קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים

תוכן עניינים:

קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים
קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים

וִידֵאוֹ: קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים

וִידֵאוֹ: קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים
וִידֵאוֹ: Russia's New Stealth Bomber - the Invisible PAK-DA 2024, נוֹבֶמבֶּר
Anonim

במאמר הראשון, שקלנו את האפשרות להתמודד עם מטוסים המצוידים בנשק לייזר תוך שימוש בטקטיקות של שיגורים מסיביים של טילי אוויר-אוויר (VV) ארוכים ובינוניים על מנת להרוות יתר את יכולות נשק הלייזר והמיירטים להדוף. שביתה. למדנו גם כי טייסים צריכים לנסות להתחמק מקרב אוויר צמוד עם מטוס מצויד בנשק לייזר. עם זאת, עם עלייה בכוחם של כלי הנשק הלייזר, תרחיש זה של לוחמה עשוי להתברר כלא יעיל, מה שידרוש חשיבה מחודשת על הופעת מטוסי הקרב על מנת להשיג עליונות אווירית.

תמונה
תמונה

איזו השפעה תהיה למבוא הסדרתי של נשק לייזר על מראה מטוסי הקרב? אחת הדרישות המוצהרות למטוסים מהדור השישי היא טייס אופציונלי, כלומר היכולת להפעיל את המטוס עם או בלי טייס. האפשרות ליצור בינה מלאכותית המסוגלת לקבל החלטות מורכבות בקרב מעוררת הרבה יותר שאלות מהסיכויים ליצירת נשק לייזר, אקדחי מסילה ומטוסים היפרסוניים יחד, אך באשר לתא הטייס, הוא עשוי לעבור שינויים דרמטיים.

1. תא הטייס

הימצאותו של נשק לייזר על האויב תחייב את הטייס להיות מוסתר בתוך גוף המטוס, ללא שימוש במבנים שקופים. ניסוי יתבצע באמצעות טכנולוגיית שריון שקופה

לא אמורות להיות בעיות ביישום טכנולוגיה זו, בהתחשב בכך שלמעשה היא כבר בשימוש על לוחמי משפחת F-35 וככל הנראה תפותח באופן פעיל בעתיד. בנוסף לארה"ב, העבודה על יצירת "שריון שקוף" מתבצעת בבריטניה, ישראל, רוסיה ומדינות נוספות.

תמונה
תמונה

2. אמצעי סיור והכוונה

בשל היעדר תא הטייס השקוף וההסתברות הגבוהה לפגוע במכשירי סיור אופטיים עם נשק לייזר, יהיה עליהם לגבות שוב ושוב, תוך הפרדה לנקודות שונות של הגוף ומתן הגנה בצורה של וילונות במהירות גבוהה נסגר באופן מיידי כאשר קרינת הלייזר פוגעת, או שיטות אחרות להגנה פיזית על אלמנטים אופטיים רגישים

עד שנת 2050, סביר להניח שבסיס אמצעי הסיור יהיה אנטנת מערך רדיו אופטי (ROFAR). הפרטים אודות כל האפשרויות של טכנולוגיה זו עדיין אינן ידועות, אך ייתכן כי הופעתה של ROFAR עלולה לשים קץ לכל הטכנולוגיות הקיימות לצמצום החתימה. אם יש קשיים ב- ROFAR, דגמים מתקדמים של תחנות מכ"ם עם מערכי אנטנות פעילים (מכ"ם עם AFAR) ישמשו במטוסים מבטיחים.

3. הצבת נשק

הצורך להשיג מהירות על -קולית בשיוט, להפחית את הראות ולהגן על כלי נשק מפני פגיעה בנשק לייזר יחייב את מיקומם בתאים הפנימיים

מטוסים מודרניים צפופים במיוחד. הדבר משפיע לרעה על נוחות המודרניזציה שלאחר מכן ומגביל את עומס התחמושת. הדבר בולט במיוחד בדוגמה של לוחמים שנעשו עם מפרצי נשק פנימיים.בקצה השני של ה"סולם "ניתן לשים את המחבל האמריקאי B-52, שבשל עוצמתו המוגזמת והנפח של המבנה עבר מודרניזציה בהצלחה במשך יותר מחצי מאה, וסביר להניח שיחריף משמעותית את חייו עמיתים יקרים במיוחד ולא בולטים. במצב של נשק לייזר, פריסה צפופה במיוחד יכולה להפוך למקור בעיות נוסף, שתדרוש הגדלת גודל מטוס קרב מבטיח.

