met minimale afmetingen en een hoog rendement.
7. Gewicht en afmetingen
De noodzaak om laserwapens, stroomgeneratoren voor hen te installeren, de aanwezigheid van grote wapenruimten en een enorme anti-lasercoating zullen leiden tot een toename van de grootte en het startgewicht van veelbelovende gevechtsvliegtuigen
In het algemeen kan men de huidige trend van het vergroten van de omvang en massa van gevechtsvliegtuigen niet ontgaan. Zo is de massa van de F-35 anderhalf keer de massa van zijn voorganger, de F-16, een vergelijkbare situatie bestaat bij de F-15 en F-22 jagers. Er kan worden aangenomen dat het startgewicht van een veelbelovende multifunctionele jager in 2050 zou kunnen zijn van 50 tot 100 ton, wat vergelijkbaar is met dat van de Tu-128 patrouillerende interceptor, het niet-gerealiseerde project van de MiG-7.01 multifunctionele interceptor voor lange afstand of de Tu-22M3 raketdragende bommenwerper. Een toename van de massa en omvang van veelbelovende gevechtsvliegtuigen zal leiden tot een afname van hun manoeuvreerbaarheid. Rekening houdend met de aanwezigheid van laserwapens en zeer wendbare antiraketten zal de eigen manoeuvreerbaarheid van kansrijke gevechtsvliegtuigen echter niet meer van groot belang zijn.
8. Motoren
Het is zeer waarschijnlijk dat het veelbelovende vliegtuig een tweemotorig toestel zal zijn. De totale stuwkracht van de motoren moet zorgen voor een vlucht met supersonische snelheid zonder het gebruik van een naverbrander
In de power take-off modus voor het aandrijven van laserwapens zullen de vliegeigenschappen van het vliegtuig afnemen. Tegen 2050 is het mogelijk dat technische problemen zijn opgelost en dat er pulserende straalmotoren (PUVRD) of roterende detonatiemotoren in vliegtuigen worden geïnstalleerd. Het is mogelijk dat het op sommige typen veelbelovende vliegtuigmotoren niet mogelijk zal zijn om directe krachtafname te implementeren voor het aandrijven van laserwapens, waarvoor hiervoor een aparte generator met een compacte gasturbinemotor moet worden geïnstalleerd.
Van tijd tot tijd is er informatie over de implementatie op de zesde generatie vliegtuigen van de mogelijkheid om met hypersonische snelheid te vliegen. Natuurlijk kunnen tegen het begin van 2050 hypersonische vliegtuigen worden geïmplementeerd, maar momenteel worden alle projecten van veelbelovende bommenwerpers uitgevoerd in een subsonische versie, niet alle landen slagen erin om zelfs een stabiele kruisvlucht van jachtvliegtuigen met supersonische snelheid te implementeren, en alle projecten van hypersonische vliegtuigen worden geplaagd door aanzienlijke technische problemen. Dus, hoewel hypersonische vliegtuigen niet goed zijn ontwikkeld, zelfs niet in de vorm van wegwerpraketten en kernkoppen, is het moeilijk om te praten over hypersonische vliegsnelheid voor veelbelovende bemande gevechtsvliegtuigen.
9. Aerodynamisch schema
De lay-out van een veelbelovend gevechtsvliegtuig zal worden geoptimaliseerd op basis van de noodzaak om anti-laserbescherming te installeren en een hoge supersonische kruissnelheid te behouden. Als er rond de jaarwisseling 2050 successen worden geboekt bij de totstandkoming van hypersonische vliegtuigen, dan zal dit bepalend zijn bij de keuze voor de indeling van het vliegtuig.
Op basis van de bestaande trends kunnen we uitgaan van de afwijzing van de verticale staart, de afwezigheid van de voorste horizontale staart (PGO). Op dit moment wordt dit vooral geassocieerd met de implementatie van stealth-technologieën, maar in de toekomst kan de bepalende factor bescherming tegen thermische belastingen als gevolg van hoge vliegsnelheden en bestraling met laserwapens zijn.
10. Bewapening
Net als de bewapening van oorlogsschepen, zal de bewapening van veelbelovende vliegtuigsystemen defensieve en offensieve systemen omvatten. Hypersonische VV-raketten uitgerust met anti-laserbescherming zullen worden gebruikt als offensieve wapens om vijandelijke vliegtuigen op lange en middellange afstanden te verslaan. Als het niet mogelijk is om de raketradar te beschermen tegen de schadelijke factoren van laserstraling, dan zal de raket door de drager worden geleid door een beschermd radiokanaal of langs een "laserpad".
Kleine, zeer wendbare antiraketten zullen worden gebruikt als verdedigingswapens. Ze kunnen ook worden gebruikt in close air combat tegen vijandelijke vliegtuigen. Op een vergelijkbare manier zullen laserwapens worden gebruikt - als prioriteit om aanvallende vijandelijke raketten te verslaan of om vijandelijke vliegtuigen van dichtbij te vernietigen.
Rond de eeuwwisseling van 2050 kan de vraag rijzen om luchtvaartcomplexen uit te rusten met een ander type wapen op basis van nieuwe fysieke principes - een railkanon (RP). Op dit moment worden railkanonnen beschouwd als een onderdeel van de bewapening van oppervlakteschepen. Aanvankelijk was het de bedoeling dat ze zouden worden bewapend met de nieuwste Amerikaanse torpedojagers van het Zumwalt-type, maar de technische problemen die zich voordeden, stelden de introductie van dit wapen uit. Desalniettemin worden spoorkanonnen actief getest in veel landen over de hele wereld, waaronder de Verenigde Staten, Turkije en China. In juni 2019 werd het EMRG-railkanon, dat in het belang van de Amerikaanse marine wordt ontwikkeld, met succes getest. In de nabije toekomst is het de bedoeling om tests rechtstreeks op de schepen van de Amerikaanse marine uit te voeren.
In tegenstelling tot schepen die een groot kaliber van 155 mm en een schietbereik van ongeveer 400-500 kilometer nodig hebben, kan bij gevechtsvliegtuigen het kaliber van een railkanon aanzienlijk worden verminderd en ongeveer 30-40 mm bedragen. Schieten moet worden uitgevoerd met projectielen die worden geleid door de "laser trail" -technologie op een afstand van ongeveer 100-200 km. Dergelijke wapens zullen het mogelijk maken om vijandelijke vliegtuigen te raken die worden beschermd door laserwapens, omdat de hoge snelheid en kleine omvang van het projectiel van het railkanon het moeilijk zal maken om het te detecteren en te vernietigen. De aanwezigheid van een besturingssysteem in het projectiel voor de RP is niet te wijten aan de noodzaak om zeer manoeuvreerbare doelen te verslaan, maar aan de noodzaak om de afwijking van de RP-as tijdens het schieten te compenseren, om te compenseren voor atmosferische omstandigheden en de mogelijkheid om te veranderen de koers van het doelwit binnen ongeveer 5-15 graden.
Het railkanon kan langs de as van het vliegtuig worden geplaatst om de maximale lengte van het versnellende gedeelte van de loop te verkrijgen. Een aparte vraag rijst over de energieopslagapparaten voor dergelijke wapens, aangezien zelfs de kracht van de 1-2 MW-generatoren die stroom leveren aan het laserwapen hoogstwaarschijnlijk niet genoeg zal zijn om het railkanon van stroom te voorzien. Het is noodzakelijk om te begrijpen dat een railkanon technologisch complexer is, zelfs in vergelijking met een laserwapen. Als het verschijnen van RP op schepen praktisch buiten twijfel staat, kan de aanpassing ervan aan vliegdekschepen behoorlijk moeilijk zijn.
Nabije toekomst
Over gevechtsvliegtuigen van de toekomst gesproken, twee veelbelovende projecten kunnen niet ontbreken. Allereerst is dit de veelbelovende Amerikaanse strategische bommenwerper B-21 Raider. Zijn voorganger, de B-2 bommenwerper, die in absolute geheimhouding wordt ontwikkeld, bracht het effectieve verspreidingsgebied (EPR) record voor zo'n enorme machine naar de luchtvaartwereld. Het is mogelijk dat de B-21, die wordt ontwikkeld om hem te vervangen, ook enkele baanbrekende oplossingen zal bevatten. Het kan bijvoorbeeld worden uitgerust met defensieve laserwapens en de mogelijkheid om vijandelijke vliegtuigen te vernietigen met behulp van een krachtige luchtradar met AFAR en lange-afstands VV-raketten. Als deze mogelijkheden worden gerealiseerd, zal de B-21 Raider conceptueel dicht in de buurt komen van het veelbelovende gevechtsvliegtuig dat in dit artikel wordt besproken (defensieve LO, grote munitielading).
