Тенденции и перспективы развития боевых самолетов ведущих зарубежных стран ч2 (2022)
С. Шамшин,
доктор военных наук, профессор
В первой части статьи1 были представлены образцы истребителей четвертого и пятого поколений, как уже состоящих на вооружении военно-воздушных сил ведущих зарубежных государств, так и перспективных, находящихся еще в стадии разработки. Раскрыты причины, побудившие иностранных специалистов к созданию боевых образцов авиационной техники данного класса, особенности существующих и разрабатываемых самолетов пятого поколения, проанализированы тенденции реализации современных конструктивных подходов при проектировании летательных аппаратов, а также пути решения возникающих при этом научно-технических проблем.
В настоящее время военно-политическое руководство, а также авиаконструкторы ведущих зарубежных государств определились с возможным обликом истребителей следующего – шестого – поколения и начали активную работу по его реализации, хотя окончательных требований к данным машинам так и не сформулировали.
Основными движущими факторами этого процесса явились стремление некоторых стран к созданию новых боевых систем, в том числе и самолетов с непревзойденными характеристиками, а также активное развитие и успешное использование в военном деле беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Последний аспект вызвал даже некоторую дискуссию среди западных военных экспертов о целесообразности применения в будущих вооруженных конфликтах пилотируемой авиации. Еще одним стимулом дальнейшего развития боевых летательных аппаратов (ЛА) нового поколения стало стремление к снижению себестоимости их производства, так как создание большинства современных машин требует огромных финансовых вложений2.
Исходя из этого, прерогативными направлениями дальнейшего развития многоцелевых истребителей шестого поколения стали:
– дальнейшее снижение заметности самолетов и улучшение их летно-тактических характеристик;
– увеличение функциональных возможностей образцов авиационной техники путем расширения перечня применяемого ими вооружения, включая его новые виды, например, гиперзвукового, лазерного;
– совершенствование систем управления ЛА для их перевода в разряд опционально пилотируемых или полностью беспилотных;
– создание возможностей для управления с истребителей несколькими БПЛА различного назначения и распределения ролей между ними в рамках выполнения одной задачи.
Зарубежными странами, претендующими на создание образцов боевой авиационной техники шестого поколения, стали США и ряд европейских государств, таких как Великобритания, Германия и Франция.
О планах создания Соединенными Штатами Америки многоцелевого истребителя нового поколения стало известно в 2012 году.
Разработка таких самолетов была инициирована командованием ВВС и ВМС, которые хотели иметь к 2025–2030 году новые машины, способные заменить F-15 и F/А-18 и дополнить боевые возможности многоцелевых истребителей F-22 и F-35C. Непосредственно к конструированию образцов авиационной техники шестого поколения, получивших обозначение F-X (истребитель ВВС) и F/A-XX (палубный многоцелевой истребитель ВМС), разработчики приступили в апреле 2012 года.
В ВВС США создание истребителя шестого поколения осуществляется по программе РСА – «прозорливый встречный воздух» или «доминирование воздуха следующего поколения». Конкретный производитель самолета еще не определен, так же как и окончательный облик будущего ЛА. Наиболее вероятно, что это будет однодвигательная машина, созданная по схеме «летающее крыло». Подобный проект на начальном этапе представляла компания «Боинг».
По версии разработчика самолет будет оснащен новым адаптивным двигателем, обладать низким уровнем заметности и перспективными средствами обнаружения целей, способным выполнять возложенные задачи совместно с различными БПЛА, иметь на борту ракеты большой дальности и оружие направленной энергии. Истребитель планируется создать одноместным и опциально пилотируемым, максимально реализующим возможности искусственного интеллекта.
Военно-воздушным силам США может потребоваться не менее 400 таких образцов авиационной техники на замену F-15 и F-22. По оценкам американских специалистов, поступление истребителей F-X на вооружение ВВС Соединенных Штатов может начаться после 2035 года, однако сведений об активных работах по данной программе пока нет.
В ВМС США создание палубного истребителя шестого поколения, ориентированного на завоевание превосходства в воздухе, осуществляется в рамках программы НГАД – «следующего поколения господства в воздухе» (первоначально называлась «F/A-XX»). Данный проект был открыт в 2016 году и в настоящее время активно финансируется с наращиванием расходов. В частности, на разработки по указанной программе в 2022 году запланировано выделение более 1,5 млрд долларов, что почти в 2 раза больше, чем в 2020-м – 872,539 млн долларов.
