dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

На фото – ночная посадка F-35B на борт универсального десантного корабля USS Wasp:

В рамках испытаний X-47B (прототипа ударного беспилотника) продемонстрировали успешные взлёт и посадку на авианосец. Вторая задача, между прочим, значительно сложнее первой. Согласно опубликованным планам – на этом проект завершается, так как он показал, что построить подобный беспилотник можно, цель проекта достигнута. От серийного варианта, как бы он ни назывался, прототип X-47B отделяют разнообразные проблемы.

Например, прототип совершал успешные посадки в “тепличных условиях”: штиль, день, авианосец принимает только этот беспилотник, других задач нет. Для первых испытательных полётов – естественная ситуация, спору нет. Но когда (и если) подобные аппараты будут приняты на вооружение, действовать им придётся в условиях куда как более сложных. Известно, что в моменты применения ударной авиации авианосец ведёт весьма интенсивную работу. Беспилотник, застрявший посреди палубы из-за сбоя программы, рискует сильно нарушить режим полётов. Не то чтобы такой летательный аппарат физически оттащить с полосы сложнее, чем обычный самолёт, который тоже может поломаться, – просто, в случае с беспилотником, потребуются новые технические процедуры, позволяющие персоналу понять, что вообще происходит.

Кстати, сама по себе автоматическая посадка на авианосец – дело не такое уж новое: в Штатах есть действующие системы приёма самолётов авианосцем, обеспечивающие заход по командам с палубы, без участия пилота. Понятно, что в случае посадки при помощи такой системы пилотируемый самолёт мало чем отличается от беспилотника. А успешная посадка беспилотника, в свою очередь, доказывает, что систему автоматической посадки можно смелее применять к пилотируемым полётам.

Посадка на авианосец дело сложное. Особенно, если эта посадка происходит ночью, при сильном ветре и прочей непогоде. Возможность ночного всепогодного применения ударной авиации с борта авианосца – среди ключевых преимуществ, поэтому система должна бы работать при таких условиях. В теории, беспилотная авиация может тут обеспечить нужную регулярность из-за “врождённой” способности роботов с высокой точностью следовать заданной программе. На практике – ситуация в районе действия авиации может так быстро меняться, что есть риск потерять этих самых роботов, потому что “врождённая” способность помешала им импровизировать.

Что ещё нужно протестировать, чтобы получить серийный ударный беспилотник морского базирования?

Прежде всего, саму возможность применения оружия. Запуск ракет, сброс бомб – отдельная проблема, тем более, что требования малой заметности подразумевают размещение систем вооружения во внутренних отсеках. Тут ещё подкрадываются возможные запреты на разработку автономных систем, способных применять оружие. Хотя, не ясно, чем, в плане подобных запретов, ударный беспилотник отличается от крылатой ракеты – как минимум, беспилотник заметно более гибок в плане тактики применения, его можно перенацелить, отозвать.

Посмотрим, каким будет следующий этап. Пока что относительно развития темы ударных беспилотников ничего внятного заявлено не было.

Продолжаем следить за беспилотником X-47B. Этот аппарат уже попробовал посадку “конвейером” на палубе авианосца. (“Конвейером” – touch-and-go landing – означает, что после касания сразу же начинается взлёт, то есть, летательный аппарат не останавливается.) Это стандартный подход: перед реальной посадкой как раз обычно тренируются, выполняя такое упражнение. Полноценную посадку обещают позже. Можно сделать вывод, что пока не всё готово и, видимо, тест как раз выявил недостатки. А может – просто придерживаются графика.

Прототип ударного беспилотника морского базирования X-47B успешно прошёл очередной важный этап испытаний: взлёт с борта авианосца при помощи катапульты. Беспилотник стартовал с палубы авианосца Джордж Буш (USS George H.W. Bush), поманеврировал в воздухе и отправился на наземный аэродром, где приземлился.

Что тут можно сказать? Только одно: быстро развивается программа. Теперь ждём посадки на авианосец, которая, видимо, уже не за горами.

