Военно-воздушные силы давно стали основой вооруженных сил любой армии. Самолеты становятся не просто средством доставки бомб и ракет в стан врага, современная авиация это многофункциональные боевые комплексы с крыльями. Новейшие истребители Ф-22 и Ф-35, а атк же их модификации, уже поставлены на вооружение армии США, и здесь имеется ввиду «армия» как сухопутные войска. Это означает что пехота теперь на ровне с танками и БМП имеют в своем составе истребители. Это подчеркивает роль авиации в современной войне. Подобное смещение в сторону многофункциональности сделали возможным новые разработки в области самолетостроения и изменению принципов войны. Современный истребитель может вести бой не приближаясь к цели ближе чем на 400км, запустить ракеты по 30и целям и в ту же секунду развернуться и лететь на базу. Случай конечно частный, но он описывает картину более чем. Не совсем то что мы привыкли видеть в голливудских блокбастерах в которых, на сколько бы далеко вы не смотрели в будущее, истребители в воздухе и в космосе ведут классические «дог файты» времен Великой Отечественной. Некоторое время назад пару новостных сайтов пестрили новостями о том что в симуляции боя «сушки» и Ф-22, отечественная машина вышла победителем за счет превосходства в маневренности, само собой речь здесь шла о превосходстве в ближнем бою. Все статьи отмечали что в дальнем бою «Раптор» превосходит Су-35 за счет более совершенного вооружения и систем наведения. Что и отличает 4++ и 5 поколения.
На данный момент ВВС России имеют на вооружении боевые самолеты так называемого 4++ поколения, те самые Су-35. Это продукт глубокой модернизации имеющихся еще с 80ых Су-27, Миг-29, в скором времени планируется начать схожую модернизацию Ту-160. 4++ означает максимально близко к пятому поколению, в целом современная «сушка» отличается от ПАК ФА отсутствием «стелса» и АФАР. Тем не менее возможности для модернизации этой конструкции в принципе исчерпаны, поэтому вопрос создания нового поколения истребителей стоит уже давно.
Пятое поколение
Пятое поколение истребителей. Этот термин мы часто слышим в новостях о современном вооружении и на авиационных салонах. Что же это такое? «Поколение» это в общих чертах список требований которые предъявляет современная военная доктрина к боевой машине. Машина 5 поколения должна быть малозаметной, обладать сверхзвуковой крейсерской скоростью, продвинутыми системы обнаружения целей и средствами электронной борьбы, но самое главное это многофункциональность. Не зря проекты носят слово «комплекс» в название. Возможность одинаково хорошо вести бой в воздухе и поражать наземные цели во многом определяет облик пятого поколения. Именно такие задачи были поставленны перед будущими конструкторами нового символа отечественной авиации.
Разработка нового поколения началась в СССР и США почти одновременно, еще в 80ых, а в Штатах в 90ых уже выбрали прототип. Из за известных на весь мир событий Советская программа оказалась в стагнации на долгие годы, этим обусловлено отставание в наши дни. Как известно истребитель 5 поколения Ф-22 «Раптор» и Ф-35 «Лайтнинг» уже стоят на вооружении у США и ряда других стран. Что примечательно «Рапторы» пока что не поставляют даже союзникам, обладая заметными преимуществами перед «Лайтнгами», экслюзивное наличие «Рапторов» в армии США делает их ВВС самыми продвинутыми в мире.
Наш ответ «Рапторам» все еще готовится, сроки неоднократно переносились, с 2016 на 2017-2018, теперь это 2020 год, но эксперты говорят что возможен еще один перенос, хотя и отмечают что новый российский истребитель с каждым днем все больше обретает форму продукта готового к серийному производству.
Су-47 «Беркут»
В России у пятого поколения достаточно многострадальная история. Как известно ПАК ФА, он же Т-50, а с совсем недавних пор Су-57, не первая попытка получить на вооружение сверхсовременный многоцелевой истребитель. Одной из таких попыток был Су-47, он же «Беркут». Испытание нового самолета с обратной стреловидностью крыла прошло еще в 90ых. Машина очень запоминающаяся и долгое время была на виду и на слуху. «Обратные» крылья отчасти сыграли с ним злую шутку. Подобная конструкция выводила самолет на новый уровень маневренности, однако для решения всех проблем подобной конструкции сил так и не нашлось, ни в России, ни в Штатах, где в 80ые годы был проект Х-29, истребителя со схожей стреловидностью крыла. Так же данный прототип не отвечал всем требованиям пятого поколения, например сверхзвук он мог преодолевать только на форсаже.
Был построен всего один истребитель и сейчас он используется только как опытный образец. Возможно Су-47 станет последней попыткой создать летательный аппарат с обратной стреловидностью крыла.
Су-57 (ПАК ФА)
ПАК ФА (Перспективный Авиационный Комплекс Фронтовой Авиации) - новый российский самолет. Стал первой удачной попыткой воплотить в жизнь пятое поколение летательных аппаратов. На данный момент в общем доступе достаточно мало информации о его характеристиках. Из очевидного он обладает всеми характеристиками пятого поколения, а именно сверхзвуковой крейсерской скоростью, «стелс» технологиями, активной фазированной антенной решеткой (АФАР) и так далее. Внешне он похож на Ф-22 «Раптор». И сейчас все кому не лень уже начинают сопоставлять эти машины, не мудрено, ведь Су-57 станет главным «протагонистом» в борьбе с «Рапторами» и «Лайтнингами». Стоит отметить что в новых реалиях особое место будет занимать и усовершенствование ракет, как уже было сказано, вступление в бой происходит на гигантских расстояниях, поэтому то на сколько истребитель будет маневренным и как хорошо он себя чувствует в ближнем бою, это дело десятое.
В России «стрелами» для новейшей авиационной техники является ракета Р-73 и ее модификации, по праву носящей славу грозного оружия. Но конструкторы по доброй русской традиции «на всякий случай» предусмотрели установку 30-мм авиапушки на Су-57.
В разработке
Еще один переход в «пятерку» запланирован и для другого 4++ самолета - Миг-35. Уже были показаны наброски «лица» будущего перехватчика, но пока не ясно будет ли в нем нужда или же с его функциями будет справляться Су-57. Мало того, что бы лёгкий истребитель соответствовал всем требованиям нового поколения нужно разработать принципиально новый двигатель и решить проблему с установкой «стелс». Которая невозможна для машин подобного класса в современных реалиях. Как и говорилось ранее, пятое поколение предполагает многофункциональность, которой по идее должен обладать Су-57, поэтому какие задачи будут возлагаться на Миг до сих пор не ясно.
Еще одной перспективной машиной для сил авиации РФ является ПАК ДА, разрабатываемый в стенах конструкторского бюро «Туполев». Из аббревиатуры понятно что речь идет о дальней авиации. По плану в 2025 - первый полет, но учитывая тягу к переносу сроков выпуска чего угодно, сразу можно накинуть пару тройку, а то и пяток лет. Поэтому скорее всего мы не скоро увидим как новый «туполев» взлетает в небо, очевидно дальняя авиация будет обходиться Ту-160 и в ближайшем будущем его модификацией.
Шестое поколение
В интернетах нет нет, да проскакивает желтая статейка о шестом поколении истребителей. Что вот уже полным ходом где-то ведется разработка. Это конечно не так, ведь напомним, новейшее пятое поколение стоит на вооружении только у США. Поэтому говорить о «разработке полным ходом» пока рано. Тут бы с пятым закончить. Что же до спекуляций о том как будет выглядеть оружие будущего, то здесь есть почва для дискуссии. Какими же будут самолеты нового поколения?
От шестого поколения стоит ожидать что увеличатся все стандартные характеристики. Скорость, маневренность. Скорее всего уменьшится вес, благодаря новым материалам будущего, электроника выйдет на новый уровень. В ближайшие десятилетия возможно стоит ожидать прорывов в создании квантовых компьютеров, это позволит перейти на невиданный уровень скорости вычислений, что в свою очередь позволит серьезно модернизировать современный ИИ самолета, который в будущем возможно по праву будет носить имя «второй пилот». Предположительно произойдет полный отказ от вертикального оперения, которое абсолютно бесполезно уже в современных реалиях, так как истребители работают в основном на предельном и запредельном углах атаки. Отсюда могут вытекать интересные формы планера, возможно снова попытка изменить стреловидность крыла.
Самый главный вопрос который будут решать конструкторы будущего - а нужен ли вообще пилот? То есть будет ли истребитель управляться ИИ или пилотом, а если пилотом то будет ли пилот управлять самолетом дистанционно или же всё же по старинке из кабины. Вообразите самолет без пилота. Это огромное «облегчение» для машины, ведь помимо веса самого пилота и его экипировки, приличную нагрузку создаёт кресло пилота, которое должно спасать жизнь, что делает его сложно машиной, напичканной электроникой и механизмами для катапультации пилота. Не говоря уже об изменении дизайна планера, в котором не надо выделять огромное пространство для человека и ломать голову над эргономичным дизайном кабины для облегчения управления машиной в воздухе. Отсутствие пилота ведет к тому что больше не надо заботиться о перегрузках, а значит машину можно будет разгонять до любой скорости которую потянет конструкция, то же самое и о маневрах в небе. Так же это позволит облегчить курс подготовки пилотов. И речь идет не только о снижении требований к здоровью пилота. Сейчас пилот это самое ценное что есть в истребители. На подготовку тратится колоссальное количеств времени и ресурсов, потеря пилота невосполнима. Если же пилот будет управлять истребителем из комфортного кресла глубоко в бункере на военной базе, то это изменит облик войны не меньше чем «пересадка» с лошадей на танки и БМП.
