dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Думаю, что правильно будет развить тему с АФАР (Активной Фазированной Антенной Решёткой – более подробно о том, что такое АФАР, я писал в отдельной заметке ранее).

А добавить нужно вот что: каких-то сомнений в том, что перспективные бортовые РЛС истребителей будут только с АФАР – нет.

АФАР обладает во много раз большим потенциалом по повышению чувствительности. Дело в том, что пассивная ФАР, использующая один приёмо-передатчик, вынуждена мириться с очень существенными потерями энергии в волноводах и фазовращателях. В АФАР непосредственно по антенне распределены отдельные приёмо-передатчики – и потери энергии минимальны.

(На фото: РЛС c АФАР APG-81, Northrop Grumman.)

АФАР можно сделать очень надёжной, так как выход из строя нескольких приёмо-передатчиков не ведёт к потере работоспособности радара: приёмо-передающих модулей в антенне много сотен и вполне можно выполнять задачи с десятком неработающих. В случае с пассивной ФАР выход из строя единственного приёмо-передатчика (а этот приёмо-передатчик там очень мощный и, скорее всего, поэтому капризный) приведёт к тому, что самолёт ослепнет.

Но главное, что структура АФАР позволяет РЛС параллельно решать несколько задач. Например, не только действительно параллельно обслуживать несколько целей, но и, скажем, параллельно с обзором пространства ставить помехи радарам противника. Достигается это тем, что независимые приёмо-передатчики управляющим компьютером РЛС делятся на группы, и каждая группа получает свой режим работы. При этом параллелизм достигается и по приёму, и по передаче. (Правда, там возникают проблемы по взаимному влиянию модулей, но эти проблемы решаемы).

Думаю, очевидно, что РЛС с пассивной ФАР, имеющая только один приёмо-передатчик, обрабатывающий суммарный сигнал со всей антенны, в принципе не может обеспечить настоящий параллелизм. (Там только можно пытаться быстро переключать режимы – а это совсем другая история, в точности совпадающая с “параллельной” многозадачностью на однопроцессорной ЭВМ.)

Так как вычислительная система радара с АФАР получает более подробную информацию о характеристиках принятого сигнала (много приёмников), то только с помощью цифровой обработки можно существенно улучшить характеристики антенны.

Прежде всего, возрастает разрешающая способность. Но есть и другие важные моменты: например, существуют алгоритмы, которые позволяют вычислительными методами уменьшить чувствительность системы в целом по боковым лепесткам (это очень важная практическая задача). Другие алгоритмы позволяют “затенить” источник помех.

Изобретательное управление лучами АФАР приводит к проблемам у помехопостановщиков противника, потому что они, скажем, не могут определить, куда в данный момент “смотрит” РЛС.

Для пассивной ФАР, а тем более для других устаревших типов антенн, решение этих задач не под силу.

Кстати, хорошая авиационная РЛС с АФАР может параллельно сопровождению нескольких целей картографировать поверхность, получая карты высокого разрешения. На картинке ниже – результат картографирования территории аэропорта, полученный, как пишет Northrop Grumman, с помощью РЛС APG-81:

Для того, чтобы испытать ракету воздух-воздух или поверхность-воздух, требуется мишень. Понятно, что эта мишень должна летать. В качестве мишени может служить специально разработанный беспилотный летательный аппарат. Часто, такая мишень меньше реальной цели, которую она изображает, но актуальные для испытания ракет характеристики мишени приближают к соответствующим характеристикам цели.

А можно использовать в качестве мишени настоящий реактивный истребитель. Это многим лучше, чем обстрел “мишеней-эмуляторов”. Особенно если речь идёт об испытаниях не только системы наведения, но и поражающей способности ракеты. Конечно, на борту такого истребителя-мишени пилот – лишний.

Например, в Штатах в качестве мишеней служат старые реактивные истребители F-4 Phantom, переоборудованные и оснащённые дистанционной системой управления (на иллюстрации).

Не так давно эти летающие мишени начали использовать ещё и в качестве носителя для запуска экспериментальных ракет. Видимо, для того, чтобы не подвергать риску полноценные истребители и летчиков-испытателей. А возможно – здесь иные цели (потому что полноценные штатовские беспилотники уже вовсю сбрасывают бомбы и запускают ракеты в ходе боевых операций).

