No primeiro artigo, consideramos a possibilidade de contra-atacar aeronaves equipadas com armas a laser usando a tática de lançamentos massivos de mísseis ar-ar (VV) de longo e médio alcance, a fim de supersaturar as capacidades de armas a laser e interceptores para repelir uma greve. Também aprendemos que os pilotos devem tentar se esquivar do combate aéreo aproximado com uma aeronave equipada com armas a laser. No entanto, com o aumento do poder das armas a laser, esse cenário de guerra pode se revelar ineficaz, o que exigirá um repensar da aparência das aeronaves de combate para obter a superioridade aérea.
Qual será o impacto da introdução em série de armas a laser na aparência de aeronaves de combate? Um dos requisitos declarados para aeronaves da sexta geração é a pilotagem opcional, ou seja, a capacidade de operar a aeronave com ou sem piloto. A possibilidade de criar inteligência artificial capaz de tomar decisões complexas em batalha levanta muito mais questões do que as perspectivas de criar armas a laser, canhões ferroviários e aeronaves hipersônicas combinadas, mas quanto à cabine, é provável que sofra mudanças dramáticas.
1. Cockpit
A presença de arma de laser no inimigo exigirá que o piloto fique escondido dentro do corpo da aeronave, sem o uso de estruturas transparentes. A pilotagem será realizada com tecnologia de blindagem transparente
Não deve haver problemas com a implementação desta tecnologia, visto que na verdade ela já está sendo usada nos caças da família F-35 e, aparentemente, será ativamente desenvolvida no futuro. Além dos Estados Unidos, o trabalho de criação de "blindagem transparente" está sendo realizado no Reino Unido, Israel, Rússia e outros países.
2. Meios de reconhecimento e orientação
Devido à falta de um cockpit transparente e à alta probabilidade de acertar dispositivos de reconhecimento óptico com armas a laser, eles precisarão ser repetidamente apoiados, com separação em diferentes pontos do casco e fornecendo proteção em forma de cortinas de alta velocidade que fecha instantaneamente quando atinge a radiação laser ou outros métodos de proteção física de elementos ópticos sensíveis
Em 2050, a base dos meios de reconhecimento provavelmente será uma antena de phased array radio-óptico (ROFAR). Os detalhes sobre todas as possibilidades desta tecnologia ainda não são conhecidos, mas é possível que o potencial surgimento do ROFAR acabe com todas as tecnologias existentes para redução da assinatura. Se houver dificuldades com o ROFAR, modelos avançados de estações de radar com conjuntos de antenas em fase ativa (radar com AFAR) serão usados em aeronaves promissoras.
3. Colocação de armas
A necessidade de atingir velocidade supersônica de cruzeiro, reduzir a visibilidade e proteger as armas de serem atingidas por armas a laser exigirá sua colocação nos compartimentos internos
Aeronaves modernas são excepcionalmente densas. Isso afeta negativamente a conveniência de sua modernização subsequente e limita a carga de munição. Isso é especialmente perceptível no exemplo de caças feitos com baias de armas internas. No outro extremo da "escala" você pode colocar o bombardeiro americano B-52, que, devido à força excessiva e ao volume da estrutura, foi modernizado com sucesso por mais de meio século, e provavelmente irá durar significativamente mais que seu contrapartes supercaras e discretas. Em uma situação com armas a laser, um layout ultradenso pode se tornar uma fonte adicional de problemas, o que exigirá um aumento no tamanho de uma aeronave de combate promissora.
4. Proteção anti-laser
Ao contrário da opinião de que é possível se proteger da radiação laser com uma "prata" comum, para se proteger contra radiações poderosas, você precisará usar uma caixa especial, que inclui várias camadas
Por exemplo, pode ser uma camada externa com alta condutividade térmica, capaz de "manchar" o efeito térmico do laser no corpo, mantendo suas propriedades sob aquecimento de alta temperatura, e uma camada interna que fornece isolamento térmico do volumes.
