Другое пятое поколение: манёвренность вместо незаметности
Другое пятое поколение: манёвренность вместо незаметности
Данный материал выкладывается на сайт из блога коллеги youroker-а на сайте warhead.su.
Содержание:
Представить нынешнее пятое поколение истребителей без технологий «стелс» нельзя. Ведь это их родовая черта! Вот только изначально, в 80-х годах, перспективное поколение видели совсем по-иному. Какими были эти проекты — и были ли они лучше нынешних «пятёрок»?
Скорость, манёвренность или вертикальный взлёт?
Зачастую работы над следующим поколением боевых машин начинают ещё до того, как на вооружение поступит поколение предыдущее. Не стали исключением и американские истребители в 70-х годах.
Шёл 1972 год. Ещё только совершили свои первые полёты F-15, готовились F-16, а конструкторы уже начали работы над первыми проектами им на замену. Целью этих работ было не создать полноценный истребитель, а определить, какой будет общая концепция нового поколения, какие новые технические решения на них можно применить, а что сделать не выйдет. И уже потом, из результатов этих работ военные окончательно сформируют требования к будущему истребителю.
Первые проекты истребителей нового поколения не сильно отличались от поколения четвёртого. Этот проект McDonnell-Douglas лишь незначительно превосходил F-15 — в основном за счёт более лёгкой конструкции
Почти сразу пути развития разделились на три ветви. Первая из них предполагала, что главной «фишкой» истребителя следующего поколения станет скорость. Минимум 3 Мах, а лучше даже четыре. Основной тактикой такого истребителя были бы неожиданные атаки, наводимые или с наземных РЛС, или с самолётов ДРЛОиУ. «Напрыгнув» на максимальной скорости, истребитель пускал дальнобойные ракеты воздух-воздух и быстро разрывал контакт с уцелевшими противниками.
Больше и дольше всего над этой концепцией работали в «Локхид» и «Боинг». Но серьёзным минусом ставки на скорость оказалась практически полная беспомощность в нанесении ударов по наземным целям. Такой самолёт или вообще не мог выполнять подобные задания, или должен был использовать дорогое «умное» оружие.
Проект перспективного истребителя от Boeing со ставкой на скорость. Ещё одна важная черта проекта — боевой радиус с полной нагрузкой в три тысячи километров
Другой путь предполагал ставку на сверхманёвренность — сохранение устойчивости и управляемости самолёта почти на любых углах атаки. Это позволило бы не только выйти победителем в любой манёвренной «собачей свалке», но и эффективно наводить оружие вне зависимости от направления полёта. Например, если цель была выше и правее, сверхманёвренному истребителю не надо было закладывать долгий вираж. Он мог бы резко навестись на цель и пустить ракеты, даже не меняя вектор движения. Кроме того, сверхманёвренность помогала уклоняться от ракет — учитывая, что особой манёвренностью тогда они не отличались.
Достижение сверхманёвренности требовало необычных решений — например, отказа от крыльев. Проект фирмы Fairchild-Republic
Наконец, третий путь предполагал создание истребителя с вертикальным взлётом и посадкой. Конечно, ни о каком резком увеличении ЛТХ и речи не было, но вертикальный взлёт и посадка резко повышали универсальность самолёта. Его можно было бы применять с серьёзно повреждённых аэродромов или вообще с не очень подготовленных площадок. Небольшую взлётную площадку можно замаскировать, чего нельзя сделать с огромной авиабазой с длинной ВПП. Значит, и уничтожить на земле такой самолёт будет трудно. Ну и факт, что есть шансы продать его не только ВВС, но и флоту с морпехами, — серьёзный денежный плюс для фирмы.
Проект перспективного истребителя вертикального взлёта и посадки от McDonnell-Douglas
К 1975 году из тройки вперёд вырвалась сверхманёвренность. Скоростные истребители были слишком узкоспециализированными, и, хотя работы над подобными проектами продолжились, теперь их больше рассматривали как перспективные перехватчики.
Проект перехватчика Boeing Model 606
От СВВП в качестве основного истребителя ВВС тоже отказались — слишком сильно вертикальный взлёт ухудшал остальные ЛТХ. И, хотя такие машины были нужны военным, на роль основных они не тянули. Следующим шагом стал выбор методов достижения сверхманёвренности. Тут были и проекты с управляемым вектором тяги, и крылья обратной стреловидности, и самые необычные аэродинамические схемы.
Иногда рассматривались совсем необычные проекты. Сверхманёвренный истребитель от Rockwell
Ещё одним вопросом стал вес будущего истребителя. Некоторые конструкторы выступали за то, что будущий истребитель должен быть максимально облегчён, — это помогло бы в достижении сверхманёвренности. В частности, за этот путь ратовали в «Нортроп». Главным оружием таких самолётов стал бы ближний бой. Считалось, что лёгкий истребитель сможет уклониться от дальнобойных ракет противника и навязать манёвренную схватку своим оппонентам. На это был рассчитан и набор вооружения — пушка и максимум четыре ракеты «воздух-воздух» малой дальности.
Лёгкий сверхманевренный истребитель от McDonnell-Douglas
Сторонники тяжёлого варианта стояли на том, что с развитием современного ракетного вооружения основой воздушного сражения наконец станет перестрелка ракетами средней и большой дальности. И каким бы сверхманёвренным ни был самолёт, гарантировано уклониться от запущенных по нему ракет, а потом ещё и прорваться в ближний бой у него не выйдет. Потому сверхманёвренность хоть и нужна, но отказываться от всего ради неё не стоит. Лучше сделать самолёт побольше, который несёт достаточный запас дальнобойных ракет и мощный радар. Более того, на такой машине можно будет применить некоторые решения по снижению заметности.
Тяжёлый перспективный истребитель CL-2016 от Lockheed
От теории к практике
В 1975 году от чисто теоретических «прожектов» перешли к первым испытаниям. Стартовала программа HiMAT (Highly Maneuverable Aircraft Technology), в рамках которой исследовались новые аэродинамические схемы и сверхкритические профили крыла.
Беспилотные масштабные модели HiMAT, использованные в натурных испытаниях
Крайне новаторским решением было использование аэроупругой конструкции, когда деформация крыла и плоскостей управления в ходе маневрирования не только не мешала самолёту, а наоборот, повышала его аэродинамическое качество. В рамках HiMAT пилотируемых машин не построили (хотя такие планы и были), все испытания происходили на беспилотных масштабных моделях.
HiMAT превосходил в манёвренности самолёты предыдущего поколения почти в разы. А с использованием сопел с отклоняемой тягой разрыв бы ещё увеличился
Так мог бы выглядеть пилотируемый вариант HiMAT
В 1977 году стартовало исследование крыла обратной стреловидности, которое вылилось в создание экспериментального самолёта Х-29. Такое крыло позволяло серьёзно увеличить допустимые углы атаки для самолёта, что, вкупе с компьютерным помощником и неустойчивостью в полёте, позволило бы получить по-настоящему сверхманёвренный самолёт. В перспективе рассматривался вопрос применения крыла обратной стреловидности и на боевом истребителе.
В реальности из программы Х-29 полетел только самолёт от Grumman, хоть в планах была постройка и прототипа от Rockwell
Крыло обратной стреловидности планировали использовать не только на перспективных истребителях, но и, например, для модернизации уже существующих, таких как F-16
К 1981 году ВВС окончательно сформировали предварительные требования к будущему истребителю в рамках программы ATF (Advanced Tactical Fighter). Это были сверхманёвренность, крейсерский сверхзвук, укороченный взлёт и посадка, всеракурсный пуск ракет; допускалась частичное снижение заметности самолёта за счёт использования радиопоглощающих материалов, а также компьютерное управление полётом самолёта. На предложение военных откликнулись почти все крупные авиационные фирмы, привлечённые огромной ожидаемой прибылью. Среди представленных проектов нашлось место и лёгким истребителям, и наоборот — проектам со ставкой на скорость. Были самолёты с КОС и даже с крылом изменяемой стреловидности.
Различные проекты истребителей, представленные на предварительный этап программы ATF
И пришёл «стелс»
Следующим шагом стал бы конкурс на полноценные, а не предварительные проекты, но именно на этом этапе программу ATF полностью изменили.
Все правила игры перевернуло предложение от «Локхид», присланное вне рамок программы. Они представили проект истребителя с высоким уровнем незаметности, почти не уступавшим недавно полетевшему F-117.
Хотя он и был чуть хуже своих коллег в манёвренности, выживаемость на больших и средних дистанциях у него оказалась на голову выше существующих и перспективных истребителей. Там, где «не-стелс» самолёт могли заметить издалека, «стелс» подобрался бы значительно ближе и нанёс неожиданный удар. При этом, по расчётам «Локхид», новый стелс-истребитель имел бы и отличную скорость, и даже какую-то сверхманёвренность.
Первый проект «стелс»-истребителя от Lockheed. Родовая связь с F-117 видна невооружённым глазом
Исследования ВВС показали полное преимущество этой концепции над старым обликом ATF. В итоге в 1983 году требования к программе серьёзно скорректировали — на первом месте теперь было создание незаметного истребителя. При этом подобные изменения остались секретными — для прессы программа ATF ничуть не изменилась. И, судя по всему, результатом этой «конспирации» стало то, что весь остальной мир продолжил разрабатывать следующее поколение по старой концепции.
Пока инженеры проектировали YF-22 и YF-23, прессе сливали подобные фантазии, не имеющие никакого отношения к реальности
Американцы хоть и имели некоторую фору в работе над новым поколением истребителей, на деле не слишком опережали своих конкурентов. Уже в 1979 году Британия, Франция и Германия начали работу над совместным истребителем нового поколения. В 1981 году коалиция распалась. Французы продолжили работы самостоятельно, немцы и англичане остались в союзе.
Но смены концепции у них так и не случилось. Будущие Dassault Rafale и Eurofighter Typhoon по большинству ЛТХ походили на конкурентов из ранней программы ATF и могли бы честно считаться пятым поколением, не случись смены парадигмы в США.
Ранние проекты Dassault Rafale очень напоминали американские работы в рамках HiMAT
Схожая история произошла и с советской авиацией. Проекты перспективных истребителей нового поколения явно разрабатывались с оглядкой на американские ранние проекты ATF, но ставку на «стелс» до середины 90-х не делали.
Нашлось место и различным нестабильным аэродинамическим схемам, и крылу обратной стреловидности. Более того, произошёл даже похожий на американский спор между сторонниками лёгкого, максимально манёвренного самолёта и более тяжёлого и вооружённого истребителя. В итоге такие проекты, как МиГ-1.44 или С-37, можно отнести как к предыдущему, четвёртому поколению, так и к пятому.
МиГ-1.44 МФИ ближе всех из существующих самолётов подошёл по своим ЛТХ к идеям, заложенным в ранний этап программы ATF
Одним из главных вопросов, поднимаемых по сей день, является: «А было ли верным решением уйти от настоящей сверхманёвренности к созданию малозаметных истребителей?». Точно ответить на него сложно: в мире давно не было конфликтов с полноценными авиационными боями, тем более с участием самолётов пятого поколения. Но некоторые предположения сделать можно.
Программа ЛФИ (лёгкий фронтовой истребитель) сильно напоминала схожие американские идеи создания лёгкого сверхманёвренного истребителя (фото: Jozef Gatial)
Развитие современного ракетного оружия серьёзно снизило влияние сверхманёвренности на выживаемость. Даже дальнобойные ракеты сейчас способны поражать достаточно юркие цели, что уж говорить о специально заточенных на это дело ракетах с меньшей дальностью. А малая заметность по-прежнему способна «скрыть» истребитель от обнаружения на большой дистанции и тем самым защитить его.
В итоге из дуэли «манёвренного» пятого поколения и «незаметного» пятого поколения победителем с большей вероятностью выйдет последний. И как бы ни хотелось патриотам обратного, тот же МиГ-1.44 даже один на один уступит F-22. А если ещё учесть превосходство американцев в самолётах ДРЛОиУ, которые будут наводить «рапторов»…
С другой стороны, старая концепция дешевле, проще в создании и обслуживании. «Незаметные» пятые поколения массово по-прежнему есть только у США, остальные страны или только-только начинают их покупать, или потихоньку проектируют свои. Не случись смены парадигмы, возможно, пятое поколение было бы более распространено. Но вероятнее всего, нынешнее пятое поколение тогда просто стало бы шестым.
источник: https://warhead.su/2019/11/13/drugoe-pyatoe-pokolenie-manyovrennost-vmesto-nezametnosti
