Odważna hipoteza czy próba spojrzenia w przyszłość?
Kiedy Raptor pozostaje jedynym gotowym do walki myśliwcem piątej generacji, a większość zadań we współczesnych wojnach jest z powodzeniem rozwiązywanych przez samoloty czwartej generacji, jak aktualne są marzenia o szóstej generacji? Nie mamy jasnego wyobrażenia o wyglądzie „samolotu przyszłości”, ani jasnej koncepcji jego wykorzystania.
„Żółte” media okresowo straszą ich fikcją bojową, powołując się na fragmenty wypowiedzi wysokich rangą urzędników rosyjskiego Ministerstwa Obrony i Pentagonu o rozpoczęciu prac nad stworzeniem myśliwca przyszłości. Hiperdźwięki, drony i broń promieniowa. Pomimo czystego futuryzmu i pozornej niestosowności takich projektów, już teraz można wyciągnąć pewne wnioski na temat prawdopodobnego pojawienia się myśliwca szóstej generacji.
Załogowy czy bezzałogowy nie jest głównym pytaniem. Spodziewane są duże zmiany w układzie samolotu.
Zanosi się na odrzucenie pionowego ogona. Z punktu widzenia EPR stabilizator pionowy nie jest prezentem. Znacznie poważniejszy jest inny punkt: podczas manewrowania pod dużymi kątami natarcia skuteczność klasycznego pionowego ogona spada do zera. Stabilizatory pionowe to anachronizm, słabo połączony z supermanewrowością i ukrywaniem się, głównymi trendami współczesnego lotnictwa.
Ogólnie rzecz biorąc, samolot potrzebuje stępki do stabilizacji kierunkowej w locie. Podczas gdy głównym trybem dla supermanewrowych myśliwców coraz częściej stają się krytyczne i nadkrytyczne kąty natarcia (niestabilność statyczna, wygórowany ciąg silników UHT). Pionowy ogon jest zawsze w aerodynamicznym cieniu. A jeśli tak, to dlaczego w ogóle jest to potrzebne?
Istnieje wiele prawdziwych przykładów samolotów zbudowanych według schematu „latającego skrzydła”. Najbardziej znanym jest nosiciel bomb stealth B-2 Spirit. Wbrew pogłoskom o słabej sterowności „latające skrzydła” nie ustępują klasycznym samolotom zbudowanym w normalnej konfiguracji aerodynamicznej. Dowodem są eksperymentalne amerykańskie myśliwce i bombowce z czasów II wojny światowej, latające bez pomocy osławionej elektroniki.
Strategiczny bombowiec odrzutowy „Northrop” YB-49 (1947).
Załoga 7 osób. Maks. masa startowa 87 t
Latające skrzydło to ostatni wiek. W dzisiejszych czasach specjaliści od aerodynamiki są gotowi zaoferować jednocześnie kilka „nienormalnych” schematów rozmieszczenia, łączących elementy różnych typów samolotów. Najważniejsze, co łączy wszystkich, to brak klasycznego upierzenia.
W 1996 roku „Bird of Prey” pojawił się na okładkach magazynów lotniczych. Prototyp ukrytego myśliwca-bombowca, zbudowanego według schematu „kaczka”, jednak bez użycia PGO, którego rolę pełni kadłub wspierający, wykonany w technologii „ukrycia” i posiadający montaż negatywowy kąt w stosunku do przepływu powietrza. Dla utrwalenia efektu dolna część kadłuba na dziobie ma kształt zbliżony do zniżających się pojazdów kosmicznych. Jednocześnie „Bird of Prey” jest łodzią falową, opartą na locie naddźwiękowym bezpośrednio na fali uderzeniowej za pomocą skrzydła w kształcie litery V (typu „mewa”).
Posiadanie głównej zalety aerodynamicznej konstrukcji „kaczki” (brak strat równoważących, ponieważkierunek siły nośnej VGO pokrywa się w kierunku siły nośnej skrzydła), „Bird of Prey” pozbawiony jest wszystkich wad (ograniczenie widoku z kokpitu i tendencja do samobójczego „dziobania”). Ściśle mówiąc, w układzie „Ptak” nie ma żadnych braków. Kilka zalet. Nowa era w lotnictwie.
Nie wiadomo, czym inspirowali się projektanci Boeinga podczas pracy nad projektem, ale należy im docenić ich innowacyjność.
Jednak zdecyduj sam.
Wcale nie zabawkowy model.
Ptak drapieżny wykonał 38 lotów testowych. Według testerów była ona statycznie stabilna we wszystkich trzech osiach i była sterowana ręcznie bez pomocy ESDU. A w jego konstrukcji wykorzystano jednostki konwencjonalnych samolotów produkcyjnych. Na przykład jako elektrownię wykorzystano silnik turboodrzutowy Pratt & Whitney JT15D zainstalowany w odrzutowcach TCB i biznesowych.
Praca nad „Ptakem” nie poszła na marne. Cechy „Bird of Prey” można teraz zobaczyć w dronie zwiadowczym i szturmowym X-47B.
Oczywiście było to tylko bezczelne spojrzenie w przyszłość, udowadniające, że tak egzotyczny samolot jest w stanie śmiało unosić się w powietrzu. Prawdziwy myśliwiec-bombowiec o podobnej aerodynamicznej konstrukcji może być statycznie niestabilny w kilku kanałach. Biorąc pod uwagę absolutnie integralny układ „Bird of Prey”, jego drapieżną, opływową sylwetkę bez pionowych kili, silnik UHT oraz wysoką sprawność lotek znajdujących się w strefie wirowej tworzonej przez nos samolotu – taki myśliwiec postawiłby upał w walce wręcz.
W taki sam sposób jak HiMAT ustawiamy jednorazowo grzanie. „Sześcioskrzydły ośmioogonowy”, w którego konstrukcji zastosowano skrzydło aeroelastyczne, zdolne do uginania się pod wpływem przeciążeń o 5, 5 °. Zróżnicowane ugięcie uzupełniono niestandardowym układem z umieszczeniem silnika w obszarze centralnego ogrzewania, niestabilnością statyczną samolotu, a także maksymalną mechanizacją skrzydeł i PGO. W rezultacie koncepcja HiMAT mogła wykonać skręt z przeciążeniem 8g przy prędkościach transsonicznych (dla konwencjonalnych myśliwców czwartej generacji liczba ta nie przekraczała 4g).
Promień skrętu HiMAT w porównaniu z F-16 i „Phantom”
Podobną pracę przeprowadzono w Związku Radzieckim. W 1963 roku naukowcy z TsAGI zaproponowali użycie różnie odchylanych aeroelastycznych końcówek skrzydeł, które nazwali „pre-airlinerami” do kontroli przechyłów.
Odważne pomysły znacznie wyprzedzały swój czas. Projekty stworzenia niezwykle zwrotnego samolotu potwierdziły hipotezę, że „klasyczna” konfiguracja myśliwca (wysokopłat o średnim wydłużeniu skrzydła, podwójny ogon w płetwie i boczne wloty powietrza w kształcie kubełka) nie jest jedynym słusznym rozwiązaniem. Myśliwce czwartej i piątej generacji mogą szybko stracić przewagę w powietrzu, gdy pojawi się samolot o niekonwencjonalnej konstrukcji.
Równolegle z „Bird of Prey” w 1997 roku X-36 wykonał swój dziewiczy lot (McDonnell Douglas / NASA). Model obiecującego myśliwca stealth, wykonany w skali 1:4, wykorzystujący również motyw rezygnacji z pionowego ogona i zastosowania niekonwencjonalnych schematów aerodynamicznych.
Prawdziwy rekwizyt do hollywoodzkiego filmu akcji, w którego przebraniu widać „kaczkę” (schemat balansowania z VGO), silniki z kontrolowanym wektorem ciągu, cechy późnej technologii stealth (orientacja wszystkich krawędzi i krawędzi wyłącznie w dwóch kierunkach), a także dzielone lotki do kontroli przechyłu i odchylenia. Według twórców prawdziwy X-36 byłby statycznie niestabilny w kanałach podłużnych i torowych, co w obecności UHT uczyniłoby taki samolot niezwykle niebezpiecznym wrogiem w walce powietrznej w zwarciu. Jednocześnie bezprecedensowe środki mające na celu zmniejszenie widoczności sprawiłyby, że taki myśliwiec byłby mniej wrażliwy na duże odległości.
Ukrycie jest głównym kryterium przetrwania na polu bitwy. Wraz z pojawieniem się pocisków przeciwlotniczych lotnictwo zostało zmuszone do wycofania się na ekstremalnie niskie wysokości. Gdzie stał się doskonałym celem dla artylerii przeciwlotniczej. Wbrew powszechnym kontrowersjom „MiG vs. Phantom” przyczyną 3/4 wszystkich strat US Air Force w Wietnamie były DSzK i małokalibrowe działa przeciwlotnicze partyzantów. Gorące niebo Afganistanu tylko potwierdziło smutne statystyki: ostrzał z karabinu maszynowego z ziemi jest bardziej niebezpieczny niż jakikolwiek Stinger.
Jedynym ratunkiem jest lot na średnie i duże wysokości. Dlatego tak ważne stają się ekstremalne zabezpieczenia przed widocznością zastosowane w X-36 i Bird of Prey.
Wzmianka o systemach obrony powietrznej i ostrzale z ziemi nie jest przypadkowa. Każdy myśliwiec to bardzo zwrotny samolot szturmowy. „Upiory” z napalmem. Sushki i MiGi nad afgańskimi górami. Trzylotowy MiG-25 na dużej wysokości z mnóstwem bomb…
Ciąg odrzutowy zapewniał im ładunek bojowy na poziomie „latających fortec” z czasów II wojny światowej. Z niezrównanymi możliwościami sprzętu celowniczego i nawigacyjnego.
Jednak wszystkie „klasyczne” myśliwce-bombowce mają jedną subtelną cechę, która sprawia kłopoty pilotom i personelowi technicznemu. Oryginalnie zaprojektowane jako zwrotne myśliwce, wszystkie te średnie skrzydła uderzeniowe zostały zaprojektowane z myślą o niskim obciążeniu skrzydeł. Natomiast dla bombowca najlepiej, aby ta wartość była jak największa. Aby zapewnić sztywność skrzydła i zmniejszyć opór podczas wykonywania rzutów naddźwiękowych, aby skutecznie wyjść z ataku i oderwać się od pościgu. Ogólnie rzecz biorąc, niski ładunek właściwy nie jest największym, ale nieprzyjemną wrodzoną chorobą wszystkich bojowników wielozadaniowych.
Myśliwce piątej generacji to nowa klasa sprzętu wojskowego. Są doskonałymi samolotami przechwytującymi i taktycznymi samolotami szturmowymi. Krótkie skrzydło trapezowe z dużym nachyleniem krawędzi natarcia zapewnia wystarczającą sztywność do zwalczania turbulencji podczas lotu na niskich wysokościach. Jednocześnie, po utracie ładunku bombowego, są w stanie wykonywać skuteczne manewry przeciwrakietowe. Podczas gdy szalony stosunek ciągu do masy, w połączeniu z wysoce zintegrowanym skrzydłem i kadłubem, czyni z nich niezrównane myśliwce powietrzne.
Z tego powodu F-35 tak pewnie wypiera wszystkie inne typy samolotów: myśliwce, samoloty szturmowe, pojazdy uderzeniowe.
Sytuację dopełnia doskonały system celowniczy, oparty na radarze z aktywnym układem fazowym. Równie skuteczny do śledzenia celów powietrznych i naziemnych.
