Самолет шестого поколения: PR-акция Пентагона или технологический прорыв?
18 сентября 2020 года в twitter U.S. Air Force Materiel Command появилась небольшая заметка, где вместе с текстом находилась фотография демонстрационной платформы самолета шестого поколения, разрабатываемой по программе Next-Generation Air Dominance (NGAD, господство в воздухе следующего поколения). Что же это за самолет и каковы его возможные тактико-технические характеристики?
На представленной в twitter ВВС США фотографии можно увидеть, что планер самолета имеет треугольную форму и изготовлен по аэродинамической схеме «летающее крыло». Сразу же бросается в глаза отсутствие вертикального оперения. Аэродинамическая схема «бесхвостка» позволит снизить радиолокационную заметность самолета. Для уменьшения тепловой заметности сопла двигателей у NGAD сделаны аналогично соплам у F-22 Raptor. Эксперты полагают, что представленный на фото прототип разработан только для применения в ВВС США – для завоевания господства в воздухе. Вполне вероятно, что именно этот демонстрационный образец президент США Дональд Трамп недавно назвал оружием, которое не имеет ни одна страна в мире.
Новая концепция
Помощник командующего ВВС по закупкам, технологиям и логистике доктор Уилл Ропер в интервью Defense News рассказал, что в США создан полномасштабный демонстрационный летный образец воздушной платформы самолета шестого поколения под названием F/A-XX. В будущем, по его словам, пилотируемая версия будет управлять группой дронов, которые также разрабатываются на основе платформы NGAD.
Уилл Ропер отметил, что быстрая разработка прототипа нового самолета объясняется использованием современных технологий. Рекордное сокращение сроков создания новой платформы с десяти лет до одного года стало возможным благодаря широкому применению в проектировании цифровой инженерии и 3D-моделирования. Это говорит о том, что США возвращаются к аналогу программы Century Series. Еще в 50-х годах ВВС заказали компаниям-разработчикам целую линейку сверхзвуковых самолетов под конкретные боевые задачи. Так появилась серия от F-100 до F-106. В то время США не пошли по пути создания многофункционального самолета, а разработали и приняли на вооружение несколько узкоспециализированных версий базовой модели. Так, F-100, F-101A, F-105 являлись истребителями-бомбардировщиками, самолеты F-101, F-102 и F-106 могли нести ядерные ракеты класса «воздух-воздух». Также были истребители, истребители-перехватчики, самолеты-разведчики.
Новая концепция разработки платформы NGAD с помощью цифровой инженерии получила название Digital Century Series («Серия цифрового века»). По условиям контракта разработчик перспективного самолета должен будет передать ВВС США все цифровые чертежи, а командование уже само решит, каким компаниям поручить производство, модернизацию и его техническое обслуживание.
По мнению Ропера, наличие единой платформы, гибкое программное обеспечение и открытая архитектура как у пилотируемых, так и беспилотных самолетов, а также возможность быстрого переоборудования их под конкретные боевые задачи позволят американским ВВС быть на шаг впереди по сравнению с другими странами. Это касается новых средств связи и сетей, бортовой энергетической установки, новых типов вооружения и датчиков, таких как оружие направленной энергии и пассивные системы обнаружения. Бывший начальник штаба ВВС генерал Дэвид Голдфейн полагает, что новая силовая установка будет универсальной для всех модификаций самолета.
По словам еще одного американского высокопоставленного военного генерал-майора ВВС Дэвида Крумма, все самолеты, которые планируется создать по программе Next-Generation Air Dominance, – это «семейство систем, соединенных сетью, которые работают вместе». По его мнению, платформа NGAD позволит обмениваться информацией и будет способствовать решению боевых задач во всех пяти средах. Что это даст?
20 декабря 2019 года в США были сформированы Космические силы. Их появление привело к разработке Пентагоном новой доктрины ведения войны на земле, в воздухе, на море, в космосе и в киберпространстве, которая получила название JADO – Joint All Domain Operations («Совместные универсальные операции») и является развитием доктрины MDA – Multi Domain Operations («Совместные операции»). По словам генерал-лейтенанта Эрика Уэсли из Army Futures Command (Командование будущего армии США, создано в 2019 году), она представляет собой совместную концепцию ведения боевых действий силами смешанной группировки войск, что позволяет одновременно задействовать всю огневую мощь. MDA рассматривала ведение военных действий не в пяти, как JADO, а в четырех средах: на земле, в воздухе, на море и в киберпространстве.
Для американской армии переход к новой доктрине JADO (при сохранении основных положений MDA), вероятнее всего, будет означать переход от бригадной структуры, которая хорошо работала в условиях противоповстанческой борьбы, к более гибкой, выше уровня бригады, а именно дивизии, корпусу, полевой армии и армии театра военных действий. Всерьез рассматривается создание оперативных групп смешанного состава, по сути во многом напоминающих соединения и объединения еще советского образца.
1 октября в США начался новый 2021 финансовый год и ВВС запросили миллиард долларов на программу NGAD, что позволит ускорить работы по разработке платформы для самолета шестого поколения. Бюджет на пятилетний период с 2020 по 2024 год предусмотрен в размере 6,1 миллиарда долларов. В случае поддержки конгрессом США программы NGAD в будущем ВВС США рассчитывают приобретать в год от 50 до 80 самолетов нового поколения. Но не все так просто, как может показаться.
