dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

На фото – станция спутниковой связи, используемая для управления штатовскими беспилотниками Global Hawk (Global Hawk – это один из самых больших беспилотников в мире, обычно используемый для воздушной разведки в разных регионах Земли):

(Фото: David Axe)

FAA (Federal Aviation Administration) – это организация, занимающаяся, кроме прочего, и сертификацией новых авиалайнеров. И вот в процессе исследования полностью нового боинговского “Дримлайнера” (который пока не летает) вдруг обнаружили оригинальную “уязвимость”, как пишет Wired.

Якобы внутренняя компьютерная сеть, предназначенная для пассажиров (чтобы они могли, например, ходить в Интернет во время полёта), позволяет передавать данные в служебные сети самолёта, в том числе и в сети, задействованные в обеспечении навигации и, собственно, самого управления полётом. А это создаёт “хакерскую угрозу” на борту лайнера.

Впрочем, в заявлениях FAA, насколько можно понять, речь идёт скорее о том, что сеть для пассажиров лишь имеет физическое соединение с другими бортовым сетям, и что такой расклад – не безопасен.

Плакаты о технике будущего (2000 год?) отпечатанные, как пишут в блоге Paleo-Future, в Германии 1941-го года:

Высотный пассажирский самолёт (почти “бесхвостка”, но почему-то не реактивный):

В пассажирской кабине самолёта поддерживаются комфортные условия:

А вот – другое: подземный скоростной монорельсовый поезд (update: как заметили в комментариях – поезд не монорельсовый, потому что там два рельса, один сверху, один снизу):

На фото – гиперзвуковая аэродинамическая труба из университета Purdue:

Вот такая маленькая. Они все маленькие, которые гиперзвуковые. Как пишут, скорость до M=6. Кстати, помимо прочих трудностей, в гиперзвуковых аэродинамических трубах есть и такая: очень сложно приблизить характер испытания к полёту в “бесконечной атмосфере”. Дело в том, что при “обдуве” модели возникают ударные волны, которые отражаются от стенок трубы и очень сильно влияют на характер обтекания. В реальном полёте, в “бесконечной атмосфере”, стенок, понятно, нет, поэтому ударные волны убегают в ту самую “бесконечность” и на поток в непосредственной близости от аппарата влияют не так, как в трубе.

Что нужно добавить в продолжение темы про военные базы, состоящие из роботов: вот, в комментариях к предыдущей записке по этой теме справедливо замечают:

…обслуживающий персонал все равно никуда не денется. Заправлять и чинить беспилотники по-любому будут не в Калифорнии.

Да, момент обслуживания – важен. И обслуживать роботов придётся “на местах”. Однако для этого вовсе не обязательно держать инженеров и прочие квалифицированные кадры непосредственно на базе. Интересно, что как раз в этом аспекте фантастики уже меньше всего.

Дело вот в чём: есть такое давно развивающееся направление – “телемедицина”. То есть медицинское обслуживание живых людей (не роботов) на расстоянии. В том числе ведутся работы по созданию телеуправляемых операционных. Потому что в хирургии особенно важен личный опыт и качество рук хирурга, и при этом часто столь же важно провести операцию как можно быстрее. В случае с травмами часто счёт идёт на минуты и квалифицированный хирург просто не успевает приехать к пациенту.

Так вот, поэтому пациента хорошо бы быстро “погрузить” в специальную операционную (понятно, что подготовить к операции может и фельдшер, и для того чтобы переместить пациента хирург тоже не нужен). В этой телеуправляемой операционной операцию проведёт хирург, находящийся за тысячи километров. Хирург управляет специальным роботом с манипуляторами. Такими операционными можно оснастить медпункты в “глобальном масштабе” – и хирургам вовсе не придётся выезжать из своего центра, чтобы всегда быть в нужном месте, в нужное время.

Разработка хорошо роботизированных капсул-операционных, транспортируемых вертолётами и грузовиками, вовсю ведётся в Штатах, по заказу DARPA: уже даже демонстрируют опытные образцы.

А теперь можно сделать вывод: если уже разрабатывают системы для удалённого “технического обслуживания” живых людей, то разве возникнет проблема с удалённым обслуживанием роботов? Нет, конечно. Уже сейчас можно реализовать.

(Картинки из презентации концепции Trauma Pod – SRI International)

Пять избранных записок за неделю:

• Пилотов отправляют управлять беспилотниками;
• Arado Ar-234 – реактивный бомбардировщик Второй мировой;
• Помехи для РЛС;
• В США пассажирские лайнеры оснастят противоракетными системами;
• Новогодний ботнет.

Книга Хокинга на английском называется “The Universe in a Nutshell”, на “Элементах” переводят: “Мир в ореховой скорлупке”. Почему? Не понятно. (В целом по переводу не могу ничего сказать – не читал.)

Как пишет AP, три авиалайнера American Airlines могут быть оснащены лазерной системой, противодействующей ракетам земля-воздух (имеются в виду ПЗРК, использующие ракеты с ИК-наведением).

Речь идёт об испытаниях системы, разработанной BAE Systems. Первый “Боинг” (767-200) планируют оснастить противоракетной установкой в апреле. Конечно, тестовые “Боинги” вовсе не собираются неожиданно обстреливать ракетами – испытания затронут “общую” эксплуатацию перспективной системы.

Что разработали в BAE systems? Там разработали установку с сенсорами, которая сперва обнаруживает приближающуюся ракету, а потом, с помощью лазерного излучения, нарушает работу ИК-головки самонаведения ракеты, тем самым уводя ракету от самолёта.

