Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Интересное

Истребители. Поколение Next: часть 3. Шаг к интеллекту

2.10.2016
© defence.ru

В.З: Мы долго и, надеюсь, не слишком занудно рассматривали разные типы антенн. И лишний раз убедились, что сделать цифровую или даже радиооптическую решётку - это вовсе не всё: сама по себе даже очень хорошая антенна работать будет немногим лучше классического одноточечного зеркала с механическим сканированием.

Ранее на эту тему:

Истребители. Пятое поколение: Что дальше?

Истребители. Поколение Next: Часть 1. Невидимки

Истребители. Поколение Next: часть 2. ФАР, АФАР, ЦАР, РОФАР...

Фандор: В целом с мыслью соглашусь - но всё же недооценивать гибкость концепции ФАР не следует. Это скачок на следующий эволютивный уровень, приносящий много важных дивидендов. И, главное, открывающий широкие ворота для последующей эволюции.

В.З: Главное - придумать и зашить в железо "правильные" алгоритмы обработки сигнала. А тут физики и математики гораздо больше, чем электроники. На том же Рэпторе может и прекрасная РЛС, но по земле она не работает, в режиме огибания местности (это когда самолёт летит на минимальной высоте, огибая препятствия, чтобы вражеские локаторы не засекли), тоже, да и возможности работы по самолётам... гм... сомнительны. Даже удивительно: ну есть же в США и наземные РЛС, и астрономы в том же НАСА успешно работают, почему некому было сделать?

Фандор: а я не ломаю над этим голову - "ну, не шмогла я, не шмогла". Для нас это только лучше. Ну, и заодно показывает, что в целом эволюция тут даётся отнюдь не просто - нужны огромные интеллектуальные усилия для освоения новых концептуальных возможностей в полной мере.

В.З: С математикой понятно.

Фандор: Ой ли? Тут я вангую - такие вкусняшки ещё не испечены...

В.З: А есть ли перспективы развития у антенного "железа"? Оказывается, есть. В первой части мы рассказали о метаматериалах, то есть, таких материалах, свойства которых зависят от их микроструктуры, формируемой тонкими технологиями. А ведь они уже применяются не столько для гипотетических "плащей-невидимок", сколько для самых разных современных антенн! Теперь антенны можно делать печатными, миниатюрными, избежав "проклятия" четверти или половины длины волны, да ещё и широкополосными и узконаправленными.

Источник фото

Для неспециалистов - пример из акустики. Все знают, что динамики для "басов" должны быть большими. Но если поставить десяток-другой маленьких динамиков, то такой набор тоже сможет воспроизводить "басы". Это следствие волновых законов, единых и для волны акустической, и для радиоволны.

http://www.myshared.ru/slide/941217/

http://www.slideshare.net/TelecomIdeas/ss-24374070

Фандор: Хе хе... Нанотехнологии - в чистом виде... Привет из Сколкова! Пора уж с должным почтением к этой теме относиться и не считать руководителей страны лохами, занятыми исключительно попилами. Решение о формировании производственного кластера в этом направлении - фундаментальный стратегический ход, результаты которого видны не сразу - но они неизбежны...

В.З.: Но ведь антенна - это ещё не всё. Сделаем небольшой экскурс в историю. На самолётах второго поколения, типа МиГ-21 или Су-9, всё бортовое оборудование было мало связано между собой, и специалисты по службам носили с собой небольшие чемоданчики - контрольные приборы для проверки каждого устройства. У меня в армии, в бытность начальником группы радиолокационного оборудования, имелись в арсенале блоки для проверки РЛС, ответчика "свой-чужой" и диспетчерского ответчика. И всё.

Когда полк перевооружился на третье поколение, МиГ-23, у начальников групп появились спецмашины ЗиЛ-131 с будками, полностью набитыми контрольной аппаратурой. "Аж рессоры у машины прогибаются", как говорил мой преемник. Настолько усложнилась техника. Тем не менее, на первых порах технари часто не могли определиться - чья же это неисправность? То ли у локаторщиков, то ли у оружейников, то ли у спецов-прибористов. Всё связано, не работает в каком-то режиме РЛС, но неисправность может быть и не обязательно в ней.

В.З.: Это неизбежный путь, и уже в пятом поколении норовят связать всю аппаратуру в единый комплекс.

Фандор: Вообще-то говоря, интеграция бортового комплекса на системном уровне пришла в авиацию в третьем поколении - когда сам летательный аппарат стал рассматриваться, как часть единого боевого комплекса, предназначенного для выполнения конкретной боевой задачи. Началось это с истребителей-перехватчиков – где функция перехвата цели была автоматизирована вплоть до вывода на рубеж перехвата без участия пилота или же в виде выдачи команд в директорном режиме, когда пилоту нужно было лишь сводить стрелочки на приборах в нужное положение. Су-15 и МиГ-25П – наиболее яркие представители этого поколения.

