2050战斗机概念和武器基于新的物理原理
В 第一材料 我们考虑了对抗配备激光的飞机的可能性 武器使用大规模发射空对空(V-B)远程和中程导弹的战术,以降低激光武器和反导弹抵御冲击的能力。 我们还发现飞行员应该试图用装有激光武器的飞机逃避近距离空战。 然而,随着激光武器的威力增加,这种战争场景可能无效,这将需要重新考虑军用飞机的外观以获得空中霸权。
连续引入激光武器会对作战飞机的外观产生什么影响? 第六代飞机的所述要求之一是可选的机动性,即,有或没有飞行员操作飞机的能力。 创造能够在战斗中做出复杂决策的人工智能的可能性比制造激光武器,铁路火炮和高超音速飞机的前景提出了更多的问题,但至于驾驶舱,它可能会发生剧烈的变化。
在敌人中存在激光武器将要求你将飞行员隐藏在飞机机身内,而不使用透明结构。 将使用透明装甲技术进行试验。
这项技术的实施应该没有任何问题,因为事实上它已经被用于F-35家族战斗机,显然,它将在未来积极发展。 除了美国之外,英国,以色列,俄罗斯和其他国家正在开展“透明装甲”的制作工作。
由于缺乏透明舱室以及激光武器对光学侦察设备造成损坏的可能性很高,它们需要冗余备份,分离到船体的不同点,并提供高速窗帘形式的保护,当激光辐射进入时立即关闭,或者对敏感光学器件进行其他物理保护。
2050年的智能基础很可能是无线电光学相控阵天线(ROFAR)。 虽然有关该技术所有可能性的详细信息尚不清楚,但ROFAR的潜在出现可能会终结所有现有技术以降低可见性。 如果ROFAR出现困难,那么带有源相控天线阵列(AFAR雷达)的先进飞机将用于有前途的飞机。
实现巡航超音速,降低能见度和保护武器不被激光武器击中的需要将需要将其放置在内部隔间中。
现代飞机的布局非常紧凑。 这对他们随后的现代化的便利性产生了负面影响并限制了弹药。 对于使用内部手臂隔间制作的战斗机的例子,这尤其明显。 在“规模”的另一端,您可以使用美国B-52轰炸机,由于其超强的力量和建筑体积,已经成功升级了半个多世纪,并且可能比其超级昂贵的隐形兄弟寿命更长。 在激光武器的情况下,超级布局可能成为问题的另一个来源,这将需要增加有前途的战斗机的尺寸。
与使用通常的银鱼保护自己免受激光辐射的信念相反,为了防止强大的辐射,您需要使用包含多层的特殊外壳。
例如,它可以是具有高导热性的外层,能够“涂抹”激光沿着身体的热效应,同时在高温加热期间保持其性质,以及提供内部体积的热绝缘的内层。
应该记住,这种涂层应能抵抗各种气候条件下的长期运行,以承受飞行中产生的过载,循环热和振动载荷。 创建这种保护是一项复杂的科学和技术任务,随着激光武器的发展,这一任务将得到更新。 可以假设其厚度大约为一厘米或大于一厘米,考虑到飞机的尺寸和其紧固的需要,将增加整个机身结构的质量。
根据LO的发展速度,可以假设,根据飞机的尺寸,2050-1的2-300激光功率可以在500年安装在其上,可以在飞机的下平面和上平面输出辐射,这将允许几乎圆形受影响地区。
最有可能的是,这些将是红外光纤激光器,具有来自几个发射器的功率组合。 指南的实施将包括针对目标的引导和自动算法的凝视,以选择目标的脆弱点。
具有电能的激光器的供应很可能通过从燃气涡轮发动机的旋转轴移除能量来提供。
本身,部分动力消除技术在F-35B垂直起降战斗机中实施,以确保起重风扇的运行。 如前所述 文章通过这种方式可以构建带有激光武器的F-35版本。 在这种情况下,范围和承载能力的减少被船上存在激光武器所提供的特殊能力所抵消。
作为ASuMED计划的一部分,德国已经创建了一个全超导同步飞机发动机原型,其输出功率为1兆瓦,功率密度为每千克20千瓦。 考虑到同步电机的可逆性,可以在该技术的基础上创建紧凑型发电机,以最小尺寸和高效率为激光武器供电。
需要安装激光武器,发电机,大型武器舱的存在以及大量的反激光涂层将导致有前景的战斗机的尺寸和起飞质量的增加。
总的来说,人们不能不注意到当前战斗机尺寸和质量增加的趋势。 例如,F-35的质量是其前身F-16质量的1.5倍,F-15和F-22战斗机也存在类似的情况。 可以假设今年有希望的多功能战斗机2050的起飞质量可以从50到100吨,这与Tu-128拦截拦截器,未实现的MiG-7.01多用途远程拦截器项目或Tu-22XX轰炸机轰炸机相当。 有前景的战斗机质量和尺寸的增加将导致其机动性降低。 然而,考虑到激光武器和高度机动的反弹道导弹的存在,有前途的战斗机的自身机动性将不再重要。
很有可能,可以说有希望的飞机将是双引擎。 发动机的总推力应在不使用加力燃烧室的情况下以超音速提供飞行。
在为激光武器提供动力的取力器模式下,飞机的飞行特性将降低。 通过2050,可能会解决技术问题,并将脉冲飞机引擎(PuVRD)或旋转爆震引擎安装在飞机上。 在某些类型的有前途的飞机发动机上可能无法实现为激光武器提供动力的直接取力器,为此需要安装带有紧凑型燃气轮机的单独发电机。
有时会出现关于在第六代飞机上以超音速飞行的可能性的实施情况的信息。 当然,在年度2050转弯时,可以实施高超音速飞机,但目前所有有前景的轰炸机项目都是以亚音速版本执行,并非所有国家都设法以超音速实现甚至稳定的战斗机飞行飞行,以及高超音速飞机的所有项目重大技术难点。 因此,虽然高超音速飞机即使以一次性导弹和弹头的形式也没有真正解决,但很难谈论有前途的载人战斗机的超音速飞行速度。
一个有前途的战斗机的布局将根据安装抗激光保护和保持高巡航超音速的需要进行优化。 如果在2050年代转弯时成功制造高超音速飞机,这将是选择飞机布局的决定性因素。
根据现有的趋势,我们可以假设垂直羽毛的拒绝,没有前水平羽毛(PGO)。 目前,这主要与隐形技术的实施有关,但在未来,由于高速飞行和激光武器照射而导致的热负荷保护可能成为一个决定性因素。
像军舰的武器一样,有前途的武器 飞机 综合设施将包括防御和进攻系统。 作为攻击性武器,为了摧毁中长距离的敌机,将使用配备抗激光保护的B-B高超音速导弹。 如果无法保护导弹的雷达免受激光辐射的破坏性因素的影响,那么导弹将由载波通过安全的无线电信道或沿着“激光路径”引导。
作为防御性武器,将使用小型高度机动的反导弹。 它们还可用于对抗敌机的近距离空战。 激光武器将以类似的方式使用 - 优先击中敌方攻击导弹,或近距离击中敌机。
在2050转弯时,可能会出现这样的问题:根据新的物理原理 - 轨道炮(RP)为飞机系统配备另一种类型的武器。 目前,铁路火炮被认为是水面舰艇的武器装备。 最初计划他们将装备最新的美国驱逐舰,如Zumwalt,但是出现的技术困难推迟了这些武器的引入。 尽管如此,世界上许多国家,包括美国,土耳其和中国,都在积极进行铁路枪的试验。 在2019的6月,为美国海军的利益开发的EMRG轨道炮成功通过测试。 在不久的将来,计划直接在美国海军的船只上进行测试。
与需要大型155毫米口径且射程为400-500千米的船舶不同,在作战飞机上,轨道炮口径可以显着减少,大约为30-40毫米。 射击应该通过“激光路径”技术控制的射弹在大约100-200 km的范围内进行。 这种武器可以击中受激光武器保护的敌机,因为高速和小尺寸的铁路炮弹将难以探测和摧毁它。 RP射弹中控制系统的存在不是因为需要击败高度机动目标,而是需要补偿射击时RP轴的偏差,以补偿大气条件以及在5-15度级内改变目标航向的可能性。