תמונה
תמונה

4. הגנה נגד לייזר

בניגוד לדעה כי ניתן להגן על עצמך מפני קרינת לייזר בעזרת "כסף" רגיל, כדי להגן מפני קרינה עוצמתית, יהיה עליך להשתמש במעטפת מיוחדת, הכוללת מספר שכבות

לדוגמה, היא יכולה להיות שכבה חיצונית בעלת מוליכות תרמית גבוהה, המסוגלת "למרוח" את ההשפעה התרמית של הלייזר על הגוף, תוך שמירה על תכונותיה בחימום בטמפרטורה גבוהה, ושכבה פנימית המספקת בידוד תרמי של הפנימי כרכים.

יש לזכור כי ציפוי כזה חייב להיות עמיד בפני שנים רבות של פעילות בתנאי אקלים שונים, לעמוד בעומסי יתר הנובעים בטיסה, עומסים תרמיים ומחזורית מחזורית. יצירת הגנה כזו היא משימה מדעית וטכנית מורכבת שתמומש ככל שיגדל כוחם של כלי הלייזר. ניתן להניח שעוביו יהיה בסדר גודל של יותר מסנטימטר או יותר, אשר, בהתחשב בגודל המטוס והצורך בהרכבה, יוסיף מסה לכל מבנה מסגרת המטוס.

תמונה
תמונה

5. נשק לייזר

בהתבסס על קצב הפיתוח של המטוס, ניתן להניח כי בהתאם לגודל המטוס, עד שנת 2050 ניתן להתקין עליו 1-2 לייזרים בהספק של 300-500 קילוואט, עם אפשרות לפלט קרינה במישור התחתון והעליון של המטוס, מה שיאפשר ליישם כמעט מעגל את האזור הפגוע

סביר להניח שאלו יהיו לייזרים של סיבי אינפרא אדום, עם כוח משולב מכמה פולטים. יישום ההנחיה יכלול כיוון במבט הטייס ואלגוריתמים אוטומטיים לבחירת נקודות מטרה פגיעות.

6. מקורות חשמל לנשק לייזר ומערכות משולבות אחרות

סביר להניח כי אספקת הלייזרים עם חשמל תסופק על ידי הסרת אנרגיה מפירים הסיבוב של מנועי טורבינת גז

כשלעצמה הטכנולוגיה של הסטת חלק מהעוצמה מיושמת במטוס ההמראה והנחיתה האנכי F-35B כדי להבטיח את פעולת מאוורר ההרמה. כפי שהוזכר במאמר הקודם, על פי תכנית זו ניתן לבנות גרסה של ה- F-35 עם נשק לייזר. צמצום הטווח ויכולת הנשיאה במקרה זה מתוגמלים על ידי היכולות יוצאות הדופן הניתנות לנוכחות כלי נשק לייזר על הסיפון.

תמונה
תמונה

כחלק מתוכנית ASuMED בגרמניה, נוצר אב טיפוס של מנוע מטוס סינכרוני מוליך -על מלא, בהספק של 1 מגה -ואט עם צפיפות הספק של 20 קילוואט לקילוגרם. אם לוקחים בחשבון את הפיכות של מכונות חשמליות סינכרוניות, על בסיס טכנולוגיה זו, ניתן ליצור גנרטורים חשמליים קומפקטיים להפעלת נשק לייזר במידות מינימליות ויעילות גבוהה.

