جنگنده های نسل ششم

چشم انداز 2013 از جنگنده نسل بعدی بوئینگ F/A-XX در نسخه های سرنشین دار (پیش زمینه) و بدون سرنشین. در مقایسه با مفهوم قبلی، هواپیما دارای یک دم جلو است.

در حال حاضر، در تعدادی از کشورهای جهان، کارهای تحلیلی، مفهومی و طراحی مربوط به جنگنده های جدید (یا به طور گسترده تر: سیستم های رزمی) در حال انجام است. نشانه های زیادی وجود دارد که حداقل برخی از آنها ممکن است اولین نمایندگان یک جنگنده کاملاً جدید و نسل ششم جت باشند. اگر اصلاً به شکل مورد نظر ایجاد شوند و حداقل برخی از راه حل ها و فناوری های فنی برنامه ریزی شده مورد استفاده قرار گیرند، در آن صورت این هواپیماها توانایی های رزمی بسیار بیشتری نسبت به جنگنده های موجود امروزی خواهند داشت.

تقسیم جنگنده های جت به نسل ها مشروط است و در کشورهای مختلف به طور متفاوتی درک می شود. پس از آمریکا، در غرب پذیرفته شده است که نسل پنجم در حال حاضر آخرین نسل است. اینها شامل هواپیماهای رزمی (جنگنده) آمریکایی لاکهید مارتین F-22 Raptor و F-35 Lightning II، روسی Su-57 و Chengdu J-20 و Shenyang J-31 چینی است. مهم‌ترین ویژگی‌های متمایز آن‌ها عبارتند از: کاهش دید رادیویی و حرارتی (اختفا)، توانایی پرواز با سرعت مافوق صوت بدون استفاده از پس‌سوز (سوپرکروز)، سیستم‌های اویونیک دیجیتال یکپارچه، رادار با اسکن الکترونیکی فعال AFAR (آرایه اسکن شده الکترونیک فعال)، عملیات در تشخیص احتمال کم در حالت LPI (احتمال کم رهگیری)، بردار رانش موتور یا دوربین های داخلی سلاح. همه جنگنده های نسل 5 همه ویژگی های فوق را ندارند، اما حتی برخی از آنها برای تشخیص آنها از ماشین های ساخته شده قبلی کافی است.

«نسل ششم» تاکنون تنها یک مفهوم کلی و در عین حال شعاری است که باید تأکید کند که جنگنده‌های متعلق به آن از نظر فنی از هواپیماهای نسل پنجم پیشرفته‌تر بوده و یا جانشین آن‌ها خواهند شد. راه حل های فنی خاص مورد استفاده و قابلیت های رزمی حاصله تنها پس از تایید پروژه نهایی یا بهتر است بگوییم پس از ساخت و آزمایش نمونه اولیه حداقل یکی از این هواپیماها (سیستم ها) در دسترس خواهد بود.

با این حال، امروزه چندین نشانه وجود دارد که با آنها می توان جنگنده های نسل 6 را تشخیص داد. از آنجایی که هیچ جنگنده نسل 5 توانایی مقابله مستقیم با دشمن هم نسل را نداشت، نوآوری های فنی در نظر گرفته شده و برنامه ریزی شده برای جنگنده های نسل 6 نتیجه پیشرفت سریع علمی و فناوری و الزامات عملیاتی برنامه ریزی شده است و نه تجربه واقعی رزمی.

سیستم حسی

مجموعه یکپارچه از سنسورهای چند طیفی فعال و غیرفعال - یک ایستگاه رادار چند منظوره، تلویزیون، تصویرگرهای حرارتی و دوربین‌های دید در شب، و همچنین آشکارسازهای دیگر تشعشعات الکترومغناطیسی، توانایی به دست آوردن اطلاعات از بسیاری از منابع، از جمله منابع خارجی (از طریق داده‌های باند پهن). کانال تبادل در زمان واقعی)، آگاهی موقعیتی خلبان را افزایش می دهد و امکان شناسایی هواپیماهای کلاس رادارگریز را فراهم می کند. یک پیوند ارتباطی مقاوم در برابر EMI به هواپیما این امکان را می دهد که بهتر با سایر عناصر میدان نبرد محور شبکه ادغام شود و وظایف مشترک را هماهنگ کند (به عنوان مثال، با هواپیماهای دیگر، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، مهمات "هوشمند"، انبوهی از پهپادها).

شبکه‌های آنتن‌های تعبیه‌شده در پوسته بدنه هواپیما که به‌طور همزمان توسط رادار و دفاع شخصی (جنگ الکترونیک)، شناسایی، ناوبری، ارتباطات و سیستم‌های تبادل داده مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده خواهد شد. علاوه بر این، حتی ده‌ها هزار ریزحسگر مختلف را می‌توان در محفظه جاسازی کرد و به عنوان مثال، دما، فشار، سرعت، شتاب، ولتاژ، قدرت میدان الکترومغناطیسی و توزیع آن‌ها را روی سطح بدنه هواپیما (پوست هوشمند) اندازه‌گیری کرد. .

چشم انداز اولیه از نسل بعدی جنگنده بوئینگ FX/NGAD.

اویونیک یکپارچه

یکی دیگر از ویژگی‌های متمایز مهم جنگنده‌های نسل ششم، یکپارچه‌تر از امروز، سیستم‌های اویونیک پیشرفته با معماری باز، با رابط انسان و ماشین بهبود یافته (در مورد هواپیماهای سرنشین‌دار) است. اجزای (ماژول‌های) مجزای اویونیک قادر خواهند بود از رایانه‌های رایج، مبدل‌ها، تقویت‌کننده‌ها و سایر دستگاه‌ها با استفاده مؤثرتر از منابع موجود (حافظه، زمان و قدرت پردازش پردازنده‌ها، برق) استفاده کنند. آنها باید توسط گذرگاه های داده فیبر نوری با پهنای باند بسیار بالا متصل شوند. سیستم کامپیوتری پرواز سبک نیز باید مبتنی بر فناوری پرواز سبک یا فناوری بی سیم باشد.

به منظور بهبود ارتباط خلبان با سیستم های سواری، یک صفحه نمایش نصب شده روی کلاه ایمنی با استفاده از فناوری واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی (واقعیت افزوده، AR یا واقعیت مجازی، VR)، یک صفحه نمایش لمسی پانوراما و کنترل ژست و/یا صوتی خواهد بود. نصب شود. مورد استفاده قرار گیرد. این نرم‌افزار رایانه‌ای از الگوریتم‌های هوش مصنوعی (AI) استفاده می‌کند که به لطف آن سیستم وظیفه هواپیما می‌تواند بهترین تصمیم را در زمان واقعی بگیرد، تنها مهم‌ترین و ضروری‌ترین اطلاعات را در حال حاضر در اختیار خلبان قرار می‌دهد و به‌طور مستقل این کار را انجام می‌دهد. پهپادهای همراه، پهپادها و سلاح های «هوشمند» را کنترل کنید.

سلاح جدید

جنگنده های نسل ششم انواع و انواع جدیدی از سلاح ها را دریافت خواهند کرد - موشک های مافوق صوت دوربرد هوا به هوا و هوا به زمین، موشک های حتی "هوشمندتر" و بمب های هدایت شونده، ازدحام پهپادها، سلاح های انرژی (Directed Energy Weapons) ، شبنم). در مورد دوم، اینها "اسلحه" لیزری یا مایکروویو هستند که بسته به نیاز، قادر به از بین بردن یا فقط ناتوان کردن ("کور کردن") هدف هستند.

آنها با قرار دادن در یک "برج" چرخان، یک کانتینر یا در چندین مکان روی بدنه هواپیما، می توانند کل منطقه اطراف هواپیما را پوشش دهند و به لطف آن می توانند موشک هایی را که از جهات مختلف پرواز می کنند، نابود کنند. مزایای آنها دقت و سرعت کار و از نظر تئوری نامحدود "مهمات" است. با این حال، سلاح های انرژی دارای دو اشکال مهم هستند - آنها به منبع بسیار قدرتمند انرژی نیاز دارند و مقدار زیادی گرما تولید می کنند که اتلاف آن یکی از بزرگترین مشکلات در راه استفاده عملیاتی آن است.