轨道炮可以沿着飞机的轴线放置,以获得枪管的助力器部分的最大长度。 关于这种武器的能量储存出现了一个单独的问题,因为即使是为激光武器提供动力的1-2 MW发电机的功率也很可能不足以为火炮提供动力。 你必须明白,与激光武器相比,轨道炮在技术上更复杂。 如果RP在船上的出现几乎是毋庸置疑的,那么它对航空母舰的适应性就会非常复杂。
谈到未来的战斗机,人们不能不提到两个有希望的项目。 首先,它是一个有前途的美国战略轰炸机B-21 Raider。 它的前身B-2轰炸机正在以完全保密的方式开发,为这样一台巨大的机器带来了创纪录的低有效扩散区域(EPR)。 正在开发以替代它的B-21也可能包含任何突破性的解决方案。 例如,它可以配备防御性激光武器,并能够使用具有AFAR和远程V-V导弹的强大机载雷达摧毁敌方飞机。 如果能够实现这些能力,那么B-21 Raider在概念上将接近本文讨论的有前景的战斗机的外观(防御型飞机,大型弹药)。
在俄罗斯,俄罗斯定期讨论米格-31的意识形态继承者的发展,这是一种有前途的远程拦截飞机综合体(PAK DP)。 互联网上不存在的汽车称为MiG-41。 目前,PAK DP的外观还没有最终形成。 假设这将是一辆重型飞行器,飞行速度超过3500 km / h,飞行距离为7000 km。 根据其他来源,最高速度可以是4-4,5 M,即5000-5500 km / h。 考虑到PAK DP-2025-2030年的预计开发时间,其设计可能会考虑到部署在敌机上的激光武器所产生的潜在威胁。
长时间预测战斗航空综合体的外观非常困难。 1920是否有可能根据木质双翼飞机的外观可靠地预测MiG-15或MiG-17的外观? 什么是喷气发动机,雷达,制导武器? 只有螺丝,机枪,双筒望远镜! 或者在1945年预测出大约30年后出现的MiG-25 / F-15机器?
预测的复杂性与高技术风险相关,伴随着基础新技术的发展,例如激光武器,轨道炮或爆炸引擎,以及可以从根本上改变有前景的航空系统面貌的全新技术的不可预测外观。
据称,2050战斗航空综合体的出现是在推断目前处于其发展初期的现有技术的能力的基础上形成的。
在很大程度上决定了今年2050有希望的航空综合体外观的一个因素是激光武器的发展。 形成有前途的航空综合体的逻辑链大致如下:
- 100-300 kW激光器在现有的第五代战斗机上的应用,以及小型CUDA型导弹(2025-2035年);
- 配备飞机的飞机的训练和/或真实空中战斗;
- 由于第五代飞机的小型弹药加上有效拦截V-V LO导弹和反导弹,BVB的必然性;
- BVB中飞机LO相互失败的可能性很高;
- 在封闭式驾驶舱内需要避难所和传感器冗余;
- 需要对飞机和武器进行反激光保护;
- 需要增加弹药;
- 飞机尺寸和质量的增长。
与任何“剑与盾”对抗一样,有前途的战斗机的出现将取决于激光武器的快速发展或对抗它的防御手段。 如果激光武器的能力超过防御能力(涂层,皮肤),那么有前途的战斗机的外观将转向本文所考虑的。 在相反的版本中,有前途的战斗机的外观将更接近于关于相对紧凑和机动的飞机的现有概念。
连续引入激光武器会对作战飞机的外观产生什么影响? 第六代飞机的所述要求之一是可选的机动性,即,有或没有飞行员操作飞机的能力。 创造能够在战斗中做出复杂决策的人工智能的可能性比制造激光武器,铁路火炮和高超音速飞机的前景提出了更多的问题,但至于驾驶舱,它可能会发生剧烈的变化。
1。 座舱
