Воздушно- транспортные системы нового поколения США, Европы

2. Новые проекты США

1. Автономная  дозаправка в воздухе

Исследовательское агентство Пентагона (DARPA), исследовательский центр Драйдена (NASA Dryden Flight Research Center) и компания Boeing провели испытания новой системы автоматической дозаправки самолётов в воздухе, которая взяла на себя трудную задачу ювелирно точного удержания истребителя — при подходе к заправочному конусу, соединении с ним и перекачке горючего.

В серии испытаний системы «Демонстрация автономной дозаправки в воздухе» (Autonomous Airborne Refueling Demonstration — AARD) принимали участие модифицированный летающий танкер KC-767 и нестандартный истребитель F/A-18, способный полноценно летать в полностью беспилотном режиме.

Чтобы компьютерная система могла самостоятельно прицеливать  F/A-18, подводить его заправочную штангу к конусу, болтающемуся в потоке за заправщиком, выполнять стыковку и перекачку топлива, оба самолёта вычисляли своё точное взаимное расположение по сигналам датчиков спутниковой навигации GPS.

Кроме того, на фюзеляже заправщика появилось несколько видеокамер, контролирующих положение истребителя позади летающего танкера. Стереоскопическое изображение F/A-18 передавалось оператору на борту танкера, управлявшему выпусканием заправочного шланга.

Также именно видеокамера (уже на истребителе) помогала бортовой электронике точно вести самолёт, чтобы попасть штангой в горловину заправочного шланга.

Из шести подходов вплотную к штанге электроника успешно выполнила две стыковки, а в одном случае фактически попала в конус, но, перестраховавшись, отвела самолёт назад. Так что испытания прошли успешно, и они ещё будут продолжены.

Нужно отметить, что система AARD предназначена не только и не столько для облегчения работы пилотов истребителей, сколько для установки в будущие беспилотные боевые машины.

2. Самолёт «Гриф»

 

Научно-исследовательское  агентство Пентагона (DARPA) нашло партнёра, который попробует построить для американских военных поистине феноменальный самолёт под условным наименованием «Гриф» (Vulture), способный оставаться в воздухе непрерывно в течение всего 5-летнего срока своей «жизни».

По замыслу  агентства, аппарат тяжелее воздуха  должен нести полезную нагрузку весом 454 килограмма, потребляющую 5 киловатт мощности (понятно, это будет разведывательная аппаратура и системы связи), барражировать на высоте 18-28 километров и, главное, оставаться там непрерывно в течение пяти лет.

Это очень большой  срок, предъявляющий особые требования к надёжности всех систем и долговечности планера в условиях воздействия перепадов температур (день/ночь), ветров, и солнечного ультрафиолета.

Тем не менее  у авиационной промышленности есть все предпосылки для создания такого аппарата, который, по словам менеджера программы Vulture Дэниела Ньюмана (Daniel Newman), «полностью изменит парадигму воздушных судов».

Действительно, у такого аппарата один полёт будет равен всему сроку эксплуатации, что похоже на условия работы спутников. У Vulture фактически не будет наземной части «жизни» (посадки, технического обслуживания, ремонта). Однажды запущенный, он должен будет оставаться в небе, что называется, «до списания».

Правда, как вариант, американские военные предлагают инженерам  рассмотреть возможность постройки  модульной системы, в которой некие части могли бы быть заменены «на ходу». Но более реальным представляется проект самолёта-спутника с избыточным дублированием ключевых систем.

 
 

Пока нельзя сказать, как будет выглядеть  новая «игрушка» военных. Возможно, супердолговечный беспилотник (разведывательный псевдоспутник) будет похож на этот эскиз специалистов NASA (иллюстрация NASA).

В своих требованиях DARPA исключило возможность применения в Vulture ядерного (изотопного) источника питания. Так что остаются две возможности: водородные топливные элементы с периодической дозаправкой (кстати, технология автоматической дозаправки самолёта в воздухе уже создана и испытана) либо солнечные батареи и аккумуляторы для поддержания работы аппарата ночью.

И то и другое уже опробовано в прежних аппаратах и, наверное, выглядит более работоспособным, чем недавняя идея самолёта-разведчика, который будет воровать ток из ЛЭП.