علاوه بر سلاح‌های «هوشمند» (موشک‌های کروز، راکت‌ها و بمب‌های هدایت شونده)، صحبت از گروه‌های بدون سرنشین نیز افزایش می‌یابد. اینها پهپادهای کوچکی هستند که به عنوان مهمات پرسه زن یا هواپیماهای بدون سرنشین انتحاری نیز شناخته می شوند که سلاح هستند نه حامل. انهدام یک دوجین، چند ده یا حتی چند صد پهپاد کوچک بسیار دشوارتر از یک موشک یا بمب منفرد (و همچنین ارزانتر) خواهد بود و شانس بیشتری برای شوک زدن به هدف خواهد داشت. ازدحام پهپادها و سلاح های هوشمند

جهت طبیعی استفاده از جنگنده ای با چنین سیستم کنترل آتش و اویونیک گسترده به عنوان هواپیمای پایه است که اقدامات پهپادها، پهپادها و سلاح های "هوشمند" همراه را کنترل و هماهنگ می کند. پهپادها، پهپادها و موشک ها یا توسط یک جت جنگنده یا سکوی هوایی دیگر (مانند هواپیمای باری) که به عنوان زرادخانه پرواز عمل می کند، منتقل می شوند. در حالت دوم، هواپیمای زرادخانه خارج از منطقه نفوذ سامانه‌های پدافند هوایی دشمن باقی می‌ماند و پهپادها، پهپادها و موشک‌ها را «به دستور» از یک جنگنده در حال نفوذ به محیط دشمن پرتاب می‌کرد. این به نوبه خود وظیفه شناسایی، شناسایی و تعیین اهداف و هماهنگی حمله را بر عهده خواهد داشت.

انواع موتورهای جدید

در کوتاه مدت، هیچ انقلابی در این زمینه انتظار نمی رود - موتورهای جت توربین گاز همچنان منبع اصلی حرکت هواپیماهای جنگی خواهند بود. پس از همه، کار بر روی انواع جدیدی از چنین حرکت دهنده ها در حال انجام است. نزدیکترین اجراها موتورهایی با مصرف و نسبت تراکم متغیر در حین پرواز هستند (موتور چرخه متغیر، VCE یا موتور چرخه تطبیقی، ACE)، که به شما این امکان را می دهد که نیروی رانش بالایی داشته باشید یا مصرف سوخت را بسته به نیازهای فعلی (وضعیت پرواز) کاهش دهید.

چنین موتوری در تمام محدوده سرعت پرواز به طور موثر عمل می کند - در سرعت های پایین، ویژگی های آن شبیه به موتورهای توربوجت با درجه جریان دوگانه بالا و در سرعت های بالا - به یک موتور توربوجت با درجه پایین خواهد بود. جریان دوگانه ظرفیت دوگانه علاوه بر این، گرمای خارج شده از سلاح های انرژی و سایر سیستم های الکترونیکی هواپیما می تواند برای گرم کردن هوای موتورها استفاده شود که باعث کاهش مصرف سوخت و بهبود بهره وری سوخت می شود.

مصالح ساختمانی جدید و روش های تولید

در این مورد، ما در مورد انواع جدیدی از کامپوزیت ها، پلی آمیدها، گرافن، نانومواد، متامواد صحبت می کنیم. استفاده از آنها در طراحی و پوست بدنه هواپیما نه تنها باعث کاهش وزن محدود (که همیشه هدف طراحان بوده است) بلکه باعث افزایش طول عمر هواپیما نیز می شود (به دلیل هزینه های هنگفت توسعه و ریز). تنظیم، تنها کسانی که برای چندین دهه در خدمت باقی می مانند از نظر اقتصادی توجیه می شوند، اما همچنین برای افزایش سطح فناوری برای کاهش دید (اختفا).

