Im ersten Artikel haben wir die Möglichkeit erwogen, mit Laserwaffen ausgerüstete Flugzeuge mit der Taktik massiver Abschüsse von Luft-Luft (VV) Lang- und Mittelstreckenraketen zu kontern, um die Abwehrfähigkeiten von Laserwaffen und Abfangjägern zu übersättigen ein Streik. Wir haben auch gelernt, dass Piloten versuchen sollten, dem Nahkampf mit einem mit Laserwaffen ausgestatteten Flugzeug auszuweichen. Mit einer Erhöhung der Leistung von Laserwaffen kann sich dieses Kriegsszenario jedoch als unwirksam erweisen, was ein Überdenken des Erscheinungsbilds von Kampfflugzeugen erfordert, um die Luftüberlegenheit zu erlangen.
Welche Auswirkungen wird die Serieneinführung von Laserwaffen auf das Erscheinungsbild von Kampfflugzeugen haben? Eine der genannten Anforderungen an Flugzeuge der sechsten Generation ist die optionale Pilotierung, also die Fähigkeit, das Flugzeug mit oder ohne Pilot zu betreiben. Die Möglichkeit, künstliche Intelligenz zu entwickeln, die komplexe Entscheidungen im Gefecht treffen kann, wirft viel mehr Fragen auf als die Aussichten für die Entwicklung von Laserwaffen, Schienenkanonen und Hyperschallflugzeugen zusammen, aber das Cockpit wird wahrscheinlich dramatische Veränderungen erfahren.
1. Cockpit
Das Vorhandensein einer Laserwaffe auf dem Feind erfordert, dass der Pilot im Flugzeugkörper verborgen ist, ohne transparente Strukturen zu verwenden. Die Pilotierung wird mit transparenter Panzerungstechnologie durchgeführt
Bei der Implementierung dieser Technologie sollte es keine Probleme geben, da sie tatsächlich bereits bei den Jagdflugzeugen der F-35-Familie eingesetzt wird und anscheinend in Zukunft aktiv weiterentwickelt wird. Neben den USA wird in Großbritannien, Israel, Russland und anderen Ländern an der Schaffung von "transparenten Rüstungen" gearbeitet.
2. Mittel zur Aufklärung und Führung
Aufgrund des Fehlens eines transparenten Cockpits und der hohen Wahrscheinlichkeit, optische Aufklärungsgeräte mit Laserwaffen zu treffen, müssen diese immer wieder gesichert werden, mit Trennung an verschiedenen Stellen des Rumpfes und Schutz in Form von Hochgeschwindigkeitsvorhängen, die sofort schließen, wenn Laserstrahlung auftrifft, oder andere Methoden zum physischen Schutz empfindlicher optischer Elemente
Die Basis der Aufklärungsmittel wird bis 2050 höchstwahrscheinlich eine radio-optische Phased-Array-Antenne (ROFAR) sein. Die Details über alle Möglichkeiten dieser Technologie sind noch nicht bekannt, aber es ist möglich, dass das potenzielle Aufkommen von ROFAR allen bestehenden Technologien zur Reduzierung der Signatur ein Ende setzt. Bei Schwierigkeiten mit ROFAR werden fortschrittliche Modelle von Radarstationen mit aktiven phasengesteuerten Antennenarrays (Radar mit AFAR) auf vielversprechenden Flugzeugen eingesetzt.
3. Platzierung von Waffen
Die Notwendigkeit, Überschallgeschwindigkeit zu erreichen, die Sicht zu verringern und Waffen vor Treffern durch Laserwaffen zu schützen, erfordert ihre Platzierung in den Innenfächern
Moderne Flugzeuge sind außergewöhnlich dicht. Dies wirkt sich negativ auf den Komfort ihrer späteren Modernisierung aus und begrenzt die Munitionslast. Dies macht sich besonders am Beispiel von Jägern bemerkbar, die mit internen Waffenschächten gebaut wurden. Am anderen Ende der "Skala" steht der amerikanische B-52-Bomber, der aufgrund der übermäßigen Festigkeit und des Volumens der Struktur seit mehr als einem halben Jahrhundert erfolgreich modernisiert wurde und höchstwahrscheinlich seine Lebensdauer deutlich überdauern wird superteure, unauffällige Gegenstücke. In einer Situation mit Laserwaffen kann ein ultradichtes Layout zu einer zusätzlichen Problemquelle werden, die eine Vergrößerung eines vielversprechenden Kampfflugzeugs erfordert.
