оружие XXI века: Роботы для авианосцев
оружие XXI века: Роботы для авианосцев
Роботы для авианосцев Автор: Ваннах Михаил
Опубликовано в журнале "Компьютерра" N27-28 от 22 июля 2008 годаЭкспериментальный самолет X-47B здорово смахивает на уменьшенную копию бомбардировщиканевидимки B-2 Spirit. Только там, где у "Духа" пилотская кабина, у X-47B зияет жерло воздухозаборника. Экипаж этой машине не нужен — ею управляет цифровая электроника.
Первоклассный аэродром военной авиации — это гигантское и невероятно дорогое сооружение. Километры тщательно выровненного и уложенного на толстую подушку бетона взлетных полос. Блиндированные укрытия для самолетов. Бункера для хранения боеприпасов. Склады горючесмазочных материалов. Трубопроводы. Энергетическое хозяйство, включая неимоверной толщины низковольтные кабели, которые необходимы, чтобы привести в действие стартеры боевых машин. Антенны локаторов, маяков, станций связи.
Различные виды освещения.Бытовки. Технические средства и инженерные сооружения наземной охраны. Позиции средств ПВО…
На авианосце все это вписывается в габариты корабля. А корабли — даже водоизмещением около ста тысяч тонн, как у современных атомных авианосцев, — имеют длину лишь три сотни метров, а отнюдь не километры. Поэтому машины в воздух выбрасываются катапультами, а садятся при помощи так называемых аэрофинишёров; и поэтому компоновка всего того, что есть на обычном аэродроме, в габаритах корабля представляет собой невероятно сложную инженерную задачу.
А это же еще и корабль как таковой, долженствующий сквозь шторма и туманы доставить свой бортовой аэродром в нужную точку мирового океана, да еще и обеспечить хороший ход, необходимый для выполнения взлетно-посадочных операций, при которых скорость самолета относительно воздуха суммируется со скоростью корабля.
В силу своей сложности и дороговизны авианосцы немногочисленны (десяток их могут позволить себе только США) и весьма консервативны. В принципе, если не считать ядерные котлы да электронику, это те же самые корабли, которые сражались во Вторую мировую. Даже катапульты на них архаичны они паровые, попробуйте найти нечто подобное в гражданской технике! — и только на строящихся кораблях будут заменены электромагнитными.
И вот сейчас к посадке на палубы авианосцев готовится принципиально новая машина.
Полномасштабный, в габаритах истребителя, боевой самолет, пилотируемый не человеком, а программным обеспечением. И к тому же способный заправляться в воздухе, что позволяет находиться в полете десятки и десятки часов. Бортовая электроника берет на себя пару самых трудных задач, существующих в авиации: 1) сесть на небольшую (по понятиям реактивной авиации, конечно) палубу, движущуюся по бурным волнам со скоростью более 50 км/час; 2) находясь в гуще турбулентностей, срывающихся с крыльев заправщика, состыковаться с конусом системы подачи топлива на вдесятеро большей скорости. А еще робот, управляющий самолетом, безропотно переносит скуку многочасовых перелетов, не теряя быстроты реакции и не снижая остроты восприятия, да и кремниевые гейты свои на алтарь Отечества положит безропотно.
Нет риска, что он откажется, как несколько лет назад захваченные иранцами британские морпехи, стрелять в персов, испугавшись, "что нас могут убить". И, попав в руки противника, он заведомо не станет давать показаний, закладывая всех и вся, как "пел" когда-то на процессе в Москве Гарри Пауэрс, пилот сбитого над Свердловском в 1960-м разведывательного U-2.
Короче, сплошные плюсы! Но плюсы, требующие для своей реализации высочайшего уровня технологий. Начнем с внешнего облика аэроплана.
Это бесхвостка, лишенная вертикального оперения. С такими схемами летательных аппаратов еще в 1920-е годы экспериментировал Джон Нортроп (1895-1981). И не удивительно, что фирма Northrop-Grumman выбрала ее для своего палубного робота, создаваемого в рамках программы J-UCAS (Joint Unmanned Combat Air Systems — Объединенные [в смысле объединения ресурсов всех родов вооруженных сил] боевые дроны) начиная с лета 2000 года, когда флот США выделил 2 млн.долларов на предварительное проектирование.