Wielofunkcyjność to trzeci trend we współczesnym lotnictwie. Nie ma wątpliwości, że twórcy myśliwców szóstej generacji pozostaną przy tej samej linii. Wygląd i charakterystyka wszystkich pojęć opisanych na początku artykułu w pełni potwierdza tę tezę.
Kilka akapitów powyżej poruszyliśmy temat awioniki. Jakie zmiany zajdą w awionice „myśliwców przyszłości”? Wcześniej pilot widział tylko kropkę na radarze. Nowoczesne systemy radarowe wysokiej czułości z AFAR z odpowiednim oprogramowaniem pozwalają odtworzyć wygląd celu z rozdzielczością poniżej jednego metra.
Radarowe zdjęcia lotnicze wykonane przez stację radiolokacyjną myśliwca F-35
Kolejnym etapem jest stworzenie aparatu matematycznego do trójwymiarowego modelu radaru.
Patrząc ze stratosfery, odróżnij wojskowego jeepa od zwykłego samochodu… Uzbrojoną osobę od nieuzbrojonego… Fantazja walki? Ledwie.
Uzbrojenie „myśliwca przyszłości”: 100% przejście na amunicję kierowaną. Pociski powietrze-powietrze z głowicą kinetyczną (mniejsze wymiary - większy ładunek amunicji), co jest szczególnie ważne w warunkach ograniczonej pojemności wewnętrznych magazynów uzbrojenia.
Ciekawe pytanie: czy potrzebujesz pilota na żywo?
Osoba jest zbyt delikatna i zawodna. Cały kokpit z systemem tlenowym, deską rozdzielczą i fotelem katapultowanym. W czasach, gdy komputery są w stanie wykonywać biliony operacji na sekundę, przewyższając poziom złożonego przetwarzania informacji w ludzkim mózgu.
Awaria elektroniki – prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest mniejsze, niż gdyby przypadkiem za sterem znalazł się senny, zmęczony lub słabo wyszkolony pilot. Który w końcu ma skłonność do strachu. Tak i generalnie pod względem wytrzymałości nie jest to dobre.
Ogólnie rzecz biorąc, sprawa wymaga dokładniejszego rozważenia.
Ale już dziś coś zostało zrobione. Na przykład brytyjski strajk UAV „Taranis”. W przeciwieństwie do innych dronów, które są dużymi zabawkami sterowanymi radiowo, ten demon jest w stanie namierzyć się i otworzyć ogień BEZ potwierdzenia operatora.
Brytyjski Aerospace Taranis
Wszystko to tylko szkice myśliwca przyszłości. W jakim stopniu oczekiwania zostaną spełnione? I ogólnie, jak szybko pojawi się zapotrzebowanie na takie maszyny?
Cóż, przy odpowiednich warunkach (nowa „zimna wojna” lub konfrontacja między Stanami Zjednoczonymi a Chinami) rozkaz rozpoczęcia budowy myśliwca szóstej generacji można wydać na początku następnej dekady.
Dokładny kształt „technologii przyszłości” pozostaje tajemnicą. Ale jedno już wiadomo – te samoloty będą rewolucyjnym przełomem w przyszłości. Słynna „piąta generacja”, pomimo wszystkich zalet, cierpi na archaiczny układ. Wraz z nadejściem szóstej generacji cała ta technologia zostanie zmuszona do przejścia na emeryturę.
Jedynym, który ma szansę pozostać w niebie, jest rosyjski PAK FA. Oczywiście pojawi się za późno i być może będzie musiał konkurować z szóstym pokoleniem. Późno nie zawsze jest złe. Deklarowane cechy rosyjskiego myśliwca (który nie ma odpowiednika w światowej praktyce radaru powietrznego z pięcioma antenami lub silnikami „drugiego stopnia” o wszechstronnym UHT i ciągu 18 ton) sprawią, że PAK FA będzie miał 5+ Pokolenie.
A potem zaczyna się zabawa…
