Вектор тяги

С каждым годом к «необъявленной войне истребителей V поколения» присоединяются новые участники, и она захватывает все аспекты конструкции, состава оборудования и вооружения таких самолетов как сложных технических комплексов. Каждый новый претендент на победу в ней тщится привнести в это заочное противоборство что-то свое и выиграть за счет этого. Но каков главный козырь?

Одни ставят технологии «стелс», которые помогают подкрасться незаметно, ударить и сбежать. Другие упирают на квантовые или пассивные радары, которые все равно врага увидят первыми. Третьи считают главным вооружение, ведь выстрел – решающий момент боя. Четвертые напоминают, что авиация должна взаимодействовать и между собой и с другими силами на всем ТВД, а коли так, то главное – это связь, автоматизированный обмен тактическими данными…

Соответственно этому разноголосому хору создателей авиатехники и эксперты, обсуждающие результаты их деятельности, выступают каждый по-своему. Причем в этом «конкурсе красоты» присутствуют страны, которые не только не способны в принципе создать такой авиационный комплекс или хотя бы его отельный его компонент, чтобы поучаствовать в какой-нибудь международной программе, но даже не могут себе позволить купить такие самолеты в обозримом будущем. И дело не только в том, что у них нет денег. Даже если бы они были, военная авиация этих государств не сможет их эксплуатировать, так до этого не дорос уровень командного, летного и технического состава, не создана система обслуживания и ремонта и даже в самой их военной доктрине нет места таким самолетам, потому что она отстала от жизни навсегда. И тем не менее, никто не может им запретить высказывать свое мнение.

Но слово и дело сходятся не всегда и не у всех. И того, у которого слово в дело превращается в действительности, а не в пустой похвальбе, только и стоит слушать. Что касается истребителей V поколения, то «законодатель мод» здесь – Америка, которая их первой сделала, однако она на «поле брани» не одна, и это не значит, что все ее противники будут делать то же самое.

Подрастеряв советское наследство, Россия неожиданно уступила второе место на этом поприще Китаю. Его истребители поколения V – вопрос особый и говорить о нем пока рано. Восток – дело тонкое, и при всем обилии сведений пока трудно отличить правду от домысла, грозное предупреждение от чистого блефа, а собственные разработки китайских тружеников от компилята из заимствований честно купленных или «краденных». Да и «градус противостояния» КНР и США послабее, чем США и РФ…

Первый американский истребитель V поколения делался для большой войны с СССР. Даже самые горячие головы в Белом доме, Капитолии или Пентагоне  не могли тогда представить, что она может быть выиграна одним ударом – разве что взаимное ядерное уничтожение. Но в то время была популярна концепция «ограниченной ядерной войны», которая предполагала длительное противоборство сторон с использованием всех видов вооружений. В такой войне решающее значение приобретает господство в воздухе – только оно дает возможность использовать все остальные боевые средства кроме баллистических ракет.

Именно для него и создавался самолет Локхид-Марин F-22А «Раптор». Потому в отличие от первого тактического «стелса» F-117A в нем технологии снижения заметности «подвинули на задний план» в пользу резкого повышения летных качеств. Ведь малозаметность хороша только при первом ударе, а когда «заварится большая каша», способность самолета вести, скажем, маневренный воздушный бой, окажутся куда как важнее.

Это показала еще агрессия Израиля против Сирии в 1982 г. и подтвердила «Буря в пустыне» 1990-1991 гг., когда даже примитивные, малочисленные и дезорганизованные ВВС и ПВО Ирака смогли нанести серьезный урон многонациональной коалиции во главе с Америкой. Оказалось, что даже в такой войне против заведомо слабого соперника возможны ситуации, когда боевому самолету будут нужны не способность укрыться от «глаз» противника или возможность автоматического обмена тактической информацией, а превосходство в летных данных – скорости, маневренности, дальности полета.

А чтобы самолет это превосходство имел, в нем должны удачно сочетаться совершенство обводов, конструкции и силовой установки.

Оставив первые два вопроса для будущих статей, сегодня мы посмотрим, какой двигатель нужен для современного истребителя, как развитие конструкций самолетов и их силовых установок влияло друг на друга, к чему пришли конструкторы в конце концов и нужно ли такому самолету управление вектором тяги.

