В специальном выпуске газеты "Красная звезда" от 29 июля 2019 года была опубликована небезынтересная статья заместителя директора ОКБ Сухого по развитию - заместителя Главного конструктора Виктор Попика. Блог bmpd приводит текст данного материала.
Бионический дизайн кронштейна каркаса самолета, изготовленный методом аддитивных технологий (с) "Красная звезда"
Научно-технический задел на перспективу
В авиации говорят, что сложилась проектная ситуация по созданию перспективного комплекса следующего поколения, после того, как создан необходимый научно-технический задел (НТЗ) по всем наиболее важным технологиям.
Рассмотрим эти направления начиная с материалов и технологий. Говоря об истребителе или вообще о самолёте следующего поколения, все мировые и отечественные эксперты сходятся на том, что одна из основных особенностей авиационного комплекса будущего - наличие так называемой умной конструкции, представляющей собой силовые композиционные или металлические панели со встроенными системами контроля. Она будет оснащена соответствующими датчиками, которые позволят в процессе полёта в режиме online измерять уровень напряжений элементов, рассчитывать и прогнозировать их ресурс. В случае же поражения оружием противника по данным встроенной системы контроля будет определена зона поражения, а бортовая центральная вычислительная машина самолёта внесёт необходимые изменения в систему управления самолётом для продолжения полёта. Таким образом, серьёзно повышается боевая живучесть самолёта.
Касательно внутреннего силового каркаса летательного аппарата - его будущее за конструкциями, созданными по принципу бионического дизайна с использованием аддитивных технологий и 3D-печати. Спроектированная при помощи специализированного программного обеспечения конструкция самолёта напоминает скелет живого организма. За счёт такого дизайна она будет более лёгкой и жёсткой, а благодаря применению 3D-печати продукция станет более технологичной.
Второе направление формирования НТЗ - нетрадиционные аэродинамические компоновки. В частности, иностранные специалисты в своей деятельности проявляют интерес к летательным аппаратам с газодинамическими системами управления самолётом.
Привлекательны компоновки с адаптивной механизацией, которая позволяет "плавно" из менять обводы воздушного судна под конкретные условия полёта с сохранением их гладкости. Эти технологии позволяют получить аэродинамическую схему самолёта с адаптивными элементами. Конструкторов она привлекает с точки зрения возможности обеспечить сочетание высокой манёвренности летательного аппарата со сверхмалым уровнем радиолокационной заметности.
Третье направление исследований связано с совершенствованием бортового оборудования. Здесь в первую очередь стоит отметить развитие радиоэлектронных систем.
В рамках исследований облика самолёта будущего наиболее активно в печати обсуждается возможность создания радиофотонного радиолокатора. Там же рассматриваются не менее интересные перспективы развития распределённых радиосистем, у которых радиоэлектронные датчики распределяются по всем кромкам и поверхности авиационного комплекса, обеспечивая круговой радиоэлектронный обзор.
Изучается, в частности, одновременная интеграция в бортовой радиолокационной станции (БРЛС) функций на сегодняшний день независимых систем: радиолокационной, радиоэлектронной разведки, постановки помех, средств связи и навигации. Такой вариант не случаен.
Самолёт 6-го поколения должен быть ещё более малозаметным. Если говорить о способах достижения этой цели необходимо учесть, что один из существенных вкладов в заметность летательного аппарата дают его антенные отсеки. Чем их больше, тем выше радиолокационная заметность воздушного судна, кроме того, антенны связных радиостанций - всенаправленные. При передаче информации в эфир самолёт сам себя демаскирует. Одним из способов решения задачи по обеспечению малой заметности в данном случае может стать передача информации узконаправленным радиолучом. За рубежом в качестве одного из вариантов рассматривается использование фазированной антенной решетки. В этом случае и требуются распределённые фазированные антенные решётки, в том числе работающие в заднюю полусферу самолёта. Такая антенная решётка может одновременно решать все ранее упомянутые задачи.
Интеллектуализация летательного аппарата
В настоящее время идёт активное развитие комплекса бортового оборудования (КБО) самолёта, что даёт весьма серьёзные положительные результаты. Например, Су-35 построен на базе модернизированных планера и двигателя четвёртого поколения. Однако по своим боевым характеристикам он значительно превосходит одноклассников за счёт своей развитой авионики.
Поэтому, говоря о среднесрочных перспективах развития потенциала боевого комплекса, необходимо отметить три направления.
Первое - совершенствование и развитие его вычислительных систем. На сегодняшнем этапе каждая новая система в несколько раз, а то и на порядок превосходит своих предшественниц по производительности. Обладая более мощными вычислительными средствами, интегрированными в единую вычислительную сеть, возможно программирование большого количества задач и ускорение передачи информации между всеми системами самолёта для решения наиболее сложных и затратных по производительности задач с использованием всех доступных на борту вычислительных средств.
Если раньше каждая система имела свой вычислитель, решавший определённый круг задач, то сейчас конструкторы подошли к этапу, когда на борту будет единая компьютерная сеть. Она станет самостоятельно распределять свои ресурсы для решения задач в зависимости от их приоритетности и загруженности систем самолёта.
Следующее направление - интеллектуальная поддержка экипажа. Су-57 уже имеет такую мощную систему, которую можно назвать полноценным вторым "электронным лётчиком". Она подсказывает варианты тактики боя, автоматически распределяет цели, просчитывает различные сценарии и даёт рекомендации по повышению эффективности действий.
Дальнейшее развитие таких систем приведёт к тому, что появится возможность создания интеллектуального борта, который сможет эффективно действовать и даже вести бой в автоматическом режиме без участия человека.
Третье важное направление - создание сетецентрических систем вооружения, когда летательный аппарат становится на поле боя одним из элементов единой сети и в режиме реального времени обменивается информацией со всеми его участниками.
Решение всех этих задач перестраивает облик ОКБ.
С начала этого века ОКБ Сухого ведёт активную работу по комплексированию бортового оборудования и разработке бортового программного обеспечения. На сегодняшний день в подразделениях, занимающихся вопросами, связанными с бортовым оборудованием, специалистов на 50 процентов больше, чем в традиционных самолётных отделах, решающих задачи по созданию планера, силовой установки и общесамолётных систем.
Необходимо особо отметить, что уже сейчас на авиакомплексах 5-го и последующих поколений при создании единой самолётной сети ставка делается на отечественную элементную базу, в частности на процессоры "Эльбрус".
Перспективные авиационные комплексы следующего поколения должны будут объединить в себе целую группу новых перспективных технологий, которые должны вывести его на качественно новый технологический уровень, значительно превосходящий сегодняшние боевые авиационные комплексы.