4. Anti-Laser-Schutz
Entgegen der Meinung, dass es möglich ist, sich mit einem gewöhnlichen "Silber" vor Laserstrahlung zu schützen, müssen Sie zum Schutz vor starker Strahlung ein spezielles Gehäuse verwenden, das mehrere Schichten enthält
Zum Beispiel kann es eine äußere Schicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit sein, die in der Lage ist, die thermische Wirkung des Lasers auf den Körper zu "verschmieren", während sie seine Eigenschaften bei Hochtemperaturerwärmung behält, und eine innere Schicht, die eine Wärmeisolierung des Inneren bietet Bände.
Es ist zu beachten, dass eine solche Beschichtung einem langjährigen Betrieb unter verschiedenen klimatischen Bedingungen standhalten muss, im Flug auftretenden Überlastungen, zyklischen thermischen und Vibrationsbelastungen standhalten muss. Die Schaffung eines solchen Schutzes ist eine komplexe wissenschaftlich-technische Aufgabe, die mit zunehmender Leistungsfähigkeit von Laserwaffen aktualisiert wird. Es kann davon ausgegangen werden, dass seine Dicke in der Größenordnung von oder mehr als einem Zentimeter liegt, was unter Berücksichtigung der Größe des Flugzeugs und der Notwendigkeit, es zu montieren, der gesamten Flugzeugstruktur Masse hinzufügt.
5. Laserwaffen
Aufgrund der Entwicklungsgeschwindigkeit des Flugzeugs ist davon auszugehen, dass je nach Größe des Flugzeugs bis 2050 1-2 Laser mit einer Leistung von 300-500 kW darauf installiert werden können, mit der Möglichkeit der Ausgabe Strahlung in der unteren und oberen Ebene des Flugzeugs, wodurch es möglich wird, den betroffenen Bereich nahezu kreisförmig zu gestalten
Höchstwahrscheinlich werden dies Infrarot-Faserlaser mit kombinierter Leistung von mehreren Emittern sein. Die Implementierung der Führung umfasst das Zielen mit dem Blick des Piloten und automatisierte Algorithmen zur Auswahl von gefährdeten Zielpunkten.
6. Stromquellen für Laserwaffen und andere Bordsysteme
Die Versorgung von Lasern mit Strom wird höchstwahrscheinlich durch die Energieentnahme aus den Rotationswellen von Gasturbinentriebwerken erfolgen
Die Technologie der Umleitung eines Teils der Leistung ist im vertikalen Start- und Landejäger F-35B implementiert, um den Betrieb des Hubgebläses sicherzustellen. Wie im vorherigen Artikel erwähnt, kann nach diesem Schema eine Variante der F-35 mit Laserwaffen gebaut werden. Die Verringerung der Reichweite und Tragfähigkeit wird in diesem Fall durch die außergewöhnlichen Fähigkeiten durch das Vorhandensein von Laserwaffen an Bord ausgeglichen.
Im Rahmen des ASuMED-Programms in Deutschland wurde ein Prototyp eines voll supraleitenden Synchronflugtriebwerks mit einer Leistung von 1 Megawatt bei einer Leistungsdichte von 20 Kilowatt pro Kilogramm erstellt. Unter Berücksichtigung der Reversibilität synchroner elektrischer Maschinen können auf Basis dieser Technologie kompakte elektrische Generatoren zum Antrieb von Laserwaffen mit minimalen Abmessungen und hohem Wirkungsgrad geschaffen werden.
