Про истребители пятого поколения. Наши и не наши.

Я уже писал про американский новейший «суперсамолёт» F-22. В статье: "Про клубнику, редиску и F-22 Raptor."
Самолёт хоть и сильно разрекламированный, но в серию так и не запущенный. Не прошёл по критерию стоимость-эффективность. К тому же требует требует более 30 часов технического обслуживания после каждого часа полетов.
Короче американский ВПК устроил попил бабла американских налогоплательщиков и отчитался F-22. Отсюда и реклама этому чудо-изделию. Чтобы пипл схавал. Пипл то может и схавал, а вот Пентагон – нет. Самолёт забраковали.

Сейчас вместо F-22 хотят впарить Пентагону его упрощенную модификацию  - F-35. Тот же F-22, но с одним двигателем вместо двух.


В РФ тоже показали самолёт пятого поколения. В связи с чем  автор статьи подробно разобрал F-35 и за одно весь подход американского ВПК к проектированию и изготовлению истребителей.
Мне показалось интересно и познавательно. 

Совершенно необязательно, чтобы самолёт пятого поколения оказался лучше и эффективнее в бою самолёта 4-го поколения. Само исчисление поколений в каком-то смысле рекламное, "манипуляционное". 
Что вообще кроется за термином пятого поколения? Некие новые свойства? Какие? Обычно считается малозаметность и многофункциональность. То есть малозаметный истребитель-бомбардировщик? Обычно все универсальные вещи получаются хуже специальных, оптимизировать устройство приходится по большему числу параметров. Универсальность - всегда компромисс между противоречивыми требованиями. Например между бомбовой нагрузкой и максимальной скоростью. Поэтому истребитель-бомбардировщик всегда имеет меньше бомб, чем бомбардировщик и меньшую скорость, чем обычный истребитель. То есть все специфические боевые задачи он выполняет хуже. Тогда зачем он вообще нужен? Правильный ответ: экономия средств. Разные боевые задачи редко необходимо выполнять одновременно. Поэтому один и тот же самолёт может выполнить задачу как перехвата, так и бомбардировки, то есть вместо двух самолётов нужен один. Один универсальный самолёт эквивалентен двум специализированным на фронте и при этом его очевидно будут заказывать производителю больше чем, бомбардировщиков и истребителей. А это и удешевление производства, там тираж изделия очень сильно влияет на издержки. При нынешних ценах на боевую технику это очень важный аргумент. Но при одном важном условии - универсальный самолёт не должен стоить в два раза дороже специализированных, иначе эффекта экономии средств не будет. Перспективный американский F-35 как раз не слишком удовлетворяет этому требованию. И американцы это заметили сами, правда уже после того, как F-35 поступил на испытания:

Американская корпорация Lockheed Martin продолжит выпуск самолетов серии F-16 даже после начала серийного производства истребителей пятого поколения F-35, которые изначально позиционировались в качестве замены F-16. Новые модификации могут быть востребованы на рынках многих стран из-за невысокой по сравнению сF-35 стоимости, сообщает DefPro со ссылкой на данные исследования, опубликованного американским аналитическим центром Forecast International. В частности, как отмечает издание, последние модификации F-16 50/52 и 60/E/F не только доступнее по цене по сравнению с новыми истребителями, но и отвечают самым современным требованиям, предъявляемым к самолетам этого класса. Кроме этого, F-16 до сих пор востребованы потребителями...По мнению экспертовForecastInternational, производство F-16 будет продолжено минимум до 2016года, хотя, не исключено, что и по истечении этого срока Lockheed Martin будет получать заказы на истребители.