Deve-se ter em mente que tal revestimento deve ser resistente a muitos anos de operação em várias condições climáticas, suportar sobrecargas decorrentes do voo, cargas térmicas cíclicas e de vibração. A criação de tal proteção é uma tarefa científica e técnica complexa que será atualizada à medida que o poder das armas a laser aumenta. Pode-se supor que sua espessura será da ordem de um centímetro ou mais, o que, levando em consideração o tamanho da aeronave e a necessidade de montá-la, agregará massa a toda a estrutura da célula.
5. Armas laser
Com base na taxa de desenvolvimento da aeronave, pode-se supor que, dependendo do tamanho da aeronave, até 2050, 1-2 lasers com uma potência de 300-500 kW podem ser instalados nela, com possibilidade de saída radiação no plano inferior e superior da aeronave, o que possibilitará a implantação de uma forma quase circular na área afetada
Muito provavelmente, serão lasers de fibra infravermelha, com energia combinada de vários emissores. A implementação da orientação incluirá mira com o olhar do piloto e algoritmos automatizados para selecionar pontos-alvo vulneráveis.
6. Fontes de eletricidade para armas a laser e outros sistemas de bordo
O fornecimento de lasers com eletricidade provavelmente será fornecido pela remoção de energia dos eixos de rotação dos motores de turbina a gás
Por si só, a tecnologia de desvio de parte da força é implementada no caça vertical de decolagem e pouso F-35B para garantir o funcionamento do ventilador de levantamento. Conforme mencionado no artigo anterior, é de acordo com esse esquema que uma variante do F-35 com armas a laser pode ser construída. A redução do alcance e da capacidade de carga, neste caso, é compensada pelas capacidades excepcionais fornecidas pela presença de armas a laser a bordo.
Como parte do programa ASuMED na Alemanha, foi criado um protótipo de motor síncrono totalmente supercondutor, com capacidade de 1 megawatt e densidade de potência de 20 quilowatts por quilograma. Levando em consideração a reversibilidade das máquinas elétricas síncronas, com base nesta tecnologia, geradores elétricos compactos podem ser criados para alimentar armas a laser com dimensões mínimas e alta eficiência.
7. Peso e dimensões
A necessidade de instalar armas a laser, geradores de energia para eles, a presença de grandes compartimentos de armas e um revestimento anti-laser maciço levarão a um aumento no tamanho e no peso de decolagem de aeronaves de combate promissoras
Em geral, não se pode deixar de notar a tendência atual de aumento do tamanho e da massa das aeronaves de combate. Por exemplo, a massa do F-35 é uma vez e meia a massa de seu antecessor, o F-16, situação semelhante existe com os caças F-15 e F-22. Pode-se presumir que o peso de decolagem de um caça multifuncional promissor em 2050 poderia ser de 50 a 100 toneladas, o que é comparável ao do interceptor de patrulha Tu-128, o projeto não realizado do interceptor multifuncional de longo alcance MiG-7.01 ou o bombardeiro portador de mísseis Tu-22M3. Um aumento na massa e no tamanho de aeronaves de combate promissoras levará a uma diminuição em sua capacidade de manobra. No entanto, levando em consideração a presença de armas a laser e antimísseis altamente manobráveis, a própria capacidade de manobra de aeronaves de combate promissoras não terá mais importância significativa.
8. Motores
É altamente provável que a aeronave promissora seja bimotora. O empuxo total dos motores deve garantir o vôo em velocidade supersônica sem o uso de pós-combustão
No modo de decolagem de força para alimentar armas a laser, as características de vôo da aeronave diminuirão. Em 2050, é possível que problemas técnicos sejam resolvidos e motores a jato pulsante (PUVRD) ou motores de detonação rotativa comecem a ser instalados nas aeronaves. É possível que em alguns tipos de motores de aeronaves promissores não seja possível implementar tomadas de força diretas para alimentar armas a laser, o que exigirá a instalação de um gerador separado com um motor compacto de turbina a gás para esse fim.
De vez em quando, há informações sobre a implementação nas aeronaves de sexta geração da possibilidade de voar em velocidade hipersônica. Claro, na virada de 2050, aeronaves hipersônicas podem ser implementadas, mas atualmente todos os projetos de bombardeiros promissores são executados em uma versão subsônica, nem todos os países conseguem implementar até mesmo um vôo de cruzeiro estável de aeronaves de caça em velocidade supersônica, e todos projetos de aeronaves hipersônicas são atormentados por dificuldades técnicas significativas. Assim, embora as aeronaves hipersônicas não tenham sido desenvolvidas adequadamente, mesmo na forma de mísseis e ogivas descartáveis, é difícil falar sobre a velocidade de voo hipersônica para aeronaves de combate tripuladas promissoras.
