Помоги проекту - поделись книгой:
Располагая опытными образцами «БА» и «БП», Соединенные Штаты на рубеже следующего столетия могут приступить к широкомасштабному развертыванию в космосе орбитальной группировки серийных образцов. Возможности такой противоракетной системы зависят лишь от количества КА-перехватчиков, выведенных на околоземные орбиты. Принимая во внимание небольшую массу «БП» и «БА» — менее 100 кг, их число может измеряться сотнями и даже тысячами.
В 1994 г. было выполнено моделирование применения космического эшелона ПРО, состоящего из тысячи «Бриллиант Пебблз». В качестве целей рассматривались межконтинентальные баллистические ракеты сухопутного базирования и атомных подводных лодок России, а также оперативно-тактические и тактические ракеты третьих стран. Результаты оказались весьма обнадеживающими. Так, в случае одновременного запуска шестнадцати баллистических ракет с любой российской подводной лодки, находящейся на боевом патрулировании, десять ракет будут уничтожены. Общий вывод: такая группировка способна отражать маломасштабные ракетноядерные удары российских ракетных войск стратегического назначения с эффективностью 0,5–0,7. Развернуть ее США планировали к 2005 г.
SEE IT AGAIN — FOR THE VERY FIRST TIME!
Меньше обсуждаются успехи, достигнутые в области лазерного оружия. А ведь американцам удалось на порядок снизить массу и стоимость отражательной системы непрерывного химического газового лазера и вплотную подойти к его испытаниям в реальных условиях применения как на земле, так и в космосе. Например, малый орбитальный эксперимент «Стар Лайт» с лазером мощностью в несколько десятков киловатт. Диаметр его фокусирующей отражательной системы достигает 2 м. Масса — 5 т, а дальность действия 10 км. И крупномасштабный «Зенит Стар», в котором опробуют двухмегаваттный лазер с диаметром ФОС 4 м. При массе в пятьдесят тонн дальность действия такого комплекса несколько сотен километров. Стоимость проведения первого эксперимента — 300 млн., второго — 2 млрд. долл. По собственным оценкам разработчиков, полтора десятка боевых орбитальных станций с подобными лазерами способны самостоятельно решить задачу глобального перехвата МБР, запускаемых из любой точки земного шара.
Сравнительные характеристики разрабатываемых лазеров и предполагаемое их применение описаны ниже в таблице.
Не так давно ВВС США заказали корпорации «Боинг» разработку прототипа боевой авиационной системы с лазерным оружием (YAL-1A) для уничтожения баллистических ракет. Находящийся на высоте около двенадцати тысяч метров один такой самолет будет способен контролировать, например, территорию Ливии или Ирака и сбивать межконтинентальные или оперативно-тактические ракеты сразу после их запуска. В этом случае остатки взорванных ракет поразят агрессора или… лишат страну, подвергшуюся нападению, возможности нанести ответный удар. Первую партию из семи модернизированных «Боингов-747» в Пентагоне планируют принять на вооружение к 2008 г.
На контракт стоимостью более одного миллиарда долларов, помимо «Боинга», претендуют также корпорации «TWR», «Локхид-Мартин» и другие. Общее руководство программой создания «YAL-1A» возложено на Центр космических и ракетных систем США на авиабазе Киртлэнд (шт. Нью-Мехико).
Стоит добавить к этим проектам уже давно существующие наземные системы ПРО на основе сверхскоростных противоракет, перспективные мощные лазеры наземного базирования, и любому непредвзятому наблюдателю станет ясно, что, несмотря на официальное закрытие программы СОИ, Соединенные Штаты вплотную подошли к началу практического ее воплощения. А так называемые ограниченные системы ПРО, способные решать якобы лишь локальные задачи, вполне соответствуют первому этапу программы. Собственно, для полномасштабного развертывания глобальной системы ПРО остается только объединить все эти «ограниченные» системы в одну не столь ограниченную. Новейшие компьютерные технологии и достижения в области связи и управления полностью решают проблему их взаимодействия. Число же используемых средств обнаружения, наведения и перехвата можно нарастить в любой момент.
Учитывая нынешнее геополитическое положение в мире и уже достигнутые успехи, американцы могут действительно резко сократить ассигнования на «звездные войны» с целью успокоения мировой общественности, но при этом нисколько не отступить от поставленной ранее цели — создания надежной защиты не только от отдельных террористических или «несанкционированных» пусков ракет, но и от массированного ракетно-ядерного удара, будь он ответный или превентивный.
Что может противопоставить Россия?
Российские и американские специалисты считают, что ответные меры на программу СОИ могут быть как активными, так и пассивными.
Активные меры противодействия могут включать различные средства наземного, морского и космического базирования. Их применение исходит из особенностей системы СОИ. Во-первых, элементы этой системы чрезвычайно уязвимы: у них не защищены датчики, источники энергии, электроника. Спутники разведки, опознания, целеуказания, боевого управления имеют тонкую обшивку, не превышающую толщины кузова легкового автомобиля. Орбиты полета этих объектов и место, в котором они должны находиться в определенное время, легко рассчитывается. При этом время их нахождения в поле зрения активных средств противодействия довольно велико.