Перспектива полного отказа от пилота все же выглядит как задача для более далекого будущего. О последствиях использования ИИ предупреждают ученые и сама философско-этическая составляющая замены человека роботом в войне все еще изучается. Вычислительных мощностей для создания полноценной замены пилоту все же пока мы не имеем, но в ближайшие десятилетия возможна технологическая революция в этой области. С другой стороны чутье и воинская смекалка пилота не смогут быть воссозданы нулями и единицами. Пока все это гипотезы, поэтому облик современной авиации и военно-воздушных сил ближайшего будущего все же будет иметь человеческое лицо.
в Избранное в Избранном из Избранного 0
Великолепная статья из журнала «Популярная механика» №11 за 2009 год. Автор Александр Пачков. Кой какие фотографии я добавлял сам. Далее текст автора.
До показа широкой публике долгожданного российского истребителя пятого поколения остались считанные месяцы. Но ждать уже невмоготу, и «Популярная механика» решила собрать вместе все, что на момент выпуска журнала известно про этот самолет, а также пофантазировать на тему его внешнего вида
Четких критериев пятого поколения, конечно, нет, но считается, что такие самолеты должны иметь малую радиолокационную заметность и сверхзвуковую крейсерскую скорость; вести всеракурсный обстрел целей в ближнем воздушном бою, а также вести многоканальную ракетную стрельбу в ходе боя на большой дальности; нести автоматизированные системы управления тактическими задачами, постановки помех, борьбы с ними и т.п. Несмотря на нечеткость критериев, один такой самолет, американский F-22, уже стоит на вооружении США, исуществует вероятность, что к моменту серийного выпуска российского истребителя пятого поколения его производство вообще уже будет прекращено.
Ровесник перестройки.
В1981 году истребительные конструкторские бюро Советского Союза приступили к полномасштабным работам над перспективным многофункциональным истребителем 1990-х годов. По сути, программа И-90 предусматривала создание в первую очередь дальнего перехватчика, способного заменить как Су-27, так и МиГ-31 одним проектом. Естественно, новый истребитель должен был быть адекватен разрабатываемому в то же время американскому "перспективному тактическому истребителю" АТП.
Среди основных требований к новой машине, согласно книге "Авиация ПВО России", значились: перехват при обеспечении высоких значений сверхзвуковых рубежей; ведение успешного воздушного боя, в том числе в групповых действиях и при сложной радиотехнической обстановке; нанесение ударов по наземным целям, то есть выполнение задач перехватчика, истребителя и ударного самолета.
Проект КБ Микояна носил название МиГ 1.44, и самолет должен был подняться в воздух в 1991-1992 годах, с последующим запуском в производство с середины 1990-х. Но далее двух полетов дела не продвинулись.
Немного удачнее сложилась судьба у второго претендента на роль основного истребителя-перехватчика 1990-х годов -Су-47. Совершив первый полет в 1997 году, машина и сегодня "в строю", на ее счету более 300 полетов. Существует довольно много споров, что же это был за самолет, который так активно показывали на разных авиашоу. Одна из версий гласит, что это было никакое не пятое поколение, а перспективный палубный ударный истребитель Су-27КМ. Тем не менее ни у кого нет сомнения в том, что многие решения по истребителю пятого поколения КБ Сухого обкатывало именно на этом самолете, а также в том, что реальное "пятое поколение" не будет иметь крыло обратной стреловидности.
Вторая попытка
Второй раз техническое задание на новый истребитель было выдано уже в 1998 году. Оно не претерпело существенных изменений со времен МФИ. Однако идеология машины в новых условиях сложилась только спустя два-три года. Известно, что хедлайнер программы, ОКБ Сухого, успел за этот срок разработать несколько "бумажных проектов": Су-47 с менее рискованным треугольным крылом, некий "Ушастик" о котором ходят легенды как о провале фирмы, и наконец, "Средний фронтовой истребитель" (СФИ), приведший фирму к окончательной победе в конкурсе.
Если в свое время МФИ от фирмы МиГ за счет высоких летных данных должен был превзойти более тяжелый МиГ-31, то СФИ, согласно расчетам, обещал сделать то же самое уже а классе где-то между МиГ-29 и Су-27.
ОКБ МиГ боролось до последнего, выставив на конкурс проект дальнейшего развития линейки МиГ-29 - бесхвостку с индексом И-2000. Если нормальный взлетный вес микояновского истребителя составлял 19 т, то машина Сухого была на 4 т тяжелее. Легкая машина претендовала на замену МиГ-29 и Су-27, но до дальнего перехватчика ей было не дотянуться.
В 2002 году КБ Сухого одержало окончательную победу, и тут же из тактико-техничекого задания исчез вариант с укороченным взлетом и вертикальной посадкой, а максимальный взлетный вес нового истребителя возрос до 35 т. Аббревиатура СФИ канула в Лету, превратившись к 200ч году в Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации [ПАК ФА], который предназначался для замены полновесного "основного истребителя" Су-27 и противостояния Р-22.
Индийский след.
В это время к проекту стало присматриваться руководство индийских ВВС - основного заказчика самолетов семейства Су-27, но после посещения РСК МиГ индусы начали склоняться к финансированию этого КБ. Микояновцы занимались как минимум тремя истребителями в разных весовых категориях: полностью переработанным дальнейшим развитием МФИ 142, двухмоторным истребителем класса МиГ-29 - И-2000 и легким одномоторным истребителем в классе американского F-16. Два последних и приглянулись главе индийского Минобороны Пранабу Мукерджи, заявившему, что финансировать разработку самолета ПАК ФА КБ Сухого Индия не собирается. "Наши ВВС и производственные предприятия в этой сфере хотели бы участвовать во всех этапах создания истребителя пятого поколения - начиная от выработки концепции и проектирования, исследования и разработки до совместного производства, включая наше финансовое участие. Индия нуждается в самолете более легком, чем разрабатываемый "Сухим" и, скорее всего, однодвигательном".
Одновременно с исчезновением призрачной надежды на индийские деньги понижались требования к новому самолету. Так, главком ВВС Владимир Михайлов снизил на 0,15 М крейсерскую скорость: "К примеру, задана характеристика 2,15 М, чтобы самолет летал с такой скоростью, однако это число - 0,15- влечет за собой необходимость усиления киля и увеличение веса самолета" По его словам, анализ эксплуатации самолетов типа Су-27 и МиГ-31 показывает, что хотя они и способны ходить примерно на таких скоростях, но редко на них выходят.
Почти одновременно с этим заявлением американцы сообщили о достижении рубежа М=2,42 (2600 км/ч) на истребителе F-22 Raptor. Сама по себе такая скорость не является чем-то необычным для современного истребителя, Су-27 летает на скоростях М=2,35 (2500 км/ч), а МиГ-31 вообще со скоростью пули - М=2,83 С3000 км/ч); удивительно здесь то, что у "Раптора" нерегулируемый, в привычном понимании этого слова, воздухозаборник. Максимальная скорость таких машин ранее не превышала М=2,1 . На МАКС-2009 разработчик этой системы
ОАО "НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова" представил опытный образец именно этой антенны.
В прошлом году первый образец станции был передан на комплексный испытательный стенд, завершается постройка второго комплекта. К середине 2010 года должен быть готов третий образец для летных испытаний на борту летающей лаборатории. По неподтвержденным данным, антенна состоит из 1526 приемо-передающих модулей общей мощностью более 18 кВт. Дальность обнаружения целей с высокой эффективной площадью рассеивания, типа самолета дальнего радиолокационного дозора, не менее 400 км. Ожидается, что станция будет сопровождать 60 и одновременно обстреливать до 16 целей. Кроме этого, на борту нового перехватчика будут установлены антенны в отклоняемых носках крыла и, возможно, станция заднего обзора. Для самообороны будет использоваться оптическая система кругового обзора, что в комплексе с ракетами обратного старта легко позволяет превратить атакующий самолет противника из "кошки" в "мышку".
Чем стрелять
Нормальная боевая нагрузка Т-50 (до 12 ракет класса "воздух-воздух") будет размещаться во внутренних отсеках. Предположительно ПАК ФА имеет два "глубоких" отсека для ракет средней и большой дальности массой до 700 кг и два небольших отсека для ракет малой дальности. Для сравнения, размер отсеков "Раптора" позволяет разместить там не более восьми ракет малой и средней дальности.
Согласно заявлению разработчика, ОАО "Гос МКБ "Вымпел" им. И.И. Торопова" для ПАК ФА готовится несколько образцов перспективного оружия. Высококонтрастные цели могут быть не только обнаружены на дальности до 400 км, но и уничтожены управляемой ракетой большой дальности "изд. 810". Эта ракета - прямой наследник "главного калибра" перехватчика МиГ-31, ракеты Р-33.
На расстоянии от 250 км в работу вступит перспективное развитие УР средней дальности Р-77-"изд. 180-ПД" с силовой установкой на базе прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Вариант этой ракеты меньшей дальности - "изд. 180" с твердотопливным двигателем - имеет дальность от ПО до 140 км. В отличие от ракет прошлых поколений, ее новая головка самонаведения будет иметь активно-пассивный режим работы, что позволит наводить УР на источник помех и излучающие РЛС самолетов.
На ближнем рубеже обороны противника встретит ракета малой дальности К-МД С изд. 300"}. Она оснащена матричной тепловой головкой самонаведения с возможностью распознавания образа и повышенной вдвое дальностью захвата. Силовая установка ракеты оснащена устройством газодинамического управления, что позволяет не только настигнуть высокоманевренный истребитель, но даже сбить подлетающую управляемую ракету.
В отсеках ПАК ФА также может быть размещено оружие класса "воздух-поверхность" - к примеру, новая противорадиолокационная ракета Х-58УШКЭ со складным оперением, противокорабельная ракета типа Х-35 или бомбы калибра до 500 кг.
Для подвески всей номенклатуры изделий в отсеках перехватчика разрабатываются два унифицированных внутрифюзеляжных катапультных устройства: УВКУ-50Л для ракет массой не более 300 кг и УВКУ-50У - до 700 кг. Общий вес нагрузки во внутренних отсеках - более 2 т, максимальная нагрузка, когда не требуется скрытый режим полета, не менее б т. В качестве оружия ближнего боя применяется длинноствольный вариант хорошо себя зарекомендовавшей пушки ГШ-30 боезапасом 150-200 выстрелов.
Где строить
Головное предприятие по программе ПАК ФА-авиационный завод в Комсомольске-на-Амуре. С 2007 года параллельно велась постройка четырех образцов нового самолета, один из которых уже готовится к первому полету в Жуковском. Предполагалось также участие в программе Новосибирского авиапредприятия, но после "застоя" 1990-х оно с трудом осваивает серийный выпуск так нужного стране фронтового бомбардировщика Су-34, поэтому рассчитывать на него пока не следует.
По плану должно быть изготовлено не менее 430 ПАК ФА. По сравнению со 183 "Рапторами", закупленными самым богатым в мире Минобороны США, цифра выглядит излишне оптимистично, особенно на фоне стремительного роста цен отечественного ВПК. К примеру, если МиГ-29 образца 1982 года стоил 3,7 млн рублей, продавался за рубеж по цене $18-22 млн, то сегодня обновленный корабельный вариант этой машины МиГ-29К/КУБ, но уже с АФАР, предлагается Индии за $70 млн.
Вероятно, цена новой машины будет стартовать с $80 млн. Если учесть, что сейчас происходит еще и сокращение численности ВВС и ПВО, то можно предположить, что в наши части поступит не более 240 перехватчиков. Следует отметить, что заменить они должны 339 самолетов Су-27 и 300- МиГ-31.
Радует, что истребителями пятого поколения обладают пока только ВВС США. Более того, самый молодой F-22 в 2015 году, когда начнется серийный выпуск ПАК ФА, отпразднует свою первую пятилетку, а самый старый - совершеннолетие. Наберет темп серийное производство "легкого истребителя" F-35, но его назвать конкурентом Т-50 можно только с натяжкой.
Китайские невидимки
К большому прыжку в пятое поколение готовится Китай. Успешное освоение производства J-11 - версии Су-27 - и его модернизация выводят китайских товарищей в разряд серьезной авиационной державы, сегодня они пытаются замахнуться и на пятое поколение. Насколько реальны эти планы и будет ли этот (или эти) истребитель полноценным "стелсом" - покажет время. Тем не менее, успехи Поднебесной налицо, уже совершил первый полет легкий истребитель J-10 с элементами малой заметности и появились первые рисунки "основного китайского истребителя" класса ПАК ФА и "Раптора".
Истребители пятого поколения.
Обзорная статья.Признаки 5-го поколения
Малая заметность в радиолокационном диапазоне - специально подобранные аэродинамические профили крыла, форма плоскостей и фюзеляжа (не всегда выгодные с точки зрения аэродинамики). Отсутствие больших вертикальных поверхностей. Смещенные относительно воздухозаборников двигатели - для того, чтобы спереди не были видны лопатки компрессора. Специальные покрытия фонаря кабины и поверхностей. Малая заметность в инфракрасном диапазоне. Размещение оружия внутри фюзеляжа.
Мощные средства обнаружения противника и слежения за ним - радар с фазированной решеткой, длинноволновый радар, оптический или тепловой пеленгатор.
Сверхманевренность - способность совершать маневры на закритических углах атаки. Позволяет заходит в хвост в ближнем воздушном бою и уходить от ракет в дальнем. Аэродинамическая сверхманевренность, управление вектором тяги.
Интегрированный борт (включая автоматический обмен информацией с землей и другими аппаратами).
Крейсерский сверхзвук - мощный двигатель, хорошая аэродинамика. Размещение оружия внутри фюзеляжа.
Часто эти требования противоречат друг другу.
Некоторые из них по отдельности появились на самолетах 4-го поколения.
Поколение 4 и 4+
Рассмотрим истребители с точки зрения появления на них признаков 5-го поколения
SR-71 (YF-12)
Стратегический разведчик со сверхзвуковой крейсерской скоростью и элементами малой заметности. Прямоточно-турбореактивный двигатель позволял разогаться до 3,5 тыс. км/ч.
Существовал вариант использования в качестве истребителя. Ракеты размещались внутри фюзеляжа. Проводились пуски ракет, цели успешно поражались. Но пуски на сверхзвуковой скорости сопровождались тряской и перебоями в работе двигателя.
Сверхманевренность. Для исходного самолета - аэродинамическая, обеспеченная, в частности, интегрированной компоновкой и наплывами в корневой части крыла. Развитие - Су-30МКИ с управляемым вектором тяги и возможностью дифференцированного отклонения тяги двигателей. В ВВС России - более 300 Су-27.
МиГ-31
Руководитель независимого австралийского аналитического центра «Air Power Australia» доктор Карло Копп сравнив возможности ЗРК С-400 «Триумф» и F-35, сделал вывод, что он не может составить достойную конкуренцию новейшим российским средствам ПВО и станет для них лёгкой добычей.
Поводом для критики стали виртуальные поединки американских и российских истребителей в рамках секретных учений Pacific Vision-2008, которые были проведены в августе 2008 года на авиабазе ВВС США Хикэм на Гавайских островах. Информация об убедительной победе Су-35 просочилась в прессу через австралийское военное ведомство, представители которого присутствовали на учениях. В данной связи руководитель программы F-35 генерал-майор Чарльз Дэвис (Charles Davis) выступил с категорическим опровержением критических публикаций и заявил, что в ходе учений решались совершенно иные задачи.
Предполагается выпустить более 3000 самолетов для США и союзников.
Как ожидается, первый истребитель будет принят на вооружение в 2016 году, однако, по последним оценкам, этот срок может быть перенесен на более позднее время.
Российские проработки 5-го поколения
МиГ 1.44
Самолет для проверки решений по теме истребителя 5-го поколения МиГ 1.42.
Строился на тех же подходах, которые первоначально были у американцев: сверхманевренность, крейсерский сверхзвук, радар и лишь в последнюю очередь - малая заметность. Полетел, но к тому времени стало понятно, что концепция не годится.
Удалось реально решить проблемы обратной стреловидности. Самолет использовался для обкатки технологий и решений 5-го поколения. Например, на нем испытывался внутренний отсек вооружения для Т-50.
Российский самолет 5-го поколения Т-50
Весь перечень свойств 5-го поколения. Двигатели смещены в вертикальной плоскости, как у F-23. Большой отсек вооружения. Радар с фазированной решеткой, оптический пеленгатор, длинноволновые радары.
На Т-50 применен весь спектр последних достижений аэродинамики и динамики полета для достижения сверхманевренности:
- Управляемые воздухозаборники с пространственным сжатием потока, хорошо работающие как на больших углах атаки, так и при больших углах скольжения.
- Маленькие цельноповоротные кили.
- Подвижные части наплыва крыла
- Оригинальная схему горизонтального оперения, которая гарантирует безотрывное его обтекание на больших углах атаки за счет перетекания воздуха из зоны под крылом, на верхнюю поверхность стабилизатора.
- Оптимальное разнесение двигателей со всеракурсным соплом и большое количество поверхностей управления, что обеспечивает непосредственное управление аэродинамическими силами по всем координатам.
В скором времени должен полететь второй, а затем и третий опытный экземпляры. Затем предполагается выпуск 6 предсерийных самолетов для войсковых испытаний.
Китайский самолет J-20
Слабое сторона китайских истребителей - отсутствие собственных достаточно мощных двигателей. Ресурс китайского двигателя WS-10, скопированного с АЛ-31Ф в 2009 составлял 30 часов. Мощность его мала для бесфрсажного сверхзвукового полета, тем более такого крупнного самолета, как J-20. На нем нет УВТ. Соответственно, нет вклада УВТ в маневренность. Сомнения существуют и в возможности достижения аэродинамической сверхманевренности.
Заметны усилия по достижению малой заметности, однако некоторые решения сводят их на нет. Схема самолета во многом напоминает варианты проектов МиГ 1.42 - переднее горизонтальное оперение, верхние и нижние кили на выносных балках. Нижние кили, например, иногда называют "эротической мечтой локаторщика".
"Попытка скрестить «ужа с ежом», т.е. носовую часть, воздухозаборники и схему высокоплана от F-22 с хвостовой частью 1.42, а также желание выделить побольше места под отсек вооружений, размещенный между каналами воздухозаборников, привело к продольной балансировочной схеме «утка» с сильно разнесенными ПГО и крылом, которая вряд ли может быть применена на высокоманевренном истребителе 5-ого поколения.
С другой стороны, увеличение отношения длины фюзеляжа к его миделю примерно на 20% по сравнению с Т-50 и F-22 непосредственно указывает на желание улучшить аэродинамические характеристики самолета на небольших сверхзвуковых скоростях и одновременно увеличить транспортную эффективность. Это еще один довод в пользу того, что мы имеем дело с перехватчиком, второй функцией которого, судя по всему, является атака авианосных соединений"
Японский самолет Mitsubishi ATD-X Shinshin
Первый полет предполагается в 2014 году.
Самолет построен с применением стелс-технологий и использует композиционные материалы. Истребитель будет иметь два турбореактивных двигателя и сможет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа. ATD-X будет использовать РЛС с АФАР.
Проработки 6-го поколения
18 октября, 2002 года в США был представлен новый летательный аппарат - прототип фирмы Boeing "Bird of Prey". Самолет произвел впечатление, однако помня как менялась концепция 5-го поколения, нельзя утверждать, что 6-е будет выглядеть так, как представляется в настоящее время.
Появилась информация о еще одном проекте самолета 6-го поколения фирмы Boeing.
Это ударный самолет F/A-XX.
В целях снижения радиолокационной заметности самолета предполагается плавное сопряжение крыла с фюзеляжем, а также отсутствие горизонтального оперения.
| Создан 13 июл 2012 | |||||||||
В чем особенности истребителя 5-го поколения по сравнению с машинами предыдущих поколений? Лучше всего об этом может рассказать тот, кто имел возможность провести сравнение на личном опыте, - заслуженный летчик-испытатель РФ, герой России Сергей Богдан, первый поднявший в воздух Т-50 и выполнивший на этой машине основной объем испытаний.
В чем принципиальное отличие истребителей 5-го и 4-го поколений с точки зрения пилотирования?
По сравнению с самолетами 4-го поколения, такими как Су-27 или МиГ-29, Т-50 имеет заметно облегченное управление. Раньше в пилотировании боевых самолетов очень многое зависело от летчика. Именно летчик, работая ручкой управления, рычагом управления двигателем (РУД), должен был выдерживать режимы полета: не превышать до опасных значений угол атаки, перегрузку. В те времена загрузка на органах управления и величина отклонения ручек имели принципиальную важность. Пилот кинестетически, буквально всем телом мог ощущать пределы, за которые он в управлении переходить не может. Теперь интегральная система управления автоматически выдерживает эти режимы, и нет нужды так сильно «затяжелять» органы управления, ведь при энергичном маневрировании, которое могут выполнять самолеты 5-го поколения, пилотирование может превратиться в очень энергоемкий процесс. Стоит при этом отметить, что на российских истребителях поколения 4++ (Су-35) и 4+ (Су-30СМ) усилия на органах управления были уже существенно снижены по сравнению с Су-27 и пилотирование стало значительно более комфортным. Внешне Су-35 практически неотличим от Су-27. На самом деле это радикально разные самолеты и по управляемости, и по маневренности, и по многим другим показателям. Но когда летчики осваивали Су-35, они легко переучивались и давали машине только восторженные оценки. Нет никаких оснований считать, что переход на Т-50 с точки зрения пилотирования будет сложнее.
А если говорить о физических кондициях пилотов - нужна ли для перехода на Т-50 дополнительная подготовка?
Да, требования к физической подготовке для пилотов машин 5-го поколения выше. Дело в том, что самолеты 4-го поколения могли выходить на перегрузку 9 g, но этот пиковый режим длился не более 1−1,5 с. Дальше при такой перегрузке резко возрастало лобовое сопротивление, скорость самолета падала, а с ней и перегрузка. Однако истребители поколений 4++ и 5 имеют значительно более мощные двигатели, и, как следствие, могут выдерживать 9 g на протяжении гораздо большего времени - например, в течение одной или двух минут. И весь этот временной промежуток пилот должен находиться в тонусе и контролировать ситуацию. Тут к физической подготовке требуется, конечно, очень серьезное отношение.
5-е поколение - это и новая функциональность, новые системы вооружения. Будет ли летчику сложнее управляться со всеми этими системами?
Да, нагрузка на пилота как оператора вырастает значительно. Номенклатура вооружения самолета 4-го поколения не выходила за пределы десятка. Летчику требовалось освоить три операции: работа по земле, работа по воздуху управляемым (несколько видов ракет) и работа по воздуху неуправляемыми средствами (стрельба из пушки). Номенклатура вооружения Т-50 приближается к полусотне абсолютно разных средств с разными принципами наведения. Оружие с телевизионным наведением, радиолокационное прицеливание по морским и наземным целям… Каждый вид оружия имеет свое информационное обеспечение, свои индикаторы. И это еще не все - летчик еще может управлять целой группой самолетов. Ведя свой бой, он должен распределять задачи для подчиненных экипажей.
Пришлось разработать такие алгоритмы выдачи информации, чтобы летчик безошибочно считывал ее и принимал грамотные решения. Только работа ученых из Института космической медицины совместно с конструкторами, летчиками-испытателями, военными летчиками привела к тому, что алгоритмы были оптимизированы, управляющее поле стало неконфликтующим. Но все равно нагрузка на летчика ложится колоссальная. Поэтому на самолетах новых поколений задача пилотирования в целом второстепенна. Выполняя прицеливание, летчик может отвлекаться от пилотирования, бросать ручку управления даже с отключенным автопилотом. Автоматика самолета «знает», что машиной не управляют, и, если истребитель находится, например, в режиме крена и снижения, самолет сам убирает крен и переходит в горизонтальный полет. Главное - управление оружием.
Правда ли, что боевые самолеты будущих поколений будут беспилотными?
Пилот существует не для того, чтобы геройствовать и получать награды. Его главная функция - выполнение боевой задачи. Если та или иная боевая задача может выполняться без участия человека, значит, пилота заменит автоматика, тем более что пилотируемый самолет по определению дороже беспилотника, а рисковать жизнью высококвалифицированного летчика без особой нужды нельзя. Другое дело, что переход на беспилотную боевую авиацию не произойдет одномоментно. БПЛА постепенно будут передаваться те или иные функции (разведка, доразведка, нанесение ударов). Поначалу в небе будут сражаться смешанные группы. Летчик в пилотируемом летательном аппарате станет управлять группой БПЛА, ставить им задачи. Вспомним, что поначалу люди охотились без посторонней помощи, загоняли зверя самостоятельно, но потом приручили собак, и собакам были отданы функции, связанные с наибольшим риском. Так будет происходить и в боевой авиации, пока искусственный интеллект окончательно не вытеснит человека, а пилот не превратится в наземного оператора.
Небо. Человек. Истребитель
Эксплуатация многофункциональных истребителей (МФИ) 5-го поколения ставит человека в условия запредельного уровня перегрузок - физических, психологических, информационных. Не зря говорят, что МФИ будет последним пилотируемым самолетом подобного класса. Далее последуют еще более крутые ЛА, находиться в которых человеку будет небезопасно, да и просто противопоказано.
МФИ 5-го поколения задуман и реализуется как «сетевой солдат» системы C4I (Computers, Command, Control, Communications, Intelligence). По существу, C4I - это глобальная система скоординированных групповых действий, но в ней, несмотря на интеллектуальные компьютерные технологии, главным решающим звеном остается человек: ему разбираться в ситуации, принимать решения и ему же самому их исполнять.
И это в условиях не только запредельных информационных, но и физических, и психологических нагрузок тоже. Перегрузка под 10 g становится обычным режимом маневрирования. Самолет порой принимает необычные пространственные положения: он способен даже неподвижно зависать в небе. Сюда же можно отнести боковые перегрузки во время боковых плоских маневров, с чем прежде не сталкивались. Все эти новые явления стали наблюдаться в авиации после того, как самолет получил систему всеракурсного управления вектором тяги двигателя - УВТ, от чего и приобрел новое качество сверхманевренного «верткого», по английской терминологии (agility), самолета. И на agility-самолетах могут летать только «верткие» agility-пилоты.
Решением является эффективный интерактивный антропоцентричный интерфейс. Он должен обеспечить пилоту возможность справиться с окружающим экстримом, когда пребывание в состоянии психологического стресса и работа с запредельными объемами информации при дефиците времени становятся обычным делом для человека, сидящего в кабине.
Кабина истребителя поколения 5 - это «стеклянная кабина», похожая на кабины многих современных самолетов. Но ее информационно-управляющее поле (ИУП) относится к новому типу. В нем вместо набора многофункциональных индикаторов используется единый сенсорный интерактивный экран, занимающий всю переднюю приборную панель кабины.
Вся необходимая информация от бортовой авионики, а также видеоинформация от бортовых сенсоров, дополненная прицельно-пилотажной символикой, выводится на информационные окна этого экрана. Работа с экраном облегчает представление информации в цветных «картинных» форматах, понятных и наглядных для человека и однозначно быстро воспринимаемых. Большой размер экрана, а это 500 х 200 мм у F-35 и 610 х 230 мм у Су-35С и Т-50, на стандартном расстоянии наблюдения 500−700 мм легко охватывается взглядом. Поддержка бинокулярности и высокая четкость картинки способствуют созданию известного по бытовому HD-телевидению эффекта присутствия внутри события.
Последнее очень важно для пилота как руководителя выполнения сетевого задания, а не просто как оператора при бортовых датчиках. Именно поэтому вся информация выводится на экран в заранее обработанном виде и появляется только в нужные моменты, что удобно для человека и существенно увеличивает своевременную ситуационную осведомленность. Особое место в составе ИУП кабины занимает нашлемная система целеуказания и индикации (НСЦИ), которая также помещает пилота внутрь события.
Вся необходимая информация в удобных для работы бинокулярных формах выводится на смотровой щиток шлема и всегда, несмотря на повороты головы, находится перед глазами пилота, для чего постоянно отслеживается положение его головы. Шлем обладает функцией дополненной реальности, поэтому пилот может как бы видеть сквозь кабину и быть более информированным о том, что происходит вокруг самолета.
Такие шлемы уже есть на головах пилотов F-35 - это HMDS Gen II «Божий глаз» американской компании VSI. А в скором времени они будут и у европейских пилотов: шлем Striker II производит британская компания BAE Systems. Аналогичные разработки ведутся и для наших Су-35С и Т-50.
Особенности воздействия на организм пилота МФИ 5-го поколения
Скольжение и резкие разгоны и торможения на больших углах атаки вызывают новые, ранее неизвестные иллюзии, приводящие к дезориентации, дискомфорту и тошноте.
Маневрирование с перегрузкой 10 g приводит к потере пространственной ориентации и возникновению зрительно-вестибулярных иллюзий при восприятии закабинного пространства: перегрузки нестандартно воздействуют на вестибулярный аппарат, а он в ответ формирует ощущения кажущейся вертикали. Врожденный механизм пространственной ориентации перестает работать.
Полет с высокими перегрузками усугубляется сопутствующими проблемами: ухудшением зрительных функций, травмами мышц спины, связок и позвонков, физическим дискомфортом и болями.
Дефицит времени в скоростных боях с мгновенными переходами из одного пространственного состояния в другое вызывает, как говорят пилоты, ощущение, когда «скорее чувствуешь, чем понимаешь происходящее», что также является новым психологическим феноменом.
Скоротечность воздушного боя может вызвать ощущения когнитивного диссонанса при работе с высокодинамичными форматами кабинных дисплеев вплоть до потери с ними информационного контакта.
Ведение боя в сжатых границах воздушного пространства с резкими изменениями угловых скоростей линии визирования цели требует интенсивных поворотов головы в шлеме с системой прицеливания, от чего возникают добавочные иллюзии пикирования, кабрирования и крена в зависимости от движений головы.
Добавленная реальность на щитке шлема, позволяющая видеть «сквозь кабину», вызывает иллюзию самостоятельного полета вне самолета, что затрудняет работу с кабинными органами управления.
Т-50-1 и Т-50-2 (с) Дмитрий Костюков/AFP
В 80-х годах советские конструкторы, пожалуй, впервые после войны обеспечили столь явное преимущество отечественных истребителей над американскими, запустив в серию МиГ-29 и Су-27 как ответ на F-16 и F-15. Не говоря уж о сверхманевренности удалось, наконец-то, выйти на примерно мировой или даже превышающий в чём-то уровень в двигателестроении...
Удалось добиться превосходных параметров и в радиолокации, что позволило видеть цели в сложных условиях (на фоне земли, в горах, в условиях помех, а также малозаметных целей) лучше, чем это могут американские бортовые РЛС. Ведь общепризнанное отставание в элементной базе, а попросту говоря, в радиодеталях, вовсе не означало отставания в радиоэлектронике, особенно там, где кроме собственно электроники нужна была и серьёзная наука, например, вопросы обработки радиолокационных сигналов, выделение целей в условиях помех и т.п. Тут мы всегда были впереди.
Удалось внедрить в серию нашлемную систему прицеливания и высокоманёвренные ракеты в комплекте с ней, которые обладали поворотным соплом и могли развернуться на цель буквально на пятачке. Именно из-за отсутствия таких ракет американцы отказались от внедрения подобной системы на F-16 и F-15, сочтя её неэффективной. Удалось увеличить и дальность полёта. Перегоночная дальность истребителя без подвесных баков в 4000 километров - это впечатляет.
Вот что рассказывает об этом начальник Липецкого авиацентра генерал Харчевский, тогда ещё полковник (да, да, тот самый Харчевский, который возил Путина в Чечню на Су-27):
Разумеется, не всё удалось сразу внедрить на серийных машинах, но работа продолжалась. Останавливаться и почивать на лаврах было нельзя, ведь американцы - не тот народ, чтобы смириться с превосходством потенциального противника в воздухе. И уступать позиции на оружейном рынке - тем более.
Предварительные работы по созданию многофункционального фронтового истребителя пятого поколения (МФИ) начались ещё в 1979 году. Называлось тогда это И-90 - истребитель 90-х годов. То есть, работа шла параллельно с американцами. Предусмотрен был и конкурс - в КБ Сухого разрабатывали свою версию.
МиГ МФИ
С учётом необходимости защиты огромных территорий Союза, микояновцы разработали два самолёта - тяжёлый многофункциональный истребитель и лёгкий фронтовой (ЛФИ), как это было и в четвёртом поколении истребителей, причём проекты эти должны были быть максимально унифицированы. Они и выиграли конкурс у КБ Сухого, в 1986 году дальнейшую работу поручили им. С учётом того, что возможности совершенствования лёгкого МиГ-29 были далеко не исчерпаны, Заказчик решил сосредоточить усилия только на МФИ.
Требования Заказчика, то есть ВВС, к нему были весьма жёсткими. Самолёт должен был обладать всеми признаками пятого поколения, которые мы уже упоминали: сверхзвуковая крейсерская скорость; высокая маневренность, как на дозвуковой, так и на сверхзвуковой скорости; малозаметность; многофункциональность, то бишь, способность работы и по воздушным, и по наземным, и по морским целям; улучшенные взлётно-посадочные характеристики; сокращение стоимости лётного часа и наземного обслуживания;
Интеграция бортового оборудования в единый информационно-управляющий комплекс с элементами искусственного интеллекта (т.н. экспертные системы), которые в числе прочего не только давали бы рекомендации лётчику, но и "прощали" начинающим грубые ошибки пилотирования;
Индикация тактической обстановки с возможностью микширования информации, т.е. одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе картинок от различных датчиков (вспоминаем чудо-шлем на Ф-35), а также использования систем телекодового обмена информацией с внешними источниками (это, в частности, позволяет объединить РЛС несколько самолётов в одну как бы виртуальную, но более мощную РЛС. Не буду грузить читателей терминами типа "апертура антенны", очень упрощённо, если, например, вражеский стелс "блеснёт" случайно хотя бы одному самолёту - увидят все. Подобная система реализована на МиГ-31, а потом она же была внедрена и на МиГ-29, и на Су-27).
Планировалось внедрить и устройство оценки физического состояния лётчика: при потере сознания оно автоматически выводило бы самолёт в безопасный режим.
Предусматривался и быстросборный трамплин, который позволял взлетать с коротких участков полосы, уцелевших после бомбёжки.
И даже доступ в кабину осуществляется по выдвижному трапу шириной 250 мм, а не с традиционной переносной стремянкой.
Было и ещё множество требований, более специфических, часть которых и сейчас, спустя много лет, поражает воображение.
Работа над созданием отечественных процессоров для самолёта велась в Зеленограде, двигатели АЛ-41Ф с управляемым вектором тяги разрабатывало КБ Люльки, аэродинамика проектировалась с участием ЦАГИ, новый способ снижения заметности в радиодиапазоне (на два порядка!) - плазменный - был разработан в исследовательском центре им. М.В. Келдыша, новое катапультное кресло и противоперегрузочный костюм - в КБ "Звезда", и т.д.
Обратите внимание, малозаметность обеспечивалась всеми тремя способами: не поступаясь аэродинамикой и сверхманёвренностью, где-то применяли формы, характерные для стелсов (наклонные кили, воздухозаборники S-образной формы, чтобы локаторам не были видны прекрасно отражающие лопатки двигателей); где-то - поглощающую мастику, а где-то - и плазму. Почему плазму не везде? Тот же парадокс "слепоты" стелса: ведь плазма поглощает не только вражеское излучение. Эти три способа должны были обеспечить приемлемую малозаметность без ухудшения других параметров.
Истребитель должен был превосходить разрабатываемый в то же время американский F-22A “Рэптор”, сведения о котором уже тогда просачивались по разным каналам нашим конструкторам.
Самолёт получил рабочий индекс МиГ-1.42, а первая, несколько упрощённая его версия для испытаний - МиГ-1.44. Была проработана и готовилась к постройке значительно улучшенная по характеристикам версия 1.46. Эти три версии не должны никого удивлять: ведь и некоторые конкретные решения принимаются только по результатам испытаний первых образцов, и лучшие мысли могут появиться позже, а иной раз и какой-то смежник может разработать нужный узел только через несколько лет, а пока приходится обходиться тем, что есть. Ф-22 до сих пор дорабатывается, как, впрочем, и любой другой, даже находящийся в серии, самолёт.
Первый опытный самолёт был готов в начале 90-х годов, а самое необходимое оборудование для первого вылета (двигатели, например) смежники поставили в начале 1994 года. Не забываем, что так называемая "перестройка" с "конверсией" привела к тому, что многие смежники больше озадачены были кастрюлями, сковородками и прочим выживанием, чем прямыми обязанностями. А куда деваться, если первое лицо страны и КПСС рассуждает об "общечеловеческих" ценностях и разоружении? В ОКБ МиГ роль "кастрюлей и сковородок" играли газонокосилки, наречённые заводскими острословами, как это и принято в авиации, по фамилиям авторов: ШиЗа, т.е. Шифрин-Залеев. Уж не знаю, как у них было со сверхманёвренностью... Это во второй половине 80-х. В 90-х ширпотреб в стране уже никого не интересовал, а "выживание" осуществлялось сдачей внаём, а то и распродажей производственных площадей, загородных баз отдыха и пионерлагерей, принадлежавших предприятиям оборонки.
А в результате первый полёт состоялся лишь в мае 1999 года. Это несмотря на то, что китайцы предлагали своё участие в программе, при условии передачи лицензии на его производство.
Финал этой истории известен. В 1999 году было решено отдать приоритет разработкам КБ Сухого, а МАПО «МиГ» включить в его состав. Мотивами, вероятно, послужили высокая заявленная цена МФИ и утверждения М. А. Погосяна о превосходстве С-37 над МФИ по ТТХ и возможности запуска его в серию в ближайшем будущем. Несмотря на это, работы над МФИ продолжались, и 29 февраля 2000 года первый прототип МиГ 1.42 всё же поднялся в воздух. Тем не менее,новый глава КБ не был заинтересован в дальнейшей разработке чужого проекта,невзирая на неудачи собственного С-37 и высокий уровень готовности МФИ,который уже мог быть запущен в серийное производство на «Соколе». В итоге в 2002 году вышло постановление правительства о создании ПАК ФА, окончательно похоронившее и МФИ, и С-37.
Су-47 "Беркут"
Су-47, он же С-37, он же - Су-27КМ. Противоречивых версий о нём в прессе предостаточно, поэтому изложу одну, самую, на мой взгляд, правдоподобную.
Начинался он как конкурент МиГ МФИ. Конечно, в проекте были предусмотрены все требования, предъявляемые к пятому поколению (или почти все, об этом ниже), но главное, явно видимое отличие от других самолётов - крыло с обратной стреловидностью (КОС). И если у большинства интересующихся авиацией оно вызывало лишь вопросы типа "А чё это ему крылья задом наперёд прикрутили?", то у специалистов сомнения были гораздо более обоснованы.
Эксперименты с подобным крылом известны давно. Ещё в 1944 году впервые взлетел немецкий бомбардировщик Юнкерс Ju-287, который, по понятным причинам, в серию не пошёл:
Фото warbirdsresourcegroup.org
Сразу же после войны исследовать КОС начали в ЛИИ (лётно-испытательном институте). Один из планеров П.П. Цыбина с КОС и пороховым ускорителем в 1947 году достигал скорости 1150 км/час. Затем к испытаниям КОС вернулись в 70-х годах. Вот фото продувки экспериментальной версии МиГ-23 с КОС:
Фото fan-d-or.livejournal.com
Не отставали и американцы, вот, например:
Экспериментальный Northrop Grumman X-29. Фото airwar.ru
Чем же так упорно привлекает конструкторов такое крыло? Об этом хорошо рассказывает Павел Булат в http://www.paralay.com/stat/Bulat_9.pdf. Не вдаваясь в технические термины, перечислим вкратце его достоинства.
1. Сопротивление воздуху на дозвуковых скоростях меньше на 20%.
2. При приближении скорости полёта к скорости звука появляются так называемые ударные волны или скачки уплотнения. Это приводит опять-таки к росту сопротивления, которое называется волновым. У КОС оно меньше.
3. КОС лучше себя ведёт на больших углах атаки.
4. У КОС лучше характеристики продольной устойчивости и эффективность органов управления.
Ну и ещё пара достоинств, важных для пятого поколения.
5. Отклонённая "внутрь" передняя кромка лучше для малозаметности в передней полусфере.
6. Оружие (ракеты и бомбы) надо прятать во внутренние отсеки, а они, по понятным причинам, должны находиться вблизи центра тяжести самолёта. У обычных самолётов там же находится и центроплан, элементы крепления крыла, что мешает созданию больших отсеков. У КОС, как мы видим из фото выше, центроплан смещён назад, оставляя место для оружейных отсеков свободным.
А из этих достоинств вытекает и лучшая манёвренность, даже без применения двигателей с управляемым вектором тяги, и бо льшая подъёмная сила по сравнению с обычным крылом той же площади, и увеличение дальности полёта на дозвуковых скоростях, и хорошие противоштопорные характеристики...
Перечислим недостатки, опираясь на статью того же Павла Булата.
1. Полёт на сверхзвуковых скоростях отличается от дозвуковых смещением так называемого аэродинамического фокуса (простите, не смог обойтись без спецтерминологии), а это вызывает необходимость изменения балансировки самолёта, для чего служит горизонтальное оперение. Так вот, в нормальной схеме балансировочное сопротивление значительно меньше, чем в схеме с КОС, а в схеме "утка", когда вместо стабилизатора применяется переднее горизонтальное оперение (как раз как в МиГ-1.42), это сопротивление ещё и уменьшается с ростом скорости. То бишь, самолёт с КОС плохо приспособлен для длительных полётов на сверхзвуке, а это, как мы помним, одно из требований к пятому поколению. Впрочем, конструкторы говорили, что с двумя движками тягой по 20 тонн каждый, длительный бесфорсажный сверхзвук возможен. Кто прав - не знаю.
2. При увеличении угла атаки растёт нагрузка на крыло, и оно изгибается. При этом у обычного крыла "местный" угол атаки уменьшается, у КОС - ещё больше увеличивается. Это не есть хорошо, поскольку вызывает разрушение крыла, и с этим пытались бороться, увеличивая жёсткость, что приводило к переутяжелению конструкции.
Проблема частично решилась с появлением композитов. Это углепластик и другие новые веяния. Грубо говоря, это несколько десятков слоёв специальной ткани, пропитанной отвердевающим связующим и спрессованной. Композиты во многом лучше алюминия или титана. С их появлением стало возможным задавать упругие свойства так, что местные углы атаки не увеличиваются. Правда, для этого нужно обеспечить сложную, направленную структуру жгутов углеволокна, а это говорит о его неремонтопригодности. Ведь малейшее повреждение с разрывом нитей приводит к тому, что прочность теряет не этот маленький участок поверхности, а вся панель.
Зато у такого самолёта есть одно неоспоримое преимущество: как сказал один американский лётчик (правда, он сказал это о манёвре "кобра"), "Ого-фактор бьёт выше крыши". Это дало основания говорить, что КОС для того и применили, чтобы произвести впечатление на госкомиссию, выиграть конкурс и замкнуть финансирование на себя. А на самом деле, якобы, различные проекты будущего ПАК ФА уже прорабатывались на бумаге, и в реальности КОС никто применять не собирался. Так или нет думал М.П. Симонов, тогдашний Генеральный КБ Сухого, никто теперь не скажет, но в пользу этой версии говорит и то, что бесфорсажный сверхзвук вряд ли обеспечивался, и то, что ПАК ФА разработан совсем по другой схеме, наработки с КОС не использовали...
Тем не менее, конкурс выиграл МиГ МФИ, и судьба Су-47, казалось бы, решена: музей авиации в Монино, рядом с другими экзотическими проектами.
Но проектом удалось заинтересовать военно-морской флот. Что же привлекло морских авиаторов? Две особенности, вытекающие из свойств КОС. Длина разбега/пробега была всего лишь 90 метров, а кроме того, КОС, благодаря большим допустимым углам атаки, допускало взлёт с трамплина авианосца с большой, но безопасной просадкой:
Добавлю, что эти требования особенно важны ещё и потому, что в советских авианосцах не зря отказались от паровой катапульты (как это сделано у американских авианосцев) в пользу трамплина: ведь при минусовых температурах намерзание пара - неразрешимая проблема.
А чтобы не особо афишировать новый проект, поступили очень просто: назвали его Су-27КМ (корабельный модифицированный), хотя ничего общего с Су-27 у него не было.
Конечно, самолёт пришлось основательно переработать. Кроме тормозного гака и наклонённых внутрь килей появилось плоское поворотное сопло, отделяемая при катапультировании кабина, которая позволяла дольше выжить лётчику в воде (впрочем, это заслуга знаменитого КБ "Звезда", разработавшего ранее известное на весь мир катапультное кресло К-36), а плоскости задумано было складывать по оригинальной схеме.
Я не прочнист, но смею полагать, что система складывания крыла уж никак не добавила ему, крылу, прочности. Во всяком случае, тот факт, что ПАК ФА разработан с нуля, а не по схеме Су-47, явно говорит о том, что всех проблем с КОС решить так и не удалось, а максимальные скорости и углы атаки построенных Су-47 были существенно ограничены из-за обнаруженных усталостных дефектов крыла и центроплана. Это притом, что систему складывания крыла пока так и не внедрили.
Из-за развала страны проект заглох раньше, чем закончились испытания. Достройку трёх существующих самолётов осуществляли уже за счёт КБ, а на будущих авиасалонах МАКС самолёт уже честно позиционировался не как истребитель, а как демонстратор технологий. На этом самолёте испытывалось не только КОС, но и отсек размещения вооружения, и многое другое, что пошло в дело на будущем ПАК ФА. А крупные панели из композитов, с минимумом зазоров и элементов крепления (это снижает радиолокационную заметность, массу, и улучшает аэродинамику) усердно и во всех подробностях фотографировали на выставках иностранные журналисты, среди которых всегда есть изрядная доля… м-м-м… скажем прямо, скорее шпионов, чем журналистов.
ПАК ФА (Т-50, Су-50)
Итак, мы уже знаем, что в СССР истребители пятого поколения разрабатывались одновременно с аналогичными разработками в США, но развал страны помешал осуществить задуманное.
Пропала ли эта работа даром? Нет. Конечно, разработанные в те годы самолёты не пошли в серию, но ведь в результате этой работы получены многие плюсы.
Во-первых, проведено огромное количество исследовательских и конструкторских работ, накоплен огромный опыт, который никуда не делся.
Во-вторых, ведь этой работой были заняты не только КБ Микояна и Сухого. Над новыми самолётами работали и исследовательские институты ЦАГИ, ВИАМ, ЦИАМ, ЦИАТИМ, и моторостроители, и разработчики радаров, и ещё огромное количество институтов, КБ, заводов. Ведь в производстве самолёта участвуют тысячи смежников, и каждый из них получил своё задание.
В-третьих, несмотря на секретность, российские специалисты с интересом следили за ходом разработки и испытаний "Рэптора" американцами. Ведь и чужой опыт, успешный он или нет, чему-то учит грамотных специалистов, и к тому же становится ясно, чему именно должен противостоять твой будущий самолёт, к чему нужно стремиться, чтобы он превосходил противника.
А потому, когда в 1998 году конструкторы опять получили техническое задание на разработку истребителя пятого поколения (по своим требованиям оно не слишком отличалось от прежнего), у них уже были готовые варианты эскизных проектов в каждом КБ. Не вдаваясь в подробности, скажу, что в задании опять были два самолёта - лёгкий и тяжёлый, также рассматривали варианты "среднего" истребителя и вариант вертикалки. И опять решили, что на роль ЛФИ может подойти МиГ-35, вариант вертикалки отложили на будущее, в результате остановились на КБ Сухого с ПАК ФА.
Что же он из себя представляет? Некоторые журналисты из жёлтой прессы заявляют, что это тупая копия американского Рэптора. Сразу скажу, что это совсем не так. Специалисту-аэродинамику это видно сразу, но и любому интересующемуся это очевидно, особенно если сравнить два самолёта при виде сбоку: коротенький, с огромными килями Рэптор, и плоский, длинный ПАК ФА.
Да и если просто хоть немного подумать: самолёт разрабатывался как раз с целью превосходить Рэптор, иначе зачем он вообще нужен? И контролировали это не только отечественное министерство обороны, но и индийское, поскольку проект совместный, а они зря такие огромные деньги тратить не будут. И поскольку возможности Рэптора давно известны, то даже и гадать не пришлось. Добавлю, что индийские представители выдвинули очень жёсткие требования к самолёту, и очень упорно их отстаивали. Согласились они на сотрудничество только тогда, когда подробнейшим образом ознакомились с проектом и убедились в его перспективности.
Что же он из себя представляет? Любопытных особенностей много.
Скажу для начала, что часто звучат настойчивые требования сравнить возможности ПАК ФА и Рэптора, а заодно их количество, налёт лётчиков и прочие подробности. Как будто США с Россией уже воюют. Ребята, скажу вам по секрету страшные вещи: во-первых, ни Рэптор не сможет долететь до России, ни ПАК ФА до США. И если уж дело дойдет до прямого столкновения, то надо сравнивать не истребители, а стратегические ракеты и средства противоракетной обороны. Хотя и такое сравнение опять не понравится сторонникам США, поскольку даже от древней "Сатаны", ресурс которой недавно продлили, у США до сих пор нет защиты. "Звёздные войны" СОИ оказались фейком, а на евроПРО нет ни денег, ни уже и мозгов.
Правда, некоторые американские журналисты изрядно повеселили, заявив, будто великий и ужасный Ф-35 будет барражировать над Польшей и сбивать российские баллистические ракеты, стартующие где-то на Урале, но тут можно только позавидовать забористой траве, которую они курят. Сколько там километров от Польши до Урала? Какая ракета способна на такую дальность? А Ф-35 её поднимет? А сколько она до Урала лететь будет? Или гнаться за "Сатаной" до самого Вашингтона и вместе с ней упасть в цель? :)
Ну, а сравнить возможности самолётов? Да почему бы и нет! Мешает этому только секретность, а потому не слишком цепляйтесь к данным: что по Рэптору, что по ПАК ФА они взяты, разумеется, из открытых источников.
Итак, первое отличие - это сверхманёвренность. Её сохранили, несмотря на жёсткие требования к малозаметности, которые идут в разрез с аэродинамикой. При этом применили новые решения, которых нет ни в Рэпторе, ни в других самолётах. Это, например, поворотная часть наплыва крыла, то есть, наплыв играет роль не только генератора вихря, но и переднего горизонтального оперения. Такое решение уменьшает заметность.
Двигатели разнесены (у Рэптора они стоят рядом). Это позволяет повысить манёвренность, а заодно высвобождает больше места для внутренних отсеков с оружием. Подфюзеляжный тоннель между ними повышает подъёмную силу, и манёвренность сохраняется даже на больших высотах. Заодно, разнесённые двигатели повышают живучесть в случае боевых повреждений или пожара двигателя.
Еще одно оригинальное решение - двигатели стоят не параллельно, а под небольшим углом друг к другу (блин, когда-то долго таращился на фотки, пока убедился, что это не обман зрения:). В обычном режиме направление реактивной струи компенсируется всеракурсным поворотным соплом, а в случае отказа или боевого повреждения одного двигателя, такое расположение позволяет более уверенно держаться в воздухе. На этом фото хорошо видно, что это не обман зрения, заодно видны и отсеки для оружия, и поворотная часть наплыва крыла:
У самолёта - два наклонных киля, как и у Рэптора. Но тут тоже новинки: во-первых, они гораздо меньше по площади, что уменьшает заметность, а во-вторых, они цельноповоротные, отдельных рулей поворота там нет. Это тоже для малозаметности. Кроме того, они же играют роль воздушного тормоза, то есть, могут отклоняться рассогласованно, в разные стороны. Отдельный тормоз уже не нужен, что уменьшает вес.
Однако с килями вышел прокол. Слишком много нового: и цельноповоротные, и могут служить воздушным тормозом, и малой площади, недостаток которой компенсируется автоматикой, и изготовлены из углепластика (это легче по весу и лучше для малозаметности), и способ их установки довольно хитрый... В результате прочность килей оказалась недостаточной, и тогдашний главком ВВС Михайлов заявил, что принято решение не усиливать их, а ограничить максимальную скорость ПАК ФА до 2М (примерно 2125-2400 км/час - неизвестно, на какой высоте эта цифра подразумевалась) вместо 2,15М по техзаданию и ещё больше - реально.
Добавлю, что проскочившее в американской прессе сообщение, будто Рэптор достиг скорости в 2,6М не соответствует истине. С нерегулируемыми в классическом смысле рэпторовскими воздухозаборниками это невозможно в принципе, кроме того, на таких скоростях уже начинает ощутимо действовать тепловой барьер (нагрев самолёта от трения воздуха на такой скорости свыше 300 градусов), и ни алюминий, ни углепластик его не выдержат.
О ремонтопригодности и тем более - о цене самолётов и говорить не стоит.
Двигатели
От плоского сопла отказались в пользу сверхманёвренности. При этом заметность в задней полусфере теоретически становится хуже, но в предыдущей статье мы видели съёмку Рэптора в тепловизоре: не слишком-то оно и спасает, мягко говоря. Воздухозаборники, как и у Рэптора, изогнуты в двух плоскостях, то есть, лопатки двигателей локаторам не видны. Сейчас ПАК ФА летает на одной из модификаций двигателей АЛ-41Ф. Тяга у них меньше, чем у тех, которые сейчас испытываются и будут устанавливаться штатно, но все требования к пятому поколению выполняются даже с ними. Новый двигатель будет обладать не только более высокой тягой, но и лучшей экономичностью. Хотя экономичность российских двигателей превзошла американские, уже начиная с пары Су-27 и Ф-15. Удельные характеристики расхода топлива искать затруднительно, но вот косвенные данные:
Первое значение ПАК ФА, второе - Ф-22
нормальная взлётная масса: со 100 % топлива: 30610 кг/30206 кг
Масса топлива: 11100 кг/9367 кг
Практическая дальность: 4300 км/2500 км
Конечно, расход топлива уменьшает ещё и лучшая по сравнению с Рэптором аэродинамика, но ни она, ни на 1,7 тонны больший запас топлива сами по себе не обеспечат такую впечатляющую разницу в дальности.
Кстати сказать, прорабатывается множество модификаций как этого, так и нового двигателя, с улучшенными параметрами, уменьшенной массой и т.п. Все они обозначаются по-разному (АЛ-41, Тип-30, изделие-117, изделие-129, изделие-133, проект "Демон" и т.д.), и разобраться в этом не слишком просто. Вспоминается тяжёлый вздох в одном из американских авиационных журналов: "Система обозначений КБ Сухого приводит в ужас буржуазных аналитиков".
Новинка - плазменная система зажигания, что позволяет избавиться от кислородной подпитки при запуске двигателя даже на большой высоте.
Оружие
Сам по себе истребитель может быть сколь угодно хорошим, но без оружия он ничего не стоит. Посмотрим, что подготовили конструкторы? Набор довольно обширный.
Для ближнего боя - пушка калибра 30 мм. Внутренних отсеков для бомб и ракет - два, их длина свыше 5 метров каждый. Туда можно "спрятать" от 6 до 12 бомб или ракет. Кроме этого, можно установить до шести внешних узлов подвески. Рассмотрим, что может взять с собой ПАК ФА.
Но для начала немного о разновидностях ракет. Первые ракеты были неуправляемыми, прицеливаться для их пуска нужно было с помощью того же прицела, что и для пушек/пулемётов. Они появились у нас ещё во время Великой Отечественной, наводя ужас на немцев не хуже знаменитой "Катюши", но их потомки НУРС (неуправляемый реактивный снаряд) применяются до сих пор, чаще на вертолётах. Все видели, наверное, пусковые устройства в виде цилиндров с несколькими отверстиями под ракеты, это как раз они.
Потом появились бортовые локаторы, или, точнее, радиолокационные станции перехвата и прицеливания, а с ними - и радиоуправляемые ракеты. Летчик на экране локатора захватывает цель, сближается с ней до дальности пуска ракеты, загорается сигнал "ПР" - пуск разрешён, нажимаем гашетку, ракета сходит с пилона, но мы продолжаем удерживать врага на экране локатора. При этом узкий луч РЛС направлен на него, а ракета идёт по этому лучу. И только когда она сблизится настолько, что уже не промажешь, загорается сигнал "Отворот" - можно сваливать. Иногда это бывает опасно, если цель - под завязку нагруженный бомбёр или топливозаправщик. Рвануть может так, что и тебя достанет осколками.
Защищаться от таких ракет пытаются отстрелом пассивных помех, простых пачек ленты из фольги. В надежде, что луч локатора потеряет самолёт и будет следить за ленточками. В ответ локаторы стали сортировать цели по скорости, чтобы не замечать малоскоростные, и принимать другие меры борьбы с помехами.
Следом разработали самонаводящиеся ракеты. Их тепловая головка самонаведения (ТГСН) чувствует тепло от двигателя противника. Сближаешься, загорается лампочка "ЗГ" - захват головок, что означает, что ракеты увидели цель, пуск - и сваливать можно сразу. Это называется принцип "пустил - забыл". Любопытно курить возле такой ракеты и видеть, как ГСН следит за твоей сигаретой. Поначалу как-то не очень приятно это видеть:)
От них защищаются, отстреливая тепловые ловушки, каждый видел подобные кадры по ТВ, когда из самолёта вылетает подобный "фейерверк".
Ну а потом появились ракеты с самыми разнообразными способами наведения, в том числе и многоканальные, которые обмануть не так просто.
1. Основное оружие - РВВ-БД, ракета "воздух-воздух" большой дальности.
Максимальная дальность пуска - 300 км (экспортный вариант - 200 км), а по некоторым данным, цели высокой контрастности она достаёт и с 400 км. Обратите внимание: ниже все данные приведены для экспортных вариантов ракет и бомб (часто попадающаяся буква "Э" в обозначении означает экспортный), просто их легче найти. Как видим, для себя делается гораздо лучше. Масса боевой части 60 кг, осколочно-фугасная. Система наведения - инерциальная, с радиокоррекцией и активным радиолокационным самонаведением на конечном участке траектории полета.
Напомню, что у ракеты AIM-120C, которой вооружён Рэптор, дальность пуска 120 км, в дальнейшем его доработают под ракету AIM-120D с дальностью пуска 180 км. Правда, с ракетами у американцев серьёзные проблемы, двигатели их вдруг оказались ненадёжными, хотя до этого работали нормально: "Опять невезуха! Проблемы с двигателем ракеты AMRAAM ". Они отказывают при низких температурах, и их приёмка приостановлена. Напомню читателям, что на высоте 10 км температура и летом, и зимой составляет примерно минус 56,5 градусов. А поскольку эта ракета - основная для всех самолётов блока НАТО, считай, что врага бить нечем… Вернее, есть чем, но только на малой высоте, не зимой и не в полярных широтах:)
2. РВВ-СД.
Дальность пуска варианта "Э" - до 110 км. Масса боевой части - 22,5 кг, стержневая, мультикумулятивная. Система наведения - инерциальная с радиокоррекцией и активным радиолокационным самонаведением на конечном участке траектории.
3. РВВ-МД.
Ракета для ближнего высокоманевренного воздушного боя с всеракурсным пассивным инфракрасным наведением (двухдиапазонная ИГС). Дальность пуска - до 40 км. Масса боевой части 8 кг.
Очень интересная ракета. Двигатель - с управляемым вектором тяги, и если лётчик захватил цель с помощью нашлемной системы где-то сбоку, поворотом головы, то эта ракета способна развернуться на цель.
4. Х-38МЛЭ.
Относится к модульным управляемым ракетам малой дальности. За счет использования различных типов систем наведения и различных боевых снаряжений обеспечиваются расширенные боевые возможности при действиях по широкому спектру наземных целей, а также надводных целей в прибрежной полосе.
Х-38МЛЭ - инерциальная + полуактивная лазерная
Х-38МАЭ - инерциальная + активная радиолокационная
Х-38МТЭ - инерциальная + тепловизионная
Х-38МКЭ - инерциальная + спутниковая навигация
Первые три типа могут снаряжаться боевым оснащением с осколочно-фугасной или проникающей боевой частью. Х-38МКЭ - кассетная боевая часть
Дальность пуска от 3 до 40 км
5. Х-58УШКЭ.
Противорадиолокационная ракета. Что это такое? Выпускаем её в любой наземный локатор, командный пункт и т.п., и в радиусе нескольких десятков метров "дохнет" любая электроника - локаторы, компьютеры, радиостанции, системы управления, не говоря уж о мобильных телефонах, к примеру.
Обеспечивается применение ракеты как по запрограммированным РЛС-целям, так и по целям, оперативно обнаруженным системой целеуказания ПАК ФА. Максимальная дальность пуска (в диапазоне высот носителя от 200 м до 20 км) составляет 76 - 245 км. Вероятность попадания ракеты в круг радиусом 20 м, в центре которого находится работающая РЛС - не менее 0,8. Боевая часть - фугасная, масса 149 кг. Стартовая масса ракеты - 650 кг.
6. КАБ-500С-Э, Корректируемая авиационная бомба
Масса - 560 кг (в т.ч. 195 кг - масса ВВ). Высота сброса от 500 м до 5 км. Точность наведения на цель (Екво) 7 - 12 м. Боевая часть - фугасная.
Вероятно, это не полный список оружия, пишут о различных 14 типах вооружения, но пока решили снять секретность только с этого. Впрочем, кое-где упоминается и противокорабельная ракета Х-35.
Бортовое оборудование
Главная часть, конечно, носовая АФАР, в которой 1522 приёмо-передающих модуля (У Рэптора - 1200). Две АФАР бокового обзора. Две АФАР в носках крыла. Две АФАР L-диапазона в предкрылках. Это дециметровый диапазон (где-то от 15 до 30 см), стелсы в нём видны хорошо, хотя точность и похуже, чем в сантиметровом. Но главное - лётчик предупреждён, цель видит, а дальше - проблемы ракеты РВВ-БД, у которой достаточно своих систем наведения, и при сближении её с целью видеть она будет всё точнее и увереннее. У Рэптора подобной дециметровой РЛС нет, и в обозримом будущем не предвидится. Конечно, лучше сблизиться до 120 км - дальности пуска ракеты Рэптора, там всё будет гораздо вернее: там Рэптор увидит уже и обычная РЛС, и, скорее всего, даже оптическая система.
Об остальных антеннах предпочитают молчать, хотя наверняка есть антенна сзади, ведь она появилась ещё на некоторых версиях Су-27. На нём же часть ракет могла подвешиваться "задом наперёд". Сюрприз для догоняющего тебя противника:)