Кстати, нельзя путать понятия “мишень” и “цель”, как это уже делают журналисты профильных изданий в статьях про ПВО (не хочу называть издание точно). Средства ПВО создаются для обстрела целей, на мишенях – только учатся. Фраза “перспективный комплекс предназначен для обстрела любых мишеней” – больше похожа на грубое издевательство над разработчиками комплекса. (В кругах специалистов вообще в ходу целый ряд шуток на тему “вам бы только мишени обстреливать”.)

BAE Systems предлагают поставить на штатовский конвертоплан V-22 Osprey дистанционно управляемую пулемётную турель. Турель размещается внизу фюзеляжа (см. картинку) и должна обеспечить стрельбу “на 360^o“.

Из-за нетипичной компоновки установить оружие на V-22 не так просто, тем более, если речь идёт о средствах обеспечения огневой поддержки наземным операциям.

Пресс-служба ВВС США опубликовала отчёт о причинах происшествия с F-15C, который разбился (переломившись в полёте) 2-го ноября 2007-го года. Пилот катапультировался из отломившегося от фюзеляжа кокпита и отделался переломом руки (см. видео по ссылке в конце записки).

Как гласит отчёт, причиной послужил производственный дефект лонжерона, а вовсе не то, что истребитель был очень старый. Кстати, именно после происшествия 2-го ноября ВВС США временно прекратили полёты большей части флота F-15. И нехорошая авария с самопроизвольным разрушением истребителя в воздухе, могла бы послужить очень хорошим козырем в пользу скорейшего перехода с тридцатилетних F-15 на F-22 и F-35. Но раз причиной оказался производственный дефект, то и козырь – пропадает.

По ссылке – видеоролик про происшествие (2M, английский язык, но всё ясно по картинкам).

Развитие германской истребительной реактивной авиации шло в начале 40-х годов двадцатого века своим чередом, а следом за истребителями логично появился и реактивный бомбардировщик. Первым в мире реактивным бомбардировщиком стал Arado Ar-234, разработанный на фирме “Арадо” под руководством профессора Вальтера Блюма. Правда, сперва Ar-234 планировался на роль сверхскоростного разведчика.

“Тендер” на сверхскоростной самолёт-разведчик рейхсминистерство авиации разместило среди авиаразработчиков в 1940-м году, так сказать, по неутешительным результатам Битвы за Британию. Требовался самолёт, способный проводить разведку территории врага и при этом ускользать от истребителей.

Уже зимой 1941-го года Фирма “Арадо” предложила министерству сразу несколько эскизных проектов нового самолёта. На основе одного из этих проектов, утвержденного экспертами министерства, и разработали Ar-234. Самолёт представлял собой цельнометаллический высокоплан совершенно консервативной схемы, с двумя турбореактивными двигателями под консолями крыла.

Из-за задержек с разработкой двигателей (реактивную авиацию строили, естественно, с нуля, поэтому двигатели проектировались одновременно с самолётами) первый полёт состоялся лишь в 1943-ем году, несмотря на то, что планер самолёта в собрали годом ранее. С целью уменьшения веса самолёта, первые прототипы Ar-234 взлетали с использованием колёсной тележки, сбрасываемой после взлёта. Посадка осуществлялась на специальную лыжу. Впрочем, позже от такой экзотической и мало пригодной к повседневной аэродромной эксплуатации схемы отказались, оснастив самолёт обычным трехстоечным шасси.

После того как построили несколько летающих прототипов Ar-234, в 1944-м году, рейхсминистерство авиации изменило условия заказа. В соответствии с новыми веяниями требовались сверхскоростные бомбардировщики. Таковыми стали самолёты Ar-234 модификации B-2 (разведывательный вариант получил обозначение B-1).

Ar-234B мог развивать на высоте 6000 метров скорость около 730 км/ч, таким образом становясь недосягаемым для поршневых истребителей того времени. Самолёт имел размах крыла 14.4 метра и длину 12.6 метра. Взлетный вес: около 9400 кг. Выпускались одноместные и двухместные варианты. Ar-234 мог вооружаться двумя или четырьмя пушками калибра 20 мм. При этом пушками всегда оснащались разведчики, в бомбардировочном варианте пушки могли отсутствовать: считалось, что большая скорость полёта служит достаточной защитой от истребителей.

Arado Ar-234 применялись в качестве разведчиков во время высадки союзников в Нормандии, а в качестве бомбардировщиков оказывали поддержку войскам Вермахта во время наступления в Арденах (зима 1944-го года). Конечно, никакого влияния на боевые действия эти уникальные самолёты не оказали: их было слишком мало, всего успели выпустить около 200 штук. Тем не менее, отработанные на Ar-234 технические решения сыграли важную роль в дальнейшем развитии реактивной авиации.

Military.com приводит данные представителей ВВС США о том, что около 120 пилотов отправили управлять беспилотниками (удалённо, понятно) со специальных баз. Беспилотники летают в Ираке и Афганистане настолько интенсивно, что на управляющих базах не хватает квалифицированного персонала. Пишут, что интенсивность использования беспилотников будет расти и дальше.

Если смело фантазировать, то может так получиться, что отправленные домой армейские формирования янки заменят беспилотниками и, наверное, сухопутными роботами, которые тоже на подходе. То есть, живые янки уедут, но базы и военные возможности в Ираке (и Афганистане) – останутся: беспилотники уже активно выполняют операции с нанесением воздушных ударов, а сухопутным роботам, возможно, разрешат стрелять, как только в зоне поражения не останется американских солдат. Генеральное управление – из Калифорнии, с помощью компьютерных джойстиков.

Фантастично, конечно. Но это только так кажется. Интересно, как международные соглашения трактуют военное присутствие, осуществляемое без непосредственного, – то есть, “прямо на месте” – участия человека?

Тем временем, как пишут в пресс-релизе, компания “Сикорский” на прошлой неделе испытала вертолёт H-92 в варианте с полностью электродистанционным управлением. Электродистанционное управление – это когда для перемещения органов управления вместо механических систем (обычно – гидравлика используется) служат сигналы, передаваемые “по проводам”. То есть, в качестве рычагов управления у пилота устанавливаются как бы особенно продвинутые “компьютерные джойстики”, а управляющие воздействия на органах управления создают другие электронные устройства – всяческие “драйверы” с хитрыми электромоторами.

(Фото: Sikorsky)

Электродистанционные “джойстики” на боевом вертолёте не просто имеют режим “обратной связи”, но там эта обратная связь, конечно, весьма сильно развита и для её правильной реализации используются более продвинутые алгоритмы, чем в компьютерных играх. Делается это для того, чтобы пилот во время управления вертолётом мог ориентироваться не только на показания собственного вестибулярного аппарата и приборов, но и на усилия, возникающие при перемещении “джойстиков”.

Не совсем понятно, можно ли научить пилота летать на военном вертолёте с “пустыми” (по усилиям) рычагами управления. Всё ж вертолёт – это не автомобиль.

Картинка с F-35B (который с коротким взлётом и посадкой):

(Фото: defencetalk.com, Lockheed Martin)

Образец раскрашен по “секторам”, или по базовым модулям, составляющим истребитель.

Недавно продемонстрированный публике F-35, в варианте с коротким взлётом и посадкой, мог бы быть совсем другим. Дело в том, что в первоначальном тендере по программе JSF (Joint Strike Fighter) участвовал и “Боинг”, со своим вариантом – X-32. Вот фото:

Боинговский прототип отличается от F-35 очень значительно. Это, кстати, неплохо иллюстрирует расхожий вариант экстремальной трактовки аэродинамической практики: мол, законы аэродинамики для всех одни, вот поэтому-то эти два самолёта, предназначенные для решения одинаковых задач, и похожи как две капли воды (а вовсе не по причине “творческого заимствования”).

Для сравнения прототип X-35 “Локхид Мартин”, который победил в тендере:

(Lockheed Martin)

“Локхид Мартин” выкатили первый экземпляр F-35B Lightning II. Это версия F-35 с коротким взлётом и вертикальной посадкой (STOVL). F-35B официально планируется, например, для перевооружения корпуса морской пехоты США, также этот истребитель может поставляться странам NATO. Каковы перспективы F-35 в реальности – не совсем понятно. Тем не менее, первый полёт F-35B намечен на середину 2008-го года.

Так как Япония не смогла получить F-22 Raptor на приемлемых условиях, то японцы задумали собственный истребитель пятого поколения, тоже, понятно, “Стелс”. Действующее название проекта – Shinshin (“Шин-шин”). В блоге на Aviation Week публикуют фото модели этого японского истребителя (связь модели с реальным самолётом не ясна ни капельки):

На самом деле, это совсем другой самолёт, а вовсе не копия F-22.