Боевые самолеты будущего — боевая эффективность

Боевая эффективность самолета в современном бою достигается многими факторами, в совокупности гарантирующими выполнение поставленных задач и безопасность экипажа. За счет чего в будущем предполагается достичь требуемого результата, какие основные технологические приемы с наибольшей вероятностью станут ключевыми — вот тема очередной статьи из серии «Перспективный самолет поколения Х».

Возросшая боевая эффективность.

Согласно взглядам западных военных специалистов, боевая эффективность самолета имеет двойственную структуру.

ЛитРес

Стратегическое оружие бужущегоЭлектронная книга
Стратегическое оружие будущего
Автор: М. А. Кардашев

Подробнее о книге… 

С одной стороны, она определяется его собственной функциональностью, которой  должно быть достаточно для противодействия вражеским истребителям и системам ПВО, достижения района цели и благополучного возвращения. Другой составляющей боевой эффективности служит вооружение, пригодное для уничтожения или нейтрализации разнообразных целей. Поражение целей должно происходить с высокой вероятностью, по разумной цене и с минимальным побочным эффектом.

Сверхзвуковая крейсерская скорость

По некоторым оценкам, сегодня поднять боевую эффективность самолета существенно выше уровня четвертого поколения путем улучшения его аэродинамики достаточно сложно. По этой причине открытые источники крайне скудны в области аэродинамических концепций. Исключением может считаться крейсерский полет на сверхзвуковой скорости, получивший обозначение «суперкруиз» (Supercruise).

F-22 и F-35
Самолеты пятого поколения F-22 и F-35

На некоторых самолетах поколений 4+ и 5 (например, «Еврофайтер» и F-35) уже реализована возможность полета со сверхзвуковой скоростью без (непрерывного) использования дожигателя. Эксперты полагают, что полет на сверхзвуке станет важной характеристикой поколения «Х».

«Суперкруиз» увеличивает запас топлива для воздушного боя, сокращает время реакции для систем противника и увеличивает кинетический потенциал бортового вооружения. Наряду с минимальным сопротивлением планера самолета «суперкруиз», прежде всего, требует двигателей нового типа. Помимо высокой тяги, сохранения необходимой дальности или продолжительности полета, такие двигатели должны гарантировать во время сверхзвукового полета максимально приемлемый расход топлива.

Боевая эффективность и новый тип двигателя

Ожидается, что подобные характеристики смогут гарантировать двигатели адаптивного цикла с переменным коэффициентом степени двухконтурности (Adaptive Cycle Engines, ACE). Двигатели с предопределенным коэффициентом степени двухконтурности оптимизированы либо для высокой тяги (турбореактивный — военный), либо для экономичного расхода топлива (турбовентиляторный — гражданский).

Adaptive Cycle Engines
Adaptive Cycle Engines, ACE

Двигатели адаптивного цикла за счет регулирования дополнительного потока смогут работать, то по турбореактивной, то по турбовентиляторной схеме. Композитные материалы на основе керамической матрицы (Ceramic Matrix Composites) и 3D-печать, как новое средство производства более сложных компонентов, позволяют дополнительно повысить рабочую температуру двигателей, а следовательно, их эффективность.

GE Aviation
Компания «GE Aviation»

Согласно публикациям, многие западные производители двигателей уже занимаются ACE. Так, компания «ДжиИ Эвиэйшн» (GE Aviation) с 2006 г. развивает две исследовательские программы министерства обороны США по разработке ACE. Новый двигатель должен давать на 20 процентов больше тяги и экономить до 25 процентов топлива.  Если перевести эти показатели на боевую эффективность, то они позволят на 35 процентов увеличить дальность или на 50 процентов продолжительность полета в зоне боевых действий. Такой рост производительности, не требующий дополнительного запаса топлива, обеспечит значительное увеличение возможностей боевых самолетов, включая будущие «стелс»-самолеты в размерной категории истребителя F-35.

Кроме того, ведутся разработки двигателей, которые подходят для экстремальных применений: в гиперзвуковой области или при переходах из воздушного в околоземное  космическое пространство. Примером подобной разработки может служить финансируемый Европейским агентством авиационной безопасности (EASA) синергетический ракетный воздушно-реактивным двигатель (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, Sabre).

Проект Sabre
Проект Sabre

Однако, как считает ряд специалистов, независимо от претензий США на гиперзвуковое оружие (Hypersonic Global Strike Force), такого рода развитие событий вряд ли будет реализовано на практике в следующем поколении боевых самолетов. Прежде всего, по причине многочисленных пока не преодоленных технических проблем. В ближайшем будущем гиперзвуковая скорость скорее будет достигнута ракетами, чем  боевыми самолетами.

Оружие большой дальности

В течение последних двух десятилетий западные боевые самолеты преимущественно применяются в асимметричных конфликтах. Но требования к вооружению, вытекающие из подобных сценариев, не на столько специфичны, чтобы они не использовались в операциях другого типа. Поэтому высокая точность и масштабируемый эффект для предотвращения сопутствующего ущерба по-прежнему считаются существенным свойством оружия класса «воздух-земля».

Оружия класса воздух-земля
Оружия класса воздух-земля

Между тем, сегодня все большее внимание уделяется операциям в воздушном пространстве с высоким уровнем риска, а это приводит к росту актуальности требования поражения противника на большой дальности. Дистанционное оружие с большой дальностью действия позволяет атаковать сильно защищенные цели самолетам, не использующими «стелс» технологии. Кроме того, такие самолеты способны преодолеть ограничения дальности полета «стелс»-самолетов.

Лазерное оружие

Как отмечается в некоторых профильных изданиях, настоящей инновацией в области воздушного вооружения станет интеграция боевых лазеров. Многие американские производители работают над высокомощными лазерами, которые должны применяться с авиационных платформ против воздушных или наземных целей. Требуемая мощность колеблется от 60 до более 100 кВт. Появление первых рабочих решений ожидается в 2022 г.

Лазерное оружие
Лазерное оружие

Ввиду трудных для выполнения требований в отношении таких ограниченных ресурсов, как объем планера, энергообеспечение и охлаждение, установка лазеров на малоразмерных боевых самолетах, первоначально, возможна только на внешней подвеске. Это не относится к более крупным самолетам.

После успешного завершения продолжающихся испытаний с вариантом боевого лазера (High Energy Liquid Laser Area Defense System, HELLADS – рус. «система обороны на основе высокоэнергетического жидкостного лазера») от «Дженерал Этомикс» (General Atomics) модель AC-130 должна стать первым самолетом, который оснащен встроенным лазерным оружием.

AC-130 с лазерным оружием
AC-130 с лазерным оружием
Преимущества и вызовы

Лазерное оружие невидимо, бесшумно и не обнаруживает атакующий самолет. Однако, боевая эффективность лазера принципиально ограничивается способностью самолета по производству энергии. Вместе с тем, существует возможность пополнения боезапаса самолета одновременно с его дозаправкой в воздухе.

Лазеры дают особые преференции при поражении многочисленных целей за короткое время с минимальными затратами. Эта особенность очень привлекательна, если речь идет о небольших «стелс»-самолетах, действующих в глубине территории противника. Кроме того, становится возможным избежать частой претензии к высокоточному оружию, обвиняемому в несоответствии между его ценой и стоимостью поражаемой цели.

F-35 с лазерным оружием на борту
F-35 с лазерным оружием на борту

Одним из ключевых требований к самолету, оснащенному лазерным оружием, является его способность сфокусировать в полете луч в течение длительного времени на одной точке маневрирующей цели. От качества овладения связанными с этим техническими проблемами, зависит тактика действий атакующего самолета. В противном случае излучающий самолет принуждается к невыгодному тактическому поведению, которое не потребовалось бы при стрельбе управляемой ракетой (выстрелил — забыл).

Практичность лазерного оружия не в последнюю очередь зависит от того, удастся ли в будущем увеличивать направляемую на цель энергию настолько, чтобы максимально быстро разрушить ее структуру.

Боевая эффективность и объединение в сеть

Как упоминалось в предыдущей статье, слияние данных от датчиков и интеграция отдельных самолетов с другими участниками тактической/оперативной сети является типичным для боевых самолетов пятого поколение.

По ряду оценок, F-35 устанавливает новые масштабы разнообразия и количества размещаемых на борту сенсоров, а также степени смешения поступающих от них данных. В то же время самолет способен передавать данные от своих датчиков другим пользователям сети и приобщать информацию от внешних источников к картине обстановки, генерируемой на борту. В результате экипажи F-35 получают всеобъемлющие и непрерывные сведения о своем положении в целом.

Кабина F-35
Кабина F-35

Общая картина обстановки

Цель (в частности, вооруженных сил США) состоит в том, чтобы создать сеть, которая обеспечивает все действующие в одном оперативном районе силы информацией об общей картине обстановки.

Учитывая вероятный состав подобной сети из сотен или даже тысяч участников и источников, генерирующих огромные объемы данных, решающее значение приобретает разработка необходимых алгоритмов. Алгоритмы управляют данными с требуемой  детализацией для имеющего соответствующий уровень доступа получателя, а также позволяют эти данные объединять таким образом, чтобы они могли служить надежной основой для принятия решений.

Технологические вызовы

Для действующего в подобной среде одиночного боевого самолета это означает наличие на борту высокой вычислительной мощности, большой пропускной способности и скорости передачи данных. И, как следствие, дальнейший рост сложности системного программного обеспечения.

В то же время боевая эффективность самолета, зависящая от квази постоянной связи с его окружением, повышает значение его собственной электронной подписи. Самолеты с низким уровнем излучения, если они не должны терять это тактическое преимущество, требуют средств связи с ограниченной степенью пеленгации (LPI). Многофункциональный защищенный канал передачи данных (Multifunction Advanced Data Link, MADL) F-35 считается трудно обнаруживаемым. Вместе с тем, он подходит только для использования в границах одного тактическое формирования, но не для общения с расширенным оперативным окружением. Для решения последней задачи в настоящее время F-35 все еще использует канал «Линк 16» (Link 16), который не отвечает уровню скрытности этого самолета.

Multifunction Advanced Data Link
Multifunction Advanced Data Link, MADL

Дополнительно к выше перечисленному, независимо от того, благодаря какому техническому решению организуются каналы передачи данных, они должны быть устойчивыми к действию средств РЭБ и кибер-атакам.

В реальности эта устойчивость не сможет длительно существовать, основываясь на единственном комплексе мер, а вероятнее всего потребует постоянного соревнования с совершенствующимися возможностями средств обнаружения и противодействия. Это может означать, что боевой самолет поколения «Х» в ситуациях, когда невозможна достаточная защита каналов передачи данных, должен быть пригоден действовать автономно, т.е. без поддержки тактической/операционной сети.

Таким образом, согласно актуальным тенденциям, боевая эффективность боевого самолета будущего увязывается с крейсерским полетом на сверхзвуке, обладанием высокоточным оружием неограниченного боезапаса и интеграцией в тактические/оперативные сети группировок войск.

Вероятными направлениями  достижение намеченных целей может стать реализация проектов нового авиационного двигателя, применение лазерного оружия и дальнейшее совершенствование и усложнение  алгоритмов обработки данных. Вместе с тем, успешность перечисленных проектов зависит как от решения многочисленных сложных технологических задач, так и от способности победить в непрерывном соревновании со средствами обнаружения и противодействия противника.


По материалам журнала «Europäische Sicherheit &Technik»

Читайте также: «Перспективный самолет поколения «Х» —  технологические тенденции для боевых самолетов будущего»

ЛитРес

Самолеты мираЭлектронная книга
Самолеты мира
Автор:А. Г. Мерников
Из серии: Большой иллюстрированный атлас вооружений

Подробнее о книге… 

Ваши комментарии

Loading Facebook Comments ...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *