Ночной ястреб который оказался курицей. Почему Lockheed F-117 Nighthawk так и не стал эпохальной машиной

Появление этого самолёта вызвало шок. Казалось эта машина открыла новую эру и боевая авиация уже никогда не будет прежней. Однако, как говориться, что-то пошло не так и F-117 остался, как один из примеров авиакурьёзов которых в истории авиации было огромное множество. Что же представлял из себя этот самолёт и почему ему не удалось стать знаковой машиной.

F-117 Nighthawk, также известный как ночной ястреб, стелс-истребитель или, как его иногда называют в Югославии, куча обломков. Одни утверждают, что это «величайшее достижение американских ученых и инженеров, перед которым Советский Союз развалился от страха», в то время как другие считают иначе: «эта железяка из Звездных войн еле взлетает. Вон в Югославии его сбили без особых проблем, кому тогда вообще ваш стелс нужен». Обе эти точки зрения мне довелось видеть не только среди наших соотечественников, но и среди зарубежных пользователей интернета. Я не берусь судить этих людей, как и сам самолет, однако обе эти позиции являются глубокими заблуждениями, которые я намерен развенчать, пусть и частично.

История этого самолета начинается в 1975 году, когда в секретном подразделении Lockheed — «Skunkworks» — сменилось руководство. Прежний начальник, Кларенс «Келли» Джонсон, также сыграл значимую роль в истории мировой авиации, ведь под его руководством были созданы такие самолеты, как U-2 (да-да, тот самый, который сбили в 1960 году под Свердловском), F-104 (далеко не тот, который постоянно разбивался и вообще хвостом к трубе приспособлен), SR-71 (тот самый, который летает на трех скоростях звука и протекает даже до вылета), P-38 Lightning и многие другие. Но речь сейчас не о них, а о его преемнике — Бенджамине Риче, который дал добро на разработку нашего героя. Кстати, неплохо упомянуть, что сам Кларенс Джонсон, после ухода с поста, работавший консультантом, выражал крайне негативное мнение об этом самолете.

Итак, в конце 70-х к Бену Ричу приходит математик и специалист по радиолокации Денис Оверхоузер, работающий в Skunkworks, с небольшим докладом. Он рассказал, что изучил книгу Петра Уфимцева (да, того самого советского ученого, чьи труды дошли до Запада) под названием «Метод краевых волн в физической теории дифракции» и смог вывести оттуда формулы, которые помогают рассчитывать эффективную площадь рассеивания (ЭПР) самолета — ключевой параметр для его обнаружения радарами. Оверхоузер уверил, что сможет за несколько месяцев разработать проект самолета с рекордно низкой ЭПР. Рич, конечно же, согласился, особенно учитывая два важных фактора: во-первых, компания Lockheed на тот момент переживала тяжелые времена из-за крупного коррупционного скандала (коротко говоря, Lockheed платила некоторым странам, чтобы те покупали их самолеты), а также значительных проблем с их лайнером L-1011; во-вторых, DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов министерства обороны США) тайно организовало проект по разработке самолета малой заметности из-за больших потерь авиации во Вьетнаме и других конфликтах. Единственный нюанс в проекте Оверхоузера заключался в том, что все внешние элементы самолета должны быть плоскими. Это объясняется тем, что на тот момент (напомню, 1975-6 годы) просто-напросто не существовало компьютеров с достаточной мощностью для вычисления и без того сложных формул для фигур с неплоскими поверхностями, поэтому данная мера служила оптимизацией работы, чтобы расчеты не занимали больше недели для одной детали планера.

Эскиз малозаметного самолета, предложенный Оверхоузером

Итак, спустя несколько месяцев работы, Оверхаузер представляет свой проект. Его тут же прозвали «Hopeless diamond» (такое название самолет получил не только из-за своей формы, но и как шутка над знаменитым «Алмазом Хоупа»). Никто из тех, кто видел этот самолет, не верил, что он когда-либо поднимется в воздух, а начальник аэродинамического отдела даже предложил сжечь Оверхаузера на костре. Однако руководитель проекта был убежден в его успешности и смог убедить своих коллег. Работа закипела, и вскоре построили деревянный макет в масштабе примерно 1:5. Поставив его рядом с беспилотным разведывательным дроном D-21, проверили их ЭПР экспериментально. К общему удивлению, расчеты Оверхаузера оказались верны — ЭПР макета был примерно в тысячу раз меньше, чем у D-21. Но и это не предел. Бен Рич договорился с DARPA об участии в конкурсе, и когда полноразмерный металлический макет длиной 14 метров был облучен тестовым радаром в Нью-Мексико (который был значительно мощнее обычного самолётного радара), выяснилось, что его ЭПР при обычных условиях сравнима с гольф-шариком, а в некоторых случаях — с рулеточным шариком (14-метровый макет на радаре виден, как 3-4-миллиметровый шарик, впечатляет, не так ли?). Проект Lockheed был признан абсолютным победителем, и компании заказали два лётных прототипа.

D-21, дрон длиной 13м, с которым сравнивали макет Have Blue

Тут началось самое интересное: если сделать макет еще можно, то создать полноценную модель летательного аппарата, который сможет взлететь, это уже совсем другой уровень сложности. При этом самолет наверняка потерял бы в малозаметности — ведь на него пришлось бы установить двигатели как в передней, так и в задней части, которые бы сильно отражались на радарах, а также кабину пилота, шасси, механизацию крыла и другие конструкционные материалы и элементы. Тем не менее, всего через четыре месяца (макет победил в конкурсе DARPA в апреле 1976, а проект был завершен к концу июля того же года) был представлен проект небольшого самолета с двумя двигателями и массой менее пяти тонн. Неожиданно, самолет Have Blue оказался относительно недорогим (в отличие, конечно, от F-117), так как в его конструкции использовались уже существующие узлы и агрегаты от самолетов F-15, F-111, F-18, F-16 и даже B-52. В том числе от этих самолетов Have Blue унаследовал ЭДСУ — электро-дистанционную систему управления. Последняя играла чрезвычайно важную роль, ведь было ясно, что самолет с такими формами не сможет быть стабильным в воздухе — технически говоря, он был неустойчив по всем трем основным осям. ЭДСУ самостоятельно, без вмешательства пилота, стабилизировала полет, обеспечивая, по мнению летчиков, достаточно хорошую устойчивость в воздухе.

Сам Have Blue

Не знаю как вам, но мне, как повидавшему разные самолеты человеку, Have Blue доставляет некое эстетическое удовольствие

Сравнение проектного Have Blue с F-117 (Have Blue — светлый, F-117 — темный)

Несмотря на забастовки сотрудников, уже через год оба прототипа были готовы. Осенью 1977 года, по требованию военных, начались наземные испытания прототипов, а первый полет состоялся 1 декабря. В первые месяцы полеты проводились для устранения начальных проблем и окончательной настройки самолета. После этого самолет отправили на самый важный этап испытаний — проверку радиозаметности радарами различных типов. В этих тестах Have Blue показал выдающуюся ЭПР и полное соответствие техническим заданиям. К сожалению, оба самолета Have Blue были утрачены в авариях; второй разбился во время предпоследнего полета. Несмотря на это, военные признали программу полностью успешной и заказали производство пяти предсерийных образцов будущего F-117.

В авиации существует негласное правило – первый полет предсерийного самолета чаще всего задерживается. ВВС планировали, что первый предсерийный образец поднимется в воздух летом 1980 года, но этого не произошло, и первый полет YF-117A состоялся только 18 июня 1981 года (это обозначение используется для различия между серийными F-117A и предсерийными YF-117A). Такая задержка была вполне ожидаемой, учитывая, что подобные проекты никогда ранее не выпускались, что привело к множеству технических трудностей. Тем не менее остальные четыре прототипа были произведены своевременно, и их доработка также прошла без задержек.

Еще до завершения испытаний ВВС США заключили контракт на производство 29 серийных самолетов, что, возможно, было чрезмерно оптимистичным (или хорошим маркетинговым ходом), особенно учитывая скептицизм работников Skunkworks. В целом, до 1990 года было выпущено 59 самолетов, включая предсерийные модели.

