Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru

Daftar Isi:

Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru
Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru

Video: Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru

Video: Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru
Video: MUDAH !! Cara Jadi 10 TAHUN LEBIH MUDA Dengan Lemon & Madu 2024, April
Anonim

Pada artikel pertama, kami mempertimbangkan kemungkinan untuk melawan pesawat yang dilengkapi dengan senjata laser menggunakan taktik peluncuran besar-besaran rudal jarak jauh dan menengah udara-ke-udara (VV) untuk melebih-lebihkan kemampuan senjata laser dan pencegat untuk menolak. pemogokan. Kami juga belajar bahwa pilot harus mencoba menghindari pertempuran udara jarak dekat dengan pesawat yang dilengkapi dengan senjata laser. Namun, dengan peningkatan kekuatan senjata laser, skenario perang ini mungkin menjadi tidak efektif, yang membutuhkan pemikiran ulang tentang penampilan pesawat tempur untuk mendapatkan keunggulan udara.

Gambar
Gambar

Apa dampak pengenalan serial senjata laser terhadap penampilan pesawat tempur? Salah satu persyaratan yang disebutkan untuk pesawat terbang generasi keenam adalah opsional piloting, yaitu kemampuan untuk mengoperasikan pesawat dengan atau tanpa pilot. Kemungkinan menciptakan kecerdasan buatan yang mampu membuat keputusan kompleks dalam pertempuran menimbulkan lebih banyak pertanyaan daripada prospek untuk menciptakan senjata laser, senjata rel, dan pesawat hipersonik yang digabungkan, tetapi untuk kokpit, kemungkinan akan mengalami perubahan dramatis.

1. Kokpit

Kehadiran senjata laser pada musuh akan mengharuskan pilot bersembunyi di dalam badan pesawat, tanpa menggunakan struktur transparan. Piloting akan dilakukan dengan menggunakan teknologi armor transparan

Seharusnya tidak ada masalah dengan penerapan teknologi ini, mengingat sebenarnya sudah digunakan pada pesawat tempur keluarga F-35 dan tampaknya akan dikembangkan secara aktif di masa depan. Selain Amerika Serikat, pekerjaan pembuatan "baju besi transparan" sedang dilakukan di Inggris, Israel, Rusia, dan negara-negara lain.

Gambar
Gambar

2. Sarana pengintaian dan bimbingan

Karena kurangnya kokpit transparan dan kemungkinan besar mengenai perangkat pengintai optik dengan senjata laser, mereka perlu dicadangkan berulang kali, dengan pemisahan ke berbagai titik lambung dan memberikan perlindungan dalam bentuk tirai berkecepatan tinggi yang langsung menutup ketika radiasi laser mengenai, atau metode perlindungan fisik elemen optik sensitif lainnya

Pada tahun 2050, dasar sarana pengintaian kemungkinan besar akan menjadi antena array bertahap radio-optik (ROFAR). Detail tentang semua kemungkinan teknologi ini belum diketahui, tetapi kemungkinan munculnya ROFAR akan mengakhiri semua teknologi yang ada untuk mengurangi tanda tangan. Jika ada kesulitan dengan ROFAR, maka model stasiun radar canggih dengan susunan antena fase aktif (radar dengan AFAR) akan digunakan pada pesawat yang menjanjikan.

3. Penempatan senjata

Kebutuhan untuk mencapai kecepatan supersonik jelajah, mengurangi jarak pandang dan melindungi senjata agar tidak terkena senjata laser akan membutuhkan penempatannya di kompartemen internal

Pesawat modern sangat padat. Ini secara negatif mempengaruhi kenyamanan modernisasi berikutnya dan membatasi muatan amunisi. Ini terutama terlihat dalam contoh pesawat tempur yang dibuat dengan ruang senjata internal. Di ujung lain "skala" Anda dapat menempatkan pembom B-52 Amerika, yang, karena kekuatan dan volume struktur yang berlebihan, telah berhasil dimodernisasi selama lebih dari setengah abad, dan kemungkinan besar akan bertahan lebih lama darinya. rekan-rekan super-mahal, mencolok. Dalam situasi dengan senjata laser, tata letak ultra-padat dapat menjadi sumber masalah tambahan, yang akan membutuhkan peningkatan ukuran pesawat tempur yang menjanjikan.

