Lutadores de sexta geração

Uma visão de 2013 do caça F/A-XX da próxima geração da Boeing em versões tripuladas (em primeiro plano) e não tripuladas. Comparado ao conceito anterior, a aeronave tem uma cauda dianteira.

Atualmente, em vários países do mundo, trabalhos analíticos, conceituais e de design estão em andamento relacionados a novos caças (ou, mais amplamente: sistemas de combate). Há muitas indicações de que pelo menos alguns deles podem ser os primeiros representantes de um caça a jato de 6ª geração completamente novo. Se eles forem criados na forma em consideração e pelo menos algumas das soluções e tecnologias técnicas planejadas forem usadas, essas aeronaves terão capacidades de combate muito maiores do que os caças existentes hoje.

A divisão dos caças a jato em gerações é condicional e é percebida de forma diferente em diferentes países. Seguindo os Estados Unidos, é aceito no Ocidente que a quinta geração é atualmente a última geração. Estes incluem aeronaves de combate americanas Lockheed Martin F-22 Raptor e F-35 Lightning II, russos Su-57 e chineses Chengdu J-20 e Shenyang J-31. Suas características distintivas mais importantes são: visibilidade reduzida de rádio e térmica (stealth), capacidade de voar em velocidade supersônica sem o uso de pós-combustores (supercruising), aviônica digital integrada, radar com varredura eletrônica ativa AFAR (Active Electronics Scanned Array), operação em detecção de baixa probabilidade no modo LPI (Low Probability of Intercept), vetorização de empuxo do motor ou câmeras internas de armas. Nem todos os caças de 5ª geração têm todos os recursos acima, mas mesmo alguns deles são suficientes para distingui-los das máquinas construídas anteriormente.

A “sexta geração” é até agora apenas um conceito geral e ao mesmo tempo um slogan que deve enfatizar que os caças pertencentes a ela serão tecnicamente mais avançados que as aeronaves de 5ª geração ou se tornarão seus sucessores. As soluções técnicas específicas utilizadas e as capacidades de combate resultantes só estarão disponíveis após a aprovação do projeto final, ou seja, após a construção e teste de um protótipo de pelo menos uma dessas aeronaves (sistemas).

No entanto, hoje existem vários sinais pelos quais os caças de 6ª geração podem ser distinguidos. Como nenhum caça de 5ª geração teve a capacidade de enfrentar diretamente um inimigo da mesma geração, as inovações técnicas consideradas e planejadas para caças de 6ª geração são o resultado do rápido progresso científico e tecnológico e dos requisitos operacionais planejados, e não da experiência real de combate.

Sistema sensorial

Um complexo integrado de sensores multiespectrais ativos e passivos - uma estação de radar multifuncional, televisão, termovisores e câmeras de visão noturna, bem como detectores de outras radiações eletromagnéticas, capacidade de obter informações de várias fontes, inclusive externas (através de dados de banda larga canal de troca em tempo real), aumentará a consciência situacional do piloto e permitirá a detecção de aeronaves da classe stealth. Um link de comunicação resistente a EMI permitirá que a aeronave se integre melhor com outros elementos do campo de batalha centrado na rede e coordene tarefas conjuntas (por exemplo, com outras aeronaves, veículos aéreos não tripulados, munições "inteligentes", enxames de drones).

Serão utilizadas redes de antenas “embutidas” no revestimento da fuselagem, utilizadas simultaneamente por sistemas de radar e autodefesa (guerra eletrônica), identificação, navegação, comunicações e troca de dados. Além disso, até dezenas de milhares de microssensores diferentes podem ser “embutidos” no invólucro, medindo, por exemplo, temperatura, pressão, velocidade, aceleração, tensão, intensidade do campo eletromagnético e sua distribuição pela superfície da fuselagem (smart skin). .

Uma visão inicial do caça Boeing FX/NGAD da próxima geração.

Aviônicos integrados

Outro importante diferencial dos caças de 6ª geração será mais integrado do que hoje, aviônicos avançados de arquitetura aberta, com uma interface homem-máquina aprimorada (no caso de aeronaves tripuladas). Componentes separados (módulos) de aviônicos poderão utilizar computadores comuns, conversores, amplificadores e outros dispositivos, utilizando os recursos disponíveis de forma mais eficiente (memória, tempo e poder de processamento dos processadores, eletricidade). Eles devem ser conectados por barramentos de dados de fibra óptica com largura de banda muito alta. O sistema de computador de voo leve também deve ser baseado em tecnologia de voo leve ou tecnologia sem fio.

Para melhorar a conexão do piloto com os sistemas de bordo, um display montado no capacete usando tecnologia de realidade aumentada ou virtual (Realidade Aumentada, AR ou Realidade Virtual, VR), um display panorâmico de toque e controle de gestos e/ou voz ser instalado. ser usado. O software de computador usará algoritmos de inteligência artificial (IA), graças aos quais o sistema de tarefas da aeronave poderá tomar a melhor decisão em tempo real, fornecerá ao piloto apenas as informações mais importantes e necessárias no momento, bem como controlar independentemente os UAVs, drones e armas "inteligentes" que os acompanham.