Окупят ли предоставляемые им преимущества те трудности, которые придется преодолеть для достижения поставленной цели именно таким путем или нужно искать другой?

К вопросу о двигателях для истребителей пятого поколения.

В Америке создание двигателей AFE (Advanced Fighter Engine) для истребителей V поколения началось с исследовательских работ в 1980 г., а рабочее проектирование пошло в 1983-м. Его итогом стали два опытных ТРДДФ — Пратт-Уитни YF119-PW (PW5000) и Дженерал Электрик YF120-GE (GE37). В конце 1980-х их поставили на испытательные стенды, а в середине 1990 г. они появились на первых опытных истребителях Нортроп YF-23 и Локхид-Мартин YF-22. Это были принципиально новые, не опирающиеся на конкретные прототипы изделия. Некоторые технологии, использованные в двигателе YF119-PW, проходили предварительную отработку на запущенном в серию раньше ТРДДФ F110-PW-229 поколения IV+, но создавались они именно для AFE, просто фирма смогла их использовать раньше, чем поспели остальные его компоненты.

ДВИГАТЕЛЬ V ПОКОЛЕНИЯ КАК ОБЪЕКТИВНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Двигатели АЛ-41Ф конструкции московского НПО «Сатурн» имени А. М. Люльки и Д30Ф9 пермского ПО «Авиадвигатель» опирались на изделия поколения IV и даже более ранние — пермский ТРДДФ, по сути, «вырос» еще из первого Д-30 поколения II. Из-за этого многие эксперты относят эти двигатели лишь к поколению IV++, не обращая особого внимания на суть и объем внесенных изменений и на то, что от исходного «Д-30 — шеститонника» уже в Д30Ф6, не говоря о последнем Ф9, почти ничего не осталось.

Используя в новом поколении опыт серийных изделий, надеялись быстрее довести их до стадии летных испытаний. Наверное, так бы и вышло, если бы они не появились в такое неподходящее время. «Перестройка» привела к развалу страны, на фоне чего отказ от доводки и внедрения в серию новых двигателей выглядел «мелкой неприятностью», хотя можно представить, что чувствовали тысячи людей, участвовавших в их создании! Первый полет истребителя Сухой С-37 состоялся 25 сентября 1997 г., а соревновавшегося с ним Микоян 1.44 — 29 февраля 2000 г., но на вооружение и в серийное производство они так и не поступили.

Американцам на испытания и отработку двигателей AFE понадобилось 10 лет. Первый серийный F119-PW-100 был собран только в 2000 г. Он значительно отличался от прототипа и имел ограничения по тяге, тем не менее позволил начать строевую службу самолетов F-22A и тем самым приступить к последнему и главному этапу доводки его силовой установки — устранению дефектов по результатам эксплуатации.

В ходе испытаний первых самолетов V поколения удалось выполнить лишь часть программ, посвященных их силовым установкам, но уже тогда стало понятно, что эволюционный путь не дает таких быстрых результатов, на которые рассчитывали. Пришлось сделать новый шаг — перейти от двигателя АЛ-41Ф Изделие 20 к АЛ-41Ф-1 — Изделие 117. В нем переделали 80 % деталей и узлов — даже размеры проточной части и лопаток роторов пришлось увеличить. Появились регулируемый входной направляющий аппарат (ВНА) и первая ступень компрессора с широкохордными лопатками с антивибрационными полками — это был шаг назад, необходимый для обеспечения устойчивости и надежности работы, но усложнявший, удорожавший и утяжелявший конструкцию. Зато внедрили современное управление по принципу FADEC с описанными в 1-й части статьи отличиями от американской концепции. Как и в двигателе AFE, часть сборочных единиц была заменена монолитными деталями.

Все это потребовало огромных усилий и капиталовложений не только в силу технической сложности задачи, но и потому, что после длительного периода «сидения на бобах» без госзаказа оборонная, в том числе и авиационная, промышленность страны вынуждена была выбираться из «долговой ямы», набрав новых кредитов, чтобы хоть как-то выжить. Кроме того, ей пришлось перестраиваться на ходу, «варясь в собственном соку», почти без организационной поддержки государства.