Крадущиеся в воздухе. Истребители 5 поколения

Есть в современной войне важная штука - господство в воздухе. Оно, конечно, не панацея (как можно увидеть по примерам Ливии-2011 или Югославии-99), т.е. не гарантирует победы в войне... но определенно можно сказать, что без него успешно вести боевые действия крайне проблематично.

Концепция захвата господства в воздухе менялись вместе с возможностями техники и изменением концепций войны.
Сегодня передовым «бойцом воздуха» в военной науке считается истребитель пятого поколения.
О них и поговорим.

Концепция пятого поколения у разных стран и авиапроизводителей несколько отличается. Это понятно - все хотят, чтобы их самолет был «зачислен» в престижное пятое поколение. Обобщая, можно выделить следующие основные критерии:
- малозаметность в радиолокационном и инфракрасном диапазоне (в т.ч. внутренняя подвеска вооружения);
- крейсерская сверхзвуковая скорость полета;
- усовершенствованное БРЭО (бортовое радио-электронное оборудование) с повышенной автоматизацией управления и РЛС (радиолокационная станция) с АФАР;
- наличие круговой информационной системы;
- всеракурсный обстрел целей в БВБ (ближнем воздушном бою).

Российские военные прибавили к этому еще один критерий (реализованный, правда, уже на истребителях поколения 4++):
- сверхманевренность.
Плюс - от российских военных не раз звучало, что у самолета пятого поколения стоимость летного часа должна быть ниже самолетов предыдущего поколения.
На западе это требование изначально вроде бы мелькало, но позже замяли. Там стоимость летного часа при переходе на 5-е поколение, наоборот - увеличивается.

Троица из НАТО. Сверху вниз: ЕФ2000 «Тайфун», Ф-22 «Раптор», Рафаль

Кстати, о малозаметности.
Небольшое отступление, которое нам впоследствии еще пригодится.
Количественной мерой малозаметности принято считать ЭПР (Эффективная Поверхность Рассеивания), которая показывает - насколько хорошо от самолета отражаются радиоволны. Величина может серьезно отличаться даже при небольшом повороте самолета. Фронтальная ЭПР истребителей 4 поколения (таких как F-15, Су-27, МиГ-29 и т.п.) обычно находится в пределах 10-15 м².
Кстати, при чтении характеристик РЛС - обращайте внимание для цели с какой ЭПР указывается дальность обнаружения. А то некоторые производители любят писать фантастические цифры (не оговаривая, что подобная дальность достижима только по целям с огромной ЭПР вроде пассажирского авиалайнера или древнего тяжелого бомбардировщика).

Так вот - производители Еврофайтера и Рафаля заявляют о ЭПР на уровне менее 1 м², что сравнимо с ЭПР нашего ПАК ФА / Т-50 (усредненная ЭПР которого 0,3-0,5 м²). Это весьма удивительно, учитывая титановое ПГО (переднее горизонтальное оперение) и внешнюю подвеску вооружения обоих европейцев... а у Рафаля, так вообще - впереди штанга дозаправки топливом торчит.
Серийные Еврофайтеры, кстати, до сих пор не получили обещанные в 2013 г. (в рамках партии «Транш-3») РЛС с АФАР «CAESAR».

О малозаметности Раптора ходит много баек. Очень любят информбойцы «воспеватели американооружия» повторять на военных форумах и везде, где можно и где нельзя, об ЭПР «Раптора» равной 0,0001 м².
А вот генеральный конструктор самолета Т-50 Александр Давиденко говорит: «У самолета F-22 - 0,3-0,4 м². У нас аналогичные требования к заметности».
В чем тут соль и почему такая огромная разница? Кто-то врет?
Самое смешное, что, может быть, все говорят правду. Просто американцы любят писать максимальные значения даже не указывая мелким шрифтом и под звездочкой... и, видимо, пишут не усредненное значение ЭПР самолета, как мы, а минимальное, с идеального ракурса.

F-22 с мощной РЛС с АФАР позиционировался, как мини-АВАКС. Но тут вышла закавыка.
Дело в том, что система связи самолета предусматривала только обмен данными в группе F-22, между собой и со специальным беспилотником-ретранслятором. От других самолетов информацию Раптор мог только получать. Потому отрабатывать роль АВАКСа, наводя другие истребители на цели, пилоту F-22 пришлось бы голосом, либо через специальный беспилотник-ретранслятор (коих построено 6 штук).
К тому же работая включенная РЛС будет демаскировать самолет, сводя его малозаметность на нет.

