Истребители. Пятое поколение: ПАК ФА

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 (он же Т-50, он же Су-50).

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. Далее рассмотрим отличия подробнее.

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.

Чем же он отличается? Любопытных особенностей много.

Скажу для начала, что в комментариях к предыдущим статьям, а также в перепостах на других сайтах и в ЖЖ, 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. Имеющееся же стратегическое вооружение в США стремительно разваливается: Катастрофическая деградация. Обратите внимание на комментарии, там общаются грамотные специалисты, и они явно "в теме".

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:

Фото www.photoarmy.org

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.

Чтобы меня не уличили в восхвалении всего нашего, скажу, что 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. Я тогда ещё удивился: ну ладно, допустим, что военные против своего главкома не попрут, хотя и это не факт, конструкторам тоже вроде упираться не очень надо, но как же индийцы? Похоже, что они всё-таки воспротивились: 13 февраля 2012 года главнокомандующий ВВС РФ генерал-полковник Александр Зелин заявил, что сравнительный анализ характеристик российского истребителя пятого поколения Т-50 с американским F-22 и китайским J-20 показывает, что Т-50 превосходит зарубежные аналоги по максимальной скорости полёта (как форсажной, так и бесфорсажной), максимальной дальности полёта, тяговооружённости, величине максимально реализуемой перегрузки, меньшей величине разбега и пробега, а также выглядит лучше зарубежных аналогов по характеристикам бортового оборудования.

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 посмотрите на 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. По другим данным, они не слишком изогнуты, а  перед лопатками будет располагаться специальное устройство - радар-блокер. 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. Опять 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) или НАР, 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 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. Подробно объяснять не буду: слишком много места займёт. Итак:

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. Средства подавления ракет с ИК-наведением либо ослепляют головки наведения лазером, либо отстреливают тепловые ловушки. Но эта ракета всё равно отличит ловушку от самолета за счет разницы в диапазонах, а луч лазера «выключит» у нее только какой-нибудь один «цвет».

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, и она идёт на цель по лучу того же локатора. Причём если локатор даже выключат, она его уже не потеряет.

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.

Против локаторов и любой другой электроники разрабатывают и другое оружие - так называемые электромагнитные боеприпасы, которые могут быть выполнены в виде ракеты, авиабомбы, гранаты для гранатомёта, артиллерийского снаряда и т.д. Идея состоит в том, что выпускаем такой боеприпас во вражеский локатор, командный пункт и т.п., но он не взрываается, а кратковременно излучает мощный электромагнитный импульс (который хоть и слабее, чем в момент взрыва атомной бомбы, но его достаточно), и в радиусе нескольких десятков (а то и многих сотен) метров «дохнет» любая электроника – локаторы, компьютеры, радиостанции, системы управления, не говоря уж о мобильных телефонах, к примеру.

Лучше всего работу такого оружия описал Алексей Свиридов в книге "Истребители. Разорванное небо":

Боснийские пехотинцы, находившиеся поблизости от отеля и от нечего делать наблюдавшие за приближающимся самолетом, заметили, что это какая-то Другая машина - отличить СУ-37 от "миража" способен даже человек, ничего не смыслящий в типах летательных аппаратов, - и подсознательно почуяли недоброе. Когда же под его крыльями вспыхнули огненные хвосты запущенных НУРСов, солдаты резво бросились кто в воронку, кто просто на мостовую, а счастливчики, оказавшиеся рядом с текущим по городу ручьем в бетонном лотке, кинулись прямо в воду. Однако разрывы прозвучали на удивление тихо, и звук их был каким-то странным, похожим скорее на короткое резкое хрюканье огромной свиньи. Ни взметнувшихся в небо фонтанов огня, ни рушащихся стен... Лишь бесформенные даже не осколки - обломки одного из снарядов остались лежать на площади. Выбравшись из ручья, боснийцы показались себе и своим товарищам смешными трусами. - Это что же за шутки такие у наших летунов? - недоуменно спросил один из них, глядя, как еще два самолета заходят в атаку на город. Солдаты не знали, что основная поражающая сила этих странных боеприпасов не в ударной волне, не в пламени и не в разлетающихся на сотни метров осколках. В момент, предшествующий подрыву, термогенератор создал в тонкой медной трубке, проходящей через весь снаряд, мощное магнитное поле, а специально настроенный взрывной заряд за миллионную долю секунды сжал эту трубку и довел пиковую мощность поля до нескольких тысяч мегаватт. Конечно, такой электромагнитный импульс несравним с импульсом, происходящим в момент ядерного взрыва, но их воздействие на электронную аппаратуру одинаково - выгорают полупроводниковые переходы в микросхемах, сплавляются обмотки трансформаторов, перегорают предохранители и сбиваются с рабочего режима генераторы. Да мало ли бед может наделать даже кратковременный, но сильный всплеск тока, который этот боеприпас способен навести во всех проводящих материалах в радиусе сотни метров от себя! Из штабного "неоплана" запуск НУРСов не был виден, а потому никакой паники не случилось. Однако странный тихий взрыв рядом с автобусом привлек к себе внимание, и вскоре обе девушки в форме, сидящие за пультами, в один голос воскликнули: - Аппаратура отказала! Не работает! Абаджиевич круто обернулся к стойкам и вместо привычного мерцания экранов и перемигивания лампочек увидел только темный металл корпусов, вмиг ослепшее стекло мониторов и тонкую сизую струйку дыма, поднимавшуюся из-под одной панели.

