Истребители 5-го поколения. История, теория и практика.

В предыдущей статье, касательно истории линкоров, я написал расхожую фразу: "появление корабля Дредноут мгновенно превратило все новейшие броненосцы всех флотов, включая британские, в устаревшие". Грубо говоря, произошла смена поколений боевых кораблей.

4-е поколение обязано появлением на свет осмылению результатов Вьетнамской войны. Несмотря на преимущество американских истребителей перед МиГами, приходилось возвращаться к тактике ближнего маневренного боя и пришлось вернуть на Фантомы пушечное вооружение. Тоже самое и у МиГ-21: изначально не имевший пушек, получил их. Но тактика ближнего маневренного воздушного боя требует не только пушки, но и высокой маневренности. И тогда в умных головах созрела мысль, что надо разработать какие-то критерии маневренности, которые можно превратить в числовые значения. Был разработан "комплексный критерий маневренности" (ССР), основанный на статистической зависимости вероятности победы истребителя в ближнем воздушном бою от основных показателей его маневренности. Для новых проектирующихся самолетов стали выдавать задание с конкретным указанием минимального требующего ССР. Так для нового истребителя F-15 ВВС США потребовали этот показатель на уровне не менее 125 единиц. испытания показали, что конструкторы превзошли задание, выдав на гора истребитель с ССР порядка 190 единиц. F-16 заказывали под 160, а получили 205.

Первое же боевое применение Орлов и Боевых Соколов показало, что, как и в случае с Дредноутом, все, даже новейшие, истребители предыдущего поколения, мгновенно устарели. В небе над долиной Бекаа израильтяне на F-15 и F-16 просто вклочья разорвали сирийские ВВС со счетом 64:0. И после всего, израильтяне, во время разборов полетов, горько сетовали, что могли завалить чуть ли не вдвое больше, но допускали ошибки в тактике. Американские офицеры, присутствовавшие на этих разборах были поражены: "...такое впечатление, что они обсуждают не величайшую победу, а горькое поражение."

Но главный соперник американских ВВС, советские истребители, довольно быстро получили свои истребители 4-го поколения: Су-27 и МиГ-29.

Но ещё за 7 лет до битвы над Бекаа, когда F-15 ещё только готовился к принятию на вооружение, конструкторская мысль американских инженеров пошла другим путем. В 1975 году компания Локхид приступила к проекту "Безнадежный Алмаз". Это был проект прототипа самолета с высокой степенью малозаметности в радиолокационном, тепловизионном и даже звуковом аспектах. В 1981 году изыскания привели к первому взлету YF-117A, превратившемуся позже в F-117 Nighthawk. Самолет оказался изумительно малозаметным, но его аэродинамические характеристики были такими, что он мог летать и маневрировать только благодаря электродистанционному управлению с использованием самых продвинутых на тот момент компьютерах. Несмотря на то, что самолет получил идентификатор F (fighter - истребитель), использовать его в качестве истребителя было невозможно. Зато как бомбардировщик - F-117 оказался потрясающим.

Выяснилось, что средства обнаружения ПВО любого противника его абсолютно не видят. Найтхоки стали использовать для нанесения точечных ударов высокоточным оружием по наиболее важным и ценным, а потому - наиболее защищенным средствами ПВО, объектам противника. В Ираке и Югославии эти бомбардировщики ходили буквально по головам средств ПВО, летали между истрибителями противника, между трассами очередей зенитных установок и один за другим уничтожали штабы, узлы связи, склады вооружений и боеприпасов, стратегические мосты, электростанции и прочие важнейшие объекты.

В списке объектов, которым нанесла повреждения первая группа, - два командных пункта секторов ПВО, штаб ВВС в Багдаде, объединенный центр управления и слежения в Аль Таджи, резиденция правительства. Вторая волна F-117A (3 машины из состава 415-й и 9 - из 416-й эскадрильи) нанесла повторные удары по штабу ВВС, командным пунктам ПВО, а также по телефонным, телевизионным и радиостанциям в Багдаде, по центру спутниковой связи. «Эти удары ослепили иракцев, -продолжает «Бандит 321», - и они не смогли вовремя обнаружить атаку обычных самолетов, которые приближались вслед за нами. ПВО была полностью дезорганизована. Мы видели на индикаторах в своих кабинах, как иракские МиГ-29 летали вокруг нас. Но они были слепы, не могли обнаружить нас и выполнить захват». 

