<

                                                 

Главная  Новости  Гостевая  Комментарий  Ссылки   Дневник  English  Deutsch  Français  El español

Статья из книги "Российские истребители последнего поколения", В.И. Ильин 2002г.

 

 ПЕРСПЕКТИВНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС

ФРОНТОВОЙ АВИАЦИИ РОССИ

 

В 1980-х гг. параллельно с работами над тяжелыми истребителями пятого поколения в рамках двухкомпонентной структуры истребительной авиации в нашей стране начались исследования более легких, относительно недорогих истребителей. Эти машины, в значительной мере являющиеся продолжением «идеологической линии» маневренного истребителя МиГ-21, были призваны дополнить тяжелые самолеты советских ВВС при ведении борьбы за завоевание господства в воздухе, а также в решении ударных задач. Кроме того, требовался и массовый, относительно недорогой, с минимальным использованием секретных «ноу-хау» истребитель для поставки союзникам по Варшавскому Договору, а также на экспорт в страны «третьего мира».

В рамках этой концепции в 1981 г. ОКБ им. Микояна предложило проект однодвигательного легкого истребителя «41», оснащенного модернизированным ТРДДФ типа Р-33 (с тягой, увеличенной до 10 000 кгс. В соответствии с проектом машина должна была иметь нормальную аэродинамическую схему, крыло с корневыми наплывами и боковые воздухозаборники. Нормальная взлетная масса должна была составлять 9500 кг (почти как у МиГ-21), а максимальная скорость - 1800 км/ч. По расчетам, практическая дальность без ПТБ достигала 2000 км, а с ПТБ - 3000 км. Максимальная боевая нагрузка составляла 3500 кг. Самолет должен был обладать возможностью эксплуатироваться с грунтовых аэродромов. Его предполагалось оснастить БРЛС «Комар» с последующей заменой на более совершенную станцию с фазированной антенной решеткой.

Дальнейшим развитием проекта «41» стал истребитель без заднего горизонтального оперения, снабженный небольшим ПГО. Более тщательная отработка воздухозаборника позволила увеличить расчетное число М с 1,8 до 1,84.

Однако работы по программе 41 не вышли из «бумажной» стадии: характеристики самолета, не имеющего сколько-нибудь существенных преимуществ перед МиГ-29, не удовлетворяли руководство ВВС. Впрочем, научно-технический задел по истребителю 41 не пропал даром. По сообщениям ряда средств массовой информации, он был использован при создании легкого китайского истребителя CAC FC-1, к помощи в разработке которого было привлечено ОКБ Микояна.

Задел по проекту «41» предполагалось использовать и при работах над легким однодвигательным фронтовым истребителем ЛФИ, имеющим высокую степень унификации с МФИ. Однако к началу 1990-х гг. работы над ЛФИ были прекращены - сказались экономические трудности, переживаемые страной. Кроме того, очевидно, сработал и «зеркальный фактор» - в США так и не была развернута программа легкого истребителя, призванного дополнить ATF и заменить F-16. Поэтому и у нас решили ограничиться в области легких истребителей дальнейшей модернизацией весьма удачного самолета МиГ-29, имеющего большой потенциал развития. В конце 1980-х - начале 1990-х гг. были проработаны проекты МиГ-29М1, МиГ-29М2 и МиГ-29М3 («9-25»), которые, впрочем, также не получили практического воплощения, так как серийное производство МиГ-29 было прекращено в 1992 г.

Работы по созданию легких и «промежуточных» истребителей нового поколения велись в 1980 - 90-х гг. и в ОКБ П. О. Сухого. В частности, в конце 1980-х гг. там был создан проект истребителя-штурмовика Су-37 (первого с таким названием), сочетающего характеристики сверхзвукового высокоманевренного истребителя с высоким ударным потенциалом, штурмовика или истребителя-бомбардировщика. Однодвигательный одноместный самолет, выполненный по аэродинамической схеме «утка» и оснащенный ТРДДФ типа Р-79М (1х18 500 кгс) с системой управления вектором тяги, должен был обладать высокими маневренными характеристиками, обеспечиваемыми низкой удельной нагрузкой на крыло, современной аэродинамикой, наличием УВТ и высокой тяговооруженностью, превышающей (при нормальной взлетной массе) 1,1.

Самолет предполагалось оснастить мощной многофункциональной БРЛС со щелевой антенной решеткой и солидным набором вооружения класса «воздух - воздух», обеспечивающим возможность эффективного ведения воздушного боя на средних и малых дальностях с любыми существующими или перспективными самолетами противника. Сравнение показывало, что по «чисто истребительным» параметрам Су-37 ни в чем не уступал таким самолетам, как EF2000 «Тайфун» или «Рафаль».

В то же время самолет Су-37 мог нести мощное ударное вооружение, размещавшееся на 18 узлах внешней подвески. В сочетании с совершенным комплексом боевой живучести (который по своей эффективности не уступал КБЖ штурмовика Су-25), а также наличием оптико-электронного (в том числе и «ночного») навигационно-прицельного оборудования это делало Су-37 мощным, поистине универсальным авиационным комплексом, способным решать широкий круг боевых задач.

По расчетам, машина должна была иметь весьма высокие показатели по критерию «боевая нагрузка/дальность» (боевой радиус 800-1000 км по переменному профилю с 2000 кг авиабомб), а способность вести активный воздушный бой позволяла использовать истребители-штурмовики без истребительного прикрытия.