Одно из таких возможных активных средств противодействия — использование высокой орбитальной скорости движения самих космических объектов. Даже простое их столкновений с препятствием сопровождается разрушительным взрывом. При таких скоростях даже относительно легкие предметы пробивают толстую броню. Это подтверждается и американскими экспериментами, в ходе которых электромагнитная пушка легко пробила своим снарядом весом всего в семь граммов, разогнанным до скорости 7 километров в секунду, массивную алюминиевую болванку. Распыление же на орбитах небольших облаков даже микроскопических частиц может создать на поверхности отражающих зеркал дефекты, препятствующие фокусировке лазерного луча, а более крупных предметов — типа шрапнели — вызвать разрушения, равносильные по своим катастрофическим последствиям столкновениям спутников с метеоритами. Существующий уровень научно-технического развития позволяет осуществить подобные меры противодействия.
Не стоит также забывать и о потенциальной возможности использования противоспутниковых систем, которые уже в настоящее время являются эффективным видом оружия. В этой связи один из экспертов Пентагона утверждал, что с помощью нескольких эскадрилий самолетов, оснащенных ракетами-перехватчиками, можно в течение суток «очистить небо» от вражеской космической техники. Если это так, то такими же ракетами можно уничтожить и космические элементы системы СОИ.
В США проходит программу полномасштабных испытаний авиационная противоспутниковая система АСАТ на базе самолета-истребителя F-15, которая предназначена для поражения искусственных спутников Земли на орбитах высотой до 1000 км. Подобная система была создана и в Советском Союзе.
Нужно учесть и то, что для полной нейтрализации всей системы СОИ совсем не обязательно поражать каждый ее компонент. Действия средств поражения системы будут зависеть от команд средств информационного обеспечения и средств боевого управления. Значит, достаточно вывести из строя, например, спутники раннего оповещения или какой-либо другой компонент, чтобы нарушить действие системы в целом.
Подрыв ядерного боеприпаса на больших высотах может резко сократить продолжительность «активной жизни» большинства спутников. Пересекая радиоактивные пояса, они будут накапливать радиацию, представляющую опасность для их электроники, датчиков, оптики. По оценкам зарубежных специалистов, подрыв одного ядерного боезаряда в атмосфере может гарантированно «ослепить» и вывести из строя в течение минуты все сенсорные устройства, находящиеся в радиусе ста километров.
Вполне можно обойтись и без подрыва ядерных боеприпасов. «Не исключено, — считают российские специалисты Р. Сагдеев и С. Родионов, — что уже существующие генераторы миллиметровых волн могут обеспечить некий эквивалент действию ЭМИ (электромагнитному импульсу) на расстояниях до 1000 км. Единственное средство защиты сложнейшего комплекса электронных систем СОИ — надежное экранирование всех важных узлов и элементов. А это сегодня — неразрешимая задача.
Кроме электромагнитного, можно также использовать и лазерное оружие. Фактически, работы по созданию лазерного оружия начались у нас в 1964–1965 гг. В конце 60-х годов в Сары-Шагане было начато создание экспериментального комплекса, получившего шифр «Терра-3». На нем отрабатывались такие вопросы, как наведение лазера на космическую мишень и мощность, необходимая для ее поражения. Эта установка вызвала серьезную озабоченность американцев, и в 1989 г. они добились ее посещения.
В 1981 г. США произвели первый запуск космического челнока «Шаттл». Советская служба наблюдения установила, что одной из задач экипажа, судя по траектории движения корабля, могло быть слежение за территорией СССР. 10 октября 1984 г., когда витки 13-го полета «Челленджера» проходили в районе полигона войск ПВО у озера Балхаш, был произведен эксперимент с использованием экспериментального лазерного комплекса генерального конструктора Н. Устинова. Мощность излучения была минимальной. Корабль пролетал на высоте 365 км, наклонная дальность обнаружения и сопровождения составляла от 400 до 800 км. Точное целеуказание лазерной установке было дано радиолокационным измерительным комплексом «Аргунь».
Как рассказывали потом члены экипажа «Челленджера», при полете над районом Балхаша на корабле внезапно отключилась связь, возникли сбои в работе аппаратуры, да и сами астронавты почувствовали недомогание. Вскоре американцы поняли, что экипаж подвергся какому-то воздействию с советской стороны, и заявили протест. В дальнейшем из гуманных соображений лазерная установка ни разу не применялась.
