Lovci šeste generacije

Vizija leta 2013 Boeingove naslednje generacije lovca F/A-XX v različici s posadko (v ospredju) in brez posadke. V primerjavi s prejšnjim konceptom ima letalo sprednji rep.

Trenutno v številnih državah sveta potekajo analitična, konceptualna in oblikovalska dela v zvezi z novimi lovci (ali širše: bojnimi sistemi). Veliko indicev kaže, da so vsaj nekateri izmed njih morda prvi predstavniki povsem novega lovskega letala 6. generacije. Če bodo sploh ustvarjena v obravnavani obliki in bodo uporabljene vsaj nekatere od načrtovanih tehničnih rešitev in tehnologij, bodo ta letala imela veliko večje bojne zmogljivosti kot današnji lovci.

Delitev reaktivnih lovcev na generacije je pogojna in se v različnih državah različno dojema. Po Združenih državah je na Zahodu sprejeto, da je peta generacija trenutno zadnja generacija. Med njimi so ameriška bojna (lovska) letala Lockheed Martin F-22 Raptor in F-35 Lightning II, ruski Su-57 ter kitajska Chengdu J-20 in Shenyang J-31. Njihove najpomembnejše razlikovalne lastnosti so: zmanjšana radijska in toplotna (stealth) vidljivost, sposobnost letenja z nadzvočno hitrostjo brez uporabe naknadnega zgorevanja (supercruising), integrirana digitalna letalska elektronika, radar z aktivnim elektronskim skeniranjem AFAR (Active Electronics Scanned Array), delovanje pri zaznavi z nizko verjetnostjo v načinu LPI (Low Probability of Intercept), vektoriranju potiska motorja ali notranjih kamerah orožja. Vsi lovci 5. generacije nimajo vseh zgoraj naštetih lastnosti, vendar so že nekatere od njih dovolj, da jih ločimo od predhodno izdelanih strojev.

Šesta generacija je zaenkrat le splošen koncept in hkrati slogan, ki naj poudarja, da bodo lovci, ki ji pripadajo, tehnično naprednejši od letal 5. generacije oziroma bodo postali njihovi nasledniki. Konkretne uporabljene tehnične rešitve in iz njih izhajajoče bojne zmogljivosti bodo na voljo šele po potrditvi končnega projekta oziroma po izdelavi in ​​testiranju prototipa vsaj enega od teh letal (sistemov).

Vendar pa danes obstaja več znakov, po katerih je mogoče ločiti lovce 6. generacije. Ker noben lovec 5. generacije ni imel sposobnosti neposrednega spopada s sovražnikom iste generacije, so premišljene in načrtovane tehnične novosti lovcev 6. generacije rezultat hitrega znanstveno-tehnološkega napredka in načrtovanih operativnih zahtev, ne pa dejanskih bojnih izkušenj.

Senzorični sistem

Integriran kompleks aktivnih in pasivnih večspektralnih senzorjev - večnamenska radarska postaja, televizija, termovizijske kamere in kamere za nočno opazovanje ter detektorji drugega elektromagnetnega sevanja, možnost pridobivanja informacij iz številnih virov, vključno z zunanjimi (prek širokopasovnih podatkov). izmenjevalni kanal v realnem času) bo povečal zavedanje pilota o situaciji in omogočil zaznavanje letal razreda Stealth. Komunikacijska povezava, odporna na elektromagnetne motnje, bo letalu omogočila boljšo integracijo z drugimi elementi omrežno osredotočenega bojišča in koordinacijo skupnih nalog (na primer z drugimi letali, brezpilotnimi letalniki, »pametnim« strelivom, roji dronov).

Uporabljena bodo omrežja anten, "vgrajenih" v ohišje letalskega ogrodja, ki jih hkrati uporabljajo radar in sistemi za samoobrambo (elektronsko bojevanje), identifikacijo, navigacijo, komunikacije in sisteme za izmenjavo podatkov. Poleg tega je mogoče v ohišje "vgraditi" celo več deset tisoč različnih mikrosenzorjev, ki merijo na primer temperaturo, tlak, hitrost, pospešek, napetost, jakost elektromagnetnega polja in njihovo porazdelitev po površini letalskega ogrodja (pametna koža). .

Zgodnja vizija naslednje generacije lovca Boeing FX/NGAD.

Integrirana letalska elektronika

Druga pomembna značilnost lovcev 6. generacije bo bolj integrirana kot danes napredna letalska elektronika odprte arhitekture z izboljšanim vmesnikom človek-stroj (v primeru letal s posadko). Posamezne komponente (moduli) letalske elektronike bodo lahko uporabljale skupne računalnike, pretvornike, ojačevalnike in druge naprave, pri čemer bodo učinkoviteje uporabljale razpoložljive vire (pomnilnik, čas in procesorska moč procesorjev, električna energija). Povezani morajo biti z optičnimi podatkovnimi vodili z zelo visoko pasovno širino. Tudi računalniški sistem lahkega letenja mora temeljiti na tehnologiji lahkega letenja ali brezžični tehnologiji.

Da bi izboljšali povezavo pilota s sistemi na krovu, bodo na voljo zaslon na čeladi, ki uporablja tehnologijo razširjene ali navidezne resničnosti (Augmented Reality, AR ali Virtual Reality, VR), panoramski zaslon na dotik ter upravljanje s kretnjami in/ali glasom. biti nameščen. uporabiti. Računalniška programska oprema bo uporabljala algoritme umetne inteligence (AI), zahvaljujoč katerim bo lahko sistem letalskih nalog sprejel najboljšo odločitev v realnem času, pilotu bo posredoval le trenutno najpomembnejše in potrebne informacije ter neodvisno nadzorujejo spremljajoče UAV, brezpilotna letala in "inteligentno" orožje.

Novo orožje

Lovci 6. generacije bodo prejeli nove vrste in tipe orožja - hiperzvočne rakete zrak-zrak in zrak-zemlja velikega dosega, še bolj "inteligentne" rakete in vodene bombe, roje brezpilotnih letalnikov, energetsko orožje (Directed Energy Weapons). , ROSA). V slednjem primeru gre za laserske ali mikrovalovne "puške", ki so sposobne uničiti ali le onesposobiti ("oslepiti") tarčo, odvisno od potreb.

Postavljeni v vrteči se "stolp", kontejner ali na več mest na ogrodju letala so lahko pokrili celotno območje okoli letala, zahvaljujoč čemur so lahko uničili izstrelke, ki so leteli iz različnih smeri. Njihove prednosti so natančnost in hitrost dela ter teoretično neomejeno »strelivo«. Energetsko orožje pa ima dve pomembni pomanjkljivosti - zahteva zelo močan vir energije in proizvaja ogromno toplote, katere odvajanje je ena največjih težav na poti do njegove operativne uporabe.

Poleg »inteligentnega« orožja (križarnih izstrelkov, raket in vodenih bomb) se vse pogosteje govori o rojih brez posadke. To so majhni UAV-ji, znani tudi kot lebdeče strelivo ali samomorilska brezpilotna letala, ki so orožje in ne nosilci. Roj ducatov, nekaj ducatov ali celo nekaj sto majhnih brezpilotnih letal bo veliko težje uničiti kot eno samo raketo ali bombo (in tudi cenejši) in bo imel boljše možnosti za šokiranje tarče. roji dronov in pametno orožje

Naravna usmeritev je uporaba lovca s tako obsežno letalsko elektroniko in sistemom za nadzor ognja kot osnovno letalo, ki nadzoruje in usklajuje dejanja spremljajočih UAV, brezpilotnih letal in "inteligentnega" orožja. UAV, brezpilotna letala in izstrelki se bodo prevažali bodisi z bojnim letalom ali drugo zračno ploščadjo (kot je tovorno letalo), ki bo delovala kot leteči arzenal. V slednjem primeru bi letala iz arzenala ostala zunaj območja vpliva sovražnikovih sistemov zračne obrambe in bi iz lovca, ki prodira v sovražnikovo okolje, izstrelila UAV, brezpilotna letala in rakete "na ukaz". Ta pa bo odgovoren za odkrivanje, identifikacijo in določanje ciljev ter koordinacijo napada.

Nove vrste motorjev

Kratkoročno na tem področju ni pričakovati revolucije – plinskoturbinski reaktivni motorji bodo še naprej glavni vir gibanja bojnih letal. Navsezadnje poteka delo na novih vrstah takšnih premikalcev. Najbližje izvedbe so motorji s spremenljivo porabo in kompresijskim razmerjem med letom (Variable Cycle Engine, VCE ali Adaptive Cycle Engine, ACE), ki vam bodo omogočili visok potisk ali zmanjšanje porabe goriva glede na trenutne potrebe (stanje leta).