Ударные самолеты F-117 в войне против Ирака

Потеря единственного Найтхока в Югославии никого в заблуждение не ввела. Ни до того, ни после, ни один F-117 не получил даже случайной пулевой пробоины. Более 8 тысяч боевых вылетов и только одна потеря - это выдающийся, беспримерный показатель в истории авиации.

Блестящие достижения и новые разработки в области малозаметности самолетов пришлись как раз вовремя, когда американцы осознали, что замечательные F-15, F-16 и F/A-18 недолго останутся вне конкуренции. Вообще, американцы странные ребята... Соотношение побед/поражений в свою пользу со счетом 1:3 и даже 1:5 они считают своим провалом. Им подавай минимум 1:10!!! Су-27 и Миг-29 оценивались как 1:4/1:8. Этого было недостаточно для уверенного взгляда в перспективу и появилась идея истребителя нового, 5-го поколения, как гибрида истребителя 4-го поколения с преимуществами технологий Стелс.

Иннерция мышления - сильная штука. Для истребителя 5-го поколения в классе "истребитель истребителей", Пентагон потребовал показатель маневренности не менее 300.

Этот показатель требует достижения уровня сверхманевренности, а значит, очень высоких перегрузок, которые должны выдерживать и конструкции, и пилоты.

Локхид c Боингом предложили проект YF-22, а альтернативой стал совместный проект Нортропа с МкДонал-Дуглас YF-23. Я не могу уверенно сказать почему был выбран проект Локхид/Боинг. Но после длительных испытаний и оценок выбор пал на YF-22, превратив его в F-22 Raptor.

Что же касается маневренности и сверхманевренности, то c середины 80-х годов американцы вели обширные и глубокие исследования конструкций с крылом обратной стреловидности. Вот Х-29 1984 года. Ничего не напоминает?

В 1988-м взлетел F-15 STOL/MTD с управлением вектором тяги по 3 осям.

В 1990 году начали летать Х-31, также с управлением вектором тяги

Были разработаны множество приемов воздушного боя с применением вектора тяги, были изготовлены специальные, недорогие сопла для двигателей F-15 и F-16 (движки у них одинаковые) и программы для электро-дистанционного управления, позволяющие быстро и относительно недорого оснастить весь парк истребителей ВВС США управляемым вектором тяги. То есть, на волне успехов высокоманевренных истребителей 4-го поколения, рассматривалось повышение маневренности до сверхманевренности, а истребитель нового поления был уже заказан сверхманевренным. И вдруг, когда уже готовы были принять решение об оснащении Орлов и Соколов управлением вектора тяги, в 1998 году, один неглупый хлопец выдал анализ: после битвы над Бекаа в 1982 году не было ни одного случая ближнего маневренного воздушного боя, в котором высокая маневренность является ключевым фактором. Все воздушные бои проходили на дистанциях от 7 до 25 км, а победителя определяли лучшие радары, лучшая информационная осведомленность и лучшие ракеты класса воздух-воздух. То есть, всё то, что принципиально закладывалось ещё в Фантомы! Одновременно была названа тенденция развития ракетного вооружения до уровня всеракурсности и сетецентрического управления.

Руководство ВВС и Пентагона несколько растерялись. F-22 со своей сверхманевренностью, которая сама по себе уже влетела в копеечку, вышел на стадию войсковых испытаний - коренным образом менять конструкцию уже поздно. Дорогущий Раптор так и пойдет сверхманевренным, а там посмотрим. Но сейчас заказываем новый истребитель 5-го поколения Х-35 - делать его сверхманевренным или не стоит? Решили, что нет. Показатель маневренности в заказе опустили с 300 (у Раптора) до 100...

