Concepto de avión de combate 2050 año y armas basadas en nuevos principios físicos

В primer material consideramos la posibilidad de contrarrestar aviones equipados con un láser armasutilizando tácticas de lanzamiento masivo de misiles aire-aire (V-B) de largo y mediano alcance para sobresaturar las capacidades de las armas láser y los antimisiles para repeler el impacto. También descubrimos que los pilotos deberían intentar evadir el combate aéreo cercano con un avión equipado con armas láser. Sin embargo, con un aumento en el poder de las armas láser, este escenario de guerra puede ser ineficaz, lo que requerirá un replanteamiento de la apariencia de los aviones militares para obtener la supremacía aérea.




¿Qué efecto tendrá la introducción en serie de las armas láser en la apariencia de los aviones de combate? Uno de los requisitos establecidos para los aviones de sexta generación es la maniobrabilidad opcional, es decir, la capacidad de operar un avión con o sin piloto. La posibilidad de crear inteligencia artificial capaz de tomar decisiones complejas en la batalla plantea muchas más preguntas que las perspectivas de crear armas láser, cañones de riel y aviones hipersónicos combinados, pero en cuanto a la cabina, es probable que experimente cambios drásticos.

1 Carlinga


La presencia de armas láser en el enemigo requerirá que escondas al piloto dentro del cuerpo del avión, sin el uso de estructuras transparentes. El pilotaje se llevará a cabo utilizando tecnología de armadura transparente.

No debería haber ningún problema con la implementación de esta tecnología, dado que de hecho ya se está utilizando en los luchadores de la familia F-35 y, aparentemente, se desarrollará activamente en el futuro. Además de los Estados Unidos, se está trabajando en la creación de una "armadura transparente" en el Reino Unido, Israel, Rusia y otros países.


Casco Pilot F-35


2 Reconocimiento y orientación


Debido a la falta de una cabina transparente y a la alta probabilidad de daños a los equipos de reconocimiento óptico por armas láser, deberán respaldarse de forma redundante, separarse en diferentes puntos del casco y proporcionarse protección en forma de cortinas de alta velocidad que se cierren instantáneamente cuando ingrese la radiación láser u otros medios de protección física de la óptica sensible.

La base de la inteligencia por año 2050, muy probablemente, será una antena de matriz en fase radioóptica (ROFAR). Si bien se desconocen los detalles sobre todas las posibilidades de esta tecnología, es posible que la posible aparición de ROFAR ponga fin a todas las tecnologías existentes para reducir la visibilidad. Si surgen dificultades con ROFAR, se utilizarán aviones avanzados con conjuntos de antenas en fase activa (radar con AFAR) en aeronaves prometedoras.

3 Armado


La necesidad de lograr una velocidad supersónica de crucero, reducir la visibilidad y proteger las armas de ser golpeadas por armas láser requerirá su colocación en los compartimentos internos.

Los aviones modernos tienen un diseño excepcionalmente ajustado. Esto afecta negativamente la conveniencia de su posterior modernización y limita las municiones. Esto es especialmente notable en el ejemplo de los luchadores hechos con compartimentos internos de armas. En el otro extremo de la "escala", puede colocar el bombardero estadounidense B-52, que, debido a su exceso de fuerza y ​​volumen de construcción, se ha actualizado con éxito durante más de medio siglo y es probable que sobreviva a sus costosos hermanos sigilosos. En la situación con armas láser, un diseño superdenso puede convertirse en una fuente adicional de problemas, lo que requerirá un aumento en el tamaño de un avión de combate prometedor.


Compartimentos internos de armas de luchadores modernos multifuncionales


4 Protección anti-láser



Contrariamente a la creencia de que es posible protegerse de la radiación láser con un pez plateado habitual, para protegerse contra la radiación poderosa necesitará usar una carcasa especial que incluya varias capas.

Por ejemplo, puede ser una capa externa con alta conductividad térmica, capaz de "manchar" el efecto térmico del láser a lo largo del cuerpo, al tiempo que conserva sus propiedades durante el calentamiento a alta temperatura, y una capa interna que proporciona aislamiento térmico de los volúmenes internos.

Debe tenerse en cuenta que dicho recubrimiento debe ser resistente al funcionamiento a largo plazo en diversas condiciones climáticas, para soportar sobrecargas que surgen en vuelo, cargas cíclicas térmicas y de vibración. La creación de dicha protección es una tarea científica y técnica compleja que se actualizará a medida que aumente el poder de las armas láser. Se puede suponer que su grosor será del orden de más de un centímetro, lo que, teniendo en cuenta el tamaño de la aeronave y la necesidad de su fijación, agregará masa a toda la estructura de la célula.


La mala cobertura puede crear muchos problemas al operar una aeronave


5 Arma láser


Según la tasa de desarrollo de la LO, se puede suponer que, dependiendo del tamaño de la aeronave, la potencia del láser 2050-1 de 2-300 kW se puede instalar en ella por el año 500, con la posibilidad de emitir radiación en el plano inferior y superior de la aeronave, lo que permitirá casi circular área afectada

Lo más probable es que sean láseres de fibra infrarroja, con una combinación de potencia de varios emisores. La implementación de la orientación incluirá apuntar con la mirada del piloto y algoritmos automatizados para seleccionar puntos vulnerables del objetivo.

6 Fuentes de alimentación para armas láser y otros sistemas a bordo.


Lo más probable es que el suministro de láser con energía eléctrica se garantice mediante la eliminación de energía de los ejes de rotación de los motores de turbina de gas.

En sí mismo, la tecnología para la extracción de potencia parcial se implementa en el caza vertical de despegue y aterrizaje F-35B para garantizar el funcionamiento del ventilador de elevación. Como se mencionó en el anterior статье, es así como se puede construir la versión F-35 con armas láser. La reducción en el alcance y la capacidad de carga en este caso se compensa con las capacidades excepcionales proporcionadas por la presencia de armas láser a bordo.


Motor F-35B con toma de fuerza para ventilador de elevación


Como parte del programa ASuMED, Alemania ha creado un prototipo de un motor de avión síncrono totalmente superconductor con una salida de megavatios 1 y una densidad de potencia de kilovatios 20 por kilogramo. Considerando la reversibilidad de las máquinas eléctricas síncronas, se pueden crear generadores eléctricos compactos sobre la base de esta tecnología para alimentar armas láser con dimensiones mínimas y alta eficiencia.


Motor prototipo de aeronave síncrona superconductora


7 Características de peso y talla


La necesidad de instalar armas láser, generadores de energía para ello, la presencia de compartimentos de armas de gran tamaño y un recubrimiento antideslizante masivo conducirán a un aumento en el tamaño y la masa de despegue de los aviones de combate prometedores.

En general, uno no puede dejar de notar la tendencia actual de aumentar el tamaño y la masa de los aviones de combate. Por ejemplo, la masa del F-35 es una vez y media la masa de su predecesor F-16, existe una situación similar con los luchadores F-15 y F-22. Se puede suponer que la masa de despegue del prometedor caza multifuncional 2050 del año puede variar de 50 a 100 toneladas, que es comparable a la del interceptor de bombardeo Tu-128, el proyecto interceptor de largo alcance multipropósito MiG-7.01 no realizado o el bombardero-bombardero Tu-22XX. Un aumento en la masa y el tamaño de los aviones de combate prometedores conducirá a una disminución en su maniobrabilidad. Sin embargo, teniendo en cuenta la presencia de armas láser y misiles antibalas altamente maniobrables, la propia maniobrabilidad de los aviones de combate prometedores ya no será significativa.

Concepto de avión de combate 2050 año y armas basadas en nuevos principios físicos

Interceptor Tu-128, proyecto del interceptor multifuncional de largo alcance MiG-7.01, bombardero de misiles Tu-22М3


8 Motores


Con alta probabilidad, se puede argumentar que el avión prometedor será bimotor. El empuje total de los motores debe proporcionar vuelo a velocidad supersónica sin el uso de postquemador.

En el modo de toma de fuerza para accionar un arma láser, las características de vuelo de la aeronave disminuirán. Por 2050, los problemas técnicos probablemente se resolverán y los motores de chorro de aire pulsado (PuVRD) o los motores de detonación rotacional se colocarán en los aviones. Es posible que en algunos tipos de motores de aviones prometedores no sea posible realizar una toma de fuerza directa para accionar armas láser, lo que requerirá la instalación de un generador separado con un motor de turbina de gas compacto para este propósito.



De vez en cuando, surge información sobre la implementación de la posibilidad de volar a velocidades hipersónicas en aviones de sexta generación. Por supuesto, a comienzos del 2050 del año, se pueden implementar aviones hipersónicos, pero actualmente todos los proyectos de bombarderos prometedores se ejecutan en una versión subsónica, no todos los países logran implementar incluso vuelos de crucero estables de aviones de combate a velocidades supersónicas, y todos los proyectos de aviones hipersónicos. Dificultades técnicas significativas. Por lo tanto, si bien los aviones hipersónicos realmente no se han resuelto incluso en forma de misiles y ojivas desechables, es difícil hablar sobre velocidades de vuelo hipersónicas para aviones de combate tripulados prometedores.

9 Diseño aerodinámico


El diseño de un avión de combate prometedor se optimizará en función de la necesidad de instalar una protección anti-láser y mantener una alta velocidad supersónica de crucero. En el caso de que a la vuelta de los años 2050 se logre el éxito en la creación de aviones hipersónicos, este será un factor determinante para elegir el diseño del avión.



Con base en las tendencias existentes, podemos asumir el rechazo del plumaje vertical, la ausencia de plumaje horizontal frontal (PGO). Por el momento, esto se asocia principalmente con la implementación de tecnologías sigilosas, pero en el futuro, la protección contra las cargas térmicas resultantes de la alta velocidad de vuelo e irradiación con armas láser puede convertirse en un factor determinante.

10. Armamento


Al igual que el armamento de los buques de guerra, el armamento de los sistemas de aviones prometedores incluirá sistemas defensivos y ofensivos. Como arma ofensiva, para destruir aviones enemigos a largo y medio alcance, se utilizarán misiles hipersónicos B-B equipados con protección anti-láser. Si no es posible proteger el radar del misil de los factores dañinos de la radiación láser, el portador guiará los misiles a través de un canal de radio seguro o a lo largo del "camino del láser".

Como armas defensivas, se utilizarán antimisiles altamente maniobrables de pequeño tamaño. También se pueden usar en combate aéreo cercano contra aviones enemigos. Las armas láser se utilizarán de manera similar: prioridad para golpear misiles de ataque enemigos o para golpear aviones enemigos a corta distancia.

A la vuelta del 2050, puede surgir la cuestión de equipar los sistemas de aeronaves con otro tipo de arma basada en nuevos principios físicos: un cañón de riel (RP). Actualmente, los cañones de riel se consideran un elemento de armamento de buques de superficie. Originalmente se planeó que estarían armados con los últimos destructores estadounidenses como Zumwalt, pero las dificultades técnicas que surgieron retrasaron la introducción de estas armas. Sin embargo, las pruebas de cañones de rieles se realizan activamente en muchos países del mundo, incluidos los EE. UU., Turquía y China. En junio del 2019, se probó con éxito el cañón de riel EMRG desarrollado en interés de la Marina de los EE. UU. En un futuro cercano, está previsto realizar pruebas directamente en los barcos de la Marina de los EE. UU.


Pistola de riel EMRG


A diferencia de las naves que requieren un gran calibre 155 mm y un rango de disparo del orden de 400-500 kilómetros, en los aviones de combate el calibre del cañón de riel puede reducirse significativamente y llegar a aproximadamente 30-40 mm. El disparo debe llevarse a cabo mediante proyectiles controlados por la tecnología de "trayectoria láser" en un rango de aproximadamente 100-200 km. Tal arma permitirá golpear aviones enemigos protegidos por armas láser, ya que la alta velocidad y el pequeño tamaño de la carcasa del cañón de riel harán que sea difícil detectarlo y destruirlo. La presencia del sistema de control en el proyectil para RP no se debe a la necesidad de derrotar objetivos altamente maniobrables, sino a la necesidad de compensar la desviación del eje RP al disparar, para compensar las condiciones atmosféricas y la posibilidad de cambiar el curso del objetivo dentro del orden de los grados 5-15.

El cañón de riel se puede colocar a lo largo del eje del avión, para obtener la longitud máxima de la sección de refuerzo del cañón. Una pregunta separada surge con respecto al almacenamiento de energía para tales armas, ya que incluso el poder de los generadores 1-2 MW que proporcionan energía a las armas láser probablemente no sea suficiente para alimentar el cañón del riel. Debe comprender que la pistola de riel es tecnológicamente más compleja, incluso en comparación con las armas láser. Si la aparición de RP en los barcos está casi fuera de toda duda, entonces su adaptación para portaaviones puede ser bastante complicada.

Futuro cercano


Hablando sobre el avión de combate del futuro, uno no puede dejar de mencionar dos proyectos prometedores. En primer lugar, es un bombardero estratégico estadounidense prometedor B-21 Raider. Su predecesor, el bombardero B-2, que se está desarrollando en completo secreto, trajo al mundo de la aviación un área récord de baja dispersión efectiva (EPR) para una máquina tan grande. Es posible que el B-21 que se está desarrollando para reemplazarlo también contenga soluciones innovadoras. Por ejemplo, puede equiparse con armas láser defensivas y la capacidad de destruir aviones enemigos usando un potente radar en el aire con misiles AFAR y V-V de largo alcance. Si se realizan estas capacidades, el B-21 Raider estará conceptualmente cerca de la aparición de un avión de combate prometedor, discutido en este artículo (avión defensivo, munición grande).


B-21 Raider


En Rusia, el desarrollo del sucesor ideológico del MiG-31, un prometedor complejo de aviones de interceptación de largo alcance (PAK DP), se debate periódicamente en Rusia. El automóvil inexistente en Internet se llama MiG-41. Por el momento, la aparición de PAK DP no se forma finalmente. Se supone que este será un vehículo pesado con una velocidad de vuelo superior a 3500 km / hy un rango de vuelo del orden de 7000 km. Según otras fuentes, la velocidad máxima puede ser 4-4,5 M, es decir, 5000-5500 km / h. Es posible que, teniendo en cuenta el tiempo de desarrollo previsto para los años PAK DP - 2025-2030, su diseño tenga en cuenta las posibles amenazas que emanan de las armas láser desplegadas en los aviones enemigos.


Uno de los muchos conceptos de PAK DA


Hallazgos


Predecir la aparición de un complejo de aviación de combate durante tanto tiempo es bastante difícil. ¿Es posible en 1920 predecir de manera confiable la apariencia del MiG-15 o MiG-17 basándose en la apariencia de los biplanos de madera? ¿Qué son los motores a reacción, radares, armas guiadas? ¡Solo un tornillo, una ametralladora, binoculares! ¿O para predecir en el año 1945 la aparición de máquinas MiG-30 / F-25 que aparecieron después de unos años 15?

La complejidad de la predicción se asocia tanto con altos riesgos técnicos que acompañan el desarrollo de tecnologías fundamentalmente nuevas, como un arma láser, un cañón de riel o un motor de detonación, como con la aparición impredecible de tecnologías completamente nuevas que pueden cambiar radicalmente la cara de los prometedores sistemas de aviación.

La supuesta aparición del complejo de aviación de combate 2050 del año se forma sobre la base de extrapolar las capacidades de las tecnologías existentes que se encuentran actualmente en la etapa inicial de su desarrollo.

Un factor que determina en gran medida la apariencia del prometedor complejo de aviación del 2050 del año es el desarrollo de armas láser. La cadena lógica en la formación de la apariencia de un complejo de aviación prometedor es aproximadamente la siguiente:
- el advenimiento de los láseres 100-300 kW en los cazas de quinta generación existentes, en combinación con misiles de tipo CUDA de pequeño tamaño (años 2025-2035);
- entrenamiento y / o batallas aéreas reales de aeronaves equipadas con aeronaves;
- la inevitabilidad del BVB como consecuencia de la pequeña munición de los aviones de quinta generación en combinación con la interceptación efectiva de misiles y antimisiles V-V LO;
- alta probabilidad de derrota mutua de la aeronave LO en el BVB;
- la necesidad de refugio en una cabina cerrada y redundancia de sensores;
- la necesidad de protección anti-láser de aviones y armas;
- la necesidad de aumentar las municiones;
- el crecimiento de dimensiones y masa de la aeronave.

Como en cualquier confrontación de "espada y escudo", la aparición de aviones de combate prometedores estará determinada por el rápido desarrollo de armas láser o medios de defensa contra ellos. En el caso de que las capacidades de las armas láser superen las capacidades de las defensas contra él (revestimientos, piel), la apariencia de aviones de combate prometedores cambiará a lo considerado en este artículo. En la versión opuesta, la aparición de aviones de combate prometedores estará más cerca de los conceptos existentes con respecto a los aviones relativamente compactos y maniobrables.
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