Да, всё ближе фантастическая, в общем-то, ситуация, когда боевую работу осуществляют автономные роботы, а люди ставят им задачи, находясь в пунктах управления: то есть, не управляют полётом дистанционно, а именно направляют робота, примерно как в каком-нибудь StarCraft-е, по карте. Ещё, конечно, нужны автоматические заводы, выпускающие этих роботов, но и они уже практически готовы.

В комментариях Зашёл-в-гости делится видео, на котором штатовский прототип ударного беспилотника морского базирования X-47B успешно приземляется с аэрофинишёром. Пока что на земле. Это стандартная практика – не в море же отрабатывать посадку. Обычно, от проверки и отладки посадки на земле до лётных испытаний в море проходит где-то полгода. То есть, если климат позволит, то уже осенью можно ожидать лётных испытаний в море. Ссылка на видео – ниже, после фото (Northrop Grumman).

Видео на Youtube.

На сайте корпорации Boeing доступно краткое описание аппарата X-51A, там указаны его размеры и вес (примерно):

Полная длина (вместе с бустером) – 7.6 м.
Сам гиперзвуковой аппарат – 4.26 м.
Переходник: 1.52 м.
Бустер: 1.82 м.

Вес сборки: 1800 кг (это, выходит, вес, взятый за вычетом топлива для самого аппарата – примерно 120 кг этого топлива идут отдельной строкой).

Вообще, даже 300 килограмм, летящие со скоростью около 1500 м/с – это довольно серьёзный снаряд. Но для практических систем масса летательного аппарата (без всяких бустеров) должны быть больше, хотя бы около трёх тонн (учитывая топливо). Гиперзвуковая аэродинамика – штука, предсказуемая с трудом, поэтому простое масштабирование опытного образца до нужных размеров совершенно точно не даст эффекта. А ещё нужно добавить технические проблемы с охлаждением и обеспечением работы двигателя. В общем, большой аппарат будут проектировать отдельно, но, естественно, используя уже имеющиеся результаты экспериментов.

В Штатах (1 мая) провели очередное испытание гиперзвукового летательного аппарата X-51A. Сообщают, что испытание удачное. Это последнее испытание для прототипа X-51A, следом за ним станут исследовать гиперзвуковой полёт при помощи других экспериментальных аппаратов. Напомню, что основная особенность этого направления развития реактивной техники в том, что аппараты имеют воздушно-реактивный двигатель, использующий для питания атмосферный кислород, поступающий через воздухозаборники – это сильно экономит топливо, но и создаёт кучу аэродинамических проблем.

X-51A, согласно отчётам, достиг скорости M=5.1 – как раз общепринятая граница гиперзвукового диапазона. Примем скорость звука равной 330 м/c, тогда получается, что аппарат летел со скоростью около 1600 м/с. То есть, пуля или снаряд уже не догонит, нужна ракета. Но вообще реальные преимущества начинаются со скоростей около M=7 и более – такой аппарат будет иметь для расстояния в 1000 км подлётное время порядка 7 минут, что совпадает, примерно, с временем принятия оперативных решений в типичной системе ПВО.

(Насчёт даты опубликованной фотографии не всё понятно, кстати.)

Я уже писал про программу X-51 раньше, и не раз, так как проекту несколько лет.

На картинке, как пишут, “концепт” боевого беспилотника с вертикальным взлётом и посадкой от Lockheed Skunk Works.

Красиво. Занимательно. Сверху и снизу, в крыле, это открыты лючки посадочных “вентиляторов”. Из-за них крыло – дозвуковое, похоже. Что касается пилонов: вообще, рано или поздно инженерная мысль придёт к внешним подвескам, не нарушающим режим малой радиолокационной заметности. Пилоны можно изготовить из сверхсовременных материалов, которые не “светятся”, а для ракет, подвешенных к ним, собственная низкая заметность тоже весьма полезна.