В программе НГАД для ВМС США участвуют три конкурирующие авиастроительные компании – «Боинг», «Нортроп-Грумман» и «Локхид-Мартин».
Главными особенностями перспективного образца, по мнению разработчиков, должны стать его уникальные характеристики в части малозаметности, сверхманевренности, боевой мощи, скорости, дальности и продолжительности полета. В свою очередь, заказчик приоритетным считает увеличение дальности, скорости полета и массы полезной нагрузки самолета, а низкому уровню его заметности отводит второстепенное значение (рассматривается только как один из способов повышения боевой живучести машины).
Компанией «Боинг» первоначально был представлен проект двухдвигательного истребителя F/A-XX, создаваемого по схеме «летающее крыло» или «бесхвостка».
Подфюзеляжное расположение воздухозаборников, отчетливо выраженный наплыв крыла на корпус самолета, отсутствие горизонтального и вертикального оперения свидетельствуют о стремлении конструкторов к снижению заметности ЛА и обеспечению его высокой маневренности.
В начале 2013 года та же компания представила обновленную концепцию истребителя, главной отличительной особенностью которой стало применение на опытном образце переднего горизонтального оперения, т.е. реализация аэродинамической схемы «утка». При этом были анонсированы пилотируемая и беспилотная версии самолета.
F/A-XX предполагается создать двухместным, но опционально пилотируемым, то есть способным действовать как в пилотируемом, так и беспилотном режимах полета, что, по мнению разработчиков, должно снизить зависимость сверхманевренных характеристик ЛА от физиологических факторов летчика.
Снижение или полное исключение роли человека в управлении истребителем должно обеспечиваться за счет широкого применения автоматизированных систем, основанных на искусственном интеллекте.
В конце 2016 года компания «Нортроп-Грумман» представила свой проект истребителя F/A-XX. В концептуальном отношении он фактически повторяет конструкцию созданных ранее этой компанией БПЛА X-47B и RQ-180.
По имеющемуся изображению перспективного самолета можно предположить, что предпочтение отдано аэродинамической компоновке «летающее крыло». При этом ЛА планируется создать однодвигательным, беспилотным, имеющим на борту оружие направленной энергии.
Как заявлено разработчиком, при проектировании F/A-XX основное внимание будет уделено увеличению дальности его полета, боевой нагрузке и живучести по сравнению с истребителями пятого поколения.
Компания «Локхид-Мартин» в 2016–2017 годах представила свои проекты самолета шестого поколения, подходящего под программы НГАД/PСA. Фактически было предложено два варианта истребителя: первый – по аэродинамической схеме «бесхвостка», второй – по обычной аэродинамической схеме с V-образным хвостовым оперением. При этом второй вариант по конструктивному исполнению очень схож с БПЛА MQ-25 «Стингрей» компании «Боинг».
Оба проекта компании «Локхид-Мартин» в рамках программ РСА/НГАД предполагают создание одноместного двухдвигательного ЛА с экранированием входных устройств и выхлопных сопел силовой установки. При этом основными управляющими поверхностями в первом варианте самолета должны стать элевоны и расщепляющиеся тормозные щитки на крыле и в носовой части фюзеляжа. Второй вариант истребителя характеризуется хвостовым оперением в виде двух сильно разведенных наружу килей, работающих как стабилизаторы и рули в продольном и путевом отношении. Кроме того, в этой версии машина имеет специфичную форму воздухозаборников – треугольную в поперечном сечении и скошенную по потоку при виде сбоку. Это может свидетельствовать о стремлении разработчиков к достижению самолетом гиперзвуковой скорости полета.
Отмечается, что для обоих вариантов ЛА компании «Локхид-Мартин» схожей является форма крыла – к массивному трапециевидной формы центроплану примыкают законцовки крыла прямой стреловидности (как у БПЛА RQ-180).
Это свидетельствует о том, что в конструкции истребителя шестого поколения найдут отражение все уже апробированные и показавшие высокую эффективность технологии самолетостроения.
Несмотря на разнообразие предлагаемых вариантов истребителя шестого поколения для ВВС и ВМС США, окончательного выбора еще не сделано. По информации журнала «Флайт интернейшел» (октябрь 2020 года), первый летный образец полноразмерного демонстратора по проекту НГАД уже прошел серию летных испытаний. Однако какая из вышеперечисленных компаний является разработчиком перспективного самолета и объем выполненных испытаний не раскрываются, НИОКР продолжаются. По планам министерства обороны США, F/A-XX должен быть принят на вооружение к 2040 году.
Определенную конкуренцию американским разработчикам образцов авиационной техники шестого поколения могут создать их европейские коллеги.
В 2018 году на авиасалоне в Фарнборо Великобритания представила концептуальный облик истребителя шестого поколения, получившего официальное название «Темпест».
По внешнему виду британская машина похожа одновременно и на серийный американский многоцелевой истребитель F-22А «Раптор», и на экспериментальный образец ЛА аналогичного класса YF-23. В конструкции самолета планируется широко использовать различные технические решения по снижению его заметности.
«Темпест» предполагается построить по нормальной схеме с двумя двигателями и двумя отклоненными наружу килями, сверхзвуковыми безотводными воздухозаборниками, расположенными под крылом по обе стороны фюзеляжа, и экранированными выхлопными соплами двигателей. В ходе его создания будет использоваться широкий спектр современных технических решений, включая адаптивную двигательную установку и «виртуальную» кабину с отображением всей информации на нашлемном индикаторе летчика.
Истребитель сможет взаимодействовать с беспилотниками различного назначения и нести на борту новые виды оружия, в том числе направленной энергии (лазерное). Будучи опционально пилотируемым, самолет сможет выполнять полеты как под управлением летчика, так и наземного оператора, и быть при этом полностью автономным.
В данный проект правительство Великобритании собирается инвестировать около 2,7 млрд долларов. В дальнейшем истребитель «Темпест» должен заменить в составе королевских ВВС самолет «Тайфун». Ввод в строй новых образцов авиационной техники запланирован к 2040 году.
Франко-германский альянс авиастроителей также готовит к реализации свой перспективный проект боевого ЛА, который называется НГФ – истребитель следующего поколения. Он разрабатывается совместно несколькими странами Европы (Франции, Германии и Испании) в рамках реализации программы ФКАС (FCAS – от английского Future Combat Air System) или СКАФ (SCAF – от французского Système de Combat Aèrien du Futur) – воздушная боевая система будущего. Новая машина должна прийти на замену истребителям «Тайфун» и «Рафаль».
Модель перспективного ЛА впервые была продемонстрирована французской компанией «Дассо» в 2018 году, а в 2019-м она же на авиасалоне в Ле-Бурже представила уже полноразмерный макет НГФ.
Внешне данный образец авиационной техники повторяет черты некоторых самолетов пятого поколения. Однако в большей степени он похож на разрабатываемый в Великобритании истребитель «Темпест». Конструктивно франко-германский истребитель выполнен по нормальной аэродинамической схеме с двумя сильно разведенными наружу килями при интегральной компоновке планера в целом. Все это свидетельствует о стремлении разработчиков к достижению малой заметности и высокой маневренности машины. По форме и величине фонаря кабины можно судить о том, что НГФ будет создан скорее в двухместном варианте.
Силовую установку ЛА должны составить два двигателя также нового поколения. Их созданием будет заниматься французская компания «Сафран эркрафт энжине» (является разработчиком двигателя M88 для истребителя «Рафаль»).
Это указывает на то, что конструкторы, вероятно, тяготеют к сверхскоростной версии самолета, в том числе и к достижению им сверхзвука на крейсерском режиме работы двигателей.
Очевидно, что при оснащении НГФ необходимыми системами, оборудованием и вооружением будут реализованы многие новейшие решения. Это обусловливает предположение о его совместном применении с различными беспилотными летательными аппаратами и другими боевыми системами. Поэтому разрабатываемый самолет можно рассматривать как универсальную платформу, на базе которой возможно создание пилотируемого и беспилотного вариантов истребителя.
При этом пилотируемая машина будет служить пунктом управления беспилотного самолета или других БПЛА.
Отсутствие более конкретных сведений об истребителе НГФ свидетельствует о том, что его облик окончательно еще не определен. Планом создания данного образца предполагается: достижение соглашения между разработчиками по его архитектуре в 2021 году; выработка предварительных требований в 2025-м или в 2026-м: окончательное формулирование и утверждение тактико-технических характеристик в 2030 году, а к 2040-му начать производство боевой машины и поступление ее на вооружение.
Анализ представленных выше концепций разрабатываемых самолетов показывает, что основными особенностями истребителей шестого поколения станут:
– построение планеров ЛА преимущественно по схемам «летающее крыло» (без горизонтального и вертикального оперения) или по нормальной аэродинамической схеме с двумя сильно разведенными наружу килями, одновременно выполняющими функции вертикального и горизонтального оперения;
– реализация в конструкции самолетов всех возможных мер и решений по обеспечению сверхманевренности и максимальное снижение заметности во всех диапазонах волн;
– оснащение перспективных машин адаптивными турбореактивными или комбинированными двигателями с регулируемым рабочим циклом, обеспечивающими выбор оптимального режима работы в зависимости от условий полета, а также достижение ЛА сверхзвуковой скорости на крейсерском режиме работы двигателей, а некоторыми образцами – и гиперзвуковой (более 5М) скорости полета;
– широкое применение в оснащении самолетов автоматизированных систем, основанных на искусственном интеллекте, в том числе – самодиагностики и самовосстановления управления;
– использование «виртуальной» кабины, а также систем отображения информации на нашлемном индикаторе летчика, обеспечивающих ему всеракурсный обзор воздушного пространства;
– размещение всего вооружения преимущественно во внутренних отсеках самолета, оснащение его оружием, основанным на новых физических принципах;
– способность летательного аппарата выполнять задачи как при непосредственном управлении летчиком, так и при дистанционном – с земли или с борта другого самолета, то есть создание опционально пилотируемых образцов авиационной техники;
– обеспечение возможности передачи команд управления с борта самолета беспилотникам различного назначения, в том числе и аналогам истребителей.
Еще одной специфической особенностью истребителей шестого поколения следует считать возможность их интеграции с другими системами боевого управления и поражения – наземными, воздушными, морскими, подводными, космическими, что обеспечит более полную реализацию потенциальных возможностей машин данного класса.
Следует отметить, что устанавливаемые в настоящее время на самолеты турбореактивные двухконтурные как форсажные, так и бесфорсажные силовые установки по рабочим характеристикам достигли своих пределов, несмотря на применение в их конструкции самых современных материалов. Это обусловливает объективную необходимость создания новых авиационных двигателей и оснащения ими истребителей шестого поколения.
Наиболее вероятным направлением в данной области станет разработка образцов с регулируемым рабочим циклом, а также доведение турбореактивных двигателей до уровня трехконтурных, что однозначно позволит улучшить их основные характеристики, важнейшими среди которых являются тяга и удельный расход топлива.
Кроме того, для достижения ЛА гиперзвуковой скорости (более 5М) потребуется создание и установка на соответствующую авиационную технику комбинированных двигателей с регулируемым циклом, имеющих в своем составе как турбореактивный, так и воздушно-прямоточный контур. Не следует исключать и разработку для новых истребителей силовых установок, потребляющих другие виды топлива, например, водородное.
Таким образом, боевые самолеты прошли несколько этапов развития и совершенствования. Разрабатываемые в настоящее время ЛА существенно отличаются от своих предшественников, причем не только летно-тактическими характеристиками, но и особенностями конструкции, оснащения и вооружением. В связи с этим последующие модификации самолетов в силу развития технологий, претерпят еще ряд изменения как в сторону усложнения конструкции, так и снижения их себестоимости. Несомненно одно – в облике будущих боевых самолетов найдут свое отражение не только новые технические решения в конструкции планера, узлов и агрегатов этих машин, но и применение более современных материалов и технологий при их изготовлении.
1 Начало см.: Зарубежное военное обозрение. – 2021. – № 12. – С. 58–62.
2 Самым дорогим самолетом современности является американский бомбардировщик В-2А «Спирит», стоимость которого составляет 2,1 млрд долларов. Стоимость одного истребителя пятого поколения F-22А с учетом стоимости программы его разработки, составила 411,7 млн долларов.
Зарубежное военное обозрение. - 2022. - №1. - С. 51-56