В дальнейшем эта парадигма применена к фронтовым истребителям и истребителям-бомбардировщикам – МиГ-23, МиГ-27, к которым присоединился Су-17 в поздних модификациях, получавших комплексы, испытанные и отработанные на МиГах. Это поколение вполне уместно назвать 3+.

Интеграция была весьма значительной – к примеру, бортовой комплекс МиГ-27 позволял заложить в навигационную систему координаты пяти целей и производить полёт к ним на автопилоте вплоть до выхода в фазу атаки. Раненый лётчик мог вернуть самолёт на один из трёх аэродромов в автоматическом режиме с выходом на ближний привод и глиссаду до высоты 15 метров.

А уж в четвёртом поколении всё было реально завязано со всем: вспоминаю забавную коллизию – когда мы долго и упорно бодались с шефом по поводу алгоритма выдачи сигнала о достижении минимального запаса топлива в баках МиГ-29. Собственно, камнем преткновения стал алгоритм расчёта – учитывать или нет при подаче сигнализации о достижении предела по топливу (в том числе и «в уши» пилоту) запас для маневра выхода из боя с учётом текущей траектории? Или подать сигнал чуть раньше – рассчитав его по более простому, но надёжному алгоритму?

Ведь от этого сигнала зависит момент выхода из боя – и лишних несколько минут, или даже секунд, могут оказаться решающими и повлиять на конечную боевую эффективность.

В конце концов сошлись на том, что неплохо б узнать, что в этом отношении творит супостат? И я отправился в библиотеку – листать все доступные данные. В одном из описаний F-14 я узрел на схеме прибора указивку: управление индикацией минимального запаса топлива. Но больше ничего – так, что неясно.

Но мы в лучшем в мире истребительном КБ работаем, или где? Я пишу служебную записку в соответствующий отдел: просьба предоставить информацию по следующим вопросам… И пока Служба отрабатывает задание, мы с шефом спор откладываем. Наконец приходит запрошенная информация – на этот раз уже действительно более детальная (о том как и кем она получена – можно и не задумываться, потому-что тс-с…). И мы с шефом получаем шок – интересующая нас фича, это всего лишь кремальера на приборе, механически (!) устанавливающая расчётное значение запаса в баках, по которому надлежит вертаться до дому.

Алгоритм там такой: на брифинге экипаж получает задание, штурман по карте выкладывает маршрут, линеечкой считает запасы и при посадке в кабину выставляет кремальеркой нужное значение индикатора, при котором загорится лампочка… Упс!..

Мы тут копья ломаем и мозги кипятим – а супостат с его разрекламированной электроникой в глубоком ауте: мы это прошли ещё на механическом по сути показометре МиГ-25 (там и правда электроники было ноль – стрелка возвращалась импульсами с крыльчатки в трубопроводе при помощи шагового искателя с шестерёночным редуктором, а кремальерка установки аварийного запаса смещала контактную пару, зажигавшую лампочку). В общем, будильник будильником – против полутора тыщ микросхем 134 и 136 серий в одном только топливомере: электронщики – поймут).

Смех смехом – но куража нам эта история добавила: не напрасно мы извилинами шевелили и мозги кипятили. Ой, не напрасно…

Так, что не надо обижать птичек-четвёрочек – они уже были по-настоящему умницами.

Глобальное отличие пятёрок – это расширение интерфейса с оператором. То бишь – пилотом. А началось всё это, опять же – с чистой четвёрки: ещё в 1979 году я участвовал в проекте МиГ-29Э (изделие 9-12Э) – первом в отрасли проекте полной интеграции вычислительных средств на борту истребителя.

Новая концепция заключалась в том, что вместо разрозненных и раскиданных по разным приборам и системам специализированных вычислителей, на борт вводилась центральная ЭВМ, которой передавались все функции управления, вычислительные, логические, индикаторные – то есть, интеграция функций (через межсистемные связи) завершалась полной интеграцией  «железа», а для пилота вводился универсальный индикатор на монохромной ЭЛТ.

Надо сказать, что на работников со стажем – а я застал ещё и тех, кто МиГ-3 делал! – возможность вывести инструкцию по действиям в аварийной ситуации произвела неизгладимое впечатление ;-). В общем, реализация «стеклянной кабины» состоялась на этапе 4+ - пятёрка в этом плане ничего нового уже не привнесла.

