Другое

Без форсажа на сверхзвуке. "Тссс! Никому не говори, что летали на сверхзвуке…" Боевой функционал vs малая заметность

Потому что только крейсерский сверхзвук обеспечит приемлемую выживаемость перспективных малозаметных ударных ЛА действующих без истребительного прикрытия в зонах Anti-Access Area-Denial.


Вспомним каким был концептуальный дизайн LRSA (Long Range Strike Aircraft) от Lockheed Martin в 2007-м году:

Почему от него отказались? Потому что в американских реалиях этот дизайн точно не укладывается в сегодняшние требования не более 550 млн. долларов за машину при серии 80-100 машин.

Так выглядит дизайн LRS-B от New Bomber Team состоящей из Boeing и Lockheed Martin сейчас:

У конкурирующей с New Bomber Team Nortrop Grumman концепт отличается лишь деталями:

Надо ли мне писать что переход от сверхзвукового к дозвуковому дизайну был обусловлен прежде всего экономическими причинами?

Как правило нельзя рассматривать любую систему вооружения отдельно от других систем. Однако есть и исключения - к примеру дальний ударный самолёт действующий в зоне ПВО противника без поддержки со стороны своей фронтовой (тактической) авиации Именно так рассматривали американцы концепцию New bomber on horizon for 2018 (The Bomber 2018), он же LRSA, ещё каких то восемь лет назад:

"The B-52 and B-1 are not expected to engage a target in guarded enemy territory without the help of advanced airframes like the stealthy F-22 Raptor, according to Lt. Col. Tony Siler, ACC chief of the Ground Dominance Capability Team. "We refer to it as, "Kick down the door,"" said Colonel Siler. Taking down a portion of the enemy"s air defense is the initial part of air warfare." A B-1 or B-52 can"t penetrate guarded territory on its own - but the new bomber could be expected to penetrate, engage, and return without any help."

Планировалось что перспективный дальний ударный самолёт будет действовать в зонах A2AD совершенно самостоятельно. ""We refer to it as, "Kick down the door"... new bomber could be expected to penetrate, engage, and return without any help ."

Уже через несколько лет экономические реалии заставили отбросить эту концепцию и в рамках программы NGB (Next Generation Bomber) и позднее сменившей ей программы LRS-B (Long Range Strike Bomber) делать ставку на этакий упрощенный и удешевленный B-2. Такому LRS-B будет требоваться обеспечение со стороны тактической авиации в зонах A2AD, аналогичное тому которым к примеру сопровождались налёты бомбардировщиков B-2A в 1999-м на цели в Сербии:

"В-2А имели в небе Сербии солидное авиационное прикрытие, включавшее наряд самолетов РЭБ ЕА-6В и истребители F-15C при информационной поддержке самолетов ДРЛО "Сентри". Такая тактика противоречит принципам использования малозаметных самолетов (действовать в одиночку, без привлечения самолетов других типов, не обладающих свойствами малозаметности и способных демаскировать "стелс"). Кроме того, резко возрастала цена одного боевого вылета бомбардировщика. Требовалась и весьма "тонкая" работа по согласованию совместных действий множества разнотипных самолетов. Это не могло не сказаться на оперативности боевого применения бомбардировщиков, а также обеспечении требуемого режима секретности. Однако американцы (особенно после потери первого F-117), вероятно, в большей мере полагались на мощь авиационного прикрытия, а не на боевую живучесть самого "Спирита"."

В то же время для так и не состоявшегося проекта модернизации B-1B в двухмаховый B-1R рассматривались к примеру такие "рейдерские" сценарии:

Пришли парой (в тот момент когда F-22A уже практически исчерпали свой ракетный потенциал в столкновении с численно превосходящим противником) и всех победили.

Если вернуться "к нашим пенатам", то бишь к ПАК ДА, то нам требуется сверхзвуковой дальний ударный самолёт несущий так же оружие "воздух-воздух" для действий в зонах A2AD без какой либо поддержки со стороны нашей фронтовой (тактической) авиации.

У нас нет такого количества авиабаз по всему миру, многочисленного авианосного флота и мощнейшего флота самолётов заправщиков как у американцев что бы поддерживать вылеты ударных самолётов дальней авиации на межконтинентальные дальности группами фронтовых истребителей и самолетов РЭБ. ПАК ДА должен иметь способность "проникнуть, найти и вернуться без посторонней помощи ."

И да, злосчастный UCLASS из предыдущего поста. Его ведь тоже в качестве палубного средства для самостоятельного дальнего проникновения в зоны A2AD и решения там ударных задач прочили. Но видать оценили шансы - прослезились. Если у B-2A которым требовалось прикрытие со стороны EA-6B и F-15C даже в ночном небе над Сербией в многочасовом полете средняя скорость 720 км/час, то у этого чуда крейсерская скорость 580 км/час. Как это чудо будет самостоятельно существовать без прикрытия самолётами РЭБ и истребителями в жестоком мире загоризонтных, многопозиционных, аэростатных РЛС будущего и наводимых по их целеуказаниям ЗУР ЗРК зональной ПВО и истребителей (возможно беспилотных) в принципе понятно - плохо, но недолго.

Куда там сегодня прочат UCLASS лучше знает коллега

Те, кто читал книжки типа «Занимательная физика», знают, что человек-невидимка сам становится слепым. Почему? Так ведь прозрачную стеклянную линзу мы прекрасно видим, правда? А глаз — это тоже линза, со всеми вытекающими... Ну или так: он невидимка, но на высоте 170 см зыркают два прозрачных глаза. Жуть!

Та же проблема и со стелсами. Представьте, что вы идёте ночью в чёрной одежде. Вас не видно. Но дорогу и встречных прохожих не видно и вам тоже. И вы включаете фонарь... А ведь бортовая РЛС — это не фонарь, это мощный прожектор! Выходит, что стелс — слеп как крот. Или он не стелс. И рассуждения о том, что стелс увидит вас гораздо раньше, чем вы его, а значит, и пустит в вас ракету первым, весьма сомнительны.

