News image News image News image News image News image News image News image News image

Истинные истребители в пятом поколении
Нанотехнологии как наука - Наноконструирование

истинные истребители в пятом поколении

Выполнению боевой задачи способствует изворотливость, умение прятаться и действовать по обстоятельствам. Ради таких качеств можно согласиться и на некоторую медлительность

В мае 1948 года для того чтобы поддержать блокированный советскими войсками западный Берлин, союзники организовали воздушный мост (Berlin Airlift). Во время парада, посвященного 60-летию этого события, на базе ВВС США «Эндрюс» под Вашингтоном можно было наблюдать за совместными полетами истребителей разных поколений. В верхнем ряду P-51 «Mustang», во втором ряду F-22 «Raptor» и F-15 «Strike Eagle», замыкает строй F-4 «Fantom». Фото: U.S. Air Force /Senior Airman Steven R. Doty

Основная концепция истребителей пятого поколения состоит в том, что каждый из них должен работать за троих — то есть быть в несколько раз эффективнее своих предшественников…

Тише едешь — круче рулишь!

Появление в конце 70-х годов истребителей четвертого поколения — американских F-16, британского «Торнадо», французского «Мираж-2000», советских МиГ-29 и Су-27 — сделало ясным: дальше так продолжаться не может. Дальнейшее совершенствование конструкций самолетов встретило не столько технические, сколько принципиальные ограничения.

Например, при скорости в 2500 км/ч минимальный радиус поворота — около 40 км. Технически его можно сделать меньше, но тогда перегрузки, испытываемые пилотом, сделают невозможным не только управление самолетом, но и вообще — выполнение боевой задачи. Высокая маневренность подразумевает невысокие скорости, а чтобы самолет эффективно управлялся и на дозвуковых, и на сверхзвуковых скоростях, ему нужна переменная аэродинамика. А конструктивные сложности неизбежно влекут за собой увеличение массы, потерю надежности и неоправданную сложность управления.

Чтобы улучшить одно, надо было пожертвовать чем-то другим. Чем? Вопрос оказался не из простых, об ответах спорили добрых два десятилетия, и даже сейчас на него ответы получены пока ещё не все. Первое, что стало ясно — гонку за скоростью следует прекратить, и даже немного поубавить резвости. Своего разумного предела истребители достигли в 60-х годах, перешагнув рубеж в 2000 км/ч. Для истребителей пятого поколения, которые должны вести, в том числе, и маневренный бой, сверхскорость становится ненужной. Догнать и уничтожить противника может выпущенная ими ракета. Да и защититься от чужого реактивного снаряда лучше, не пытаясь убежать от него на форсаже, а расставив постановщиков помех и ложные цели.

Поэтому в максимальной скорости созданные модели истребителей пятого поколения даже немного уступают своим предшественникам. Но зато они превосходят их в маневренности, которая будет играть важную роль во время боя. Особое требование: возможность производить сложный маневр без изменения скорости, или, напротив, — резко увеличить или сбросить её, не нарушая траектории полета. Это, конечно, достигается непросто: созданы специальные планеры, в которых продуман каждый квадратный сантиметр и изгиб, на них устанавливают специальные двигатели. Последние имеют регулируемые сопла, помогающие самолету проделать все эти кульбиты. Кстати, Россия значительно опередила в этом США — отечественные проекты пятого поколения превосходят американские по ряду летных характеристик и особенно в маневренности.

На все руки мастер

Истребитель пятого поколения должен быть также максимально многофункциональным. Как известно, ещё со времен Первой мировой истребители занимались не только уничтожением воздушных целей: они расстреливали цели на земле, сбрасывали бомбы, во Второй мировой использовались для атак на вражеские корабли и подводные лодки. Но далеко не каждый самолет мог выполнять все эти задачи, поэтому в XX веке истребители часто были специализированными: перехватчики, ударные истребители, штурмовики… Такая узкая специализация себя не оправдала.

Обеспечить универсальность призваны высокоточное оружие вкупе с различными системами наблюдения и управления. Пожалуй, их создание было одной из самых сложных задач. Автоматика должна «вести» сразу несколько целей и летящих к ним ракет. В эту минуту другое оборудование следит за безопасностью самолета — наблюдая за небом и землей и держа наготове целый комплекс защитных систем. Тут же работает навигационная система, а вдобавок поступает информация тактического характера о местонахождении важных целей и вообще о том, как идет война за бортом кабины пилота. Не забудем и об информации о состоянии узлов самолета.

Без мощного бортового компьютера с такой задачей не справиться, но большинство окончательных решений принимает все же человек, и для этого ему приходится контролировать огромный поток информации, поступающей ему в аудиовизуальном виде. Поток настолько велик, что одним дисплеем теперь уже не обойтись, даже если проецировать «картинку» на лобовое стекло или забрало шлема. Возникла проблема «сжатия» изображения, накладывания одних картинок на другие.

Скорость, с которой человеческий мозг может воспринимать и перерабатывать такую информацию, имеет свой предел, который станет основным препятствием на пути дальнейшего развития боевых самолетов. И над решением этой проблемы уже задумываются те, кто уже сегодня пытается представить себе, какими будут самолеты следующего, шестого поколения.

Шапка-невидимка для истребителя

Ещё одно требование к машинам XXI века — они должны быть минимально видимы на радарах. Эту проблему в основном разрешили с помощью специальных покрытий и метаматериалов.

Первые подобные покрытия разрабатывались ещё в Третьем Рейхе — для защиты рубок подводных лодок, которые обнаруживали локаторы боевых кораблей союзников. Затем системы радиолокационного обнаружения усовершенствовались, и о «невидимости» на какое-то время забыли — пока США не создало свою программу «Стелс». Однако американцы делали основной упор на «обтекаемую» форму самолета — что сильно снижало их летные качества. Машины, добивающиеся «невидимости» благодаря специальной форме корпуса (как F-117 и В-2), не могут производить сложные воздушные маневры — они и так не слишком устойчивы в полете. К тому же, такие самолеты в любом случае имеют большое эффективное сечение в вертикальных аспектах — когда смотришь на самолет сверху или снизу.

Поэтому угловатые, похожие на НЛО «стелсы» уже перестали быть техническим чудом — добиться нужного результата оказалось куда эффективней с помощью покрытий. Добавим — напылить на самолет специальный слой будет и дешевле, чем создавать самолеты причудливых форм.

Это покрытие представляет собой микроскопические петли проводника, поглощающие микроволновое излучение радиолокаторов ближнего действия. Такое покрытие создается с помощью нанотехнологий, однако главная проблема не в них самих, а в том, как их «приклеить» к обшивке самолета, чтобы они держались в условия полета реактивного истребителя со сверхзвуковой скоростью. А это ещё один аргумент в пользу снижения его скорости.

Истребители пятого поколения становятся почти невидимыми для локаторов ПВО и самолетов противника — хотя и заметны для РЛС дальнего обнаружения, работающих в метровом диапазоне. В этом отношении «стелсы» были менее заметны для последних — однако легко обнаруживались космическими спутниками. Но В-2 является стратегическим межконтинентальным бомбардировщиком, который нужно засекать за тысячи километров, а истребители пятого поколения стартуют за сотни и десятки километров от цели. Поэтому для них необходима «шапка-невидимка», прячущая их именно от локаторов ближнего действия.

Добавим, что такое покрытие из метаматериалов будет наноситься и на модернизированные самолеты предыдущих поколений, в частности, на российские МиГ-21 и Су-27.

Кроме того, современные самолеты оснащены и активными постановщиками помех, которые частично ослепляют локаторы противника и вообще вносят хаос в работу всех радиоприборов. Частичное представление об их работе могут дать свидетельства очевидцев воздушных атак в последней грузино-осетинской войне: сначала в гостинице на экранах телевизоров появился «белый шум», потом перестали работать мобильные телефоны, а через несколько секунд в воздухе раздался шум пролетающих боевых самолетов.

«Ястребы» и «стервятники» XXI века

Сложность любой машины дорого обходится покупателю — то есть бюджету и наполняющим его налогоплательщикам. Да и вообще, сегодня иметь собственное авиационное производство «с нуля» стало непозволительной роскошью для многих. Это лет 70 назад выпуском истребителей занималось чуть ли не каждое государство Европы. А теперь даже такие ветераны авиастроения, как Великобритания и Франция, вынуждены кооперировать свои возможности.

Одним из таких «кооперативов» стал совместный проект многоцелевого истребителя EF-2000 «Typhoon», идея которого возникла в 80-е годы — как ответ на американский F-16. Обеспокоенные экспансией американских самолетостроителей в Старый Свет, лоббировавших свое новое детище, Британия, Италия, Франция и Германия решили создать свой собственный «европейский истребитель». Специально для этого был создан концерн «Eurofighter». Однако окончание «холодной войны» привело к тому, что работы над самолетом, предназначенным для войны против СССР, затормозились по причине исчезновения противника. Первый EF-2000 поднялся в воздух лишь 29 марта 1994 года, однако интерес к нему к тому времени уже пропал. Поскольку и F-16, и его потенциальный противник МиГ-29 к началу XXI века уже несколько устарели, то и сам EF-2000 тянул максимум на «четвертое с плюсом» поколение.

Два реактивных двигателя разгоняют EF-2000 на форсаже до 2150 км/ч — такая относительно большая скорость поясняется тем, что во время его разработки она ещё играла решающее значение. В целом ничем выдающимся он не отличается — напротив, экономия средств и времени привели к тому, что EF-2000 имеет однокилевую конструкцию. Менее сложную и дорогую, чем двухкилевая — но и менее прочную. К тому же в спешке машину выпустили в воздух практически без внутренней электронной начинки. Доработки начались потом, и как раз эти доработки, которые шли почти десятилетие (из-за споров участников проекта), позволили подтянуть самолет до уровня истребителя XXI века. Но это привело к тому, что стоимость одного EF-2000 превысила $100 млн.

Конечно, покупатели нашлись и на такую дорогую машину — хотя их оказалось куда меньше, чем ожидалось. Однако с появлением новых американских истребителей ими заинтересовались даже страны-акционеры «Eurofighter».

Американский F-35 JSF как самолет пятого поколения во многом опережает своего европейского соперника по техническим характеристикам. Скорость в 1600–1700 км/ч позволяет ему гораздо большую маневренность, и его изначально создавали с учетом требования «невидимости» — он даже имеет соответствующий специальный режим, при котором вооружением снаряжаются лишь закрытые отсеки и специальные «невидимые» контейнеры (полезная нагрузка при этом уменьшается вдвое). EF-2000 в этом отношении ему сильно проигрывает. К тому же F-35 стоит «всего» $35 млн за штуку.

Работы над ним начались в 1996 году, и уже 24 октября 2000 года его прототип Х-35 совершил свой первый полет. Главный его создатель — американская «Lockheed Martin», также в проекте участвовала британская «BAE Systems». Постепенно изъявили свое желание присоединиться к проекту Италия, Канада, Дания, Голландия и Норвегия. Это самый дорогой военный проект в истории человечества — расходы на разработку и производство самолета достигли $280 млрд! Уже поступили заявки на более чем 4,5 тысячи F-35 для армий стран-членов НАТО. Из них около 1800 для США (которые уже распродают свои F-16 союзникам), а также Израиля и Австралии.

Машина будет производиться в трех вариантах: наземного базирования, палубный истребитель (для ВМС США) и самолет вертикального взлета (для замены британских «Harrier»). Особое внимание при создании F-35 уделялось его возможностям быстро находить и уничтожать наземные цели с помощью высокоточного оружия, а также защите от ПВО противника. В связи с чем его называют «самолетом первого дня войны», а оппоненты — «боевой машиной агрессора».

Однако в Пентагоне немало сторонников сокращения расходов на закупку F-35 в пользу другого истребителя, F/A-22 «Raptor». Ещё одного «долгостроя», разработка которого началась ещё 1980-х, а испытания проходят до сих пор. «Raptor», который проектировался с уклоном в сторону перехватчика, превосходит своего собрата в летных качествах и ещё более «невидим», а также более насыщен автоматикой и электроникой. К тому же его отсеки более вместительны, поэтому он в режиме максимальной «невидимости» может нести ракеты, которые не помещаются на F-35. Но и стоит он почти в 2,5 раза дороже!

Итак, Запад свое слово сказал. Чем же ответит Россия на появление этих «стервятников», как в ней обстоят дела с истребителями пятого поколения? Обстоят неплохо, поскольку Россия никогда не испытывала дефицита в талантливых конструкторах. Но продвигаются медленно, поскольку талантливым конструкторам по ночам приходится ещё и «немножко шить». Но сейчас некоторые проекты, разработанные ещё в 80-е годы, размораживаются, и дело постепенно идет к появлению первых опытных образцов.

Ещё в 1989 году на американского хищника СССР ответил своим истребителем «Терминатор» Су-37, переходной моделью, вполне тянущей на четыре с плюсом. Для пятого поколения он слишком тяжел (максимальная взлетная масса 34 т), но зато и берет с собою в небо почти 8 т вооружения, в том числе противокорабельные ракеты. И хотя максимальная скорость его достигает 2500 км/ч, Су-37 проектировался как многоцелевой самолет (одно из главных требований пятого поколения) и может эффективно работать на дозвуковых скоростях. Есть надежда на его удачные модификации.

Его собрат Су-47 «Беркут» имеет близкие характеристики, но ещё большую маневренность — благодаря обратной стреловидности крыла. Пока неизвестно, будут ли его выпускать серийно, или он станет только машиной для экспериментов с новыми технологиями. Но есть заявка и на полноценный российский истребитель пятого поколения, даже две — проекты МиГ-1.44 и ПАК ФА. Последний, как обещают его создатели, будет ещё более «невидимый», чем американский F/A-22. Подробные технические характеристики машин пока ещё являются секретом, причем порою это приводит к конфузам — например, вместо фото МиГ-1.44 печатают снимки EF-2000, хотя они совсем не похожи.

Правда, как утверждается, у российских истребителей пятого поколения будет своя отличительная черта — они сохранят скорости самолетов четвертого. То есть они смогут разгоняться до 2500 км/ч, сохраняя полноценный режим средних и малых скоростей. Каким образом это удастся — пока тайна. Вероятно, государственная.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Нанотехнологии и закон

News image

Хотя в макроэкономике имеются некоторые сбои, сектор нанотехнологии продолжает свой подъем. В ближайшие пять лет ожид...

Терагерцовый сканер для авиапассажиров -

News image

США и Европа все еще не оправились от шока, вызванного попыткой теракта в американском авиалайнере, вы...

Нанокатализатор FABEROX в топливе для ав

News image

Постоянно возрастающие экологические и энергетические требования к автомобильной технике (стандарты Евро-3, Евро-4 и Евро-5) заставляют ра...

Улучшение топлив при помощи наночастиц

News image

В поисках повышения энергетических параметров жидких топлив, ученые обнаружили, что добавление наночастиц алюминия или окиси ал...

Космический лифт и нанотехнологии

News image

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к по...

Физические и химические процессы в ракет

News image

Современные жидкостные ракетные двигатели, принципы работы которых были предложены Циолковским более века назад, требуют дальнейшего со...

Наноплазмоника

News image

Благодаря успехам в производстве и визуализации металлических и полупроводниковых наночастиц быстро развивается новая область нанотехнологий — ...

Соломинка жизни — единственный источник

News image

Lifestraw («соломинка жизни»), переносная система фильтрации питьевой воды, завоевала главный приз на пятом конкурсе Идей, Ме...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

Шестерни в миллион раз более массивные, чем бактерии , говорит главный исследователь Игорь Аронсон. Возможность использовать и контролировать эне...

Нанотрубки научились получать в промышленных масштабах

Углеродные нанотрубки, основу для сверхпрочных материалов, можно будет получать в промышленных масштабах: благодаря изобретению американских химиков их стоимость заметно снизится. Нанотрубка – ...

Создан первый серийный прибор на органических транзисто

На очередной выставке бытовой электроники CES 2010 в Лас-Вегасе компания Plastic Logic продемонстрировала свою новую разработку – QUE proReader. Это ус...

Создана новая сверхзвуковая технология!

Совместная группа австралийских и американских инженеров успешно протестировала новую сверхзвуковую авиационную технологию, которая, как уверяют ее разработчики, способна полностью изменить по...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.