Отсутствие киля весьма удобно с точки зрения снижения радиолокационной заметности дрона, получившего обозначение X-47 Pegasus. Но за это приходится платить тем, что для обеспечения устойчивости и управляемости цифровая система непрерывно синтезирует сигналы, подающиеся шести органам управления: паре элевонов — подвижных поверхностей, расположенных вдоль задней кромки крыла самолета;и четырем плоскостям, закрепленным с верхней и нижней сторон крыльев перед их законцовками. Ни вертикальных, ни горизонтальных рулей у X-47 нет. Поэтому при посадке на авианосец требования к безукоризненному функционированию системы управления особенно высоки — дрон надо разворачивать на малых скоростях так, чтобы сравнительно плавно "свести" его с палубой и не создать излишней угрозы кораблю, стоящему миллиарды долларов. Для этого бортовые компьютеры постоянно и с высокой частотой решают сложнейшие нелинейные уравнения, делая прецизионно управляемым аппарат с принципиально неустойчивым планером.
Изготовлен планер X-47 из композитных материалов, что обеспечило ему малый вес (пустой дрон опытной модификации X-47A при размахе крыльев и длине аппарата по 8,5 м весит всего 1740 кг!), а также внесло лепту в снижение радиолокационной сигнатуры. Двигатель на опытный дрон установили Pratt amp; Whitney JT15D, такой же, как на учебных самолетах. На модификации X-47B устанавливается Pratt amp; Whitney F100 с тягой 14,2 кН, сообщающий аппарату высокую дозвуковуюскорость. При опытных полетах дрона X-47A, проходивших с 2003 года, его бомбовый отсек принимал нагрузку в 225 кг.
Бомбы размещаются в закрытом отсеке, а не на внешней подвеске не только по соображениям аэродинамики, очень важным для максимальной дальности полета, но и для минимизации РЛС сигнатуры.[Художественное описание эффекта содержится в сцене бомбардировки позиций японских ракет американскими B-2 в романе "соловья Пентагона" Тома Клэнси "Долг чести".] Вес боезапаса столь мал, поскольку дрон — прежде всего разведчик.
В эпоху кавалерии мальчонки скакали на палочках, на деревянных лошадках, на пони, готовясь к кавалерийской службе. Летные операции с X-47B удивительно напоминают современные высокотехнологические игры. С подъемника, доставляющего аппарат из недр ангара на взлетную палубу, он съезжает и направляется к катапульте, повинуясь сигналам ручного джойстика и передавая информацию на дисплей, находящийся на запястье "желтой рубашки"["Yellow shirt" — прозвище члена команды авианосца, выполняющего палубные операции с самолетами. Одна из самых рискованных служб в американских вооруженных силах.], — в каждом парке крупного города вы найдете папу, отнявшего у сына подобную игрушку и балующегося с машинкой или вертолетиком.
В полете дрон управляется с поста, расположенного на авианосце. То, что делает оператор, очень похоже на флайтсимулятор, стрелялку. В отличие от пилота на борту, оператору можно расслабиться во время многочасового перелета к району выполнения боевой миссии, передав функции или напарнику, или автоматике, попить кофейку… Это сберегает нервы для боевых операций и для дозаправок в воздухе.
Посадка на авианосец при завершении задания особенно сложна и ответственна — ведь ошибка может уподобить возвращающийся дрон камикадзе.