Мне возразят, что на новейших истребителях стоит РЛС с активной фазированной антенной решёткой (АФАР), которая умеет щупать пространство малозаметным тоненьким лучиком. Но ведь любой, самый тоненький лучик всё равно гораздо мощнее того дохлого отражённого сигнала, который обычно видит ваша РЛС. Скажут, что бортовая РЛС видит только свой отражённый сигнал? Так это надо держать конструкторов РЛС за идиотов, которые до сих пор поленились предусмотреть и такой режим работы.

Мало того, что стелс слепой, он ещё и немой. Хорошо, хоть не глухонемой. Радиостанцию в режиме приёма использовать можно, а вот самому говорить — это тоже демаскировка. Хоть открытым текстом, хоть зашифрованными кодами. То есть, даже обмениваться между собой информацией от РЛС, как это делают МиГ-31 и Су-27, стелсы не могут. Сиди и тупо выполняй то, что тебе земля приказывает и джи-пи-эс показывает. Если их враг не заглушил...

Ещё одна беда. Американцы то ли не знали, то ли забыли, что радиоволны бывают разные. Например, в СССР бортовые самолётные РЛС работали на длине волны примерно 3 см, корабельные - 10 см, а наземные - 30 см. Этот диапазон ещё называют метровым (в прессе), хотя фактически он дециметровый. И радиоволны в этом диапазоне отражаются от предметов совсем не так, как трёхсантиметровые. Грубо говоря, «стелсы» в нём хорошо видны.

Более того, вскоре после появления «стелсов», появилась новость о разработке РЛС, которая их видит. Никаких подробностей, кроме шуточной фразы, что это «победа разума над здравым смыслом» не было, но, судя по фото, это многочастотная РЛС.

Но даже с бортовыми РЛС возникают странности, заставляющие сомневаться в победных реляциях: «Летчик-испытатель Ларри Нильсен в интервью World Air Power Journal заявил о том, что радар Н-019 (разработка НПО «Фазотрон»), установленный на МиГ-29, видит В-2 (это американский стелс-бомбардировщик, стратегический, совершенно чумовой по цене) даже на фоне земли. По его мнению, почти наверняка можно предположить, что БРЛС МиГ-31 и Су-27, также способны селектировать такую цель, причем на гораздо большей дальности».

Это о тех МиГ-29, которые попали в НАТО после объединения двух Германий, то есть — самых древних модификациях МиГ-29. http://suavia.info/page/23/ А ведь на маленьком МиГ-29 радар довольно слабенький...

И ещё оттуда же: «...Доклад об испытаниях МиГов был заслушан комиссией Конгресса. В нем, в частности, отмечалось, что «планируемые работы по снижению до необходимого уровня РЛ заметности В-2 многократно превышают по затратам работы, направленные на модернизацию БРЛС советских истребителей».

И уж совсем добивает такая фраза: «Дальность обнаружения летательного аппарата равна корню четвертой степени от изменения величины ЭПР. Например, если радар способен обнаружить цель с ЭПР 10 кв. м на дальности 100 миль, то цель с ЭПР 5 кв. м будет обнаружен лишь на дистанции 84 мили. Цель с ЭПР 1 кв. м будет обнаружена на дальности всего 55 миль. Таким образом, снижение ЭПР на 90% сокращает дальность обнаружения на 45%. Сокращение ЭПР в 1000 раз снизит дальность обнаружения на 82%».

Но и это ещё не всё. Есть ведь и такая хитрая РЛС, как «Кольчуга». Она вообще ничего не излучает, то есть, её даже уничтожить проблематично, если не знаешь точно, где она спрятана. А стелсы она видит не хуже обычных самолётов, и даже сможет отличить их от других типов. Как же она работает? Очень грубо поясню.

В эфире всегда есть какие-то радиоволны. Радиостанции, телевизионные передатчики, базовые станции мобильной связи, и т. д., и т. п. Глянули своими приёмными антеннами в какой-то квадрат, запомнили картину. Если в этом квадрате появится самолет — картина резко изменится, ведь радиоволны отражаются от самолёта, обтекают его и т. д. Если там появится стелс, пусть даже такой, который поглощает все волны, картина всё равно изменится, даже ещё ярче. А по характеру изменений видно: стелс! «Ребята, классный улов! Ракеты к бою!»

Конечно, математика там сложнейшая. Но «Кольчуга» давно в серии, значит, справились. А вот англичане, как говорят, тоже пытались разработать нечто подобное. Причём заранее сильно упростили себе задачу: использовали только частоты мобильной связи (скажите, а в Афганистане или Ираке она есть? А во время войны она точно будет работать?) Увы, извилин английским сэрам так и не хватило даже на это. Зато «Кольчугу» производили не только в России, но и на Украине, на донецком «Топазе». Что надо сделать? Обвинить Украину в том, что они якобы продавали её в Ирак. И под эту лавочку затребовать полный комплект конструкторской документации и комиссию на завод... Сколько уже секретов Украина разбазарила... А дешёвый газ почему-то клянчат у России, а не у США или Англии...

И совсем уже добила новость о том, что для ПАК ФА и Су-35 разработана дополнительная длинноволновая РЛС, антенны которой будут встраиваться в передние кромки крыла. Стелсы для неё — не проблема.

Есть и ещё множество способов борьбы с невидимками. Это ведь общий закон: на каждый яд всегда находится противоядие, на каждый меч — свой щит. Надеяться на вундерваффе глупо: пока ты его широко внедришь в войска, противоядие уже найдут.

В общем, невидимка — вещь хорошая, стремиться к этому надо, но делать из неё фетиш, как некоторые, тем более - жертвуя ради этого другими важными характеристиками, вовсе не стоило.

Ну и, дабы два раза не бегать, коротко о других требованиях к пятому поколению.

Бесфорсажный сверхзвук

Вероятно, не все знают, что крейсерская скорость большинства современных истребителей точно такая же, как и у пассажирских самолётов: 850-900 км/час. Это самый экономичный режим полёта. А вот для того, чтобы догнать супостата, можно включить форсаж и разогнаться примерно до 2500 км/час. Проблема только в том, что двигатели на форсаже — очень прожорливы.

Вот и решили, что истребитель должен летать со скоростью 1500-1800 км/час без включения форсажа. Для этого, прежде всего, надо увеличивать тягу двигателей. Правда, как ни крути, а сопротивление воздуху тоже надо снижать.

Зачем нужно увеличивать крейсерскую скорость? Ведь догнать или удрать можно и на форсаже, а в нормальном полёте и дозвуковой скоростью обойтись. Считают, что такой истребитель будет обладать инициативой в бою, маневрировать вокруг более медленного противника, быстрее зайти в хвост и т. д. Но ведь сверхманёвренность для этих целей гораздо лучше. Как рассказывал один английский лётчик, когда Су-27 впервые показали за рубежом, они с коллегами засекали время виража, и были шокированы тем, что полный вираж на Су-27 можно сделать, по их словам, за 10 секунд. Другим истребителям для этого нужно в несколько раз больше времени. Другое дело, что на большой скорости сокращается время, которое есть у наземного противника, чтобы тебя успеть сбить до того, как ты его атакуешь. И удрать после атаки тоже.

Слышал мнение, что сверхзвуковой полёт ухудшает невидимость, но почему — не объяснялось. Если правда, то это ещё один минус для крейсерской сверхзвуковой скорости.

В тени новостей о выдвижении Владимира Путина оказалось крайне важное событие для отечественной авиации. Российский перспективный истребитель Су-57 совершил первый полет с новым двигателем («изделие 30»). Это означает, что наша страна обрела полноценный самолет пятого поколения. Су-57 однозначно войдет в Госпрограмму вооружения, которую должен утвердить президент, а первая партия истребителей поступит в ВКС 2018-2019 годах.

Сетецентрическая война

Су-57 больше известен как Т-50 и Перспективный комплекс фронтовой авиации (ПАК ФА). Подобное название истребитель получил в августе 2017 года. Согласно заявленным тактико-техническим характеристикам (ТТХ), эта машина относится к пятому поколению. Россия стремилась создать такой самолет с 1990-х годов. Эскизный проект Т-50 завершен в ОКБ Сухого в ноябре 2004 года, а в 2010 году опытный образец впервые поднялся в небо.

Главные отличия пятого поколения от четвертого (по мнению специалистов, носят достаточно условный характер) заключается в максимальной автоматизации процесса управления, многофункциональности, малозаметности («плоская» геометрия и особые материалы в конструкции) и высоких скоростных характеристиках (выход на сверхзвуковую скорость в безфорсажном режиме).

Пилот такой машины получает информацию со всех информационных носителей в радиусе сотен километров благодаря совершенному программному обеспечению и радиолокационной станции. Считается, что истребитель пятого поколения предназначен для ведения боевых действий в условиях так называемой сетецентрической войны.

Выражаясь армейским языком, участники театра военных действий (ТВД) связаны единым информационно-коммуникативным полем, которое позволяет детально оценить обстановку и более оперативно отреагировать на ее изменение. Происходящие события в буквальном смысле можно наблюдать на экране монитора. Это лишает противника внезапности и возможности для неожиданного маневра.

На практике, если взять в пример сирийскую операцию ВКС, сетецентрическая война будет выражаться в том, что полученная с беспилотника информация о расположении командного пункта террористов будет доступна отрядам Сил Специальных операций, находящимся в воздухе экипажам Су-57 и штабу. Контролировать процесс уничтожения объекта противника участники ТВД смогут в режиме настоящего времени.

Нелепая ситуация

Ключевой проблемой ПАК ФА было отсутствие соответствующего двигателя. С 2010 года эти годы опытные образцы Су-57 летали на двигателях АЛ-41Ф1 («изделие 117»), которые установлены на машинах предыдущего поколения.

При создании и доработке ПАК ФА отечественным конструктором удалось решить множество технических и технологических проблем. По неподтвержденным данным, часть материалов и комплектующих закупалась за рубежом. Импортная продукция позволяла игнорировать проблемы в производстве композитов и некоторых агрегатов (в частности, электроники).

С введением санкционного режима западные государства практически прекратили военно-техническое сотрудничество с Москвой. В дополнении к этому у Су-57 не было подходящего двигателя. Судя по результатам испытаний, конструкторам удалось решить подавляющее большинство возникших трудностей, причем в относительно короткий срок.

Как предполагают эксперты, в начале 2017 года Россия была готова к тому, чтобы развернуть серийное производство Су-57. Однако отсутствие двигателя тормозило этот процесс и сдвигало сроки принятия машины на вооружение. Тянуть с запуском производства было нельзя хотя бы по репутационным соображениям. Машина поднялась воздух семь лет назад, и за это время федеральные СМИ превратили ПАК ФА (как и танк «Армата») в PR-проект.

У российского обывателя были сформированы какие-то невероятные ожидания от Су-57. Прежде всего, гражданам внушили мысль о том, что американские самолеты пятого поколения F-22 и F-35 являются дорогой игрушкой, и наш новый истребитель (по неведомой причине) будет однозначно лучше. В последние годы было выпущено огромное количество материалов, где сравнивались возможности ПАК ФА и новейших самолетов США.

Благодаря такой подаче информации Россия оказалась в очень нелепой ситуации. Су-57, как наперебой утверждают СМИ, самый крутой истребитель современности, но двигателя для него нет. Это обстоятельство хоронит смысл любых доводов в пользу ПАК ФА, и на столь неудобную тему журналисты и всевозможные эксперты говорили мало.

Разработка двигателя для ПАК ФА носила засекреченный характер. Презентация демонстративного образца состоялась 11 ноября 2016 года в опытно-конструкторском бюро имени А. Люльки (Москва), в октябре 2017 года - появились первые фотографии. Предполагается, что «изделие 30» сможет развивать тягу в крейсерском режиме в 107 килоньютонов и в режиме форсажа - в 176 килоньютонов.

Перед конструкторами стояла задача создать двигатель с повышенной тягой (то есть очень мощный) и экономным режимом расхода топлива. Первый полет может свидетельствовать о том, что львиная доля проблем была в итоге решена. Согласно официальной информации, испытания «изделия 30» прошли штатно, полет продолжался 17 минут. Пилотировал Су-57 Герой России Сергей Богдан.

«Это доказательство высокого потенциала российского авиастроения, способного создавать высокоинтеллектуальные передовые системы - уникальный планер, инновационная цифровая начинка, новейшие двигатели», - заявил министр промышленности и торговли Денис Мантуров.

Поступление на вооружение Су-57 позволит России сохранить статус второй после США авиационной державы. На текущий момент только Соединённые Штаты могут похвастаться достижениями в сфере новейших авиационных технологий, которые были реализованы на практике. Китай считает, что также обладает самолетом пятого поколения, однако истребитель Chengdu J-20 лишен подходящего двигателя.

Подпишитесь на нас

Истребители пятого поколения, созданные в США и в России, уже мало отличаются друг от друга по своим техническим характеристикам и боевым возможностям. По некоторым параметрам мы смогли не только догнать американцев, но кое-где и превзойти их. Правда, в ряде случаев отставание все еще есть, хотя оно стремительно сокращается. Как итог, у Су-57 на короткой дистанции есть хорошие шансы на победу над F-22, а на дальней - на ничью c F-35

Поднялся в воздух последний предсерийный прототип самолета Су-57, оснащенный новым двигателем второго этапа

Фотография: vpk.name

М ноголетняя программа создания российского истребителя пятого поколения наконец-то вышла на финишную прямую. Еще в конце прошлого года после многочисленных доработок впервые поднялся в воздух последний предсерийный прототип самолета Су-57, оснащенный новым двигателем второго этапа. Полет длился 17 минут и прошел в штатном режиме. «Это доказательство высокого потенциала российского авиастроения, способного создавать высокоинтеллектуальные передовые системы», - заявил глава Минпромторга Денис Мантуров .

Новая силовая установка с рабочим названием «изделие 30» способна развивать максимальную тягу на форсаже до 19 тонн. Это примерно на 15–20% больше, чем у двигателя первого этапа - АЛ-41Ф1С. По словам гендиректора ОКБ имени А. М. Люльки Евгения Марчукова , таких характеристик удалось добиться за счет резкого улучшения параметров рабочего цикла, КПД агрегатов и применения новых конструкционных материалов. Как уверяют разработчики, им удалось уменьшить количество деталей в компрессоре высокого давления нового двигателя практически вдвое по сравнению с АЛ-41Ф1C и обеспечить значительное увеличение работы на одну ступень. При этом стоимость такого компрессора останется практически такой же, как у его предшественника.

В целом в «изделии 30» внедрен целый ряд инновационных решений, и у некоторых из них нет мировых аналогов

В целом в «изделии 30» внедрен целый ряд инновационных решений, и у некоторых из них нет мировых аналогов. Прежде всего это композитные металлокерамические лопатки турбины из особо жаропрочных сплавов - они имеют крайне сложную конструкцию. Секрет здесь не только в составе этих материалов, который, в общем-то, не так уж и сложно определить, но и в технологии их изготовления. Еще одно новшество - плазменная форсажная камера, обеспечивающая бескислородный запуск двигателя на больших высотах, что повышает выживаемость истребителя в ближнем бою. Для этого же сопла двигателей могут отклоняться сразу в двух плоскостях - вверх–вниз и влево–вправо, а не только в одной, как у всех остальных самолетов такого класса.

Крейсерский сверхзвук

Но самое важное, что благодаря новым двигателям Су-57 теперь может летать на значительное расстояние на сверхзвуковой крейсерской скорости, то есть без использования форсажа. Это одна из трех важнейших характеристик, отличающих пятое поколение истребителей от четвертого. Две другие - исключительно малая заметность для радаров противника и оснащенность системой бортовых РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР), которая позволяет на большой дальности засекать все воздушные цели и выдавать команду на их уничтожение. Заметим, что сверхзвуковой крейсерский режим полета очень сильно экономит топливо, а значит, резко повышает боевой радиус самолета. На сегодня во всем мире на вооружении есть только один истребитель, полностью отвечающий всем критериям пятого поколения, - это тяжелый американский F-22 Raptor. Он уже не производится, но стоит на боевом дежурстве в ВВС США и активно применяется в боевых операциях. А вот более легкий американский истребитель F-35, который сами США также причисляют к пятому поколению, соответствует ему лишь частично. Из-за особенностей конструкции этот самолет может пролететь на сверхзвуке без включения форсажной камеры всего около 150 км, или менее десяти минут.

Благодаря новым двигателям Су-57 теперь может летать на значительное расстояние на сверхзвуковой крейсерской скорости, то есть без использования форсажа

Фотография: WistaNews.ru

Таким образом, наш Су-57 станет вторым полноценным истребителем пятого поколения, принятым на вооружение. Произойдет это, как ожидается, к концу следующего года. Сейчас новый российский самолет уже завершил программу государственных испытаний первого этапа и находится в опытно-боевой эксплуатации. В середине февраля две такие машины даже совершили двухдневный вояж на авиабазу Хмеймим в Сирии - там они отрабатывали алгоритмы действий, в том числе по применению в боевых условиях специально разработанных авиационных средств поражения нового поколения. Уже создано 14 различных их типов, включая ракеты «воздух - воздух» и «воздух - поверхность», а также корректируемые авиабомбы. Правда, во внутренних отсеках фюзеляжа Су-57 вряд ли поместится более восьми ракет. То есть столько же, сколько у F-22 Raptor. «В ходе испытаний уже согласованы протоколы информационного взаимодействия почти со всеми типами оружия. Работа идет напряженно. Не за горами пуски. Это касается изделий и “Радуги”, и “Вымпела”, и головной компании в Королеве», - сообщил глава корпорации «Тактическое ракетное вооружение» (КТРВ) Борис Обносов . Все эти предприятия еще с советских времен занимаются разработкой гиперзвуковых ракет воздушного базирования. Одна из них в составе комплекса «Кинжал» уже прошла испытания с МиГ-31 и несколько месяцев стоит на вооружении в Южном военном округе. А значит, в отличие от американского истребителя наш самолет первым в мире получит уникальные средства поражения класса «воздух - поверхность», способные уничтожать цели на скорости около 10 Махов на расстоянии более двух тысяч километров. Единственный недостаток такой ракеты - она может размещаться только на внешней подвеске истребителя, что резко повышает его заметность для радаров противника.