ساختارهای خود ترمیم شونده نیز در نظر گرفته می شوند، یعنی. تلفات کوچکی که به عنوان مثال توسط قطعات ایجاد می شود. همانطور که در صنعت خودرو، روبات های صنعتی و غیره وجود دارد. cobots یا ربات های مشارکتی که هزینه تولید را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

هواپیمای سرنشین دار-بدون سرنشین

ما در مورد یک وسیله نقلیه سرنشین دار اختیاری (OPV) یا بهتر بگوییم یک وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین اختیاری صحبت می کنیم. اویونیک گسترده، سنسورها و سیستم کامپیوتری کنترل پرواز (به اضافه نرم افزارهای مرتبط) خلبان را از کابین خلبان حذف می کند و جنگنده نسل ششم را به یک پهپاد خودمختار تبدیل می کند که هم به صورت مستقل و هم در قالب سایر پهپادها یا هواپیماهای سرنشین دار عمل می کند. (به عنوان "بالمرد وفادار").

در حال حاضر در طول ساخت و پذیرش جنگنده های نسل 5، بسیاری از کارشناسان گفتند که آنها آخرین هواپیمای جنگی با یک خلبان در راس آن خواهند بود. با این حال، به دلیل محدودیت‌های فنی، مقررات قانونی و نگرانی‌های اخلاقی، امروز بعید است که پهپادهای خودران اساس تجهیزات نیروی هوایی را تشکیل دهند. با این حال، در شرایط خاص یا در جریان یک درگیری مسلحانه تمام عیار، این رزروها ارتباط خود را از دست می دهند، از جمله از اینجا ایده OPV.

کاهش قابلیت تشخیص

همه چیز نشان می دهد که ویژگی های مخفی کاری ارزش خود را از دست نخواهند داد، اگرچه لازم نیست در اولویت باشند. با این حال، توانایی عملیات در مناطق بسیار اشباع با اقدامات پیشرفته Anti-Access/Area-Denial (A2/AD) - یا در هر صورت، احتمال زنده ماندن در چنین شرایطی - یک دارایی مهم خواهد بود. بنابراین، سیستم آیرودینامیکی و شکل بدنه هواپیما همچنان از تمایل به کاهش ناحیه موثر بازتاب رادار (رادار مقطع، RCS) پیروی می کند. برای همین منظور، پوسته هواپیما از مواد و ساختارهایی ساخته خواهد شد که تشعشعات الکترومغناطیسی (Radar Absorbing Materials, RAM and Radar Absorbing Structure, RAS) را جذب کرده و امضای حرارتی را کاهش می دهد (پوشش مادون قرمز). همچنین می توانید منتظر دوربین های تفنگ داخلی باشید.

به همین دلیل، همه ابزارها و حسگرها (ناوبری، دید، جنگ الکترونیک) در بدنه هواپیما تعبیه می‌شوند و نه به شکل کانتینرهایی که زیر بدنه یا بال‌ها معلق هستند. قرار دادن آنها مستلزم کوچک سازی آنها، افزایش بدنه هوا و / یا استفاده از یک استخر مشترک از رایانه ها، تقویت کننده ها، ژنراتورهای الکتریکی، مبدل ها، سیستم های خنک کننده، آنتن ها و غیره توسط دستگاه ها و سنسورهای مختلف است.

امنیت سایبری و حمله سایبری

جنگنده‌های نسل ششم پر از وسایل الکترونیکی و وابسته به رایانه و جریان داده‌های دیجیتال خواهند بود. بنابراین حفاظت از تجهیزات اویونیک در برابر تداخل الکترومغناطیسی و حملات هکرها (حملات سایبری) از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. به نوبه خود، توسعه سریع وسایل دفاع هوایی (ایستگاه‌های رادار، موشک‌ها) یک سیستم مؤثر دفاع شخصی (جنگ الکترونیک) را بیش از پیش اهمیت می‌دهد. به گفته برخی تحلیلگران، جنگنده نسل 6 باید قادر به انجام جنگ الکترونیک فعال نه تنها در زمینه هدایت و اختلال در تشعشعات الکترومغناطیسی، بلکه در حملات سایبری به شبکه IT دشمن نیز باشد.