Уязвимость ударных космических вооружений усугубляется еще и тем, что космические платформы для их базирования сравнительно велики по габаритам, многотоннажные и находятся на относительно низких орбитах. А вот средства противодействия, установленные, скажем, на земле, не ограничены размерами, их можно сделать во много раз больше, мощнее, стоить они будут дешевле, да и защитить их можно лучше, а наводить более точно. Наконец, размещенные на земле, например, контрлазеры не ограничены энергетическими возможностями и габаритами. Оружие, размещенное в космическом пространстве, считает известный американский специалист Э. Картер, — «скорее первоклассные мишени» для средств противодействия, чем позиции для атаки.
Итак, очередное соревнование вооружений, наподобие продолжающегося уже сотни лет спора снаряда и брони? Скорее всего. Нам, жителям такой хрупкой планеты Земля, остается надеяться лишь на то, что у «космических генералов» хватит ума не выяснять победителя на практике.
Глава 4
АВИАТЕХНИКА
Тенденции развития
Темпы развития «обычной» военной техники в наше время особенно заметны на примере ее наиболее динамичного сегмента — авиатехники. За последние годы здесь появились новые самолеты и вертолеты, обладающие чрезвычайно высокими летно-техническими характеристиками. Боевые возможности этих машин существенно расширены за счет установки совершенного бортового радиоэлектронного оборудования и прежде всего — бортовых комплексных автоматизированных систем управления полетом и оружием, использования новых силовых установок, в том числе и с изменяемым вектором тяги, широкого применения новых сплавов и композиционных материалов. Современные боевые самолеты и вертолеты способны нести и эффективно применять самое разнообразное вооружение, существенно расширены возможности военно-транспортной, разведывательной и противолодочной авиации.
Развитие военной авиации за всю ее историю проходило буквально на острие научно-технических достижений и самом высоком уровне развития промышленности, технологии, материалов. Эти объективные условия сохраняются сейчас и, скорее всего, не потеряют своего значения в ближайшем будущем.
Разработка современных образцов авиатехники — дело чрезвычайно дорогостоящее, требующее колоссальных затрат времени, материальных и людских ресурсов. Поэтому даже авиационные сверхдержавы не могут себе позволить создание самолетов для решения только узких задач. Специально построенные бомбардировщики, ракетоносцы, поисково-ударные системы для поражения радарных установок, для разведывания морской и воздушной обстановки, поступившие на вооружение авиации большинства стран, постепенно будут заменяться многофункциональными машинами, созданными на единой платформе. Пример проявления этой тенденции — создание на базе истребителя-перехватчика «Су-27» целого семейства боевых самолетов самого различного назначения. Поскольку содержание, обслуживание и ремонт современной высокотехнологичной авиатехники также обходится недешево, унификация самолетного парка позволит значительно снизить эксплуатационные расходы.
Боевые возможности авиации возрастают, если авиационные системы — самолет-носитель и средства поиска и поражения — разрабатываются в комплексе для решения вполне определенных и родственных по содержанию и условиям выполнения задач. Зарубежные специалисты считают, что такие системы обеспечат авиации будущего ведение действий по принципу: «самостоятельно осуществляю поиск — обнаруживаю — поражаю» и с учетом высокой эффективности оружия дадут ей возможность успешно бороться с силами противника, повысить боевую готовность, самостоятельность, мобильность.
Класс самолетов-бомбардировщиков в чистом виде давно уже изжил себя, сохранив за собой лишь прежнее наименование. По существу, современный бом-бардировщк — это универсальный носитель разнообразного авиационного оружия, прежде всего ракет различного назначения, средств подавления ПВО, радиоэлектронной борьбы. Одновременно он сохраняет способность нести и успешно применять авиационные бомбы. Это оружие прежде было главным поражающим средством авиации. Теперь оно будет использоваться, как правило, после нанесения первых ракетных ударов, ослабления вражеской ПВО или при действиях по слабо обороняемым объектам. Современные управляемые авиационные бомбы с лазерной и оптоэлектронной системами наведения вполне можно причислить к высокоточному оружию. Это было убедительно доказано во время бомбардировок Сербии в 1995 г., когда сербская система ПВО была полностью уничтожена за минимальное время всего 344 такими бомбами.
Американские специалисты считают, что к началу следующего столетия самолеты-бомбардировщики будут преодолевать ПВО на предельно малых высотах и околозвуковых скоростях.
Потенциально возможно появление в американских ВВС бомбардировщика прорыва ПВО со сверхзвуковой скоростью и укладывающимся сверху вдоль фюзеляжа крылом на сверхзвуковом и крейсерском режимах полета. Соединение в этом самолете преимуществ технологии «стелс», о которой речь идет ниже, с высокой скоростью сделает его практически неуязвимым для современных средств ПВО. Его максимальная взлетная масса составит 29,7 т, а тяга одного двигателя — 49 т.
Кроме того, в США проектируется самолет с лазерным вооружением, который может стать реальностью в конце века. Как предполагают, это будет самолет со взлетной массой около 155 т.
