Глав: 8 | Статей: 86
Оглавление
«Железный занавес» между Востоком и Западом рухнул, но темпы развития военной техники в результате этого не только не заменились, но даже ускорились. Каким будет оружие завтрашнего дня? Ответ на этот вопрос читатель найдет в предлагаемой книге, где собраны сведения о самых интересных образцах экспериментальной военной техники и о проектах, реализация которых предстоит в следующем столетии. Со многими фактами российский читатель сможет познакомиться впервые!

Тенденции развития

Тенденции развития

Темпы развития «обычной» военной техники в наше время особенно заметны на примере ее наиболее динамичного сегмента — авиатехники. За последние годы здесь появились новые самолеты и вертолеты, обладающие чрезвычайно высокими летно-техническими характеристиками. Боевые возможности этих машин существенно расширены за счет установки совершенного бортового радиоэлектронного оборудования и прежде всего — бортовых комплексных автоматизированных систем управления полетом и оружием, использования новых силовых установок, в том числе и с изменяемым вектором тяги, широкого применения новых сплавов и композиционных материалов. Современные боевые самолеты и вертолеты способны нести и эффективно применять самое разнообразное вооружение, существенно расширены возможности военно-транспортной, разведывательной и противолодочной авиации.

Развитие военной авиации за всю ее историю проходило буквально на острие научно-технических достижений и самом высоком уровне развития промышленности, технологии, материалов. Эти объективные условия сохраняются сейчас и, скорее всего, не потеряют своего значения в ближайшем будущем.

Разработка современных образцов авиатехники — дело чрезвычайно дорогостоящее, требующее колоссальных затрат времени, материальных и людских ресурсов. Поэтому даже авиационные сверхдержавы не могут себе позволить создание самолетов для решения только узких задач. Специально построенные бомбардировщики, ракетоносцы, поисково-ударные системы для поражения радарных установок, для разведывания морской и воздушной обстановки, поступившие на вооружение авиации большинства стран, постепенно будут заменяться многофункциональными машинами, созданными на единой платформе. Пример проявления этой тенденции — создание на базе истребителя-перехватчика «Су-27» целого семейства боевых самолетов самого различного назначения. Поскольку содержание, обслуживание и ремонт современной высокотехнологичной авиатехники также обходится недешево, унификация самолетного парка позволит значительно снизить эксплуатационные расходы.

Боевые возможности авиации возрастают, если авиационные системы — самолет-носитель и средства поиска и поражения — разрабатываются в комплексе для решения вполне определенных и родственных по содержанию и условиям выполнения задач. Зарубежные специалисты считают, что такие системы обеспечат авиации будущего ведение действий по принципу: «самостоятельно осуществляю поиск — обнаруживаю — поражаю» и с учетом высокой эффективности оружия дадут ей возможность успешно бороться с силами противника, повысить боевую готовность, самостоятельность, мобильность.

Класс самолетов-бомбардировщиков в чистом виде давно уже изжил себя, сохранив за собой лишь прежнее наименование. По существу, современный бом-бардировщк — это универсальный носитель разнообразного авиационного оружия, прежде всего ракет различного назначения, средств подавления ПВО, радиоэлектронной борьбы. Одновременно он сохраняет способность нести и успешно применять авиационные бомбы. Это оружие прежде было главным поражающим средством авиации. Теперь оно будет использоваться, как правило, после нанесения первых ракетных ударов, ослабления вражеской ПВО или при действиях по слабо обороняемым объектам. Современные управляемые авиационные бомбы с лазерной и оптоэлектронной системами наведения вполне можно причислить к высокоточному оружию. Это было убедительно доказано во время бомбардировок Сербии в 1995 г., когда сербская система ПВО была полностью уничтожена за минимальное время всего 344 такими бомбами.

Американские специалисты считают, что к началу следующего столетия самолеты-бомбардировщики будут преодолевать ПВО на предельно малых высотах и околозвуковых скоростях.

Потенциально возможно появление в американских ВВС бомбардировщика прорыва ПВО со сверхзвуковой скоростью и укладывающимся сверху вдоль фюзеляжа крылом на сверхзвуковом и крейсерском режимах полета. Соединение в этом самолете преимуществ технологии «стелс», о которой речь идет ниже, с высокой скоростью сделает его практически неуязвимым для современных средств ПВО. Его максимальная взлетная масса составит 29,7 т, а тяга одного двигателя — 49 т.

Кроме того, в США проектируется самолет с лазерным вооружением, который может стать реальностью в конце века. Как предполагают, это будет самолет со взлетной массой около 155 т.

Ведутся испытания прототипа химического лазера для системы лазерного оружия воздушного базирования, предназначенного для уничтожения баллистических ракет (предполагается, что серийные образцы будут иметь мощность, измеряемую мегаваттами). Как отмечают представители фирмы TRW, ведущей эти разработки, результаты последних испытаний полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым ВВС США к такому оружию. Кислородно-йодистый химический лазер способен за несколько секунд вырабатывать пучок излучения мощностью сотни киловатт. По мнению специалистов, на борту грузового варианта самолета Боинг 747 достаточно места для размещения такого лазера и запаса химических реагентов, обеспечивающих генерацию излучения для выполнения 40 перехватов баллистических ракет, причем на каждый из них отводится 3–5 с. Кроме того, проводятся испытания еще одного важного элемента будущей системы ПРО — установленного на борту самолета Боинг 767 инфракрасного телескопа, способного обнаруживать и сопровождать боеголовки баллистических ракет, а также отличать их от ложных целей, отстреленных элементов ракет и различных обломков.

Все еще считается перспективным сверхтяжелый самолет с ядерной силовой установкой. Тактико-технические данные такого самолета могут быть следующими: стояночная масса около 1000 т, угол стреловидного крыла — 20–30°, мощность ядерного реактора — 318–363 МВт, крейсерская скорость М=0,75 (0,75 скорости звука), масса перевозимых грузов (ракеты, контейнеры и т. п.) — 180–272 т. На самолете предполагается в качестве силовой установки для полета по маршруту использовать реактор с жидко-металлическим теплоносителем и максимальной тягой двигателей 45 т. Кроме ядерной установки, на самолете предполагается установить газотурбинные двигатели для взлета и посадки, полета по маршруту в течение времени, необходимого для выхода ядерной силовой установки на заданный режим работы, а кроме того, на случай отказа реактора в полете. Они должны обеспечить полет самолета с неработающим реактором на дальность, равную 1850 км, а также взлет и посадку.

Этот летательный аппарат будет выполнять функции самолета-ракетоносца, противолодочного самолета с большой продолжительностью патрулирования над морем, воздушного командного пункта, самолета-заправщика, военно-транспортного самолета и т. д. В зависимости от боевого предназначения он будет иметь различные модификации своего фюзеляжа. Предполагается разместить на нем до 90 крылатых ракет с дальностью действия до 3000 км. Кроме того, самолет сможет нести для самообороны 96 ракет класса «воздух — воздух».

При использовании в качестве противолодочного самолета он может находиться в полете не менее 30 суток, обследовать обширные районы океанов. Такую же продолжительность полета он может иметь и в варианте командного пункта, перемещаясь в любой район театров военных действий.

В командном варианте самолет будет буквально насыщен средствами связи и автоматизированной обработки информации. На нем может размещаться командный пункт численностью около 75 человек, который будет осуществлять управление группировками сил, развернутыми на обширных пространствах.

Общая тенденция развития стратегической авиации состоит в увеличении полетной массы самолетов-бомбардировщиков, насыщении их крылатыми ракетами большой дальности, а также повышении способности самолетов к преодолению сильной ПВО противника.

Проводятся большие работы по исследованию возможностей широкого использования в вооруженной борьбе транспортных и пассажирских самолетов в качестве носителей крылатых ракет, постановщиков мин, самолетов, обеспечивающих массовое использование пассивных средств радиоэлектронной борьбы для разного рода демонстративных и отвлекающих действий.

Появление крылатых ракет существенно отразилось на судьбе авиации. Став ракетоносной, она обрела способность поражать цели на больших удалениях от своих аэродромов, не входя при этом в зону эффективной противовоздушной обороны противника.

Возможности ракетоносной авиации в массированном применении этого оружия в ударе или в бою по сравнению со всеми носителями крылатых ракет продолжают нарастать опережающими темпами.

Основной ударной силой авианосных соединений американского флота на ближайшую перспективу останется палубная авиация. Она будет играть ведущую роль в решении различных боевых задач в вооруженной борьбе на море и на суше, таких как уничтожение средств доставки ядерного оружия, авиации противника в воздухе и на аэродромах, стартовых позиций ЗУР и других средств ПВО, разрушение военных и других промышленных объектов на территории противника, ведение тактической разведки, авиационной поддержки действий сухопутных войск, десантных сил.

Наряду с разработкой новых моделей ведутся работы по совершенствованию истребителей уже имеющихся конструкций с целью улучшения их боевых характеристик (увеличения дальности полета, боевой нагрузки и ресурса двигателей). Улучшение характеристик радиолокационных станций, использование усовершенствованных телевизионных систем переднего обзора, применение новых дисплеев, более совершенного оружия позволят им, как утверждают американские специалисты, обнаруживать цели с больших расстояний, не заходя в зону ПВО противника, и поражать их с первого залпа.

Эти самолеты будут оснащены усовершенствованными бортовыми компьютерными системами, средствами помехоустойчивой связи, системами наведения оружия на цель. Предусматривается также повышение скрытности полета самолетов. Особая роль отводится дальнейшему насыщению их средствами радиоэлектронной борьбы, без которых вероятность поражения самолетов в бою может увеличиваться на порядок.

В процессе создания новых самолетов наиболее важным считается конструирование двигателей, имеющих при большом ресурсе более высокие рабочие температуры, меньшее число деталей, меньший удельный расход топлива, а также применение более легких конструкционных материалов. Масса планера самолета может быть снижена по меньшей мере на 30 %. Совершенствование радиоэлектронного оборудования самолетов, а также повышение степени скрытности приведут к новой тактике их боевого применения.

Конечную цель создания новых самолетов видят в том, чтобы уменьшить количество их типов, а также количество типов двигателей и таким образом упростить их техническое обслуживание, приспособить к выполнению различных боевых задач, т. е. сделать самолет еще более универсальным.

Одновременно по заказу министерства обороны США создаются еще более совершенные боевые самолеты, проводятся интенсивные исследования новых аэродинамических схем и перспективных технических решений. Одной из таких схем является применение крыла с обратной стреловидностью. Преимущество ее заключается в том, что через хвостовую часть фюзеляжа проложены силовые элементы конструкции крыла, а центральная часть свободна для размещения полезных нагрузок. Для скоростных самолетов обратная стреловидность дополнительно обеспечивает повышение аэродинамических качеств: снижение лобового сопротивления, увеличение подъемной силы на околозвуковых скоростях полета. По расчетам американской фирмы «Груман», у такого самолета на 10–20 % уменьшается лобовое сопротивление, а это снижает требования к мощности силовой установки и сокращает расход топлива.

Среди палубных самолетов наиболее перспективным считается самолет с вертикальными взлетом и посадкой. Базируясь на боевые корабли, эти самолеты будут решать задачи противовоздушной обороны, поражать корабли противника и береговые цели, вести поиск подводных лодок и уничтожать их своим оружием. Создаются три варианта таких самолетов: с увеличенной тягой, с подъемным и подъемно-маршевым двигателями и с одним общим двигателем, у которого система управления подъемом обеспечит переход от скорости зависания к скорости более М=2.

Постоянно возрастает роль беспилотных летательных аппаратов. Такие их достоинства, как сравнительно малая стоимость, возможность действовать без риска для человека и низкая заметность приводят многих специалистов к мнению, что в скором времени они заменят пилотируемые летательные аппараты.

При создании новых самолетов особое внимание уделяется средствам и способам их противовоздушной обороны. Создаются новые противолокационные системы, предназначенные для подавления противовоздушной обороны противника.

По сообщениям зарубежной печати, в настоящее время проводятся большие работы по совершенствованию существующих противорадиолокационных ракет, увеличиваются скорость и дальность их полета, расширяется диапазон частот, повышаются помехозащищенность и точность наведения на цель.

В США наиболее перспективной ракетой, предназначенной для массового внедрения во всех родах войск, продолжает оставаться крылатая ракета «Томагавк». Все ее варианты отличаются друг от друга только головной частью. В зависимости от оснащения головных частей и боевого предназначения эти ракеты имеют различные дальности полета.

Развитие средств ПВО выдвинуло проблему увеличения дальности действия и точности применения авиационных бомб. Вероятная круговая ошибка обычных бомб составляет около 200 м, а у управляемых она уменьшается до 3–5 м. В США по программе ВВС «Пэйвуэй» ведутся работы по оснащению обычных авиабомб калибром 110–130 кг лазерным полуактивным устройством наведения с системой управления аэродинамическими поверхностями, а также по введению дополнительного крыла для увеличения дальности горизонтального планирования.

В скором времени станет стандартным для всех вновь разрабатываемых образцов авиатехники применение технологии «стелс». Первым реализовавшим в себе эти принципы самолетам, таким как «Локхид» F117A и «Нортроп» В2, пришлось заплатить за это снижением скоростных и других тактико-технических параметров. В настоящее время разрабатываются самолеты нового поколения, которые, будучи малозаметными на экранах радаров, смогут летать со сверхзвуковой скоростью на больших и сверхмалых высотах.

Одной из главных проблем, при этом все усложняющейся, стало повышение надежности боевой техники. Авиация как ни один вид вооруженных сил наиболее чутко реагирует на достижения научно-технического прогресса, и здесь проходят пробу многие разрабатываемые технологии. С 60-х годов наметился качественный скачок в усложнении бортового авиационного оборудования, и многие функциональные блоки стали завязываться в единый комплекс на базе встроенных бортовых компьютеров. Появилась и другая тенденция: разнообразие авиационных систем резко расширилась, а число опытных технических специалистов в силу ряда причин стало сокращаться.

Между тем огромная доля затрат по эксплуатации оборудования приходится на диагностику неисправностей и ремонтные профилактические работы, на закупки вспомогательного сервисного оборудования, а также на обучение технических специалистов и операторов. Конечно, каждая армейская служба, связанная с обслуживанием боевой техники, может пожаловаться на аналогичные трудности, однако в авиации они видны особенно отчетливо, да еще усугубляются проблемами нехватки рабочих площадей в районе аэродрома, затруднениями в материальном обеспечении удаленных авиабаз и ограниченностью там людских ресурсов.

Все эти соображения в совокупности с требованиями, обусловленными самим предназначением военно-воздушных сил — ведение высокодинамичных боевых операций — породили необходимость в быстрых и точных процедурах диагностики и восстановления бортовых систем непосредственно в полевых условиях. Насыщение современных бомбардировщиков и истребителей сложнейшим электронным оборудованием и автоматическими системами управления оружием невозможно без обеспечения надежности этих систем. Все это закладывает необходимую основу для применения методов и средств «искусственного интеллекта». Ряд исследований в данной области уже вступил в завершающую фазу.

Имеются две основные исследовательские программы, уже давшие реальные плоды. Первая из них — это проект интегрированной информационной системы эксплуатационного обслуживания (IMIS). Она должна предоставить личному составу удобный доступ ко всем бортовым диагностическим данным, а также ко всем сведениям о техническом обслуживании, профилактике и ремонте. Вторая программа касается создания типовой системы комплексной эксплуатационной диагностики (GIMADS). В рамках этой программы предполагается использовать методы «искусственного интеллекта» и традиционную технологию применительно к задачам диагностического обслуживания сложных интегрированных систем автоматического управления.

Еще одна система «искусственного интеллекта» создана в рамках полномасштабной научной программы «Pilot's associate» («Помощник летчика»). Она носит название EXNAV и объединяет показания большого количества навигационных приборов и датчиков, имеющих различные тактико-технические характеристики. Работая с ней, летчик в интерактивном режиме выбирает оптимальный для данных условий полета способ навигации. Система EXNAV включает «программу-менеджер» и набор взаимодействующих экспертных мини-систем, каждая из которых связана с конкретным датчиком.

Кроме решения навигационных задач, программа «Помощник летчика» выполняет ряд других функций. Она предназначена также для облегчения принятия экипажем решения, предоставляя ему на выбор некоторый набор возможных вариантов. Бортовая система «искусственного интеллекта» будет использоваться при выполнении ряда жизненно важных функций, таких как контроль состояния самолетных систем, оценка обстановки, планирование боевой задачи и определение тактики действий в сложных условиях. Каждая из этих функций будет выполняться соответствующей экспертной системой, работающей в интерактивном режиме. Компании «Локхид» и «Макдоннелл эркрафт» предложили две концепции архитектуры подобных систем. Согласно первой концепции бортовые экспертные системы являются независимыми программными модулями и взаимодействуют друг с другом и с летчиком посредством передачи сообщений через так называемую доску объявлений. Второй подход характеризуется погружением иерархической структуры экспертных систем в глобальную вычислительную среду, которая и выполняет функции доски объявлений.

При усложнении боевой обстановки поток информации, который должен воспринять экипаж, резко увеличивается. Поэтому успешное выполнение задания, поставленного перед летчиком, штурманом или бортинженером военного самолета, все в большей степени зависит от величины не только их физической, но и информационной нагрузки. «Интеллектуальные» системы поддержки принятия тактических решений разрабатываются с целью максимального уменьшения психофизиологической нагрузки экипажа за счет интеграции информации, поступающей от различных бортовых приборов и систем и предоставления ее в наиболее удобной для восприятия человека форме. К настоящему времени вниманию широкой публики представлены опытные образцы двух подобных систем: интеграции сенсорной информации и планирования полетного задания. В качестве тестового задания моделируется атака наземной цели на этапах входа в зону ПВО и при выходе из нее. Ожидается, что система будет в состоянии дублировать функции управления и принятия решения летчиком истребителя в ходе даже ожесточенного воздушного боя или при атаке наземных целей с сильным зенитным прикрытием. Функции, выполняемые данной системой, включают также межсамолетное навигационное обеспечение полета в боевом строю и выработку рекомендаций по маневрированию, которые через «интеллектуальный» синтезатор речи по радиосвязи могут передаваться летчику на борт другого самолета, летящего в паре.


 Смонтированный на шлеме дисплей

Кстати, подобные речевые синтезаторы уже используются, и довольно удачно, в современном самолете. Чтобы снизить психологическое напряжение членов экипажа в полете (особенно летчика одноместного самолета), чрезвычайные сообщения такого типа, как «Пожар в двигателе!», «Опасная высота!» или «Отказал триммер!», переданы в функции автоматически срабатывающего синтезатора речевых сообщений. Его «электронный голос» не только немедленно привлекает внимание экипажа к возникшей опасности, но и выдает речевые подсказки с вариантами возможных действий.

Часто бывают случаи потери летчиком сознания из-за недостаточного снабжения мозга кислородом и кровью, даже в учебных полетах на перехват маневрирующей высотной воздушной цели. Чтобы повысить безопасность самолета в таких условиях, фирма «Energy optics» разработала «интеллектуальный» автопилот с высокочувствительным оптическим датчиком. Наступление момента потери сознания определяется индикатором частоты мигания, использующим отражение инфракрасного излучения от роговой оболочки глаза пилота. В этом случае система автоматически берет управление на себя, переводит самолет в горизонтальный полет и переводит его на курс к своему аэродрому.

В рамках программы «Помощник летчика» ведется работа над системой медицинской диагностики, которая будет сканировать электромагнитные волны, генерируемые мозгом пилота, следить за пульсом, сокращениями сердечной мышцы и другими жизненно важными функциями его организма. На основании этих данных система будет способна индицировать на электронном экране результирующий показатель боеспособности пилота. Система станет выдавать ему ровно столько информации, сколько он в состоянии воспринимать в данный момент, а остальные данные будут обрабатываться автоматически. В принципе возможно реализовать непосредственный ввод электрических сигналов мозга в систему управления истребителем. При этом одной из самых сложных проблем разработчики считают расшифровку мысленных команд по магнитным полям, создаваемым биотоками головного мозга. Дело в том, что одни и те же мысленные команды имеют разное внешнее проявление у разных людей и могут варьироваться с изменением самочувствия. Тем не менее, работы в этом направлении продолжаются. Вероятно, если такое взаимодействие будет реализовано, оно будет использовать «притирку» человека и компьютера в ходе многих учебно-тренировочных полетов и создание карты мозгововых импульсов и их расшифровки для каждого пилота. Задача это дорогостоящая, но выигрыш от взаимодействия почти на интуитивном уровне может быть потрясающим.

Итак, прогресс в развитии авиатехники в последнее время не только не замедлился, но даже значительно ускорился. При этом особую ценность новым военным технологиям придает то, что они могут быть также с успехом применены в гражданских отраслях.

Оглавление книги

Реклама

Генерация: 0.389. Запросов К БД/Cache: 3 / 1