Nova arma

Os caças de 6ª geração receberão novos tipos e tipos de armas - mísseis hipersônicos ar-ar e ar-terra de longo alcance, mísseis ainda mais "inteligentes" e bombas guiadas, enxames de drones, armas de energia (Directed Energy Weapons , DEW). Neste último caso, trata-se de “armas” de laser ou micro-ondas capazes de destruir ou apenas incapacitar (“cegar”) o alvo, dependendo das necessidades.

Colocados em uma "torre" rotativa, em um contêiner ou em vários locais da fuselagem, eles podiam cobrir toda a área ao redor da aeronave, graças à qual podiam destruir mísseis voando de diferentes direções. Suas vantagens são precisão e velocidade de trabalho e “munição” teoricamente ilimitada. As armas de energia, no entanto, têm duas desvantagens significativas - exigem uma fonte de energia muito poderosa e geram uma enorme quantidade de calor, cuja dissipação é um dos maiores problemas no caminho para seu uso operacional.

Além de armas "inteligentes" (mísseis de cruzeiro, foguetes e bombas guiadas), fala-se cada vez mais de enxames não tripulados. Estes são pequenos UAVs, também conhecidos como munições loitering ou drones suicidas, que são armas, não transportadores. Um enxame de uma dúzia, algumas dezenas ou mesmo algumas centenas de pequenos drones será muito mais difícil de destruir do que um único foguete ou bomba (e também mais barato) e terá mais chances de atingir o alvo. enxames de drones e armas inteligentes

A direção natural é usar um caça com um sistema de aviônicos e controle de fogo tão extenso como aeronave base, controlando e coordenando as ações dos UAVs, drones e armas "inteligentes" que o acompanham. UAVs, drones e mísseis serão transportados por um caça a jato ou outra plataforma aérea (como um avião de carga) atuando como um arsenal voador. Neste último caso, a aeronave do arsenal permaneceria fora da zona de influência dos sistemas de defesa aérea inimigos e lançaria UAVs, drones e mísseis “sob comando” de um caça penetrando no ambiente inimigo. Este, por sua vez, será responsável por detectar, identificar e especificar alvos e coordenar o ataque.

Novos tipos de motores

No curto prazo, nenhuma revolução é esperada nesta área - os motores a jato de turbina a gás continuarão a ser a principal fonte de movimento das aeronaves de combate. Afinal, o trabalho está em andamento em novos tipos de tais motores. As implementações mais próximas são motores com consumo em voo e taxa de compressão variáveis ​​(Variable Cycle Engine, VCE ou Adaptive Cycle Engine, ACE), que permitirão obter alto empuxo ou reduzir o consumo de combustível dependendo das necessidades atuais (estado de voo).

Esse motor funcionará efetivamente em toda a faixa de velocidades de vôo - em baixas velocidades, suas características serão semelhantes às de um motor turbojato com alto grau de fluxo duplo e em altas velocidades - para um motor turbojato com baixo grau de duplo fluxo. dupla capacidade. Além disso, o calor removido das armas de energia e outros sistemas eletrônicos da aeronave pode ser usado para aquecer o ar nos motores, o que reduzirá o consumo de combustível e melhorará a eficiência do combustível.

Novos materiais de construção e métodos de produção

Neste caso, estamos falando de novos tipos de compósitos, poliamidas, grafeno, nanomateriais, metamateriais. A sua utilização no desenho e revestimento da fuselagem permite não só reduzir a tara (que sempre foi a intenção dos projetistas), mas também aumentar a vida útil da aeronave (devido aos enormes custos de desenvolvimento e ajuste , apenas aqueles que permanecerem em serviço por muitas décadas serão economicamente justificados), mas também para aumentar o nível de tecnologia para reduzir a visibilidade (stealth).

Estruturas de autocura também são consideradas, ou seja, pequenas perdas auto-recarregáveis ​​causadas, por exemplo, por fragmentos. Como na indústria automotiva, robôs industriais, etc. cobots ou robôs colaborativos, o que reduzirá significativamente o custo de produção.

Aeronave não tripulada

Estamos falando de um veículo opcionalmente tripulado (OPV), ou melhor, um veículo aéreo não tripulado opcional. Extensos aviônicos, sensores e um sistema de computador de controle de voo (mais software relacionado) tornarão possível eliminar o piloto do cockpit e transformar o caça de 6ª geração em um UAV autônomo que operará de forma independente e em formação com outros UAVs ou tripulados. aeronave. (como "fiel wingman").

Já durante a construção e adoção dos caças de 5ª geração, muitos especialistas disseram que seriam os últimos aviões de combate com um piloto ao leme. No entanto, devido a limitações técnicas, regulamentos legais e preocupações éticas, é improvável hoje que UAVs autônomos sejam a base de equipamentos para a Força Aérea. No entanto, em determinadas situações ou no decorrer de um conflito armado em grande escala, essas reservas perdem sua relevância, incluindo a partir daqui a ideia de OPV.

Detectabilidade reduzida

Tudo indica que as propriedades furtivas não perderão seu valor, embora não precisem ser prioritárias. No entanto, a capacidade de operar em áreas altamente saturadas com medidas avançadas de Anti-Acesso/Negação de Área (A2/AD) - ou, em qualquer caso, uma maior probabilidade de sobreviver em tais condições - será um ativo importante. Assim, o sistema aerodinâmico e a forma da fuselagem ainda seguirão do desejo de reduzir a área efetiva de reflexão do radar (Radar Cross-Section, RCS). Para a mesma finalidade, o revestimento da aeronave será constituído por materiais e estruturas que absorvam a radiação eletromagnética (Radar Absorbing Materials, RAM e Radar Absorbing Structure, RAS) e reduzem a assinatura térmica (Infrared Topcoat). Você também pode esperar câmeras internas de armas.

Pela mesma razão, todos os instrumentos e sensores (navegação, mira, guerra eletrônica) serão embutidos na fuselagem, e não na forma de contêineres suspensos sob a fuselagem ou as asas. A sua colocação exigirá a sua miniaturização, um aumento da fuselagem e/ou a utilização de um conjunto comum de computadores, amplificadores, geradores elétricos, conversores, sistemas de refrigeração, antenas, etc. por diversos dispositivos e sensores.

Segurança cibernética e ataque cibernético

Os caças de 6ª geração serão "recheados" com eletrônicos e dependentes de computadores e fluxo de dados digitais. Portanto, a proteção dos aviônicos contra interferências eletromagnéticas e ataques de hackers (ataques cibernéticos) será de grande importância. Por sua vez, o rápido desenvolvimento dos meios de defesa aérea (estações de radar, mísseis) tornará ainda mais importante um sistema eficaz de autodefesa (guerra eletrônica). Segundo alguns analistas, o caça de 6ª geração deve ser capaz de realizar guerra eletrônica ativa não apenas no campo de orientação e interrupção da radiação eletromagnética, mas também ataques cibernéticos à rede de TI do inimigo.

Alto desempenho

Teoricamente, um caça de 6ª geração deveria ser capaz de detectar e destruir alvos a uma distância tão longa que não deveria haver encontros e batalhas aéreas a curta distância. No entanto, a alta velocidade permitirá que você reduza o tempo para chegar ao seu destino e, portanto, reduza o tempo de resposta às ameaças emergentes. Em vez disso, não se trata de velocidade hipersônica, pois isso exigiria o uso de soluções técnicas completamente diferentes no campo de design de fuselagem e usina de energia. O longo alcance permitirá que você opere longe de suas próprias bases e sem o apoio de navios-tanque voadores, o que aumentará a flexibilidade do uso de caças, além de acelerar os tempos de reação.

Super manobrabilidade

A alta capacidade de manobra, inclusive em velocidade supersônica, aumentará a probabilidade de evitar ameaças (mísseis antiaéreos) e a chance de tomar uma posição tática conveniente durante o combate aéreo (se ocorrer). Provavelmente, os bicos móveis se tornarão o padrão, permitindo controlar a direção do vetor de empuxo em pelo menos um plano e, assim, melhorar as características de manobra da aeronave. A limitação nesse sentido será a resistência do corpo do piloto às sobrecargas (que é outro argumento a favor do OPV).

Os lemes aerodinâmicos formam um único sistema auto-regulador. Qual superfície será inclinada e em que ângulo será decidido pelo computador de controle de voo seguindo as instruções do piloto. Ao mesmo tempo, em caso de falha ou dano a uma ou mais superfícies, suas funções serão assumidas pelas demais.

A visão de 2016 da Boeing para o caça FX/NGAD de próxima geração.

Multitarefa

Esse recurso será impulsionado pelas necessidades do usuário e não pelas capacidades da aeronave em si. Este conceito significará não apenas a capacidade de atacar quaisquer alvos (aéreo, terrestre e marítimo), mas também - e, talvez, até acima de tudo - a capacidade de realizar reconhecimento, reconhecimento e guerra eletrônica, coletar e transmitir informações em tempo real, detectar e especificar alvos para outros meios de combate, interagindo com outras aeronaves, navios e meios de combate das forças terrestres, bem como controlar UAVs, enxames de drones e armas "inteligentes".

Suscetibilidade à modernização

Os aviônicos e os equipamentos de destino devem ser modulares para que possam ser facilmente substituídos conforme necessário e/ou para futuras atualizações. Assumindo um rápido progresso científico e tecnológico (especialmente em eletrônica) e uma longa vida útil das aeronaves, é quase certo que as soluções aplicadas em, digamos, 2040 em trinta anos se tornarão obsoletas, o que significa que elas precisarão ser substituídas por outras mais novas .

Algumas das soluções e tecnologias descritas acima são conhecidas há muitos anos e são usadas em menor ou maior escala (embora não necessariamente em aeronaves de combate). Outros ainda estão sendo testados ou estão em desenvolvimento. Pode-se supor que o progresso científico e tecnológico permitirá em um futuro próximo superar limitações e problemas técnicos existentes ou futuros. O maior desafio será combinar todos os elementos em um sistema coerente, eficiente, eficiente e confiável, convencionalmente chamado de caça de 6ª geração.