Ведутся испытания прототипа химического лазера для системы лазерного оружия воздушного базирования, предназначенного для уничтожения баллистических ракет (предполагается, что серийные образцы будут иметь мощность, измеряемую мегаваттами). Как отмечают представители фирмы TRW, ведущей эти разработки, результаты последних испытаний полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым ВВС США к такому оружию. Кислородно-йодистый химический лазер способен за несколько секунд вырабатывать пучок излучения мощностью сотни киловатт. По мнению специалистов, на борту грузового варианта самолета Боинг 747 достаточно места для размещения такого лазера и запаса химических реагентов, обеспечивающих генерацию излучения для выполнения 40 перехватов баллистических ракет, причем на каждый из них отводится 3–5 с. Кроме того, проводятся испытания еще одного важного элемента будущей системы ПРО — установленного на борту самолета Боинг 767 инфракрасного телескопа, способного обнаруживать и сопровождать боеголовки баллистических ракет, а также отличать их от ложных целей, отстреленных элементов ракет и различных обломков.
Все еще считается перспективным сверхтяжелый самолет с ядерной силовой установкой. Тактико-технические данные такого самолета могут быть следующими: стояночная масса около 1000 т, угол стреловидного крыла — 20–30°, мощность ядерного реактора — 318–363 МВт, крейсерская скорость М=0,75 (0,75 скорости звука), масса перевозимых грузов (ракеты, контейнеры и т. п.) — 180–272 т. На самолете предполагается в качестве силовой установки для полета по маршруту использовать реактор с жидко-металлическим теплоносителем и максимальной тягой двигателей 45 т. Кроме ядерной установки, на самолете предполагается установить газотурбинные двигатели для взлета и посадки, полета по маршруту в течение времени, необходимого для выхода ядерной силовой установки на заданный режим работы, а кроме того, на случай отказа реактора в полете. Они должны обеспечить полет самолета с неработающим реактором на дальность, равную 1850 км, а также взлет и посадку.
Этот летательный аппарат будет выполнять функции самолета-ракетоносца, противолодочного самолета с большой продолжительностью патрулирования над морем, воздушного командного пункта, самолета-заправщика, военно-транспортного самолета и т. д. В зависимости от боевого предназначения он будет иметь различные модификации своего фюзеляжа. Предполагается разместить на нем до 90 крылатых ракет с дальностью действия до 3000 км. Кроме того, самолет сможет нести для самообороны 96 ракет класса «воздух — воздух».
При использовании в качестве противолодочного самолета он может находиться в полете не менее 30 суток, обследовать обширные районы океанов. Такую же продолжительность полета он может иметь и в варианте командного пункта, перемещаясь в любой район театров военных действий.
В командном варианте самолет будет буквально насыщен средствами связи и автоматизированной обработки информации. На нем может размещаться командный пункт численностью около 75 человек, который будет осуществлять управление группировками сил, развернутыми на обширных пространствах.
Общая тенденция развития стратегической авиации состоит в увеличении полетной массы самолетов-бомбардировщиков, насыщении их крылатыми ракетами большой дальности, а также повышении способности самолетов к преодолению сильной ПВО противника.
Проводятся большие работы по исследованию возможностей широкого использования в вооруженной борьбе транспортных и пассажирских самолетов в качестве носителей крылатых ракет, постановщиков мин, самолетов, обеспечивающих массовое использование пассивных средств радиоэлектронной борьбы для разного рода демонстративных и отвлекающих действий.
Появление крылатых ракет существенно отразилось на судьбе авиации. Став ракетоносной, она обрела способность поражать цели на больших удалениях от своих аэродромов, не входя при этом в зону эффективной противовоздушной обороны противника.
Возможности ракетоносной авиации в массированном применении этого оружия в ударе или в бою по сравнению со всеми носителями крылатых ракет продолжают нарастать опережающими темпами.
Основной ударной силой авианосных соединений американского флота на ближайшую перспективу останется палубная авиация. Она будет играть ведущую роль в решении различных боевых задач в вооруженной борьбе на море и на суше, таких как уничтожение средств доставки ядерного оружия, авиации противника в воздухе и на аэродромах, стартовых позиций ЗУР и других средств ПВО, разрушение военных и других промышленных объектов на территории противника, ведение тактической разведки, авиационной поддержки действий сухопутных войск, десантных сил.
Наряду с разработкой новых моделей ведутся работы по совершенствованию истребителей уже имеющихся конструкций с целью улучшения их боевых характеристик (увеличения дальности полета, боевой нагрузки и ресурса двигателей). Улучшение характеристик радиолокационных станций, использование усовершенствованных телевизионных систем переднего обзора, применение новых дисплеев, более совершенного оружия позволят им, как утверждают американские специалисты, обнаруживать цели с больших расстояний, не заходя в зону ПВО противника, и поражать их с первого залпа.
Эти самолеты будут оснащены усовершенствованными бортовыми компьютерными системами, средствами помехоустойчивой связи, системами наведения оружия на цель. Предусматривается также повышение скрытности полета самолетов. Особая роль отводится дальнейшему насыщению их средствами радиоэлектронной борьбы, без которых вероятность поражения самолетов в бою может увеличиваться на порядок.