В отличие от американского истребителя наш самолет первым в мире получит уникальные средства поражения класса «воздух - поверхность», способные уничтожать цели на скорости около 10 Махов на расстоянии более двух тысяч километров

Как заявил замминистра обороны Юрий Борисов , до конца текущего года его ведомство подпишет контракт на поставку установочной партии из 12 истребителей Су-57. Впрочем, после обучения летного состава в Липецком авиационном центре количество приобретаемых истребителей резко возрастет - как минимум до 60 самолетов в следующие пять-семь лет. А в более отдаленной перспективе Су-57 станет главным ударным комплексом нашей фронтовой авиации. Но будет ли он лучше своих иностранных конкурентов? И сможет ли выиграть у них технологическую дуэль в воздушном противостоянии?

Боевой функционал vs малая заметность

Не секрет, что все истребители пятого поколения в США, в России и в Китае выполнены по технологии stealth, которая обеспечивает снижение заметности самолета для радаров и позволяет, насколько это возможно, реализовать принцип First Look - First Kill(«первый увидел - первый убил»). Это касается и самой конструкции планера, и его обшивки, и используемых материалов. Кстати, именно поэтому вооружение таких самолетов размещается, как правило, только во внутренних отсеках фюзеляжа, хотя для дополнительных ракет предусмотрены и внешние подвески на крыльях. Но в последнем случае заметность истребителя для радаров, прежде всего для наземных комплексов ПВО дальнего действия с мощными РЛС, резко возрастает. А дальность обнаружения увеличивается до максимальной. По сути, это означает, что перегруженный ракетами самолет просто превращается в мишень, которую сравнительно легко сбить.

Истребители пятого поколения, принятые на вооружение и находящиеся на этапе испытаний

Модель Су-57 F-22A F-35A J-20
Головной разработчик ОКБ Сухого Lockheed Martin / Boeing Lockheed Martin Chengdu Aircraft
Максимальная скорость (км/ч) 2800 2410 1930 1700
Дальность полета на сверхзвуке (км) 2000 1500 2200 н. д.
Практический потолок (км)
20 20 18,2 20
Масса пустого самолета (тонн)
18,5
19,7
13,3
19,4
Нормальная взлетная масса*
30,6
29,2
24,4
32
Эффективная площадь рассеяния (ЭПР; кв. м)
н. д.
0,005–0,3
0,001–0,2
> 0,5
10
10,3
9,1
н. д.
Максимум ракет для воздушного боя**
8
8
6
8
Максимум ракет «воздух - поверхность»**
4 2 2
Максимум корректируемых авиабомб**
4
2–8
2–8
2
РЛС
Н036 «Белка»
AN/APG-77
AN/APG-81
KLJ-5
Количество приемо-передающих модулей в РЛС
1526
1980
1200
1856
Дальность обнаружения истребителей 4-го поколения (км)
200–280
165–225
190–230
н. д.
Дальность обнаружения истребителей 5-го поколения (км)
80–90
75–90
110–120
н. д.
Дальность обнаружения крылатых ракет (км)
140–170
110–140
120–140
н. д.
Длина разбега (метров)
280
250
200
> 350
Доля композитов в конструкции планера*** (%)
25–70
40–60
40–60
< 20
Цена (млн долл.)
н. д.
206–350
95–117
110
Статус
опытно-боевая эксплуатация
на вооружении
на вооружении
эксплуатационная готовность
Боевой радиус (км)
более 1000
760
1080
н. д.
Максимальная тяга на форсаже (тс)
2 × 19
2 × 15,8
1 × 19,5
2 × 16****
Тяговооруженность на форсаже при нормальной взлетной массе с полными баками
1,2
1,08
0,96
0,94

*С боекомплектом и полным топливным баком.

**Только во внутренних отсеках в стандартном комплекте на текущий момент (количество ракет и корректируемых авиабомб варьируется в зависимости от задачи, но не может превышать максимальную боевую нагрузку).

***По массе и по площади поверхности.

****Для двигателей WS-15.

Иное дело противостояние в воздушном бою с аналогичной по классу машиной. Здесь-то технологии stealth вкупе с бортовыми РЛС играют решающую роль. Хорошо известно, что заметность самолета характеризуется эффективной площадью рассеяния (ЭПР). Это формальный параметр, который измеряется в единицах площади и является количественной мерой свойства объекта отражать электромагнитную волну. Чем меньше эта площадь, тем труднее обнаружить самолет и, соответственно, поразить его ракетой. Во всяком случае, дальность обнаружения резко уменьшается. Так вот, почти у всех истребителей четвертого поколения ЭПР составляет более 1 кв. м, а у машин пятого поколения она в несколько раз меньше. И хотя точные данные держатся в секрете, большинство экспертов склонны считать, что, например, у F-22 и F-35 средний показатель ЭПР составляет примерно 0,2–0,3 кв. м. Правда, разработчик самолета - корпорация Lockheed Martin - уверяет, что ЭПР F-22 при облучении РЛС с определенных углов не превышает 0,0001 кв. м. «На радаре этот самолет отражается как мячик для гольфа», - любят хвастаться американцы. Но если такой показатель на самом деле достигнут, то только при лобовом воздействии радара другого такого же самолета на одинаковой высоте.

Здесь надо сказать, что ЭПР сложных объектов невозможно рассчитать по формулам, так как она измеряется опытным путем специальными приборами в безэховых камерах или на полигонах. Более того, ее величина очень сильно зависит от направления, с которого облучается самолет, и для одной и той же машины она представлена диапазоном показателей, в котором наилучшие значения по площади рассеяния фиксируются при облучении самолета в передней полусфере. Таким образом, точных показателей ЭПР просто не может быть, а обнародованные Lockheed Martin цифры - всего лишь минимальные значения диапазона, его нижняя граница. Несколько лет назад главный конструктор Су-57 Александр Давыденко оценивал среднее значение ЭПР F-22 в 0,3–0,4 кв. м и при этом подчеркивал, что «у нас аналогичные требования к заметности».