在敌人中存在激光武器将要求你将飞行员隐藏在飞机机身内,而不使用透明结构。 将使用透明装甲技术进行试验。
这项技术的实施应该没有任何问题,因为事实上它已经被用于F-35家族战斗机,显然,它将在未来积极发展。 除了美国之外,英国,以色列,俄罗斯和其他国家正在开展“透明装甲”的制作工作。
头盔飞行员F-35
2。 侦察和指导
由于缺乏透明舱室以及激光武器对光学侦察设备造成损坏的可能性很高,它们需要冗余备份,分离到船体的不同点,并提供高速窗帘形式的保护,当激光辐射进入时立即关闭,或者对敏感光学器件进行其他物理保护。
2050年的智能基础很可能是无线电光学相控阵天线(ROFAR)。 虽然有关该技术所有可能性的详细信息尚不清楚,但ROFAR的潜在出现可能会终结所有现有技术以降低可见性。 如果ROFAR出现困难,那么带有源相控天线阵列(AFAR雷达)的先进飞机将用于有前途的飞机。
3。 放置武器
实现巡航超音速,降低能见度和保护武器不被激光武器击中的需要将需要将其放置在内部隔间中。
现代飞机的布局非常紧凑。 这对他们随后的现代化的便利性产生了负面影响并限制了弹药。 对于使用内部手臂隔间制作的战斗机的例子,这尤其明显。 在“规模”的另一端,您可以使用美国B-52轰炸机,由于其超强的力量和建筑体积,已经成功升级了半个多世纪,并且可能比其超级昂贵的隐形兄弟寿命更长。 在激光武器的情况下,超级布局可能成为问题的另一个来源,这将需要增加有前途的战斗机的尺寸。
现代多功能战斗机的内部武器舱
4。 抗激光保护
与使用通常的银鱼保护自己免受激光辐射的信念相反,为了防止强大的辐射,您需要使用包含多层的特殊外壳。
例如,它可以是具有高导热性的外层,能够“涂抹”激光沿着身体的热效应,同时在高温加热期间保持其性质,以及提供内部体积的热绝缘的内层。
应该记住,这种涂层应能抵抗各种气候条件下的长期运行,以承受飞行中产生的过载,循环热和振动载荷。 创建这种保护是一项复杂的科学和技术任务,随着激光武器的发展,这一任务将得到更新。 可以假设其厚度大约为一厘米或大于一厘米,考虑到飞机的尺寸和其紧固的需要,将增加整个机身结构的质量。
在操作飞机时,覆盖不良会造成很多问题
5。 激光武器
根据LO的发展速度,可以假设,根据飞机的尺寸,2050-1的2-300激光功率可以在500年安装在其上,可以在飞机的下平面和上平面输出辐射,这将允许几乎圆形受影响地区。
最有可能的是,这些将是红外光纤激光器,具有来自几个发射器的功率组合。 指南的实施将包括针对目标的引导和自动算法的凝视,以选择目标的脆弱点。
6。 激光武器和其他车载系统的电源
具有电能的激光器的供应很可能通过从燃气涡轮发动机的旋转轴移除能量来提供。
本身,部分动力消除技术在F-35B垂直起降战斗机中实施,以确保起重风扇的运行。 如前所述 文章通过这种方式可以构建带有激光武器的F-35版本。 在这种情况下,范围和承载能力的减少被船上存在激光武器所提供的特殊能力所抵消。
F-35B发动机带升降风扇取力器
作为ASuMED计划的一部分,德国已经创建了一个全超导同步飞机发动机原型,其输出功率为1兆瓦,功率密度为每千克20千瓦。 考虑到同步电机的可逆性,可以在该技术的基础上创建紧凑型发电机,以最小尺寸和高效率为激光武器供电。
原型超导同步飞机发动机
7。 重量和尺寸特征
需要安装激光武器,发电机,大型武器舱的存在以及大量的反激光涂层将导致有前景的战斗机的尺寸和起飞质量的增加。
