Истребители шестого поколения

Видение 2013 года истребителя нового поколения F/A-XX компании Boeing в пилотируемом (на переднем плане) и беспилотном вариантах. По сравнению с предыдущей концепцией самолеты имеют переднее хвостовое оперение.

В настоящее время в ряде стран мира ведутся аналитические, концептуальные и конструкторские работы, связанные с новыми истребителями (или шире: боевыми системами). Есть много указаний на то, что по крайней мере некоторые из них могут быть первыми представителями совершенно нового, реактивного истребителя 6-го поколения. Если они вообще будут созданы в рассматриваемом виде и будут использованы хотя бы некоторые из запланированных технических решений и технологий, то эти самолеты будут обладать гораздо большими боевыми возможностями, чем существующие сегодня истребители.

Деление реактивных истребителей на поколения условно и в разных странах воспринимается по-разному. Вслед за Соединенными Штатами на Западе принято, что пятое поколение в настоящее время является последним поколением. К ним относятся американские боевые (истребительные) самолеты Lockheed Martin F-22 Raptor и F-35 Lightning II, российские Су-57 и китайские Chengdu J-20 и Shenyang J-31. Важнейшими их отличительными особенностями являются: пониженная радио- и термолокационная (стелс) заметность, возможность полета на сверхзвуковой скорости без использования форсажных камер (суперкрейсерская), интегрированная цифровая авионика, РЛС с активным электронным сканированием АФАР (Active Electronics Scanned Array), работающая в низкая вероятность обнаружения в режиме LPI (Low Probability of Intercept), управлении вектором тяги двигателей или внутренних камерах вооружения. Не все истребители 5-го поколения обладают всеми вышеперечисленными признаками, но даже некоторых из них достаточно, чтобы отличить их от ранее построенных машин.

«Шестое поколение» — это пока только общая концепция и одновременно лозунг, который должен подчеркнуть, что принадлежащие к нему истребители будут технически совершеннее самолетов 5-го поколения или станут их преемниками. Используемые конкретные технические решения и полученные боевые возможности будут доступны только после утверждения окончательного проекта, а точнее после постройки и испытаний опытного образца хотя бы одного из таких самолетов (систем).

Однако сегодня можно выделить несколько признаков, по которым можно отличить истребители 6-го поколения. Поскольку ни один истребитель 5-го поколения не имел возможности напрямую противостоять противнику того же поколения, рассматриваемые и планируемые технические новшества для истребителей 6-го поколения являются результатом быстрого научно-технического прогресса и запланированных оперативных потребностей, а не реального боевого опыта.

Сенсорная система

Интегрированный комплекс активных и пассивных мультиспектральных датчиков – многофункциональная радиолокационная станция, теле-, тепловизоры и камеры ночного видения, а также детекторы других электромагнитных излучений, возможность получения информации из многих источников, в том числе внешних (по широкополосному каналу обмена данными в режиме реального времени), повысит ситуационную осведомленность пилота и позволит обнаруживать самолеты стелс-класса. Устойчивая к электромагнитным помехам линия обмена данными позволит лучше интегрировать самолет с другими элементами сетецентрического поля боя и координировать совместные задачи (например, с другими самолетами, беспилотными летательными аппаратами, «интеллектуальными» боеприпасами, роями дронов) .

Будут использоваться сети антенн, «встроенных» в обшивку планера, используемые одновременно системами радиолокации и самообороны (радиоэлектронной борьбы), опознавания, навигации, связи и обмена данными. Более того, в кожух могут быть «встроены» даже десятки тысяч различных микродатчиков, измеряющих, например, температуру, давление, скорость, ускорение, напряжение, напряженность электромагнитного поля и их распределение по поверхности планера (умная кожа). .

Раннее видение истребителя Boeing нового поколения FX/NGAD.

Интегрированная авионика

Еще одной важной отличительной чертой истребителей 6-го поколения станет интегрированная еще в большей степени, чем сегодня, передовая авионика с открытой архитектурой, с усовершенствованным человеко-машинным интерфейсом (в случае пилотируемых самолетов). Отдельные компоненты (модули) авионики смогут использовать общие ЭВМ, преобразователи, усилители и другие устройства, более эффективно используя имеющиеся ресурсы (память, время и вычислительную мощность процессоров, электроэнергию). Они должны быть соединены оптоволоконными шинами данных с очень высокой пропускной способностью. Компьютерная система полета на свету также должна быть основана на технологии полета на свете или на беспроводной технологии.

В целях улучшения связи пилота с бортовыми системами будет установлен нашлемный дисплей с использованием техники дополненной или виртуальной реальности (Augmented Reality, AR или Virtual Reality, VR), панорамный сенсорный дисплей и управление жестами и/или голосом. использоваться. Программное обеспечение ЭВМ будет использовать алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ), благодаря которым система задач самолета сможет принимать оптимальное решение в режиме реального времени, будет предоставлять пилоту только самую важную и необходимую в данный момент информацию, а также самостоятельно контролировать сопровождающие БПЛА, беспилотники и «интеллектуальное» вооружение.

Новое оружие

Истребители 6-го поколения получат новые типы и типы вооружения — гиперзвуковые ракеты большой дальности «воздух-воздух» и «воздух-земля», еще более «интеллектуальные» ракеты и управляемые бомбы, рои беспилотников, энергетическое оружие (Оружие направленной энергии, DEW). В последнем случае это лазерные или микроволновые «пушки», способные уничтожить или только вывести из строя («ослепить») цель в зависимости от потребностей.

Размещенные во вращающейся «башне», контейнере или в нескольких местах планера, они могли охватывать всю сферу вокруг самолета, благодаря чему могли уничтожать летящие с разных направлений ракеты. Их преимущества – точность и скорость работы и теоретически неограниченный “боезапас”. Энергетическое оружие, однако, имеет два существенных недостатка — оно требует очень мощного источника энергии и выделяет огромное количество тепла, рассеивание которого представляется одной из самых больших проблем на пути к его оперативному применению.

Помимо «интеллектуального» оружия (крылатые ракеты, реактивные снаряды и управляемые бомбы) все чаще говорят о беспилотных роях. Это небольшие БПЛА, также известные как барражирующие боеприпасы или беспилотники-самоубийцы, которые являются оружием, а не носителем. Рой, состоящий из дюжины, нескольких десятков, а то и нескольких сотен мелких дронов, будет гораздо сложнее уничтожить, чем одиночную ракету или бомбу (а также дешевле) и будет иметь больше шансов поразить цель током. рои дронов и “умное” оружие

Естественным направлением является использование истребителя с такой разветвленной авионикой и системой управления огнем в качестве базового самолета, контролирующего и координирующего действия сопровождающих БПЛА, беспилотников и «интеллектуального» оружия. БПЛА, дроны и ракеты будут перевозиться либо истребителем, либо другой воздушной платформой (например, грузовым самолетом), выступающей в качестве летающего арсенала. В последнем случае самолеты-арсеналы оставались бы вне зоны воздействия средств ПВО противника и производили бы пуски БПЛА, беспилотников и ракет «по команде» с проникающего во вражеское окружение истребителя. Это, в свою очередь, будет отвечать за обнаружение, идентификацию и указание целей и координацию атаки.

Новые типы двигателей

В ближайшей перспективе не предвидится революции в этой области — газотурбинные реактивные двигатели будут по-прежнему оставаться основным источником движения боевых самолетов. Ведь ведутся работы над новыми типами таких движителей. Наиболее близкими реализациями представляются двигатели с изменяемым в полете расходом и степенью сжатия (Variable Cycle Engine, VCE или Adaptive Cycle Engine, ACE), которые позволят получить высокую тягу или уменьшить расход топлива в зависимости от текущих потребностей (полетный государство).

Такой двигатель будет эффективно работать во всем диапазоне скоростей полета – на малых скоростях его характеристики будут аналогичны характеристикам ТРД с высокой степенью двухпоточности, а на высоких скоростях – к ТРД с малой степенью двухпоточности. двухпоточная емкость. Кроме того, тепло, отводимое от энергетического оружия и других электронных систем самолета, может быть использовано для нагрева воздуха в двигателях, что снизит расход топлива и повысит топливную экономичность.

Новые строительные материалы и методы производства

В данном случае речь идет о новых видах композитов, полиамидах, графене, наноматериалах, метаматериалах. Их использование в конструкции и обшивке планера позволяет не только снизить снаряженную массу (что всегда было замыслом конструкторов), но и увеличить ресурс самолета (ввиду огромных затрат на разработку и доводку, только оставшихся на вооружении на многие десятилетия будет экономически оправдано), но и повысить уровень техники снижения заметности (малозаметности).

Также рассматриваются самовосстанавливающиеся конструкции, т.е. самовосполняющие небольшие потери, вызванные, например, осколками. Как и в автомобильной промышленности, промышленные роботы и т.н. коботов или коллаборативных роботов, что значительно снизит себестоимость производства.

Пилотируемый-беспилотный самолет

Мы имеем в виду опционально пилотируемую машину (OPV) или, скорее, необязательный беспилотный летательный аппарат. Обширная авионика, датчики и компьютерная система управления полетом (плюс соответствующее программное обеспечение) позволят исключить пилота из кабины и превратить истребитель 6-го поколения в автономный БПЛА, который будет действовать как самостоятельно, так и в строю с другими БПЛА или пилотируемыми самолетами. (как «верный ведомый»).

Уже во время постройки и принятия на вооружение истребителей 5-го поколения многие специалисты заявляли, что они станут последними боевыми самолетами с пилотом за штурвалом. Однако из-за технических ограничений, правовых норм и этических сомнений сегодня маловероятно, чтобы автономные БПЛА составляли основу оснащения ВВС. Однако в определенных ситуациях или в ходе полномасштабного вооруженного конфликта эти оговорки теряют свою актуальность, в том числе отсюда и идея ОПВ.