Gambar
Gambar

4. Perlindungan anti-laser

Bertentangan dengan pendapat bahwa adalah mungkin untuk melindungi diri Anda dari radiasi laser dengan "perak" biasa, untuk melindungi dari radiasi yang kuat, Anda perlu menggunakan selubung khusus, yang mencakup beberapa lapisan

Misalnya, itu bisa berupa lapisan luar dengan konduktivitas termal tinggi, yang mampu "mengolesi" efek termal laser pada tubuh, sambil mempertahankan sifat-sifatnya di bawah pemanasan suhu tinggi, dan lapisan dalam yang menyediakan isolasi termal bagian dalam. volume.

Harus diingat bahwa lapisan seperti itu harus tahan terhadap operasi bertahun-tahun dalam berbagai kondisi iklim, tahan terhadap beban berlebih yang timbul dalam penerbangan, beban termal dan getaran siklik. Penciptaan perlindungan semacam itu adalah tugas ilmiah dan teknis yang kompleks yang akan diaktualisasikan ketika kekuatan senjata laser tumbuh. Dapat diasumsikan bahwa ketebalannya akan berada di urutan atau lebih dari satu sentimeter, yang, dengan mempertimbangkan ukuran pesawat dan kebutuhan untuk memasangnya, akan menambah massa ke seluruh struktur badan pesawat.

Gambar
Gambar

5. Senjata laser

Berdasarkan tingkat perkembangan pesawat, dapat diasumsikan bahwa, tergantung pada ukuran pesawat, pada tahun 2050, 1-2 laser dengan kekuatan 300-500 kW dapat dipasang di atasnya, dengan kemungkinan keluaran radiasi di bidang bawah dan atas pesawat, yang akan memungkinkan untuk menerapkan area yang terkena dampak hampir melingkar

Kemungkinan besar, ini akan menjadi laser serat inframerah, dengan kekuatan gabungan dari beberapa emitor. Implementasi panduan akan mencakup membidik dengan pandangan pilot dan algoritme otomatis untuk memilih titik target yang rentan.

6. Sumber listrik untuk senjata laser dan sistem onboard lainnya

Pasokan laser dengan listrik kemungkinan besar akan disediakan oleh penghapusan energi dari poros rotasi mesin turbin gas

Dengan sendirinya, teknologi pengalihan sebagian daya diimplementasikan pada pesawat tempur lepas landas dan pendaratan vertikal F-35B untuk memastikan pengoperasian kipas pengangkat. Seperti yang disebutkan dalam artikel sebelumnya, sesuai dengan skema inilah varian F-35 dengan senjata laser dapat dibangun. Mengurangi jangkauan dan daya dukung dalam hal ini dikompensasi oleh kemampuan luar biasa yang diberikan oleh kehadiran senjata laser di kapal.

Gambar
Gambar

Sebagai bagian dari program ASuMED di Jerman, prototipe mesin pesawat sinkron superkonduktor penuh telah dibuat, dengan kapasitas 1 megawatt dengan kepadatan daya 20 kilowatt per kilogram. Dengan mempertimbangkan reversibilitas mesin listrik sinkron, berdasarkan teknologi ini, generator listrik kompak dapat dibuat untuk memberi daya pada senjata laser dengan dimensi minimal dan efisiensi tinggi.

