Тенденции и перспективы развития боевых самолетов ведущих зарубежных стран ч1 (2021)
С. Шамшин,
доктор военных наук, профессор
Военная авиация ведущих зарубежных стран (США, Китая, Франции, Германии, Великобритании) прошла довольно интенсивный путь развития, что заметно отразилось как на внешнем облике, так и на технических характеристиках самолетов. Наибольшие изменения в этом аспекте претерпели истребители, что позволило выделить среди них несколько поколений. В настоящее время в большинстве развитых государств мира на вооружении состоят образцы авиационной техники (АТ) четвертого поколения, а некоторые страны, в частности США и Китай, имеют в своем арсенале боевые летательные аппараты (ЛА) пятого поколения.
Типичными представителями истребителей четвертого поколения являются: американские F-14 «Томкэт», F-15 «Игл», F-16 «Файтинг Фалкон»; французские «Мираж-2000», «Рафаль»; совместной разработки Британии, Германии, Италии и Испании «Тайфун»; шведский JAS-39 «Грипен»; китайские «Цзянь-10» и «Цзянь-11». Для большинства из них свойственно применение в конструкции нетрадиционных компоновочных схем (интегральной, «утка» или «бесхвостка»), крыла треугольной или трапециевидной формы большой стреловидности, композиционных и радиопоглощающих материалов, использование вместо хвостового стабилизатора – переднего горизонтального оперения (ПГО) – дестабилизатора.
Главная отличительная черта этих ЛА от их предшественников – многофункциональность, то есть способность применять штатное вооружение как по воздушным, так и по наземным (надводным) целям, что поставило вопрос о целесообразности создания и применения истребителей-бомбардировщиков и штурмовиков.
Появлению самолетов следующего – пятого – поколения способствовали прежде всего стремление наиболее развитых в экономическом плане государств к созданию боевых машин, значительно превосходящих по своим характеристикам самолеты любого вероятного противника, а также подкрепленная практикой правильность ранее реализованных решений по совершенствованию АТ.
Анализ опыта боевого применения истребителей четвертого поколения в различных военных конфликтах на рубеже XX и XXI веков показал, что снижение заметности, улучшение летно-тактических характеристик (маневренность, дальность и продолжительность полета), а также обеспечение многофункциональности таких ЛА существенно увеличивают возможности боевой авиации. Совершенствование этих показателей и стало основной тенденцией дальнейшего развития соответствующих образцов боевой авиационной техники в начале XXI века.
Основными путями решения данной проблемы стали применение в конструкции самолетов интегральных компоновочных схем и композиционных материалов, а также улучшение технических характеристик двигателей за счет внесения изменений в их конструкцию.
Самолетами пятого поколения считаются американские многоцелевые истребители F-22А «Раптор» и F-35 «Лайтнинг-2»*, а также китайские «Цзянь-20» и «Цзянь-31». При этом следует отметить, что «Цзянь-20» относится скорее к поколению 4++.
В его конструкции использована уже апробированная и довольно распространенная на машинах четвертого поколения схема «утка» с передним горизонтальным и двухкилевым хвостовым вертикальным оперением. Планер построен по интегральной компоновочной схеме, вооружение убрано во внутренние отсеки самолета, что обеспечивает снижение его заметности. Однако по показателям малозаметности этот образец АТ не достигает уровня пятого поколения.
Главными особенностями истребителей пятого поколения считаются высокая (сверх-) маневренность и малая заметность в различных спектрах (видимом, радиолокационном, инфракрасном, ультрафиолетовом). В конструкции таких ЛА используются интегральная компоновочная схема, крыло трапециевидной формы средней стреловидности, хвостовое горизонтальное оперение и два широко расставленных и наклоненных наружу вертикальных киля. Корпус и крыло при такой схеме образуют единое целое, что обеспечивает увеличение площади несущей поверхности и, соответственно, подъемной силы. Стабилизатор горизонтального оперения является цельноповоротным, что обеспечивает повышение маневренности, а наличие двух сильно наклоненных наружу килей улучшает продольную устойчивость и управляемость самолета.
При разработке и создании планера широко используются титановые и алюминиевые сплавы, композиционные и радиопоглощающие материалы, специальные лакокрасочные покрытия. Именно по такой схеме построены американские F-22А «Раптор» и F-35 «Лайтнинг-2», а также китайский «Цзянь-31».
Истребители пятого поколения оснащаются как одним, так и двумя двигателями, что не отличает их от предшественников. В частности, F-22А «Раптор» и «Цзянь-31» имеют двухдвигательную силовую установку, а F-35 «Лайтнинг-2» – однодвигательную. Особенность этих машин в том, что все они оснащаются турбореактивными двухконтурными силовыми установками, имеющими более высокие технические характеристики благодаря реализации новых решений – в частности применению автоматизированных систем управления (СУ) режимами работы, а также использованию в их конструкции новых, в том числе и композиционных, материалов.
Этому также способствует использование на некоторых образцах авиационной техники пятого поколения безотводных воздухозаборников, не имеющих дополнительных устройств, отделяющих их от корпуса самолета. Отличия безотводных воздухозаборников от воздухозаборников с отсекателем турбулентного пограничного слоя хорошо заметны на примере внешнего вида воздухозаборников истребителей F-35 «Лайтнинг-2» и «Тайфун».
Реализация новых конструктивных решений, а также оснащение ЛА подобного класса более мощными и экономичными двигателями с регулируемым соплом, а на некоторых образцах и с управляемым вектором тяги, позволили заметно улучшить летно-тактические характеристики самолетов.
Вместе с тем истребители пятого поколения получили еще более совершенное бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО). Прежде всего на самолеты установили радиолокационные станции (РЛС) с активными фазированными антенными решетками, имеющие улучшенные показатели по надежности, обнаружению и сопровождению целей. Кроме того, на данных образцах АТ разместили оборудование, позволяющее обнаруживать противника наземными (бортовыми) РЛС, лазерным лучом, а также пуски зенитных управляемых ракет класса «воздух – воздух» и «земля – воздух».
Существенно изменились системы отображения информации. Чаще всего вместо нескольких дисплеев и аналоговых приборов в кабине пилотов устанавливают один широкоформатный сенсорный дисплей, на который выводится вся необходимая информация. Так, на приборной панели F-35 «Лайтнинг-2» имеется сенсорный дисплей форматом 50 × 20 см с голосовым управлением.
Некоторые боевые ЛА пятого поколения оборудованы нашлемной системой целеуказания и индикации, которая интегрирована с системами дополненной объективной реальности. Это делает рабочее место пилота «прозрачным» и позволяет ему «видеть» реальную обстановку через борта и пол кабины.
Вооружение истребителей пятого поколения фактически не претерпело изменений, и в его состав по-прежнему входят скорострельные пушки и ракеты класса «воздух – воздух» малой, средней и большой дальности с различными системами наведения. Для действия по наземным целям самолеты оснащаются разными системами высокоточного оружия с обычной боевой частью. Помимо этого, некоторые американские истребители F-35А «Лайтнинг-2» к 2024 году планируется оснастить управляемыми авиабомбами с ядерной боевой частью.
Одной из особенностей истребителей пятого поколения является размещение вооружения преимущественно во внутренних отсеках. Примером может служить F-22A «Раптор».
Сегодня в военно-воздушных силах ведущих зарубежных стран наметилась устойчивая тенденция взаимной увязки совместных действий самолетов пятого поколения с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА).
Последние должны стать ведомыми многоцелевых истребителей и быть для них дополнительными средствами получения информации и носителями оружия.
В частности, в США рассматривается возможность применения ударных БПЛА XQ-58A «Валькирия» ведомых у F-22А и F-35. В свою очередь, в КНР в качестве ведомых у истребителей «Цзянь-31» и «Цзянь-20» предполагается использовать сверхзвуковые разведывательноударные БПЛА «Черный дрозд».
В системах управления летательных аппаратов пятого поколения существенных изменений не произошло. На многих машинах установлены электродистанционные СУ с многократным резервированием. Единственным отличием от образцов авиационной техники четвертого поколения является более широкое применение в системах индикации и управления ЛА систем интеллектуальной поддержки экипажа, что позволяет минимизировать его численность при расширении спектра решаемых задач.
Стремление иметь собственные современные истребители выражают также Япония, Южная Корея и Турция, которая ранее никогда не создавала свои боевые самолеты.
Япония планирует начать производство истребителей пятого поколения собственной разработки в ближайшее время. Компанией «Мицубиси» уже создан экспериментальный образец (демонстратор технологий), получивший название X-2 «Шиншин» (первый полет состоялся в апреле 2016 года). Боевой вариант, концепция которого полностью еще не отработана, получит обозначение «Мицубиси» F-3. Он должен поступить на вооружение воздушных сил самообороны Японии к 2030 году.
Это будет одноместный малозаметный самолет. Машину планируется оснастить самым совершенным БРЭО, включающим РЛС, которая по своим возможностям будет сопоставима со станцией AN/APG-81, установленной на американских F-35 «Лайтнинг-2».
Наряду с современным радиоэлектронным оборудованием, ЛА получит самые совершенные двигатели и СУ, в частности систему автоматизированного поиска повреждений и неисправностей и перенастройки в целях сохранения возможности управления самолетом в критических ситуациях.
Южная Корея также ведет работы по созданию истребителя пятого поколения, который обозначен как KF-X. Его разработкой занимается корпорация КАИ во взаимодействии с индонезийскими партнерами. Планируется, что самолет будет двухдвигательным и одноместным.
Ранее – в 2018 году, был представлен макет этой машины, по которому можно судить, что южнокорейский истребитель станет неким подобием американских F-22А и F-35. По имеющейся информации, в апреле 2021 года завершена сборка первого опытного образца, получившего обозначение KF-21.
В Республике Корея отмечают, что такие истребители могут начать серийно выпускаться в 2024 году и быть поставлены на вооружение после 2025-го.
Примерно в те же сроки планирует создать свой первый истребитель и руководство Турецкой Республики. К концу XX века ее главная авиастроительная компания ТАИ взялась за создание собственного истребителя пятого поколения, который должен быть представлен к 2023 году, в 2025-2026-м совершить первый полет, а в 2029-м – поступить в эксплуатацию (прийти на замену F-16).
В период с 2031 по 2039 год намечается произвести до 150 самолетов, в том числе и для экспортных поставок.
Истребитель обозначен как TF-X. Однако его конкретный облик окончательно еще не сформирован. За основу конструкции предполагается взять все современные разработки: интегральную компоновку планера; экранизацию воздухозаборников и выхлопных сопел; применение композиционных, радиопоглощающих и бронезащитных материалов; размещение вооружения во внутренних отсеках; оснащение передовым радиоэлектронным оборудованием. Также планируется установка современных двигателей (наиболее вероятно, двух) иностранного производства (создание собственного двигателя не рассматривается). Таким образом, самолет TF-X, макет которого был показан на авиасалоне в Ле-Бурже в 2019 году, будет представлять собой многоцелевой одноместный истребитель, который внешне может быть схож с американским F-22А «Раптор».
Исходя из описания существующих и разрабатываемых самолетов пятого поколения, зарубежные эксперты считают, что основными их особенностями являются: многофункциональность, позволяющая действовать как по воздушным, так и наземным целям, а также возможность размещения и применения как обычного высокоточного оружия, так и ядерных боеприпасов; малая заметность в различных диапазонах волн благодаря использованию специфических форм конструкции, широкому применению радиопоглощающих и композиционных материалов, покрытию поверхности самолетов специальными материалами; высокая маневренность, обеспечиваемая интегральной компоновкой планера, высоким уровнем механизации крыла, формой, положением килей и стабилизаторов, а также наличием регулируемого сопла двигателя с управляемым вектором тяги; высокая информативность приборного оборудования за счет снабжения летчиков нашлемными индикаторами, интегрированными с бортовыми системами дополненной реальности; возможность всеракурсного поражения целей, обеспечиваемая всесторонним отображением информации у летчиков как о воздушной, так и о наземной обстановке и возможностью наведения и применения оружия по целям, находящимся в зонах досягаемости, но вне прямого угла зрения пилота; расширенные боевые возможности благодаря большому тактическому радиусу действия и выполнению полета на сверхзвуковой скорости на крейсерских режимах работы двигателей, а также совместному применению с БПЛА, используемых в качестве ведомых.
* Самолет F-35 часто позиционируется как истребитель-бомбардировщик, поскольку различные его модификации (F-35А – наземный истребитель ВВС; F-35В – самолет морской пехоты с коротким взлетом и вертикальной посадкой; F-35С – палубный истребитель ВМС) более приспособлены для действий по наземным целям. Однако возможность применения им широкого арсенала оружия класса «воздух – воздух» вполне позволяют определять его как многоцелевой истребитель.