ВВС рассматривают [концепцию] ракеты с шарнирно-сочлененной носовой частью как один из способов противостоять всё более маневренным угрозам.

ВВС США изучают новую концепцию повышения вероятности попадания в цель в воздушном бою. Идея состоит в том, чтобы использовать ракету класса «воздух-воздух» с изгибающейся носовой частью, чтобы поразить цель, прежде чем та успеет скрыться. Служба рассматривает это как один из путей к тому, чтобы дать нынешним и будущим боевым самолетам, включая стелс-самолет шестого поколения, разрабатываемый в рамках программы Next Generation Air Dominance, новый способ поражения всё более маневренных угроз.

Служба рассматривает это как один из способов предоставить нынешним и будущим боевым самолетам, в том числе малозаметному реактивному самолету шестого поколения, разрабатываемому в рамках программы Next Generation Air Dominance (программа господства в воздухе следующего поколения), новый способ противодействия всё более маневренным угрозам.

Исследовательская лаборатория ВВС рассказала о проекте, который официально известен как Missile Utility Transformation via Articulated Nose Technology (MUTANT) project, на симпозиуме по военным действиям Ассоциации военно-воздушных и космических сил, проходившем на этой неделе в Авроре, штат Колорадо. 

AFRL утверждает, что MUTANT использует результаты работы, проделанной за последние шесть лет в области смежных технологий, но отмечает, что основная концепция использует преимущества соответствующих исследований и экспериментов, начатых еще в 1950-х годах.


Графика, изображающая условную ракету с шарнирно-сочлененной носовой частью.

«Более эффективная ракета, как правило, имеет большую дальность, маневренность (g-capability/диапазон ускорений (в условиях которых может работать система)) и подвижность (airframe responsiveness/быстрота реакции планера) при ограниченном весе.

Системы устойчивости и управления полётом ракеты (missile control actuation systems (CASs)) влияют на все три этих параметра, а значит, и на способность эффективно сближаться с целями», — поясняется на веб-странице AFRL, посвященной MUTANT. «Каждая CAS или комбинация CASs, например, сдвоенные канарды и стабилизаторы, имеют различные и серьёзные последствия для общих характеристик ракеты».

«CAS, хорошо работающие на дальность (только стабилизаторы), как правило, плохо влияют на маневренность и подвижность», — добавляет он. «Средства CAS, хорошо влияющие на маневренность и подвижность (канарды, крылья, реактивные двигатели, вектор тяги), как правило, плохо влияют на дальность из-за сопротивления или дополнительного веса».

Израильская ракета Rafael Python-5, показанная на видео ниже, является хорошим примером сложных поверхностей управления, используемых в более традиционных ракетах «воздух-воздух» текущего поколения для обеспечения высокой степени маневренности.



MUTANT стремится изменить этот базовый расчет. Что касается традиционных поверхностей управления, то концептуальные проекты ракет, над которыми работает AFRL, имеют только хвостовое оперение. Как уже отмечалось, это помогает сделать ракету менее тяговитой и увеличить дальность её полета.

Как правило, это происходит за счет маневренности и подвижности. Однако концепция MUTANT добавляет конформную секцию в передней части корпуса ракеты, которая позволяет всей передней части шарнирно отклоняться от центральной оси.

В случае традиционной ракеты класса «воздух-воздух», если цель начинает удаляться от точки перехвата, рассчитанной её системой наведения, всё оружие должно изменить курс. Идея MUTANT заключается в том, что эта «коррекция курса», по сути, может быть достигнута путем физического перемещения передней части ракеты, чтобы привести её в соответствие с тем [направлением], где на самом деле находится угроза.

Приведенное ниже видео от AFRL даёт наглядное объяснение того, как должна работать вся концепция MUTANT.



Шарнирно-сочлененная носовая часть также может помочь лучше сфокусировать силу боевой части оружия, которая обычно относительно невелика для ракет класса «воздух-воздух», на цели. Это могло бы помочь гарантировать, что головка самонаведения ракеты или головки самонаведения (в случае многорежимных конструкций), также сохранит фиксацию [цели].

Ракеты с многорежимными головками самонаведения, особенно те, которые сочетают в себе инфракрасное и активное радиолокационное самонаведение, часто имеют сложные способы установки этих элементов, что может повлиять на поля зрения датчиков в определенных сценариях ведения боя.

AFRL отмечает, что «исторически [требования] к размерам, весу и мощности технологии морфинга (трансформирующегося оружия) были запретительными (непомерно высокими) для использования на уровне ракетных систем», но утверждает, что «MUTANT находится в процессе склонения чаши весов в пользу трансормируемого оружия».

Чтобы заставить это работать в форме размером с ракету, «AFRL разработала  электронно-управляемую систему приведения в действие, состоящую из компактных электромагнитных двигателей, подшипников, шестерёнок и конструкций», — говорится на официальном сайте MUTANT. «Тщательно продуманная конструкция  позволяет выполнить круговой сквозной проход для подключения компонентов к корпусу самолета».

По данным AFRL, шарнирно-сочлененный компонент MUTANT в общих чертах аналогичен шарнирно-сочлененному выхлопному соплу, используемому на варианте истребителя F-35B с коротким и вертикальным взлетом и посадкой.



Потенциальные технологические трудности также распространяются на сферу материаловедения. Чтобы быть эффективной при использовании в ракете класса «воздух-воздух», шарнирная конструкция должна выдерживать высокие температуры и другие силы, связанные с высокоскоростным полетом. Кроме того, вся передняя часть оружия должна быть способна выдерживать воздействие быстрого изменения направления полёта.

Учитывая эти требования, AFRL работает над «композитной структурой, включающей металлический внутренний каркас, заполненный эластомером». На сайте MUTANT говорится, что окончательный дизайн этой структуры будет пригоден для использования на ракетах, движущихся на высоких сверхзвуковых скоростях, где компоненты могут подвергаться воздействию температур свыше 900 градусов Цельсия или 1652 градусов по Фаренгейту.


Графика AFRL, дающая очень общий обзор высоких температур, которые должны выдерживать конструкции MUTANT на разных скоростях.

Очевидно, что для полной проверки концепции MUTANT необходимы дополнительные испытания, прежде чем будут предприняты шаги по её интеграции в реальную ракету. AFRL уже провела ряд наземных испытаний различных компонентов системы в лабораторных условиях, а также с использованием ракетных саней. Первоначальный прототип основан на сильно модифицированной ракете класса «воздух-земля» AGM-114 Hellfire.

AFRL заявляет, что очередной раунд наземных испытаний должен завершиться к концу 2024 финансового года, кульминацией которых станет двойное сочленение и управление стабилизаторами при маневрировании" прототипа на базе Hellfire. На сайте компании подчёркивается, что «Hellfire используется в исследовательских целях и не обязательно является предполагаемым применением» шарнирно-сочлененной системы.


«Mutant» Hellfire на ракетных санях до и во время испытаний.

AFRL ясно дает понять, что подобные разработки рассматриваются как критически важные для более широкого видения ВВС будущего воздушного боя.

«Воздушное господство следующего поколения (NGAD) требует широкого прогресса в пилотируемых и беспилотных летательных аппаратах, их семействе систем вооружения и связи между ними», — говорится на веб-странице AFRL, посвященной MUTANT. «Технология ACAS [articulation control actuation system/система управления артикуляцией (т.е. шарнирно-сочленённым соединением)] направлена на удовлетворение будущих требований NGAD путем перехвата высокоманёвренных целей или угроз на большей дальности с ограниченными затратами».

Инициатива ВВС NGAD представляет собой многогранную работу, которая включает в себя разработку новых передовых самолетов, как с экипажем, так и без экипажа, а также нового оружия, датчиков, сетевых возможностей и возможностей управления боем, передовых реактивных двигателей и многого другого. Ожидается, что все эти системы в конечном итоге будут работать вместе в совместной экосистеме и помогут гарантировать, что служба (ВВС) сохранит своё качественное превосходство даже перед такими близкими [почти равными] конкурентами, как Китай или Россия. Подробнее о NGAD в целом вы можете прочитать здесь.


Рендеринг, опубликованный компанией Lockheed Martin в 2022 году, демонстрирующий усовершенствованный боевой стелс-самолет шестого поколения.

Что касается конкретно MUTANT, то проект реализуется в условиях, когда американские вооруженные силы в целом сталкиваются с будущим, включающим растущее число всё более манёвренных воздушных угроз, в том числе современные боевые самолеты, беспилотники и ракеты. 

Беспилотные платформы, которые не должны учитывать физические ограничения человека-пилота, потенциально способны на особенно экстремальные маневры. Это может сделать существующие ракетные системы менее эффективными против них.

Многие из этих потенциальных будущих современных воздушных угроз вполне могут лететь на высоких сверхзвуковых или даже гиперзвуковых скоростях и при этом маневрировать. Способность перехватывать маневренные гиперзвуковые ракеты вызывает особую озабоченность у американских военных и является одной из областей, где MUTANT может быть полезен.

Конечно, ВВС, как и ВМС США, также находятся в процессе разработки других передовых ракет класса «воздух-воздух» с более традиционной конструкцией.
Безусловно, будет интересно посмотреть, как будет развиваться проект MUTANT и найдёт ли эта технология своё применение в существующих или будущих конструкциях ракет класса «воздух-воздух».

Источники:

www.thedrive.com

www.foxnews.com