Nel primo articolo, abbiamo considerato la possibilità di contrastare gli aerei dotati di armi laser utilizzando la tattica dei lanci massicci di missili aria-aria (VV) a lungo e medio raggio al fine di saturare le capacità delle armi laser e degli intercettori di respingere uno sciopero. Abbiamo anche appreso che i piloti dovrebbero cercare di schivare il combattimento aereo ravvicinato con un aereo equipaggiato con armi laser. Tuttavia, con un aumento della potenza delle armi laser, questo scenario di guerra potrebbe rivelarsi inefficace, il che richiederà un ripensamento dell'aspetto degli aerei da combattimento per ottenere la superiorità aerea.
Quale impatto avrà l'introduzione in serie delle armi laser sull'aspetto degli aerei da combattimento? Uno dei requisiti dichiarati per gli aeromobili di sesta generazione è il pilotaggio facoltativo, ovvero la capacità di far funzionare l'aeromobile con o senza pilota. La possibilità di creare un'intelligenza artificiale in grado di prendere decisioni complesse in battaglia solleva molte più domande delle prospettive di creare armi laser, cannoni ferroviari e aerei ipersonici combinati, ma per quanto riguarda la cabina di pilotaggio, è probabile che subisca cambiamenti drammatici.
1. Abitacolo
La presenza di un'arma laser sul nemico richiederà che il pilota sia nascosto all'interno del corpo dell'aereo, senza l'uso di strutture trasparenti. Il pilotaggio verrà effettuato utilizzando la tecnologia dell'armatura trasparente
Non dovrebbero esserci problemi con l'implementazione di questa tecnologia, visto che di fatto è già in uso sui caccia della famiglia F-35 e, a quanto pare, sarà attivamente sviluppato in futuro. Oltre agli Stati Uniti, sono in corso lavori per la creazione di "armatura trasparente" nel Regno Unito, in Israele, in Russia e in altri paesi.
2. Mezzi di ricognizione e guida
A causa della mancanza di una cabina di pilotaggio trasparente e dell'elevata probabilità di colpire dispositivi di ricognizione ottica con armi laser, sarà necessario eseguire ripetutamente il backup, con separazione in diversi punti dello scafo e fornendo protezione sotto forma di tende ad alta velocità che si chiudono istantaneamente quando colpiscono radiazioni laser o altri metodi di protezione fisica di elementi ottici sensibili
Entro il 2050, la base dei mezzi di ricognizione sarà molto probabilmente un'antenna radio-ottica phased array (ROFAR). I dettagli su tutte le possibilità di questa tecnologia non sono ancora noti, ma è possibile che il potenziale emergere di ROFAR metterà fine a tutte le tecnologie esistenti per ridurre la firma. Se ci sono difficoltà con ROFAR, verranno utilizzati modelli avanzati di stazioni radar con array di antenne attive in fase (radar con AFAR) su velivoli promettenti.
3. Posizionamento delle armi
La necessità di raggiungere la velocità supersonica di crociera, ridurre la visibilità e proteggere le armi dall'essere colpite da armi laser richiederà il loro posizionamento negli scomparti interni
Gli aerei moderni sono eccezionalmente densi. Ciò influisce negativamente sulla comodità della loro successiva modernizzazione e limita il carico di munizioni. Ciò è particolarmente evidente nell'esempio di combattenti realizzati con alloggiamenti per armi interni. All'altra estremità della "scala" puoi mettere il bombardiere americano B-52, che, a causa dell'eccessiva forza e volume della struttura, è stato modernizzato con successo per più di mezzo secolo e molto probabilmente durerà in modo significativo controparti super costose e poco appariscenti. In una situazione con armi laser, un layout ultra-denso può diventare un'ulteriore fonte di problemi, che richiederà un aumento delle dimensioni di un promettente aereo da combattimento.
4. Protezione anti-laser
Contrariamente all'opinione che sia possibile proteggersi dalle radiazioni laser con un normale "argento", per proteggersi da radiazioni potenti, sarà necessario utilizzare un involucro speciale, che include diversi strati
Ad esempio, può essere uno strato esterno ad alta conduttività termica, in grado di "spalmare" l'effetto termico del laser sul corpo, pur mantenendo le sue proprietà sotto il riscaldamento ad alta temperatura, e uno strato interno che fornisce isolamento termico dell'interno volumi.
