Месяц назад в Национальном музее авиации Второй мировой войны в Колорадо Спрингс уже во второй раз прошла необычная олимпиада. 30 команд упражнялись в том, кто быстрее протащит PBY Каталину 20 футов (6 метров) по ВПП. Масса самолёта - 25000 фунтов (11,34 тонн).
Мероприятие принесло музею около 55 тысяч долларов. Cамое быстрое время показали новобранцы из офиса шерифа округа Эль-Пасо -7,4 секунды.
Привязка ко времени 0:30, если хотите скипнуть телеведущих.
Для ленивых есть видео, остальным же предлагаю текстовую версию ниже.
В этой статье я расскажу, сможет ли боевой лазер ослепить, повредить или уничтожить те или иные спутники. Получится ли у него испортить хрупкую аппаратуру космического аппарата, нарушить связь, выжечь матрицу и тому подобное.
В качестве примера лазерного оружия мы будем использовать такой комплекс как Пересвет. Его же целями станет сразу несколько потенциальных жертв, а именно:
1) Спутник Sentinel-2, который благодаря мультиспектральной камере использовался для наблюдения за атаками на аэродромах в Крыму и Херсоне, а также мог оценивать повреждение Антоновского моста.
2) Спутник Sentinel-1, который благодаря SAR (Synthetic-aperture radar), использовался для наблюдения за передвижением Черноморского флота и помогал в нахождении некоторых установок РЛС для С-300 и С-400.
3) Спутник Starlink, который используется Вооруженными Силами Украины как система надежной военной связи с огромной пропускной способностью.
В отличии от наведения помех или выжигания матрицы, физическое повреждение или полное уничтожение спутника является самым сложным испытанием для любого лазера. Большинство орбитальных разведчиков и систем связи созданы на основе алюминиевых сплавов, в которых иногда встречается армирование керамическими нитями, что делает тепловое разрушение довольно трудозатратой задачей.
Радиаторы также используют в себе металлы, а то и тугоплавкие варианты керамики, такие как карборунд.
Например, наша главная цель - Sentinel-2, создан на основе алюминиевой рамы с сотовой многослойной обшивкой, сделанной из ранее озвученного металла. Он также покрыт теплоизоляционной фольгой на основе каптона, армированной стекловолокном.
Для того, что бы узнать, можем ли мы продырявить или разрезать такую сложную цель, посчитаем, сколько энергии на квадратный сантиметр может выдать наш боевой лазер.
Для этого сначала узнаем диаметр лазерного пятна на цели, после чего посчитаем сколько мощности на это пятно приходится.
Минимальное расстояние до наших Sentinel-ов составляет примерно 650 километров, а поэтому вписываем это число в калькулятор, ссылка на который будет в конце статьи. Умножаем это на качество лазерного пучка нашего Пересвета. Перемножаем полученное значение на длину волны в микрометрах, после чего делим на диаметр зеркала, что отвечает за фокусирование луча на цели. Полученное промежуточное значение подставляется в формулу как диаметр пятна. Добавляем выходную мощность, после чего получаем итоговую мощность излучения на цели - 0,001 кВт/см2.
Выходит так, что лазер, который на расстоянии в 5.000 метров вполне мог уничтожать пластиковые дроны, на дистанции в 650 километров, даже без учета атмосферных помех, утратил всю убийственную мощность.
Для примера, чтобы поджечь фанеру, нам нужно около 1 кВт/см2, поэтому надеяться на физическое уничтожение спутника подобным лазером все-таки не стоит. Более того, даже это слабое излучение будет практически полностью отражаться теплоизоляционной каптоновой фольгой спутника. Похожая ситуация состоит с радиаторами, что оснащены многослойным тефлон-серебряным покрытием, позволяющим как излучать собственную тепловую энергию в космос, так и отражать внешнюю.
Несмотря на то, что практически все эти покрытия созданы для отражения солнечного света, они также прекрасно подходят для нивелирования воздействия химических лазеров ближнего ИК, таких как Пересвет. Именно поэтому мы полностью отметаем какое-либо физическое уничтожение спутников с помощью COIL лазеров киловаттного класса – для этого нужно что-то более сложное и мощное, запитанное желательно от группы производительных ядерных реакторов.
Несмотря на то, что излучение нашего лазера не способно расплавить кусок обшивки вражеского спутника, это еще не означает, что мы не можем нарушить его работу. В отличии от непосредственного уничтожения, мы можем избрать намного более тонкую тактику, а именно разрушение матрицы вражеской камеры. Это все еще сложнее, чем просто навести временную помеху, но значительно проще, чем продырявить спутник насквозь. Более того, мы можем заставить оптику цели работать на нас, вынудив фокусировать луч лазера огромным зеркалом на маленькой матрице.
Возьмем в качестве первой жертвы Sentinel-2. Он оснащен мультиспектральным оборудованием для наблюдения как видимом, так и ИК-спектрах. Его главное зеркало, которое мы заставим работать в наших интересах, в размерах составляет 44 на 19 сантиметров.
Учитывая, что диаметр нашего лазерного пятна составляет 3,4 метра, на главное зеркало спутника приходится почти один процент нашего излучения. Сделаем скидку на то, что расширяется луч вовсе не идеально, а поэтому возьмем в три раза больше энергии.
Зеркала Sentinel-2 созданы на основе отполированного карбида кремния и, если справочник меня не обманывает, его отражающая способность в спектре работы Пересвета составляет около 19%. Это означает, что на входе в оптику наша мощность уменьшилась до 3%, после чего мы потеряли еще 81% оставшейся энергии на зеркале, и уже под финал остаток направился дальше, к хрупкой оптике.
Перед матрицами свет разделяется на два направления – первый идет к сенсорам видимого спектра и самого ближнего ИК (VNIR), а второй на основные ИК-детекторы (SWIR). Их размеры практически одинаковы – примерно 23 на 6 сантиметров, что относительно первичного зеркала сжимает наш луч в 6 раз. В итоге мы имеем… 0,02 вт/см2. Учитывая, что наш SWIR охлаждается карборундовыми радиаторами до температуры -80 градусов по Цельсию, сжечь их у нас точно не выйдет. С VNIR все несколько проще– их рабочая температура всего 20 градусов по Цельсию, но маломощность полученного излучения также недостаточна для разрушения матрицы.
Ничего страшного – рассмотрим другие спутники.
Sentinel-1 оптики попросту не имеет – вместо этого у него имеется радар с синтезированной апертурой, работающий на длине волны примерно в 3-7 сантиметра. Какое-либо слабое световое воздействие для него также интересно, как для слепого красный цвет. Примерно тоже самое у нас со спутниками Starlink – на них установлено несколько фазированных решеток в миллиметровом и сантиметровых диапазонах, а значит о лазерном излучении оборудование даже не узнает.
Остается самый последний и надежный вариант – забить спутники помехами, временно выведя их из строя.
Перед тем как разделить световой поток на два разных направления, Sentinel-2 использует дихроичные фильтры для того, чтобы отсечь мусорное излучение. Это означает, что до прибора SWIR, который мы минуту назад пытались сжечь, лазер даже не дойдет – его отсекли бы еще до попадания на матрицу.
В тот же момент половина излучения пройдет на VNIR, ведь часть его рабочих сенсоров находятся на длиннее волны нашего COIL лазера. Но и тут у нас возникает проблема – каждый отдельный датчик настроен на свой участок излучения, и в этом ему помогают личные щелевые входные фильтры. Единственным уязвимым для нас является датчик B10, который действительно подвергнется помехам ввиду того, что Пересвет работает в его рабочей частоте.
Как итог, из двух группировок сенсоров, мы задели лишь одну, да и то на одной полосе работы из 12… Как понимаете, наблюдать за полем боя это практически не помешает.
Но даже здесь я нашел окно возможностей для подавления Sentinel-2 - Laser Communication Terminal. Зачем нам наводить помехи на оптику, если мы можем навести помехи на систему передачи данных?
LCT это лазерный терминал связи, созданный европейской системой ретрансляции данных – EDRS. Если верить их стандартам, то для связи у них используется 2 Вт лазерный луч, работающий на длине волны 1064 нанометра… И если бы у нас был иттрий-алюминиевый гранатовый лазер мощностью в мегаватт, я бы порадовался, но у нас 50-килловатный COIL фонарик, а поэтому навести помехи на связь у нас также не получится.
<!--[endif]-->
Sentinel-1 использует аналогичную установку для передачи данных, так что с ним такая же безвыходная ситуация.
Со спутниками Starlink ситуация еще хуже, ведь для передачи данных они вовсе не используют лазерную связь. Вместо этого у них несколько фазированных решеток для радиообмена, воздействовать на которые помехами мы не можем от слова совсем – абсолютно иной спектр работы.
Итоги оказываются довольно неутешительными.
Даже коммерческие не военные спутники оборудованы отсекающими шторами и фильтрами, а также мощными системами охлаждения, что не позволят разрушить матрицу.
Термостойкие стекла из полированной керамики или металлов также слабо уязвимы к нагреву, в то время как корпуса из титанов и алюминия даже не заметят нагрева киловаттных лазеров.
Попытки же навести помехи часто упираются в ранее описанные фильтры и отсекающие шторы, что снижают нашу эффективность до минимума.
А вот калькулятор:
(Параметры импульсного режима не учитываются)
Одно время работал в небольшом бразильском городке. Техник на военной авиабазе. У тамошних военных была общая с гражданской авиацией взлётно-посадочная полоса. То есть ВПП длиной в два с половиной километра — с одного ее конца военные обитали, а на другом конце гражданский аэропорт.
И вот мимо этого аэропорта я ездил два раза в день — на работу и обратно. Сам аэропорт — бетонная одноэтажная коробка. Внутри кафешки, сувенирка и стойки регистрации. Зарегистрироваться и пешком идти на поле к самолету, которые вставали на стоянку недалеко от здания аэропорта. Обычная для периферии картина, и не только в Бразилии. Но что-то в этом конкретном аэропорту царапало мне взгляд. И только через пару месяцев до меня дошло. В очередной раз проезжая мимо аэропорта, я спросил у бразильского сопровождающего:
— Объясни мне такую вещь — вот есть аэропорт. Здесь летает немногим больше десятка рейсов. По такой же провинции, что и этот городок. Отсюда даже в бразильские центра, типа Рио или Сан-Паулу не улететь. Только на перекладных добираться. О заграничных рейсах речи в принципе не идет. Так какой же самбы на здании висит здоровенная надпись “Aeroporto Internacional”? Какой еще “Internacional”, если тут из международного во всём штате только русские спецы, да случайно залетевшие боливийские комары?
— Старая история. Очень давно сделали один рейс из-за границы. Из Перу, вроде. Что-то типа раз в неделю туда-обратно должен был летать. Аэропорту присвоили статус международного. А рейс слетал несколько раз, да и был отменен, как категорически нерентабельный. А статус аэропорта остался. И его бережно поддерживают на уровне властей города.
— Типа, не просто Мухосранск, а Мухосранск с международным аэропортом?
— Да, что-то вроде этого.
Этим разговором всё и ограничилось. Взгляд больше ничего не царапало. А еще через несколько месяцев я увидел, как надпись “Internacional” на фасаде обновляют. Посмотрел в интернете местные новости. И точно — вводят один рейс из Боливии в этот аэропорт. Раз в неделю. И под это дело правительство выделило полтора миллиона долларов (в местных тугриках) на переоборудование аэропорта. Таможня, паспортный контроль, всё такое.
Ремонт сделали, деньги освоили. А рейсы из Боливии то ли успели слетать раз-другой, то ли и вовсе не успели. И их отменили, как нерентабельные. Тогда до меня и дошел смысл международного аэропорта. Нужно его подновить? Начинаешь переговоры о рейсах с соседними странами и выбиваешь под это дело деньги из Центра. И не тратишь на это деньги из местного бюджета. Как выяснилось, на бразильской периферии это вполне работоспособная схема.
Сборник историй о буднях авиаремонтника в Латинской Америке живет на AuthorToday по этому адресу.
Морской ударный самолет Lockheed PV-2 Harpoon от 1945 года постройки. Именной борт "Island Doll". Некоторые его братья успели принять участие в освобождении Филиппин, Курил, налётах на Японию.
Я написал один общий комментарий к родительскому посту. Меня попросили пояснить конкретно, с какими моментами я сталкивался в области нашей авиации. Описываемый эпизод - не совсем авиация, но авиационное оборудование. События 2001-2004 года.
ГЗАС им Попова - Горьковский завод аппаратуры связи, ныне полуразвалившийся и сто раз перекупленный хрен пойми кем. В 2001 в нашей авиационной организации наступила очередная финансовая жопа и пришлось срочно искать работу. Я к тому времени освоил подготовку обработки на ЧПУ.
Первое, с чем столкнулся - ко мне пришел главный технолог этого завода, Борис Ефимович (ага-ага...) Соснер и сказал, что он со своим отделом программистов (реальных программистов-математиков, с калькуляторами и карандашами) будет мне писать программы для станков. У меня на тесте как раз была поверхность похожая на корпус современной компьютерной мышки. Он поглядел, и сказал, что ему нужно вывести на бумагу с десяток сечений в масштабе 10:1 и через неделю он принесет программы. Я ему в ответ за 5 мин, прямо при нем, комментируя действия, на NX накидал всю обработку. Он обиделся и ушел. И последующие два года, что я там работал, всегда ядовито говорил про мой участок. Потом я уволился, еще через год умер мой вышестоящий начальник, участок разгромили, станки раздали по цехам, работникам сказали, чтоб заткнулись и невы...сь больше со своим Юниграфиксом. Все, конец истории. Некоторых лучших работником я потом распихивал по вменяемым работодателям, чтоб не пропали в болоте нашей промышленности.
Второй момент на том же заводе произошел, когда мне устроили экскурсию по заводу и с гордостью показывали:
- Это мы фрезеруем корпус радиостанции Арлекин, это Ядро, а это Журавль (основные тогда КВ радиостанции для Ил-76, 86, МиГ-31 и пр.). Не могу понять:
- А зачем фрезеровать корпус то, для радиостанции?
- Так там же механика - валики, шестеренки!
- ??? В радиостанции ???
Оказывается, вот эта гордость отечественной радиопромышленности не что иное как копии американских и европейских изделий снятых со сбитых американских и европейских бомбардировщиков в разное время! То есть сейчас 2001, а речь идет о радиостанциях 1950-60-ых годов.
Третий случай был уже ближе к моей специальности. Я уже тогда начал заниматься сертификацией гражданской техники, но тут военная, да еще не самолеты, а изделия. Очень большое отличие, но принципы похожи. Приносят на мой участок ЧПУ горсть золотых штырьков контактов и просят электроэрозией придать другую форму ножке контакта.
- Че за бред. Купите просто другие контакты. Хотите, я вам американский каталог со своей авиационной фирмы принесу.
- Ты где работал, на авиационном? Вот и вали на свой авиационный!
Оказывается, эта радиостанция дважды пиратская. Мало того, что она украдена у американцев (которые за 50 лет даже контакты для нее перестали выпускать), так она еще украдена еще раз у бывшего своего партнера разработчика НПП Полет. Когда то, давным-давно, они были партнерами, и поэтому на заводе-изготовителе был контрольный пакет документации, по которому они все и делали. Теперь же они разосрались на почве денег, и могут только выпускать, но не вносить изменения в документацию. Чтоб изменять конструкцию одобренного МО РФ изделия надо провести аттестацию своего ОКБ, ввести во всех цехах не только ВП, но и ПЗ, и как положено по ГОСТ РВ проводить изменения. Средний возраст руководства завода тогда - 67 лет. Да проще человека раз в полгода отправлять в США, чтоб он контактиков в кармане привез, а я потом им придал нужную, согласно чертежу форму.
Я тогда был молод и горяч, 30 лет. Я занимался сертификацией легких гражданских самолетов, был на острие отечественной отрасли этого направления. Был непосредственным участником описанного и иначе как бред не воспринимал. Было понятно, что именно эти динозавры или сами умрут, уступив дорогу более обучаемым, или утянут на дно. Так и произошло - их место заняли ООО Прима и НПП Полет. Обе организации уважаемые конторы в области военных бортовых устройств связи.
По такому поводу не могу не вспомнить этот шедевр:
Баянометр молчал. Автора оригинала - не знаю.
ПОЯСНЕНИЕ №1: Суть мема совсем не в конкретном БПЛА X-47B (его характеристиках, судьбе и т.п.), а в тонко и верно подмеченной квинтэссенции нашего отношения к теме БПЛА в целом за последние 20 лет.
ПОЯСНЕНИЕ №2 для тех кому плевать на ПОЯСНЕНИЕ №1 и он хочет обсуждать X-47 и тему БПЛА в целом.
По вопросу распила бюджета на X-47.
Стоимость программ разработки X-47 и современных болевых самолётов России. Из открытых источников (wiki):
X-47 - 820 млн. долл.
С-70 "Охотник" - 1.6 млрд. руб.
Су-57 - 60 млрд. руб.
Напрямую цифры программ разработки США и России в плане нагрузки на бюджет сравнивать не корректно. Необходимо хотя-бы учитывать разный масштаб цен на рынках разных стран. В экономике это называется Паритетом Покупательной Способности (ППС). Так в последние годы отношение номинальных доходов на душу населения (выраженных в валюте) к аналогичному доходу выраженному в ППС для США составляет примерно 1/1, а для России примерно 1/5. Откуда можно сделать вывод, что то что в России стоит 1 рубль, а США будет стоить около 5 рублей. Переводя стоимость программы X-47 в рубли в рамках нашего бюджета получится что-то вроде: 820 млн долл. / 5 * 62 руб/долл = 10.2 млрд. руб
Выходит, что программа X-47 в наших ценах примерно в 6 раз дороже программы "Охотник". Если это так, то действительно X-47 выглядит как относительный попил. Но, учитывая, что программа Су-57 стоит в 37.5 раз дороже программы "Охотник", то невольно возникает подозрение, что про стоимость программы "Охотник" нам что-то не договаривают. Если же цена программы Су-57 действительно в 37.5 раз дороже цены программы "Охотник" , то возникает
Замечание о преимуществах больших пилотируемых самолётов перед БПЛА.
Некоторые оппоненты дозвуковых БПЛА таких как Х-47 и "Охотник" считают, что они медленные, не маневренные, ограниченные каналом связи, толком не могу за себя постоять.
Если же считать, что отношение стоимости программ разработки Су-57 и "Охотник" действительно равно 37.5, то одно это делает совершенно некорректными любые абстрактные попытки прямого сравнения между собой ТТХ аппаратов столь разной стоимости разработки. В будущем при соизмеримых их тиражах стоимость за штуку также будут несравнимые.
Дополнительно по поводу ТТХ БПЛА можно заметить, что любой БПЛА даже тупо переделанный из пилотируемого самолёта, будет иметь ТТХ не хуже своего пилотируемого оригинала. Вопрос его эффективности применения без пилота на борту - в настоящее время стал почти рядовым техническим вопросом. Точно не знаю, но если такой вопрос еще не решён передовыми странами, то однозначно он будет решен положительно уже в ближайшие несколько лет.
Я всегда считал Cdek дорогой компанией. И теперь понял почему у них такие расценки: возить посылки из Шарика во Внучку самолетом, это особый вид извращения)). Но зато быстро, да, пробок на подходе не наблюдалось.
Полностью с автором согласен, ибо сам инженер по летным испытаниям легких гражданских самолетов. Имел касательство всех отраслей в авиации. Кое что имею дополнить.
Горячо любимый плазово-шаблонный метод устарел 40 лет назад, то есть уже тогда, когда меня еще только ему учили. И придя на завод №21 я увидел уже кучу его извращений. Самый веселый был пожалуй такой: печатали на плоттере развертки деталей или рубильники для стапеля, наклеивали бумагу на заготовки и по ним изготавливали детали. Самое смешное, что получалось точнее, чем традиционным методом.