В процессе создания новых самолетов наиболее важным считается конструирование двигателей, имеющих при большом ресурсе более высокие рабочие температуры, меньшее число деталей, меньший удельный расход топлива, а также применение более легких конструкционных материалов. Масса планера самолета может быть снижена по меньшей мере на 30 %. Совершенствование радиоэлектронного оборудования самолетов, а также повышение степени скрытности приведут к новой тактике их боевого применения.
Конечную цель создания новых самолетов видят в том, чтобы уменьшить количество их типов, а также количество типов двигателей и таким образом упростить их техническое обслуживание, приспособить к выполнению различных боевых задач, т. е. сделать самолет еще более универсальным.
Одновременно по заказу министерства обороны США создаются еще более совершенные боевые самолеты, проводятся интенсивные исследования новых аэродинамических схем и перспективных технических решений. Одной из таких схем является применение крыла с обратной стреловидностью. Преимущество ее заключается в том, что через хвостовую часть фюзеляжа проложены силовые элементы конструкции крыла, а центральная часть свободна для размещения полезных нагрузок. Для скоростных самолетов обратная стреловидность дополнительно обеспечивает повышение аэродинамических качеств: снижение лобового сопротивления, увеличение подъемной силы на околозвуковых скоростях полета. По расчетам американской фирмы «Груман», у такого самолета на 10–20 % уменьшается лобовое сопротивление, а это снижает требования к мощности силовой установки и сокращает расход топлива.
Среди палубных самолетов наиболее перспективным считается самолет с вертикальными взлетом и посадкой. Базируясь на боевые корабли, эти самолеты будут решать задачи противовоздушной обороны, поражать корабли противника и береговые цели, вести поиск подводных лодок и уничтожать их своим оружием. Создаются три варианта таких самолетов: с увеличенной тягой, с подъемным и подъемно-маршевым двигателями и с одним общим двигателем, у которого система управления подъемом обеспечит переход от скорости зависания к скорости более М=2.
Постоянно возрастает роль беспилотных летательных аппаратов. Такие их достоинства, как сравнительно малая стоимость, возможность действовать без риска для человека и низкая заметность приводят многих специалистов к мнению, что в скором времени они заменят пилотируемые летательные аппараты.
При создании новых самолетов особое внимание уделяется средствам и способам их противовоздушной обороны. Создаются новые противолокационные системы, предназначенные для подавления противовоздушной обороны противника.
По сообщениям зарубежной печати, в настоящее время проводятся большие работы по совершенствованию существующих противорадиолокационных ракет, увеличиваются скорость и дальность их полета, расширяется диапазон частот, повышаются помехозащищенность и точность наведения на цель.
В США наиболее перспективной ракетой, предназначенной для массового внедрения во всех родах войск, продолжает оставаться крылатая ракета «Томагавк». Все ее варианты отличаются друг от друга только головной частью. В зависимости от оснащения головных частей и боевого предназначения эти ракеты имеют различные дальности полета.
Развитие средств ПВО выдвинуло проблему увеличения дальности действия и точности применения авиационных бомб. Вероятная круговая ошибка обычных бомб составляет около 200 м, а у управляемых она уменьшается до 3–5 м. В США по программе ВВС «Пэйвуэй» ведутся работы по оснащению обычных авиабомб калибром 110–130 кг лазерным полуактивным устройством наведения с системой управления аэродинамическими поверхностями, а также по введению дополнительного крыла для увеличения дальности горизонтального планирования.
В скором времени станет стандартным для всех вновь разрабатываемых образцов авиатехники применение технологии «стелс». Первым реализовавшим в себе эти принципы самолетам, таким как «Локхид» F117A и «Нортроп» В2, пришлось заплатить за это снижением скоростных и других тактико-технических параметров. В настоящее время разрабатываются самолеты нового поколения, которые, будучи малозаметными на экранах радаров, смогут летать со сверхзвуковой скоростью на больших и сверхмалых высотах.
Одной из главных проблем, при этом все усложняющейся, стало повышение надежности боевой техники. Авиация как ни один вид вооруженных сил наиболее чутко реагирует на достижения научно-технического прогресса, и здесь проходят пробу многие разрабатываемые технологии. С 60-х годов наметился качественный скачок в усложнении бортового авиационного оборудования, и многие функциональные блоки
Между тем огромная доля затрат по эксплуатации оборудования приходится на диагностику неисправностей и ремонтные профилактические работы, на закупки вспомогательного сервисного оборудования, а также на обучение технических специалистов и операторов. Конечно, каждая армейская служба, связанная с обслуживанием боевой техники, может пожаловаться на аналогичные трудности, однако в авиации они видны особенно отчетливо, да еще усугубляются проблемами нехватки рабочих площадей в районе аэродрома, затруднениями в материальном обеспечении удаленных авиабаз и ограниченностью там людских ресурсов.