תמונה
תמונה

7. משקל ומידות

הצורך להתקין נשק לייזר, מחוללי כוח עבורם, נוכחותם של מפרצי נשק גדולים וציפוי אנטי לייזר מסיבי יובילו להגדלת גודל ומשקל ההמראה של מטוסי קרב מבטיחים

באופן כללי, אי אפשר שלא להבחין במגמה הנוכחית של הגדלת גודל ומסה של מטוסי קרב. לדוגמא, המסה של ה- F-35 היא אחת וחצי מהמסה של קודמו, ה- F-16, מצב דומה קיים עם לוחמי F-15 ו- F-22. ניתן להניח שמשקל ההמראה של לוחם רב תכליתי מבטיח בשנת 2050 יכול להיות בין 50 ל -100 טון, וזה דומה לזה של מיירט הסיור Tu-128, הפרויקט הלא ממומש של מיירט 7.01 רב תכליתי לטווח ארוך או מחבל הטילים Tu-22M3.עלייה במסה ובגודל של מטוסי קרב מבטיחים תוביל לירידה ביכולת התמרון שלהם. עם זאת, בהתחשב בנוכחות כלי נשק בלייזר וטילים מתמרנים ביותר, לא תהיה עוד חשיבות משמעותית לתמרון של מטוסי קרב מבטיחים.

קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים
קונספט כלי טיס קרבי 2050 ונשק המבוסס על עקרונות פיזיקה חדשים

8. מנועים

סביר מאוד שהמטוס המבטיח יהיה דו-מנועי. כל הדחף של המנועים חייב להבטיח טיסה במהירות קולית ללא שימוש במבער לאחר

במצב המראה כוח להפעלת נשק לייזר, מאפייני הטיסה של המטוס יפחתו. עד שנת 2050 יתכן כי בעיות טכניות ייפתרו ומנועי סילון פועם (PUVRD) או מנועי פיצוץ סיבוביים יתחילו להתקין על מטוסים. יתכן כי על סוגים מסוימים של מנועי מטוסים מבטיחים לא ניתן יהיה ליישם הסעת כוח ישירה להפעלת נשק לייזר, שתדרוש התקנת גנרטור נפרד עם מנוע טורבינת גז קומפקטית למטרה זו.

תמונה
תמונה

מדי פעם, יש מידע על יישום המטוסים מהדור השישי של אפשרות טיסה במהירות היפר -קולית. כמובן, בתחילת שנת 2050 ניתן ליישם מטוסים היפר -קוניים, אך נכון לעכשיו כל הפרויקטים של מפציצים מבטיחים מבוצעים בגרסה תת -קולית, לא כל המדינות מצליחות ליישם אפילו טיסת שיוט יציבה של מטוסי קרב במהירות על -קולית, והכל פרויקטים של מטוסים היפר -קוליים סובלים מקשיים טכניים משמעותיים. לכן, למרות שמטוסים היפר -קוליים לא פותחו כראוי אפילו בצורה של טילים וראשי נפץ חד פעמיים, קשה לדבר על מהירות טיסה היפר -קולית למטוסי קרב מאוישים מבטיחים.

9. תכנית אווירודינמית

פריסת מטוס קרב מבטיח תייעל על פי הצורך בהתקנת הגנה נגד לייזר ושמירה על מהירות קולית גבוהה. אם, בתחילת שנת 2050, יושגו הצלחות ביצירת מטוסים היפרסוניים, אז זה יהיה הגורם הקובע בבחירת פריסת המטוס.

תמונה
תמונה

בהתבסס על המגמות הקיימות, אנו יכולים להניח את דחיית הזנב האנכי, היעדר הזנב האופקי הקדמי (PGO). כרגע הדבר קשור בעיקר ליישום טכנולוגיות התגנבות, אך בעתיד הגורם המגדיר עשוי להיות הגנה מפני עומסים תרמיים הנובעים ממהירות טיסה גבוהה והקרנה באמצעות נשק לייזר.

10. חימוש

בדומה לחימוש של ספינות מלחמה, החימוש של מערכות מטוסים מבטיחות יכלול מערכות הגנה והתקפה. טילי V-V היפרסוניים המצוידים בהגנה אנטי לייזר ישמשו כנשק התקפי להביס מטוסי אויב בטווחים ארוכים ובינוניים. אם לא ניתן להגן על מכ"ם הטיל מהגורמים המזיקים של קרינת הלייזר, הרי שהטיל יונחה על ידי המוביל דרך ערוץ רדיו מוגן או לאורך "מסלול לייזר".