Как видим, дело с "многофункциональностью" практически прогорело. Он конечно может и "многофункциональный", но эффекта от этого никакого.Не компенсирует оно увеличение стоимости, значительно дешевле покупать обычные истребители. Хотя конкретную стоимость F-35 Lockheed Martin пока не называет.Зависит от контрактов. Так стоимость первого опытного истребителя F-35 "Лайтнинг-2" для ВВС Нидерландов составит 114 млн евро. В то время,как поставка в Марокко 24 истребителей F-16 Fighting Falcon обойдётся этой небольшой стране в 841,9 миллиона долларов, то есть примерно в 35 млн долларов за самолёт. Нидерландам вместо одного F-35 можно было бы купить три F-16! И это при том, что F-35 считается недорогой альтернативой F-22 Raptor! Если же говорить про F-22, то только его себестоимость оценивается в 137,5 млн долларов, а полная цена с учётом всех косвенных затрат и при ожидаемом объёме производства - 350 млн. 


Это в буквальном смысле самолёт "на вес золота" - стоимость 19,7 тонн чистого золота (вес пустого F-22A) в 2006году составляла те же 350 млн долларов! 


F-35 лишь в три раза дешевле - примерно эквивалентно 6,5 тонн золота. Есть о чём спорить в парламенте, Нидерланды до сих пор не могут этот вопрос утрясти. Израиль, которому удалось сторговаться значительно дешевле - "всего" по цене 80 млн за штуку, так же сомневается.

Но может F-35 сильно лучше по боевым качествам? Если судить по "многофункциональности"? 


Последние модификации F-16 тоже сделали того"ударным", то есть "многофункциональным", хотя модификации коснулись только систем вооружений. И на истребитель можно навесить бомбы, было бы желание. Может F-35 сильно удачнее в этом плане? F-35 - это облегчённый F-22, его удешевили очень просто - убрав один двигатель. Но что будет, если у нормального самолёта убрать один двигатель? В самих США есть здравые голоса,которые утверждают, что проект F-35 Joint Strike Fighter - крупный просчёт министерства обороны США. Известный конструктор боевых самолётов Пьер Спрей (Pierre Sprey)* и директор проекта Straus Military Reform Уинслоу Уиллер(Winslow Wheeler) отмечают следующие недостатки у F-35:
- Избыточный и некомпенсированный тягой вес: при взлётной массе в варианте"воздух-воздух" 49500 фунтов (22450 кг), тяга двигателя составляет42000 фунтов (19050 кг), и это станет для нового истребителя значительным шагом назад в тяговооружённости.

- При этом весе и площади крыла всего лишь 460 квадратных футов (43 кв.м) в вариантах для военно-воздушных сил и морской пехоты, удельная нагрузка на крыло составит 108 фунтов на квадратный фут (>520 кг/кв.м). Истребителю необходимо иметь крылья большой площади по отношению к весу самолёта, чтобы он могли маневрировать и выживать. F-35 на самом деле менее маневренный, чем крайне уязвимый F-105 Lead Sled, который в большом количестве сбивался над Северным Вьетнамом в период войны в Индокитае.

- С нагрузкой всего лишь в две 2000-фунтовые (907 кг) бомбы во внутреннем отсеке - гораздо меньше, чем у любого американского истребителя периода войны во Вьетнаме - F-35 является практически первым в классе лёгким бомбардировщиком. Если же взять больше бомб и повесить их под крыльями, F-35моментально перестаёт быть "незаметным", и МО не планирует серьёзно испытывать его в такой конфигурации в течение многих лет.

- В качестве самолёта непосредственной авиационной поддержки (НАП), помогающего американским войска, участвующим в боях, F-35 является неприемлемым. Он слишком быстрый, чтобы успеть обнаружить и обстрелять тактические цели; он слишком"деликатный" и легко воспламеняющийся, чтобы выдержать огонь с земли,ему не хватает полезной нагрузки и особенно возможности устойчиво"висеть" над силами США, пока те маневрируют на земле.Специализированные для выполнения подобных задач и имеющиеся у военно-воздушных сил штурмовики A-10 намного превосходят F-35 в этой роли.