Gambar
Gambar

7. Berat dan dimensi

Kebutuhan untuk memasang senjata laser, generator listrik untuk mereka, keberadaan ruang senjata besar dan lapisan anti-laser besar-besaran akan mengarah pada peningkatan ukuran dan berat lepas landas dari pesawat tempur yang menjanjikan

Secara umum, orang tidak dapat gagal untuk memperhatikan tren peningkatan ukuran dan massa pesawat tempur saat ini. Misalnya, massa F-35 adalah satu setengah kali massa pendahulunya, F-16, situasi serupa terjadi pada pesawat tempur F-15 dan F-22. Dapat diasumsikan bahwa berat lepas landas dari pesawat tempur multifungsi yang menjanjikan pada tahun 2050 bisa dari 50 hingga 100 ton, yang sebanding dengan pencegat patroli Tu-128, proyek yang belum direalisasi dari pencegat jarak jauh multifungsi MiG-7.01 atau pembom pembawa rudal Tu-22M3. Peningkatan massa dan ukuran pesawat tempur yang menjanjikan akan menyebabkan penurunan kemampuan manuver mereka. Namun, dengan mempertimbangkan keberadaan senjata laser dan anti-rudal yang sangat bermanuver, kemampuan manuver sendiri dari pesawat tempur yang menjanjikan tidak lagi penting.

Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru
Konsep dan senjata pesawat tempur 2050 berdasarkan prinsip fisika baru

8. Mesin

Sangat mungkin bahwa pesawat yang menjanjikan akan bermesin ganda. Daya dorong total mesin harus memastikan penerbangan dengan kecepatan supersonik tanpa menggunakan afterburner

Dalam mode power take-off untuk menyalakan senjata laser, karakteristik penerbangan pesawat akan berkurang. Pada tahun 2050, kemungkinan masalah teknis akan teratasi dan mesin jet berdenyut (PUVRD) atau mesin detonasi putar akan mulai dipasang di pesawat. Ada kemungkinan bahwa pada beberapa jenis mesin pesawat yang menjanjikan tidak akan mungkin untuk menerapkan lepas landas daya langsung untuk menyalakan senjata laser, yang akan memerlukan pemasangan generator terpisah dengan mesin turbin gas kompak untuk tujuan ini.

Gambar
Gambar

Dari waktu ke waktu, ada informasi tentang implementasi pada pesawat generasi keenam tentang kemungkinan penerbangan dengan kecepatan hipersonik. Tentu saja, pada pergantian tahun 2050, pesawat hipersonik dapat diimplementasikan, tetapi saat ini semua proyek pengebom yang menjanjikan dieksekusi dalam versi subsonik, tidak semua negara berhasil menerapkan bahkan penerbangan jelajah yang stabil dari pesawat tempur dengan kecepatan supersonik, dan semua proyek pesawat hipersonik terganggu oleh kesulitan teknis yang signifikan. Jadi, sementara pesawat hipersonik belum dikembangkan dengan baik bahkan dalam bentuk rudal dan hulu ledak sekali pakai, sulit untuk berbicara tentang kecepatan terbang hipersonik untuk pesawat tempur berawak yang menjanjikan.

9. Skema aerodinamis

Tata letak pesawat tempur yang menjanjikan akan dioptimalkan berdasarkan kebutuhan untuk memasang perlindungan anti-laser dan mempertahankan kecepatan supersonik jelajah yang tinggi. Jika, pada pergantian tahun 2050, keberhasilan dicapai dalam pembuatan pesawat hipersonik, maka ini akan menjadi faktor penentu dalam memilih tata letak pesawat.

Gambar
Gambar

Berdasarkan tren yang ada, kita dapat mengasumsikan penolakan ekor vertikal, tidak adanya ekor horizontal depan (PGO). Saat ini, ini terutama terkait dengan penerapan teknologi siluman, tetapi di masa depan, faktor penentu mungkin adalah perlindungan dari beban termal yang timbul dari kecepatan penerbangan tinggi dan iradiasi dengan senjata laser.

10. Persenjataan

Seperti persenjataan kapal perang, persenjataan sistem pesawat yang menjanjikan akan mencakup sistem defensif dan ofensif. Rudal hipersonik V-V yang dilengkapi dengan perlindungan anti-laser akan digunakan sebagai senjata ofensif untuk mengalahkan pesawat musuh pada jarak jauh dan menengah. Jika tidak mungkin untuk melindungi radar rudal dari faktor perusak radiasi laser, maka rudal akan dipandu oleh pembawa melalui saluran radio yang dilindungi atau di sepanjang "jalur laser".