Издание Flightglobal делится картинкой, изображающей новое, шестое, поколение истребителей от Boeing. Вроде, особо новой картинка не выглядит, но, тем не менее:

Два двигателя. Аппарат выглядит сверхзвуковым. Переднее горизонтальное оперение. Пишут, что, согласно распространённому мнению, такое решение может стать причиной повышения радиолокационной заметности. С другой стороны: новые материалы эту проблему наверняка решат. А вообще, это столь далёкая от реализации концепция, что логично ожидать интеграции управляемых передних плоскостей в наплывы крыла (а-ля ПАК ФА), это диктует сама аэродинамическая схема и общее движение в сторону “гладких” адаптивных схем.

В продолжение комментариев к предыдущей заметке. У современного самолёта много уязвимых мест, подходящих для атаки кинетическим поражающим элементом ракеты. Первое, что приходит на ум, это, конечно, двигатели – доступны через воздухозаборники, через сопло (для реактивных), через мотогондолу и так далее. Идём дальше: крыло и его механизация. Крыло – нагруженный агрегат, серёзное повреждение силового набора с большой вероятностью ведёт к разрушению крыла в целом, не обязательно мгновенно, но вряд ли задержка в одну-две минуты должна быть определяющим фактором. Повреждение механизации приводит к потери управляемости, но, опять же, с разными исключениями. Кроме прочего, в крыле может находиться топливо – тоже неприятность.

Впрочем, теоретически, самолёт, даже если это истребитель, может продолжить полёт с сильно повреждённым крылом, если позволяет система управления. Но вот сохранить при этом ТТХ на опасном для противника уровне – это вряд ли. Интересно, что активно разрабатываются системы, позволяющие сохранять контроль над летательным аппаратом с сильно повреждёнными агрегатами – я писал про них раньше.

Оперение, кили, стабилизаторы – история примерно та же, что и с крылом, но критическое повреждение тут, похоже, нанести сложнее.

Есть разная гидравлика, насосы, генераторы. В принципе, если известна компоновочная схема, то можно попасть кинетической ракетой в эти механизмы, скрытые внутри фюзеляжа. Если речь о перспективном истребителе, то плотность агрегатов такова, что куда в фюзеляж ни ткни – попадёшь во что-нибудь критически важное, если не в двигатель или топливный бак. С транспортными самолётами, конечно, сложнее.

Про кабину пилота упоминали в комментариях. Во-первых, может быть бронирована. А, во-вторых, летательный аппарат может оказаться беспилотным. Интересно, где в таком случае находится центральная управляющая ЭВМ? И насколько она отказоустойчива?

(Да, самолёт, это не дирижабль – последний можно устроить сильно надёжней.)

Среди основных проблем, связанных со штатовскими новейшими истребителями (F-22, F-35), – малое число ракет, которые можно разместить во внутренних отсеках. (Напомню, что внешняя подвеска увеличивает радиолокационную заметность.) Как побороть проблему? Например, годятся новые компактные ракеты. Раз они занимают меньше места, то и взять их можно больше. Да, понятно, что нужно переделывать системы подвеса, но это другая история.

Компактные ракеты не могут нести мощную боевую часть. Поэтому нужно сконструировать их так, чтобы они поражали цель прямым попаданием. И не просто попаданием, а ударом в уязвимую точку. Это технологически интересное направление развития ракетного вооружения. Можно представить, что перспективные ракеты имеют бортовую базу данных с уязвимыми точками того или иного летательного аппарата. Система распознавания изображений, находящаяся в головке самонаведения, позволяет нужную точку увидеть. Естественно, для наведения используются комбинированные сенсоры. В большинстве своём, современные летательные аппараты весьма непрочны, и уязвимых точек всегда несколько. На борту небольшой ракеты вообще может не быть взрывчатого вещества: если она со скоростью 200-500 м/с ударит, например, в воздухозаборник двигателя истребителя, то самолёт будет тут же полностью выведен из строя (как минимум).

Неясно, как быть с неизвестными летательными аппаратами. Конечно, можно разместить на борту ракеты программу, которая будет строить предположения об уязвимых точках, наблюдая цель. Но это уже совсем фантастика.

Кстати, несколько лет назад я писал про перспективы ракетного вооружения. Кое-что уже сбывается.