总的来说,人们不能不注意到当前战斗机尺寸和质量增加的趋势。 例如,F-35的质量是其前身F-16质量的1.5倍,F-15和F-22战斗机也存在类似的情况。 可以假设今年有希望的多功能战斗机2050的起飞质量可以从50到100吨,这与Tu-128拦截拦截器,未实现的MiG-7.01多用途远程拦截器项目或Tu-22XX轰炸机轰炸机相当。 有前景的战斗机质量和尺寸的增加将导致其机动性降低。 然而,考虑到激光武器和高度机动的反弹道导弹的存在,有前途的战斗机的自身机动性将不再重要。
Tu-128拦截器,MiG-7.01多功能远程拦截器项目,Tu-22М3导弹轰炸机
8。 发动机
很有可能,可以说有希望的飞机将是双引擎。 发动机的总推力应在不使用加力燃烧室的情况下以超音速提供飞行。
在为激光武器提供动力的取力器模式下,飞机的飞行特性将降低。 通过2050,可能会解决技术问题,并将脉冲飞机引擎(PuVRD)或旋转爆震引擎安装在飞机上。 在某些类型的有前途的飞机发动机上可能无法实现为激光武器提供动力的直接取力器,为此需要安装带有紧凑型燃气轮机的单独发电机。
有时会出现关于在第六代飞机上以超音速飞行的可能性的实施情况的信息。 当然,在年度2050转弯时,可以实施高超音速飞机,但目前所有有前景的轰炸机项目都是以亚音速版本执行,并非所有国家都设法以超音速实现甚至稳定的战斗机飞行飞行,以及高超音速飞机的所有项目重大技术难点。 因此,虽然高超音速飞机即使以一次性导弹和弹头的形式也没有真正解决,但很难谈论有前途的载人战斗机的超音速飞行速度。
9。 空气动力学设计
一个有前途的战斗机的布局将根据安装抗激光保护和保持高巡航超音速的需要进行优化。 如果在2050年代转弯时成功制造高超音速飞机,这将是选择飞机布局的决定性因素。
根据现有的趋势,我们可以假设垂直羽毛的拒绝,没有前水平羽毛(PGO)。 目前,这主要与隐形技术的实施有关,但在未来,由于高速飞行和激光武器照射而导致的热负荷保护可能成为一个决定性因素。
10。 武器
像军舰的武器一样,有前途的武器 飞机 综合设施将包括防御和进攻系统。 作为攻击性武器,为了摧毁中长距离的敌机,将使用配备抗激光保护的B-B高超音速导弹。 如果无法保护导弹的雷达免受激光辐射的破坏性因素的影响,那么导弹将由载波通过安全的无线电信道或沿着“激光路径”引导。
作为防御性武器,将使用小型高度机动的反导弹。 它们还可用于对抗敌机的近距离空战。 激光武器将以类似的方式使用 - 优先击中敌方攻击导弹,或近距离击中敌机。
在2050转弯时,可能会出现这样的问题:根据新的物理原理 - 轨道炮(RP)为飞机系统配备另一种类型的武器。 目前,铁路火炮被认为是水面舰艇的武器装备。 最初计划他们将装备最新的美国驱逐舰,如Zumwalt,但是出现的技术困难推迟了这些武器的引入。 尽管如此,世界上许多国家,包括美国,土耳其和中国,都在积极进行铁路枪的试验。 在2019的6月,为美国海军的利益开发的EMRG轨道炮成功通过测试。 在不久的将来,计划直接在美国海军的船只上进行测试。
铁路枪EMRG
与需要大型155毫米口径且射程为400-500千米的船舶不同,在作战飞机上,轨道炮口径可以显着减少,大约为30-40毫米。 射击应该通过“激光路径”技术控制的射弹在大约100-200 km的范围内进行。 这种武器可以击中受激光武器保护的敌机,因为高速和小尺寸的铁路炮弹将难以探测和摧毁它。 RP射弹中控制系统的存在不是因为需要击败高度机动目标,而是需要补偿射击时RP轴的偏差,以补偿大气条件以及在5-15度级内改变目标航向的可能性。