Компоновочная схема Раптора с S-образными каналами воздухозаборников и отсеком вооружения между ними определила скромные габариты отсеков вооружения («заточенных» под ракеты «Воздух-Воздух») и невеликий набор средств поражения наземных целей: две 450-кг бомбы GBU-32 JDAM или восемь бомб GBU-39, весом 113 кг.

Из ракет «воздух-воздух» F-22 может нести 6 ракет средней дальности AIM-120 AMRAAM в подфюзеляжных отсеках вооружения и по одной ракете ближнего боя с ИК ГСН (инфракрасной головкой самонаведения) AIM-9 в двух боковых отсеках. Итого: 8 ракет.

Новые ракеты «Воздух-Воздух» (AIM-9X и AIM-120D) планировали интегрировать при модернизации самолетов до уровня Блок-35 (программа «Increment 3.2.» - Дополнение 3.2). Модернизация по этой программе должна была начаться с 2016 года и предусматривала обновление только 87 самолетов (менее половины парка).
Кстати, режим картографирования земной поверхности с синтезированной апертурой (SAR), обещанный с первого дня производства (как и некоторые другие возможности), РЛС Раптора получила только в Increment 3.1..

Несмотря на то, что самолет уже более 10 лет на вооружении и постоянно модернизируется - он до сих пор не вышел на уровень ТТЗ 1984 года (предусматривавшее использование всей номенклатуры вооружения F-15, работу с 600 метровой полосы, снижение времени межремонтного интервала и упрощение системы технического обслуживания из 3-х уровневой в 2-х уровневую), а первоначальное ТТЗ 1981 года вообще предусматривало плотную работу по земле.

Кроме того, уже после постановки на вооружение самолет преподносил немало сюрпризов.
Это и нашумевшие проблемы с бортовой системой регенерации кислорода. И проблема с катапультными креслами. И выявление в 2009 году нестабильной работы электронных систем самолета и охлаждения вычислительных компонентов в условиях повышенной влажности (исправили ли этот недочет - неизвестно, говорят, что с тех пор F-22 во влажном климате больше не применялся). И ненадежное покрытие из РПМ (радиопоглащающих материалов), которое приходится обновлять почти перед каждым вылетом. И курьезные ошибки с программным обеспечением: в феврале 2007-го ВВС США решили впервые вывести эти истребители за пределы страны, перегнав несколько машин на базу ВВС «Кадена» на Окинаве. Звено из шести F-22, вылетевших с Гавайев, после пересечения 180-го меридиана - международной линии перемены дат - полностью лишилось навигации и частично связи. На базу ВВС на Гавайях истребители вернулись, визуально следуя за самолетами-заправщиками. Причиной неполадки стала ошибка в программном обеспечении, из-за которой произошел сбой в работе компьютера при смене времени.
Только начиная с 2005 года, когда Раптор был официально поставлен на вооружение ВВС США, с истребителями произошли десятки аварий различной сложности, в том числе пять крупных (потеряно 5 самолетов), а также две авиакатастрофы, унесшие жизни двух летчиков.

На сегодняшний момент F-22 является самым дорогим истребителем в мире.
Один Раптор обошелся бюджету США более чем в 400 млн. $ (стоимость производства + стоимость НИОКР + стоимость модернизации).
Кто-то считал, что если отлить его из золота - и посчитать себестоимость... золотой выйдет дешевле. :)

Даже по забугорным данным:
Максимальная скорость: 2440 км/ч у Т-50 против 2410 км/ч у Раптора.
Дальность полета: 3500 км у Т-50 против 2960 км у Раптора.
Хотя точные цифры мы узнаем еще очень не скоро.
Похожи ли эти цифры на правду?
Учитывая уменьшение миделя и взлетного веса самолета (по сравнению с тем же Су-35С) при увеличившейся тяге двигателей - вполне. Тем более, что во время испытаний в 2013 году проскакивала информация (неподтвержденная, само-собой - дураков нет), что: «при полной загрузке топливом и массогабаритными макетами вооружений 4-й борт (054) взлетел с 310 метров, достиг крейсерской скорости 2135 км/ч и максимальной - 2610 км/ч, при этом был еще потенциал по разгону, а так же забрался на 24 300 метров - дальше не пустили».

Что будет, когда вместо «изделия 117» с максимальной тягой на форсаже 14500 кг поставят двигатель второго этапа с тягой на форсаже 18000 кг?