Rudal anti-rudal berukuran kecil yang sangat bermanuver akan digunakan sebagai senjata pertahanan. Mereka juga dapat digunakan dalam pertempuran udara jarak dekat melawan pesawat musuh. Dengan cara yang sama, senjata laser akan digunakan - sebagai prioritas untuk mengalahkan serangan rudal musuh, atau untuk menghancurkan pesawat musuh dari jarak dekat.

Pada pergantian tahun 2050, pertanyaan mungkin muncul untuk melengkapi kompleks penerbangan dengan jenis senjata lain berdasarkan prinsip fisik baru - senjata rel (RP). Saat ini, senjata rel dianggap sebagai elemen persenjataan kapal permukaan. Awalnya, direncanakan bahwa mereka akan dipersenjatai dengan kapal perusak Amerika terbaru dari tipe Zumwalt, tetapi kesulitan teknis yang muncul menunda pengenalan senjata ini. Namun demikian, meriam rel sedang diuji secara aktif di banyak negara di seluruh dunia, termasuk Amerika Serikat, Turki, dan Cina. Pada Juni 2019, meriam rel EMRG, yang sedang dikembangkan untuk kepentingan Angkatan Laut AS, berhasil diuji. Dalam waktu dekat, direncanakan untuk melakukan tes langsung di kapal-kapal Angkatan Laut AS.

Gambar
Gambar

Tidak seperti kapal yang membutuhkan kaliber besar 155 mm dan jarak tembak sekitar 400-500 kilometer, pada pesawat tempur kaliber senjata rel dapat dikurangi secara signifikan dan berjumlah sekitar 30-40 mm. Pemotretan harus dilakukan dengan proyektil yang dipandu oleh teknologi "jejak laser" pada jarak sekitar 100-200 km. Senjata semacam itu akan memungkinkan untuk mengenai pesawat musuh yang dilindungi oleh senjata laser, karena kecepatan tinggi dan ukuran kecil dari proyektil senjata rel akan menyulitkan untuk mendeteksi dan menghancurkannya. Kehadiran sistem kontrol dalam proyektil untuk RP bukan karena kebutuhan untuk mengalahkan target yang sangat bermanuver, tetapi karena kebutuhan untuk mengkompensasi penyimpangan sumbu RP selama penembakan, untuk mengkompensasi kondisi atmosfer dan kemungkinan perubahan arah target dalam jarak sekitar 5-15 derajat.

Pistol rel dapat ditempatkan di sepanjang sumbu pesawat untuk mendapatkan panjang maksimum bagian percepatan laras. Sebuah pertanyaan terpisah muncul tentang perangkat penyimpanan energi untuk senjata semacam itu, karena bahkan kekuatan generator 1-2 MW yang menyediakan daya untuk senjata laser kemungkinan besar tidak akan cukup untuk memberi daya pada senjata rel. Perlu dipahami bahwa senjata rel secara teknologi lebih kompleks, bahkan dibandingkan dengan senjata laser. Jika penampilan RP di kapal praktis tidak diragukan lagi, maka adaptasinya untuk kapal induk bisa sangat sulit.

Waktu dekat

Berbicara tentang pesawat tempur masa depan, ada dua proyek yang menjanjikan. Pertama-tama, ini adalah pembom strategis Amerika B-21 Raider yang menjanjikan. Pendahulunya, pembom B-2, yang sedang dikembangkan dalam kerahasiaan mutlak, membawa rekor area dispersi efektif (EPR) rendah untuk mesin sebesar itu ke dunia penerbangan. Ada kemungkinan bahwa B-21, yang sedang dikembangkan untuk menggantikannya, juga akan berisi beberapa solusi terobosan. Misalnya, dapat dilengkapi dengan senjata laser pertahanan dan kemampuan untuk menghancurkan pesawat musuh menggunakan radar udara yang kuat dengan AFAR dan rudal jarak jauh V-V. Jika kemampuan ini terwujud, B-21 Raider secara konseptual akan mendekati penampilan pesawat tempur menjanjikan yang dibahas dalam artikel ini (LO defensif, beban amunisi besar).