Tak motor bo učinkovito deloval v celotnem razponu hitrosti letenja - pri nizkih hitrostih bodo njegove lastnosti podobne lastnostim turboreaktivnega motorja z visoko stopnjo dvotočnosti, pri visokih hitrostih pa turboreaktivnemu motorju z nizko stopnjo. dvojnega toka. dvojna zmogljivost. Poleg tega se lahko toplota, odvzeta iz energetskega orožja in drugih elektronskih sistemov letala, uporabi za ogrevanje zraka v motorjih, kar bo zmanjšalo porabo goriva in izboljšalo učinkovitost goriva.

Novi gradbeni materiali in proizvodne metode

V tem primeru govorimo o novih vrstah kompozitov, poliamidih, grafenu, nanomaterialih, metamaterialih. Njihova uporaba pri oblikovanju in oblogi letalskega ogrodja omogoča ne samo zmanjšanje lastne teže (kar je bil vedno namen oblikovalcev), ampak tudi podaljšanje življenjske dobe letala (zaradi ogromnih stroškov razvoja in natančnega prilagajanja , le tisti, ki bodo ostali v uporabi več desetletij, bodo ekonomsko upravičeni), temveč tudi za povečanje ravni tehnologije za zmanjšanje vidnosti (stealth).

V poštev pridejo tudi samozdravilne strukture, t.j. samoobnavljajoče se majhne izgube, ki jih na primer povzročijo drobci. Tako kot v avtomobilski industriji, industrijski roboti itd. koboti oziroma kolaborativni roboti, kar bo močno pocenilo proizvodnjo.

Človeško-brezpilotno letalo

Govorimo o neobveznem zračnem plovilu s posadko (OPV) oziroma opcijskem brezpilotnem zračnem plovilu. Obsežna letalska elektronika, senzorji in računalniški sistem za krmiljenje leta (ter sorodna programska oprema) bodo omogočili odstranitev pilota iz pilotske kabine in lovca 6. generacije spremenili v avtonomni UAV, ki bo deloval samostojno in v formaciji z drugimi UAV ali s posadko. letalo. (kot "zvestega krilca").

Že med gradnjo in sprejetjem lovcev 5. generacije so številni strokovnjaki govorili, da bodo to zadnje bojno letalo s pilotom na čelu. Vendar je zaradi tehničnih omejitev, pravnih predpisov in etičnih pomislekov danes malo verjetno, da bodo avtonomni UAV tvorili osnovo opreme za letalske sile. Vendar pa v določenih situacijah ali med obsežnim oboroženim spopadom ti zadržki izgubijo pomen, vključno z idejo o ​OPV.

Zmanjšana zaznavnost

Vse kaže, da prikrite lastnosti ne bodo izgubile vrednosti, čeprav ni nujno, da so prioritetne. Vendar pa bo sposobnost delovanja v zelo nasičenih območjih z naprednimi ukrepi za preprečevanje dostopa/zavrnitve območja (A2/AD) – ali v vsakem primeru večja verjetnost preživetja v takih razmerah – pomembna prednost. Tako bosta aerodinamični sistem in oblika letalske konstrukcije še vedno sledila želji po zmanjšanju efektivne površine radarskega odboja (Radar Cross-Section, RCS). Za isti namen bo obloga letala izdelana iz materialov in struktur, ki absorbirajo elektromagnetno sevanje (Radar Absorbing Materials, RAM in Radar Absorbing Structure, RAS) in zmanjšujejo toplotni podpis (Infrared Topcoat). Pričakujete lahko tudi notranje kamere pištole.

Iz istega razloga bodo vsi instrumenti in senzorji (navigacija, opazovanje, elektronsko bojevanje) vgrajeni v letalo in ne v obliki kontejnerjev, obešenih pod trupom ali krili. Njihova namestitev bo zahtevala njihovo miniaturizacijo, povečanje ogrodja in / ali uporabo skupnega nabora računalnikov, ojačevalnikov, električnih generatorjev, pretvornikov, hladilnih sistemov, anten itd. z različnimi napravami in senzorji.