Итак, в 2005 году Раптор был принят на вооружение.

В 2006 году американские ВВС впервые проводили масштабные учения с использованием Рапторов. Учения Северный Край ( Northern Edge ) 2006 оказались более, чем впечатляющими. Истребители F-15 иммитировали Су-27 и Су-30 по всем характеристикам полета, маневрирования и работы бортовой электроники (с превышением показателей оригинальных Сушек на 10-25%). Воздушные бои проходили при соотношении сил 8 против 1 (8 Сушек на 1 Раптор), плюс к этому, противники Рапторов пользовались услугами АВАКСов, заправщиков КС-130 и наземных РЛС. F-22 27-й истребительной экскадрильи авиабазы Лэнгли условно уничтожили в воздушных боях 108 самолетов противника без потерь со своей стороны.

Полковник авиации Джон Марселус, начальник объединенного отряда командования войск на Аляске, отметил, что "Мы фактически переписываем книги в многих областях на оперативном и тактическом уровне ведения боевых действий". Суть успешной тактики Рапторов заключалась в том, что пользуясь малозаметностью, они держались вне зоны обнаружения противником, курсируя по периметру зоны на суперкрузе, не включая форсаж, на высоте около 23 км, а их радары с АФАР, оставаясь незаметными для станций пассивной радиолокации, позволяли брать противника в захват и сопровождение на дистанциях порядка 100-120 км. Условный пуск ракеты с дистанции 50 км - по статистике успеха ракет среднего радиуса действия, 90% поражение. То есть, Рапторы сделали несколько больше условных пусков, но им засчитали 108 побед.

Используя невидимость для радаров, они фактически открывают нам двери», - сказал капитан Джорж Мулани, пилот F-15Е и начальник тактической группы 3-го крыла. - "Их способность обеспечивать воздушное превосходство позволяет нам действовать свободно."

Вот уже больше 10 лет, как Раптор - единственный истребитель 5-го поколения, стоящий на вооружении ВВС.

Показуха, конечно. Главные его боевые качества зевакам на шоу не продемонстрируешь.

Можно накачать истребители 4-го поколения и сверхманевренностью, и суперкрузом, можно оборудовать их самым современной бортовой электроникой и вооружить наилучшими ракетами, но без высокого уровня стелс они не станут истребителями 5-го поколения.

Вопрос: что считается стелс? Каков уровень малозаметности позволяет отнести самолет к малозаметным? По международным классификаторам, стелсами считаются летательные аппараты с эффективной площадью рассеяния (ЭПР, по аглицки - RCS, Radar Cross Section) менее 0,01 кв.м. 

Как устанавливается ЭПР?

Для этого существуют специализированные лаборатории, полигоны, оборудование, есть отдельные компании, есть отделения в авиастроительных корпорациях и есть государственные организации, которые специально занимаются только и именно этой работой.

National Radar Cross Section Test Facility (NRTF) принадлежит Департмент оф Дифенс (Минобороны США)

The Howland Company  - независимая компания

Раптор на стенде в компании Хоулэнд

Есть свои отделения испытаний на ЭПР в компаниях Локхид Мартин (Helendale Avionics Facility), Raytheon’s Antenna Test Facility (ATF), Boeing Electromagnetic Testing Facilities, NORTHROP TEJON RANCH RADAR CROSS SECTION FACILITY

Вобщем и целом понятно - это вопрос важный. По внешнему виду и на честное слово ЭПР не принимают. В таких важных делах исследования проводят в нескольких местах, независимо друг от друга, часто поручают проверку ЭПР компании-конкуренту и обязательно проводят исследования в конторе минобороны. Потом данные сводятся вместе, изучаются, сопоставляются, по каждому ракурсу и по всем доступным частотам, от многометровых до миллиметровых, в безэховых камерах и на открытых пространствах, на земле, на стенде и в полете.

Самолеты проходят такое тестирование перед принятием на вооружение и серийные образцы, поступающие в авиачасти, регулярно - по ходу эксплуатации и так далее. Пилоты и командование должны знать на что способны их машины в боевых условиях. Программы компьютеров должны отмечать границы действия засеченных радаров противника, пересечение которых станет опасным. Данные обследования по ЭПР вводятся в компьютеры самолета и пилот визуально осведомлен об опасности при выборе маршрутов подхода к целям.

Не материалы и не технологии изготовления делают стелсы такими дорогими, а именно вот такие исследования. Дешевле их не сделать, а проводить надо.

В 2005 году Локхид официально объявил, что фронтальная ЭПР Раптора составляет -40dB (эквивалентно ЭПР металлической бусинки диаметром 10 мм). Howland показал -42dB, а NRTF минобороны США -41dB. Официально был принят самый "консервативный" показатель, который определила сама компания-производитель. -40dB в пересчете на квадратные метры - это 0,0001 кв.м.

Кроме самой важной, фронтальной ЭПР, обязательно определяются показатели с разных ракурсов, а потом выводится усредненный "окружной" показатель. Для Раптора это 0,0002 кв.м.

Регулярно проводимые испытания бортов, стоящих на вооружении, показывают незначительные изменения, не превышающие долей процента.

Поэтому лично у меня возникло большое удивление, когда Погосян стал заявлять, что у Т-50 фронтальная ЭПР 0,5 м. и что примерно соответствует ЭПР Раптора. Я, честно, чуть не упал... Во первых, откуда он взял, что ЭПР Раптора не та, что установлена в ходе испытаний и проверок в ультрасовременных лабораториях и на полигонах, 0,0001 кв.м, а целых пол-метра???? Они что, получили один из Рапторов в своё распоряжение и в своих лабораториях его испытали?

Потом кто-то поправил главу фирмы Сухого - не 0,5 метра, а 0,05 метра!

Пардон, но даже 0,05 кв.м. ЭПР - это ещё не стелс. У старого бомбардировщика В-1В Ланцер фронтальная ЭПР 0,75 кв.м. 0,02 квадратного метра - ЭПР Еврофайтера без подвешенного вооружения! Ребятки, да вы что несете-то?

Все разговоры о якобы неэффективности технологии стелс смолкают, когда речь заходит о якобы малозаметности российского прототипа истребителя 5-го поколения Т-50. Несмотря на открыто объявленные весьма скромные показатели, он объявляется уж таким малозаметным, что супостатам мало не покажется. И, конечно, супер-сверх-маневренным...

А глупые американцы не стали модифицировать F-15, F-16 F/A-18 всеракурсным управлением вектора тяги. Посчитали, что эти затраты не отражаются на боевых качествах. Вместо модификации сверхманевренности, они пошли по пути снижения ЭПР, сделали Супер Хорнет и F-15 Silent Eagle с сильно уменьшенной, почти до уровня F-117 фронтальной ЭПР. И тут самое время сказать о втором американском истребителе 5-го поколения, о F-35 Молния-2.

Его не стали делать не то, что сверхманевренным, но даже высокоманевренным. Он не может в ближнем маневренном бою тягаться со старыми F-16. И это недавно они продемонстрировали. У этого истребителя нет такой энерговооруженности, скороподъемности, способности выполнять умопомрачительные трюки, так любимые толпой на авиашоу. Тучи "специалистов" немедленно бросились охаивать и высмеивать F-35. А реальные спецы скромно и тихо... увеличили заказ королевских ВВС Великобритании втрое... Они получили несколько самолетов для подготовки своих инструкторов, провели свои исследования, свои моделирования и всё прекрасно поняли.

Во первых, он стелс, лишь совсем немного уступающий Раптору в малозаметности. Во вторых, у пилота имеется сферическая информационная осведомленность в фантастической детальности 3-мерной визуализации. Благодаря набору сенсоров и радару, пилот F-35 видит противников задолго и на значительно большем расстоянии, чем они (противники) его могут срисовать. А потому пилот F-35 может сам решать вступать ему в бой или уклониться, а может и хлестануть ракетой, оставаясь невидимым противнику. И для этого ему нет нужды маневрировать, закладывать виражи, заходить в хвост протвнику. Сесть на хвост F-35 ничем не приятней, чем подставить ему свой хвост. Всеракурсная ракета, выпущенная Молнией, развернется и снесет преследователя, если такой, не дай бог, найдется. Англичане провели учебные бои со своими же Еврофайтерами и поняли, что Тайфунам ловить нечего. А по легкости управления эти самолеты проще, чем какой-либо самолет. Даже вертикальная посадка проходит просто, уверенно, надежно и аккуратно.