Тем не менее нельзя не признать, что американские истребители пятого поколения действительно обладают исключительной малозаметностью. Например, в F-22 это, среди прочего, достигается высокой долей композитных материалов. Их в конструкции планера не менее 40%. Причем почти треть этого количества приходится на термопластичные углепластики и радиопоглощающие материалы. Последние конструктивно оформляют кромки крыльев самолета. Большая часть планера выполнена из композитов на основе бисмалеимидов - термостойких полимеров, выдерживающих температуру до 230 °C. А вот в конструкции сопловых устройств использованы радиопоглощающие материалы на основе керамики, которые также снижают радиолокационную заметность самолета. При этом сами сопла двигателей имеют плоскую форму. Такая особенность их конструкции позволяет снизить заметность в инфракрасном диапазоне, но одновременно может стать губительной в условиях ближнего воздушного боя, так как существенно ограничивает возможности маневра самолета, поскольку двигатели могут отклоняться только вверх или вниз.

«На радаре этот самолет отражается как мячик для гольфа», - любят хвастаться американцы. Но на самом деле, если такой показатель на самом деле достигнут, то только при лобовом воздействии радара другого такого же самолета на одинаковой высоте

Не секрет, что по крайней мере на первых прототипах Су-57 двигатели имели круглые сопла с радиопоглощающим покрытием, но при этом не были защищены керамическими пластинами. С одной стороны, это существенно повышало ЭПР нашего самолета, но с другой - позволяло ему активно маневрировать в ближнем воздушном бою. Самолет мог выполнять фигуры высшего пилотажа фактически любой сложности, которые так нравятся зрителям авиасалонов. На самом деле эти сложнейшие элементы пилотирования имеют важное практическое значение - многие из них предназначены для ухода от выпущенных по самолету ракет противника. Будут ли сохранены эти конструкторские решения на серийных машинах - неизвестно. Последние прототипы Су-57 несколько отличаются от первых моделей. После усиления конструкции планера и некоторых других изменений наш истребитель стал длиннее на несколько десятков сантиметров: у него изменился носовой обтекатель, а с внешней обшивки исчезли классические приемники воздушного давления, место которых заняли сложные системы измерения параметров высоты и скорости.

Но один параметр точно остался неизменным - тяговооруженность. У нашего серийного истребителя пятого поколения она будет самая высокая из всех машин такого класса в мире. Если не брать в расчет оружие (масса боевой нагрузки у тяжелых истребителей примерно одинакова), то российский самолет более чем на тонну легче F-22, а вместе с топливом, бомбами и ракетами у них практически одинаковая взлетная масса. Но при этом два двигателя Су-57 могут выдавать максимальную тягу на форсаже 38 тонн в секунду, тогда как у F-22 только около 32 тонн в секунду. А тяговооруженность однодвигательного F-35 и того меньше - порядка 19,5 тонны в секунду.

Все это не может не отразиться на летных характеристиках самолетов. Если дальность полета Су-57 составляет более 2000 км, а боевой радиус - порядка 1000 км, то у F-22 эти показатели примерно на четверть меньше. Примерно так же обстоят дела и с максимальной скоростью. У Су-57 она более 2800 км/ч против 2400 км/ч у F-22 и 1900 км/ч у F-35. При этом планер нашего самолета, как и его американских конкурентов, выполнен из композитов и радиопоглощающих материалов. По массе они составляют примерно четверть веса пустого Су-57, что несколько меньше, чем у F-22, а по площади поверхности - 70%, это чуть больше, чем у американца.

Иными словами, в условиях дальнего воздушного боя наш истребитель при прочих равных имеет значительно больше шансов успешно выполнить все противоракетные маневры и уйти от выпущенных по нему средств поражения. Но все же главный показатель живучести самолета пятого поколения - его бортовое радиоэлектронное оборудование, включая РЛС и радары.

«Белка» готова к бою

Именно на него изначально делали главную ставку американцы при создании F-22 и F-35. Известно, что на первом из этих самолетов стоит РЛС AN/APG-77, а на втором -AN/APG-81. Обе эти станции имеют АФАР, состоящие из множества приемо-излучающих модулей. В первом случае их насчитывается чуть менее двух тысяч, а во втором - всего 1200. Заметим, что использование РЛС с активными фазированными антенными решетками ознаменовало собой переход от кремниевой электроники к революционным гетероструктурам и монолитным СВЧ-микросхемам на основе арсенида или нитрида галлия.

Основные показатели программ создания истребителей пятого поколения в США, России и Китае

Модель F-22A F-35A/B/C Су-57 J-20
Стоимость программы создания (млрд долл.)*
66,7
55,1
> 5
н. д.
Первый полет
1997 год
2000 год
2010 год
2011 год
Начало серийного производства
2001 год
2006 год
2019 год
2017 год
Всего выпущено**
195
256
10
11
Количество в национальных ВС
186
216
2 2
Количество в ВС других стран
нет
40
нет
нет
Статус программы
не производится
в производстве
в опытно-боевой эксплуатации
в опытном производстве
Текущий планируемый объем закупок для национальных ВС**
-
2443
12–60
40
Планируемый объем экспорта**
экспорт запрещен
400
-
-

Источники: Lockheed Martin, Пентагон, оценки автора

*Включая НИОКР.

**По состоянию на март 2018 года.

И понятно почему. Появление АФАР позволяет реализовать идею сетецентрической войны, когда участники боевых действий объединены в единую сеть, а, например, истребитель становится командным пунктом для наземных войск, сил ПВО и группы боевых самолетов. И здесь американцы продвинулись дальше, чем мы. Если в России модули РЛС делают на основе арсенида галлия, то в США - на основе нитрида галлия. Нитрид галлия сохраняет работоспособность при температурах до 200 °C, тогда как арсенид - при вдвое меньших. Соответственно и мощности получаются разные: почти 20 Вт на один канал против 7 Вт. Это дает возможность повысить потенциал сигналов и, как следствие, увеличить дальность действия радара или же уменьшить диаметр антенны. Если верить данным Lockheed Martin, то радары на F-22 и F-35 позволяют обнаруживать цели с ЭПР 1 кв. м в обычном режиме на дальности до 225 км и до 193 км в режиме LPI (низкой вероятности перехвата). А, скажем, крылатые ракеты с ЭПР 0,1 кв. м они смогут засечь на дальности 110–140 км. Учитывая, что на Су-57 установлена РЛС Н036 «Белка» с 1526 приемо-излучающими модулями, которые изготовлены на основе арсенида галлия, мощность нашего БРЭО, по идее, должна быть заметно меньше, чем у американских систем. Но на самом деле это не так. Все дело в том, что «Белка» состоит сразу из пяти антенн с АФАР, три из которых работают в Х-диапазоне, а еще две - в L-диапазоне. Более того, они вместе со средствами радиоэлектронной борьбы рассредоточены по всей поверхности истребителя и составляют так называемую умную обшивку Су-57. Именно она обеспечивает летчику обзор на 360° и позволяет на большом расстоянии обнаруживать малозаметные цели и выдавать команду на их уничтожение.

В условиях дальнего воздушного боя наш истребитель при прочих равных имеет значительно больше шансов успешно выполнить все противоракетные маневры и уйти от выпущенных по нему средств поражения

Но это еще не всё. Перед кабиной Су-57 установлены еще и оптико-локационные станции комплекса «Атолл». Они контролируют все воздушное пространство в оптическом диапазоне по всему периметру самолета и могут обнаруживать по тепловому излучению летательные аппараты на дальности несколько десятков километров и наводить на них ракеты «воздух - воздух», а также защищать сам самолет от атакующих ракет противника. Впрочем, ОЛС вполне эффективно может применяться и по наземным целям - они обеспечивают применение авиационных средств поражения с телевизионными или лазерными головками самонаведения. Есть на Су-57 и несколько датчиков обнаружения ракет в ультрафиолетовом диапазоне, а также системы постановки помех в инфракрасном диапазоне. В целом же с помощью «Белки» наш истребитель может одновременно сопровождать до 60 целей и до 16 из них атаковать. Это меньше, чем способности РЛС F-22 и F-35, которые сопровождают до 100 целей и могут атаковать до 20 одновременно. Но здесь мы имеем дело именно с возможностями радаров, а не самих самолетов. Так, F-22 имеет во внутренних отсеках максимум восемь ракет. То есть столько же, сколько и Су-57. А, например, внутренний боекомплект F-35 составляет всего шесть ракет «воздух - воздух». Так что 20 воздушных целей эти самолеты при всем желании уничтожить не смогут.

Таким образом, решающее значение в воздушном бою на средних дистанциях, скорее всего, будет иметь возможность раннего обнаружения целей. У нашего самолета она несколько лучше, чем у F-22, если брать в расчет крылатые ракеты и истребители четвертого поколения, и лишь на несколько километров уступает возможностям F-35 в части более раннего обнаружения истребителей пятого поколения. Но надо понимать, что все это лишь оценочные данные. Реальные показатели, судя по всему, не знают не только эксперты, но даже военные США и России. И это легко объяснимо. В Сирии F-22 избегают появляться на наших радарах, они крайне редко залетают в активную зону действия российских комплексов ПВО С-400. Поэтому точный радиоэлектронный профиль этих самолетов составить пока невозможно. Правда, генерал-лейтенант ВВС США Вералинн Джеймсон на днях заявила, что «небо над Ираком и Сирией стало для России настоящим кладезем информации о наших действиях». Однако это все же касалось в основном не технических характеристик американских самолетов, а тактики их применения ВВС США. Наконец, есть некоторые основания полагать, что НИИ приборостроения (НИИП) имени В. В. Тихомирова при создании более совершенных версий «Белки» все-таки перешел к использованию нитрида галлия. Во всяком случае, гендиректор НИИП Юрий Белый в интервью «Известиям» заявил, что его институт сумел оценить недостатки предшествующих разработок и начал использовать последние научные достижения, в том числе в части умной обшивки.

Появление АФАР позволяет реализовать идею сетецентрической войны, когда участники боевых действий объединены в единую сеть, а, например, истребитель становится командным пунктом для наземных войск, сил ПВО и группы боевых самолетов

«Характеристики радара подтверждены в основных режимах - при сканировании воздушного пространства и земной поверхности», - уточнил г-н Белый. Более того, Рязанский приборный завод уже выпустил первые образцы нового радара с АФАР. Если они действительно изготовлены на основе нитрида галлия, то возможности «Белки» по дальности обнаружения цели неминуемо возрастут. Но даже если до этого еще далеко, Су-57 и в нынешнем виде как минимум на равных может противостоять американским F-22 и F-35. У нашего истребителя хорошие шансы на победу в ближнем воздушном бою и на ничью - в дальнем.

5 декабря 2017 года в ЛИИ им. М.М. Громова совершил первый полет новейший российский истребитель пятого поколения Су-57 с двигателем 2-го этапа .

В Жуковском испытали первый российский истребитель пятого поколения Су-57, он же Т-50, с двигателем второго этапа. За штурвалом был Герой России, шеф-пилот КБ «Сухого» Сергей Богдан. Продолжительность полета составила 17 минут, он прошел штатно в соответствии с условиями полетного задания.

Из второго летного борта (б/н 052) сделали летающую лабораторию. На нем пока стоит только один новый двигатель. Впереди испытания на различных режимах полета, доводка и лечение детских болезней. В следующем году поднимут в воздух Су-57 с двумя.

В России начат выпуск авиационных радаров пятого поколения для Су-57>>

Как заявил министр промышленности и торговли России Денис Мантуров, это большой рывок для российского самолетостроения, специалисты которого показали, что способны создавать высокоинтеллектуальные передовые системы. У нового самолета уникальный планер, инновационная цифровая начинка и новейший двигатель. Именно отсутствие нового современного двигателя было одним из аргументов тех, кто отказывался называть истребитель Т-50 машиной пятого поколения.

Двигатель является полностью новым, а не модернизацией. У него новые вентилятор, «горячая» часть, система управления. По словам представителя «ОДК», в двигателе внедрено «много новшеств, которые в некоторых случаях не имеют и близкого аналога в мире». Сопло двигателя второго этапа ( «изделие 30») имеет зубчатую внешнюю кромку и гладкую ровную поверхность - это снижает заметность самолета для радаров при сохранении высокой тяговооруженности. С той же целью крыльчатки компрессора в новом двигателе сделаны из радиопоглощающего материала. Во время полета, в особенности при маневрах, горячий воздух из двигателя перемешивается с холодным атмосферным, снижая уязвимость Су-57 для ракет с тепловым наведением. Для пущего охлаждения поток забортного воздуха пропущен между внешней кромкой сопел и их внутренней поверхностью. Конструкторы F-22 для снижения инфракрасной заметности сделали сопла плоскими, что отрицательно сказалось на маневренности Raptor.

По понятным причинам детальной информации о конструктивных решениях, примененных в двигателе, нет. Однако предъявляемые к нему требования известны.

Во-первых, это определенный уровень энерговооруженности – возможность совершать длительные полеты на сверхзвуковой скорости без форсажа. Сейчас истребители ходят на крейсерской скорости (дозвуковой), а на сверхзвук переходят только на форсаже. Переход на сверхзвук без форсажа дает принципиально новые боевые возможности. По различным оценкам, двигатель второго этапа эффективнее, чем двигатель АЛ-41Ф1 (тип 117), на 20–25%.

Во-вторых, это повышенные удельные показатели, в частности, тяги, приходящейся на единицу массы двигателя.

В-третьих, повышенное требование к обеспечению малой заметности различного диапазона.

Лучшие истребители России >>

11 ноября 2016 года в Опытно-конструкторском бюро имени А. Люльки (Москва, филиал ПАО "УМПО") состоялся первый запуск стендового образца двигателя-демонстратора "изделие 30" - двигателя второго этапа для истребителя Т-50.

Одной из уникальных разработок российских инженеров для двигателя второго этапа являются композитные металлокерамические лопатки турбины. Они сделаны из особо жаропрочных сплавов и имеют крайне сложную конструкцию. Воссоздать такой элемент, просто увидев и скопировав двигатель, конечно, нельзя. Секрет не только в составе уникальных сплавов, который узнать несложно, но и в технологии литья. В советское время преподаватели авиационных вузов полушутя обещали студентам Ленинскую премию, если они придумают, как повысить термостойкость лопаток турбины на 100 градусов. От этого параметра напрямую зависит эффективность двигателя.

Известно, что из уникальных разработок кроме лопаток двигателя используется также плазменная форсажная камера (система зажигания), которая обеспечивает высокую надежность розжига пламени в форсажной камере на больших высотах. Иными словами, это позволяет осуществлять бескислородный запуск двигателя на больших высотах, что повышает выживаемость истребителя.

Также мотор будет иметь хорошие характеристики по газодинамической устойчивости. Это позволит самолету выполнять все без исключения маневры, включая фигуры высшего пилотажа.

КРЭТ завершил программу по импортозамещению украинских комплектующих >>

Двигатель второго этапа также получил высокую приемистость, что позволит, принимая оперативно решения о выполнении того или иного маневра, повышать тягу до требуемых значений. Наконец, для него будет использована полностью цифровая система управления, имеющая при этом высочайшую степень надежности и безотказности.

Новый двигатель откинет америк анский F-22 «Раптор» (Raptor - многоцелевой истребитель пятого поколения, разработанный компаниями Lockheed Martin, Boeing и General Dynamics с двигателем Pratt & Whitney F119* ) действительно далеко. Учитывая лучший планер и рост тяговооруженности (36 тонн в секунду против 32 у американца) показатели будут соответствующие - скорость 3 000 против 2 410, бесфорсажно 2 100 против 1 960, дальность 2 700 против 1 900, перегонная дальность 5 500 против 3 220. И это при дальности обнаружения 400 против 210, при ракетах дальностью 240 (проверено 180) против 100 (проверено 80). Однако есть и более серьезный момент - потребная ВПП у Су-57 350 метров, у F-22 915 м.

Известно, что Су-57 относится к классу тяжелых истребителей. Самолет может нести 10 ракет для воздушного боя и 10 ракет для ударов по наземным целям. При этом 9 типов ракет будут новыми, специально разработанными для самолета нов ого поколения. Также Су-57 оснащаются 30-милиметровыми авиационными пушками.

У самолета принципиально новый комплекс глубоко интегрированной авионики, обладающей высоким уровнем автоматизации управления и интеллектуальной поддержки экипажа. Это позволяет пилоту самолета концентрироваться на выполнении тактических задач.

Первый полет ПАК ФА состоялся 29 января 2010 года в Комсомольске-на-Амуре. С того времени в летных испытаниях участвовали девять самолетов с двигателями первого этапа.

В 2018 году Минобороны России планирует заключить контракт на поставку в войска первой партии истребителей пятого поколения Су-57. Они станут поступать на вооружение в 2019 году, пообещал заместитель министра обороны России Юрий Борисов.

МиГ-31БМ отрабатывают посадку с одним работающим двигателем >>

* Pratt & Whitney F119 - авиационный высокотемпературный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги, разработанный компанией Pratt & Whitney для истребителя 5-го поколения Lockheed Martin F-22 Raptor. Вариант - F119-PW-100. Самолет F-22 оснащен двумя турбореактивными двухконтурными двигателями с форсажными камерами (ТРДДФ) Pratt & Whitney F119-PW-100 с тягой 15876 кгс, и оснащенными управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги.

Данные двигатели имеют бесфорсажную тягу около 11 000 кгс и позволяют самолету совершать полет на сверхзвуковой скорости без использования форсажа, что является важным тактическим преимуществом. Сопла двигателей имеют плоскую форму, снижающую заметность самолета в инфракрасном диапазоне. В конструкции сопловых устройств применен радиопоглощающий материал на основе керамики, который снижает радиолокационную заметность самолета.