Kibernetska varnost in kibernetski napad

Lovci 6. generacije bodo "napolnjeni" z elektroniko in odvisni od računalnikov in digitalnega toka podatkov. Zato bo zaščita letalske elektronike pred elektromagnetnimi motnjami in hekerskimi napadi (kibernetski napadi) zelo pomembna. Zaradi hitrega razvoja sredstev zračne obrambe (radarske postaje, rakete) pa bo učinkovit sistem samoobrambe (elektronsko bojevanje) postal še pomembnejši. Po mnenju nekaterih analitikov naj bi bil lovec 6. generacije sposoben izvajati aktivno elektronsko bojevanje ne le na področju vodenja in motenj elektromagnetnega sevanja, temveč tudi kibernetskih napadov na sovražnikovo IT omrežje.

Visoka zmogljivost

Teoretično naj bi bil lovec 6. generacije sposoben odkrivati ​​in uničevati cilje s tako velike razdalje, da ne bi smelo biti srečanj in zračnih bojev na blizu. Vendar pa vam bo visoka hitrost omogočila, da skrajšate čas, da dosežete cilj, in s tem zmanjšate odzivni čas na nastajajoče grožnje. Nasprotno, ne gre za hiperzvočno hitrost, saj bi to zahtevalo uporabo popolnoma drugačnih tehničnih rešitev na področju konstrukcije letala in elektrarne. Velik doseg vam bo omogočil delovanje stran od lastnih baz in brez podpore letečih tankerjev, kar bo povečalo prilagodljivost uporabe lovcev, pa tudi pospešilo reakcijske čase.

Supermanevriranje

Visoka manevrska sposobnost, vključno z nadzvočno hitrostjo, bo povečala verjetnost izogibanja grožnjam (protiletalskim raketam) in možnost zavzemanja priročnega taktičnega položaja med zračnim bojem (če je do njega prišlo). Verjetno bodo premične šobe postale standard, kar vam bo omogočilo nadzor smeri vektorja potiska v vsaj eni ravnini in s tem izboljšanje manevrskih lastnosti letala. Omejitev v zvezi s tem bo odpornost pilotovega telesa na preobremenitve (kar je še en argument v prid OPV).

Aerodinamična krmila tvorijo enoten samoregulacijski sistem. Katera površina bo nagnjena in pod kakšnim kotom, bo po navodilih pilota odločal krmilni računalnik. Hkrati bodo v primeru okvare ali poškodbe ene ali več površin njihove funkcije prevzele ostale.

Boeingova vizija leta 2016 za lovec FX/NGAD naslednje generacije.

Večopravilnost

Ta funkcija bo temeljila na potrebah uporabnika in ne na zmogljivostih letala samega. Ta koncept ne bo pomenil samo zmožnosti napada na vse cilje (zraka, kopnega in morja), temveč tudi - in morda celo predvsem - sposobnost izvajanja izvidovanja, izvidovanja in elektronskega bojevanja, zbiranja in prenosa informacij v realnem času, odkrivanje in določanje tarč za druga bojna sredstva, interakcija z drugimi letali, ladjami in bojnimi sredstvi kopenskih sil, kot tudi nadzor UAV, rojev brezpilotnih letal in "pametnega" orožja.

Dovzetnost za modernizacijo

Letalska elektronika in ciljna oprema morata biti modularni, tako da ju je mogoče preprosto zamenjati po potrebi in/ali za prihodnje nadgradnje. Ob predpostavki hitrega znanstvenega in tehnološkega napredka (predvsem v elektroniki) in dolge življenjske dobe letal je skoraj gotovo, da bodo rešitve, uporabljene recimo leta 2040, čez trideset let zastarele, kar pomeni, da jih bo treba nadomestiti z novejšimi. .

Nekatere izmed zgoraj opisanih rešitev in tehnologij so poznane že vrsto let in se uporabljajo v manjšem ali večjem obsegu (čeprav ne nujno v bojnih letalih). Drugi se še testirajo ali pa so v razvoju. Lahko se domneva, da bo znanstveni in tehnološki napredek v bližnji prihodnosti omogočil premagovanje obstoječih ali prihodnjih tehničnih omejitev in težav. Največji izziv bo združiti vse elemente v en koherenten, učinkovit, učinkovit in zanesljiv sistem, ki ga konvencionalno imenujemo lovec 6. generacije.