Скажем, нужно  вспомнить гигантский беспилотный самолёт на солнечной энергии Helios, созданный компанией AeroVironment в рамках программы NASA. Прежде чем аппарат разбился, он успел установить ряд рекордов.

Также важной ступенькой в развитии «долгоиграющих» беспилотников стал экспериментальный Global Observer — самолёт на жидком водороде, по идее способный держаться в воздухе в течение недели. Он также был создан компанией AeroVironment.

И, конечно, нельзя не вспомнить рекорд солнечного беспилотника Zephyr компании QinetiQ, который прошлой осенью впервые в мире провёл в небе более двух суток кряду, используя для полёта исключительно солнечную энергию.

Каким будет  дизайн Vulture, пока сказать нельзя. Однако в конце февраля 2008-го Ньюман заявил, что DARPA близко к заключению контракта на разработку первоначальной концепции такого самолёта, поскольку появился «по меньшей мере один» соискатель (объявление о поиске разработчика Vulture появилось в прошлом году).

Правда, кто именно обратился к агентству с такой заявкой — DARPA не сообщает.

Зато известно, что в течение года подрядчик агентства должен представить проекты масштабного прототипа Vulture и  полноразмерного образца. Далее, во второй фазе проекта (а именно – до 2012 года), инженеры должны будут построить реальный уменьшенный прототип машины и продемонстрировать его способность к непрерывному полёту в течение трёх месяцев.

Если всё пройдёт  гладко, в третьей фазе работ подрядчик должен будет построить полномасштабный прототип самолёта, который должен продержаться в небе в течение года.

Испытывать опытные  образцы на стойкость весь пятилетний срок было бы слишком долго. Так что у конструкторов не будет права на ошибку. Первые «товарные» Vulture, поступающие в эксплуатацию, должны будут гарантированно отработать свои 5 лет.

3.2.3. Летающий транспортёр.

 

Правительственное агентство США DARPA завершило отбор кандидатов для производства универсального летающего транспортера для армии США. Выбор пал на корпорацию AAI, которая и займется разработкой прототипа летающей машины.

Как InterRight сообщал ранее, DARPA объявило о начале приема заявок на разработку в апреле 2010 года. В рамках проекта Transformer (TX) должно быть создано транспортное средство, способное перевозить четырех пассажиров по воздуху и по земле. Взлет и посадка должны производиться вертикально.

Согласно законодательству США, в подобных проектах должны участвовать, как минимум, два кандидата, но DARPA пока огласила лишь одного. Это основанная в 50-х годах американская корпорация AAI, занимающаяся оборонными технологиями и авиацией. Известно, что ряд других крупных фирм, таких как Lockheed Martin, Boeing и Sikorsky также проявляли интерес к проекту.

На разработку прототипа AAI получит 3 миллиона долларов. Общий бюджет программы составляет около 54 миллионов долларов. Завершить проект DAPRPA планирует в 2015 году.

4. Летающий  «Морж»

 

Четвёртая пехотная дивизия армии США как-то раз  опоздала на войну в Ираке. Пропустила первые месяцы, потому как ждала медленного транспортного судна, которое, в конце концов, доставило солдат из Турции на поле боя. Заставлять противника ждать возмездия Пентагон больше не хочет. И задумался о дирижаблях.

Задумался, надо полагать, всерьёз, хотя и в лице своего исследовательского агентства DARPA, которое в последнее время с лёгкой руки журналистов часто называют сумасшедшим.

Правда, в хорошем  смысле слова, имеются в виду "безумные учёные", собравшиеся под крышей этого подразделения.

Новый проект (не понятно, почему) получил название "Морж" (Walrus).

Цель – разработка воздушного корабля, способного перебросить 1 тысячу 800 бойцов (Unit of Action — UA) в любую точку мира за трое-четверо суток (это называется "Fort-to-Fight" — FF).

Или взять на себя доставку груза весом более 500 тонн на межконтинентальные расстояния – диапазон действия более 11 тысяч  километров без дозаправки.

Пока речь идёт о строительстве опытного образца — демонстратора перспективных технологий (Advanced Technology Demonstration — ATD).

Этот прототип должен быть гибридным воздушным  кораблём. Для его создания будут  применены (и опробованы) две экспериментальные  технологии.

Во-первых, это  применение вакуума для создания подъёмной силы (этот принцип задействован и в Gravity Plane, о котором мы рассказывали) и реактивный ионный двигатель, который до сих пор использовался лишь в космических аппаратах.

