Журнал Компьютерра - Журнал Компьютерра N743-744

Роботы для авианосцев Автор: Ваннах Михаил

Опубликовано в журнале "Компьютерра" N27-28 от 22 июля 2008 года Экспериментальный самолет X-47B здорово смахивает на уменьшенную копию бомбардировщиканевидимки B-2 Spirit. Только там, где у "Духа" пилотская кабина, у X-47B зияет жерло воздухозаборника. Экипаж этой машине не нужен — ею управляет цифровая электроника.

Первоклассный аэродром военной авиации — это гигантское и невероятно дорогое сооружение. Километры тщательно выровненного и уложенного на толстую подушку бетона взлетных полос. Блиндированные укрытия для самолетов. Бункера для хранения боеприпасов. Склады горючесмазочных материалов. Трубопроводы. Энергетическое хозяйство, включая неимоверной толщины низковольтные кабели, которые необходимы, чтобы привести в действие стартеры боевых машин. Антенны локаторов, маяков, станций связи.

Различные виды освещения.Бытовки. Технические средства и инженерные сооружения наземной охраны. Позиции средств ПВО…

На авианосце все это вписывается в габариты корабля. А корабли — даже водоизмещением около ста тысяч тонн, как у современных атомных авианосцев, — имеют длину лишь три сотни метров, а отнюдь не километры. Поэтому машины в воздух выбрасываются катапультами, а садятся при помощи так называемых аэрофинишёров; и поэтому компоновка всего того, что есть на обычном аэродроме, в габаритах корабля представляет собой невероятно сложную инженерную задачу.

А это же еще и корабль как таковой, долженствующий сквозь шторма и туманы доставить свой бортовой аэродром в нужную точку мирового океана, да еще и обеспечить хороший ход, необходимый для выполнения взлетно-посадочных операций, при которых скорость самолета относительно воздуха суммируется со скоростью корабля.

В силу своей сложности и дороговизны авианосцы немногочисленны (десяток их могут позволить себе только США) и весьма консервативны. В принципе, если не считать ядерные котлы да электронику, это те же самые корабли, которые сражались во Вторую мировую. Даже катапульты на них архаичны они паровые, попробуйте найти нечто подобное в гражданской технике! — и только на строящихся кораблях будут заменены электромагнитными.

И вот сейчас к посадке на палубы авианосцев готовится принципиально новая машина.

Полномасштабный, в габаритах истребителя, боевой самолет, пилотируемый не человеком, а программным обеспечением. И к тому же способный заправляться в воздухе, что позволяет находиться в полете десятки и десятки часов. Бортовая электроника берет на себя пару самых трудных задач, существующих в авиации: 1) сесть на небольшую (по понятиям реактивной авиации, конечно) палубу, движущуюся по бурным волнам со скоростью более 50 км/час; 2) находясь в гуще турбулентностей, срывающихся с крыльев заправщика, состыковаться с конусом системы подачи топлива на вдесятеро большей скорости. А еще робот, управляющий самолетом, безропотно переносит скуку многочасовых перелетов, не теряя быстроты реакции и не снижая остроты восприятия, да и кремниевые гейты свои на алтарь Отечества положит безропотно.

Нет риска, что он откажется, как несколько лет назад захваченные иранцами британские морпехи, стрелять в персов, испугавшись, "что нас могут убить". И, попав в руки противника, он заведомо не станет давать показаний, закладывая всех и вся, как "пел" когда-то на процессе в Москве Гарри Пауэрс, пилот сбитого над Свердловском в 1960-м разведывательного U-2.

Короче, сплошные плюсы! Но плюсы, требующие для своей реализации высочайшего уровня технологий. Начнем с внешнего облика аэроплана.

Это бесхвостка, лишенная вертикального оперения. С такими схемами летательных аппаратов еще в 1920-е годы экспериментировал Джон Нортроп (1895-1981). И не удивительно, что фирма Northrop-Grumman выбрала ее для своего палубного робота, создаваемого в рамках программы J-UCAS (Joint Unmanned Combat Air Systems — Объединенные [в смысле объединения ресурсов всех родов вооруженных сил] боевые дроны) начиная с лета 2000 года, когда флот США выделил 2 млн.долларов на предварительное проектирование.

Отсутствие киля весьма удобно с точки зрения снижения радиолокационной заметности дрона, получившего обозначение X-47 Pegasus. Но за это приходится платить тем, что для обеспечения устойчивости и управляемости цифровая система непрерывно синтезирует сигналы, подающиеся шести органам управления: паре элевонов — подвижных поверхностей, расположенных вдоль задней кромки крыла самолета;и четырем плоскостям, закрепленным с верхней и нижней сторон крыльев перед их законцовками. Ни вертикальных, ни горизонтальных рулей у X-47 нет. Поэтому при посадке на авианосец требования к безукоризненному функционированию системы управления особенно высоки — дрон надо разворачивать на малых скоростях так, чтобы сравнительно плавно "свести" его с палубой и не создать излишней угрозы кораблю, стоящему миллиарды долларов. Для этого бортовые компьютеры постоянно и с высокой частотой решают сложнейшие нелинейные уравнения, делая прецизионно управляемым аппарат с принципиально неустойчивым планером.