О всяких там стелсах
Feb. 8th, 2016 02:11 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
epoxydeУверен, что среди моих читателей (а в жизни – и среди знакомых и их знакомых) нет инженеров-авиаторов, конструкторов самолетов и пилотов. Поэтому текст является ИМХО в чистом виде, основанном на определенной логике, тем не менее, а не просто на «ура-патриотических» шаблонах.
В 1991 году я прочитал в журнал «Техника – Молодежи» статью Льва Вяткина «Черный, большой и очень тихий. Или как ниндзя вытесняют ковбоев». Конец 80-х и начало 90-х, как мне сейчас кажется, представляли из себя такое время, когда конструкторы прощупывали следующее «поколение» военных самолетов. И, например, если в СССР все требования к «пятому поколению» были сформулированы еще в середине 1980 годов, то в США они оформились несколько позже, хотя основное требование – невидимость – было очевидным намного раньше. Но это было, так сказать, опцией в комплектации «люкс». В комплектации «базовая» самолета «пятого поколения» должна была присутствовать возможность летать быстрее звука без лишних затрат и уменьшения ресурса двигателя.
Спойлер скрывает с десяток картинок и краткую историю авиации в контексте «пятого поколения».
В 1960-х годах гениальный (и это признавали даже авиаконструкторы СССР) американский конструктор Кларенс Джонсон спроектировал и построил самолет, тогда взорвавший мир. Lockheed SR-71 планировался в качестве разведчика. Ничего быстрее в мире тогда просто не существовало (кроме, конечно же, ракет, но это другая история). Имея огромную максимальную скорость в 3,2 Маха (а крейсерская – 2,8), он являл собой вершину конструкторской мысли того времени. Но это было тогда. Хотя и было построено более 30 единиц SR-71, уже тогда было очевидно, что такой самолет с очень узкой специализацией не найдет должного применения. Наступала эпоха спутниковой разведки и спутниковых снимков высочайшего разрешения. Самолет, берущий на борт 46 тонн специального топлива, которое использовалось исключительно для этого самолета, и способный продержаться в воздухе всего около полутора часов, уже не был нужен, не смотря на то, что на нем уже начали использовать зачатки stels-технологий.
Кроме того, на вооружении потенциального противника США (а мы знаем, кого называли таким термином за океаном) появились комплексы ПВО, которые гарантированно поражали даже этот сверхбыстрый самолет. Ведь, не смотря на примененные технологии (снижение эффективной площади рассеивания (ЭПР), введения радиопоглощающих материалов, попытки снизить температуру выхлопных газов и т. д.), самолет хорошо обнаруживался средствами наблюдения из-за своего нагрева при движении (температура носовой части могла доходить до 400 градусов Цельсия), а также мощного потока выхлопных газов (шутка ли – машина, пожирающая 46 тонн топлива за полтора часа...). К началу 90-х годов 20 века стало ясно, что далее эксплуатировать самолет бессмысленно, и его постепенно вывели из оборота, превратив в выставочные экспонаты. Наступала эпоха новых самолетов.
В 1978 году в СССР поднялся в воздух самолет, который на много лет определит развитие не только советской, но и мировой военной авиации. Прототип Т-10 и последовавший за ним глубоко переработанный Т-10С стали опытными образцами самого известного в мире самолета – Су-27 и его модификаций. Уже на момент ввода в эксплуатацию в 1981 году этот самолет обладал всеми характеристиками истребителя «четвертого поколения», а последующая его доработка дала ему некоторые элементы самолета «пятого поколения» раньше, чем это сделали другие страны. Да, в США уже летали F-15 и, вроде бы, были быстрее Су-27. Но F-15 – истребитель с достаточно узкой областью применения, чрезмерно дорогой. Су-27 тяжелее, спектр его применения шире, а возможности, заложенные в платформу, позволили создать целое семейство самолетов без значительных изменений конструкции. Ну, а более всего самолет отличался от западных конкурентов своей практически идеальной аэродинамикой и маневренностью. Но это все лирика.
В то время, как F-15, F-16, F-18 и Су-27, МиГ-29 и их модификации составляли основу парка истребительной авиации США и СССР, всем было ясно, что пора начинать работы над самолетами «пятого поколения». В США они начались очень рано и породили на свет несколько монстров, которые так и ушли в историю, не оставив сколько-нибудь значительного следа. F-117 и B-2 и сейчас у каждого на слуху. Всем известных их очертания и даже некоторые характеристики. Это были первые серийные самолеты с технологиями снижения заметности, среди которых были не только снижение ЭПР и применение радиопоглощающих материалов. На этих самолетах были испытаны и разные формы сопел, позволявших сделать выхлоп рассеянным, чем снизить вероятность поражения ракетами с тепловыми головками самонаведения.
И снова при огромных финансовых вложениях в разработку, постройку и эксплуатацию таких самолетов, они практически никак не повлияли на ход мировой истории. Кроме того, что F-117 был просто дорогой игрушкой, не способной выполнять полноценно даже свои основные боевые задачи (F-117 – классический штурмовик), он оказался крайне уязвим даже для не самых современных систем ПВО и истребительной авиации из-за своих крайне худых аэродинамических характеристик и невысокой скорости. На борту самолета не уместилась даже РЛС. Вывод в данном случае совершенно очевиден: F-117 успешно мог бы применяться в условиях подавляющего превосходства в воздухе и отсутствии у противника хоть сколько-нибудь адекватных времени систем ПВО.
Да и вообще, весь самолет – набор не самых адекватных компромисов и попыток сделать хоть что-то малозаметное. Еще Андрей Николаевич Туполев сказал, что хорошо летают только красивые самолеты. В полной мере эта фраза раскрылась бы в обратном смысле именно на примере F-117. Несуразный самолет, так и не научившийся летать. Зато американцы красиво подали его. Уж что-что, а фотографировать они умеют. Так и остался в истории этот самолет, как самый непонятный и даже страшноватый именно своей внешностью.
Видимо, восьмидесятые были золотым временем американских авиаконструкторов, опыт и гениальность которых нельзя умалять. Это люди, знающие свое дело и делающие его едва ли не лучше всех в мире. Американские самолеты во многом опережают все мировые аналоги, а большинство передовых технологий внедряются впервые именно в США. С этим у них все в порядке и нам в России, нашим авиаконструкторам есть, чему у них учиться (да и не только авиаконструкторам). Восьмидесятые породили еще одного монстра-невидимку. В 1989 году компания Northrop в буквальном смысле выкатила из ангаров B-2 – бомбардировщик-невидимку, «летающее крыло», один из самых передовых самолетов своего времени, рожденный передовой конструкторской мыслью. Именно с этим самолетом я познакомился в статье журнала «Техника – Молодежи». В сравнении с другими самолетами своего времени это был ниндзя, способный практически незаметно проникнуть сквозь ПВО противника, сбросить груз и скрыться.
Этот парень немного засветился в нескольких военных конфликтах и даже смог покидать бомбочки. Но в общем и целом, на фоне всех остальных самолетов и их применения даже такой совершенный самолет не сильно изменил ход событий. Его применение можно описать фразой «потому что он у нас есть». Эти самолеты смогли находиться в воздухе до 50 часов (при условии дозаправки в воздухе) и выполнять свою задачу в любых условиях. Для не самых новых систем ПВО B-2 действительно мог стать практически незаметным. Но до «пятого поколения» эта машина не дотягивает, ведь при всей малозаметности самолет оказался маломаневренным и далеко не самым быстрым, до скорости звука ему долететь так и не удалось. Но оба самолета послужили полигоном для испытаний технологий, которые сейчас называются общим словом stels. А теперь эти технологии нашли применение в самолете F-22.
И снова американцам нужно отдать должное. Не смотря на то, что не они первыми выработали принципы, положенные в основу «пятого поколения», они собрали их в одном самолете и подняли его в воздух. F-22 стал первым серийным самолетом, полностью соответствующим определению «пятое поколение». Отдельные технологии уже были внедрены на других машинах, в том числе и в СССР и России, но именно F-22 начал новую эпоху в военной авиации. И нужно признавать, что он еще долго будет задавать тон в этой сфере. Даже учитывая, что самолет оказался запредельно дорогим, запредельно сложным и дорогим в эксплуатации. И тут выяснилось, что не смотря на его преимущества, он не сможет обеспечить подавляющего превосходства в воздухе и завоевать воздушное пространство противника. Почему – подумаем чуть позже. А самолет получился действительно красивым и полностью соответствующим высказыванию Туполева.
На смену F-22, от закупок которого отказались вооруженные силы, пришел F-35. Его также называют самолетом «пятого поколения», но, фактически, он не является таковым, так как не соответствует одному из основных требований – полету со сверхзвуковой скоростью без использования форсажа (хотя, разработчики и утверждают, что он может делать это на короткой дистанции и со скоростью 1,2 Маха – сравните с 2,1 Маха у Т-50 без форсажа). Поэтому его обычно относят к «поколению» 4++.
А еще у F-35 низкая тяговооруженность, ведь он оборудован только одним двигателем, в то время, как F-22 имеет два, как и все потенциальные соперники в воздухе. Два двигателя дают самолету большую тяговооруженность, живучесть и лучшие динамические характеристики. Его маневренность намного хуже, чем у F-22 и российских самолетов семейства Су и МиГ, кроме того, высокая ЭПР делает его относительно легкой мишенью для средств ПВО и бортового вооружения истребителей. На сегодня этот самолет предлагается, как основной в ВВС США. Безусловно, самолет еще будет подвергаться модификациям и, возможно, дотянет до настоящего «пятого поколения».
А что же имеет на вооружении Россия, как основной «потенциальный противник» США, коим последние Россию часто и представляют в последнее время? В Росси существует целое семейство истребителей МиГ (МиГ-29 и МиГ-35), которые определенно принадлежат к «поколению» 4+ и 4++, а также семейство самолетов Су, практически все из которых переступили порог «четвертого поколения» и заступили в «пятое». Так, например, Су-35 уже полностью соответствует требованиям к самолетам «пятого поколения», кроме уменьшенной ЭПР. Су-35 – отработанный во всех своих узлах самолет, технологичный и совсем недорогой в изготовлении и эксплуатации. При всех прочих конструктивных отличиях Су-35 от F-35 его бесфорсажная скорость составляет 1,1 Маха, а его тяговооруженность выше таковой у F-35. При определенной модификации и замене систем управления его преимущество перед F-35 станет еще более очевидным.
Ну, и, конечно же, нельзя не сказать о готовящемся к вводу в эксплуатацию самолете Т-50. Это полноценный самолет «пятого поколения», в целом полностью соответствующий своим основным противникам F-22 и F-35, но по некоторым характеристикам превосходящий их (в частности, скорость, тяговооруженность, маневренность и т. д.). Не смотря на то, что самолет до сих пор находится на испытаниях, машину уже можно считать состоявшейся и отработанной. Не стоит удивляться столь длительному периоду испытаний. Россия, и это надо сказать честно, потеряла значительную часть конструкторского потенциала в тяжелые девяностые, серьезно отстала от других стран технически, поэтому любой шаг на пути к новым машинам дается с трудом.
А давайте теперь подумаем, что такое «самолет пятого поколения» и почему я употребляю этот термин только в кавычках. Самолет – очень сложная машина, в которой сотни узлов и тысячи деталей. Можно выработать требования к основным компонентам и даже задать нижнюю границу их особенностей. Так произошло с двигателями, которе должны были разгонять самолет до сверхзвуковой скорости без форсажа. Так произошло с ЭПР, системами обнаружения (АФАР), вооружением и многими другими характеристиками. Но при этом у каждой страны будет свой набор требований к таким самолетам, диктуемый возможностями промышленности, военной доктриной, традициями школы пилотирования и мноими другими причинами.
Например, очень долгое время считалось, что современным самолетам не потребуется оружие ближнего боя, и американцы отказались от пушечного вооружения в то время, как в СССР и России школа тактики воздушного боя предполагала навязывание противнику ближнего боя, в котором пушечное вооружение решало многое, как и способность маневрировать. Повышенная маневренность также давала значительное преимущество, ведь маневры ухода с траектории ракеты гарантировали выживание. Вопреки распространенному мнению, ракета не может преследовать цель. Пролетев мимо самолета, она уже не вернется к нему, ведь запас топлива и маневренность у нее весьма ограничены. Поэтому возможность избежать встречи с ракетой весьма важна для пилота и его самолета. Поэтому в СССР и России особое внимание уделялось не просто маневренности, а сверхманевренности, которая также обеспечивает возможность навязать противнику свою тактику и поразить его раньше, чем он сможет сделать то же самое. В США несколько позже также добавили в список характеристик самолета «пятого поколения» сверхманевренность и пушечное вооружение. Как видите, понятие поколения в авиации достаточно условное и не имеет четких границ. Поэтому я и употребляю это выражение в кавычках. Реальный воздушный бой вносит свои корректировки и самолет «поколения» 4++ будет вполне успешно противостоять самолету «пятого поколения».
В настоящее время современные и адекватные условиям системы ПВО обеспечивают гарантированный перехват ЛЮБОЙ воздушной цели и ее уничтожение в реальных условиях, ведь ЭПР – очень условное понятие и при определенной конфигурации РЛС и их характеристик любой самолет-невидимка обнаруживается и берется на сопровождение. Воевать без особых проблем такие самолеты смогут только в условиях плохой вооруженности противника. Типичное рассуждение о том, что победит тот, кто раньше обнаружит и выпустит ракету, живущее еще с далеких 60-х годов 20 века, до сих пор считается справедливым, хотя, как мы уже говорили выше, высокая и сверхманевренность в значительной степени избавляет пилота и самолет от опасности поражения. А ведь потом пилот этого самолета может догнать и уничтожить того, кто выстрелил первым.
Дорогой и сложный самолет, вроде F-22, не сможет внести сколько-нибудь значительного вклада в военную кампанию большого масштаба. Потерю таких самолетов будет сложно (почти невозможно) компенсировать, в то время, как относительно недорогие самолеты типа F-35, Су-35 и Т-50 как раз и будут определять ход событий, завоевывая превосходство в воздухе. Также невозможно компенсировать потерю опытных пилотов. Не смотря на все современные системы управления и помощи пилоту, опыт управления конкретной машиной решает очень многое. Пилоту важно знать, что может машина, где ее пределы прочности, что ждать от нее и как спасать машину в случае опасности. Чем проще самолет (в разумных пределах), тем легче подготовить пилота, тем проще компенсировать потери. А мы еще ничего не сказали о ремонтопригодности, которая рискует стать очень низкой у самолетов «пятого поколения» ввиду использования дорогих и технологически сложных материлов. Пока что, в условиях локальных войн, эти самолеты себя оправдывают, потому что остается возможность относительно легко ремонтировать их и обслуживать при необходимости. А что будет в крупном конфликте, где самолеты используются не десятками, а сотнями и тысячами?
Вот такие неутешительные выводы относительно полезности самолетов «пятого поколения», сделанные относительным дилетантом. Надеюсь, что мы никогда не увидим эти самолеты в реальном бою.