Практически ничего из наработанного в области дирижаблестроения (особенно в 1930-х) в проект "Морж" не попадёт — ставки сделаны на новые достижения прогресса, включая технологии который только-только появляются.

Реализация проекта  разбита не несколько стадий. В  настоящий момент DARPA говорит лишь о первых двух.

Поскольку Фаза I — это формулировка концепции, становится ясно, что дирижабль находится даже не в младенчестве, а в стадии планировании семьи.

Сперва нужно  определить, выполним ли "Морж" технически, и благоразумно ли его строительство  в финансовом отношении. Если корабль  пройдёт этап "быть или не быть", наступит Фаза II, разбитая на три ступени: первичная оценка дизайна и рисков, окончательная оценка их же, строительство и демонстрация прототипа.

Фаза II должна быть завершена к середине 2008 финансового года, однако DARPA подчёркивает, что программа может быть свёрнута в любой точке.

Сейчас "Морж" – это, скорее, набросок для "родных" и проверенных потенциальных  партнёров и подрядчиков, которым  предложено представить своё мнение на этот счёт.

Это своего рода конкурс с оборотом в миллиарды долларов, итоги которого будут подводить минобороны и правительство США. Они будут учитывать и возможность невоенного применения гигантских воздушных кораблей.

Пришло время  заметить, что мы так бы ничего о "Морже" не узнали, если бы не автор ресурса Defense Tech Ной Шактман (Noah Shachtman), который только и делает, что следит за инновациями Пентагона.

Узнав о дирижабле, он не только написал статью в журнал Wired, но и вывесил на своём сайте программный PDF-документ, к которому DARPA свободный доступ уже закрыло.

То же самое  сделал секретариат министра обороны  США, имеющий свой собственный план по строительству цеппелина размером с авианосец.

4.2.5. Next-Generation Bomber

ВВС США впервые  задумались о создании нового бомбардировщика  в 2004 году. К этому времени бомбардировщики B-52 Stratofortress, большинство из которых было принято на вооружение в первой половине 1970-х годов, отслужили уже более 30 лет. Формирование основного списка требований проводилось в течение двух лет. В частности, Авиационное боевое командование ВВС США определило, что новый самолет должен быть принят на вооружение в 2018 году. По этой причине проект получил название "2018 Bomber" ("Бомбардировщик 2018 года"). 
 
Позже проект переименовали в "Бомбардировщик нового поколения" (Next-Generation Bomber, NGB). Предполагалось, что новая машина будет относиться к классу средних бомбардировщиков, а ее максимальная скорость не будет превышать скорости звука. Дозвуковая скорость полета была выбрана не случайно - полет именно в таком режиме обеспечивает максимальную экономию топлива, а также позволяет снизить расходы на дополнительные исследования, которые бы потребовалось проводить при создании сверхзвукового самолета. 
 
В 2007 году генерал-майор ВВС Дэвид Клэри пояснил выбор в пользу дозвуковой скорости полета таким образом: на вооружении военно-воздушных сил стояло множество бомбардировщиков, однако B-52 пережил их всех. В настоящее время только B-1B Lancer способны развивать сверхзвуковую скорость, однако крейсерский полет все равно проходит на дозвуковой скорости; сверхзвук используется только при преодолении средств ПВО противника. Говоря о сверхзвуковых самолетах, Клэри упомянул B-58 Hustler, XB-70 Valkyrie и FB-111 Aardvark. 
 
Любопытно, что проект XB-70 даже не был завершен. Причин тому несколько, главной из которых стала потеря одного прототипа самолета в 1966 году при столкновении в воздухе с истребителем-перехватчиком F-104 Starfighter, прозванным "Вдоводелом" (Widowmaker). Кроме того, проект XB-70 оказался настолько дорогим и сложным технически, что после аварии было принято решение о его закрытии. Согласно проекту, Valkyrie должен был развивать скорость до 3,3 тысячи километров в час. 
 
В число других требований к NGB, помимо дозвуковой скорости, попали малозаметность, способность кружить над определенной точкой на местности в ожидании приказов, нести крылатые ракеты и ядерные бомбы и находиться во враждебном воздушном пространстве значительные промежутки времени. Таковы были базовые требования. Формальный тендер на создание бомбардировщика был объявлен в 2007 году, причем ВВС США ожидали, что первый полет самолета состоится уже в 2009 году. 
 
В конкурсе участвовал консорциум Boeing и Lockheed Martin, а также компания Northrop Grumman. Они представили свои проекты бомбардировщиков в начале 2008 года. В конце этого же года ВВС выбрали проект Northrop Grumman, заплатив компании за разработку самолета два миллиарда долларов. Планировалось, что после завершения программы разработки ВВС США купят 175 новых бомбардировщиков, 120 из которых встанут в строй в десяти эскадрильях, а остальные 55 пойдут в резерв и будут использоваться для обучения пилотов. 
 
Полностью вся программа NGB, включая покупку серийных машин, оценивалась в 40-50 миллиардов долларов. Список требований, естественно, увеличился. К дозвуковой скорости добавилась дальность в 9,5 тысячи километров, возможность дистанционного управления самолетом, длительность нахождения в воздухе при беспилотном полете, равная 50-100 часам, и использование уже существующих двигателей. Бомбардировщик должен перевозить вооружение общей массой в 6-12 тонн. Предполагалось, что прототип NGB поднимется в воздух в 2010 году. 
 
Программа разработки NGB продолжалась до середины 2009 года, когда было объявлено о намерении Пентагона продлить сроки службы уже имеющихся на вооружении бомбардировщиков B-1B, B-52 и B-2 Spirit, а также о прекращении финансирования программы создания NGB. 
 
Поводом для отказа от программы NGB стало намерение министерства обороны США отступить от традиционного понимания дальней авиации и разработать принципиально новый подход к вопросу. В марте 2010 года командующий ВВС США Нортон Шварц и министр обороны США Роберт Гейтс объявили, что новый бомбардировщик будет создан, но в качестве одного из элементов обширного "семейства ударных систем". 
 
При этом в список требований к самолету были добавлены возможность наносить удары в любой точке мира, выполнение задач радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и подавления (РЭП), разведка, наблюдение и рекогносцировка (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance, ISR). 
 
Из не очень внятных объяснений американских военных следовало, что некоторые компоненты нового "семейства" не будут "заходить в зону противника", другие, наоборот, будут "действовать на территории" врага, некоторые из них "можно будет использовать повторно", в то время как другие станут "расходными". Таким образом, речь уже шла о создании целого комплекса вооружений и военной техники, предназначенных для массированной атаки на территорию противника не только с нанесением ядерных ударов, но и с выведением из строя всех информационных систем. 
 
Перспективный комплекс, предполагалось, будет действовать как одно целое и наносить удары в абсолютно любой точке мира. А учитывая тягу министерства обороны США ко всему беспилотному, можно предположить, что все компоненты нового "семейства" должны были бы стать либо полностью беспилотными, либо опционально пилотируемыми. 
 
Что будет 
 
Так бы мечтания американских военных и продолжали развиваться все дальше, если бы в конце 2010 года администрация президента США и Конгресс не потребовали от Пентагона как можно скорее сократить растущие военные расходы. От военного ведомства требуется снизить траты на сто миллиардов долларов в ближайшие пять лет. В условиях жесткой экономии ведомство уже объявило о сокращении некоторых оборонных программ, продлении сроков эксплуатации военной техники и пересмотре ряда проектов. В частности, под угрозой полного закрытия оказался проект создания версии истребителя F-35 Lightning II с укороченным взлетом и вертикальной посадкой. 
 
В феврале 2011 года Шварц объявил, что ВВС США умерят аппетиты и смягчат требования к новому дальнему бомбардировщику. "Мы не намерены быть такими же амбициозными, какими были раньше", - отметил Шварц, ссылаясь на планы по созданию "семейства авиационных систем", частью которой должен был стать новый бомбардировщик. Поводом для усмирения амбиций стало не только сокращение военного бюджета, но и растущая угроза со стороны Китая. 
 
Во всяком случае, в январе 2010 года Гейтс, побывав в Китае с официальным визитом, объявил, что серьезные опасения у США вызывают новый китайский истребитель J-20 и баллистические противокорабельные ракеты DF-21D. При этом министр обороны отметил, что американская разведка сильно недооценила темпы развития военно-промышленного комплекса Китая. Для укрепления военной мощи США Гейтс намерен включить в бюджет 2012 года финансирование проекта создания нового дальнего бомбардировщика. Любопытно, что "семейство ударных систем" как перспективное вооружение уже не рассматривается. 
 