Плюс к этому - наш истребитель за счет всеракурсного УВТ (управляемого вектора тяги) обладает сверхманевренностью и может творить в воздухе самые невероятные вещи, как Су-35. В том числе и «блинчики» печь. :)

Средней дальности:
РВВ-СД («изделие 180») - модернизация ракеты Р-77.
РВВ-ПД («изделие 180-ПД»)

Большой дальности:
РВВ-БД («изделие 810») - дальнейшее развитие ракеты Р-37.

Сведения о стоимости самолета, как и многие другие данные - минобороны России держит в секрете. В зарубежных источниках встречается цифра 54 млн. $ (с нынешним курсом - делим на два) за самолет. Стоимость FGFA для Индии озвучивалась в районе 100 млн. $. Посему цифра внутренней стоимости самолета похожа на правду.

В этом году должно начаться производство серийных истребителей для ВВС. Так что скоро узнаем, как минимум, официальное «имя собственное» самолета и перестанем его обзывать «Т-50». Ждем!

CTOL - наземный истребитель для нужд ВВС США, STOVL - истребитель с укороченным взлётом и вертикальной посадкой для Корпуса морской пехоты США и ВМС Великобритании и CV - палубный истребитель для нужд ВМС США.

Про многострадальный F-35 можно говорить много и долго... но объем статьи ограничен, да и наше с вами время - тоже. Потому долгие подробные разборки оставим на потом, тем более, что к каждому из перечисленных самолетов в последствии еще вернемся отдельно. Посему - тезисно.

Победители программы «Единого ударного истребителя» раскатывали губу на производство до 2027 года «4500 самолетов или больше»... Но аппетиты пришлось умерить. Заказов поступило гораздо меньше. Сперва была цифра 2852 самолета. К 2009 году ее уменьшили до 2456 шт., а в 2010 «осетра урезали» уже до 2443 единиц. Вспоминая программу F-22... это далеко не предел. Особенно учитывая все возрастающую стоимость проекта.

Первый полет самолет совершил в 2000 году. Мелкосерийное производство началось в 2006 году. Прошло 11 лет, а самолет до сих пор не готов.

Самое интересное, что больше всех свой F-35 ждет корпус морской пехоты США (ибо в отличие от ВВС и ВМС у них нет альтернативного кандидата)... Но мало того, что морпеховский F-35B обрезали по бомбовой нагрузке (может нести в отсеках вооружения только бомбы калибром 450 кг в отличие от 900-килограммовых в двух других модификациях). У него постоянно вылазят какие-то проблемы. Доходило даже до того, что в 2012 году программу F-35B собирались закрывать.
Последний скандал приключился недавно. Оказалось, что вопреки заявлению разработчиков он до сих пор не достиг боевой готовности.
Это при том, что первый полет F-35B состоялся в 2008 году, а планировали принять на вооружение его еще в 2012-м!

F-35 изначально должен был заменить даже... ↑ штурмовик А-10!
.
Вообще на данный момент уже выпущено 154 серийных (!) F-35 и 174 самолета всего. А принятие на вооружение все отодвигается и отодвигается.
То супер-шлем, позволяющий летчику видеть обстановку сквозь самолет на все 360 градусов, не выходит (уже третьего подрядчика сменили по-моему).
То с программным обеспечением беда.
То 8 подряд «пролетов» - неудачных попыток посадить прототип палубного Ф-35С на имитатор палубы авианосца. Гак самолета, расположенный слишком близко к основным стойкам шасси не мог зацепить тросы аэрофинишеров.
То китайские запчасти обнаружили.
То катапультные кресла Martin-Baker US16E не той системы (и дорабатывать надо два года!).
То проблема с топливными баками.
То еще что-нибудь.
Только по проблемам F-35 можно отдельную серию статей написать. :)

Главный минус F-35 это низкие летно-технические характеристики: недостаточные тяговооруженность и маневренность, и малая максимальная скорость.
Не зря австралийцы из аналитического центра «Air Power Australia» предъявляют претензии F-35, говоря, что он «не соответствует большому числу требований к истребителю пятого поколения и является истребителем поколения 4+ из-за невозможности полета на сверхзвуковой скорости без использования форсажа, низкой тяговооруженности, сравнительно высокой ЭПР, а также низкой живучести и маневренности».

Но помимо минусов есть у Лайтнинга-2 перед Раптором и преимущество: F-35 получил аналог нашего оптико-электронного локатора (ОЛС). Электронно-оптическая система (ЭОС) AN/AAQ-37, в отличие от наших ОЛС имеющая 360° постоянного обзора и расположенная в низу фюзеляжа, «заточена» в основном на работу по земле.

