Техника

Первенец «пятого поколения»: хотели, как лучше...

Истребители 5-го поколения – едва ли не самая обсуждаемая авиационная тема. Однако немногие знают (или помнят), как это всё начиналось, и что собой должно было представлять то, что позднее назвали «истребителями пятого поколения». Главным героем этой статьи будет F-22 («Раптор»). Именно он был «первопроходцем», и именно при его создании ярче всего проявились те проблемы, которые присущи машинам этого класса.

1 октября
Поделиться:
Первенец «пятого поколения»: хотели, как лучше...
Pixabay

Создание истребителя, способного в перспективе заменить F-15, американцы начали ещё в конце 1970-х годов. В 1981-м году ВВС отправили потенциальным разработчикам запрос на технические предложения. Заказчик хотел получить представление о том, каким промышленность видит истребитель нового поколения.

Следует отметить, что тогда речь не шла ни о бортовом электронном оборудовании, ни о вооружении (о них говорить начали позднее – и к этому мы ещё вернёмся). Обсуждалась только «платформа». И платформа эта обещала стать действительно новаторской. Программу ATF (Advanced Tactical Fighter – передовой тактический истребитель) «в обиходе» называли S4: Stealth (малозаметность), STOL (укороченные взлёт и посадка), Supercruise (крейсерская сверхзвуковая скорость) и Supersonic agility (маневренность на сверхзвуке).

Что же получилось в итоге из этих «четырёх S»? В общем, на удивление мало.

Укороченные взлёт и посадка (УВП) представлялись наиболее легко достижимым показателем. Короткий взлёт обеспечивала высокая тяговооружённость. С посадкой было несколько сложнее – её планировали получить за счёт реверса тяги. Именно это стало одной из причин, по которой появились т.н. «плоские» сопла (их ещё называют «двумерные» – 2D). Реализовать реверс «традиционными» способами на форсажном двигателе не так-то просто - до сих пор единственным тактическим самолётом, который умеет «тормозить двигателем», является истребитель Tornado, поднявшийся в воздух в середине семидесятых. «Плоское» сопло, по мысли американцев, позволило бы со сравнительно небольшими весовыми затратами объединить управление вектором тяги (УВТ) и реверс. Однако простота эта оказалась мнимой – реализовать «комплексное» сопло американским конструкторам так и не удалось. Возможно, причиной стали весовые ограничения (о весовых характеристиках F-22 мы ещё поговорим).

Официальных данных по длине сбалансированной взлетно-посадочной полосы для F-22 не приводится. Однако сомнительно, что самолёт удовлетворяет начальному требованию базирования на полосе длиной ~600 метров. На видео посадок «Раптора» хорошо видно, что после касания он долго бежит с поднятой носовой стойкой, снижая скорость за счёт аэродинамического торможения. И послепосадочный пробег его внушителен, что неудивительно для машины, не имеющей ни реверса, ни тормозного парашюта.

Не были реализованы и планы по созданию в рамках программы ATF самолёта, способного эффективно маневрировать на сверхзвуковых скоростях. Не вдаваясь в тонкости аэродинамики, можно сказать, что попытка выполнить манёвр на сверхзвуке порождает две проблемы. Во-первых, резко возрастает сопротивление, и тяги даже очень мощных двигателей недостаточно, чтобы сохранить скорость. Во-вторых, непредсказуемое изменение локальных местных скоростей в различных зонах крыла и фюзеляжа порождает сильную тряску, которая делает практически невозможным применение оружия. С этими проблемами конструкторам справиться не удалось, и упоминание о supersonic agility сейчас можно встретить разве что в старых документах по программе ATF.

Крейсерский сверхзвук в сочетании с маневренностью на сверхзвуке должны были обеспечить перспективному истребителю возможность ведения активного воздушного боя при числах Маха (число Маха (М) – отношение скорости объекта к скорости звука в данной среде) больше единицы. Когда проблемы с маневром поставили на этой задумке крест, сверхзвуковую крейсерскую скорость стали преподносить как средство повышения мобильности подразделений F-22 на театре военных действий. Действительно, с учётом того, что количество построенных «Рапторов» невелико, это выглядит логичным.

Вот только крейсерского сверхзвука на F-22 в действительности нет. По определению, крейсерская скорость – это та, на которой достигаются максимальная дальность или максимальная продолжительность полёта. То есть если бы F-22 действительно имел крейсерский сверхзвук, то его дальность полёта на сверхзвуковой скорости превышала бы аналогичную характеристику на дозвуке. В реальности же этого нет. Американцы ловко подменили понятие «крейсерский сверхзвук» на «бесфорсажный сверхзвук» – и на такую мелочь никто не обращает внимания.

Достижение сверхзвуковой скорости без форсажа на F-22 было достигнуто по методу, описанному в старой американской шутке: «Аэродинамику придумали те, кто не умеет делать мощные двигатели». Бесфорсажная тяговооружённость F-22 превышает тяговооружённость на форсаже МиГ-25. Однако если российский перехватчик разгоняется до скорости, соответствующей М=2,83, то американский истребитель без включения форсажных камер способен достичь скорости не более 1,82 скоростей звука.

Фактически из «четырёх S» конструкторам фирмы «Локхид» удалось реализовать только одну – stealth. Да и здесь всё не так просто и однозначно. Первоначально эта технология создавалась под девизом «Нас можно увидеть – но нельзя сбить». Действительно, малые величины ЭПР (эффективной поверхности рассеяния, именно она определяет заметность самолёта) можно получить только в небольшом диапазоне. В данном случае это длина волны около трёх сантиметров, которую «традиционно» имеют бортовые РЛС истребителей. Радиолокаторы систем ПВО и самолётов дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО), работающие в дециметровых и метровых диапазонах длин волн, видят F-22 хорошо. До недавнего времени такие РЛС нельзя было использовать для наведения ракет – им не хватало точности, поскольку она зависит от длины волны. Однако современные методы математической обработки радиолокационного сигнала и высокая производительность вычислительных систем позволяют решить эту задачу. Так что для систем ПВО «Раптор» если не уже уязвим, то скоро потеряет неуязвимость. А при наличии систем телекодовой связи, позволяющей передавать на борт истребителя информацию от наземных РЛС или от ДРЛО, возможно и наведение бортовых ракет.

Что касается бортовых РЛС, то следует помнить, что дальность обнаружения прямо пропорциональна четвёртой степени ЭПР. То есть если ЭПР уменьшить в сто раз, то дальность обнаружения упадёт лишь немногим более, чем в три раза. А дальности современных ракет «воздух-воздух» вовсе не таковы, чтобы при этом противник мог представлять угрозу, но при этом был неуязвим.

Теперь, как и обещано, о весовых характеристиках F-22. Изначально в техзадании говорилось, что он не должен быть тяжелее F-15C, то есть нормальный взлётный вес «Раптора» не мог превышать 23 тонны (50 тыс. фунтов). Первым о невозможности сохранения столь малого веса публично высказался полковник Пикирилло, который был куратором программы ATF от Пентагона. За что и был снят с должности. Фирма «Локхид» и ВВС США очень долго не публиковали данные о весе самолёта. Когда же цифры, наконец, появились, подтвердилось, что в авиации чудес не бывает. Нормальный взлётный вес «Раптора» превысил 29 тонн.

Это, впрочем, неудивительно. Поскольку достичь заявленных лётно-технических показателей разработчикам не удалось, ставка была сделана на превосходство по части электроники. В результате, несмотря на прогресс элементной базы, блочная масса бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) F-22, превысила аналогичный показатель F-15C в полтора раза. А электронику еще нужно обеспечивать электропитанием и охлаждением – в итоге все эти системы вместе заставляют существенно прибавить в весе и планер, и двигатели.

Не удалось разработчикам добиться и заявленных экономических показателей. Цена одного самолёта даже без учёта затрат на НИОКР превысила $140 млн, а с их учётом и вовсе «зашкалила», по оценкам, $400 млн. Впрочем, здесь сыграла роль и небольшая серия – всего 187 машин. Однако она, в свою очередь, была ограничена из-за запредельной стоимости машины.

Обещания по части уровня затрат на техническое обслуживание тоже выполнить не удалось. Конструкторы фирмы «Локхид» говорили, что она будет ниже, чем у F-15C. Однако в реальности лётный час F-22 обходится в полтора раза дороже, чем у старого доброго «Игла». Здесь неприятный сюрприз преподнесло радиопоглощающее покрытие, которое вносит серьёзный вклад в уменьшение ЭПР. Оно оказалось не слишком стойким к воздействию погодных факторов, вибрации и аэродинамических нагрузок. В результате ВВС вынуждены тратить средства на поддержание этого покрытия в работоспособном состоянии.

Как видим, в конечном итоге Пентагон получил F-22 вовсе не в том виде, который прогнозировался на старте программы ATF. И, как показала практика, в той или иной степени проблемы, проявившиеся у «Раптора», присущи всем самолётам пятого поколения.

Например, «Боинг» не так давно объявил о близком начале поставок в авиацию флота США истребителя «Супер Хорнет» (F-18E/F) в версии Blok III. Старт установочного производства этого самолёта планируется на 2020-й год. Казалось бы, причём здесь «пятое поколение»?

Однако можно вспомнить, что F-18E/F создавался для поддержания численности парка палубной авиации до реализации программы А-Х / A/F-X, в рамках которой американский флот создавал свой «стелс» с плановым поступлением на вооружение в 2008-м году. Но программа А-Х приказала долго жить (как и разработка палубного ударного самолёта A-12 до неё). Произошло это потому, что было принято решение об использовании еще одного представителя «пятого поколения», F-35, в качестве «трехвидового» – в версиях для ВВС, флота и Корпуса морской пехоты. F-18E/F был временным решением, однако задержка с началом поставок F-35 продлила ему жизнь.

Ранее плановый период эксплуатации «Супер Хорнетов» ограничивался 2030-м годом (примечательно, что до этого же времени американские морпехи продлил срок эксплуатации своих AV-8, на смену которым должен прийти F-35B). Однако теперь, по словам руководства фирмы «Боинг», этот период продлён до 2040-х годы и далее. В переводе на русский язык это означает, что программа поставок F-35 в очередной раз «сдвинулась вправо». И произошло это из-за большого количества проблем. Разработчики не успевали справиться с одной, как появлялась другая.

Что касается боевой эффективности истребителей пятого поколения, то её оценивать трудно. Американцы не допускают F-22 к решению боевых задач. То, что он делает «в окрестностях» Сирии – не более, чем эскортирование транспортных самолётов вдалеке от районов активных действий. Видимо, в Пентагоне здраво оценивают риск потери машины ценой в сто сорок миллионов долларов в результате действий арабских экстремистов, не обладающих мало-мальски серьёзной ПВО и не имеющих авиации вообще. Это вызовет такой скандал, что мало не покажется никому.

Известная аналитическая корпорация RAND в своём сценарии «войны за Тайвань» предсказала поражение группировки американских ВВС, несмотря на наличие в её рядах F-22. Получается, что «Раптор» не нужен в локальных конфликтах, а именно они в обозримом будущем представляются наиболее вероятным, если не единственным типом боевых действий. И в «большой войне» (теперь, в отличие от прошлого века, она видится как война между США и Китаем, а не как война США с СССР) новейший американский истребитель не способен обеспечить господство в воздухе, хотя для этого он и создавался.

Не может не возникнуть вопрос: а зачем он вообще нужен?

Читайте по теме
Новости

В Америке уважают и опасаются С-400

Американская пресса дала ЗРС С-400 «Триумф» высокую оценку и подчеркнула, что с российскими ракетами шутки плохи.

23 октябрь
Новости

Министерство обороны РФ готово преодолеть важный рубеж

В оставшееся до конца года время намечено довести долю современных вооружений в ЦВО, ВВО и ЮВО до 50%.

11 октябрь
Новости

США изучают возможности С-300

Сейчас они попытались проверить их на Украине.

11 октябрь
 / Главное

75 лет битве за Варшаву: город освобожден, память – под ударом

Нынешний 2020 год – особенный. Это год 75-й годовщины со дня Победы советского народа в Великой Отечественной войне. Одновременно мы вспоминаем о грандиозных битвах последнего года войны на победоносном пути Красной Армии к Берлину.

17 января

Ливия: прогресс есть, но соглашение не подписано

Переговоры в Москве сдвинули процесс урегулирования ливийского кризиса с мертвой точки и подготовили базу для международной конференции по Ливии, которая откроется в воскресенье в Берлине.

15 января

Поверить на слово: к чему приведут ливийские переговоры в Москве

Встреча министров иностранных дел и обороны России Турции, с противоборствующими ливийскими сторонами, длилась шесть часов.

14 января

НАТО планирует расширить присутствие в Черноморском регионе

Североатлантический альянс считает Черное море стратегическим регионом и будет усиливать в нем свое присутствие.

13 января

Пентагон намерен сократить численность американских войск в Африке

Вывод части американского контингента с Черного континента является первым шагом в программе глобальной передислокации ВС США.

10 января

Спланированный блеф или меры предосторожности: войска НАТО стали выходить из Ирака

Германия, Словакия и Канада выводят своих военных из Ирака по соображениям безопасности.

8 января

Конгресс США хочет помешать Турции и России при помощи средиземноморских союзников

В борьбе с попытками Москвы и Анкары укрепиться в Средиземноморском регионе американские законодатели пытаются опереться на союзников: Израиль, Грецию и Кипр

8 января

Военные моряки встретили Рождество в Главном морском соборе в Кронштадте

Более двух тысяч военнослужащих ЗВО и Ленинградской военно-морской базы отметили праздник Рождества в Кронштадтском морском соборе.

7 января

Освобождение Европы от фашизма: цена свободы

Все чаще официальные органы Евросоюза, отдельные европейские страны, с одобрения своих покровителей из США, принимают документы, в которых не только подвергают сомнению освободительную миссию Красной Армии в Европе в годы Второй мировой войны, но и приравнивают СССР к гитлеровской Германии.

7 января

Станет ли Ирак новым «узлом» ближневосточного конфликта?

Американское посольство США в Багдаде подверглось обстрелу, а парламент Ирака выступил за вывод иностранных войск из страны.

6 января

Ближний Восток на пороге новой войны. Зачем США убили второго по влиянию человека в Иране?

США ликвидировали главу элитного военного подразделения «Аль-Кудс» в составе КСИР генерала Касема Сулеймани.

4 января

Турецкому вторжению быть: парламент Анкары одобрил введение войск в Ливию

Мандат на отправку военной помощи Ливии был одобрен парламентариями 2 января большинством голосов: 323 против 184.

3 января

Польские амбиции: зачем Варшава стремится руководить элитным подразделением НАТО?

С нового 2020 года Польша приняла командование Силами сверхбыстрого реагирования НАТО (Very High Readiness Joint Task Force - VJTF).

2 января

Какой новогодний «подарок» подложит НАТО под ливийскую ёлку?

Североатлантический альянс предлагает ввести бесполетную зону над территорией Ливии. Реализовать данную идею, в канун Нового года, предложил премьер-министр Италии Джузеппе Конте.

31 декабря

США разрабатывают тактику информационной войны против России

Киберкомандование Вооруженных сил США готовит план ведения информационной войны на случай вмешательства Москвы во внутренние дела государства.

30 декабря
Армия

Военные моряки встретили Рождество в Главном морском соборе в Кронштадте

Более двух тысяч военнослужащих ЗВО и Ленинградской военно-морской базы отметили праздник Рождества в Кронштадтском морском соборе.

Угрозы

Ближний Восток на пороге новой войны. Зачем США убили второго по влиянию человека в Иране?

США ликвидировали главу элитного военного подразделения «Аль-Кудс» в составе КСИР генерала Касема Сулеймани.

За рубежом

Турецкому вторжению быть: парламент Анкары одобрил введение войск в Ливию

Мандат на отправку военной помощи Ливии был одобрен парламентариями 2 января большинством голосов: 323 против 184.

Самое читаемое