Тихонечко-тихонечко, итальянцы у себя собрали свой первый F-35 и начали его облетывать. На той неделе самый первый F-35 итальянской сборки перелетел через Атлантику, на американскую базу ВВС, где инструкторы-итальянцы будут учиться у американских спецов. И итальянцы теперь тоже просят правительство увеличить заказ в разы.

Началось производство первого F-35i - для ВВС Израиля. Израильские пилоты и техники уже обучаются в Штатах. Раньше израильтяне очень хотели получить Рапторы, но Конгрес отказал даже им. Потом склонялись к закупке F-15SE. F-15 вообще любимейший самолет в израильских ВВС, а тут ему ещё и малозаметности добавили - пальчики оближешь! Израильтяне не очень хотели F-35, потом настаивали на собственной аионике (и всё-таки настояли!), и вот сейчас они начали поближе знакомиться с будущим своих ВВС. Из того, что я знаю, у них шок восторга, ждут получения этих машин с нетерпением и готовят сюрпризы по тактике его применения.

Корпус морской пехоты США уже получил первое боеготовое подразделение F-35 для своих универсальных амфибийных десантных кораблей класса Wasp. Ещё раз напоминаю - Wasp не авианосец, это десантный корабль, везущий в своих палубах танки, бронемашины. артиллерию, сотни десантников и различные средства десантирования:

F-35 трех разных модификаций выпущено уже около 145 экземпляров. На них готовят пилотов-инструкторов и боевых пилотов, на них проводят различные испытания, тренировки, посадки и взлеты с авианосцев и десантных кораблей. Временами выявляются какие-то дефекты и недоработки, которые устраняются, отрабатываются тактические приёмы и технологии технического обслуживания, обкатывается программное обеспечение и изыскиваются возможности расширения его функциональности, интуитвности понимания, простоты пользования и надежности. А завод собирает F-35 на конвеере, постепенно наращивая ритм производства. Если не ошибаюсь, это первый боевой самолет за многие десятилетия, который собирают на конвеерном потоке.

В США сделали строгое разделение по классам. F-22 - это истребитель завоевания господства в воздухе. Локхид предлагал ударную версию, но Пентагон от неё отказался наотрез. Раптору оставили только функцию уничтожения истребителей противника. Никакой истребитель противника не должен помешать другим самолетам делать свою работу. Точка.

Правда, сейчас отрабатывается ещё одна "синтетическая" роль: Раптор, как центр управления значительной группой истребителей разного типа. Причем эта роль отрабатывается не только в ВВС США, но с ВВС Германии, Англии, Франции, Нидерландов и Канады. Скоро обещают подтянуться австралийцы и итальянцы.

А для F-35 оставили многофункциональность истребителя-бомбардировщика с упором на прорыв и уничтожение наземных (морских) средств и систем ПВО противника. Он с самого начала затачивался именно под такое использование. И если Рапторы сейчас начали "водить" разнообразные истребители 4-го поколения, то Молния готовится точно также управлять группами ударных беспилотников. Это такая перспективка, которую держат в уме, заказывая новые БПЛА типа Х-47В

Х-47В - это не вооружение. Это пока только технологический демонстратор, созданный для того, чтобы военные понимали, на что они могут рассчитывать и на основании этого понимания сделали конкретный заказ боевых БПЛА для флота и наземных войск. Кроме Х-47В есть очень похожий на него Фантом Рей и абсолютно другой по виду Predator C Avenger, который активно предлагает General Atomic's.

Вот такие леталки готовят в партнеры для F-35 - их компьютерные системы имеют резерв для управления сворами ударных БПЛА.