Лазерную “турель” размещают в нижней части фюзеляжа, позади центроплана:

“Турель” выглядит так:

(Фото: BAE Systems)

Как верно заметили в комментариях к предыдущему пятничному многограннику, усечённый икосаэдр образуют атомы углерода, составляющие фуллерен. Фуллерены – это такие особенные молекулы, впервые синтезированные, вроде бы, в 1985-м году:

Если используемая для наблюдения за противником среда – общая, то ждите помех, потому что плох тот противник, который не помешает за собой наблюдать. (В соответствии с проведённым в ЖЖ опросом, первая заметка про помехопостановку.)

Помехи бывают самые разные. Например, из очень древних сказаний известно, что ещё до появления огнестрельного оружия противника пытались ослеплять блеском щитов. Впрочем, это, скорее всего, просто сказка (с намёком, понятное дело). А вот известные с давних времён дымовые завесы – однозначная быль, на практике служившая для создания эффективных помех визуальному обнаружению.

(На фото выше – постановка дымзавесы эсминцем, 1944-й год. Заметьте, что янки на корабле грамотно подготовились к отражению воздушной атаки, заняв все посты.)

Кстати, дымзавесы в той или иной форме применяются и сейчас, работая вовсе не только против “визуального обнаружения”. Но всё ж, самое бурно развитое направление – это постановка помех в радиоэфире, с помощью электромагнитного излучения. Почему? Потому что ключевые средства наблюдения/наведения сейчас радиолокационные, а эфир – заведомо общий, по законам природы.

Постановкой помех работе радиолокаторов занимаются специальные, очень хитрые, хорошо компьютеризированные устройства – помехопостановщики. Дело в том, что простой и широкий “шум в эфире” – это не слишком эффективное средство: во-первых, может мешать своим; во-вторых, может фильтроваться противником; в-третьих, по источнику такой помехи можно наводить ракету (что втройне неприятно); в-четвёртых, требуется много энергии; и т.д. Поэтому современные помехопостановщики действуют по сложным алгоритмам.

Например, помехопостановщик принимает зондирующие сигналы от радара противника и эти сигналы тщательно анализирует, разбирая на составляющие. Часто, по характеристикам принятого импульса (а лучше – нескольких импульсов), можно вычислить класс и назначение радара, действующий режим работы радара, а во многих случаях, когда под рукой есть подходящая база данных, можно определить тип и модель того изделия, на котором этот радар установлен. Определив максимум параметров радара противника, помехопостановщик принимается за сами помехи, подбирая их под тип атакуемого устройства.

Зондирующие импульсы современных радаров имеют непростое кодирование и сложную модуляцию. Сами радары, оснащённые быстрыми компьютерами, работают по сложным алгоритмам. Все эти сложности сделаны и для того, чтобы бороться с помехами. Со своей стороны, постановщики помех изобретают ещё более сложные алгоритмы, позволяющие ещё более быстрым компьютерам раскрывать сигнальные хитрости радаров и генерировать эффективные помехи. В сугубо теоретической области развитием этого противоборства управляет такая математическая дисциплина, как теория игр.

В сугубо практической области без оборудования помехопостановки не обходятся даже военно-транспортные самолёты, а подлететь, проявляя радарную активность, на разумное расстояние к, скажем, сколь-нибудь большой группе кораблей потенциального противника и не получить при этом облако, а вернее – тучу помех, не выйдет даже в мирное время. На фото: антенны станции РЭБ (радиоэлектронной борьбы) военного корабля:

(Фото: Raytheon)

Например, помеха радару системы наведения может быть поставлена таким способом: принятый и записанный помехопостановщиком зондирующий импульс локатора противника излучается обратно, в направлении этого локатора, спустя некоторое время. Импульс может возвращаться без изменений, но лучше, если его немного “подредактировали”. В теории, в зависисмости от момента времени и режима работы атакуемого радара, такая помеха может быть воспринята радаром как дополнительная цель или как единственная цель, вместо “действительной”.

Интересно, что при этом радар противника может совсем неверно вычислить координаты цели-помехи и они не будут совпадать с положением в пространстве помехопостановщика. Впрочем, ошибочные координаты как раз могут быть использованы для отстройки от помех (так сказать, “второй ход в игре”) – но это уже история за рамками нашей заметки.

Помехопостановщик может выдавать “ложные цели”, прятать настоящие цели (например, нарушая работу процедур определения дальности и азимута цели у радара противника), и, скажем, срывать сопровождение цели радиолокационной системой наведения (для этого, на основе анализа сигнала радара, генерируется сложная помеха, характеристики которой коррелируют с работой системы наведения противника). На практике, понятно, ситуация ещё сложнее, и уже много лет выигрывает тот, кто хитрее работает с помехами (не только ставит их, кстати).

Помехопостановщик может представлять собой отдельную, достаточно большую систему, расположенную на собственном шасси (если это сухопутный комплекс). Довольно мощные системы помехопостановки подвешиваются к истребителям в специальных контейнерах – такая система может работать вместе с локатором системы управления вооружением истребителя:

Для ведения радиоэлектронной борьбы готовятся и специализированные самолёты. Например, на базе истребителей: на фото ниже – EA-18 Growler ВМФ США, самолёт РЭБ, созданный на базе истребителя F/A-18 Super Hornet.

(Фото: Boeing Media)

Продолжение – в следующий раз.

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.