Плюс нейронные сети
Несмотря на минимум информации о самолете F/A-XX (NGAD), уже появились критические высказывания в его адрес. Многие военные эксперты полагают, что он не относится к самолетам шестого поколения. Причем эти опасения разделяет и целый ряд американских конгрессменов. Это связано с проблемами эксплуатации самолетов пятого поколения. В свое время ВВС США закупили 186 истребителей F-22 Raptor, из которых, по данным журнала Forbes, только 33 самолета могут по первой команде подняться в воздух и вступить в бой, а остальным «невидимкам» требуются ремонт, обслуживание или перепрограммирование. По информации издания, сейчас 28 машин являются учебно-боевыми и без замены программного обеспечения неспособны вести боевые действия. Один F-22 Raptor разбился.
К тому же испытания прототипа полноразмерного демонстратора показали недостаточную управляемость американского летательного аппарата и сбой при выполнении маневров набора высоты. Не выполнялись и некоторые команды с удаленного пульта оператора.
Ревниво анализируют эти промахи китайские конкуренты. В феврале 2019-го главный конструктор Проектно-исследовательского института авиационной техники в Чэнду Ван Хайфэн, участвовавший в разработке китайских истребителей J-10 и J-20, в интервью Global Times рассказал, что машина поколения VI, над коей Aircraft Industry уже начала работу, будет иметь улучшенные показатели малозаметности, пониженный расход топлива на всех режимах полета, повышенную дальность, сверхманевренность и, возможно, способность развивать гиперзвуковую скорость. По его словам, самолеты будут вооружаться гиперзвуковым и лазерным вооружением, получат саморегулирующиеся двигатели, управляемые искусственным интеллектом (ИИ или Искин). Системы обнаружения позволят находить противника во всех сферических направлениях на большой дальности. Их работой будет также управлять ИИ. В беспилотном варианте группа самолетов может действовать под управлением пилотируемого истребителя. Рассматривается возможность выхода беспилотника в космос и его последующее возвращение в земную атмосферу в заданной точке пространства. Для этого потребуется создать принципиально новые двигатели и материалы.
Исходя из требований к самолету шестого поколения, изложенных Ван Хайфэном, скажем: вряд ли F/A-XX (NGAD) отвечает большинству из них. Но несмотря на скепсис многих экспертов по поводу разработки в США платформы нового самолета, Пентагон обнародовал информацию об успехах в области создания ИИ для использования в качестве второго пилота и для управления дронами.
Работающие на Пентагон программисты из компаний Heron Systems и Lockheed Martin также обнародовали некоторую информацию, касающуюся их новейших разработок. В частности, сообщили, что использовали принцип обучения нейросети с подкреплением. Что это означает? Нейросеть представляет собой математическую модель, а также ее программное или аппаратное воплощение, построенную по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей. По сути это цифровой аналог сети нервных клеток живого организма. Особенность программирования состоит в том, что разработчики боевых алгоритмов не используют никакие запреты для действий искусственного интеллекта. Наоборот, ему дают возможность приобрести определенный «жизненный опыт», который позволяет программе самой определять «полезные» и «вредные» для нее решения. Для этого алгоритмы многократно подвергаются различным видам виртуального воздействия – симуляциям. Это происходит до тех пор, пока программа не научится понимать, что можно делать, а что нельзя. Важнейшую роль в этой работе сыграл выбранный тип нейронной сети, а также количество симуляций. Представитель компании Heron Systems заявил, что разработанный ими боевой алгоритм прошел не менее четырех миллиардов симуляций и получил «жизненный опыт», приобретаемый человеком примерно за 12 лет.
Для получения аналогичного результата инженеры компании Lockheed Martin использовали обучающие программы одновременно на 25 серверах DGx1. Но уже после завершения обучения готовая программа могла работать всего лишь на одном облачном сервере с графическим процессором NVIDIA® Tesla®, который используется для решения задач, требующих повышенных вычислительных мощностей.
Казалось бы, что четыре миллиарда симуляций – колоссальная цифра, достичь которую очень сложно и главное – очень дорого. Но по информации израильских источников, на помощь создателям искусственного интеллекта пришли разработчики компьютерных игр. Вот и решили западные IT-компании использовать эту площадку для обучения созданного ими искусственного интеллекта умению вести виртуальный бой. Все, что нужно, – это подключить сервер с боевой программой к игровым серверам, и процесс пошел! Но самое главное, что для такого обучения не требуется больших денег. За все платят игроки.
Согласно планам Пентагона в течение пяти лет системы с искусственным интеллектом будут установлены почти на все беспилотники, которые в составе роя будут действовать совместно с малозаметными истребителями. Подтверждением тому служит предложение США, сделанное недавно Польше. Пентагон заявил, что готов продать Варшаве, кроме истребителей F-35, дроны, способные значительно расширить боевые возможности американских «невидимок». В так называемой мозаичной войне пилот F-35 будет командовать роем недорогих беспилотников, выполняющих одну или две функции. Количество, назначение, оснащение и вооружение дронов может легко меняться в зависимости от боевой задачи. Причем сделать это будет также просто, как сложить мозаику. Например, один из дронов сможет ставить помехи системам ПВО, второй заниматься поиском целей и определением их координат, третий наносить ракетные или бомбовые удары, а четвертый в случае необходимости подставит себя под ракету противника, защищая пилотируемый самолет. Массированное применение БЛА должно вызвать перенапряжение сил и средств ПВО и во многом облегчит задачу ее прорыва и подавления.
Работают над самолетом шестого поколения и в РФ. 23 сентября 2019 года генеральный директор Государственного научно-исследовательского института авиационных систем (НИИАС) Сергей Хохлов сообщил, что наша версия самолета шестого поколения будет беспилотной, но возможность применения самолета в пилотируемом варианте также предусматривается. Самолет шестого поколения станет дальнейшим развитием Су-57 и будет «еще быстрее, еще маневреннее, еще незаметнее». На Западе военные эксперты русским прототипом самолета шестого поколения считают БЛА «Охотник».
Юрий Кнутов
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 39 (852) за 13 октября 2020 года