9. Esquema aerodinâmico
O layout de uma aeronave de combate promissora será otimizado com base na necessidade de instalar proteção anti-laser e manter uma alta velocidade supersônica de cruzeiro. Se, na virada de 2050, houver sucesso na criação de aeronaves hipersônicas, então esse será o fator determinante na escolha do layout da aeronave.
Com base nas tendências existentes, podemos assumir a rejeição da cauda vertical, a ausência da cauda horizontal frontal (PGO). No momento, isso está principalmente associado à implementação de tecnologias stealth, mas no futuro, o fator determinante pode ser a proteção contra cargas térmicas decorrentes de altas velocidades de voo e irradiação com armas a laser.
10. Armamento
Como o armamento de navios de guerra, o armamento de sistemas de aeronaves promissores incluirá sistemas defensivos e ofensivos. Os mísseis V-V hipersônicos equipados com proteção anti-laser serão usados como armas ofensivas para derrotar aeronaves inimigas a longo e médio alcance. Se não for possível proteger o radar do míssil dos fatores prejudiciais da radiação laser, o míssil será guiado pelo transportador por meio de um canal de rádio protegido ou por um "caminho de laser".
Anti-mísseis de pequeno porte e altamente manobráveis serão usados como armas defensivas. Eles também podem ser usados em combate aéreo aproximado contra aeronaves inimigas. De forma semelhante, armas a laser serão usadas - como prioridade para derrotar os mísseis inimigos de ataque ou para destruir aeronaves inimigas a curta distância.
Na virada de 2050, pode surgir a questão de equipar complexos de aviação com outro tipo de arma baseado em novos princípios físicos - um canhão ferroviário (RP). Atualmente, os canhões ferroviários são considerados um elemento do armamento dos navios de superfície. Inicialmente, estava previsto que estariam armados com os últimos contratorpedeiros americanos do tipo Zumwalt, mas as dificuldades técnicas que surgiram adiaram a introdução desta arma. No entanto, os canhões ferroviários estão sendo testados ativamente em muitos países ao redor do mundo, incluindo os Estados Unidos, Turquia e China. Em junho de 2019, o canhão ferroviário EMRG, que está sendo desenvolvido no interesse da Marinha dos Estados Unidos, foi testado com sucesso. Em um futuro próximo, está prevista a realização de testes diretamente nos navios da Marinha dos Estados Unidos.
Ao contrário dos navios que exigem um grande calibre de 155 mm e um alcance de tiro de cerca de 400-500 quilômetros, em aeronaves de combate o calibre de um canhão ferroviário pode ser significativamente reduzido e atingir cerca de 30-40 mm. O tiro deve ser realizado com projéteis guiados pela tecnologia de "trilha de laser" a uma distância de cerca de 100-200 km. Tais armas permitirão atingir aeronaves inimigas protegidas por armas a laser, já que a alta velocidade e o pequeno tamanho do projétil do canhão ferroviário dificultam sua detecção e destruição. A presença de um sistema de controle no projétil para o RP não se deve à necessidade de derrotar alvos altamente manobráveis, mas à necessidade de compensar o desvio do eixo do RP durante o disparo, para compensar as condições atmosféricas e a possibilidade de mudança o curso do alvo dentro de cerca de 5-15 graus.
O canhão ferroviário pode ser colocado ao longo do eixo da aeronave para obter o comprimento máximo da seção de aceleração do cano. Uma questão separada surge sobre os dispositivos de armazenamento de energia para tais armas, uma vez que mesmo a potência dos geradores de 1-2 MW fornecendo energia para a arma a laser provavelmente não será suficiente para alimentar o canhão elétrico. É preciso entender que um rail gun é tecnologicamente mais complexo, mesmo em comparação com uma arma a laser. Se o surgimento do RP em navios é praticamente indiscutível, sua adaptação para porta-aviões pode ser bastante difícil.
Futuro próximo
Por falar em aviões de combate do futuro, não se pode deixar de citar dois projetos promissores. Em primeiro lugar, este é o promissor bombardeiro estratégico americano B-21 Raider. Seu predecessor, o bombardeiro B-2, que está sendo desenvolvido em sigilo absoluto, trouxe para o mundo da aviação o recorde de área de dispersão efetiva (EPR) de uma máquina tão grande. É possível que o B-21, que está sendo desenvolvido para substituí-lo, também contenha algumas soluções inovadoras. Por exemplo, pode ser equipado com armas laser defensivas e a capacidade de destruir aeronaves inimigas usando um poderoso radar aerotransportado com AFAR e mísseis V-V de longo alcance. Se essas capacidades forem realizadas, o B-21 Raider estará conceitualmente próximo da aparência da promissora aeronave de combate discutida neste artigo (LO defensivo, grande carga de munição).
Na Rússia, o desenvolvimento do sucessor ideológico do MiG-31 - um promissor complexo de aeronaves de interceptação de longo alcance (PAK DP) - é discutido periodicamente. A máquina inexistente na Internet foi chamada de MiG-41. No momento, a aparência do PAK DP ainda não foi formada. Presume-se que será uma máquina pesada com uma velocidade de vôo de mais de 3500 km / he uma autonomia de vôo de cerca de 7000 km. De acordo com outras fontes, a velocidade máxima pode ser 4-4,5 M, ou seja, 5000-5500 km / h. É bem possível que, levando em consideração o tempo projetado para o desenvolvimento do PAK DP - 2025-2030, seu projeto levará em consideração as ameaças potenciais representadas por armas a laser implantadas em aeronaves inimigas.
conclusões
Prever o surgimento de um complexo de aviação de combate por tanto tempo é bastante difícil. É possível em 1920 prever com segurança a aparência do MiG-15 ou MiG-17 com base na aparência de biplanos de madeira? O que são motores a jato, radares, armas guiadas? Apenas um parafuso, uma metralhadora, binóculos! Ou prever em 1945 o aparecimento das máquinas MiG-25 / F-15 que apareceram após cerca de 30 anos?
A complexidade da previsão está associada tanto aos altos riscos técnicos que acompanham o desenvolvimento de tecnologias fundamentalmente novas, como uma arma a laser, uma metralhadora ou um motor de detonação, quanto ao surgimento imprevisível de tecnologias completamente novas que podem mudar radicalmente a aparência de sistemas de aviação promissores.
O surgimento estimado do complexo de aviação de combate de 2050 foi formado com base na extrapolação das capacidades das tecnologias existentes que estão atualmente no estágio inicial de seu desenvolvimento.
O fator que em grande parte determina o surgimento do promissor complexo de aviação de 2050 é o desenvolvimento de armas a laser. A cadeia lógica na formação do aparecimento de um complexo de aviação promissor acaba sendo aproximadamente a seguinte:
- o aparecimento de lasers de 100-300 kW em caças de quinta geração existentes, em combinação com mísseis antimísseis de pequeno porte do tipo CUDA (2025-2035);
- treinamento e / ou batalhas aéreas reais de aeronaves equipadas com aeronaves;
- a inevitabilidade do BVB como consequência do pequeno estoque de munição da aeronave de quinta geração em combinação com a interceptação efetiva de mísseis V-V LO e antimísseis;
- alta probabilidade de derrota mútua de aeronaves da LO no BVB;
- necessidade de abrigar o piloto em cabine fechada e redundância de sensores;
- a necessidade de proteção anti-laser de aeronaves e armas;
- a necessidade de aumentar a munição;
- crescimento do tamanho e peso da aeronave.
Como em qualquer confronto entre "espada e escudo", o surgimento de aeronaves de combate promissoras será determinado pelo desenvolvimento avançado de armas a laser ou de meios de proteção contra elas. No caso de as capacidades das armas a laser ultrapassarem as capacidades dos meios de proteção contra elas (revestimentos, chapeamento), a aparência de aeronaves de combate promissoras mudará para aquela discutida neste artigo. Na versão oposta, o surgimento de aeronaves de combate promissoras estará mais próximo dos conceitos existentes de aeronaves relativamente compactas e manobráveis.