7. Gewicht und Abmessungen
Die Notwendigkeit, Laserwaffen, Stromgeneratoren für sie zu installieren, das Vorhandensein großer Waffenschächte und eine massive Anti-Laser-Beschichtung werden zu einer Erhöhung der Größe und des Startgewichts vielversprechender Kampfflugzeuge führen
Im Allgemeinen ist der aktuelle Trend zur Erhöhung der Größe und Masse von Kampfflugzeugen nicht zu übersehen. Zum Beispiel ist die Masse der F-35 eineinhalb Mal so groß wie die ihres Vorgängers, der F-16, eine ähnliche Situation besteht bei den Jägern F-15 und F-22. Es ist davon auszugehen, dass das Startgewicht eines vielversprechenden multifunktionalen Jägers im Jahr 2050 zwischen 50 und 100 Tonnen liegen könnte, was vergleichbar ist mit dem des patrouillierenden Abfangjägers Tu-128, dem unrealisierten Projekt des multifunktionalen Langstreckenabfangjägers MiG-7.01 oder den raketentragenden Bomber Tu-22M3. Eine Zunahme der Masse und Größe vielversprechender Kampfflugzeuge wird zu einer Verringerung ihrer Manövrierfähigkeit führen. Unter Berücksichtigung des Vorhandenseins von Laserwaffen und hoch manövrierfähigen Flugabwehrraketen wird die eigene Manövrierfähigkeit vielversprechender Kampfflugzeuge jedoch keine wesentliche Bedeutung mehr haben.
8. Motoren
Es ist sehr wahrscheinlich, dass das vielversprechende Flugzeug zweimotorig sein wird. Der Gesamtschub der Triebwerke muss den Flug mit Überschallgeschwindigkeit ohne Nachbrenner gewährleisten
Im Power-Take-Off-Modus zum Antreiben von Laserwaffen nehmen die Flugeigenschaften des Flugzeugs ab. Bis 2050 ist es möglich, dass technische Probleme behoben und pulsierende Strahltriebwerke (PUVRD) oder Rotationsdetonationstriebwerke in Flugzeugen eingebaut werden. Es ist möglich, dass bei einigen vielversprechenden Flugzeugtriebwerken kein direkter Nebenantrieb für den Antrieb von Laserwaffen implementiert werden kann, was die Installation eines separaten Generators mit einem kompakten Gasturbinentriebwerk zu diesem Zweck erfordert.
Von Zeit zu Zeit gibt es Informationen über die Implementierung der Möglichkeit des Fluges mit Hyperschallgeschwindigkeit bei Flugzeugen der sechsten Generation. Natürlich können um die Jahreswende 2050 Hyperschallflugzeuge implementiert werden, aber derzeit werden alle Projekte vielversprechender Bomber in einer Unterschallversion ausgeführt, nicht alle Länder schaffen es, sogar einen stabilen Reiseflug von Kampfflugzeugen mit Überschallgeschwindigkeit zu realisieren, und alle Projekte von Hyperschallflugzeugen werden von erheblichen technischen Schwierigkeiten geplagt. Obwohl Hyperschallflugzeuge nicht einmal in Form von Wegwerfraketen und Sprengköpfen richtig entwickelt wurden, ist es daher schwierig, über Hyperschallfluggeschwindigkeiten für vielversprechende bemannte Kampfflugzeuge zu sprechen.
9. Aerodynamisches Schema
Das Layout eines vielversprechenden Kampfflugzeugs wird auf der Grundlage der Notwendigkeit optimiert, einen Laserschutz zu installieren und eine hohe Überschallgeschwindigkeit beizubehalten. Wenn um die Jahreswende 2050 Erfolge bei der Entwicklung von Hyperschallflugzeugen erzielt werden, wird dies ausschlaggebend für die Wahl des Layouts des Flugzeugs sein.
Aufgrund der bestehenden Trends können wir von der Ablehnung des Seitenleitwerks, des Fehlens des vorderen Höhenleitwerks (PGO) ausgehen. Derzeit wird dies vor allem mit dem Einsatz von Stealth-Technologien in Verbindung gebracht, in Zukunft könnte jedoch der Schutz vor thermischen Belastungen durch hohe Fluggeschwindigkeiten und Bestrahlung mit Laserwaffen entscheidend sein.
10. Bewaffnung
Wie die Bewaffnung von Kriegsschiffen wird die Bewaffnung vielversprechender Flugzeugsysteme defensive und offensive Systeme umfassen. Hyperschall-V-V-Raketen, die mit Anti-Laser-Schutz ausgestattet sind, werden als Offensivwaffen verwendet, um feindliche Flugzeuge auf lange und mittlere Entfernungen zu besiegen. Wenn es nicht möglich ist, das Radar des Flugkörpers vor den schädlichen Faktoren der Laserstrahlung zu schützen, wird der Flugkörper vom Träger durch einen geschützten Funkkanal oder entlang einer "Laserbahn" geführt.
