En el primer article, vam considerar la possibilitat de contrarestar avions equipats amb armes làser mitjançant la tàctica de llançaments massius de míssils aire-aire (VV) de llarg i mitjà abast per sobresaturar les capacitats de les armes làser i els interceptors per repel·lir una vaga. També vam saber que els pilots havien d’intentar esquivar el combat aeri amb un avió equipat amb armes làser. No obstant això, amb un augment de la potència de les armes làser, aquest escenari bèl·lic pot resultar ineficaç, cosa que requerirà un replantejament de l'aparició dels avions de combat per tal de guanyar superioritat aèria.
Quin impacte tindrà la introducció en sèrie d’armes làser en l’aparició d’avions de combat? Un dels requisits indicats per a aeronaus de sisena generació és el pilotatge opcional, és a dir, la capacitat de manejar l'avió amb o sense pilot. La possibilitat de crear intel·ligència artificial capaç de prendre decisions complexes en la batalla planteja moltes més preguntes que les perspectives de crear armes làser, armes ferroviàries i avions hipersònics combinats, però pel que fa a la cabina, és probable que experimenti canvis dramàtics.
1. Cabina
La presència d'una arma làser sobre l'enemic requerirà que el pilot estigui amagat dins del cos de l'avió, sense l'ús d'estructures transparents. El pilotatge es durà a terme mitjançant tecnologia blindada transparent
No hauria d’haver cap problema amb la implementació d’aquesta tecnologia, atès que, de fet, ja s’està utilitzant als combatents de la família F-35 i, pel que sembla, es desenvoluparà activament en el futur. A més dels Estats Units, s’està treballant en la creació d’una “armadura transparent” al Regne Unit, Israel, Rússia i altres països.
2. Mitjans de reconeixement i orientació
A causa de la manca d'una cabina transparent i de l'alta probabilitat de colpejar dispositius de reconeixement òptic amb armes làser, caldrà fer còpies de seguretat repetides, separant-se als diferents punts del casc i proporcionant protecció en forma de cortines d'alta velocitat que es tanquen instantàniament quan impacta la radiació làser o altres mètodes de protecció física d'elements òptics sensibles
El 2050, la base dels mitjans de reconeixement probablement serà una antena de matriu per fases radioòptica (ROFAR). Encara no es coneixen els detalls sobre totes les possibilitats d’aquesta tecnologia, però és possible que l’aparició potencial de ROFAR posi fi a totes les tecnologies existents per reduir la signatura. Si hi ha dificultats amb el ROFAR, s’utilitzaran models avançats d’estacions de radar amb matrius d’antenes per fases actives (radar amb AFAR) en avions prometedors.
3. Col·locació d’armes
La necessitat d’aconseguir una velocitat supersònica de creuer, reduir la visibilitat i protegir les armes contra l’impacte de les armes làser requerirà la seva col·locació als compartiments interns
Els avions moderns són excepcionalment densos. Això afecta negativament la comoditat de la seva posterior modernització i limita la càrrega de munició. Això es nota especialment en l'exemple dels combatents fets amb badies internes d'armes. A l'altre extrem de la "escala" podeu posar el bombarder americà B-52, que, a causa de la força i el volum excessius de l'estructura, s'ha modernitzat amb èxit durant més de mig segle i, probablement, perdurarà significativament el seu homòlegs súper cars i discrets. En una situació amb armes làser, un disseny ultra dens pot convertir-se en una font addicional de problemes, que requerirà un augment de la mida d'un avió de combat prometedor.
4. Protecció anti-làser
Al contrari de l'opinió que és possible protegir-se de la radiació làser amb una "plata" ordinària, per protegir-se de la radiació potent, haureu d'utilitzar una carcassa especial, que inclou diverses capes
Per exemple, pot ser una capa exterior amb una alta conductivitat tèrmica, capaç de "embrutar" l'efecte tèrmic del làser sobre el cos, mentre que conserva les seves propietats sota escalfament a alta temperatura, i una capa interna que proporciona aïllament tèrmic de l'interior volums.
Cal tenir en compte que aquest recobriment ha de ser resistent a molts anys de funcionament en diverses condicions climàtiques, suportar sobrecàrregues derivades de vol, càrregues tèrmiques i vibracions. La creació d’aquesta protecció és una tasca científica i tècnica complexa que s’actualitzarà a mesura que creixi el poder de les armes làser. Es pot suposar que el seu gruix serà de l'ordre o més d'un centímetre, cosa que, tenint en compte la mida de l'avió i la necessitat de muntar-lo, afegirà massa a tota l'estructura de la cèl·lula.
5. Armes làser
Basant-se en la velocitat de desenvolupament de l'avió, es pot suposar que, segons la mida de l'avió, el 2050 es poden instal·lar 1-2 làsers amb una potència de 300-500 kW, amb la possibilitat de sortir radiació al pla inferior i superior de l'avió, que permetrà implementar una zona gairebé circular
El més probable és que siguin làsers de fibra infraroja, amb potència combinada de diversos emissors. La implementació de guies inclourà l'objectiu amb la mirada del pilot i algoritmes automatitzats per seleccionar punts objectiu vulnerables.
6. Fonts d’electricitat per a armes làser i altres sistemes a bord
El subministrament de làsers amb electricitat probablement serà proporcionat per l'eliminació d'energia dels eixos de rotació dels motors de turbina de gas
Per si mateixa, la tecnologia de desviació de part de la potència s’implementa en el combat d’aterratge i aterratge vertical F-35B per garantir el funcionament del ventilador elevador. Com es va esmentar a l'article anterior, és segons aquest esquema que es pot construir una variant del F-35 amb armes làser. Reduir l’abast i la capacitat de càrrega en aquest cas es compensa amb les capacitats excepcionals que proporciona la presència d’armes làser a bord.
Com a part del programa ASuMED a Alemanya, s’ha creat un prototip de motor d’avió síncron totalment superconductor, amb una capacitat d’1 megawatt amb una densitat de potència de 20 quilowatts per quilogram. Tenint en compte la reversibilitat de les màquines elèctriques síncrones, sobre la base d'aquesta tecnologia, es poden crear generadors elèctrics compactes per alimentar armes làser amb dimensions mínimes i alta eficiència.
7. Pes i dimensions
La necessitat d’instal·lar-hi armes làser, generadors d’energia, la presència de grans badies d’armes i un revestiment anti-làser massiu provocarà un augment de la mida i el pes de l’enlairament dels avions de combat prometedors
En general, no es pot deixar de notar la tendència actual d’augmentar la mida i la massa dels avions de combat. Per exemple, la massa del F-35 és una vegada i mitja la massa del seu predecessor, el F-16, existeix una situació similar amb els caces F-15 i F-22. Es pot suposar que el pes de l’enlairament d’un lluitador multifuncional prometedor el 2050 podria ser de 50 a 100 tones, que és comparable al de l’interceptor patrullador Tu-128, el projecte no realitzat de l’interceptor multifuncional de llarg abast MiG-7.01 o el bombarder amb míssils Tu-22M3. Un augment de la massa i la mida dels avions de combat prometedors provocarà una disminució de la seva maniobrabilitat. Tanmateix, tenint en compte la presència d’armes làser i antimíssils molt maniobrables, la pròpia maniobrabilitat d’avions de combat prometedors deixarà de tenir una importància significativa.
8. Motors
És molt probable que l’avió prometedor sigui bimotor. L'empenta total dels motors ha de garantir el vol a velocitat supersònica sense l'ús de postcombustió
En el mode de presa de força per accionar armes làser, les característiques de vol de l'avió disminuiran. El 2050 és possible que es resolguin problemes tècnics i que es comencin a instal·lar motors de reacció polsant (PUVRD) o motors de detonació rotativa a l'avió. És possible que en alguns tipus de motors d’avions prometedors no sigui possible implementar una presa de força directa per alimentar armes làser, cosa que requerirà la instal·lació d’un generador separat amb un motor de turbina de gas compacte per a aquest propòsit.
De tant en tant, hi ha informació sobre la implementació en l'avió de sisena generació de la possibilitat de volar a velocitat hipersònica. Per descomptat, a principis del 2050 es poden implementar avions hipersònics, però actualment tots els projectes de bombarders prometedors s’executen en una versió subsònica, no tots els països aconsegueixen implementar fins i tot un vol creuer estable d’avions de caça a velocitat supersònica, i tot els projectes d’avions hipersònics estan afectats per importants dificultats tècniques. Així, tot i que els avions hipersònics no s’han desenvolupat correctament ni tan sols en forma de míssils i ogives d’un sol ús, és difícil parlar de la velocitat de vol hipersònica per a avions de combat tripulats prometedors.
9. Esquema aerodinàmic
La disposició d’un avió de combat prometedor s’optimitzarà en funció de la necessitat d’instal·lar protecció anti-làser i mantenir una alta velocitat supersònica de creuer. Si, a finals de 2050, s’aconsegueixen èxits en la creació d’avions hipersònics, aquest serà el factor determinant a l’hora d’escollir la disposició de l’avió.
Basant-nos en les tendències existents, podem suposar el rebuig de la cua vertical, l’absència de la cua horitzontal frontal (PGO). De moment, això s’associa principalment a la implementació de tecnologies sigiloses, però en el futur, el factor definidor pot ser la protecció contra les càrregues tèrmiques derivades de les altes velocitats de vol i la irradiació amb armes làser.
10. Armament
Igual que l'armament de vaixells de guerra, l'armament de prometedors sistemes d'avions inclourà sistemes defensius i ofensius. Els míssils hipersonics V-V equipats amb protecció anti-làser s’utilitzaran com a armes ofensives per derrotar els avions enemics a llarg i mitjà abast. Si no és possible protegir el radar del míssil dels factors perjudicials de la radiació làser, el míssil serà guiat pel transportista a través d'un canal de ràdio protegit o al llarg d'un "camí làser".
S'utilitzaran antimíssils de mida petita i molt maniobrables com a armes defensives. També es poden utilitzar en combats aeri propers contra avions enemics. De manera similar, s’utilitzaran armes làser, com a prioritat per derrotar míssils enemics atacants o per destruir avions enemics a prop.
Al tombant de 2050, es pot plantejar la qüestió d’equipar els complexos aeris amb un altre tipus d’arma basat en nous principis físics: un canó ferroviari (RP). De moment, les armes ferroviàries es consideren un element de l’armament dels vaixells de superfície. Inicialment, estava previst que anessin armats amb els últims destructors nord-americans del tipus Zumwalt, però les dificultats tècniques que van sorgir van ajornar la introducció d'aquesta arma. Tot i això, els canons ferroviaris s’estan provant activament a molts països del món, inclosos els Estats Units, Turquia i la Xina. Al juny de 2019, es va provar amb èxit l’arma ferroviària EMRG, que s’està desenvolupant en interès de la Marina dels Estats Units. En un futur proper, està previst realitzar proves directament als vaixells de la Marina dels Estats Units.
A diferència dels vaixells que requereixen un gran calibre de 155 mm i un abast de tir d’uns 400-500 quilòmetres, en els avions de combat el calibre d’un canó ferroviari es pot reduir significativament i pot arribar als 30-40 mm. El tir s’hauria de dur a terme amb projectils guiats per la tecnologia “làser” a una distància d’uns 100-200 km. Aquestes armes permetran atacar avions enemics protegits amb armes làser, ja que l’alta velocitat i la petita mida del projectil de l’arma ferroviària dificultaran la seva detecció i destrucció. La presència d’un sistema de control al projectil per al RP no es deu a la necessitat de derrotar objectius altament maniobrables, sinó a la necessitat de compensar la desviació de l’eix RP durant el tret, per compensar les condicions atmosfèriques i la possibilitat de canviar el curs de l'objectiu a uns 5-15 graus.
El canó ferroviari es pot col·locar al llarg de l'eix de l'avió per obtenir la longitud màxima de la secció d'acceleració del canó. Sorgeix una pregunta a part sobre els dispositius d’emmagatzematge d’energia per a aquestes armes, ja que fins i tot la potència dels generadors d’1-2 MW que proporcionen energia a l’arma làser probablement no serà suficient per alimentar l’arma de ferrocarril. Cal entendre que una pistola de ferrocarril és tecnològicament més complexa, fins i tot en comparació amb una arma làser. Si l’aparició de RP als vaixells és pràcticament indubtable, la seva adaptació als portaavions pot ser bastant difícil.
Futur pròxim
Parlant d’avions de combat del futur, no es pot deixar d’esmentar dos prometedors projectes. En primer lloc, es tracta del prometedor bombarder estratègic nord-americà B-21 Raider. El seu predecessor, el bombarder B-2, que s'està desenvolupant amb total secretisme, va fer que el món de l'aviació tingués un rècord baix de la zona de dispersió efectiva (EPR) per a una màquina tan enorme. És possible que el B-21, que s’està desenvolupant per substituir-lo, també contingui algunes solucions avançades. Per exemple, es pot equipar amb armes làser defensives i la capacitat de destruir avions enemics mitjançant un potent radar aeri amb míssils VAR i AFAR de llarg abast. Si s’aconsegueixen aquestes capacitats, el Raider B-21 serà conceptualment proper a l’aparició dels prometedors avions de combat comentats en aquest article (LO defensiu, gran càrrega de munició).
A Rússia, es discuteix periòdicament sobre el desenvolupament del successor ideològic del MiG-31, un prometedor complex d’avions d’intercepció de llarg abast (PAK DP). La màquina inexistent a Internet es deia MiG-41. De moment, l’aparició del PAK DP no s’ha definit definitivament. Se suposa que serà una màquina pesada amb una velocitat de vol superior a 3500 km / hi una autonomia de vol d’uns 7000 km. Segons altres fonts, la velocitat màxima pot ser de 4-4,5 M, és a dir, de 5000-5500 km / h. És molt possible que, tenint en compte els temps previstos per al desenvolupament del PAK DP - 2025-2030, el seu disseny tingui en compte les possibles amenaces que presenten les armes làser desplegades en avions enemics.
conclusions
Preveure l’aparició d’un complex d’aviació de combat durant tant de temps és bastant difícil. És possible el 1920 predir de forma fiable l’aparició del MiG-15 o MiG-17 basant-se en l’aparició de biplans de fusta? Què són els motors a reacció, els radars, les armes guiades? Només un cargol, una metralladora, uns prismàtics! O predir el 1945 l’aparició de les màquines MiG-25 / F-15 que van aparèixer al cap d’uns 30 anys?
La complexitat de la previsió s’associa tant amb els alts riscos tècnics que acompanyen el desenvolupament de tecnologies fonamentalment noves, com ara una arma làser, una pistola de ferrocarril o un motor de detonació, com amb l’aparició imprevisible de tecnologies completament noves que poden canviar radicalment l’aspecte de prometedors sistemes d’aviació.
L’aparició estimada del complex d’aviació de combat del 2050 es va formar a partir de l’extrapolació de les capacitats de les tecnologies existents que es troben actualment en la fase inicial del seu desenvolupament.
El factor que determina en gran mesura l’aparició del prometedor complex aeronàutic del 2050 és el desenvolupament d’armes làser. La cadena lògica en la formació de l'aparició d'un prometedor complex d'aviació resulta ser aproximadament la següent:
- l'aparició de làsers de 100 a 300 kW en caces de cinquena generació existents, en combinació amb míssils antimíssils de mida petita del tipus CUDA (2025-2035);
- entrenament i / o batalles aèries reals d’avions equipats amb avions;
- la inevitabilitat de BVB com a conseqüència del petit estoc de munició de l'avió de cinquena generació en combinació amb la intercepció efectiva de míssils i antimíssils V-V LO;
- alta probabilitat de derrota mútua d’avions de la LO al BVB;
- la necessitat d’acollir el pilot en una cabina tancada i la redundància de sensors;
- la necessitat de protecció anti-làser d’avions i armes;
- la necessitat d'augmentar les municions;
- creixement de la mida i el pes de l'avió.
Com en qualsevol enfrontament entre "espasa i escut", l'aparició d'avions de combat prometedors estarà determinada pel desenvolupament avançat d'armes làser o de mitjans de protecció contra elles. En el cas que les capacitats de les armes làser superin les capacitats dels mitjans de protecció contra elles (revestiments, revestiment), l'aparició d'avions de combat prometedors canviarà a la comentada en aquest article. En la versió oposada, l’aparició d’avions de combat prometedors s’acostarà més als conceptes existents d’avions relativament compactes i maniobrables.