Традиционная беда с безбумажными технологиями и прочими условными PDM. Как в государственной поликлинике - компьютер нужен не для того, чтобы бумаги было меньше. Компьютер нужен чтобы быстро плодить бумагу. Не смотря на все попытки внедрять 1С.Склад и прочий софт заканчивается бумажным журналом, которому верят больше, чем программе.
Аналогично ведут себя и надзорные авиационные органы: "Я куда тебе подпись поставлю, на монитор что ли? Бумагу давай!"
Поскольку флэшки все таки запретили, а сетевые специалисты стоят денег, то информация внутри завода ходит на компакт-дисках с сопроводительным письмом. Был случай, когда внедряли Як-130, партия первых 12 самолетов, то две половинки одного шпангоута фрезерованные в разных цехах не совпали на 2,5 мм. Чей косяк, до сих пор не признаются, но веселись все. Это могла быть месть уволившегося конструктора или технолога, косяк технолога-программиста (который готовит управляющие программы УП для ЧПУ) или банальный бардак с версией файлов, потому что в куче файлов путается даже сам конструктор, что вариант, а что боевое.
С феерией подготовки УП для ЧПУ столкнулся лично. Было одно время голодно, ничего не летало, и я подался в чпушники. Освоил тогда еще Юниграфикс и всю его ветку про Мануфэкшуринг. Научился писать постпроцессоры, делать симуляцию и прочее что необходимо. UG NX и тогда был космос, и сейчас под маркой Siemens не хуже. Пришел к главному технологу, предлагаю научить их работать правильно. Слышал, косяки у вас бывают... А он вызывает программиста... соседа по дому снизу, живет всю жизнь подо мной :-) Вот так встреча, не знал. Зато разговор произошел предельно откровенный.
И оказывается - вертели они на болту UG, NX и Siemens заодно. Не нужно им постпроцессора и симуляции. У них на ЛИСП (кто то еще помнит, что это такое?) написан и поспроцессор и симулятор (представьте, что можно было написать на ЛИСП в плане графики) и их вполне все устраивает. А весь мир и опыт им не указ. И пошел я нести светлое-доброе-вечное в другие заводы и конторы. В итоге удалось кое что внедрить на заводе ГЗАС им. Попова и ЦНИИ Буревестник (оба завода легендарные, но такие же веселые в плане тараканов. Отдельный пост пилить, да и только). Ну да ладно, это уже не про авиацию.
MMEL (Master MEL) даже у нас, в мелокопытной авиации РФ, начали внедрять уже где то в 2007. Попросили оформить. Получилась форменная глупость, потому как в таких самолетах и без того резервирования нет, а безопасность на минмиуме. Удалось вписать что то незначительное, навроде отказа индикаторов закрылка, индикатора положения триммера, пассажирские привязные ремни и прочую ерунду. Тем не менее - на наш самолет существует MMEL, на основании которого эксплуатант имеет право разработать свой лист.
С 2005 по 2018 летали много, потом с 2018 по 2022 летал на Орионе под Рязанью. Везде одно и то же - сами диспетчеры говорят: "Мы раньше самолеты четверками выпускали (Миг-21), а теперь все караул кричат, когда три борта в воздухе, на расстоянии 20 км друг от друга".
С БЛА там конечно своя тема, но именно с ними будет еще только хуже. Подписан в Телеграме на БЛАшные каналы. Началась феерия запрета на запуск беспилотников. Кому нахрен в Томске мешают беспилотники, если там даже на 3 года объявлен экспериментальный правовой режим по коммерческой эксплуатации БАС? Истерия, в которую включились все губернаторы. Раньше является ли фильм порнографическим определяла комиссия из офигеть каких профильных специалистов - участковый, врач-гинеколог и представитель РОНО. Теперь у нас губернаторы стали специалистами в области авиации.
Все больше убеждаюсь - демократия в России не возможна.