Als Verteidigungswaffen werden kleine, sehr manövrierfähige Flugabwehrraketen eingesetzt. Sie können auch im Nahkampf gegen feindliche Flugzeuge eingesetzt werden. In ähnlicher Weise werden Laserwaffen eingesetzt - vorrangig um angreifende feindliche Raketen zu besiegen oder feindliche Flugzeuge aus nächster Nähe zu zerstören.
Um die Jahreswende 2050 stellt sich möglicherweise die Frage, Luftfahrtkomplexe mit einem anderen Waffentyp nach neuen physikalischen Prinzipien auszustatten – einer Rail Gun (RP). Railguns gelten derzeit als Bestandteil der Bewaffnung von Überwasserschiffen. Ursprünglich war geplant, sie mit den neuesten amerikanischen Zerstörern vom Typ Zumwalt zu bewaffnen, aber die auftretenden technischen Schwierigkeiten verzögerten die Einführung dieser Waffe. Trotzdem werden Schienenkanonen in vielen Ländern der Welt aktiv getestet, darunter in den USA, in der Türkei und in China. Im Juni 2019 wurde die im Interesse der US Navy entwickelte Rail Gun EMRG erfolgreich getestet. In naher Zukunft ist geplant, Tests direkt auf den Schiffen der US Navy durchzuführen.
Im Gegensatz zu Schiffen, die ein großes Kaliber von 155 mm und eine Schussreichweite von etwa 400-500 Kilometern benötigen, kann bei Kampfflugzeugen das Kaliber einer Railgun deutlich reduziert werden und beträgt etwa 30-40 mm. Das Schießen sollte mit Projektilen durchgeführt werden, die durch die "Laser-Trail"-Technologie in einer Entfernung von etwa 100-200 km geführt werden. Solche Waffen ermöglichen es, feindliche Flugzeuge zu treffen, die durch Laserwaffen geschützt sind, da die hohe Geschwindigkeit und die geringe Größe des Projektils der Rail-Gun es erschweren, es zu entdecken und zu zerstören. Das Vorhandensein eines Kontrollsystems im Projektil für die RP ist nicht auf die Notwendigkeit zurückzuführen, sehr manövrierfähige Ziele zu besiegen, sondern auf die Notwendigkeit, die Abweichung der RP-Achse während des Schießens auszugleichen, um atmosphärische Bedingungen und die Möglichkeit der Änderung auszugleichen den Kurs des Ziels innerhalb von etwa 5-15 Grad.
Die Schienenkanone kann entlang der Achse des Flugzeugs platziert werden, um die maximale Länge des Beschleunigungsabschnitts des Laufs zu erhalten. Eine separate Frage stellt sich zu den Energiespeichern für solche Waffen, da selbst die Leistung der 1-2 MW-Generatoren, die die Laserwaffe mit Strom versorgen, höchstwahrscheinlich nicht ausreichen wird, um die Railgun zu betreiben. Es ist notwendig zu verstehen, dass eine Railgun selbst im Vergleich zu einer Laserwaffe technologisch komplexer ist. Wenn das Auftreten von RP auf Schiffen praktisch zweifelsfrei ist, kann seine Anpassung an Flugzeugträger ziemlich schwierig sein.
Nahe Zukunft
Wenn es um Kampfflugzeuge der Zukunft geht, sind zwei vielversprechende Projekte zu erwähnen. Dies ist zunächst der vielversprechende amerikanische strategische Bomber B-21 Raider. Sein Vorgänger, der B-2-Bomber, der unter absoluter Geheimhaltung entwickelt wird, brachte der Luftfahrtwelt den Rekordwert der effektiven Ausbreitungsfläche (EPR) für eine so große Maschine. Es ist möglich, dass die B-21, die entwickelt wird, um sie zu ersetzen, auch einige bahnbrechende Lösungen enthält. Zum Beispiel kann es mit defensiven Laserwaffen und der Fähigkeit ausgestattet werden, feindliche Flugzeuge mit einem leistungsstarken Luftradar mit AFAR und V-V-Langstreckenraketen zu zerstören. Wenn diese Fähigkeiten realisiert werden, wird der B-21 Raider konzeptionell dem vielversprechenden Kampfflugzeug, das in diesem Artikel diskutiert wird (defensive LO, große Munitionsladung), nahe kommen.
