Альтернативные военные концепции: робосамолет-перехватчик

Как уже говорилось в предыдущей статье на тему альтернативных военных концепций, вопрос о робосамолете-перехватчике оказался трудным вопросом. Однако, в некоторых дискуссиях, прошедших уже после публикации, похоже, наметился интересный путь его разрешения. 
 
В поисках решения теоретики перелопатили довольно много материала о новейших разработках и идеях в области авиации. Почти все они были западными, поскольку отечественная авиационная мысль застыла на уровне середине 1980-х годов и концептуально новых идей, пригодных для создания робоперехватчика так и не выдвинула. 
 
Требования к комплекту идей были, в целом, следующими. Во-первых, самолет должен быть максимально конструктивно простым, чтобы его можно производить в больших масштабах на автоматических заводах. Это накладывает целый ряд ограничений на вспомогательные системы самолета, которые в существующих машинах очень сложны. Во-вторых, самолет должен взлетать и садиться с использованием минимально возможной подготовленной площадки. Длинные аэродромы строить можно, но довольно сложно и это занимает много времени. Такое требование ведет к схеме самолета с укороченным разбегом или вертикального взлета и посадки. В-третьих, самолет должен оснащаться универсальным ударным вооружением, пригодным для поражения воздушных и наземных целей. 
 
Самолет без рулей
 
Решающий вклад в формирование облика робосамолета-перехватчика внесли британские ученые. В данном случае это не шутка, поскольку иногда эти самые ученые выдвигают интереснейшие и перспективные идеи. В 2004 году в Великобритании началась программа Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research (FLAVIIR), в которой основную роль играла компания BAE Systems. 
 
Суть этой программы состоит в том, чтобы отказаться от аэродинамического способа управления самолетом, то есть от аэродинамических рулей. Они наиболее распространены, но имеют ряд недостатков. В частности, механизация крыла и гидроприводы вносят, пожалуй, самый существенный вклад в усложнение конструкции самолета. Британцы в своей разработке сделали ставку на другой способ - реактивный. Крыло с такой системой управления имеет загнутую заднюю кромку крыла, в которой установлена пневматическая система, подающая воздух, выходящий через специальные отверстия в кромке крыла. Когда через эту систему на плоскость крыла подается воздух, эта струя заставляет отклоняться набегающий поток воздуха, давление над плоскость крыла падает и крыло толкается вверх. Соответственно, можно управлять креном и тангажом самолета. В 2010 году компания построила и успешно испытала первый образец, который показал работоспособность системы. В 2016 году компания построила другой испытательный образец - Magma. Это беспилотный самолет, выполненный по схеме "летающее крыло", оснащенный турбореактивным двигателем. Воздух на систему управления крыльями, а также на систему управления килем (вместо руля направления), подавался от компрессора основного двигателя. Также самолет был оснащен такой же системой управления вектором тяги. 13 декабря 2017 года машина успешно осуществила испытательный полет. Magma - это, по всей видимости, первый реактивный самолет, не имеющий аэродинамических рулей. 
 
Британских разработчиков больше всего беспокоила радиолокационная заметность. Аэродинамические рули не позволяют снизить ее ниже определенного предела. Реактивные рули, не имеющие движущихся поверхностей, это позволяют. Вместе с этим отмечалось, что достигнуто радикальное упрощение конструкции крыла. Пневматическая система меньше и легче, чем механизация с гидроприводами: она состоит из воздуховодов и системы клапанов (каждый клапан может управляться простым электромотором с контроллером). Воздуховоды при этом могут быть частью силовой конструкции крыла, то есть нести на себе нагрузку. Наконец, самолет стал более живучим. Если повреждение гидравлики обычного самолета ведет к потере управляемости и катастрофе, а для этого достаточно всего нескольких или даже одного попадания снаряда или осколка, то самолет с реактивной системой управления надо буквально изрешетить, чтобы вывести систему управления из строя. 
 
Реактивная система управления настолько проще в устройстве, производстве, монтаже и обслуживании, чем гидравлическая система и аэродинамические рули, что с ней вполне могут справиться автоматические системы. 
 
Взлет-посадка
 
При этом в западном техническом арсенале появилась и была доведена до серийного производства очень остроумная система вертикального взлета и посадки. Речь идет, конечно, и флотской модификации американского истребителя F-35B. Его двигатель оснащен вентилятором, с приводом от вала главного двигателя, который при взлете и посадке создает струю воздуха, отбрасываемую вниз через главное сопло, а также через два сопла, расположенных в консолях крыла. Регулировкой потока воздуха, идущего через сопла, позволяют управлять положением самолета и выравниванием его при посадке. Подъемная тяга отчасти создается струями воздуха, а в основном отклонением вектора тяги основного двигателя вниз. 
 
Практические испытания доказали, что F-35B может сесть на палубу авианесущего корабля в режиме вертикальной посадки, а также взлететь с очень короткой площадки (около 130 метров в длину), используя вентилятор для создания дополнительной подъемной силы. 
 
Как видим, система вертикального взлета и посадки хорошо совместима с системой реактивного управления самолетом, рассмотренной выше. В сущности, конструктивно это общая система, которая может приводиться в действие одним мощным компрессором, с приводом от главного двигателя. Это весьма важно, поскольку позволяет совершенно отказаться от пробега при взлете и посадке, и, соответственно, отказаться от шасси. Это еще больше упростит конструкцию самолета.
 
Общий облик робоперехватчика
 
Вот тут как раз и получается то, что нужно. Робоперехватчик может быть выполнен по схеме "летающее крыло" (как Magma или В2), или "бесхвостка" (как французский истребитель Mirage 2000), только в последнем варианте объем фюзеляжа может быть значительно уменьшен. Робосамолет оснащается турбореактивным двигателем, соединенным с компрессором, подающим воздух в системы управления и взлета-посадки. В нижней части самолета установлены три или четыре вспомогательных киля, которые при посадке становятся опорными стойками (в их законцовках могут быть установлены неубирающиеся катки для движения или буксировки самолета по земле). В полете вспомогательные кили складываются и убираются в фюзеляж. В принципе, можно обойтись и без них, используя в качестве опоры самолета на земле выступающие консоли крыльев. В этом случае потребуется специальный наземный транспортер для перемещения самолетов. 
 
В передней части самолета размещены блоки управления машиной, контейнер с вооружением, а также блок наведения, оснащенный, к примеру, радаром. В конструкции робоперехватчика должен быть выражен блочный принцип. Двигатель и компрессор - это один, отдельный блок, который может быть снят с самолета для обслуживания, ремонта или замены. Отдельно - блок центрального компьютера, навигационной системы и связи. Электронно-механические системы, управляющие реактивными рулями, монтируются в виде отдельных небольших блоков. Отдельно блок вооружения, а также отдельно блок наведения. Фюзеляж и крылья - это также отдельный блок, на который монтируются все остальные блоки. Помимо своих несущих функций, он также вмещает в себя баки. 
 
Робоперехватчик может быть сконструирован в двух вариантах. Первый вариант: с обычным турбореактивным двигателем, для полетов на высотах до 13-15 км. Второй вариант: с жидкостным реактивным двигателем, использующим топливо и окислитель. Это может быть ЖРД, использующий пару гидразин (или его производные) и тетраоксид азота, или же ЖРД того типа, который использовался на немецком Ме-163 (окислитель T-Stoff - концентрированная перекись водорода, топливо C-Stoff - смесь метанола, гидразин-гидрата и воды). Преимущество ЖРД в том, что самолет с таким двигателем может подняться гораздо выше обычных реактивных самолетов и развить большую скорость. Тем самым он будет иметь преимущество в высоте и скорости, что важно для перехвата воздушных целей. 
 
Вооружение более или менее стандартное: самонаводящиеся авиационные ракеты, неуправляемые реактивные снаряды и корректируемые авиабомбы, или же неуправляемые авиабомбы с системой прицеливания, аналогичной российской СВП-24 "Гефест". 
 
Самоходный аэродром
 
Если у нас есть робосамолет с системой вертикального взлета и посадки, то можно реализовать еще одну экстравагантную идею, некогда предложенную для авианосцев - взлет и посадка с помощью потока воздуха, создаваемого мощным компрессором, установленным на самом корабле (см. статью "Сдуть с палубы в небо"). 
 
Может ли быть авианосец сухопутным? Почему и нет? Только он должен быть меньше, на один или на два самолета, и тогда его массо-габаритные характеристики будут вполне подходящими для наземной самоходной машины. 
 
В сущности, для взлета и посадки нужна площадка примерно 15х10 метров. Она может быть стальной конструкцией, установленной на самоходной машине. Реализуемость этого решения показывает тот факт, что уже есть самоходные паромы примерно таких размеров, способные поднять и перевезти танк весом 45 тонн (самолет весит меньше, в пределах 15-20 тонн). Посадочная площадка может быть складной для лучшей проходимости в транспортном положении. 
 
Этот своего рода самоходный аэродром оснащен, во-первых, компрессором для создания воздушного потока при взлете и посадке самолета. Это необходимо для того, чтобы сэкономить расход топлива самолета и сделать его более эффективным. Во-вторых, на нем устанавливаются системы для тестирования бортовых систем, для перезарядки вооружения и дозаправки самолета. Запас боеприпасов и топлива пополняется специальной машиной. 
Если самолет приземлился поврежденным или исчерпавшим ресурс, то с помощь специального крана он снимается с самоходного аэродрома и переставляется на другую машину, где происходит замена одних блоков на другие. 
 
Вместе с машиной навигации и связи, машинами зенитно-ракетного прикрытия, различными транспортными и вспомогательными машинами, все это аэродромное хозяйство является самоходным. Это огромное преимущество перед противником. Не нужно строить постоянные взлетно-посадочные площадки. Полеты могут обслуживаться в любом минимально подходящем месте, в том числе и на воде (самоходные машины можно сделать плавучими, наподобие самоходных паромов). Аэродром может постоянно менять свое расположение, что сделает его менее уязвимым для атак противника, и его можно рассредоточить. К тому же, самоходный аэродром может продвигаться вслед за наземной роботизированной ордой, обеспечивая ей постоянную воздушную поддержку. Робоавиация может маневрировать не только в воздухе, но на земле, сдвигая боевой радиус самолетов в нужный район. 
 
При таком подходе получается мощная, гибкая и универсальная робоавиация, обеспечивающая господство в воздухе над районом боевых действий, а также защищающая тыловые районы. 

Материал недели
Главные темы
Рейтинги
АПН в соцсетях
  • Вконтакте
  • Facebook
  • Twitter