Но попробуем сравнить по основным параметрам наши современные отечественные самолёты с американскими самолётами пятого поколения, чьи характеристики уже давно рекламируются. По мнению Шурыгина они не могут конкурировать. Так уж получилось, что у F-35 будет два отечественных противника с похожими названиями- Миг-35 и Су-35 (Су-37 ныне и есть Су-35). Вот что получилось при сравнении:



Здесь указаны и примерные цены на самолёты. 80 млн долларов для F-35 - это та цена, по которой его собирался закупать сам Пентагон. Ещё в 2001 году Министерство обороны (МО) прогнозировало закупку 2866 единиц за $226 млрд, то есть $79 млн за каждый самолёт. Однако последняя официальная оценка даёт меньшее число самолётов (2456 единиц) при большей стоимости ($299 млрд.). Это означает54-процентное увеличение затрат на один самолёт – до $122 млн, а поставки будут идти с двухлетним опозданием. Цены на российские самолёты указаны оценочные - в результате средних цен по контрактам на экспорт Миг-29 и Су-27.


 При официальном коммерческом экспорте МиГ-29 - разброс цен составлял от 11 до 32 млн. долл,Су-27 от 28 до 36 млн. долл.

Конечно, точные характеристики F-35 пока не известны, сегодня их производитель уже называет несколько иные цифры: 1900 км/ч для максимальной скорости (ранее называлось 1600 км/ч) и более высокая максимальная взлётная масса - до 32700 кг(вместо 22680 кг). Как это удалось добиться при том же единственном двигателе -не совсем понятно, видимо надежды разработчиков связаны с модернизацией двигателя - GE F136 вместо P&W F135, который, в свою очередь, является модернизацией Pratt & Whitney F119, используемый на F-22. Тяга F119 на форсаже составляла 15,875 тонн (35000 lbf) , F135 даёт уже 19,504 тонны (43000 lbf), но F136 даёт меньше F135 - 18,143 тонны. Тяговооружённость(отношение тяги двигателя к максимальной взлётной массе) F-35 (0,55) значительно хуже, чем у F-22 (0,83) и уступает Миг-35 и Су-35 (0,74 - 0,75). 


Тут интересно заметить,что версия F-35 для морской пехоты F-35B, (short-takeoff andvertical-landing-STOVL) разрабатывалась с участием КБ Яковлева и использует технологии,разработанные российскими конструкторами для российского самолёта с вертикальным взлётом и посадкой Як-141. Ввиду очевидных недостатков этот самолёт не был принят на вооружение. Основным из них являлся большой расход топлива при вертикальном взлёте - до 30% всего запаса. В результате радиус действия истребителя сокращается всего до 300 км. "Столь низкий показатель означает, что Як-141 не может защищать корабль, на котором он базируется,поскольку дальность действия крылатых ракет "воздух-корабль"превышала 300 км ещё в начале 60-х годов прошлого века".

Тяга двигателя при вертикальном взлёте должна превышать взлётный вес и потому тяговооружённость Як-141 - 1,52 и это не выливается в скоростные показатели истребителя - 1800 км/ч. Что это значит для палубных вариантов F-35? Для самолёта, у которого тяга и так мала? Требование уровнять тягу двигателя с весом самолёта приводит к снижению как боевой нагрузки, так и запаса топлива -до 50%. У Як-141 тяга двигателей была 24 тонны в сравнении с 18 тоннами F-35.Значит и взлётный вес F-35B не будет превышать этих 18 тонн. Пустой F-35B весит15,8 тонн и это значит, что для топлива и вооружений остаётся только 2 тонны!Як-141 имел для этого 4 тонны, 3 тонны для топлива и одна - для вооружений.Радиус действия F-35B не будет превышать радиуса Як-141, у которого были лучше тяговые характеристики, то есть не более 300 км. 


По сути F-35B должен заходить на посадку сразу после взлёта, никакой защиты кораблю от него не будет.

МиГ - это наш "лёгкий", тактический истребитель, и уже его лётные характеристики значительно лучше F-35. Тяжёлый Су-35 существенно мощнее и виртуальные поединки американских F-35 и российских истребителей в рамках секретных учений Pacific Vision-2008, которые были проведены в августе 2008года на авиабазе ВВС США Хикэм на Гавайских островах, показали очевидным образом преимущества российского самолёта. Результаты тестов стали известны через австралийское военное ведомство, представители которого присутствовали на учениях. По словам австралийского военного аналитика Денниса Дженсена, самолёты F-35 были "биты как пингвины". После этого Австралия засомневалась в целесообразности закупок F-35 и США стоило больших усилий убедить австралийцев всё же не отказываться от них.

Реальную конкуренцию нашим "устаревшим" Су может составить только"золотой" F-22 с максимальной скоростью в 2.3 Маха (2750 км/ч) и максимальной боевой нагрузкой более 8 тонн. 


Но и этот супер-истребитель имеет существенный недостаток - радиус действия у F-22 всего 750 км. Видимо именно за счёт запаса топлива повышена боевая нагрузка и тяговооружённость. Поэтому можно предположить, что Су-35 с полупустыми баками догонит F-22. По этой же причинеF-22 плохо приспособлен для патрулирования, он не может долго находится в воздухе. Боевую эффективность самолёта из-за его сверхвысокой стоимости производителю приходится сильно завышать - раз уж он дороже старых F-16 в десять раз, то должен быть в тридцать раз эффективнее. Именно поэтому"относительные потери "Рапторов" в воздушном бою с истребителями семейств Су-27 или МиГ-29 – при условии соразмерного уровня подготовки пилотов– оцениваются аналитиками Lockheed Martin и ВВС США как 1 к 30." Тут трудно ожидать чего-то иного: хочешь продать - убеди покупателя в выгодности покупки.Даже если приходится при этом запредельно врать преувеличивая значение тех"новшеств", которые имеют новые изделия.

Важнейшим новшеством нового поколения боевых самолётов является их малозаметность. Сейчас это качество новых самолётов звучит более скромно,нежели "невидимость", которой обладал известный предшественник этому поколению - F-117. Однако после потерь нескольких F-117, сбитых ракетами ПВО ещё старых советских систем, этот термин потускнел и приобрёл более реалистичное звучание. По поводу "невидимости" F-35 и сами американцы сомневаются:

А что можно сказать по поводу аргументов защитников программы F-35 о его двух наиболее ценных характеристиках: stealth и передовая авионика? Почему ВВС не говорит, что самолёт stealth вполне поддаётся обнаружению при помощи радиолокатора, это просто вопрос типа РЛС и ракурса, с которого наблюдается самолёт? Спросите об этом пилотов двух "невидимых" F-117, которых сербы успешно атаковали с помощью наводимых по радиолокатору ракет в 1999 году,в период воздушной войны в Косово. Что касается весьма сложной электроники для атаки воздушных целей, то F-35, как и F-22 до него, надеется на успех за счёт гипотетической возможности обнаруживать противника на сверх-большой дальности. Однако в реальной воздушной войне количество дальних ракетных боев намного ниже. Электроника, обеспечивающая действия F-35 в режиме"воздух-земля", обещает чуть больше, чем упрощение управления использованием имеющихся боеприпасов.

В связи с упоминанием "невидимок" F-117 стоит припомнить историю появления этой технологии у американцев. Дело в том, что эта технология"невидимости" была разработана советским учёным П.Я. Уфимцевым ещё в70-х годах. 

Тогда, американцы делали первые опыты по созданию малозаметных самолётов, так, в 1964 г. совершил первый полет Lockheed SR-71 - их первый опыт в этом направлении. И основной идеей их первых попыток было использование радио-поглощающих покрытий. Однако это позволяло снизить интенсивность отражённого сигнала на проценты, но не в разы. В 1972 году на глаза инженеров Lockheed Martin попал английский перевод книжки П. Я. Уфимцева "Метод краевых волн в физической теории дифракции". 

Она указала принципиально новый путь понижения заметности - за счёт изменения формы самолёта. Поскольку в большинстве радарных систем приёмником и передатчиком служит одна и та же антенна (или антенная решётка), то уменьшить видимость самолёта можно, снизив отражение в направлении локатора. 

Для этого нужно: 

- убрать плоские в направлении на радар элементы; 

- убрать перпендикулярные в направлении на радар кромки; 

- убрать прямые углы, поскольку прямой угол – идеальный отражатель.

Однако частное решение задачи дифракции этим не исчерпывается, и Уфимцев разработал специальную теорию "краевых волн" позволяющую рассчитывать дифракцию радиоволн на сложных объектах. Именно этот инструмент позволил сотрудникам фирмы Lockheed создать истребитель F-117, первый полет которого состоялся в 1981 году.

Однако метод Уфимцева создания "невидимости" нарушал всякую аэродинамику. F-117, который имел максимальную скорость как у пассажирских авиалайнеров- около 990 км/ч, трудно было назвать истребителем. Никакой воздушный бой он бы не выдержал. Его основной задачей стали скрытные рейды в тыл противника с нанесением точечных ударов по "ценным" наземным целям.В Ираке, где средства ПВО были уничтожены обычной авиацией и крылатыми ракетами, он показался полезным. Хотя, по данным МО РФ, во время войны в Персидском заливе один F-117A был сбит иракским ЗРК “Игла”. Самолёт упал в пустыне, в Саудовской Аравии, откуда, по данным еженедельника “Аргументы и факты”, некоторые образцы его оборудования и материалов были вынесены на своих плечах офицерами одной из групп спецназа ГРУ Генерального штаба МО РФ. Однако только после Югославии стало известно, что "невидимость" F-117 весьма относительна. Отражение луча радара хоть и меньше в разы, но даже старые советские радары имеют возможность его заметить. После этого открытия стало очевидным, что F-117 совершенно бесполезен и он был немедленно снят с вооружения. "

Министерство обороны США официально признало, что общая стоимость самолётов F-117A с учётом всей программы (64 машины на 1990 год –Г.В.) составила $6,56 млрд., что включает $2 млрд. на разработку, $4,27 млрд.на закупку и $295,4 млн. на оборудование мест базирования и проч. 

Стоимость одного самолёта по программе составляет $111,2 млн." И эта программа стоимостью в $6,56 млрд долларов оказалась тем самым "попилом бабла",что либеральная оппозиция обычно приписывает нашим государственным проектам.

У метода Уфимцева есть и вполне серьёзный принципиальный изъян - излучение радара всё же не поглощается, а переизлучается в различных направлениях.Поэтому стоит разнести источник радиолокационного сигнала и приёмник отражённого импульса (т.е. использовать бистатическую схему локации) - и"невидимка" становится видимой. 


Об этом рассказал сам Уфимцев своим американским ученикам в 1990 году, после того, как его пригласили работать в Калифорнийский университет. Наши военные специалисты никогда не считали этот метод достаточно перспективным и потому не секретили работы Уфимцева. Даже позволили тому выехать из страны ещё в советское время. Нынешнее пятое поколение "невидимок" - это продолжение опыта F-117, но с учётом уже аэродинамики, которой не стали жертвовать в угоду невидимости. Да, формы зализаны, оружие упрятано в корпус, нанесено радиопоглощающее покрытие. Это не эффективно на 100%, но уменьшает ЭРП в несколько раз. Что позволяет сократить дистанцию обнаружения, но не более того. Проекты F-22 и F-35 развивались в виде компромисса между требованием метода Уфимцева и требованиями по аэродинамике самолёта и потому они более видимы, чем F-117 и обладают худшей аэродинамикой,чем обычный F-16.
Нет сомнений, что в России также ведутся подобные разработки, однако в силу их большой секретности конкретные сведения о них практически отсутствуют.

12 января 1999 г. Авиационный научно-промышленный комплекс (АНПК) “МиГ”продемонстрировал на аэродроме в Жуковском самолет под индексом 1.44 -экспериментальный самолёт, созданный в ходе разработки отечественного перспективного многофункционального фронтового истребителя (МФИ) - “проект1.42”. Показанному на аэродроме самолёту приписывалось широкое использование технологии “стелс” и достижение значения ЭПР в передней полусфере 0,1 кв.м.Пока на все лады обсуждалось явное отсутствие в самолёте “1.44” признаков каких-либо целенаправленных работ по снижению заметности, в том числе отсутствие РПМ и специальных покрытий, директор Исследовательского центра имени М.В. Келдыша академик РАН Анатолий Коротеев сделал сенсационное заявление. Суть его заключается в том, что российские учёные разработали новые технологии обеспечения малозаметности летательных аппаратов (ЛА), основанные на иных(нежели у американцев) физических принципах. Вокруг ЛА создаётся специальное плазменное образование, которое, с одной стороны, поглощает энергию электромагнитных волн облучающей РЛС противника, а с другой стороны, заставляет электромагнитные волны огибать облако плазмы. Таким образом происходит резкое снижение уровня отражённого сигнала РЛС, работающих как в непрерывном, так и в импульсном режимах.

Вчера с аэродрома Комсомольского-на-Амуре состоялся первый полёт российского самолёта пятого поколения ПАК ФА. Это большой праздник для российской авиации.Есть все основания считать, что его характеристики будут несколько получше характеристик американских самолётов. И принят он будет на вооружение не сильно позже F-35, чьи недостатки видны уже невооружённым взглядом. Можно будет только позлорадствовать, если у конкурентов на мировой арене будет именно такой "аргумент".»

Моё резюме: 


не получаются у амеров истребители. И никогда не получались. Скопировали угнанный из СССР Миг-25 и на его основе создали целое поколение неплохих истребителей. 
А сейчас тот задел исчерпан, а конструкторская школа в США не готова двигаться дальше.

Сильная сторона амер авиации – бомбардировщики и пассажирские лайнеры. Так сложилось исторически. Для самозащиты за океанами истребители были не нужны.Вот и не уделяли истребителям должного внимания. Сейчас это сказывается.

Ну и бабло в ихнем ВПК пилят немеряно. Так привыкли. И система принятия решений в США способствует. Крадут и пилят в таком количестве, что нашим олигархам и не снилось. Много больше, чем в России. Если не в процентах к бюджету, то уж в абсолютных величинах точно.
Был такой анекдотический пример из 80х. годов. Какой то сенатор, которому не успели залепить рот зелёным пластырем раскопал смету на новый бомбардировщик. 


И там были такие перлы: «Деталь индекс ххх хххх хххх хххх ххххх (двадцатизначный номер). 
Краткая характеристика: 

выполнена из негорючего ударопрочного пластика.Индекс ххх хххххххх хххх ххххх. Гарантируется сохранность при падении самолёта с высоты не менее 5000 футов. Цена: 21700 долларов.

И что вы думаете из себя представляла эта чудо-деталь, детище передовой американской науки?
Ни за что не угадаете: сиденье для унитаза! (Продающееся во всех магазинах за 19,9 доллара.)
Вот так и получаются золотые самолёты.

PS: Кстати: ранее разрекламированный «невидимка» F-117, недавно снят с вооружения как доказавший свою неэффективность.
А чего за него держаться? Деньги на него давно освоены и попилены. Порадвигатьсявперёд. Ещё что нибудь такое-эдакое предложить конгрессу на предмет финансирования.