Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Loading...

Об уроках разработки истребителя 5-го поколения в США

 

Статья была опубликована в НВО, http://nvo.ng.ru/armament/2007-09-28/4_pr.html
В данный момент она удалена с сайта, поэтому считаю возможным опубликовать её у себя.
 
28.09.2007 | вооружения
 

Вячеслав Володин

 
За почти четвертьвековую историю создания самолетов 5-го поколения большего сумели достичь американцы. Однако именно поэтому надо осмыслить не только их опыт, но и ошибки. Автор продолжает тему, начатую в «НВО» №24, 2007.
 
 
«ДОСТУПНОСТЬ ПО СРЕДСТВАМ»
 
 
Так именуется концепция, которая является сегодня главным идеологическим моментом при разработке новых систем вооружения в США. Это все тот же эффективностно-стоимостной подход, используемый в отечественной и зарубежной практике на протяжении многих лет. Однако здесь у американцев имеются определенные особенности. Прежде всего это системность. Она проявляется в том, что эффективностная и стоимостная оценки проводятся на общесистемном уровне с охватом всего жизненного цикла изделия. Оценка критерия «стоимость-эффективность» применительно к создаваемому боевому самолету в части стоимости учитывает при этом и производственную стоимость, и затраты на развертывание самолета на вооружение, и эксплуатационные расходы за время нахождения машины в строю. А в части эффективности это будет учет самых различных вариантов применения самолета в рамках большой боевой системы, обеспечивающей выполнение крупномасштабных задач в ходе военных действий.
 
 
Спецификой применения концепции «Доступность по средствам» в американской программе JSF стал особый упор на стоимостную составляющую. Общая задача проектирования была сформулирована как обеспечение максимума боевых возможностей при соблюдении заданной стоимости самолета. В середине 1990-х годов на каком-то авиационном салоне автор услышал от одного из американских специалистов, участвующих в программе JSF, весьма характерное определение: «Стоимость - это основной параметр создаваемого самолета. Все остальное - это производные от нее».
 
 
Уже в самом начале программы JSF в числе прочих требований к самолету были установлены значения программной стоимости: от 30 млн. долл. для варианта истребителя с обычным взлетом и посадкой до 50 млн. долл. для истребителя палубного базирования. Принятые по курсу доллара на 1994 год, эти лимитные ограничения к моменту создания F-35 11 лет спустя достигли соответственно 47 и 78 млн. долл. Но это требования, установленные заказчиком. Другое дело - реальность, обеспеченная разработчиком.
 
 
Вначале фирма «Локхид Мартин» с уверенностью докладывала о выполнении всех требований, предъявленных к истребителю F-35, в том числе и по стоимости. 
 
 
Эта уверенность исчезла в связи с разразившимся в 2003 году «вторым серьезным кризисом в программе JSF» (см. «НВО» № 24, 2007) в плане возникших проблем с выполнением весовых лимитов, определенных в проекте F-35. Придется вернуться к этому эпизоду еще раз, поскольку перечень возникших проблем не ограничился весовой тематикой. 
 
 
Пересмотр отношения разработчиков к использованию производственно-технологических методов и приемов, принятых по соображениям снижения трудоемкости, а соответственно времени и стоимости сборки самолета, позволил специалистам фирмы «Локхид Мартин» снизить массу конструкции. Изменения, внесенные только в схему технологического членения фюзеляжа F-35, позволили уменьшить массу конструкции на 75 кг, но привели к увеличению продолжительности сборки самолета на несколько дней. В целом в результате «оптимизации» проекта самолета масса конструкции базового варианта истребителя F-35A «похудела» на 450 кг. Но зато продолжительность сборки самолета увеличилась на 26 дней. Очевидно, что возросшая продолжительность сборки F-35 повлекла за собой удорожание машины, конкретно - за счет производственной стоимости. 
 
 
Но технологическая стоимость является хоть и главной, но не единственной составляющей той цены, которую платит заказчик, приобретая самолет. Ему приходится выкладывать деньги еще и за дополнительные расходы по развертыванию самолета на вооружении, и за поддержку его эксплуатации. А так называемая «программная стоимость» самолета включает также амортизацию расходов по самому созданию машины. И те 5 млрд. долл., которыми в ходе технического проектирования пришлось «расплатиться» за неточности весовых расчетов на начальных этапах разработки проекта самолета, увеличили соответствующим образом программную стоимость F-35. 
 