В первых полутора тысячах слов развертывается обсуждение характеристик конструкции F-117. Удивительно, но тут нет обширного перечня необычных деталей, как можно было ожидать, но все же есть что обсудить. Самолет создан для полного поглощения или неверного отражения радиоволн, однако этим меры по его маскировке не ограничиваются. Весь аппарат покрыт специальным антирадарным покрытием, разработанным в Skunkworks еще до начала проекта. Одной из особенностей самолета, связанных с его малозаметностью, является практически полностью плоская нижняя часть, о которой мы поговорим позже. Кроме того, фонарь кабины пилота имеет тонкий металлический слой для большей незаметности (без него стекло было бы радиопрозрачным, превращая нос самолета для вражеского радара в гигантскую ванну, легко детектируемую). Добавьте к этому плоские сопла, охлаждающие выхлопные газы в два-три раза (часть воздуха из воздухозаборников направляется прямо в сопло для дополнительного охлаждения), что, несмотря на значительную потерю тяги, делает самолет практически невидимым в небе. Интересно отметить, что, несмотря на увеличенные размеры и вес по сравнению с ранней версией Have Blue, F-117 по степени заметности сравним с голубем или небольшим вороном – впечатляющий показатель даже для современных самолетов (для сравнения, голубь – 0.01м2, ворон – 0.015-0.03м2, как и F-117).

Обратите внимание на широченные плоские сопла

ЭПР различных самолетов, как пример для сравнения

Теперь немного о практическом использовании данного самолета. Характеристики ЭПР и конструкция, конечно, важны, но реальная эксплуатация может сильно отличаться. Любой человек, знакомый с данным самолетом и базовыми принципами авиации, осознает, что это не гражданский авиалайнер и не истребитель. Вопреки распространенным заблуждениям, F-117 является тактическим бомбардировщиком, не предназначенным даже для поддержки наземных операций. Он оснащен двумя внутренними отсекaми для бомб, в которых могут размещаться различные управляемые бомбы массой от 500 до 2000 фунтов, а также небольшие ядерные бомбы B61 (до 400 килотонн в тротиловом эквиваленте). Максимальная скрытность обеспечивалась ночными полетами и строжайшим радиомолчанием при приближении к цели – выключались даже радиовысотомер и система опознавания «свой-чужой». Это создавало такие условия, что многие, представив себе это, могли бы отказаться от полетов – примерно пятнадцать минут после взлета царит тишина, и лишь спустя двадцать минут можно возобновить связь с диспетчером. Весь этот период пилоты ничего не видят, а только наблюдают за приборами в поисках целей. Несмотря на всю суровость этих мер, они оправдали себя – за первые десять лет эксплуатации не было ни одной боевой потери (и очень незначительное количество небоевых, при этом без летальных исходов для самолетов и/или пилотов). Самолеты активно использовались с 1989 года (вторжение США в Панаму) до 2008 года (хотя их полеты продолжаются и сейчас, например, в октябре прошлого года их фотографировали над зоной 51). Наивысший момент их карьеры – операция «Буря в пустыне», в ходе которой они начали бомбардировки Ирака с первой же ночи боевых действий. По данным ВВС, они показали высокую эффективность, и продолжали использоваться во всех военных конфликтах с участием ВВС США вплоть до Югославии, хотя после этого их активность снизилась.

А теперь о той самой ситуации 27 марта 1999 года в 30-40км от Белграда.

Наш герой на земле

Паззл «Собери Стелс» на экспозиции музея в Белграде

Но нас интересует самое главное – как смог комплекс из 1960-х (я напомню, что самолет был сбит из С-125 разработки 1961 года) увидеть самый убермегастелс 80-х? А все очень просто – помните, как я говорил о плоском дне F-117? Так вот, если есть радарная установка, облучающая самолет снизу, и радарная установка, принимающая сигнал от первой (работающие от принципа – угол падения равен углу отражения), то самолет на них засветится аки солнце в открытом космосе, что и произошло. С тех пор на всех малозаметных самолетах нет больших плоских поверхностей для избежания таких случаев. Вот так вот и сбили уже не новый, но все еще очень крутой в умах населения самолет.

Все, что вам нужно чтобы сбить убермегастелс минус радарная установка размером с [цензура]

Если подводить итоги по этому самолету, то, по моему мнению, он крайне хорошо себя показал, хорошо отслужил и даже дал целый род новому направлению в авиации – малозаметности. Мне нравится этот самолет – не только с точки зрения эффективности, но и внешне – где еще можно будет увидеть столь хтоничный, но при том серийный и эффективный летадл?

По материалам — https://habr.com/ru/articles/831598/