Более того, поскольку в современном оружии полно электроники, то бывает гораздо проще вывести её из строя, сделав это оружие бесполезной грудой железа, чем уничтожать вражескую технику грубой силой взрыва. Так можно обезвредить и самолёты, и танки, и локаторы, и связь. Можно провоцировать неконтактный подрыв мин, ракет, бомб... можно и в мирное время, например, подъехать к какому-нибудь небоскрёбу, в котором сосредоточены множество финансовых организаций, как это было в ВТЦ, на безобидном с виду фургоне, и не надо втыкаться в него самолётами и жертвовать людьми - достаточно уничтожить все компы с базами данных, и хаос во всём мире обеспечен...

И хотя такое оружие давно исследуют и производят во многих странах, но афишировать конкретные серийные образцы не любят, предпочитая рассказывать о теории его применения. Но всё это было лирическое отступление, будет ли подобное на ПАК ФА - не знаю.

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

Оружие – это хорошо, но чтобы им куда-то попасть, нужны разнообразные и сложные прицельные устройства, времена обычного перекрестия давно прошли. На ПАК ФА применена так называемая «умная обшивка», когда все антенны со всех сторон самолёта сводятся в единый комплекс. Что же там есть?

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 :)

Кроме РЛС типа Н-036, есть оптическая многоканальная система кругового обзора ОЛС-50, способная видеть днём и ночью, и даже в ультрафиолетовом диапазоне. Её данные тоже не раскрываются.

Разумеется, есть и нашлемная система целеуказания, и многое другое, но так как секретность в нашей стране традиционно выше, чем в США, что хорошо, то многие данные до сих пор неизвестны. Остальные подробности - на видео:

Ну а вот так летать - не способен никакой Рэптор!

Ну а до начала серийного выпуска совершенствуются находящиеся в войсках Су-27 до версии Су-27СМ, а пока в серию уже пошёл Су-35С, который максимально приближен к пятому поколению: оборудование там во многом то же самое, что и в ПАК ФА, а многие аналитики, включая австралийских, считают, что Су-35С (он же Су-35БМ) гораздо ближе к пятому поколению, чем американский Ф-35. По сути, до пятого поколения ему не хватает лишь малозаметности, но с покрытием мастикой и запуском в серию генераторов плазмы и эта проблема частично решается.

Боевой самолет Су-35. Официальная видеопрезентация

Т-50-1 и Т-50-2 (с) Дмитрий Костюков/AFP

Весь цикл:

Истребители. Пятое поколение.Что это?

Истребители. Пятое поколение. Невидимки

Истребители. Пятое поколение. Недостатки невидимок

Истребители. Пятое поколение. Первый блин — F-117

Истребители. Пятое поколение. F-22 Raptor

Истребители. Пятое поколение. F-35

Истребители. Пятое поколение. Ответы

Истребители. Пятое поколение. Сверхманёвренность и "Топ Ган"

Истребители. Пятое поколение: МиГ МФИ. Травля

Истребители. Пятое поколение. Су-47 "Беркут"

Истребители. Пятое поколение. ПАК ФА

Истребители. Пятое поколение: Что дальше?

Истребители. Поколение Next: Часть 1. Невидимки

Истребители. Поколение Next: часть 2. ФАР, АФАР, ЦАР, РОФАР...

Истребители. Поколение Next: часть 3. Шаг к интеллекту