 
Трудно сказать, сколько еще разных негативных моментов обнаружилось на стадии реализации проекта F-35, но из этапа технического проектирования истребитель вышел немного изменившимся по внешнему облику и весьма «потяжелевшим» в отношении стоимости. Последнее стало платой за сохранение неизменной величины полной взлетной массы самолета. Для истребителя F-35A аэродромного базирования в так называемой конфигурации «Стелс» она составляет порядка 23 тонн, а для истребителя F-35C палубного базирования - 27 тонн. Величины весьма немалые, и расти дальше им просто уже некуда. 
 
 
Величина «утяжеления» стоимостной составляющей общей оценки F-35 точно не известна. Но, судя по появившимся в последнее время данным о программной стоимости F-35, она может привести к превышению первоначально установленной ценовой планки на 50%. При этом необходимо учитывать, что F-35 может оказаться еще дороже, если руководству программы JSF не удастся обеспечить планируемую рыночность этого истребителя. 
 
 
Напомним, что определенной составляющей программной стоимости самолета является амортизация расходов по его разработке, то есть компенсирование стоимости программы создания машины. И величина этой составляющей зависит не только от стоимости программы, но и от размера партии самолетов, на которую распространяется процедура амортизации расходов по созданию самолета. В этом отношении необходимо подчеркнуть, что в программе JSF упомянутое выше 50-процентное превышение установленной первоначально стоимостной планки соответствует принятой на данный день программе производства F-35. А это не менее тысячи истребителей, за которыми могут последовать еще 1-2 тыс. Но это будут уже самолеты, цена которых не обременена амортизацией расходов по созданию машины.
 
 
Так вот, при принятой программе производства F-35 компенсирование расходов на создание самолета увеличивает цену этого истребителя всего на 18%. В цене же истребителя F-22, при которой сегодня проводятся закупки первых образцов этого самолета, компенсирование расходов на его создание составляют 87%. Что неудивительно: ведь принятая на данный день программа производства этого истребителя 5-го поколения предполагает выпуск всего 183 машин вместо планировавшихся первоначально 648. Доля компенсирования расходов на создание F-22 составляла тогда в его программной стоимости всего лишь около 20%.
 
 
ЕЩЕ ОДИН СЕРЬЕЗНЫЙ КРИЗИС
 
 
Стоимостная составляющая в комплексной критериальной оценке F-35 может «потяжелеть» еще больше, если руководителям программы JSF не удастся удержать объем планируемого выпуска этого истребителя на том уровне, который установлен сегодня.
 
 
С одной стороны, в самих США постоянно поднимается вопрос о целесообразном объеме закупок F-35 для американских вооруженных сил. С другой, зарубежные участники программы JSF не очень торопятся с размещением заказов. И одна из причин этого - отсутствие ясности с передачей фирмой «Локхид Мартин» приобретающей стороне всех технологий, необходимых для эксплуатации истребителя.
 
 
Вообще ситуация с этим вопросом вполне может быть охарактеризована как еще один серьезный кризис в программе. Даже Великобритании, которая имеет в отличие от других участников JSF статус полного участника, пришлось выдвинуть официальные требования о возможности приобретения истребителей 5-го поколения с так называемым «эксплуатационным суверенитетом». Под ним понимается «предоставление приобретающей стороне возможности самостоятельно эксплуатировать и модернизировать самолет, в том числе проводить работы по комплексированию с самолетом новых образцов оборудования и вооружения, не обращаясь к разработчику». 
 
 
Предоставление такого «суверенитета» - это в большей степени политический вопрос, решение которого требует согласования с принятыми в США нормами по передаче другим странам военных технологий. И решается он не в проектных, научных и испытательных подразделениях, а в коридорах власти.
 
 
О ЧЕМ УМОЛЧАЛ ТОМ БЁРБИДЖ
 
 
Подобные проблемы типичны для современной практики создания боевых самолетов. И чем больше о них известно, тем больше вероятность исключить хотя бы неожиданность их появления. Поэтому автор позволит себе коснуться причин случившегося, точнее - объяснить, почему они стали «громом среди ясного неба».
 
 
При проведении конкурсных комиссий, в 1996 году осуществлявших отбор победителей среди альтернативных аванпроектов, а в 2001-м - среди альтернативных эскизных проектов, представленных фирмами - участницами программы JSF, комплексная оценка давалась в зависимости от трех основных факторов: выполнение в проекте всех поставленных требований к самолету; особенности технических достоинств и недостатков проекта; степень риска в реализации проекта. И поскольку представленные на конкурс проектные разработки всегда обеспечивали выполнение поставленных требований, решающее значение приобретали различные «нюансы», относящиеся к остальным факторам сравнительной оценки этих разработок между собой. Особое значение при этом получил фактор минимизации риска в реализации проекта самолета. 
 
 
В 1996 году техническое предложение фирмы «Локхид Мартин» существенно уступило техническому предложению фирмы «Боинг»: 7 баллов у первой и 9 - у второй из 10 возможных. Причем проигрыш пришелся на техническую составляющую проекта, поскольку в части предполагаемой реализуемости проекта «Локхид Мартин» весьма опередил «Боинг». Если реализуемость проекта «Боинга» была оценена как «очень низкая», то реализуемость проекта «Локхид Мартин» получила оценку «сравнительно высокая». 
 
 
Оценка проектов конкурирующих фирм качественно изменилась при анализе результатов эскизного проектирования. Если оценка проекта «Боинга» никак не изменилась в сравнении с предыдущим его рассмотрением (в том числе и в отношении реализуемости проекта), то положение проекта «Локхид Мартин» существенно улучшилось. Проект истребителя F-35 получил предельно возможную комплексную оценку 10 баллов при характеристике реализуемости как «очень высокая».
 
 
Все это как-то не стыкуется с рассмотренными выше проблемами, которые возникли в ходе реализации проекта F-35. Можно, конечно, считать, что чрезвычайная сложность и отсутствие достаточного опыта разработки истребителей 5-го поколения являются объективным оправданием возникновения «второго серьезного кризиса в программе JSF» при реализации проекта самолета со столь высокой оценкой реализуемости. Тем более что руководитель разработки F-35 на фирме «Локхид Мартин» Том Бёрбидж весьма доходчиво объяснил всей авиационной аудитории техническую природу проблем. 
 
 
Однако о некоторой нестыковке прогнозируемой и реальной реализуемости проекта кое-кто все-таки вспомнил. Но это был, разумеется, не главный конструктор F-35 Том Бёрбидж.
 
 
По мнению зарубежных специалистов, оценка реализуемости проекта F-35 была существенно завышена за счет усилий, приложенных «Локхид Мартин» к формированию позитивного мнения о реализуемости его проекта самолета. 
 
 
Особенно это проявилось в ходе конкурсной комиссии 2001 года. Здесь фирма провела несколько демонстрационных работ, не входящих в число обязательных, продекларировав тем самым абсолютную реализуемость на практике всех проектных решений и технологий. 
 
 
Достоянием гласности стали сведения, что в ходе конкурса проектов в 2001 году имело место активное лоббирование проекта «Боинга» со стороны одного из высокопоставленных чинов ВВС США Д.Дрюйона, имеющего весомый голос в ходе проведения программ приобретения новых образцов вооружения. Не имея в конкурсной комиссии своего лоббиста, «Локхид Мартин» попыталась нейтрализовать эти действия путем достижения особо высокой оценки в части реализуемости проекта самолета. По прошествии четырех лет «адвокаты» «Локхид Мартин» выдвинули тезис: «Одна необъективность в работе конкурсной комиссии породила другую. Вряд ли фирма взяла бы на себя столь большую ответственность в части заявлений о реализуемости своего проекта, если бы не определенная ситуация, сложившаяся в ходе конкурсной оценки проектов перспективного истребителя».
 