Все эти соображения в совокупности с требованиями, обусловленными самим предназначением военно-воздушных сил — ведение высокодинамичных боевых операций — породили необходимость в быстрых и точных процедурах диагностики и восстановления бортовых систем непосредственно в полевых условиях. Насыщение современных бомбардировщиков и истребителей сложнейшим электронным оборудованием и автоматическими системами управления оружием невозможно без обеспечения надежности этих систем. Все это закладывает необходимую основу для применения методов и средств «искусственного интеллекта». Ряд исследований в данной области уже вступил в завершающую фазу.
Имеются две основные исследовательские программы, уже давшие реальные плоды. Первая из них — это проект интегрированной информационной системы эксплуатационного обслуживания (IMIS). Она должна предоставить личному составу удобный доступ ко всем бортовым диагностическим данным, а также ко всем сведениям о техническом обслуживании, профилактике и ремонте. Вторая программа касается создания типовой системы комплексной эксплуатационной диагностики (GIMADS). В рамках этой программы предполагается использовать методы «искусственного интеллекта» и традиционную технологию применительно к задачам диагностического обслуживания сложных интегрированных систем автоматического управления.
Еще одна система «искусственного интеллекта» создана в рамках полномасштабной научной программы «Pilot's associate» («Помощник летчика»). Она носит название EXNAV и объединяет показания большого количества навигационных приборов и датчиков, имеющих различные тактико-технические характеристики. Работая с ней, летчик в интерактивном режиме выбирает оптимальный для данных условий полета способ навигации. Система EXNAV включает «программу-менеджер» и набор взаимодействующих экспертных мини-систем, каждая из которых связана с конкретным датчиком.
Кроме решения навигационных задач, программа «Помощник летчика» выполняет ряд других функций. Она предназначена также для облегчения принятия экипажем решения, предоставляя ему на выбор некоторый набор возможных вариантов. Бортовая система «искусственного интеллекта» будет использоваться при выполнении ряда жизненно важных функций, таких как контроль состояния самолетных систем, оценка обстановки, планирование боевой задачи и определение тактики действий в сложных условиях. Каждая из этих функций будет выполняться соответствующей экспертной системой, работающей в интерактивном режиме. Компании «Локхид» и «Макдоннелл эркрафт» предложили две концепции архитектуры подобных систем. Согласно первой концепции бортовые экспертные системы являются независимыми программными модулями и взаимодействуют друг с другом и с летчиком посредством передачи сообщений через так называемую доску объявлений. Второй подход характеризуется погружением иерархической структуры экспертных систем в глобальную вычислительную среду, которая и выполняет функции доски объявлений.
При усложнении боевой обстановки поток информации, который должен воспринять экипаж, резко увеличивается. Поэтому успешное выполнение задания, поставленного перед летчиком, штурманом или бортинженером военного самолета, все в большей степени зависит от величины не только их физической, но и информационной нагрузки. «Интеллектуальные» системы поддержки принятия тактических решений разрабатываются с целью максимального уменьшения психофизиологической нагрузки экипажа за счет интеграции информации, поступающей от различных бортовых приборов и систем и предоставления ее в наиболее удобной для восприятия человека форме. К настоящему времени вниманию широкой публики представлены опытные образцы двух подобных систем: интеграции сенсорной информации и планирования полетного задания. В качестве тестового задания моделируется атака наземной цели на этапах входа в зону ПВО и при выходе из нее. Ожидается, что система будет в состоянии дублировать функции управления и принятия решения летчиком истребителя в ходе даже ожесточенного воздушного боя или при атаке наземных целей с сильным зенитным прикрытием. Функции, выполняемые данной системой, включают также межсамолетное навигационное обеспечение полета в боевом строю и выработку рекомендаций по маневрированию, которые через «интеллектуальный» синтезатор речи по радиосвязи могут передаваться летчику на борт другого самолета, летящего в паре.
Кстати, подобные речевые синтезаторы уже используются, и довольно удачно, в современном самолете. Чтобы снизить психологическое напряжение членов экипажа в полете (особенно летчика одноместного самолета), чрезвычайные сообщения такого типа, как «Пожар в двигателе!», «Опасная высота!» или «Отказал триммер!», переданы в функции автоматически срабатывающего синтезатора речевых сообщений. Его «электронный голос» не только немедленно привлекает внимание экипажа к возникшей опасности, но и выдает речевые подсказки с вариантами возможных действий.
Часто бывают случаи потери летчиком сознания из-за недостаточного снабжения мозга кислородом и кровью, даже в учебных полетах на перехват маневрирующей высотной воздушной цели. Чтобы повысить безопасность самолета в таких условиях, фирма «Energy optics» разработала «интеллектуальный» автопилот с высокочувствительным оптическим датчиком. Наступление момента потери сознания определяется индикатором частоты мигания, использующим отражение инфракрасного излучения от роговой оболочки глаза пилота. В этом случае система автоматически берет управление на себя, переводит самолет в горизонтальный полет и переводит его на курс к своему аэродрому.