Gambar
Gambar

Di Rusia, pengembangan penerus ideologis MiG-31 - kompleks pesawat pencegat jarak jauh (PAK DP) yang menjanjikan - dibahas secara berkala. Mesin yang tidak ada di Internet bernama MiG-41. Saat ini penampilan PAK DP belum juga terbentuk. Diasumsikan bahwa itu akan menjadi mesin berat dengan kecepatan penerbangan lebih dari 3500 km / jam dan jangkauan penerbangan sekitar 7000 km. Menurut sumber lain, kecepatan maksimum bisa 4-4,5 M, yaitu 5.000-5.500 km / jam. Sangat mungkin bahwa, dengan mempertimbangkan perkiraan waktu pengembangan PAK DP - 2025-2030, desainnya akan mempertimbangkan potensi ancaman yang ditimbulkan oleh senjata laser yang dikerahkan pada pesawat musuh.

Gambar
Gambar

kesimpulan

Memprediksi penampilan kompleks penerbangan tempur untuk waktu yang lama agak sulit. Apakah mungkin pada tahun 1920 untuk memprediksi kemunculan MiG-15 atau MiG-17 secara andal berdasarkan penampakan biplan kayu? Apa itu mesin jet, radar, senjata berpemandu? Hanya sekrup, senapan mesin, teropong! Atau prediksi tahun 1945 kemunculan mesin MiG-25/F-15 yang muncul setelah sekitar 30 tahun?

Kompleksitas peramalan dikaitkan baik dengan risiko teknis tinggi yang menyertai pengembangan teknologi baru yang mendasar, seperti senjata laser, senapan rel atau mesin detonasi, dan dengan munculnya teknologi yang sama sekali baru yang tidak dapat diprediksi, yang secara radikal dapat mengubah penampilan. sistem penerbangan yang menjanjikan.

Perkiraan penampilan kompleks penerbangan tempur 2050 dibentuk berdasarkan ekstrapolasi kemampuan teknologi yang ada saat ini pada tahap awal pengembangannya.

Faktor yang sangat menentukan penampilan kompleks penerbangan yang menjanjikan tahun 2050 adalah pengembangan senjata laser. Rantai logis dalam pembentukan penampilan kompleks penerbangan yang menjanjikan ternyata kira-kira sebagai berikut:

- munculnya laser 100-300 kW pada pesawat tempur generasi kelima yang ada, dalam kombinasi dengan rudal anti-rudal berukuran kecil jenis CUDA (2025-2035);

- pelatihan dan/atau pertempuran udara nyata dari pesawat yang dilengkapi dengan pesawat udara;

- BVB yang tak terhindarkan sebagai konsekuensi dari persediaan amunisi yang kecil dari pesawat generasi kelima dalam kombinasi dengan intersepsi efektif rudal dan anti-rudal V-V LO;

- probabilitas tinggi untuk saling mengalahkan pesawat LO di BVB;

- kebutuhan untuk melindungi pilot di kokpit tertutup dan redundansi sensor;

- kebutuhan akan perlindungan anti-laser pesawat dan senjata;

- kebutuhan untuk menambah amunisi;

- pertumbuhan ukuran dan berat pesawat.

Seperti dalam setiap konfrontasi antara "pedang dan perisai", penampilan pesawat tempur yang menjanjikan akan ditentukan oleh pengembangan lanjutan dari senjata laser, atau sarana perlindungan terhadapnya. Jika kemampuan senjata laser akan melampaui kemampuan alat perlindungan terhadapnya (pelapisan, pelapisan), penampilan pesawat tempur yang menjanjikan akan bergeser ke yang dibahas dalam artikel ini. Dalam versi sebaliknya, penampilan pesawat tempur yang menjanjikan akan lebih dekat dengan konsep pesawat yang relatif kompak dan bermanuver yang ada.

Direkomendasikan: