Поколение истребителей.
После Второй мировой войны советские и американские истребители по совокупности боевых и пилотажных качеств стали делиться на «поколения». Хотя это понятие применяется в основном в отношении советской и американской боевой техники, европейские машины, в принципе, тоже можно вписать в эту систему координат.
Истребители, которые относятся к одному поколению, обладают сопоставимыми боевыми возможностями, при их разработке конструкторы применяют сходные технические решения, и потому нередко они просто похожи друг на друга. Естественно, ввод в строй боевых машин одного поколения происходил примерно в одно и то же время, хотя СССР, как правило, ставил их на вооружение с некоторым отставанием от американцев.
|
|
|
|
Истребитель МиГ-15бис |
|
|
|
|
|
Истребитель МиГ-21ПФМ |
|
|
|
|
|
|
Истребитель МиГ-23 |
|
Истребитель МиГ-29 |
|
|
от третьего к четвертому поколению. Разделение самолетов на поколения достаточно условно, но все же можно выделить ряд характерных признаков истребителей четвертого поколения, хронологические рамки создания которых охватывают период начала 1970-х - конца 1980-х годов. Во-первых, четвертое поколение стало первым, перед которым не ставилась традиционная для всего предыдущего развития истребителей задача существенного повышения скорости полета. Скорости самолетов приблизились к максимальному уровню, выдерживаемому традиционными легкими металлами, дальнейшее повышение скоростей было сопряжено с применением более тяжелых теплостойких сплавов, но самое главное - этого просто не требовалось, так как военные конфликты предшествующих лет (Вьетнам, Ближний Восток) показали, что боевое применение истребителей, как правило, ограничивается диапазоном трансзвуковых скоростей.
Во-вторых, на истребителях четвертого поколения пушка была закреплена как необходимый элемент бортового оружия. Причиной этого стало успешное применение самолета МиГ-17 во Вьетнаме, показавшее, что пушечное вооружение, которое к середине 1950-х годов многими было признано устаревшим и не было заложено при проектировании ряда предыдущих реактивных истребителей (F-102, F-106, F-4, Су-9, Су-11, Су-15, МиГ-25), далеко не исчерпало свои возможности (американские летчики шутят: "Наилучшая защита от пушечного огня - находиться вне зоны его поражения"), в то время как первые образцы управляемого ракетного оружия не оправдали возлагавшихся на них чрезмерных надежд.
В-третьих, вновь в число ключевых требований к истребителям вошли высокие маневренность и управляемость. Это обусловлено как применением пушечного вооружения, действенного только в ближнем воздушном бою, так и ограниченными возможностями систем самонаведения ракет малой дальности, требовавших вывода самолета в сравнительно узкий конус с задней полусферы воздушного противника. Помимо традиционных мер (повышение энерговооруженности самолета и уменьшение удельной нагрузки на крыло) на самолетах четвертого поколения были впервые применены ЭДСУ, которые совместно с автоматическими системами улучшения устойчивости и управляемости (СУУ) позволили также впервые использовать статически неустойчивые конфигурации (повышающие аэродинамическое качество и, следовательно, улучшающие показатели маневренности). Повышению надежности работы силовой установки на маневренных режимах полета способствовало внедрение электронных систем управления двигателями с полной ответственностью. Положительное влияние оказало и некоторое снижение массы конструкции благодаря начавшемуся внедрению композитов.
В-четвертых, достижения в области электроники позволили существенно улучшить обзорно-прицельно-навигационные системы истребителей. Впервые в конструкцию бортовых РЛС с самого начала закладывалась способность обнаружения и захвата целей не только в свободном пространстве, но и на фоне подстилающей поверхности, появилась возможность сопровождения нескольких воздушных целей на проходе (т.е. не прерывая сканирования и продолжая просмотр воздушного пространства). РЛС стали способны картографировать впередилежащую местность и (на ряде самолетов при выполнении ударных операций) обеспечивать полет самолета на малых высотах с огибанием (по вертикали) и обходом (по горизонтали) наземных препятствии. Широкое распространение получили оптико-электронные системы, которые на российских самолетах (Су-27, МиГ-29) впервые объединены в единый комплекс совместно с РЛС и нашлемной системой целеуказания. Появились экранные системы отображения информации.
Естественно, не все из перечисленных особенностей обязательно присущи каждому истребителю четвертого поколения. Так, основным признаком принадлежности перехватчика МиГ-31 к четвертому поколению служит установленная на нем уникальная РЛС "Заслон". Этот истребитель имеет повышенную скорость полета (соответствующую числу М = 3), но не оборудован ЭДСУ и не отличается высокой маневренностью. Первые американские истребители четвертого поколения F-14 и F-15 также не имеют ЭДСУ и экранных систем индикации, но F-15 - маневренный самолет (с тяговооруженностью, впервые превысившей единицу при нормальной взлетной массе, т.е. в принципе - при обеспечении управляемости на малых скоростях - способный стартовать вертикально) с хорошей РЛС, a F-14 (аналогично МиГ-31) построен как носитель мощной выдающейся для своего времени обзорно-прицельной системы AWG-9, впервые обеспечивающей возможность обнаружения целей на фоне подстилающей поверхности, причем установленное на нем крыло изменяемой стреловидности позволяет ему барражировать продолжительное время. ЭДСУ, наличие которой считается одним из основных признаков принадлежности к четвертому поколению, установлена в аналоговом исполнении на истребителях F-16A (впервые на серийном истребителе), Су-27, "Мираж" 2000, МиГ-29М, в цифровом - на F/A-18 (впервые), F-16C (партии 40), Су-35. Наиболее полно характерные особенности истребителей четвертого поколения реализованы в самолете Су-27 ("воплощающем в себе все качества, которые летчик-истребитель желал бы видеть в боевом самолете") и его развитии - Су-35.
Истребители пятого поколения, к исследованиям которых в разных странах приступили в начале 1980-х годов, а рабочее проектирование (после создания демонстрационных образцов) началось на рубеже 1980-1990-х годов, несут в себе новые черты, связанные (впервые за многие годы) с радикальной ломкой процесса проектирования. Вышедший ныне из конъюнктурного употребления К.Маркс в свое время высказал замечательное положение о том, что задачи ставятся, как правило, тогда, когда уже имеются средства их осуществления. В практике проектирования боевых самолетов это отражалось в формулировании достаточно четкого тактико-технического задания и соответствующих технических решений для его достижения. При создании демонстрационных образцов американского истребителя пятого поколения ATF (YF-22 и YF-23) техника как движущая сила развития оперативных концепций вышла на новый уровень: ВВС США, указав, что необходим новый истребитель завоевания превосходства в воздухе, требования к нему дали в достаточно общем виде и разработчики имели небывалую свободу при оптимизации своих проектов с тем, чтобы конкретная тактика использования самолета была определена уже на основе готового изделия. Это объясняет значительные отличия в облике самолетов YF-22 и YF-23.
Задания на разработку других зарубежных истребителей пятого поколения были более традиционными, но все без исключения программы перспективных истребителей отличает беспрецедентное использование автоматизированных систем проектирования и подготовки производства. Это позволило существенно снизить объем обычной бумажной документации, добиться более глубокой оптимизации проектов за счет "проигрыша" большого числа вариантов и более тесной увязки различных параметров, а также получить высокую точность обводов самолетов.
Как и у предыдущих поколений самолетов, между возможностями американского и западноевропейских истребителей пятого поколения существует большой разрыв. США сохраняют лидирующее за рубежом положение в области авиации и перечисленные ниже особенности истребителей пятого поколения наиболее полно реализованы в американском F-22. Каковы же эти особенности? Во-первых, "вес" сверхзвуковых режимов на американском перспективном истребителе существенно возрастет. Если на современных истребителях относительное время полета на сверхзвуке не превышает, как правило, 5% от общего времени полета (из-за необходимости включения для этого форсажной камеры двигателя и резкого уменьшения в результате дальности полета вследствие большого расхода топлива на таком режиме), то у самолета F-22 сверхзвуковая скорость (М=1,5) достигается без форсажа и должна стать крейсерской, что значительно ускорит его подлет к зоне боевых действий. Самолеты "Рафаль", Еврофайтер 2000 и JAS39 такой способностью обладать не будут, хотя доля полета на сверхзвуке и у них, вероятно, несколько вырастет из-за большей экономичности двигателей. В то же время максимальная скорость всех этих самолетов впервые в истории истребительной авиации снизилась и не превышает величины, соответствующей числу М = 2,0. Интересно отметить, что в случае американского F-22 первоначально ВВС закладывали желательность максимальной скорости, соответствующей М = 2,5, и лишь в дальнейшем пришли к мнению, что потребность в такой скорости не оправдывает затрат, связанных с ее достижением.
Во-вторых, впервые при проектировании истребителей была поставлена задача снижения их радиолокационной и тепловой заметности. Эта задача не является основной (как, например, для современных ударных самолетов) и летно-технические характеристики по-прежнему имеют приоритет, однако она существенно повлияла на облик американского F-22, обусловив применение на нем ярко выраженных малоотражающих форм. На западноевропейских истребителях в основном ограничились использованием радиопоглощающих материалов.
В-третьих, улучшены взлетно-посадочные характеристики (ВПХ). Это продолжение тенденции, проявившейся еще при создании самолетов четвертого поколения. Необходимость расширить круг аэродромов возможного базирования и обеспечить возможность эксплуатации самолетов с поврежденных взлетно-посадочных полос ощущалась всегда, но особенно остро эта задача была поставлена после конфликтов на Ближнем Востоке. Появление новых противоаэродромных боеприпасов (например, кассет JP233) сделало эту задачу еще более актуальной. Получение хороших ВПХ облегчается тем, что при этом используются те же средства (уменьшение удельной нагрузки на крыло, установка мощной механизации крыла, повышение тяговооруженности), что и для достижения высокой маневренности.
В-четвертых, характеристики сверхзвуковой маневренности перспективных истребителей должны быть выше, чем у самолетов четвертого поколения. Связано это с реализацией сверхзвуковой крейсерской скорости и с упором на воздушный бой на больших дистанциях, вне визуальной связи с противником. Вероятность успеха в дальнем бою повысилась в результате увеличения дальности действия поисково-обзорных систем, совершенствования систем наведения управляемых ракет и повышения надежности систем опознавания "свой чужой", поэтому самолет-носитель должен обеспечивать наилучшие условия для пуска дальних ракет. В то же время дальний воздушный бой, не завершившийся успехом ни одного из противников, переходит, как правило, в ближний. Поэтому дозвуковая маневренность перспективных истребителей должна быть не хуже, чем у самолетов четвертого поколения. Раньше ограниченные возможности управляемого оружия ближнего боя (ракет с ИК ГСН) позволяли атаковать цели только с задней полусферы. Поэтому наибольшее внимание уделялось повышению маневренности на установившихся режимах полета. С появлением всеракурсных ракет резко возросла роль предельных маневров с необходимостью энергичного изменения ориентации самолета для стрельбы "навскидку". Предельное маневрирование может сопровождаться выходом на закритические углы атаки, т.е. на так называемые режимы сверхманевренности (хотя правильнее было бы называть их режимами сверхуправляемости, так как маневренность на этих режимах часто ухудшается, а не улучшается, а для полета на таких углах атаки требуется значительное повышение эффективности обычных или использование неклассических органов управления). Сверхманевренность широко обсуждалась в последние годы, проводится ряд экспериментальных программ по ее исследованию, но задача ее достижения при разработке зарубежных истребителей пятого поколения напрямую не ставилась. Демонстрация на Су-27 маневра динамического торможения ("кобра" Пугачева) с выходом на углы атаки до 120 град - маневра, который в настоящее время не может повторить ни один из зарубежных самолетов, вероятно, стимулирует работы по достижению сверхманевренности и на истребителях пятого поколения.
К числу других особенностей перспективных истребителей относятся улучшенные характеристики надежности и эксплуатационно-ремонтной технологичности (которые при разработке самолетов имеют такой же уровень приоритета, что и летно-технические характеристики) и значительно усовершенствованное оборудование. Практически все РЛС (за исключением РЛС самолета Еврофайтер 2000) имеют электронное сканирование (причем для РЛС самолета F-22 разрабатывается антенна с активными электронными решетками). Если не на первых, то на последующих вариантах перспективных истребителей найдут применение новые оптико-электронные обзорно-прицельные системы, которые снизят заметность самолетов благодаря обеспечению режима радиомолчания на критических этапах выполнения задания. В новых ЭДСУ предполагается применение в той или иной степени волоконно-оптических линий, в экранных системах отображения информации ЭЛТ во многих случаях уступят место жидкокристаллическим индикаторам с улучшенными характеристиками в условиях яркой освещенности в кабине. Разрабатываются так называемые электронные консультанты летчика - системы искусственного интеллекта, повышающие осведомленность летчика об окружающей обстановке и помогающие ему в процессе принятия решений. Вооружение не будет радикально новым: сохранятся встроенные пушки, будут использоваться современные ракеты, но их размещение будет или внутренним (F-22) или конформным.
|
|
Модели |
Основные качества |
Участие в боевых действиях |
|
Первое поколение |
МиГ-15, МиГ-17, F-86, Ouragan, Mistere |
Дозвуковая скорость, отсутствие радаров |
Корейская война (1950-1953), Суэцкий кризис (1956) |
|
Второе поколение |
МиГ-21, F-104, Mirage III, Draken |
Сверхзвуковая скорость |
Вьетнамская война (1964-1973), шестидневная война (1967), индо-пакистанская война (1971), война Судного дня (1973) |
|
Третье поколение |
МиГ-23, F-4 Phantom, Mirage F1, Viggen |
Использование радаров повышенной мощности, ракеты с радиолокационным наведением средней и большой дальности |
Ирано-иракская война (1980-1988) |
|
Четвертое поколение |
Су-27, МиГ-29, F-16, F-15, Mirage 2000, Gripen |
Отличные маневренные характеристики, большая тяговооруженность |
Операции "Мир Галилее" (1982), "Буря в пустыне" (1991), эфиопо-эритрейская война (1999-2000) |
|
Поколение 4+ |
Су-30МКИ, Су-35, МиГ-29СМТ, МиГ-35, Rafale, Typhoon, F-18E/F, F-16E/F |
Сверхманевренность, радары с пассивной щелевой или фазированной решеткой, сниженная стоимость эксплуатации, многофункциональность, "стеклянная" кабина |
Агрессия против Югославии (1999), вторая иракская война (2003) |
|
Пятое поколение |
F-22, F-35, T-50 |
Малая заметность в различных физических полях, крейсерский сверхзвук, высокоинтегрированные системы управления самолетом и оружием, истребитель-элемент "системы систем", радар с активной решеткой |
— |
Сейчас всё чаще говорят об истребителе 6-го поколения, превосходящем по своим возможностям истребитель 5-го поколения F-35. И очевидно, что этот истребитель, соответствующий уровню угроз, которые будут существовать после 2024 года, будет беспилотным, а боевая авиация 6-го поколения в целом будет основываться на определенном сочетании пилотируемых и беспилотных самолетов.
Эта перспектива достаточно определенно просматривалась в общей направленности последних крупных программ Пентагона, связанных с развитием боевой авиации. Однако впервые это было сказано с упоминанием следующего за существующим сегодня поколением истребителей и боевой авиации в целом – 6-го поколения. И это говорит о начале практической реализации рассматриваемой перспективы, невзирая на то, что 5-е поколение истребителей и боевой авиации в целом существует пока что, как говорится, в «единичном экземпляре» – в виде истребителя F-22 «Рэптор», развернутого на вооружении в ВВС США. разработка подобных самолетов ведется уже не один десяток лет. Можно считать, что первые шаги в развитии беспилотной боевой авиации были сделаны еще в 60-е годы прошлого века. Можно вспомнить, например, не лишенные успеха попытки американцев использовать авиационную мишень АQM-34 «Файрби» в качестве носителя боевой нагрузки. К месту своего применения этот ББС, получивший обозначение BQM-34, должен был транспортироваться на внешней подвеске боевого самолета.
В отечественном авиапроме ответной реакцией на проведение за океаном работы в этом направлении стала разработка в середине 1970-х годов различных вариантов беспилотного боевого самолета в рамках программы «Коршун». Один из них – проект мини-бомбардировщика с боевой нагрузкой 500 кг ОКБ им. П.О.Сухого – в отличие от американского ББС BQM-34 был рассчитан на многократное применение с автоматическим возвращением на базу после выполнения полетного задания и парашютный спуск. Для увеличения дальности действия беспилотника рассматривалась возможность его запуска с авиационного носителя. Управление применением этого летательного аппарата должно было вестись с борта боевого самолета Су-24, модифицированного в воздушный командный пункт ПУН-24.
Но данный проект оказался нереализованным. Так уж получилось, что в отечественной практике предпочтение отдали созданию не авиационных систем с ББС многоразового применения, работающих во взаимодействии с пилотируемыми боевыми самолетами (что сегодня и стало пониматься под авиацией 6-го поколения), а мобильным наземным комплексам с разведывательно-ударными беспилотниками многоразового применения. На системном уровне мы «пошли своим путем». Правда, это не снизило интереса конструкторов к ББС воздушного базирования.
В конце 1990-х годов появились новые разработки подобных летательных аппаратов. Одна из них – проект ОКБ им. А.Н.Туполева, предполагающий создание тяжелого (массой несколько тонн) многоцелевого ББС. Более известными стали, однако, американские разработки. Например, малоразмерный боевой беспилотный самолет «Миньон» фирма «Локхид Мартин» неоднократно предлагала в качестве дополнения к принятому на вооружение истребителю 5-го поколения F-22.
Пара «Рэпторов», имеющих по два ББС на внешней подвеске, могла бы быстро войти в зону боевых действий и, произведя сброс беспилотников, превратиться в целую боевую группу. Четыре ББС «Миньон» с высокоточными бомбами и ударными ракетами сверхмалого калибра должны были начать после этого самостоятельные атаки наземных целей. Один из «Рэпторов» (предполагается, что это будет двухместный вариант истребителя F-22) должен исполнять при этом роль авиационного командного пункта, а другой – самолета прикрытия от истребителей противника.
Аналогичным ББС, получившим обозначение «Скитер», занимался также «Боинг». Все рассмотренные примеры относятся к ББС мобильного базирования с воздушным стартом.
Определенным «катализатором» общей активности разработки ББС на Западе стало появление в США в 1996 году 15-томного исследования «Новые мировые перспективы» (New World Vistas), проведенного по заданию Пентагона. В этом труде содержится положение о грядущем появлении беспилотной боевой авиации, причем не как результата развития технологий беспилотных авиационных систем, а как потребности развития самой боевой авиации с использованием всех имеющихся для этого научно-технических достижений. Спустя год Пентагон начал финансирование проводимой в интересах ВВС США программы UCAV-ATD, имеющей целью создание демонстрационного боевого беспилотного самолета, удовлетворяющего требованиям военно-воздушных сил.
Рассматриваемый «катализатор» имел свое воздействие на активизацию разработок ББС и в других странах. Так, в 1997 году Министерство обороны Великобритании преобразовало проводившуюся страной программу FOA в программу FOAS, сместив тем самым акцент поставленной здесь задачи с разработки боевого самолета на разработку боевой системы, причем если это окажется целесообразным, то и в непилотируемом варианте.
Еще в большей степени масла в огонь подлило заявление: «В ближайшие 10 лет на беспилотные боевые самолеты должно быть заменено не менее 30% самолетов американской тактической авиации, обеспечивающих уничтожение наземных целей в глубине обороны противника». Оно прозвучало в Конгрессе США при обсуждении проекта американского военного бюджета на 2001 год и обошло в свое время все основные зарубежные и отечественные информационные издания. И это был уже более чем «катализатор». Это было уже своего рода «руководство к действию». Всем стало ясно, что в США за скорейшее создание беспилотной боевой авиации выступает не только Пентагон, предлагающий проект расходов военного бюджета, но и Конгресс, утверждающий эти расходы.