В.З.: Понятное дело, что во главу угла ставится именно РЛС - как самый сложный и "продвинутый" компонент оборудования. Его совершенные антенны, распределённые по всему фюзеляжу, без проблем смогут совмещать работу РЛС и с разведкой, и с постановкой помех, и той же борьбой с вражескими помехами. То есть, подвесные контейнеры с постановщиками помех, разведывательной техникой или чем-то ещё будут не нужны: всё решит единый комплекс.

Фандор: Главное тут в том, что «всё своё ношу с собой»…

В.З.: Ну а если уж все данные со всех датчиков (или "сенсоров", как буржуи говорят) собраны в одном месте, то туда же просится и система искусственного интеллекта (ИИ). Зачатки этой системы уже ставятся на модернизированный Ту-160.

Фандор: Насчёт ИИ – тут у меня «особое мнение». Слишком эта фишка разрекламирована – и в этом абстрактно-пиарном процессе потеряла реальную наполненность смыслом: по большому счёту из тех, кто выражается  с использованием модных словечек, находится мало тех, кто может разъяснить суть явления.

Судите сами: в процессе выполнения задания по упомянутому выше проекту 9-12Э я расписал математически (в том числе булевой алгеброй) все функции (ВСЕ ФУНКЦИИ!), выполняемые приборами в зоне компетенций нашего подразделения (топливоизмерение, кондиционирование, частично – управление двигателем, пожаротушение… и кучу ещё всяко-разного).

В результате я получил не только полную математическую модель сегмента, но и стал совершенно уникальным специалистом – как только возникала проблема на стыке систем, коллеги бежали ко мне, я открывал один из томов отчёта по НИОКР и, водя пальчиком по «загадочным письменам» (булева алгебра вперемежку с многоэтажными формулами) через несколько минут выдавал стопроцентно достоверный диагноз (против точного знания не попрёшь).

Но это так – лирика. А вспоминаю я её к тому, что после того, как я схватил представление о системе в целом, я тут же стал генерить предложения по улучшению там, сям и здесь. К примеру, я предложил тарировочную кривую расходомерных датчиков (крыльчатка в трубе), полученную при входном контроле, закладывать в память вычислителя – и тем поднять точность расходомера на порядок.

Или другое предложение – новые возможности по динамике полёта: я теперь располагал данными по индивидуальному запасу топлива в баках и мог элементарно рассчитать текущую центровку.

И более того – я сразу же заложил алгоритмы по сбору «рассеянной информации» (ну, да – Стругацкие, «Полдень», КРИ…) и предложил их использовать для индивидуальной подстройки борта в период эксплуатации, а так же – для диагностики текущего технического состояния. То, что это как бы уже почти ИИ - я и не подозревал…

Ну, да ладно – не в терминологии счастье…

В.З.: Система на Ту-160 будет заниматься и автоматикой, и контролем, и управлением оружием. А как говорит тот же Владимир Михеев из КРЭТ, задачи ИИ на истребителе - «увидеть противника как можно раньше, распознать, выбрать подходящее оружие и поразить его прежде, чем он успеет понять, что происходит». «Таких противников может быть много, они могут находиться одновременно в воздухе, на земле и на воде, и "мозг" самолета должен с недоступной для человека скоростью распределить порядок и средства поражения так, чтобы максимально эффективно выполнить свою боевую задачу. Счет идет на доли секунд. В это время особенно важна работа систем РЭБ, которые не только дают "зрению" нашего самолета продраться через пелену помех противника, но и постоянно запутывают и сбивают работу систем его самолета».

Это делается уже сейчас. И, как писали в газетах позднего застоя, "Итоги радуют, перспективы вдохновляют" :)

Истребители. Пятое поколение. Невидимки

Истребители. Пятое поколение. Недостатки невидимок

Истребители. Пятое поколение. Первый блин — F-117

Истребители. Пятое поколение. F-22 Raptor

Истребители. Пятое поколение. F-35

Истребители. Пятое поколение. Ответы

Истребители. Пятое поколение. Сверхманёвренность и "Топ Ган"

Истребители. Пятое поколение: МиГ МФИ. Травля

Истребители. Пятое поколение. Су-47 "Беркут"

Истребители. Пятое поколение. ПАК ФА

Истребители. Пятое поколение: Что дальше?

Истребители. Поколение Next: Часть 1. Невидимки

Истребители. Поколение Next: часть 2. ФАР, АФАР, ЦАР, РОФАР...

Истребители. Поколение Next: часть 3. Шаг к интеллекту

Фандор, В. Зыков

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...
Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.