Первоначально Су-37 создавался как для советских ВВС, так и для стран Варшавского Договора. Однако после распада ОВД на первое место вышла экспортная составляющая. Расчеты показывали, что истребитель-штурмовик по критерию «эффективность - стоимость» являлся почти идеальной машиной для многих стран «третьего мира», ранее ориентировавшихся на закупку советской техники.

Широкомасштабные валютные поступления от экспорта Су-37 в значительной степени облегчили бы Советскому Союзу проведение экономических реформ без кредитных заимствований у Запада, а также сохранили бы лидирующее положение страны на мировом рынке вооружения.

Разумеется, Су-37 уступал таким «звездам» пятого поколения, как F-22 или МФИ по чисто истребительным возможностям (отсутствовали сверхманевренность, сверхзвуковая крейсерская скорость, малозаметность). Однако для большинства потенциальных покупателей машины вся эта «экзотика» не имела первостепенного значения, а основную роль играли экономические критерии.

Заинтересованность в приобретении Су-37 выразили несколько зарубежных стран, в том числе и Китай. Специалисты ВВС НОАК достаточно подробно ознакомились с проектом истребителя-штурмовика и, если можно так выразиться, прониклись его идеологией. Впоследствии они предприняли попытку воспроизвести нечто подобное Су-37 собственными силами (впрочем, с привлечением израильской и российской технической помощи), создав многофункциональный истребитель J-10, вышедший на летные испытания в 1999 г.

А проект Су-37 погубило 19 августа 1991 г.: многообещающие и зашедшие весьма далеко переговоры с зарубежными партнерами были прекращены после распада Советского Союза. Попытки ОКБ продолжить программу Су-37 без государственного финансирования оказались несостоятельными, темпы работ, а вслед за этим и интерес к самолету со стороны инозаказчиков были потеряны, и Су-37, к сожалению, остался лишь на бумаге и в моделях.

Однако новые экономические и политические реалии, в которых оказалась страна, потребовали вновь вернуться к идее легкого фронтового истребителя. Во-первых, высокая стоимость таких машин, как «1.42» или С-37 (в общем-то, приемлемая в советское время, когда для ВВС и ПВО заказывались сотни самолетов) оказалась неприемлемой в новых экономических условиях. Во-вторых, анализ мирового рынка военной авиации свидетельствовал о том, что покупателями МФИ (так же, как и американских «Рэпторов») может стать сравнительно узкая группа наиболее преуспевающих стран мира, тогда как потребности в новых истребителях класса МиГ-29 или F-16, выполненных на новом техническом уровне, могут испытывать десятки не очень богатых государств.

В конце 2000 г. ВВС был определен состав перспективной группировки российской фронтовой авиации. Предполагалось, что будет сформирован самолетный парк, способный решать как ударные, так и «истребительные» задачи, увязанные с задачами воздушно-космической обороны. В рамках этой работы Военно-Воздушными Силами еще в 1998 г. было выдано ТТЗ на разработку легкого многофункционального фронтового самолета (ЛФС). В соответствии с этим документом опытными конструкторскими бюро Сухого, Микояна и Яковлева создан технический задел по «обновленному» авиационному комплексу пятого поколения. Кроме того, в интересах создания перспективного фронтового самолета были широко использованы результаты работы ОКБ Сухого и РСК «МиГ», достигнутые в рамках программ экспериментального сверхманевренного самолета Су-47 «Беркут» и опытно-экспериментального самолета «1.44», а также исследования, проведенные в ОКБ А.С. Яковлева по разработке технических средств, обеспечивающих истребителю укороченные взлет и посадку.

В дальнейшем в соответствии с решением Правительства России требования ВВС к перспективному авиационному комплексу фронтовой авиации (ПАК ФА) были уточнены. Организациями авиационной промышленности, включающими фирмы Сухого и Микояна, начали разрабатываться альтернативные проекты ПАК ФА.

В соответствии с правительственной программой вооружений до 2010 г. предполагается к окончанию срока ее реализации завершить государственные испытания нового многофункционального истребителя и выйти на его серийное производство. Таким образом, планируется, что отечественный истребитель пятого поколения поступит на вооружение практически одновременно с его американским аналогом - самолетом JSF (в соответствии с существующими планами истребитель этого типа в «серийной» конфигурации должен достичь первоначальной боевой готовности в 2012 г.). Это означает, что его летные испытания должны начаться не позднее 2005-2006 гг.

Подобные сроки (хочется надеяться, что в них удастся уложиться) выглядят вполне «прилично» и на фоне перманентных затяжек с реализацией программы американского «тяжелого» истребителя пятого поколения F-22. Достижение этой машиной первоначальной боеготовности официально ожидается в декабре 2005 г., однако, по прогнозам аналитиков, этот рубеж может отодвинуться еще на год-полтора. В то же время следует учитывать тот факт, что американская машина идет на смену самолетам F-15С «Игл», фактически уже исчерпавшим свой модернизационный потенциал, тогда как российский многофункциональный фронтовой истребитель пятого поколения призван заменить более современные МиГ-29 и Су-27, которые в начале 2000-х гг. должны пройти многоэтапную модернизацию, приближающую их боевые возможности к уровню истребителей пятого поколения.

По сообщениям печати, новый российский самолет будет иметь нормальную взлетную массу порядка 20 т (т. е. занимать как бы промежуточную нишу между «легким» МиГ-29 и «тяжелым» Су-27). Вероятно, по массо-габаритным параметрам он будет близок к американскому сопернику - многофункциональному истребителю JSF (различные варианты этой машины, в соответствии со спецификацией МО США, должны иметь нормальную взлетную массу в «истребительной» конфигурации порядка 18-20 т). При этом, очевидно, российская машина будет превосходить заокеанский аналог по маневренности, что обусловлено значительно большей тяговооруженностью российского истребителя (у JSF этот параметр будет лежать в пределах 0,9-1,1) и наличием всеракурсной системы УВТ. Такие качества ПАК ФА, как сверхзвуковая крейсерская скорость и сверхманевренность (при приблизительно одинаковом уровне радиолокационной скрытности), должны обеспечить ему превосходство над JSF при ведении как дальнего ракетного, так и ближнего маневренного воздушного боя.

В то же время «ударная» направленность JSF (в частности, наличие вместительных внутрифюзеляжных грузоотсеков, способных принимать до 2400 кг боеприпасов, включая авиабомбы калибра 910 кг), возможно, обеспечит JSF несколько более высокие параметры по критерию «дальность - боевая нагрузка». В то же время ПАК ФА должен обладать дальностью, не уступающей дальности истребителя Су-27 (т. е. порядка 3600-4000 км), что позволит использовать его, в частности, для обеспечения ПВО районов Сибири и Дальнего Востока, где отсутствует развитая аэродромная сеть.

Выполнение требований ведения «на равных» воздушного боя с самолетом типа F-22 является весьма сложной задачей для разработчиков ПАК ФА. «Рэптор», имеющий нормальную взлетную массу порядка 24-25 т (при вооружении во внутренних отсеках, состоящем из шести ракет AIM-120С AMRAAM и AIM-9Х «Супер Сайдуиндер») и оснащенный двумя ТРДДФ «Пратт-Уитни» F119-PW-100 (2 х 15 500 кгс), обладает тяговооруженностыо порядка 1,29-1,19 и удельной нагрузкой на крыло в пределах 310-330 кгс/м2. В сочетании со сверхзвуковой (соответствующей М = 1.58) крейсерской скоростью, мощным БРЭО, включающем активную ФАР, и малой радиолокационной заметностью (ЭПР в курсовой плоскости - 0,1- 0.3 м2) это делает F-22 грозным противником для любого существующего и перспективного боевого самолета. Если российским конструкторам удастся создать машину, способную успешно бороться с таким соперником и имеющую при этом меньшую массу и стоимость, а также обладающую свойствами многофункциональности (чего сегодня нет у «Рэптора»), это будет большим достижением отечественного авиастроения. Наша страна получит не только мощнейшее средство обеспечения собственной безопасности, но идеальный экспортный продукт, который будет иметь огромный спрос на международном авиационном рынке.

При формировании облика самолета XXI века одна из ключевых ролей отводится бортовому «интеллекту» перспективной машины, комплексу ее информационных средств. Следует отметить, что новые американские истребители F-22 и JSF, а также модернизированные самолеты F-16С/D и F/А-18Е/F предполагается оснастить БРЛС с фазированной антенной решеткой активного типа (АФАР). Подобная радиолокационная станция создается и для новых модификаций европейских истребителей Еврофайтер ЕF2000 «Тайфун», «Дассо Авиасьон» «Рафаль» и SААВ JAS-39 «Грипен». Однако, по утверждению представителей отечественных ВВС, возможно, на российском истребителе пятого поколения первоначально будет установлена БРЛС с фазированной антенной решеткой пассивного типа. Это обусловлено, в первую очередь, экономическими соображениями: создание и организация крупно-масштабного серийного производства радиолокационных станций с АФАР, аналогичных американским БРЛС AN/APG-77 (F-22) и AESA (JSF), обойдется слишком дорого. В тоже время современные пассивные ФАР, конструкция которых в нашей стране хорошо отработана, по своим характеристикам мало чем уступают АФАР первого поколения, а незначительные преимущества последних не окупаются их чрезмерной, на сегодняшний день, стоимостью. Однако работы по созданию БРЛС с активной фазированной решеткой в нашей стране ведутся, и такая станция, безусловно, найдет свое место на борту российского многофункционального истребителя пятого поколения.

По мнению Е.А. Федосова, создание АФАР должно стать одной из важнейших частей программы российского истребителя пятого поколения. Лишь активные фазированные антенные решетки обеспечивают БРЛС максимальную степень многофункциональности. Работая одновременно на облучение и прием, параллельно с выполнением основных (традиционных для радиолокаторов) функций, они способны решать задачи связи, госопознавания, ведения радиоэлектронной разведки, постановки активных помех и т. п.

В США прототип БРЛС с АФАР AN/APG-77 фирмы «Вестингауз», предназначенной для самолета F-22, уже проходит летные испытания на самолете - летающей лаборатории. Ведутся работы и над станцией AESA фирмы «Локхид Мартин» для самолета JSF, а также модернизированных истребителей четвертого поколения. Европейские фирмы также приступили к отработке отдельных компонентов АФАР. В этих условиях лишь наличие на борту российского истребителя нового поколения БРЛС с АФАР обеспечит нам равный экспортный потенциал с зарубежными конкурентами (в первую очередь с JSF).

В ответ на вопрос автора, «сумеет ли отечественная промышленность в условиях нынешнего поистине «гомеопатического» финансирования оборонного заказа решить столь сложную задачу, как создание АФАР», Е. А. Федосов ответил: «Разумеется, в сложившихся условиях страна не может направить на эти исследования ресурсы, соизмеримые с ресурсами, выделяемыми в США. Однако отечественная наука и промышленность по-прежнему обладают достаточно высоким творческим потенциалом, да и «голь», как известно, «на выдумки хитра». Вероятно, при создании новой БРЛС и другого оборудования для перспективного истребителя по требуются нетрадиционные, оригинальные решения».

Касаясь «облика» борта многофункционального истребителя пятого поколения, академик Федосов, сказал: «Если раньше полетная, тактическая и прицельная информация выводилась на кабинные индикаторы в виде символов, на основании которых летчик должен был сам моделировать у себя в голове навигационную и боевую обстановку, то теперь ему будет выдаваться виртуальная картина, максимально приближенная к реальной. Он увидит на дисплее не абстрактную метку, а конкретный самолет противника на фоне трехмерной «сцены», реально воспроизводящей рельеф местности с зонами досягаемости разведданных средств ПВО и другой информацией, необходимой для выполнения конкретной задачи и представленной с максимальной наглядностью. В случае необходимости летчик сможет увидеть на экране и свой самолет как бы со стороны. При этом виртуальная картина будет строиться как с использованием бортовых информационных систем, так и посредством получения информации от внешних источников».

Чтобы полностью реализовать новую концепцию информационно-управляющего поля кабины, предстоит большая работа. Требуется создать новые жидкокристаллические индикаторы большого формата, сверхмощные процессоры, системы ввода цифровой предполетной информации (в частности, геоинформационные данные) при помощи лазерных дисков гигабайтного уровня, как это планируют делать и американцы на своем перспективном самолете JSF.

Требуется максимально приблизить кабину истребителя к потребностям летчика, решающего целевую задачу. Причем сделать это следует наиболее естественным путем, с широким привлечением самых современных, а также перспективных технологий энергоинформационного обмена в звене «человек - машина».

В новой кабине информация летчику должна выдаваться в наиболее естественном виде - в форме зрительных образов. Пилот не должен читать текст на экране: для этого требуется относительно большое время, так как даже самая лаконичная фраза должна быть дочитана до конца. Где это только возможно, текстовая информация заменяется на образную. Например, если на борту возникает пожар правого двигателя, то на дисплее воспроизводится изображение самолета с горящим правым двигателем. Там, где обойтись без текста просто нельзя (например, при выдаче рекомендаций в аварийной ситуации), текстовая информация будет выдаваться пошагово: выполнил одно действие - появляется команда на следующее. Летчик ничего не должен запоминать: перегружение его памяти избыточной информацией - верная предпосылка к совершению ошибки.

Прообраз перспективного информационно-управляющего комплекса, проходящий летные испытания в ЛИИ им. М. М. Громова на летающей лаборатории Су-27УБ, решает четыре группы основных задач:

- пилотажные,

- навигационные,

- тактические,

- контроль за состоянием бортовых систем.

Однако в дальнейшем на борту ЛЛ появится боевой комплекс (в частности, радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой), что потребует подключения к работам и специалистов в области РЛС. При этом следует учитывать тот факт, что большие возможности бортового радара, тем выше требования, предъявляемые и к ИУП.

Одна из ключевых задач программы - определить оптимальное сочетание функций, возлагаемых на человека и на машину, установить разумный предел, до которого целесообразно внедрять элементы «виртуальной реальности». При этом программа должна формировать требования к технологиям в области авионики.

Информационно-управляющее поле летающей лаборатории Су-27УБ сформировано в настоящее время тремя многофункциональными цветными жидкокристаллическими индикаторами с кнопочным обрамлением МФИ-68 (формат 6х8 дюймов), расположенными на одном уровне в ряд, а также стандартным индикатором на лобовом стекле ИЛС-31. Осуществлен полный отказ от дублирующих обычных электромеханических приборов. Внесены изменения и в органы управления - РУС и РУД.

Новая кабина создается с некоторой избыточностью функциональных возможностей, что позволяет при реализации опробованных на ЛЛ решений на серийных летательных аппаратах гибко выбирать те или иные варианты (с тремя, двумя или одним многофункциональным дисплеем, с одним или двумя пультами и т. п.).

Большие перспективы открывает сочетание нового информационно-управляющего поля кабины с возможностями спутниковой навигации, обеспечивающей сверхвысокую (порядка метра) точность определения координат. В частности, на индикаторе могут воспроизводиться виртуальная взлетно-посадочная полоса, рулежные дорожки и стоянки (конфигурация которых введена в память бортового компьютера), точно соответствующие тому, что летчик должен видеть из кабины самолета. Это позволяет рулить и в перспективе даже выполнять взлет и посадку при полном отсутствии видимости.

Применение компьютерных технологий для обработки видеоинформации, поступающей, например, от телевизионной или тепловизионной обзорно-прицельных систем, после цифровой «очистки» картинки позволит значительно повысить информативность бортовых датчиков и, в сочетании с новыми крупноформатными дисплеями, придать им принципиально новые возможности.