Поэтому в ней задействуется весь арсенал современного хайтека. За 300 километров до финиша дрон начинает обмениваться информацией о своем положении со станцией на борту авианосца. На последних 80 километрах положение дрона отображается в кабинах всех машин, выполняющих летные операции. За километр управление роботом принимает начальник летных операций корабля. Для обеспечения посадки используется СВЧ-техника (и локаторы, и маяки), инерциальные системы и GPS-приемники авианосца и дрона (это тот случай, когда нужна дюймовая точность GPS, о которой рассказывалось в теме номера "КТ" #739). И главная новизна, которую X-47 где-то с 2020 года внесет в операции американского флота, это способность действовать в едином строю с кораблями и аэропланами — то, что превращает бойца в полноценного солдата.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Электрохимия в глубинах
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Электрохимия в глубинах Автор: Ваннах МихаилВ современных флотах, с энтузиазмом участвующих в глобальной забаве — войне с терроризмом, — особое внимание уделяется кораблям литорального класса, способным действовать в непосредствен- ной близости от
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Отставка невидимки
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Отставка невидимки Автор: Ваннах МихаилВ апреле нынешнего года начинается заключительный этап снятия с вооружения американского самолета F - 117 Nighthawk - первой боевой машины, созданной по технологии Stealth. Его "отправляют в отставку" ради экономии. Деньги
оружие XXI века: Удвоение брони
оружие XXI века: Удвоение брони Автор: Ваннах МихаилРожденный в огне Первой мировой войны, бывший основой мощи сухопутных войск Второй мировой, танк прочно ассоциируется с индустриальной эпохой. Но уходить вместе с нею в прошлое он не собирается. Роль бронетанковой
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Эгида, сотканная из информации
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Эгида, сотканная из информации Автор: Ваннах МихаилО том, как 21 февраля 2008 года ракетный крейсер США CG70 Lake Erie уничтожил спутник USA-193, "Компьютерра" рассказывала. Чуть раньше, 6 ноября 2007 года, этот же корабль осуществил успешный перехват парной баллистической
оружие XXI века: Оцифровка "Бородавочника"
оружие XXI века: Оцифровка "Бородавочника" Оцифровка "Бородавочника"Автор: Ваннах МихаилОпубликовано в журнале "Компьютерра" N25-26 от 08 июля 2008 годаВ третьем квартале прошлого года в составе американских сил в Ираке приступил к боевым действиям штурмовик A-10C, то есть
оружие XXI века: Оцифровка "бородавочника"
оружие XXI века: Оцифровка "бородавочника" Оцифровка "бородавочника"Автор: Ваннах МихаилОпубликовано в журнале "Компьютерра" N25-26 от 08 июля 2008 годаВ третьем квартале прошлого года в составе американских сил в Ираке приступил к боевым действиям штурмовик A-10C, то есть
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Последний "Буревестник"
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Последний "Буревестник" Автор: Ваннах МихаилСомалийские пираты оккупировали в новостях то же место, что в начале ХХ века - парижские апаши, а в 1990-е годы - кавказские похитители людей. Но вот в ноябре власти, наконец-то, перешли от слов о борьбе с морским
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Роботы на морях
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Роботы на морях Автор: Ваннах МихаилС давних времен морские перевозки были основой мировой торговли, а "владение морем" — важнейшим способом обеспечить себе не только военное превосходство, но и глобальное экономическое доминирование. Власть на морях
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Меч из камня
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Меч из камня Автор: МИХАИЛ ВАННАХ Над российской системой спутниковой навигации ГЛОНАСС сегодня принято, мягко говоря, подшучивать. И, наверное, основания для этого есть. Но разберемся - для чего действительно нужна такая система. На примере конкретного -
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Колесницы Святой земли
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Колесницы Святой земли Автор: Ваннах МихаилКаждый, кто хоть изредка читает местную патриотическую прессу в любой точке планеты, знает, что миром (или как минимум Золотым миллиардом [Золотой миллиард — метафора, описывающая имущественное неравенство между
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Индеец с неуставным луком
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Индеец с неуставным луком Автор: Ваннах МихаилТерритория Соединенных Штатов заселялась европейцами еще до промышленной эпохи. Но вели себя при этом англосаксы вполне "постиндустриально", не только отнимали жизнь и земли, но и присваивали имена. В
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Гаджет идет на войну
ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Гаджет идет на войну Автор: Ваннах МихаилМысль о том, что войны XXI века в значительной степени будут войнами роботов, уже не кажется утопической. И технологические возможности для этого появились, и в Первом мире, сосредоточившем экономическую мощь планеты,