Вооружение F-35 располагается на 4 точках подвески в двух внутрифюзеляжных отсеках. Также у самолета есть еще 6 точек внешней подвески.
Для работы по воздушным целям F-35 может нести УРВВ средней дальности AIM-120 AMRAAM, а также ракеты малой дальности: AIM-9M «Сайдуиндер», AIM-9X, либо британские AIM-132 ASRAAM.
Для работы по земле F-35 - КАБы JDAM, SDB и AGM-154 JSOW.
На внешней подвеске он будет нести ракеты от уже проверенных временем HARM'а и «Мейверика», до сравнительно новых AGM-158 JASSM или SLAM-ER; ПТУР «Brimstone» и разовые бомбовые кассеты CBU-103/104/105.

При этом сообщается, что пока применять все это великолепие F-35 не научили.

Стоимость самолетов, тоже, кстати, отличается от изначально запланированных средних 69 млн. $ за штуку.
В 2014 году за самолет без двигателя просили: F-35A - 94,8 млн. $, F-35B - 102 млн. $ и F-35C - 115,7 млн. $.
Правда, в отчете сенаткого комитета по ассигнованиям F-35B по факту в 2014 году обошлись государству в 251 млн. $.
Ну да ладно, будем верить в заявленную производителем стоимость. А двукратное удорожание самолета спишем на очередной попил честную дележку между «Локхид Мартин» и чинами КПМ США. ;)
Впору, кстати, вспомнить цену российского Т-50, озвученную выше.

Самолет, выполненный по необычной для 5 поколения аэродинамической схеме «утка», при взгляде сверху напоминает несостоявшийся истребитель 5 поколения МиГ МФИ (прототип которого мы знаем под наименованием «МиГ 1.42»). Видимо, сотрудничество с российским институтом ЦАГИ и АНПК «МиГ» в начале 90-х не прошло даром.
Но - не вздумайте даже намекать китайцам о русской или чьей бы то ни было еще помощи в разработке J-20 или легкого J-10 (похожего на некоторые наработки МиГа по программе ЛФИ - Легкий Фронтовой Истребитель)... Съедят живьем. Все сами сделали! :)

Самые уязвимые элементы программы J-20 это силовая установка и БРЭО.

Самолет должен получить китайский двигатель WS-15 с тягой до 18000 кг, разрабатываемый в «624-м Институте», известном сейчас под аббревиатурой CGTE (China Gas Turbine Establishment). Но пока с двигателем проблемы. И это у Китая традиционно.
Можно вспомнить проблемы китайского WS-10 «Тайхан», устанавливаемого на китайские «клоны» семейства Су-27... и последующую закупку в России большой партии двигателей АЛ-31Ф.
Аналогичные проблемы испытывают с двигателем WS-13 для легкого экспортного истребителя FC-1. Двигатель в разработке более 10 лет, а серийные истребители летают на российских РД-93 (модификация двигателя РД-33).

По оценкам экспертов - нормальная взлетная масса J-20 составляет порядка 35 тонн. Если это так, то двух АЛ-31Ф самолету явно недостаточно. Не будет ни крейсерского сверхзвука, ни достижения максимальной скорости 2М.

Второй важный вопрос - БРЭО и РЛС.
Создание радиолокационной станции для истребителя нового поколения, вероятно, велось на конкурсной основе двумя институтами - LETRI (Leihua Electronic Technology Research Institute) и NRIET (National Research Institute of Electronic Technology). По имеющимся данным, предпочтение в итоге было отдано нанкинскому NRIET, предложившему проект РЛС тип 1475, АФАР которой, как ожидается, будет иметь порядка 2000 приемо-передающих модулей.
Правда, тут ситуация, еще интереснее, чем с двигателями. Поскольку максимальный уровень для Китая до сей поры был на уровне наших РЛС 001 «Меч» 80-х годов. Откуда внезапно взяться АФАРу? Китайцам бы суметь скопировать, тьфу! - доделать РЛС тип 1473, разработанную на базе нашего «Жемчуга» (который они закупают у нас для своих истребителей J-10).

Пока сложно сказать, что есть китайский J-20. То ли это действительно машина, планируемая в серию, то ли это прототип 5 поколения, то ли вообще - демонстратор технологий (как наш С-37 «Беркут»).

Одно можно сказать точно - до пятого поколения китайский J-20 явно не дотягивает. За отсутствие внятного БРЭО и РЛС с АФАР, вопросы к малозаметности, а также явно недостаточную тягу двигателей (скорее всего, не обеспечивающих крейсерский сверхзвук) его можно назвать Демо-версией китайского 5 поколения. :)
У китайцев вышел тяжелый, габаритный, малозаметный самолет с низкой маневренностью и тяговооруженностью.
Какова может быть его роль на поле боя?
На истребитель завоевания превосходства в воздухе не тянет вследствие малой маневренности и слабой тяговооруженности. Для перехватчика - не хватает скорости. Истребитель-бомбардировщик? А насколько велики отсеки вооружения (возможный объем которых сокращается S-образными каналами воздухозаборников) и боевая нагрузка?
Это все, конечно, прикидки, ведь достоверной информации пока слишком мало.

О многих возможностях большинства представленных самолетов говорить что-то определенное пока рано. Во-первых - вследствие секретности характеристик, а во-вторых - прототипы могут очень серьезно отличаться от серийных машин, как мы можем помнить, например, по истории с тем же Т-10 (прототипом истребителя Су-27). Неизвестно - насколько изменится тот же ПАК ФА, получив двигатель второго этапа и т.п.
Но что можно уже сказать определенно?

Также однозначно можно сказать, что соперничество за господство в воздухе среди пятерок в ближайшее десятилетие должно развернуться между двумя самыми сильными конкурентами - Т-50 и F-22. Остальные в плане воздушного боя серьезно уступают им.

При этом в данной схватке - явное преимущество просматривается у российского истребителя. Это неудивительно, учитывая, что Т-50 появился почти на 20 лет позже соперника. Да и подход к конструированию у нас разный.
Вообще - мы «традиционно» отстаем в гонке вооружений от американцев на полшага (это к вопросу, кто на планете наращивает милитаризацию, кстати), что позволяет нам избегать ошибок конкурентов и повышать планку, заданную ими. Похожая история была с появлением пары Су-27 и МиГ-29 в ответ на F-15 и F-16.

При лучшей аэродинамике (и соответственно - лучших летных характеристиках) Т-50 превосходит F-22 еще в нескольких моментах:
- б0льшими по объему отсеками вооружения;
- более разнообразной номенклатурой вооружения (имеет дальнобойные ракеты «воздух-воздух» и широкий выбор боеприпасов «воздух-поверхность»);
- ОЛС, позволяющей искать и атаковать противника не включая РЛС (кроме того - оптико-электронному локатору плевать на низкую радиолокационную заметность);
- всеракурсным УВТ (сверхманевренностью);
- самолет может применяться с грунтовых ВПП (взлетно-посадочных полос).
При этом вроде бы несколько уступая Раптору в малозаметности. Что, кстати, еще не факт, ибо «Бегемотик» X-32 от Boeing (прототип-конкурент Х-35, проигравший в программе JSF) удовлетворял требованиям к малозаметности, не имея S-образного канала от воздухозаборника к двигателю, а прикрывая его радар-блокером, а кили, например, у него значительно меньше. Потому в передней полусфере ЭПР его и F-22 могут не сильно отличаться.
Сзади Т-50 будет «светиться» определенно лучше конкурента (вследствие «неостелсованных» круглых сопел), но окончательную оценку его малозаметности можно будет дать только после появления двигателя второго этапа.

Малозаметность (пресловутая технология «стэлс») в свое время подсказала американцам идею качественного, а не количественного превосходства над всеми остальными.
На сегодня ясно, что данная ставка себя не оправдала. Поскольку, во-первых, основные соперники США в «большой игре» (Россия и Китай) тоже уже обзаводятся своими самолетами 5 поколения. А во-вторых, критерий «эффективность/стоимость»; по отношению к сверхдорогим американским «пятеркам» еще ждет своей беспристрастной оценки.
Так ли они превосходят самолеты предыдущего поколения, чтобы стоить настолько больше? Будет ли в разы большая цена компенсироваться соответствующей в разы большей эффективностью? Заслужена ли она? Например, существует устойчивое мнение, что в дуэльной ситуации истребитель «5-го поколения» F-35 проиграет истребителю 4-го поколения Су-35С.

Не взирая на все это, создание истребителя 5 поколения - это большой шаг вперед для любого государства.
Помимо развития технологий это серьезный военный аргумент для завоевания господства в воздухе и, кроме того, получение страной определенного статуса. Можно сказать - вхождение в клуб избранных.

↓
http://judgesuhov.livejournal.com/144148.html
↑
Тут пост в более читабельном виде (со всеми гиперссылками и нормально отформатированным текстом) и с дополнительными картинками.
.
Бонусом найдете фото китайского J-31, индийских FGFA и AMCA, турецкого TF-X, корейско-индонезийского KF-X/IF-X и иранского Qaher F-313.