轨道炮可以沿着飞机的轴线放置,以获得枪管的助力器部分的最大长度。 关于这种武器的能量储存出现了一个单独的问题,因为即使是为激光武器提供动力的1-2 MW发电机的功率也很可能不足以为火炮提供动力。 你必须明白,与激光武器相比,轨道炮在技术上更复杂。 如果RP在船上的出现几乎是毋庸置疑的,那么它对航空母舰的适应性就会非常复杂。
不久的将来
谈到未来的战斗机,人们不能不提到两个有希望的项目。 首先,它是一个有前途的美国战略轰炸机B-21 Raider。 它的前身B-2轰炸机正在以完全保密的方式开发,为这样一台巨大的机器带来了创纪录的低有效扩散区域(EPR)。 正在开发以替代它的B-21也可能包含任何突破性的解决方案。 例如,它可以配备防御性激光武器,并能够使用具有AFAR和远程V-V导弹的强大机载雷达摧毁敌方飞机。 如果能够实现这些能力,那么B-21 Raider在概念上将接近本文讨论的有前景的战斗机的外观(防御型飞机,大型弹药)。
B-21袭击者
在俄罗斯,俄罗斯定期讨论米格-31的意识形态继承者的发展,这是一种有前途的远程拦截飞机综合体(PAK DP)。 互联网上不存在的汽车称为MiG-41。 目前,PAK DP的外观还没有最终形成。 假设这将是一辆重型飞行器,飞行速度超过3500 km / h,飞行距离为7000 km。 根据其他来源,最高速度可以是4-4,5 M,即5000-5500 km / h。 考虑到PAK DP-2025-2030年的预计开发时间,其设计可能会考虑到部署在敌机上的激光武器所产生的潜在威胁。
PAK DA的众多概念之一
发现
长时间预测战斗航空综合体的外观非常困难。 1920是否有可能根据木质双翼飞机的外观可靠地预测MiG-15或MiG-17的外观? 什么是喷气发动机,雷达,制导武器? 只有螺丝,机枪,双筒望远镜! 或者在1945年预测出大约30年后出现的MiG-25 / F-15机器?
预测的复杂性与高技术风险相关,伴随着基础新技术的发展,例如激光武器,轨道炮或爆炸引擎,以及可以从根本上改变有前景的航空系统面貌的全新技术的不可预测外观。
据称,2050战斗航空综合体的出现是在推断目前处于其发展初期的现有技术的能力的基础上形成的。
在很大程度上决定了今年2050有希望的航空综合体外观的一个因素是激光武器的发展。 形成有前途的航空综合体的逻辑链大致如下:
- 100-300 kW激光器在现有的第五代战斗机上的应用,以及小型CUDA型导弹(2025-2035年);
- 配备飞机的飞机的训练和/或真实空中战斗;
- 由于第五代飞机的小型弹药加上有效拦截V-V LO导弹和反导弹,BVB的必然性;
- BVB中飞机LO相互失败的可能性很高;
- 在封闭式驾驶舱内需要避难所和传感器冗余;
- 需要对飞机和武器进行反激光保护;
- 需要增加弹药;
- 飞机尺寸和质量的增长。
与任何“剑与盾”对抗一样,有前途的战斗机的出现将取决于激光武器的快速发展或对抗它的防御手段。 如果激光武器的能力超过防御能力(涂层,皮肤),那么有前途的战斗机的外观将转向本文所考虑的。 在相反的版本中,有前途的战斗机的外观将更接近于关于相对紧凑和机动的飞机的现有概念。
- 安德烈米特罗法诺夫
- topwar.ru,arms-expo.ru,forum.militaryparitet.com,aviaru.rf
- 战斗机上的激光武器。 是否有可能抵抗他?
激光武器:技术,历史,现状,前景。 1的一部分
激光武器:空军的前景。 2的一部分
激光武器:地面部队和防空。 3的一部分
激光武器:海军。 4的一部分
抵抗光:防止激光武器。 5的一部分
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