Va tenuto presente che un tale rivestimento deve essere resistente a molti anni di funzionamento in varie condizioni climatiche, resistere a sovraccarichi in volo, carichi termici ciclici e vibrazioni. La creazione di una tale protezione è un compito scientifico e tecnico complesso che sarà attualizzato man mano che la potenza delle armi laser cresce. Si può presumere che il suo spessore sarà dell'ordine di o più di un centimetro, il che, tenendo conto delle dimensioni dell'aeromobile e della necessità di montarlo, aggiungerà massa all'intera struttura della cellula.
5. Armi laser
Sulla base del tasso di sviluppo dell'aeromobile, si può presumere che, a seconda delle dimensioni dell'aeromobile, entro il 2050, potranno essere installati su di esso 1-2 laser con una potenza di 300-500 kW, con la possibilità di emettere radiazione nel piano inferiore e superiore del velivolo, che consentirà di attuare un quasi circolare l'area interessata
Molto probabilmente, questi saranno laser in fibra a infrarossi, con potenza combinata da diversi emettitori. L'implementazione della guida includerà la mira con lo sguardo del pilota e algoritmi automatizzati per selezionare i punti target vulnerabili.
6. Fonti di elettricità per armi laser e altri sistemi di bordo
La fornitura di elettricità ai laser sarà molto probabilmente fornita dalla rimozione di energia dagli alberi di rotazione dei motori a turbina a gas
Di per sé, la tecnologia di deviazione di parte della potenza è implementata nel caccia a decollo e atterraggio verticale dell'F-35B per garantire il funzionamento della ventola di sollevamento. Come accennato nell'articolo precedente, è secondo questo schema che può essere costruita una variante dell'F-35 con armi laser. La riduzione della portata e della capacità di carico in questo caso è compensata dalle eccezionali capacità fornite dalla presenza di armi laser a bordo.
Nell'ambito del programma ASuMED in Germania, è stato creato un prototipo di motore aeronautico sincrono completamente superconduttore, con una capacità di 1 megawatt con una densità di potenza di 20 kilowatt per chilogrammo. Tenendo conto della reversibilità delle macchine elettriche sincrone, sulla base di questa tecnologia, è possibile creare generatori elettrici compatti per alimentare armi laser con dimensioni minime e alta efficienza.
7. Peso e dimensioni
La necessità di installare armi laser, generatori di energia per loro, la presenza di grandi alloggiamenti per armi e un massiccio rivestimento anti-laser porterà ad un aumento delle dimensioni e del peso al decollo di promettenti aerei da combattimento
In generale, non si può non notare l'attuale tendenza all'aumento delle dimensioni e della massa degli aerei da combattimento. Ad esempio, la massa dell'F-35 è una volta e mezza la massa del suo predecessore, l'F-16, una situazione simile esiste con i caccia F-15 e F-22. Si può presumere che il peso al decollo di un promettente caccia multifunzionale nel 2050 potrebbe essere compreso tra 50 e 100 tonnellate, che è paragonabile a quello dell'intercettore di pattugliamento Tu-128, il progetto non realizzato dell'intercettore multifunzionale a lungo raggio MiG-7.01 o il bombardiere porta-missili Tu-22M3. Un aumento della massa e delle dimensioni di promettenti aerei da combattimento porterà a una diminuzione della loro manovrabilità. Tuttavia, tenendo conto della presenza di armi laser e antimissili altamente manovrabili, la manovrabilità dei promettenti aerei da combattimento non avrà più un'importanza significativa.
8. Motori
È altamente probabile che il promettente aereo sarà bimotore. La spinta totale dei motori deve garantire il volo a velocità supersonica senza l'utilizzo del postcombustore
Nella modalità presa di forza per l'alimentazione di armi laser, le caratteristiche di volo dell'aereo diminuiranno. Entro il 2050, è possibile che i problemi tecnici vengano risolti e che inizieranno ad essere installati sugli aerei motori a reazione pulsante (PUVRD) o motori a detonazione rotativa. È possibile che su alcuni tipi di motori aeronautici promettenti non sia possibile implementare la presa di forza diretta per alimentare armi laser, che richiederà l'installazione di un generatore separato con un motore a turbina a gas compatto per questo scopo.
Di tanto in tanto, ci sono informazioni sull'implementazione sugli aerei di sesta generazione della possibilità di volo a velocità ipersonica. Naturalmente, a cavallo del 2050, gli aerei ipersonici possono essere implementati, ma al momento tutti i progetti di bombardieri promettenti sono eseguiti in una versione subsonica, non tutti i paesi riescono a implementare anche un volo di crociera stabile di aerei da combattimento a velocità supersonica, e tutti progetti di velivoli ipersonici sono afflitti da notevoli difficoltà tecniche. Pertanto, mentre gli aerei ipersonici non sono stati adeguatamente sviluppati nemmeno sotto forma di missili e testate usa e getta, è difficile parlare di velocità di volo ipersonici per promettenti aerei da combattimento con equipaggio.
9. Schema aerodinamico
Il layout di un promettente aereo da combattimento sarà ottimizzato in base alla necessità di installare una protezione anti-laser e mantenere un'elevata velocità supersonica di crociera. Se, a cavallo del 2050, si ottengono successi nella creazione di velivoli ipersonici, questo sarà il fattore determinante nella scelta del layout dell'aeromobile.
Sulla base delle tendenze esistenti, possiamo ipotizzare il rifiuto della coda verticale, l'assenza della coda orizzontale anteriore (PGO). Al momento, questo è principalmente associato all'implementazione di tecnologie stealth, ma in futuro il fattore determinante potrebbe essere la protezione dai carichi termici derivanti dalle alte velocità di volo e dall'irradiazione con armi laser.
10. Armamento
Come l'armamento delle navi da guerra, l'armamento dei promettenti sistemi aerei includerà sistemi difensivi e offensivi. I missili ipersonici V-V dotati di protezione anti-laser saranno utilizzati come armi offensive per sconfiggere gli aerei nemici a lungo e medio raggio. Se non è possibile proteggere il radar del missile dai fattori dannosi della radiazione laser, il missile sarà guidato dal vettore attraverso un canale radio protetto o lungo un "percorso laser".
Come armi difensive saranno utilizzati antimissili di piccole dimensioni e altamente manovrabili. Possono anche essere usati in combattimento aereo ravvicinato contro aerei nemici. Allo stesso modo, verranno utilizzate armi laser, come priorità per sconfiggere i missili nemici in attacco o per distruggere gli aerei nemici a distanza ravvicinata.
A cavallo del 2050, potrebbe sorgere la questione di dotare i complessi aeronautici di un altro tipo di arma basata su nuovi principi fisici: un cannone a rotaia (RP). Al momento, i cannoni ferroviari sono considerati un elemento dell'armamento delle navi di superficie. Inizialmente, era previsto che sarebbero stati armati con gli ultimi cacciatorpediniere americani del tipo Zumwalt, ma le difficoltà tecniche sorte hanno ritardato l'introduzione di quest'arma. Tuttavia, i cannoni ferroviari vengono attivamente testati in molti paesi del mondo, inclusi Stati Uniti, Turchia e Cina. Nel giugno 2019 è stato testato con successo il cannone ferroviario EMRG, sviluppato nell'interesse della Marina degli Stati Uniti. Nel prossimo futuro, si prevede di condurre test direttamente sulle navi della US Navy.
A differenza delle navi che richiedono un grosso calibro di 155 mm e un raggio di tiro di circa 400-500 chilometri, sugli aerei da combattimento il calibro di un cannone a rotaia può essere notevolmente ridotto e ammontare a circa 30-40 mm. Le riprese dovrebbero essere effettuate con proiettili guidati dalla tecnologia "laser trail" a una distanza di circa 100-200 km. Tali armi renderanno possibile colpire aerei nemici protetti da armi laser, poiché l'alta velocità e le piccole dimensioni del proiettile del cannone ferroviario renderanno difficile rilevarlo e distruggerlo. La presenza di un sistema di controllo nel proiettile per l'RP non è dovuta alla necessità di sconfiggere bersagli altamente manovrabili, ma alla necessità di compensare la deviazione dell'asse RP durante lo sparo, per compensare le condizioni atmosferiche e la possibilità di cambiare la rotta del bersaglio entro circa 5-15 gradi.
Il cannone a rotaia può essere posizionato lungo l'asse del velivolo per ottenere la massima lunghezza della sezione di accelerazione della canna. Sorge una domanda separata sui dispositivi di accumulo di energia per tali armi, poiché anche la potenza dei generatori da 1-2 MW che forniscono energia all'arma laser molto probabilmente non sarà sufficiente per alimentare il cannone ferroviario. È necessario capire che un cannone a rotaia è tecnologicamente più complesso, anche rispetto a un'arma laser. Se l'aspetto dell'RP sulle navi è praticamente fuori dubbio, il suo adattamento per le portaerei può essere piuttosto difficile.
Prossimo futuro
Parlando degli aerei da combattimento del futuro, non si possono non citare due progetti promettenti. Prima di tutto, questo è il promettente bombardiere strategico americano B-21 Raider. Il suo predecessore, il bombardiere B-2, che viene sviluppato in assoluta segretezza, ha portato l'area di dispersione effettiva (EPR) al minimo record per una macchina così grande nel mondo dell'aviazione. È possibile che il B-21, che è in fase di sviluppo per sostituirlo, contenga anche alcune soluzioni rivoluzionarie. Ad esempio, può essere equipaggiato con armi laser difensive e la capacità di distruggere gli aerei nemici utilizzando un potente radar aereo con AFAR e missili V-V a lungo raggio. Se queste capacità vengono realizzate, il B-21 Raider sarà concettualmente vicino all'aspetto del promettente aereo da combattimento discusso in questo articolo (LO difensivo, grande carico di munizioni).
In Russia, lo sviluppo del successore ideologico del MiG-31 - un promettente complesso di aerei da intercettazione a lungo raggio (PAK DP) - viene periodicamente discusso. La macchina inesistente su Internet si chiamava MiG-41. Al momento, l'aspetto del PAK DP non è stato definitivamente formato. Si presume che sarà una macchina pesante con una velocità di volo di oltre 3500 km / he un raggio di volo di circa 7000 km. Secondo altre fonti, la velocità massima può essere 4-4,5 M, ovvero 5000-5500 km / h. È del tutto possibile che, tenendo conto dei tempi previsti per lo sviluppo del PAK DP - 2025-2030, il suo design terrà conto delle potenziali minacce poste dalle armi laser schierate sugli aerei nemici.
conclusioni
Prevedere l'aspetto di un complesso di aviazione da combattimento per così tanto tempo è piuttosto difficile. È possibile nel 1920 prevedere in modo affidabile l'aspetto del MiG-15 o del MiG-17 in base all'aspetto dei biplani di legno? Cosa sono i motori a reazione, i radar, le armi guidate? Solo una vite, una mitragliatrice, un binocolo! O prevedere nel 1945 l'apparizione delle macchine MiG-25 / F-15 apparse dopo circa 30 anni?
La complessità delle previsioni è associata sia agli elevati rischi tecnici che accompagnano lo sviluppo di tecnologie fondamentalmente nuove, come un'arma laser, un cannone a rotaia o un motore a detonazione, sia all'apparizione imprevedibile di tecnologie completamente nuove che possono cambiare radicalmente l'aspetto di promettenti sistemi aeronautici.
L'aspetto stimato del complesso dell'aviazione da combattimento del 2050 è stato formato sulla base dell'estrapolazione delle capacità delle tecnologie esistenti che sono attualmente nella fase iniziale del loro sviluppo.
Il fattore che determina in gran parte l'aspetto del promettente complesso aeronautico del 2050 è lo sviluppo di armi laser. La catena logica nella formazione dell'aspetto di un promettente complesso aeronautico risulta essere approssimativamente la seguente:
- la comparsa di laser da 100-300 kW sui caccia di quinta generazione esistenti, in combinazione con missili antimissile di piccole dimensioni del tipo CUDA (2025-2035);
- addestramento e/o vere battaglie aeree di velivoli dotati di velivoli;
- l'inevitabilità di BVB come conseguenza del piccolo stock di munizioni dei velivoli di quinta generazione in combinazione con l'effettiva intercettazione di missili V-V LO e antimissili;
- alta probabilità di sconfitta reciproca di aeromobili del LO nel BVB;
- la necessità di ospitare il pilota in un cockpit chiuso e la ridondanza dei sensori;
- la necessità di protezione anti-laser di aerei e armi;
- la necessità di aumentare le munizioni;
- crescita delle dimensioni e del peso dell'aeromobile.
Come in ogni confronto tra "spada e scudo", l'aspetto di promettenti aerei da combattimento sarà determinato dallo sviluppo avanzato di armi laser o mezzi di protezione contro di esse. Nel caso in cui le capacità delle armi laser supereranno le capacità dei mezzi di protezione contro di esse (rivestimenti, placcature), l'aspetto di promettenti aerei da combattimento passerà a quello discusso in questo articolo. Nella versione opposta, l'aspetto di promettenti aerei da combattimento sarà più vicino ai concetti esistenti di velivoli relativamente compatti e manovrabili.
