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

Киевский гамбит Вашингтона

Зачем США вооружают и тянут в НАТО Украину?

17 июня

Доктрина Терминатора

Вашингтон, похоже, решил поменять акценты в афганской политике. Разочаровавшись в талибах, Белый дом намерен сделать ставку на Кабул

7 июня

Секретный план Пентагона

Американские военные разработали тайный план, как ослабить зависимость США от китайских редкоземельных металлов

5 июня

«Охотник» готовится к взлету и экспозиции

Стало известно, что новейший российский тяжелый ударный беспилотник «Охотник» весной этого года впервые поднялся в воздух – совершил «подскок». А в этот понедельник стало известно, что уже летом аппарат покажут широкой публике на форуме «Армия-2019».

3 июня

NI: Америке следует уйти с Ближнего Востока и полностью сосредоточиться на Китае

Американские консерваторы призывают смириться с «китайской» реальностью и обеспечить Пентагон всеми необходимыми ресурсами для борьбы с Пекином.

31 мая

Американские стратеги разрабатывают способы дестабилизации России

США могут использовать большой набор экономических, идеологических и военных мер и стратегий для того, чтобы вызвать чрезмерное напряжение сил России и «разбалансировать» одного из своих главных противников.

29 мая

Косово – балканский узел на карте Европы

Более четверти века на Балканском полуострове не утихает огонь гражданской войны и межэтнических распрей, вылившихся в экономическую разруху и обоюдные территориальные претензии. За этот короткий промежуток карта Восточной Европы перекраивалась не единожды. Что же станет дальше, даже в самой краткосрочной перспективе с регионом предсказывать не возьмется даже самый авторитетный аналитик: новые вооруженные конфликты или политический кризис? Одно известно точно – пока Запад проводит активную политику в регионе спокойствия Балканам не ждать.

27 мая

Ультиматум для Анкары

У Турции две недели, чтобы отказаться от российских ракет С-400. Если же они продолжат упорствовать и не выполнят ультиматум Соединенных Штатов, то их будут ждать большие неприятности.

24 мая

Кто хочет войны в Персидском заливе?

На фоне миролюбивых заявлений в Персидском заливе собирается американская ударная группа и накаляется обстановка.

20 мая

У Афин появился шанс укрепить отношения с Вашингтоном

Греки хотят занять освободившееся из-за намерения Турции купить российские ракеты С-400 место главных друзей США в восточном Средиземноморье.

16 мая

Пентагон обвиняет Пекин в намерении построить сеть военных баз на всей планете

Главная цель «базовой» стратегии Поднебесной – защита мегапроекта «Один пояс, один путь», а в конечном итоге – усиление влияния Китая во всем мире и, в первую очередь, на Ближнем Востоке и в западной части Тихого океана.

15 мая

В Персидском заливе начались нападения на танкеры

Начинают, похоже, сбываться самые неприятные прогнозы развития событий в Персидском заливе. Эр-Рияд заявил в понедельник, 13 мая, что два аравийских танкера подверглись нападению недалеко от побережья Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ), неподалеку от самого восточного из семи эмиратов – Фуджейры и его одноименного главного города и порта.

14 мая

Вашингтон ведет дело к войне с Ираном

Несмотря на заявления президента Трампа о мирных намерениях США проводимая им политика в отношениях с Ираном делает ирано-американскую войну все более вероятной.

13 мая

Воины-североморцы приняли участие в торжественных мероприятиях, посвящённых Дню Великой Победы в городе-герое Мурманске

В параде Победы приняли участие более 830 военнослужащих Северного флота, ФСБ, МЧС, нахимовцев, юнармейцев и студентов, а также члены клуба военно-исторической реконструкции «Заполярный рубеж» и более 50 единиц исторической и современной военной и специальной техники.

9 мая

Парад Победы: история и современность

9 мая в Москве прошел парад в честь 74 годовщины Победы. В этом году в параде были задействованы более 13000 военнослужащих

9 мая
Угрозы

Киевский гамбит Вашингтона

Зачем США вооружают и тянут в НАТО Украину?

Техника

«Охотник» готовится к взлету и экспозиции

Стало известно, что новейший российский тяжелый ударный беспилотник «Охотник» весной этого года впервые поднялся в воздух – совершил «подскок». А в этот понедельник стало известно, что уже летом аппарат покажут широкой публике на форуме «Армия-2019».

За рубежом

Доктрина Терминатора

Вашингтон, похоже, решил поменять акценты в афганской политике. Разочаровавшись в талибах, Белый дом намерен сделать ставку на Кабул

Самое читаемое