ПАК ФА. Российский истребитель пятого поколения и зарубежные аналоги

Российский истребитель пятого поколения можно поздравить с годовщиной. Не так давно исполнилось три года с момента первого полета ПАК ФА (перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации). В январе 2010-го года первый образец ПАК ФА, получивший индекс Т-50-1, поднялся в небо, ознаменовав тем самым новый этап в отечественном авиастроении. Как выглядит новинка на фоне зарубежных «собратьев» — расскажет Naked Science.

Отечественная машина и ее конкуренты

Работы по созданию истребителя нового поколения, способного заменить МиГ-29 и Су-27, начались ещё во времена существования СССР. Итогом стало появление на свет двух прототипов, разработанных в ОКБ Сухого и РСК МиГ. Машина ОКБ Сухого получила индекс С-37, а разработка МиГа имела наименование МиГ 1.44 МФИ. В силу сложной экономической ситуации в стране, а также изменения требований к перспективным авиационным комплексам нового поколения, эти проекты так и остались в качестве прототипов и технологических образцов.

Исследования по программе создания третьего истребителя нового поколения, получившего обозначение ПАК ФА, начались в 2002-м году, а его разработкой теперь занималось исключительно ОКБ Сухого.

До осуществления первого полета вся информация, которая касалась облика нового самолета, была засекречена. Это создавало благодатную почву для всевозможных спекуляций на тему предполагаемого внешнего вида ПАК ФА. Выдвигались предположения, что новый летательный аппарат будет иметь сходство с ранними проектами ОКБ Сухого, в частности, с уже упомянутым С-37 или же окажется копией американского истребителя пятого поколения F-22A Raptor. Представший перед публикой первый летающий образец ПАК ФА полностью развеял подобные домыслы. Впрочем, ПАК ФА был концептуально близок к F-22 – своему американскому аналогу, уже стоявшему к этому времени на вооружении ВВС США.

^{ПАК ФА} 

Сам F-22 стал первым в мире серийным боевым самолетом пятого поколения. Изначально предполагалось, что он будет выступать в роли основного истребителя ВВС США и придёт на смену F-15C и ряду других машин. Будучи воплощением всех американских научно-технических достижений, F-22 создавался как суперистребитель, имеющий решающее превосходство над всеми существующими аналогами.

В период Холодной войны обе стороны противостояния мало волновал вопрос экономии. Во главу угла ставилась боевая эффективность того или иного типа военной техники. Но окончание Холодной войны изменило приоритеты американского руководства. Теперь уже не требовалось противостоять советской угрозе, а для участия в локальных конфликтах «Раптор» оказался слишком дорог. В итоге, вместо изначально запланированных к постройке девятисот F-22 было произведено сто девяносто пять машин, из которых сто восемьдесят семь были серийными. В то же время, столкнувшись с необходимостью обновлять стремительно стареющий авиапарк, в начале XXI века американцы приступили к реализации программы JSF (Joint Strike Fighter), предполагавшей создание относительно недорогого и многофункционального истребителя пятого поколения. 

Выбор был сделан в пользу проекта компании «Локхид Мартин», впоследствии получившего наименование F-35 Lighting II. Было создано три модификации истребителя – для нужд Военно-воздушных сил США, Военно-морских сил и Корпуса морской пехоты (F-35A, F-35C и F-35B, соответственно). При этом требования Корпуса морской пехоты предполагали создание модификации, способной осуществлять укороченный взлет и вертикальную посадку. Самолет УВВП должен был прийти на смену истребителю AV-8B Harrier II, также обладавшему такой способностью и составлявшему основу авиационной группы универсальных десантных кораблей типа «Уосп».

В свою очередь, модификация для Военно-морских сил США F-35C была призвана не столько заменить стоящие на вооружении флота истребители F/A-18 Hornet, сколько дополнить их. Самой дешевой и технологически простой стала модификация F-35A. В будущем, именно F-35A станет основным истребителем ВВС США и ряда стран НАТО. Всего предполагается построить более тысячи семисот таких машин. Общее же количество произведенных F-35 всех модификаций должно превысить две тысячи четыреста единиц.

^{ПАК ФА}

Согласно новой концепции военного руководства США, истребителям F-22 и F-35 отводятся несколько разные роли. Предполагается, что F-22, обладающий более высокими летно-техническими характеристиками, лучшими показателями скрытности и более мощным вооружением класса «воздух-воздух», сможет обеспечить воздушное превосходство над вероятным противником. Наряду с этим F-35, имеющий несколько более широкие ударные возможности и большую номенклатуру вооружения класса «воздух-земля» будет использоваться для подавления ПВО и нанесения ударов по объектам инфраструктуры противника.

Разработчики ПАК ФА полагают, что близкий по своим характеристикам к «Раптору», отечественный самолет будет занимать нишу между этими машинами. Российский истребитель изначально создается как многофункциональный авиационный комплекс, способный с одинаковой эффективностью выступать в роли самолета завоевания превосходства в воздухе и выполнять ударные задачи.

Говоря об истребителях пятого поколения, также нельзя пройти мимо новых китайских разработок. 11-го января 2011-го года весь авиационный мир буквально потрясла новость о полете первого прототипа китайского боевого самолета J-20. А уже в октябре 2012-го впервые поднялся в воздух ещё один образец, получивший индекс J-31. Появление на свет этих совершенно разных машин ознаменовало начало новой эры в авиационной промышленности Поднебесной. И дело даже не в том, что китайские разработки, предположительно, станут основой для полноценного истребителя нового поколения. Впервые разработчики военной авиации КНР не пошли по пути копирования западных образцов, а создали принципиально новые летательные аппараты, лишь частично напоминающие зарубежные аналоги. Едва ли J-20 и J-31 смогут в обозримом будущем составить конкуренцию машинам американского или российского производства. 

^{В центральном грузоотсеке могут размещаться четыре ракеты AIM-120 AMRAAM класса “воздух – воздух” средней дальности с радиолокационным активным самонаведением или шесть усовершенствованных ракет AIM-120C с уменьшенным размахом оперения. В боковых отсеках располагаются две ракеты AIM-9M “Сайдуиндер”. Альтернативный вариант вооружения для ведения воздушного боя – четыре УР AIM-9M (AIM-9X) в боковых отсеках и шесть ракет того же типа – в центральном грузоотсеке.}

^{ПАК ФА (Фото: depositphoto.net)}

На фоне последних разработок авиационной промышленности США и России китайские самолеты смотрятся по меньшей мере странно. Китай до сих пор не смог наладить производство авиационных двигателей, которые были бы схожи по своим характеристикам с советским двигателем АЛ-31Ф, установленным на истребителе Су-27, не говоря уже об аналогах самых современных мировых образцов. На J-20, как и J-31 установлены не самые современные двигатели российского производства, обладающие явно недостаточной для истребителя пятого поколения тягой. Кроме того, вызывает вопрос способность Китая разработать авиационную электронику, не уступающую по своим характеристикам лучшим мировым аналогам. Тем не менее у автора нет сомнений в том, что рано или поздно у КНР появится собственный полноценный боевой самолет нового поколения. Другой вопрос, когда это случится, и насколько далеко к этому времени уйдут конструкторы других стран, в частности, России.

^{F-35A (Фото: depositphoto.net)}

Сравним

Стоит сразу сказать, что в сравнении со своими заокеанскими аналогами программа ПАК ФА находится на гораздо более ранней стадии реализации. Если F-22 уже эксплуатируется, а F-35 планируется к принятию на вооружение, то ПАК ФА на сегодняшний день существует лишь в виде прототипа. Прежде чем стать полноценным боевым самолетом, ему ещё предстоит пройти длительный путь испытаний и доработок. Но, руководствуясь имеющимися данными, мы уже можем сделать некоторые выводы относительно потенциальных возможностей новой машины.

Как и F-22, ПАК ФА выполнен по так называемой нормальной аэродинамической схеме, которая является наиболее простым решением вопросов, связанных с аэродинамикой летательного аппарата. По форме планера ПАК ФА схож со своими американскими аналогами. Это обусловлено требованиями технологии «Стелс», обеспечивающей малозаметность летательного аппарата в радиолокационном диапазоне.

Малозаметность определяется ЭПР (эффективной площадью рассеивания) и является главной отличительной особенностью истребителей пятого поколения. ЭПР машин четвертого поколения, таких как F-15 и Су-27 соответствует 10-15м?. ЭПР легендарного F-117, ставшего первым серийным боевым самолётом, созданным по технологии «Стелс», находится между показателями 0.01 и 0.0025м?. Вопрос, касающийся степени малозаметности F-22, является предметом жарких дискуссий авиационных специалистов всего мира. Согласно данным ВВС США, F-22 имеет фронтальную ЭПР, равную 0.0001, а показатель F-35 составляет 0.0015. Если это соответствует истине, то малозаметность этих самолетов можно сравнить с радиолокационной заметностью шарика для пинг-понга.

Между тем российский авиаконструктор и генеральный директор компании «Сухой» Михаил Погосян и директор Института теоретической и прикладной аэродинамики Объединенного института высоких температур РАН Андрей Лагарьков дают другую оценку: «Если в 1980-х годах самолёты типа F-15 имели ЭПР более 10 м?, то у модернизированного авиационного комплекса ЭПР составляет 1—1,5 м?, а у перспективных авиационных комплексов пятого поколения, таких как F-22, JSF, — 0,3 м?». Согласно данным генерального конструктора ПАК ФА А.Н. Давиденко, ЭПР российской машины должна быть не больше 0.3 – 0.4 м?, что, с его точки зрения, равняется показателям американских истребителей пятого поколения.

^{Дисплейный шлем для пилота F-35 Helmet Mounted Display System (HMDS) (Фото: Marines Magazine)}

Помимо формы планера, одну из главных ролей в малозаметности современного боевого самолета играет применение в его конструкции композитных материалов. По данным открытых источников, доля композитов в площади поверхности планера ПАК ФА составляет 70%, что является несомненным достижением российских конструкторов. Общая же доля композитных материалов в конструкции российской машины варьирует от тридцати до сорока процентов. Для сравнения, процент композитов в планере F-22 и F-35 составляет от сорока до шестидесяти процентов. Предполагается, что широкое использование композитов также призвано обеспечить меньший вес летательного аппарата за счет использования более легких материалов.

Вес пустого F-22 составляет девятнадцать тысяч семьсот килограмм, что значительно больше массы истребителей четвертого поколения. Вес ПАК ФА несколько меньше и равен восемнадцать тысяч пятьсот кг. Это даёт основания отнести оба истребителя к классу тяжелых. При этом ПАК ФА, как и F-22 будет обладать так называемой сверхманёвренностью – способностью летательного аппарата сохранять устойчивость и управляемость даже при выполнении самых сложных маневров. По всей вероятности, маневренные характеристики ПАК ФА будут превосходить или равняться аналогичным показателям F-22.

Аэродинамические свойства конструкции F-22 были частично принесены в жертву малозаметности, но едва ли это серьёзно сказалось на его боевой эффективности. Одно можно сказать с уверенностью: ПАК ФА, как, впрочем, и F-22, будет чувствовать себя одинаково уверенно как в дальнем воздушном бою, так и в условиях ближнего маневренного боя. Вместе с тем конструкция F-35 «перетяжелена», что не позволяет сопоставить его маневренность с аналогичными характеристиками лучших мировых аналогов. Предполагается, что уделом F-35 будет дальний воздушный бой, не требующий от летательного аппарата выдающихся маневренных характеристик.

На ПАК ФА установлены два турбореактивных двигателя АЛ-41Ф1, имеющих управляемый вектор тяги и способных по отдельности развивать тягу на форсаже 15000 кгс (килограмм-силы). Через 10-12 лет ПАК ФА должен будет получить так называемый «двигатель второго этапа» или «Изделие 129», характеристики которого будут ещё выше. Двигатели F-22 F119-PW-100 демонстрируют показатели, схожие с АЛ-41Ф1. Тяга двигателя «Раптора» составляет пятнадцать тысяч восемьсот семьдесят шесть кгс. ПАК ФА, как и F-22, приспособлен для полета на сверхзвуковой скорости без использования форсажа. А вот с истребителем F-35 всё обстоит несколько сложнее. Он способен на сверхзвуковой бесфорсажный полет только на дистанции двести сорок километров. Кроме того, в сравнении с F-22 и ПАК ФА, F-35 обладает значительно меньшей дальностью полета.

^{ПАК ФА (Фото: usiter.com )}

Одним из требований малозаметности является размещение вооружения во внутренних объемах планера. Конструкция F-35 позволяет разместить на внутренней подвеске четыре ракеты «воздух-воздух» AIM-120C,D или две ракеты «воздух-воздух» и две управляемые бомбы калибра до девятисот килограмм. Максимальный калибр бомб, входящих в номенклатуру вооружения F-22, не превышает четыреста пятьдесят килограмм. В качестве истребителя завоевания превосходства в воздухе «Раптор» может нести до восьми ракет класса «воздух-воздух» – шесть ракет средней дальности AIM-120C,D и две ракеты малой дальности AIM-9M,X. Кроме того, оба истребителя могут использовать высокоточные бомбы SDB. Номенклатура вооружения F-22 и F-35 ещё раз демонстрирует, что эти машины приспособлены для решения разных задач.

О вооружении ПАК ФА мало что известно. Предполагается, что его основой станут ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности РВВ-МД, ракеты средней дальности РВВ-СД и ракеты большой дальности РВВ-БД. Требования многофункциональности, выдвигаемые к истребителю ПАК ФА, позволяют предположить, что в сравнении с F-22 отечественная машина будет способна применять более широкую номенклатуру вооружения класса «воздух-земля». ПАК ФА, вероятно, сможет использовать новейшие управляемые ракеты Х-38 и бомбы КАБ-500С.

Все три самолета также могут применять для подвески вооружения внешние узлы. Но при размещении ракет или бомб на подкрыльевых пилонах существенно ухудшаются показатели малозаметности – главного «козыря» истребителей пятого поколения.

Если говорить о столь важном для современного боевого самолета аспекте как бортовая электроника, то можно сделать вывод о безусловном превосходстве радиолокационной станции F-22A AN/APG-77 над всеми типами бортовых радиолокационных станций, существующих на сегодняшний день. Эта РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) способна обнаруживать воздушные цели на дальности до трехсот километров. Истребитель F-35 также имеет передовую электронику. Его многофункциональная РЛС с АФАР AN/APG-81 способна с одинаковой эффективностью обнаруживать как воздушные, так и наземные цели. Кроме того, отличительной особенностью F-35 является наличие электронно-оптической системы AN/AAQ-37, с помощью которой летчик сможет обнаруживать наземные цели и наводить на них управляемое вооружение.

^{F-35B — самолeт для Корпуса морской пехоты США. Главная отличительная черта — возможность укороченного взлета и вертикальной посадки. (Фото: desktopas.com )}

Радиолокационная станция ПАК ФА Н036 пока что находится на стадии испытаний. На сегодняшний день известно лишь то, что её антенна будет иметь тысячу пятьсот двадцать шесть приемо-передающих модулей (ППМ). Примерно таким же количеством ППМ обладает и БРЛС F-22. Помимо основной радиолокационной станции, ПАК ФА планируется оснастить дополнительными элементами РЛС, которые могут быть размещены в любой части планера. Как полагают разработчики, такая компоновка позволит в значительной степени нивелировать технологии малозаметности противника. Безусловно, бортовое радиоэлектронное оборудование российского производства заслуживает пристального внимания. Но нужно отметить, что первенство в сфере авиационной электроники уже много лет, если не десятилетий, безраздельно принадлежит США. Российским конструкторам будет крайне непросто составить конкуренцию американцам в этой области.

Однако, не существует ничего невозможного и никто не способен с уверенностью сказать, как сложатся обстоятельства через десять или пятнадцать лет.

^{Чэнду J-20 – китайский истребитель пятого поколения (Фото: desktopas.com )}

Перспективы проекта

Разработка истребителя пятого поколения имеет для России принципиальное значение. Средний возраст авиационного парка ВВС РФ превышает двадцать пять лет, что ставит Военно-воздушные силы в крайне сложное положение. Будучи единственным истребителем нового поколения в арсенале российского военно-промышленного комплекса, ПАК ФА должен будет прийти на смену сразу нескольким типам боевых самолетов. Существующая стратегия развития ВВС предполагает закупку ста пятидесяти единиц ПАК ФА. Этого совершенно недостаточно для того, чтобы заменить машины, которые придется списать в ближайшее время. Поэтому с большой долей вероятности можно утверждать, что количество истребителей пятого поколения (ПАК ФА), произведенных для нужд ВВС РФ, будет значительно больше.

С другой стороны, ПАК ФА является одним из важнейших инструментов для поддержки экспортного потенциала российского военно-промышленного комплекса. Ему предстоит нелегкая борьба за внешние рынки с американскими и, возможно, китайскими разработками.

На сегодняшний день существует четыре летающих образца ПАК ФА. В этом году к ним должны будут присоединиться ещё два, после чего планируется постройка предсерийных машин, по облику которых можно будет уже более уверенно судить о реальном потенциале самолета. Остаётся только пожелать удачи его разработчикам и надеяться, что российский истребитель пятого поколения не станет жертвой обстоятельств экономического или политического характера.

Читайте также

Почему дамы влюбляются в «ботаников»?

Новый штурмовик АT-6 Texan II совершил первый полет

Как сделать джедайский меч?

Почему люди видят сны

Самые распространенные фобии человека