Снижение обнаруживаемости

Все указывает на то, что стелс-свойства не потеряют своего значения, хотя и не обязательно должны быть приоритетными. Тем не менее, способность работать в сильно насыщенных зонах с передовыми мерами Anti-Access/Area-Denial (A2/AD) — или, в любом случае, большая вероятность выживания в таких условиях — будет важным активом. Таким образом, аэродинамическая система и форма планера все равно будут вытекать из стремления уменьшить эффективную площадь радиолокационного отражения (Radar Cross-Section, RCS). С этой же целью обшивка самолета будет выполнена из материалов и конструкций, поглощающих электромагнитное излучение (Radar Absorbing Materials, RAM и Radar Absorbing Structure, RAS) и снижающих тепловую сигнатуру (Infrared Topcoat). Вы также можете ожидать внутренние оружейные камеры.

По этой же причине все приборы и датчики (навигационные, прицельные, РЭБ) будут встроены в планер, а не в виде контейнеров, подвешенных под фюзеляжем или крыльями. Для их размещения потребуется их миниатюризация, увеличение планера и/или использование различными устройствами и датчиками общего пула компьютеров, усилителей, электрогенераторов, преобразователей, систем охлаждения, антенн и т.д.

Кибербезопасность и кибератака

Истребители 6-го поколения будут «напичканы» электроникой и зависимы от компьютеров и цифрового потока данных. Поэтому большое значение будет иметь защита авионики от электромагнитных помех и хакерских атак (кибератак). В свою очередь, стремительное развитие средств противовоздушной обороны (радиолокационные станции, ракеты) сделает эффективную систему самообороны (электронной борьбы) еще более важной. По мнению некоторых аналитиков, истребитель 6-го поколения должен иметь возможность вести активную радиоэлектронную борьбу не только в сфере наведения и срыва электромагнитных излучений, но и кибератак на ИТ-сеть противника.

Высокая производительность

Теоретически истребитель 6-го поколения должен уметь обнаруживать и уничтожать цели с такого большого расстояния, чтобы не должно было быть встреч и воздушных боев на ближней дистанции. Однако высокая скорость позволит вам сократить время достижения пункта назначения, а значит, сократить время реакции на возникающие угрозы. Вернее, о гиперзвуковой скорости речи не идет, так как это потребовало бы применения совершенно иных технических решений в области конструкции планера и силовой установки. Большая дальность позволит вам действовать вдали от собственных баз и без поддержки летающих заправщиков, что повысит гибкость использования истребителей, а также ускорит время реакции.

Сверхманевренность

Высокая маневренность, в том числе на сверхзвуковой скорости, повысит вероятность ухода от угроз (зенитных ракет) и шанс занять удобную тактическую позицию в ходе воздушного боя (если он все же имел место). Вероятно, стандартом станут подвижные сопла, позволяющие управлять направлением вектора тяги хотя бы в одной плоскости, и тем самым улучшать маневренные характеристики самолета. Ограничением в этом плане будет сопротивляемость организма пилота перегрузкам (что является еще одним аргументом в пользу ОПВ).

Аэродинамические рули образуют единую саморегулирующуюся систему. Какая поверхность будет наклонена и под каким углом будет решать компьютер управления полетом, выполняющий указания пилота. При этом в случае выхода из строя или повреждения одной или нескольких поверхностей их функции возьмут на себя остальные.

Видение 2016 года истребителя нового поколения FX / NGAD от Boeing.

Многозадачность

Эта функция будет обусловлена ​​потребностями пользователя, а не возможностями самолета как такового. Под этим понятием будет подразумеваться не только возможность атаковать любые цели (воздушные, наземные и морские), но и — и, пожалуй, даже прежде всего — возможность вести разведку, разведку и радиоэлектронную борьбу, собирать и передавать информацию в режиме реального времени, обнаруживать и указание целей для других боевых средств, взаимодействие с другими самолетами, кораблями и боевыми средствами сухопутных войск, а также управление БПЛА, роями дронов и «умным» оружием.

Восприимчивость к модернизации

Авионика и целевое оборудование должны быть модульными, чтобы их можно было легко заменить по мере необходимости и/или для будущих модернизаций. Если предположить быстрый научно-технический прогресс (особенно в электронике) и большой срок службы летательных аппаратов, почти наверняка решения, примененные, скажем, в 2040 году через тридцать лет, устареют, а значит, потребуется их замена на более новые.

Некоторые из описанных выше решений и технологий известны уже много лет и применяются в меньших или больших масштабах (хотя и не обязательно в боевых самолетах). Другие все еще тестируются или находятся в стадии разработки. Можно предположить, что научно-технический прогресс позволит в ближайшем будущем преодолеть существующие или будущие технические ограничения и проблемы. Самой большой задачей станет объединение всех элементов в одну стройную, эффективную, действенную и надежную систему, условно именуемую истребителем 6-го поколения.