 
Существует, однако, и другое объяснение происходящему. Капитализм есть капитализм. И программа JSF - еще и большой бизнес, включающий в себя многомиллиардные контракты не только на разработку самого самолета, но и на создание системы логистического обеспечения его эксплуатации, серийный выпуск машин, производство запасных частей, выполнение работ по модернизации и т.д. Общая стоимость программы JSF оценивалась в 200 млрд. долл. Это при котировке доллара, соответствующей 1994 году, когда началась программа, а в текущих ценах стоимость может составить величину, намного большую первоначально прогнозировавшейся. Не ручаясь за точность воспроизведения известной марксистской формулировки, автор готов допустить, что, «почувствовав подобные дивиденды, капитал способен перегрызть горло своему противнику в конкурентной борьбе». 
 
 
И «Локхид Мартин» здесь опыта не занимать. Напомним, что самый массовый зарубежный истребитель F-16, с которым связывается сегодня успех фирмы на рынке боевых самолетов, был создан компанией «Дженерал Дайнемикс». А «Локхид Мартин» (тогда просто «Локхид») производила другой истребитель - F-104 «Старфайтер», также всемирно известный, но далеко не с лучшей стороны: самолеты, принятые на вооружение в ряде стран, получили прозвище «летающих гробов». Спустя много лет достоянием гласности стали факты подкупа «Локхид Мартин» высоких чиновников в странах, приобретавших «Старфайтеры».
 
 
Невольно вспоминается известный автору случай, связанный с проводившимися в конце 1960-х годов в советской авиационной промышленности работами по легкому транспортному самолету ультракороткого взлета и посадки. 
 
 
Специалисты ОКБ, руководимого Владимиром Мясищевым, предложили тогда проект машины, который (как сегодня модно выражаться) имел столько «наворотов» в части использования новых конструкторских решений и технологий, что не очень даже согласовывался с традиционным представлением того времени о возможном облике самолетов данного типа. (Не зря это ОКБ получило в советском авиапроме условное обозначение ЭМЗ - Экспериментальный машиностроительный завод). Рассказывая автору об этом проекте, один из его разработчиков как-то заметил: «Но мы больше всего боимся выиграть конкурс». «Почему»? «Потому что все, что мы придумали, придется практически реализовать».
 
 
Да, вопрос о реализуемости проекта всегда существовал в практике авиационного проектирования. Он возникал при создании боевых самолетов и 4-го, и 5-го поколения, был актуален для разработки новых машин как в условиях капитализма, так и в условиях социализма. Возможно, правда, что значение и методы решения этого вопроса в разных случаях и ситуациях были различны. В программах создания истребителей 5-го поколения значение вопроса реализуемости при выборе варианта проекта очень высоко. 
 
 
Взять хотя бы, к примеру, еще одну американскую программу создания истребителя 5-го поколения - программу ATF. Сегодня она однозначно связывается с принятым на вооружение самолета F-22 фирмы «Локхид Мартин». 
 
 
Но не надо забывать, что эта машина является реализацией одного из альтернативных вариантов истребителя 5-го поколения, разрабатывавшегося в рамках программы ATF. Альтернативная разработка, представленная проектом фирмы «Нортроп Груман» (в то время просто «Нортроп»), судя по имеющимся сведениям, в техническом плане превосходила проект, предложенный «Локхид Мартин». Здесь была использована никогда не применявшаяся ранее аэродинамическая схема, получившая условное обозначение «самолет без горизонтального оперения», и для повышения аэродинамических свойств был задействован даже эффект Коанда. Однако именно эти «навороты», апробация которых на самолетах-истребителях отсутствовала, стали причиной отклонения данного проекта, смутив конкурсную комиссию высокой степенью риска своей реализации. А может быть, и тогда оценка реализуемости проекта самолета стала тем «нюансом», на котором менеджеры «Локхид Мартин» сумели переиграть своих коллег из «Нортроп Грумман».
 
 
ПЕРСПЕКТИВЫ «НЕУДАЧНОГО ИСТРЕБИТЕЛЯ»
 
 
В контексте анализа ошибок, уже допущенных в разработке истребителей 5-го поколения, создание F-22 занимает особое место. За время реализации проекта этого самолета в его сторону в самих Соединенных Штатах было выпущено немало критических стрел, да и у нас многие поспешили отнести создание F-22 к числу ошибок в развитии истребителей 5-го поколения. 
 
 
Основной довод - избыточная размерность и связанная с этим чрезмерная стоимость машины, делающая F-22 абсолютно неконкурентоспособным на мировом рынке. Поскольку эти аргументы имеют общеметодическое значение и могут применяться к любой разработке истребителя 5-го поколения вне зависимости от ее национальной принадлежности, позволю обратить внимание на следующее.
 
 
Во-первых, прямая зависимость между стоимостью и взлетной массой самолета может считаться основной тенденцией лишь на макроуровне этого явления. 
 
 
Естественно, что стоимость стратегического бомбардировщика во много раз будет превышать стоимость истребителя. Но в рамках одной категории самолетов вступают в действие многие другие закономерности. Это и научно-технологическая новизна машины, и специфика использования технологии производства, и особенности серийного производства. От последнего фактора в значительной степени зависит не только производственная стоимость истребителя, но и амортизация расходов на создание самолета, увеличивающая его программную стоимость. 
Во-вторых, конкурентоспособность - это весьма сложное понятие, а оценка конкурентоспособности - величина в определенной степени динамическая. То, что было неконкурентоспособным вчера, может оказаться весьма конкурентоспособным в условиях завтрашнего дня. И взлетная масса здесь ни при чем. Поэтому если уж и соглашаться с оценкой, что создание F-22 было «большой ошибкой», то только взяв это определение в кавычки. 
 
 
Самолет F-22 «Рэптор» сегодня действительно самый большой из истребителей 5-го поколения. F-35 «Лайтинг-2», вышедший на финишную прямую процесса создания, примерно в полтора раза легче (если говорить о нормальной взлетной массе). Он к тому же в два раза дешевле (если говорить о контрактной стоимости машины). И, тем не менее, именно к F-22, а не к F-35 проявило интерес Министерство обороны Японии, задавшись целью модернизировать парк истребителей своих ВВС. И цена в 200 с лишним млн. долл. за один самолет (183 млн. долл. - установленная сегодня контрактная цена для истребителей F-22 плюс еще 20 млн. долл. компенсаций дополнительных расходов на программу создания экспортного образца самолета) не смущает японцев.
 
 
Не смутила она ранее и австралийцев, которые в плане реализации программы развития своих ВВС AIR-6000 включили в 2001 году F-22 в число самолетов, которые могли бы сменить находящиеся сегодня на вооружении австралийских ВВС F-111 и F/A-18С. Правда, Министерство обороны Австралии определило свой выбор в пользу F-35, но только предварительно. И опять-таки дело здесь не в цене. Огромное значение для страны, приобретающей на мировом рынке новый боевой самолет, имеет такой фактор, как гарантированность выполнения фирмой-поставщиком сроков контракта. Как говорится, «хороша ложка к обеду». И для стран, задумавшихся сегодня о модернизации своих ВВС, принципиально важно, чтобы новая машина была развернута на вооружении еще до того, как существующий парк самолетов будет поставлен «на прикол» из-за исчерпания установленного срока эксплуатации. А истребитель F-22 - это уже существующий самолет, более того - принятый на вооружение. Что же касается F-35, то ему для того, чтобы достичь этого состояния, требуется еще пять лет выполнения программы JSF.
 
 
Отсутствие уверенности в гарантированном выполнении фирмой «Локхид Мартин» сроков экспортной поставки истребителя F-35 заставляет потенциальных покупателей F-35 разворачиваться в сторону F-22. Интерес к приобретению последнего помимо Японии и Австралии проявили Израиль, Саудовская Аравия и Южная Корея. Их тоже не смущает ни стоимость, ни взлетная масса этого боевого самолета. Поэтому «самая большая ошибка» среди разработок истребителей 5-го поколения вполне может послужить основой для новой программы международного военно-технического сотрудничества США со странами Ближневосточного и Азиатско-Тихоокеанского регионов - если не самой большой, то по крайней мере очень крупной. Возможность развития событий по такому сценарию зависит сегодня от политической воли Белого дома, Пентагона и в особенности Конгресса США. Именно в Конгрессе сформировалась основная оппозиция развертывания экспортных продаж истребителя F-22.
 
 
из архива за: 28.09.2007
 

 

 

Расписание

Расписание транспорта. Краматорск, Харьков

Расписание

Музыка

Loading...

Справочник ВУЗов Украины