عملکرد بالا

از نظر تئوری، یک جنگنده نسل 6 باید بتواند اهداف را از فاصله بسیار دور شناسایی و منهدم کند که نباید از فاصله نزدیک جلسات و نبردهای هوایی وجود داشته باشد. با این حال، سرعت بالا به شما این امکان را می دهد که زمان رسیدن به مقصد را کاهش دهید و در نتیجه زمان پاسخگویی به تهدیدات نوظهور را کاهش دهید. در عوض، بحث سرعت مافوق صوت وجود ندارد، زیرا این امر مستلزم استفاده از راه حل های فنی کاملاً متفاوت در زمینه طراحی بدنه هواپیما و نیروگاه است. برد طولانی به شما این امکان را می دهد که دور از پایگاه های خود و بدون پشتیبانی تانکرهای پرنده عمل کنید که انعطاف پذیری استفاده از جنگنده ها و همچنین سرعت واکنش را افزایش می دهد.

ابرمانورپذیری

مانورپذیری بالا، از جمله در سرعت مافوق صوت، احتمال اجتناب از تهدیدات (موشک های ضد هوایی) و شانس گرفتن موقعیت تاکتیکی مناسب در طول نبرد هوایی (در صورت وقوع) را افزایش می دهد. احتمالاً نازل های متحرک به استاندارد تبدیل می شوند و به شما امکان می دهند جهت بردار رانش را حداقل در یک هواپیما کنترل کنید و در نتیجه ویژگی های مانور هواپیما را بهبود بخشید. محدودیت در این زمینه مقاومت بدنه خلبان در برابر بارهای اضافه خواهد بود (که استدلال دیگری به نفع OPV است).

سکان های آیرودینامیکی یک سیستم خودتنظیمی واحد را تشکیل می دهند. کدام سطح کج خواهد شد و در چه زاویه ای توسط کامپیوتر کنترل پرواز با پیروی از دستورالعمل های خلبان تصمیم می گیرد. ضمناً در صورت خرابی یا آسیب به یک یا چند سطح، وظایف آنها بر عهده بقیه خواهد بود.

چشم انداز 2016 بوئینگ برای نسل بعدی جنگنده FX/NGAD.

چند وظیفه ای

این ویژگی بر اساس نیازهای کاربر هدایت می شود و نه با توجه به قابلیت های هواپیما فی نفسه. این مفهوم نه تنها به معنای توانایی حمله به هر هدف (هوایی، زمینی و دریایی)، بلکه - و شاید حتی بالاتر از همه - توانایی انجام عملیات شناسایی، شناسایی و جنگ الکترونیک، جمع آوری و انتقال اطلاعات در زمان واقعی است. شناسایی و تعیین اهداف برای سایر دارایی های رزمی، تعامل با سایر هواپیماها، کشتی ها و دارایی های رزمی نیروهای زمینی و همچنین کنترل پهپادها، ازدحام پهپادها و سلاح های هوشمند.

حساسیت به مدرنیزاسیون

تجهیزات اویونیک و هدف باید ماژولار باشند تا بتوان آنها را به راحتی در صورت نیاز و/یا برای ارتقاهای آینده جایگزین کرد. با فرض پیشرفت سریع علمی و فناوری (به ویژه در الکترونیک) و عمر طولانی هواپیماها، تقریباً مسلم است که راه حل هایی که مثلاً در سال 2040 در XNUMX سال دیگر استفاده می شوند منسوخ می شوند، به این معنی که آنها باید با راه حل های جدید جایگزین شوند. .

برخی از راه‌حل‌ها و فناوری‌هایی که در بالا توضیح داده شد، سال‌هاست که شناخته شده‌اند و در مقیاس کوچک‌تر یا بزرگ‌تر (البته نه لزوماً در هواپیماهای جنگی) استفاده می‌شوند. سایرین هنوز در حال آزمایش هستند یا در حال توسعه هستند. می توان فرض کرد که پیشرفت علمی و فناوری در آینده ای نزدیک امکان غلبه بر محدودیت ها و مشکلات فنی موجود یا آینده را فراهم می کند. بزرگترین چالش ترکیب همه عناصر در یک سیستم منسجم، کارآمد، کارآمد و قابل اعتماد است که معمولاً به عنوان جنگنده نسل ششم شناخته می شود.