Информационно-управляющее поле кабины, отрабатываемое в настоящее время на ЛЛ Су-27УБ, является лишь первым этапом программы. В дальнейшем вместо трех МФИ-68 (их суммарная площадь порядка 900 см2) на самолете будет установлено два индикатора большего формата с суммарной площадью около 1300 см2. Позже их заменит один жидко-кристаллический индикатор размером 21 дюйм по диагонали, имеющий площадь информационного поля 1500 см2. Одновременно с этим на ЛЛ будет демонтирован ИЛС (который просто не умещается на приборной доске, полностью занятой гигантским дисплеем). Его функции возьмет на себя нашлемный индикатор, на который будет выводится наиболее важная пилотажная, а также прицельная информация. Следует заметить, что по схожему пути идут и американские конструкторы, создающие многофункциональный боевой самолет пятого поколения JSF. На прототипе этой машины, разработанной фирмой «Боинг» Х-32 в кабине установлено два крупноформатных МФИ, а на самолете фирмы Локхид Мартин» Х-35 - один индикатор большого формата. При этом на обоих самолетах отсутствует ИЛС.

Как и на новых американских и французских боевых машинах, в дальнейшем на ЛЛ Су-27УБ будет реализована боковая малоходовая ручка управления самолетов. По мнению специалистов, боковая РУС должна стать неотъемлемым элементом перспективных истребителей.

Предусматривается возможность последовательного наращивания потенциала комплекса. В частности, в его состав планируется интегрировать систему управления вектором тяги двигателей.

Унифицированный комплекс нового поколения будет реализован в ходе второго этапа модернизации строя самолетов ВВС Су-27, Су-33, МиГ-29, МиГ-31 и других. Он должен использоваться и на перспективном авиационном комплексе фронтовой авиации (ПАК ФА), а также, в различных вариантах, на других летательных аппаратах. При этом, по мнению специалистов, самолеты могут быть как пилотируемыми, так и беспилотными: внедрение искусственного интеллекта позволит в обозримом будущем создать «полноценную» беспилотную боевую машину, способную решать относительно широкий круг задач. Одновременные действия трех – четырех подобных БПЛА будет координировать оператор, находящийся на борту пилотируемого самолета. В полете, истребитель пятого поколения будет получать информацию и от внешних источников - воздушных и наземных командных пунктов, разведывательных самолетов (в том числе и беспилотных), ИСЗ. В частности, на борт истребителя сможет транслироваться в реальном масштабе времени видеоинформация с разведывательного ЛА (что даст летчику достаточно полное представление об обстановке в районе цели перед нанесением воздушного удара).

Однако истребитель пятого поколения - это не только радиоэлектроника. Какие другие технические новации будут отличать этот самолет от его предшественников? Сегодня модернизированные истребители семейства Су-27 ( Су-ЗОМК, Су-33, Су-35, Су-37 ) с усовершенствованной аэродинамикой, сочетающейся (на ряде машин) с системой управления вектором тяги двигателя и новой цифровой ЭДСУ, являются своеобразным мировым эталоном маневренности. Они вне конкуренции. Вряд ли уровень маневренности этих самолетов будет превзойден или хотя бы достигнут на американском истребителе F-22, а тем более на самолете JSF, имеющем меньшую удельную тяговооруженность. Разумеется, при создании ПАК ФА Россия не имеет права утратить этот приоритет.

Существует мнение, что сверхманевренность это слишком дорогое удовольствие, «циркачество», реальная ценность которого в воздушном бою не окупается затратами на его достижение. Однако здесь стоит привести высказывание генерального конструктора Михаила Симонова, который в ответ на упреки в чрезмерном увлечении сверхманевренностью заявил: «Даже если все это так, то все равно сверхманевренный самолет имеет одно, но очень существенное преимущество - он обеспечивает летчику чувство полной уверенности в своей машине при выполнении самых сложных маневров. Для пилота такого самолета нет никаких ограничений, он думает только о бое, а не о пилотировании». С этим суждением трудно не согласиться. Летчика нужно избавить от лишней психологической нагрузки, обеспечить ему оптимальные условия для выполнения боевой задачи.

Одной из важнейших особенностей истребителя пятого поколения называется и малая радиолокационная заметность. Однако сегодня всем стало очевидно, что скрытность должна достигаться не за счет других характеристик летательного аппарата. Не стоит идти по пути американцев, пожертвовавших при создании «стелсов» F-117А и В-2 летными и маневренными характеристиками. Следует учитывать, что ЭПР в курсовой плоскости в сантиметровом диапазоне радиоволн у наиболее «скрытного» американского истребителя - «Локхид Мартин» F-22 - составляет 0,1 - 0,3 м2. При использовании РЛС метрового диапазона эта величина значительно выше. В то же время наиболее современные системы ПВО (как в нашей стране, так и за рубежом) ориентированы, в первую очередь, на поражение крылатых ракет с ЭПР, равной лишь сотым долям квадратного метра. Поэтому малозаметный пилотируемый самолет будет уверенно поражаться такими комплексами, как С-ЗООПМУ-2 «Фаворит», С-400 «Триумф» или «Панцирь», а также модернизированный американский комплекс «Пэтриот».

Определенные преимущества малая радиолокационная заметность может дать в воздушном бою при возникновении «дуэльной» ситуации. Однако и здесь успех в большей степени будет зависеть от характеристик бортового оружия, а также летных характеристик самого истребителя.

Безусловно, одним из ключевых элементов в программе истребителя пятого поколения является создание его силовой установки.

НПО «Сатурн» в течение длительного времени ведет работы над двигателем пятого поколения АЛ-41Ф в классе тяги 20 тс, предназначенном для оснащения перспективных истребителей. На выставке «МАКС-2001» демонстрировался последний вариант этого двигателя, АЛ-41Ф2, оптимизированный для оснащения самолета ПАК ФА ( на «сатурновский» двигатель делает ставку ОКБ Сухого ).