In Russland wird regelmäßig die Entwicklung des ideologischen Nachfolgers der MiG-31 - eines vielversprechenden Langstrecken-Abfangflugzeugkomplexes (PAK DP) - diskutiert. Die im Internet nicht existente Maschine hieß MiG-41. Im Moment ist das Erscheinungsbild der PAK DP noch nicht endgültig geformt. Es wird davon ausgegangen, dass es sich um eine schwere Maschine mit einer Fluggeschwindigkeit von über 3500 km/h und einer Flugreichweite von etwa 7000 km handelt. Nach anderen Quellen kann die Höchstgeschwindigkeit 4-4,5 M betragen, dh 5000-5500 km / h. Es ist durchaus möglich, dass unter Berücksichtigung des prognostizierten Zeitpunkts der Entwicklung des PAK DP - 2025-2030 sein Design die potenziellen Bedrohungen durch Laserwaffen berücksichtigt, die auf feindliche Flugzeuge eingesetzt werden.
Schlussfolgerungen
Es ist ziemlich schwierig, das Aussehen eines Kampfluftfahrtkomplexes über einen so langen Zeitraum vorherzusagen. Ist es 1920 möglich, das Erscheinen der MiG-15 oder MiG-17 anhand des Aussehens von hölzernen Doppeldeckern zuverlässig vorherzusagen? Was sind Strahltriebwerke, Radare, Lenkwaffen? Nur eine Schraube, ein Maschinengewehr, ein Fernglas! Oder sagen Sie 1945 das Erscheinen der MiG-25 / F-15-Maschinen voraus, die nach etwa 30 Jahren erschienen?
Die Komplexität der Prognose ist sowohl mit den hohen technischen Risiken verbunden, die die Entwicklung grundlegend neuer Technologien wie einer Laserwaffe, einer Railgun oder einem Detonationstriebwerk begleiten, als auch mit dem unvorhersehbaren Auftreten völlig neuer Technologien, die das Erscheinungsbild radikal verändern können vielversprechender Luftfahrtsysteme.
Das geschätzte Erscheinungsbild des Kampfflugzeugkomplexes 2050 wurde auf der Grundlage der Extrapolation der Fähigkeiten bestehender Technologien gebildet, die sich derzeit in der Anfangsphase ihrer Entwicklung befinden.
Der Faktor, der das Erscheinungsbild des vielversprechenden Luftfahrtkomplexes von 2050 maßgeblich bestimmt, ist die Entwicklung von Laserwaffen. Die logische Kette bei der Entstehung eines vielversprechenden Luftfahrtkomplexes stellt sich ungefähr wie folgt dar:
- das Erscheinen von 100-300-kW-Lasern an bestehenden Jagdflugzeugen der fünften Generation in Kombination mit kleinen Raketenabwehrraketen des Typs CUDA (2025-2035);
- Ausbildung und / oder echte Luftschlachten von Flugzeugen, die mit Flugzeugen ausgestattet sind;
- die Unvermeidlichkeit des BVB als Folge des geringen Munitionsvorrats der Flugzeuge der fünften Generation in Kombination mit dem effektiven Abfangen von V-V LO-Raketen und Anti-Raketen;
- hohe Wahrscheinlichkeit der gegenseitigen Niederlage von Flugzeugen des LO im BVB;
- die Notwendigkeit, den Piloten in einem geschlossenen Cockpit zu beherbergen und redundante Sensoren;
- die Notwendigkeit eines Laserschutzes von Flugzeugen und Waffen;
- die Notwendigkeit, die Munition zu erhöhen;
- Zunahme der Größe und des Gewichts des Flugzeugs.
Wie bei jeder Konfrontation zwischen "Schwert und Schild" wird das Auftreten vielversprechender Kampfflugzeuge durch die Weiterentwicklung von Laserwaffen oder Schutzmitteln gegen sie bestimmt. Für den Fall, dass die Fähigkeiten von Laserwaffen die Fähigkeiten von Schutzmitteln (Beschichtungen, Beschichtungen) übertreffen, wird sich das Erscheinungsbild vielversprechender Kampfflugzeuge zu dem in diesem Artikel besprochenen verlagern. In der entgegengesetzten Version wird das Erscheinungsbild vielversprechender Kampfflugzeuge den bestehenden Konzepten relativ kompakter und manövrierfähiger Flugzeuge näher kommen.