In Rusland wordt de ontwikkeling van de ideologische opvolger van de MiG-31 - een veelbelovend langeafstandsonderscheppingsvliegtuigcomplex (PAK DP) - periodiek besproken. De niet-bestaande machine op internet werd de MiG-41 genoemd. Op dit moment is het uiterlijk van de PAK DP nog niet definitief gevormd. Aangenomen wordt dat het een zware machine wordt met een vliegsnelheid van ruim 3500 km/u en een vliegbereik van zo'n 7000 km. Volgens andere bronnen kan de maximale snelheid 4-4,5 M zijn, dat wil zeggen 5000-5500 km / u. Het is heel goed mogelijk dat, rekening houdend met de verwachte timing van de ontwikkeling van de PAK DP - 2025-2030, het ontwerp rekening zal houden met de potentiële bedreigingen van laserwapens die op vijandelijke vliegtuigen worden ingezet.
conclusies
Het is nogal moeilijk om het uiterlijk van een gevechtsluchtvaartcomplex voor zo'n lange tijd te voorspellen. Is het in 1920 mogelijk om het uiterlijk van de MiG-15 of MiG-17 betrouwbaar te voorspellen op basis van het uiterlijk van houten tweedekkers? Wat zijn straalmotoren, radars, geleide wapens? Alleen een schroef, een machinegeweer, een verrekijker! Of in 1945 het uiterlijk voorspellen van de MiG-25/F-15 machines die na zo'n 30 jaar verschenen?
De complexiteit van voorspellingen hangt zowel samen met de hoge technische risico's die gepaard gaan met de ontwikkeling van fundamenteel nieuwe technologieën, zoals een laserwapen, een railkanon of een detonatiemotor, als met de onvoorspelbare opkomst van volledig nieuwe technologieën die het uiterlijk radicaal kunnen veranderen van veelbelovende luchtvaartsystemen.
Het geschatte uiterlijk van het gevechtsluchtvaartcomplex van 2050 is gevormd op basis van de extrapolatie van de mogelijkheden van bestaande technologieën die zich momenteel in de beginfase van hun ontwikkeling bevinden.
De factor die voor een groot deel het uiterlijk van het kansrijke luchtvaartcomplex van 2050 bepaalt, is de ontwikkeling van laserwapens. De logische keten in de vorming van het uiterlijk van een veelbelovend luchtvaartcomplex blijkt ongeveer de volgende te zijn:
- het verschijnen van 100-300 kW lasers op bestaande jagers van de vijfde generatie, in combinatie met kleine antiraketraketten van het CUDA-type (2025-2035);
- training en/of echte luchtgevechten van vliegtuigen uitgerust met vliegtuigen;
- de onvermijdelijkheid van BVB als gevolg van de kleine munitievoorraad van de vijfde generatie vliegtuigen in combinatie met het effectief onderscheppen van VV LO-raketten en antiraketten;
- grote kans op onderlinge nederlaag van vliegtuigen van de LO in de BVB;
- de noodzaak om de piloot te beschutten in een gesloten cockpit en redundantie van sensoren;
- de noodzaak van anti-laserbescherming van vliegtuigen en wapens;
- de noodzaak om munitie te vergroten;
- groei in omvang en gewicht van het vliegtuig.
Zoals bij elke confrontatie tussen "zwaard en schild", zal het verschijnen van veelbelovende gevechtsvliegtuigen worden bepaald door de geavanceerde ontwikkeling van laserwapens of middelen om zich daartegen te beschermen. In het geval dat de mogelijkheden van laserwapens de mogelijkheden van beschermingsmiddelen (coatings, beplating) overtreffen, zal het uiterlijk van veelbelovende gevechtsvliegtuigen verschuiven naar wat in dit artikel wordt besproken. In de tegenovergestelde versie zal het uiterlijk van veelbelovende gevechtsvliegtuigen dichter bij bestaande concepten van relatief compacte en manoeuvreerbare vliegtuigen liggen.