ТРДДФ оснащен всеракурсным сверхзвуковым соплом с отклоняемым вектором тяги, а также цифровой системой электронного регулирования и диагностики. По сравнению с предшественником  ТРДДФ четвертого поколения типа АЛ-31Ф – новый двигатель при меньших массе и габаритах имеет на 10-15% большую тягу и на 10-13% меньший удельный расход топлива. За счет использования новых технических решений, материалов и технологий ТРДДФ пятого поколения значительно проще, чем его предшественники. В частности, по сравнению с АЛ-31Ф число ступеней компрессора уменьшено в полтора раза. По расчетам, стоимость жизненного цикла АЛ-41Ф должна снизиться приблизительно в два раза. Особенно важно отметить тот факт, что новый двигатель по своим установочным местам полностью совместим с АЛ-31Ф, что позволяет использовать его не только на самолетах пятого поколения, но и на модернизированных машинах семейства Су-27.

В настоящее время на опытно-демонстрационном самолете «1.44» установлен ранний вариант этого двигателя. Однако изменение требований заказчика, иные параметры нового истребителя, а также технический прогресс последнего времени потребовали корректировки первоначального проекта. По словам В.М. Чепкина, первый экземпляр нового ТРДДФ в конце 2001 г. уже будет работать на стенде, а в 2002 г. начнутся его летные испытания на летающей  лаборатории Су-27 (на которой ТРДДФ АЛ-41Ф заменит один из АЛ-31Ф).

ФНПЦ «Московское машиностроительное производственное предприятие «Салют» ведет работы по совершенствованию серийных двигателей типа АЛ-31Ф, которые, вероятно, смогут найти применение на первых опытных самолетах ПАК ФА, а также машинах первых серий (в случае, если работы по созданию двигателя пятого поколения затянутся). ТРДДФ этого типа, находящие в эксплуатации свыше 15 лет, по основным техническим параметрам по-прежнему остаются на уровне современных требований и имеют значительный потенциал дальнейшего развития.

Модернизация двигателя осуществляется в два этапа. На первом этапе (2002 г.) двигатель получит усовершенствованный вентилятор с увеличенным расходом воздуха, цифровую систему управления 1-го этапа, камеру сгорания с увеличенным ресурсом и сопло с системой управления вектором тяги по тангажу. При этом тяга двигателя должна возрасти с 12 500 до 14 000 кгс.

Второй этап модернизации (2004 г.) предполагает внедрение вентилятора с увеличенным числом оборотов, блиск-технологии, всеракурсного сопла с системой управления вектором тяги, модифицированной системы охлаждения турбины и цифровой системы управления второго этапа. Рабочие лопатки турбины должны быть выполнены по новой технологии. Температура газа перед турбиной ТВД должна возрасти на 100°. Тяга ТРДДФ, модернизированного в рамках второго этапа, возрастет до 15 300 кгс, вплотную приблизившись к соответствующему параметру американского двигателя пятого поколения «Пратт-Уитни» F119, установленного на истребителе F-22 «Рэптор» (15 500 кгс).

На двигателе будет применено поворотное всеракурсное сопло, обеспечивающее значительное повышение маневренных характеристик истребителя, ТРДДФ получит цифровую систему автоматического управления. В 2001 г. были начаты стендовые испытания опытного двигателя с тягой 13 500 кгс, а в конце 2002 г. на испытания должен выйти ТРДДФ с тягой 14 000-14 300 кгс. Двигатель с тягой 15 300 кгс должен быть готов к установке на самолет в 2004-2005 гг.

Конструкторским бюро перспективных технологий (КБПР), входящим в состав фирмы «Салют», ведутся работы по созданию перспективных двигателей. предназначенных для использования в военной и гражданской авиации, а также в энергетике.

Совместно с ГУП «Завод им. В. Я. Климова» разрабатывается новое всеракурсное сопло с системой управления вектором тяги, а совместно с ЦИАМ им. П. И. Баранова - трехступенчатый вентилятор перспективного ТРДДФ.

Для оснащения перспективных боевых самолетов создается и ТРДДФ тягой 25 000 кгс, призванный обеспечить истребителю чрезвычайно высокую удельную тяговооруженность.

Работы по совершенствованию «Климовского» двигателя для перспективных истребителей ( в первую очередь – машин фирмы МиГ ) также ведутся ГУЛ «Завод им. В. Я. Климова» уже достаточно давно. Так, для модернизированных многоцелевых самолетов МиГ-29М и МиГ-29К в конце 1980-х гг. был создан ТРДДФ РД-ЗЗК ( тяга 8800 кгс на «максимале»; 9400 кгс в режиме «чрезвычайный форсаж» для самолета МиГ-29К). РД-ЗЗК имеет цифровую электронно-гидродинамическую систему автоматического управления и ряд других усовершенствований. Однако в результате развала Советского Союза этот перспективный двигатель так и не удалось довести до серии.

Для оснащения новых (точнее, обновленных) истребителей корабельного базирования МиГ-29Кразработан двигатель РД-33 серии ШМ с увеличенной до 8700 кгс (в режиме «чрезвычайный форсаж») тягой. Он имеет и ряд других усовершенствований, обеспечивающих эксплуатацию ТРДДФ на палубе кораблей в условиях тропиков. Для легких боевых самолетов российских ВВС предложен бесфорсажный вариант двигателя РД-33 с тягой около 6000 кгс. Создан экспортный вариант, РД-ЗЗН, отличающийся измененным расположением коробки приводов (этот ТРДДФ предназначен, в частности, для установки на новый китайский легкий истребитель FС-1).

На международной выставке «Авиадвигатель-2000», прошедшей в Москве весной 2000 г., был продемонстрирован модернизированный вариант ТРДДФ РД-33 - РД-133, имеющий увеличенную тягу (5600/9000 кгс на бесфорсажном и форсажном режимах). Двигатель, предназначенный для модернизированных истребителей МиГ-29СМТ, имеет сопло типа КЛИВТ (КЛИмовский Вектор Тяги) с всеракурсной системой УВТ. Конструкционно оно представляет собой осесимметричное выхлопное устройство с поворотом сверхзвуковой части, т. е. всех сверхзвуковых створок одновременно на заданный угол (до ±15°). Конструкция двигателя, выполненного в соответствии с концепцией КЛИВТ, обеспечивает высокую угловую скорость отклонения устройства (50 град./с). Ее реализация практически не вызывает увеличения массы двигателя.

Однако РД-33, созданный в 1970-х гг., относится к четвертому поколению реактивных авиационных двигателей, обеспечивающему потребности в силовых установках истребителей поколения «4» и «4+». В то же время требования к новой машине поколения «5» предусматривали обеспечение сверхзвуковой крейсерской скорости, малой радиолокационной и ИК-заметности, высокой маневренности и способности эксплуатироваться с предельно коротких ВПП. Все это, в свою очередь, предъявляло новые, значительно более высокие требования и к силовой установке ЛА. В полной мере удовлетворить их могли лишь двигатели нового, пятого поколения, а также более «продвинутые» ТРДДФ поколения «5+».

Климовские моторы нового поколения должны существенно отличаться от своих предшественников.

В частности, отношение их полной форсажной тяги к массе составит не менее 10, удельный расход топлива по сравнению с ТРДДФ четвертого поколения должен снизиться на 20 – 30 %, число деталей на 40 – 60 %, а стоимость жизненного цикла – на 25 – 30 %.

Ключевые требования к ТРДДФ пятого поколения предусматривают также обеспечение возможности полета со сверхзвуковой крейсерской скоростью (без использования форсажной камеры) при М = 1.3 -1.6, а также малую заметность в радиолокационном и тепловом диапазонах. Достижение высоких удельных параметров двигателя пятого поколения возможно лишь при использовании самых передовых технических решений и новых конструкционных материалов. По заказу Министерства обороны РФ на Государственном унитарном предприятии «Завод им. В.Я. Климова» совместно с ЦИАМ им. П.И. Баранова ведутся работы по созданию двигателя поколения «5+», предназначенного для оснащения легкого фронтового самолета.

При разработке нового ТРДДФ за основу взят серийный РД-33. Использование ряда хорошо отработанных элементов конструкции и отдельных систем этого двигателя позволяет значительно облегчить и ускорить процесс создания нового мотора, придав этому процессу эволюционный характер.

В настоящее время проходит стендовые испытания прототип нового двигателя, получивший название ВК-10 и имеющий форсажную тягу, увеличенную на 1 тс (до 9300 кгс). В результате отношение тяги к массе двигателя составит 9, что соответствует показателям лучших существующих зарубежных аналогов поколений «4» и «4+» (в частности, ТРДДФ «Евроджет» ЕJ200, устанавливаемому на самолете «Еврофайтер» ЕF2000 «Тайфун»).

В конструкцию нового двигателя интегрировано многофункциональное сопло с системой УВТ типа КЛИВТ, отрабатываемое на ТРДДФ РД-133 и позволяющее включить двигатель в систему управления самолетом. Летные испытания МиГ-29 с новым двигателем предполагается начать уже в 2001 г. Первый опытный самолет МиГ-29, оснащенный двигателем с УВТ продемонстрировали на стоянке на международной авиационной выставке «МАКС-2001» в г. Жуковском.

Руководство ГУП «Завод им. В.Я. Климова надеется, что двигатель с системой КЛИВТ будет запущен в серийное производство в 2004-2005 гг. Этим ТРДДФ, если пожелает заказчик, предполагается переоснащать фронтовые истребители МиГ-29, проходящие модернизацию.

Следующий шаг в программе «легкого ТРДДФ поколения «5+» предусматривает создание двигателя ВК-1ОМ (I этап) с тягой 10 000 кгс и системой УВТ. Двигатель, имеющий отношения тяги к массе, равное 10, предполагается запустить в опытную серию в 2005г. ТРДДФ должен устанавливаться на опытных истребителях ОКБ Микояна, созданных в рамках программы перспективного фронтового авиационного комплекса.

На заключительном этапе работ, к 2010 г., намечено передать в серийное производство двигатель ВК-10М (II этап) с тягой 11 500-12 000 кгс. Величина отношения тяги к массе - 11,5 - должна быть выше, чем у наиболее совершенного американского ТРДДФ пятого поколения «Пратт Уитни» F119, установленного на истребителе F-22 «Рэптор» (11,0).

Использование новых материалов и перспективных технологий позволит увеличить температуру газов перед турбиной до 1850-1900°К. Применение цифровой автоматической системы управления даст возможность организовать интегрированный контроль силовой установки, при котором управление рабочим процессом в отдельных элементах СУ (собственно двигатель, воздухозаборник, сопло и т. п.) и силовой установки в целом ставятся в зависимость от управления самолетом и использования установленного на его борту комплекса оборудования и вооружения.

Новый ТРДДФ должен полностью удовлетворять требованиям к двигателям поколения «5+» и обеспечивать возможность полета истребителя ЛФС с крейсерской скоростью на бесфорсажном режиме, соответствующей числу М = 1.3.

В ходе последовательной эволюции в конструкцию нового двигателя предполагается внедрить ряд важнейших технических усовершенствований, в частности комплекс мер по снижению радиолокационной и инфракрасной заметности, повысить тягу, улучшить экономические характеристики. Перспективные самолеты фронтовой авиации должны получить на вооружение усовершенствованные варианты ракет класса «воздух-воздух» типа РВВ-АЕ и Р-73. По сообщению печати, прорабатывается также возможность использования в качестве ракет класса «воздух-воздух» большой дальности, а также ракет «воздух-поверхность» модификаций малогабаритных зенитных ракет, отработанных для перспективного зенитно-ракетного комплекса ВВС.

Рассматривается возможность модернизации управляемых авиационных бомб за счет оснащения их приемником спутниковой навигации. Аналогичные усовершенствования будут внедрены и на ряде модернизированных тактических ракет класса «воздух-поверхность», предназначенных для оснащения как модернизированных, так и перспективных самолетов.

Перспективным представляется и оснащение самолетов ВВС авиационным вариантом тактической баллистической ракеты (АБР), разработанной для сухопутных войск и имеющей высокую эффективность. В качестве носителей новой АБР могут использоваться самолеты фронтовой авиации.

В рамках НИР, ведущихся ВВС, осуществляются работы по созданию оружия, основанного на новых физических принципах (лазерного, пучкового и т. п.). В частности, боевые лазеры, размещенные на борту ЛА, предполагается использовать для «неразрушающего поражения» летательных аппаратов противника - ослепления их оптических и оптоэлектронных датчиков, а также для уничтожения ракет, летящих на относительно большой высоте, где мала плотность воздуха. Создание боевых лазеров, способных разрушать маловысотные ЛА, - дело более отдаленного будущего (как в нашей стране, так и за рубежом).

Создание принципиально нового истребителя возможно лишь в результате максимальной концентрации сил и технологий, объединения ресурсов всей страны в рамках общенациональной программы. К сожалению, за последние 10 лет многое в области передовых авиационных технологий Россией уже утеряно. Ряд предприятий (в том числе и предприятия-монополисты) остался в ближнем зарубежье. В результате сегодня требуется проведение мониторинга состояния всей авиационной промышленности и смежных областей, поиск новых возможностей, новых технологий. Это очень большая, но и очень полезная работа. Фактически, программа создания истребителя пятого поколения должна обеспечить возрождение высокотехнологических отраслей российской промышленности.

Говоря о дальнейших перспективах развития отечественной истребительной авиации, нужно помнить, что облик конкретного летательного аппарата определяется, исходя из задач, которые перед ним ставятся заказчиком. А сегодня, в условиях быстроменяющегося мира, все более теряющего свою стабильность, мы вряд ли сможем сделать сколько-нибудь долгосрочный, на десятилетия вперед, военно-политический прогноз, четко обозначив угрозы и характер будущих войн. Уместно говорить лишь о перспективных технологиях, а не о том, в каких конкретных конструкциях они будут воплощены. Кроме того, не нужно забывать, что серийный российский истребитель пятого поколения будет создан не ранее 2010 г., в течение 10-20 лет он будет находиться в серийном производстве и прослужит, по меньшей мере, до середины XXI в. Конечно, определенные прогностические исследования ведутся и у нас, и за рубежом. Например, видный американский военный аналитик адмирал Оуэнс считает, что время «больших платформ» - авианосцев, ударных пилотируемых самолетов и т. п. проходит. Перспективные средства поражения - крылатые или высокоточные баллистические ракеты - будут размещаться на собственной территории, откуда, получая данные целеуказания от космических систем и разведывательных ЛА, в короткий промежуток времени, с ювелирной точностью, обеспечиваемой системой глобального позиционирования, смогут поражать цели (в том числе и малоразмерные) в любой точке земного шара. Однако ведущие отечественные аналитики (в частности, академик Федосов) не могут полностью согласиться с этими прогнозами. Несмотря на прогресс средств обнаружения и распознавания целей, присутствие человека непосредственно в районе боевых действий, в ряде ситуаций, является просто обязательным. Особенно это относится к т. н. конфликтам ограниченной интенсивности, гражданским войнам и т. п., в которых зачастую трудно установить, где противник, а где мирное население. Здесь не справится никакая, даже самая «интеллектуальная» автоматическая система, осуществляющая распознавание образов по формальным признакам. В этих условиях лишь опыт и интуиция человека, непосредственно участвующего в операции, обеспечат принятие правильных решений. Нельзя не учитывать такой фактор, как военное искусство, которому нельзя обучить никакую, даже самую совершенную машину. Поэтому прогнозы ряда американских специалистов, считающих, что уже в 2020-2030-е гг. едва ли не три четверти самолетного парка ВВС США будет приходиться на беспилотные ЛА многоразового применения ( т.н. концепция и UCAW ), вряд ли стоит принимать всерьез. В ближайшие десятилетия пилотируемому боевому самолету не будет полноценной альтернативы.

 

Найти: на

обновление 20 мая 2006 года