В рамках программы «Помощник летчика» ведется работа над системой медицинской диагностики, которая будет сканировать электромагнитные волны, генерируемые мозгом пилота, следить за пульсом, сокращениями сердечной мышцы и другими жизненно важными функциями его организма. На основании этих данных система будет способна индицировать на электронном экране результирующий показатель боеспособности пилота. Система станет выдавать ему ровно столько информации, сколько он в состоянии воспринимать в данный момент, а остальные данные будут обрабатываться автоматически. В принципе возможно реализовать непосредственный ввод электрических сигналов мозга в систему управления истребителем. При этом одной из самых сложных проблем разработчики считают расшифровку мысленных команд по магнитным полям, создаваемым биотоками головного мозга. Дело в том, что одни и те же мысленные команды имеют разное внешнее проявление у разных людей и могут варьироваться с изменением самочувствия. Тем не менее, работы в этом направлении продолжаются. Вероятно, если такое взаимодействие будет реализовано, оно будет использовать «притирку» человека и компьютера в ходе многих учебно-тренировочных полетов и создание карты мозгововых импульсов и их расшифровки для каждого пилота. Задача это дорогостоящая, но выигрыш от взаимодействия почти на интуитивном уровне может быть потрясающим.
Итак, прогресс в развитии авиатехники в последнее время не только не замедлился, но даже значительно ускорился. При этом особую ценность новым военным технологиям придает то, что они могут быть также с успехом применены в гражданских отраслях.
Лучшие современные образцы
боевых самолетов и вертолетов
Эти летательные аппараты, созданные сравнительно недавно и только начавшие поступать на вооружение различных армий, представляют собой боевую технику, которой принадлежит будущее авиации. В настоящее время повсеместно наблюдается тенденция к снижению расходов на разработку принципиально новых образцов вооружений. Вместо этого упор делается на модернизацию существующего парка техники. Поэтому можно смело утверждать, что описанные ниже самолеты и вертолеты будут находиться на службе в вооруженных силах разных стран еще десятки лет.
Истребитель МиГ-33
Самолет был сконструирован в начале девяностых годов путем коренной модернизации отлично зарекомендовавшего себя легкого фронтового истребителя МиГ-29. В результате этого были решены следующие задачи:
— расширены возможности самолета по поражению воздушных и наземных целей;
— значительно увеличена дальность полета самолета;
— полностью обновлено радиоэлектронное оборудование;
— улучшены условия работы пилота.
После успешного прохождения летно-конструкторских испытаний на Московском авиационно-промышленном объединении была выпущена установочная партия МиГ-33 и готовится серийное производство.
Принципиальных изменений конструкция планера самолета не претерпела, однако более мелких изменений в него внесено довольно много. В связи с ликвидацией верхних каналов подачи воздуха к двигателям была изменена конструкция воздухозаборников и в каналах установлены подъемные сетки для предотвращения попадания посторонних предметов в двигатель при взлете и посадке. На месте вспомогательных верхних воздухозаборников в новом самолете установлены дополнительные топливные баки, что позволило увеличить дальность полета самолета. С этой же целью МиГ-33 оснащен системой дозаправки топливом в воздухе.
Носовая часть фюзеляжа, включая кабину, выполнена из алюминиево-литиевых сплавов. Это позволило снизить массу самолета и уменьшить трудоемкость изготовления. В конструкции довольно широко использовались композиционные материалы, в частности, из них изготовлены вертикальное оперение, воздухозаборники, обшивка отсека силовой установки. Площадь горизонтального оперения увеличена, а тормозной щиток установлен в верхней части фюзеляжа. Усилена конструкция шасси. Самолет оснащен аналоговой электродистанционной системой управления с полной ответственностью.
Существенно обновлена силовая установка. На МиГ-33 используются модернизированные двигатели РД-ЗЗК с повышенной тягой и полностью цифровой системой управления. Полный ресурс двигателя повышен до 1400 часов, ресурс до капитального ремонта — до 700 часов.
Самолет оснащен новым бортовым радиоэлектронным оборудованием. Современная бортовая импульсно-доплеровская РЛС с программируемым сигнальным процессором и быстродействующим компьютером позволила значительно увеличить дальность обнаружения воздушных, надводных и малоразмерных наземных целей, обеспечила картографирование местности и обход препятствий. Для цели типа «истребитель» дальность обнаружения составляет 100 км. Новый оптико-электронный локатор обеспечивает повышенную дальность и всеракурсность обнаружения воздушных целей, дает возможность подсветки цели лазерным лучом, а также обнаружения лазерного пятна при внешнем целеуказании, автоматического распознавания цели с помощью телевизионного канала и автосопровождения наземных целей телевизионным каналом. На МиГ-33 установлена также новая высокоэффективная на-шлемная система целеуказания.