אנטי טילים בתמרון גבוה מאוד ישמשו כנשק הגנתי. הם יכולים לשמש גם בלחימה אווירית צמודה נגד מטוסי אויב. באופן דומה, נשק לייזר ישמש - כעדיפות כדי להביס טילים אויביים תוקפים, או להשמיד מטוסי אויב מטווח קרוב.

בתחילת שנת 2050 עשויה להתעורר השאלה להצטייד במתחמי תעופה בסוג נשק אחר המבוסס על עקרונות פיזיים חדשים - אקדח מסילה (RP). נכון לעכשיו, תותחי מסילות נחשבים כמרכיב בחימוש של ספינות שטח. בתחילה תוכנן כי הם יהיו חמושים עם המשחתות האמריקאיות האחרונות מסוג זומוולט, אך הקשיים הטכניים שהתעוררו דחו את החדרת נשק זה.עם זאת, תותחי מסילות נבדקים באופן פעיל במדינות רבות בעולם, כולל ארצות הברית, טורקיה וסין. ביוני 2019 נבדק בהצלחה אקדח הרכבת EMRG, המפותח לטובת הצי האמריקאי. בעתיד הקרוב, מתוכנן לערוך בדיקות ישירות על ספינות הצי האמריקאי.

תמונה
תמונה

בניגוד לספינות הדורשות קליבר גדול של 155 מ"מ וטווח ירי של כ-400-500 קילומטרים, על מטוסי קרב ניתן להפחית את קליבר של אקדח מסילה באופן משמעותי ולהסתכם בכ-30-40 מ"מ. הירי צריך להתבצע באמצעות קליעים המונחים על ידי טכנולוגיית "שביל הלייזר" במרחק של כ-100-200 ק"מ. כלי נשק כאלה יאפשרו לפגוע במטוסי אויב המוגנים בנשק לייזר, שכן המהירות הגבוהה וגודלו הקטן של קליע אקדח המסילה יקשו על גילוי והשמדתו. נוכחותה של מערכת בקרה בקליעה עבור ה- RP אינה נובעת מהצורך להביס מטרות בעלות תמרון גבוה, אלא מהצורך לפצות על סטיית ציר ה- RP במהלך הירי, לפצות על תנאי האטמוספירה ועל האפשרות לשנות מסלול המטרה בטווח של כ 5-15 מעלות.

ניתן למקם את אקדח המסילה לאורך ציר המטוס כדי להשיג את האורך המרבי של החלק המאיץ של הקנה. נשאלת שאלה נפרדת בנוגע למכשירי אחסון האנרגיה לנשק שכזה, שכן גם הספק של גנרטורים של 1-2 מגוואט המספקים כוח לנשק הלייזר סביר להניח שלא יספיק להנעת אקדח המסילה. יש להבין כי אקדח מסילה מורכב יותר מבחינה טכנולוגית, אפילו בהשוואה לנשק לייזר. אם הופעת ה- RP על ספינות היא כמעט מעבר לכל ספק, אז ההתאמה שלו לנשאות מטוסים יכולה להיות קשה למדי.

עתיד קרוב

אם כבר מדברים על מטוסי קרב של העתיד, אי אפשר שלא להזכיר שני פרויקטים מבטיחים. קודם כל, זהו המחבל האסטרטגי האמריקאי המבטיח B-21 ריידר. קודמו, מפציץ B-2, המפותח בחשאיות מוחלטת, הביא את שיא אזור הפיזור האפקטיבי (EPR) למכונה כה ענקית לעולם התעופה. יתכן כי ה- B-21, שפותח להחליף אותו, יכיל גם כמה פתרונות פורצי דרך. לדוגמה, הוא יכול להיות מצויד בנשק לייזר הגנתי וביכולת להשמיד מטוסי אויב באמצעות מכ ם מוטס חזק עם AFAR וטילי V-V ארוכי טווח. אם יכולות אלו ימומשו, ה- B-21 ריידר יהיה קרוב מבחינה רעיונית למראה מטוס הקרב המבטיח שנדון במאמר זה (LO הגנתי, עומס תחמושת גדול).

תמונה
תמונה

ברוסיה נדונה מעת לעת בהתפתחותו של יורשו האידיאולוגי של ה- MiG -31 - מתחם מטוסים ליירוט לטווח ארוך (PAK DP). המכונה הלא קיימת באינטרנט נקראה MiG-41. נכון לעכשיו, הופעת ה- PAK DP לא נוצרה סופית. ההנחה היא שמדובר במכונה כבדה עם מהירות טיסה של מעל 3500 קמ"ש וטווח טיסה של כ -7000 ק"מ. על פי מקורות אחרים, המהירות המרבית יכולה להיות 4-4.5 מ ', כלומר 5000-5500 קמ"ש. בהחלט ייתכן כי בהתחשב בעיתוי הצפוי של פיתוח ה- PAK DP - 2025-2030, העיצוב שלו יביא בחשבון את האיומים הפוטנציאליים הנשקפים מנשק לייזר המופעל על מטוסי אויב.

תמונה
תמונה

מסקנות

חיזוי הופעתו של מתחם תעופה קרבי במשך זמן כה ארוך הוא די קשה. האם בשנת 1920 ניתן לחזות באופן מהימן את הופעת ה- MiG-15 או MiG-17 על סמך המראה של דו-מטוסים מעץ? מהם מנועי סילון, מכ מים, נשק מודרך? רק בורג, מקלע, משקפת! או לחזות בשנת 1945 את הופעתן של מכונות MiG-25 / F-15 שהופיעו לאחר כ -30 שנה?

מורכבות התחזית קשורה הן בסיכונים הטכניים הגבוהים הנלווים לפיתוח טכנולוגיות חדשות מהותיות, כגון נשק לייזר, אקדח מסילה או מנוע פיצוץ, והן עם המראה הבלתי צפוי של טכנולוגיות חדשות לחלוטין שיכולות לשנות את המראה באופן קיצוני. של מערכות תעופה מבטיחות.

המראה המשוער של מתחם התעופה הקרבית לשנת 2050 נוצר על בסיס החדרת היכולות של הטכנולוגיות הקיימות הנמצאות בשלב הראשון של התפתחותן.

הגורם הקובע במידה רבה את הופעת מתחם התעופה המבטיח של שנת 2050 הוא פיתוח נשק לייזר. השרשרת הלוגית בהיווצרות הופעתו של מתחם תעופה מבטיח מתבררת בערך כדלקמן:

-הופעת לייזרים של 100-300 כ ס על לוחמי הדור החמישי הקיימים, בשילוב עם טילים קטנים נגד טילים מסוג CUDA (2025-2035);

- אימון ו / או קרבות אוויר אמיתיים של מטוסים המצוידים במטוסים;

-בלתי נמנע של BVB כתוצאה ממלאי התחמושת הקטנים של מטוסי הדור החמישי בשילוב יירוט יעיל של טילי V-V LO וטילים;

- סבירות גבוהה לתבוסה הדדית של מטוסי ה- LO ב- BVB;

- הצורך להגן על הטייס בתא טייס סגור ומיותרת חיישנים;

- הצורך בהגנה אנטי לייזר על כלי טיס ונשק;

- הצורך להגדיל את התחמושת;

- גידול בגודל ובמשקל המטוס.

כמו בכל עימות בין "חרב ומגן", המראה של מטוסי קרב מבטיחים ייקבע על ידי פיתוח מתקדם של כלי נשק לייזר, או אמצעי הגנה נגדם. במידה ויכולות נשק הלייזר יעלו על יכולות אמצעי ההגנה נגדן (ציפויים, ציפוי), הופעת מטוסי הקרב המבטיחים תשתנה לזה שנדון במאמר זה. בגרסה ההפוכה, הופעתם של מטוסי קרב מבטיחים תהיה קרובה יותר למושגים הקיימים של מטוסים קומפקטיים ותמרוניים יחסית.

מוּמלָץ: