Истребители. Пятое поколение. Недостатки невидимок. Почему я "пиарю" крейсерский сверхзвук для малозаметных ударных самолётов и БЛА Сверхзвук без форсажа

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Бесфорсажный сверхзвук

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

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

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

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

а то выяснится, что минобороны списало из боевой авиации в рекордные сроки сверхзвуковой бомбардировщик!

И так, выполнив задание, экипаж «Виктора» перевел дух и дал «зажигание» остановленным движкам. При этом, напомню, работавшие двигатели и так были на максимале. В момент включения двигателей топливо в их соплах «дожглось», и самолет полетел на незапланированном форсаже, дав пилотам креслами под зад… Махометр тут же вылетел за пределы измерений. Уже на земле экипаж порадовали, что слышали характерный грохот от самолета, летящего на сверхзвуковой скорости!

Так «Виктор» стал на тот момент самым большим сверхзвуковым самолетом в мире!

Вообще, говоря о сверхзвуковых самолетах, специалисты отмечают, что многие из них «сверхзвуковыми» являются на бумаге: полет на сверхзвуке у них часто очень ограничен по времени (по топливу или даже по тепловому нагреву), а с боевой нагрузкой порой в принципе невозможен.

Поэтому, если кто-то из авиафирм хвастает, что, типа, у них возможен модный сейчас «бесфорсажный» сверхзвук - реально это скорее всего «аттракцион», несвязанный с реальной эксплуатацией самолета.

Вот, не помню, писал ли здесь про воспоминания одного американского летчика-испытателя о полете на Су-27?

Вкратце: дело было на Незалежной, предлагавшей свеже потыренные советские «сушки» по цене металлолома кому угодно. Ну, американцы и озаботились. Только попросили представить товар лицом: провести демонстрационные полеты по заданной программе. Американец вылетел на спарке Су-27 с украинским пилотом. Подвесок под самолетом не было. По плану должны были набрать где-то 7 км, разогнаться на форсаже до М=1,5 и потом, выключив форсаж, подняться еще до 10-12 км. Набрали 7 км, дали форсаж, разогнались до нужного «Маха», выключили форсаж… К удивлению американского пилота скорость полета упала, но оставалась сверхзвуковой - порядка М=1,2. На этой скорости «сушка» набрала (!) еще высоту до 12 км. После выполнения «режима» Су-27 успешно вернулся обратно на аэродром, идя на той же скорости М=1,2! То есть обратно с полигона вернулись гора-а-а-аздо быстрее. Не, понятно, что самолет «голый», да еще «спарка» - легкий, но все же!

Тут американцев и «ахиджакнуло»: «Надо брать!»

Бывшая наша "сушка" где-то над Невадьщиной

Поэтому, когда шведы говорят, что их кто-там летал на бесфорсажном сверхзвуке - можно только хмыкнуть: «Ха, всего четверо!»

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

Сетецентрическая война

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

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

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

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

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

Нелепая ситуация

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подпишитесь на нас

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Лучшие истребители России >>

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

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

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

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

КРЭТ завершил программу по импортозамещению украинских комплектующих >>

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

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

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

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

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

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

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

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

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