Теперь американским ВВС придется решать непростую задачу - достаточно быстро создать новый бомбардировщик, но деньгами не разбрасываться. При этом не ясно, будет ли видоизменен уже имеющийся проект NGB, или создание бомбардировщика начнется заново. 
 
В качестве одного из вариантов создания нового бомбардировщика по низкой цене рассматривается модульность. В рамках такого сценария ВВС США смогут принять на вооружение самолет, который можно будет в перспективе совершенствовать, добавляя все новые и новые технологии. Таким образом, ВВС смогут в конечном итоге получить высокотехнологичную машину, предъявив к первому серийному образцу минимальные требования. 
 
При этом следует учесть множество технических решений, которые уже должны быть установлены на первую версию самолета, например, электромагнитное экранирование. В настоящее время американские военные стараются переосмыслить требования к новому самолету, выкинув все лишнее и оставив все важное. Пока известно одно: бомбардировщик будет создан с применением уже имеющихся технологий и технических решений. Благодаря такому подходу военные рассчитывают значительно сэкономить на исследованиях. 
 
Любопытно, что требование к дозвуковой скорости, хотя и остается в основном списке, но как бы сместилось на второй план. В настоящее время консорциум американской компании General Electric и британской Rolls-Royce в рамках контракта с министерством обороны США создает двигатели изменяемого цикла с адаптивной технологией (ADVENT). Новые двигатели должны уметь переключаться между различными режимами полета: сверхзвуковым и дозвуковым. 
 
Предварительные требования к новому бомбардировщику выглядят следующим образом: 
Дозвуковая максимальная скорость; 
Дальность до 9,5 тысячи километров; 
Бомбовая нагрузка до 12 тонн; 
Опциональное пилотирование; 
Продолжительность полета 50-100 часов; 
Способность нести ядерные бомбы; 
Разведка, рекогносцировка, наблюдение; 
Интеграция в единую информационную сеть Пентагона. 
ВВС США в то же время не исключают возможности применения подобных силовых установок в перспективном бомбардировщике. Сегодня все выпускаемые двигатели являются однорежимными. На истребителях стоят силовые установки потребляющие много топлива, но позволяющие развивать большие скорости, а на гражданских самолетах - экономичные дозвуковые двигатели. Технология ADVENT позволит совместить оба этих качества в одной силовой установке. 
 
Как ожидается, двигатели ADVENT смогут также управлять тепловой "подписью" самолета и обеспечивать бортовые системы большим количеством энергии. Благодаря таким силовым установкам перспективный бомбардировщик сможет совершать либо экономичные дозвуковые полеты, либо наносить быстрые удары в глубине территории противника на сверхзвуковой скорости. 
 
В середине февраля 2011 года руководитель подразделения военных двигателей концерна Boeing Уоррен Боли заявил, что если перспективный бомбардировщик будет дозвуковым, то на него вполне можно установить модифицированные двигатели Pratt & Whitney F135, которые будут стоять на истребителях F-35. При этом Боли отметил, что если будет выдвинуто требование сверхзвуковой скорости, то для самолета подойдут двигатели ADVENT. 
 
Следует отметить, что относительно двигателей нового бомбардировщика в США разгорелась настоящая дискуссия, причиной которой стало намерение ВВС использовать уже существующие, немного доработанные, военные силовые установки. В числе предложений оказались и двигатели F119 от истребителя F-22 Raptor, и экономичные турбовентиляторные двигатели. Консорциум Boeing и Pratt & Whitney предложил для нового самолета двигатели PW9000, которые будут устанавливаться на перспективные американские палубные беспилотники. В PW9000 используются компрессоры малого давления от F135. 
 
С учетом, что новый бомбардировщик будет создаваться на основе уже существующих технологий, ВВС США не стали значительно менять сроки проекта. Как ожидается, новый самолет совершит первый полет в 2016 году, а в 2018-м будет принят на вооружение. Бомбардировщик станет переходным звеном к новому сверхзвуковому самолету - "2037 Bomber" ("Бомбардировщик 2037 года"), разработка которого еще не началась. "2037 Bomber" должен быть принят на вооружение в 2037 году и заменить устаревшие B-52 и B-1, списание которых запланировано на 2040 год.