«Британские ученые»® добрались до трансформеров
Мы живем в интересное время. Каждый день приносит новую информацию о победе человеческого гения над здравым смыслом.
Специалисты компании BAE Systems представили свое видение новых технологий, которые смогут изменить облик военных самолетов через четверть века. Подробное изложение предлагаемых ими новшеств я приводить не буду, желающие могут ознакомиться с полной информацией на сайте разработчика. Ограничусь кратким пересказом.
«Трансформер» - соединение нескольких независимых летательных аппаратов в единое целое для повышения аэродинамического качества и, как следствие, увеличения дальности полёта.
Идея «воздушных авианосцев» не нова - впервые ее выдвинули лет сто назад. До «железа» дошли считанные образцы таких конструкций. Участие в боевых действиях, насколько я знаю, принимало только «Звено-СПБ» конструктора Вахмистрова (ТБ-3 + два истребителя И-16), которое в начале Великой отечественной войны успешно атаковало пару целей в Румынии. Однако было это «от бедности» - с появлением в ВВС РККА достаточного количества скоростных бомбардировщиков и истребителей сопровождения «Звено» превратилось в анахронизм.
Уже в эпоху реактивных двигателей в игры с «составным самолетом» дважды пытались играть американцы - но оба раза успеха не добились. Был и советский проект: Михаил Симонов, возглавлявший КБ Сухого, выдвинул идею создания «звена» на базе Ан-124. Самолет-матка должен был нести аппаратуру дальнего радиолокационного обнаружения с антенной-«грибом» (аналогичную применяемой на А-50), а на крыльях - пару истребителей Су-27. На первый взгляд, идея выглядела привлекательно, но более подробная проработка показала высокую сложность создания такой конструкции при весьма сомнительных ее преимуществах.
«Составной самолёт» имеет две проблемы. Во-первых, в случае, если один из элементов «звена» будет потерян, конструкция теряет смысл. Несимметричная сцепка ухудшит аэродинамику, и оставшиеся два самолета просто не смогут вернуться из полета на предельный радиус. Если же закладываться именно на такой случай, то преимущество «составного самолета» перед обычным резко уменьшится. Во-вторых, критичной для подобного рода конструкций всегда была сцепка в воздухе. Завихрения, сходящие с фюзеляжа и крыльев самолета-матки, настолько усложняют управление «подцепляемым» самолётом, что по сравнению с этим операция дозаправки в воздухе, по праву считающаяся одной из самых сложных в авиации, выглядит как попадание ключом в замочную скважину (в трезвом состоянии).
Теоретически задачу можно было бы решить с помощью манипуляторов, схожих по конструкции с жесткой штангой дозаправки, применяемой в ВВС США. Однако специалисты BAE Systems на это не пошли - на демонстрационном видео «составной самолет» после выполнения задания лихо стыкуется «просто так». Почему британские инженеры отказались от использования манипуляторов, понятно. Это приведет к увеличению массы и стоимости конструкции, которое «съест» все преимущества составного самолета.
«Печать на лету» - установка на борту самолета оборудования 3D-печати, позволяющего формировать БПЛА того типа, который нужен в данный момент.
Всё бы хорошо, но технология трехмерной печати по определению требует времени. Авторы ссылаются на пример изготовления пистолетов. Однако нигде не указывают, сколько времени потребовал этот процесс. Почему не указывается, станет понятно, если вспомнить, что «печать» деталей армейского пистолета Colt M1911, которая обычно упоминается в качестве доказательства применимости новой технологии в военной технике, заняла… полторы недели.
Это вполне логично, ибо 3D-печать подразумевает «выращивание» любого элемента конструкции из микроскопически тонких слоев. Если предположить (с глубокой верой в могущество прогресса), что скорость этого процесса удастся увеличить на порядок (чему препятствуют элементарные законы физики), «печать на борту» БПЛА нужной конфигурации займет примерно сутки. Даже если летающая 3D-типография сумеет продержаться в воздухе такое время, тактическая обстановка успеет измениться несколько раз. И, что, придется надеяться на то, что через сутки обстановка будет такой, что «заказанный» БПЛА будет ей соответствовать? Это даже не смешно…
Если уж британским инженерам позарез нужно иметь «конфигурируемый» БПЛА, проще иметь на борту набор элементов, из которых, как из конструктора, можно довольно быстро собрать машину с нужной компоновкой. Но тогда пропадет р-р-революционность идеи.
«Оружие направленной энергии» - попросту говоря, бортовые боевые лазеры. По оценке специалистов BAE Systems, их применение позволит быстро, точно и относительно дешево поражать различные классы воздушных целей, включая ракеты.
«Иногда говорят: смотри, это новое. Но всё это уже было…» (Экклезиаст). Подобные разработки в нашей стране, которая была (и, надеюсь, остается) лидером в области боевых лазеров, проводились еще лет тридцать назад. Тогда была показана принципиальная невозможность поражения лучом боевого лазера воздушного базирования самолета противника. Причина проста: для разрушения элементов конструкции требуется какое-то время удерживать луч не просто на цели, а на ее определенной точке (чтобы успеть подать количество энергии, достаточное для «размягчения» дюраля или композита). А самолет-носитель лазера, хоть ты тресни, в воздухе отнюдь не неподвижен. Да и сам воздух искажает луч - это не в вакууме стрелять. Вследствие этого пятно излучения «гуляет» по цели, и не в состоянии удержаться в заданной точке нужное время. Решения, предлагаемые советскими разработчиками бортового лазера, были очень остроумны. Однако преодолеть «коренное противоречие» системы им не удалось.
Американцы то ли этого не поняли, то ли решили попробовать (а чего не попробовать-то - на чужие / государственные деньги?). Так или иначе, был создан «летающий лазер» - экспериментальный самолет YAL-1. Платформой для него послужил Boeing 747-400 °F, один из самых больших самолетов в мире. Сделано это было по двум причинам. Во-первых, машина меньших размеров мощный химический лазер просто не поднимет. Во-вторых, большой самолет «при прочих равных» может быть менее подвержен колебаниям вследствие турбулентности.
Кроме того, американцы выбрали более простые цели - баллистические ракеты. Они не маневрируют, а летят по легко просчитываемой траектории. На стартовом участке их скорость невелика (проще попасть), на других участках конструкция ракеты уже подвержена аэродинамическому нагреву, что требует подвода меньшей энергии для разрушения конструкции. К тому же стенки баков ракет с жидкостными двигателями и стенки корпусов ракетных двигателей твердого топлива сравнительно тонкие, что облегчает их «прожигание».
В 2010 году были проведены «боевые» испытания YAL-1. Сообщалось, что они прошли успешно - три баллистические ракеты были поражены. Правда, я не особо верю в то, что результаты полигонных испытаний демонстрируют реальные боевые возможности. Кроме того, специалисты быстро нашли «противоядие» - ракету достаточно закрутить вокруг продольной оси. Тогда нагрев будет распределен по большей площади, и для разрушения конструкции потребуется резко увеличивать мощность лазера. Так или иначе, но после успешных испытаний программа YAL-1 была закрыта, и по поводу ее возобновления не слышно даже намеков.
По оценкам еще советских специалистов, возможности лазера, который можно разместить на борту самолета хотя бы класса «тяжелый бомбардировщик», сравнительно невелики. Он способен поражать сетчатку глаз пилота противника или «выжигать» фотоэлементы инфракрасной головки самонаведения (ИК-ГСН) ракеты класса «воздух-воздух» или «земля-воздух». Последнее возможно потому, что оптическая система ГСН фокусирует излучение лазера на матрице. Это повышает плотность подводимого пучка энергии до нужного для «выжигания» уровня.
Методы защиты глаз пилота от светового воздействия известны еще со времен первых испытаний атомных бомб. Это либо «очень быстро» закрывающая глаза шторка, либо двухслойные очки, промежуток между стеклами которых также «очень быстро» заполняется мало- или вовсе непрозрачной жидкостью.
Что касается защиты ИК-ГСН, то и здесь средство защиты от лазера нашли быстро. «Лобовое стекло» ракеты было предложено делать по принципу фотохромных очков. При попадании на него лазерного луча стекло темнеет, и предохраняет матрицу ГСН от выжигания. При этом проходящий через затемненное стекло ослабленный луч лазера противника подобен маяку, наводиться на который ракете даже проще, чем на слабое инфракрасное излучение самолета.
Понятно, что прогресс не стоит на месте. Удельная мощность лазеров растет, точность систем наведения - тоже. Однако физика процесса остается неизменной: для поражения цели нужно какое-то время удерживать луч на ней. Точнее, на весьма ограниченной зоне цели. А вот способы противодействия лазерной атаке сравнительно просты. Во-первых, это маневр. Удерживать луч на конкретной зоне быстро меняющей свое положение (в первую очередь, угловое) цели - задача, мягко говоря, нетривиальная. И для того, чтобы самолет не был сбит, его достаточно оснастить приемниками лазерного облучения (легкие и недорогие устройства), а потом доработать систему управления так, чтобы при поступлении сигнала «тебя облучает боевой лазер» она автоматически выполняла «противолазерный маневр». Во-вторых, не так уж сложно нанести на внешнюю поверхность «выгорающее» покрытие, которое поглотит часть энергии лазерного луча. Да это потребует весовых затрат, но «за удовольствие надо платить». В общем, в известном испокон веков противостоянии щита и меча в данном случае я бы поставил на щит.
«Самолечение» - предлагается изготавливать планер самолета из композиционных материалов, содержащих углеродные нанотрубки, заполненные клеящей жидкостью. При повреждении конструкции нанотрубки разрушатся, вытекающая из них жидкость заполнит и заклеит трещины.
Я надеюсь, что никто из специалистов по боевой живучести (БЖ) в результате прочтения этого предложения не пострадал (от гомерического хохота). Дело в том, что планер (крыло, фюзеляж, оперение) летательного аппарата - последняя по степени важности цель для «противосамолетных» средств поражения. Жизненно важными элементами, которые стремятся поразить, повредить, разрушить, являются пилот или экипаж, топливные баки и система подачи топлива, двигатели, система управления, гидравлическая система.
Современные самолеты - особенно самолеты поля боя - хорошо «держат удар». Для того чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть «афганские» фотографии штурмовиков Су-25, вернувшихся на свой аэродром после попадания зенитной управляемой ракеты (ЗУР). Дюралевый планер без особого вреда выдерживает попадание пуль, малокалиберных осколочно-фугасных снарядов, осколков боевых частей ЗУР. Если же имеют место серьезные повреждения критичных элементов конструкции (например, лонжерона крыла), то под действием аэродинамических нагрузок «доразрушение» идет очень быстро - попросту говоря, крыло мгновенно отлетает. То же самое происходит при простреле лопасти винта вертолета, только здесь к аэродинамическим нагрузкам добавляется воздействие центробежной силы. Никакие нанотрубки с клеящей жидкостью здесь не помогут - жидкость просто не успеет вытечь.
Специалисты BAE Systems уверены, что «применение технологии „самозаживления“ позволит в несколько раз повысить живучесть военной авиации, благодаря чему она сможет действовать даже в самых опасных районах». На чем основана такая уверенность, мне непонятно. Да, существует теория вероятности, которая скажет, что в каких-то случаях «самозаживление» сможет спасти обстрелянную машину. Однако анализ боевых потерь показывает, что такие случаи будут единичными. Вкладывать огромные средства в разработку «нанотрубчатых» конструкций, а затем еще и значительно увеличивать стоимость производства самолетов по этой технологии никто не будет (во всяком случае, я на это надеюсь). Это просто не окупится.
Вместо резюме. Мне всегда было интересно, кто финансирует исследования, проводимые «британскими учеными» - равно как и будущими конкурсантами и лауреатами Шнобелевской премии. Ведь кто-то же выделяет деньги на явные глупости - и деньги немалые. Похоже, что специалисты BAE Systems пали жертвой зависти и желания «срубить бабла по легкому». Поскольку в последнее время уровень компетентности принимающих решения заметно упал, не грех попытаться получить финансирование от британского правительства или от американцев. Для этого нужно всего-навсего представить «открытия», которые буду выглядеть до нет спасу прогрессивными. То, что они либо нереализуемы, либо не окупятся, либо просто никому не нужны, в данном случае неважно. Главное - получить деньги. Если так пойдет и дальше, то перечень мемов может пополниться выражением «британские учёные». Впрочем, особую прелесть ситуации придает то, что BAE Systems давно уже, не считая беспилотников, не занимается авиацией. Вот и предлагаются «веселые картинки», которых в Сети и так полно…
Источник