Интерьер кабины пилота претерпел кардинальные изменения. Здесь установлены два многофункциональных дисплея, система вывода информации на лобовое стекло и индикатор станции предупреждения об облучении самолета радиолокационной станцией противника.
Встроенное вооружение у МиГ-33 такое же, как и у МиГ-29, и состоит из 30-мм авиапушки ГШ-301 с боекомплектом 100 патронов, установленной в левом корневом наплыве крыла. Применение новой аппаратуры управления вооружением позволило сильно расширить возможности применения управляемых ракет и корректируемых авиабомб. Боекомплект нового самолета значительно увеличен. Для размещения подвесного вооружения предусмотрено 9 узлов подвески — по 4 под каждым крылом и еще одна под фюзеляжем. На этих местах могут быть подвешены бомбы общим весом 4,5 т или 8 новых ракет РВВ-АЕ класса «воздух-воздух» с дальностью пуска 120 км, и это при сохранении всей номенклатуры ракетного вооружения самолета МиГ-29. К примеру, могут быть подвешены 4 корректируемые авиабомбы с телевизионными головками самонаведения или 4 управляемые ракеты класса «воздух — поверхность» с лазерными, телевизионными и радиолокационными головками самонаведения.
По мнению специалистов, при решении задач типа «воздух — воздух» боевой потенциал самолета МиГ-33 вырос по сравнению с предшественником в 1,5 раза, а при решении задач типа «воздух-поверхность» — в 3,4 раза.
Истребитель СУ-37
Истребитель Су-37, представляющий собой глубокую модернизацию великолепного Су-27, будет оставаться сильнейшим истребителем завоевания превосходства в воздухе до конца столетия. В его конструкции удалось органично совместить новейшие достижения в области аэродинамики, электроники и двигателестроения с хорошо отработанными элементами конструкции боевых самолетов конца 70-х годов.
Работы по повышению боевой эффективности самолета Су-27 (и без того самого маневренного в мире истребителя 4-го поколения) путем улучшения его маневренных характеристик в ОКБ П.О. Сухого начались еще в 1977 г. Основным путем повышения маневренности стало совершенствование аэродинамики машины. Математические расчеты и продувки моделей различных аэродинамических схем в трубах ЦАГИ позволили выбрать оптимальную аэродинамическую компоновку для целого ряда модификаций перспективных истребителя Су-27 — многофункционального Су-27М, палубного Су-27К и ударного Су-34. Вариант компоновки, предложенный ОКБ Сухого является уникальным и на серийных самолетах не применяется больше нигде в мире. По своей аэродинамической схеме Су-37 — триплан с передним горизонтальным оперением (ПГО). ПГО служит для формирования мощных вихревых жгутов, управляющих пограничным слоем на крыле при маневрировании самолета на больших углах атаки. Кроме того, оно позволяет снизить статическую устойчивость самолета и управлять «неустойчивостью» в зависимости от нагрузки на внешних узлах подвески. При полетах на малой высоте и в турбулентной атмосфере ПГО играет роль пассивного и активного демпфера тряски, что повышает безопасность полета, уменьшает нагрузки на планер и увеличивает комфорт для экипажа в условиях болтанки.
Помимо ПГО, еще одним принципиальным новшеством, направленным на повышение маневренности истребителя Су-37, стало применение на нем двигателей с поворотными соплами, обеспечивающими управление вектором тяги. Такая конструкция двигателей позволяет добиться очень хорошей управляемости, так как даже небольшое отклонение поворотного сопла в продольной плоскости приводит к возникновению значительного поворачивающего момента, а осевая составляющая тяги двигателей при этом почти не уменьшается. Управление вектором тяги позволяет легко маневрировать на предельно малых скоростях, когда обычные аэродинамические рули становятся неэффективными. Например, Су-37 способен стать в положение «Кобра Пугачева», а затем, практически при нулевой скорости, развернуться, вплоть до разворота на 180°, и продолжить полет в противоположном направлении. Выполнять полеты как с управлением вектором тяги, так и без него Су-37 помогает установленная на нем новая электронная система управления полетом, основанная на цифровой технике с элементами искусственного интеллекта. Она автоматически выполняет существенную часть работы летчика, оставляя ему возможность сосредоточиться на принятии принципиальных решений.
Внешне Су-37 почти не отличается от многоцелевого истребителя Су-35, у которого была позаимствована конструкция планера. Как и этот истребитель, Су-37 имеет интегральную компоновочную схему «триплан» с передним горизонтальным оперением. Вертикальное оперение двухкилевое с рулями направления. В конструкции планера в целом широко используются новые высокопрочные сплавы и композиционные материалы. Кабина летчика оборудована катапультируемым креслом К-36. На приборной доске установлены четыре жидкокристаллических многофункциональных цветных дисплея, которые предоставляют всю необходимую пилоту информацию. Здесь же находится и специальное табло отказов, которое в случае возникновения неисправностей информирует о них летчика и выдает ему необходимые рекомендации.
Поделиться книгой: