Россия давно борется с Соединенными Штатами за приоритет в создании истребителя двадцать первого века, сочетающего в себе характеристики сверхзвуковой суперманевренной боевой машины и технологии «Стелс». Самолет, обладающий такими качествами, не должен засекаться радарами и средствами инфракрасного наблюдения. Постройка подобного истребителя будущего не только способна резко повысить эффективность национальных ВВС, но и обеспечить весомый аргумент в конкурентной борьбе на мировом рынке вооружений.
До совсем недавнего времени у ведущих конструкторских бюро и авиастроителей не получалось объединить в одной боевой воздушной машине такие противоречивые в технологическом аспекте характеристики. Причем Россия преимущественно пребывала в роли догоняющей. Сочетающий в себе все эти качества, построенный по технологии «Стелс» самолет должен стать крупным козырем в решении различных геополитических задач.
Например, МиГ-29 разрабатывался в качестве адекватного ответа на создание американского истребителя F-18, а Су-27 был неким противовесом F-15. И хотя все данные модели в свое время стали настоящим прорывом и крупным достижением в области авиастроения, современные доктрины требуют разработки принципиально нового истребителя, сочетающего в себе великолепные летные характеристики с технологией «Стелс». Самолет, постройка которого основана на такой концепции, должен быть не только недоступен радарам, но и обладать качествами многоцелевой сверхзвуковой и сверхманевренной боевой машины.
Американский самолет-невидимка «Стелс» F-117 не смог приблизить своих конструкторов к вожделенной цели. Эта машина обладала весьма скромными летными характеристиками и не могла принимать участие в серьезных воздушных баталиях. ВВС Соединенных Штатов тратили огромные бюджетные средства на разработку действительно эффективного и невидимого для радаров крылатого хищника. Однако приблизиться к реализации этой задачи они смогли только осенью 1997-го года, когда начались испытания истребителя F-22 «Раптор».
Но в этот раз американские авиастроители не могли рассчитывать на безоговорочное первенство. Поскольку ОКБ Сухого начало летные испытания машины С-37 «Беркут» всего лишь двумя неделями позже своих конкурентов. По авторитетным оценкам военных экспертов, российский истребитель значительно превосходит «Раптор», главным образом благодаря уникальному крылу обратной стреловидности. Все это вывело конкурентную борьбу инженерной мысли и технологий на новый виток противостояния.
После завершения операции по захвату иракских амбициозно названной «Бурей в пустыне», американские военные чины без устали нахваливали свои самолеты F-117А фирмы «Локхид». Этих «черных призраков», совершивших несколько разрушительных налетов на Багдад, иракские ПВО не могли даже разглядеть на мониторах своих радиолокационных станций. Этот самолет «Стелс», фото которого демонстрирует идеальную геометрию машины, стал воплощением тридцатилетних усилий американских инженеров по разработке данной технологии.
Еще в 1962-м году фирма «Локхид» предпринимала попытки создать самолет-невидимку А-12. Поначалу эти потуги не принесли желаемого результата. Можно еще вспомнить «Стелс» самолет, знаменитый воздушный разведчик того времени SR-71, получивший свое прозвище «Черная птица» благодаря соответствующего цвета специальному покрытию, которое поглощало радиоволны. В начале 1970-х с бурным развитием вычислительной техники и программирования появилась возможность моделирования полета на ЭВМ. Так была спроектирована машина, имевшая минимальную радиозаметность. Уже в 1975-м году конструкторы фирмы «Локхид» создали первый опытный образец самолета-невидимки. Зимой 1977-го впервые поднялась в воздух боевая машина нового поколения F-117А, а через шесть лет ее приняли на вооружение американских ВВС.
Воодушевленный таким успехом Пентагон поручил компании «Нортроп» разработать по той же технологии новый стратегический бомбардировщик, неуязвимый для ПВО противника. Работы, длившиеся девять лет, завершились постройкой машины, получившей кодовое обозначение В-2. При создании всех своих «невидимок» американцы пользовались отнюдь не технологиями инопланетян, о чем ходило множество небылиц, а теоритическим разработками наших соотечественников.
Для поглощения радиоизлучения они применяли специальное ферромагнитное покрытие корпуса. Кроме того, американцы прибегали к множеству дополнительных ухищрений. Например, в самой машине почти все элементы изготавливались из не отражающих излучение композитных материалов, таких как Все двигатели были оснащены шумоподавляющими кожухами и системами принудительного охлаждения, которые снижают интенсивность инфракрасных выбросов. И еще много чего применялось в американских «невидимках».
Но здесь встает резонный вопрос об эффективности всех этих ухищрений. И тут выясняется, что огромные средства (многие миллиарды долларов!) потрачены зря. Прежде всего, эти машины оказались настолько капризны в эксплуатации, что готовить их к полету можно было только на базовых аэродромах. К тому же попутно выяснилось, что как только «Стелс» намокает, он начинает отчетливо проявляться на экранах радаров, подобно человеку-невидимке из известного романа Герберта Уэллса. Возможно, именно по этой причине во время военных действий в Югославии F-117А был сбит в одном из первых же вылетов.
Но окончательно добило изыскания американских ученых и авиастроителей в данной сфере изобретение, сделанное в России, где была разработана принципиально новая технология создания радионевидимости. Вблизи самолета генерируются специальные плазменные облака, настолько интенсивно поглощающие электромагнитные волны, что видимость машины на экранах радиолокационных станций уменьшается более чем в сотню раз.
Lockheed F-117 Nighthawk — американский тактический бомбардировщик, разработанный компанией Lockheed Martin в конце 1970-х годов. Первый серийный самолет, основанный на применении технологий Стелс.
История F-117
Возможность создания боевого самолета, который был бы невидим для радаров противника была мечтой военных с момента появления радаров ПВО. Еще во времена Второй Мировой войны немецкие авиаконструкторы пытались сделать своим машины невидимыми, эти работы продолжались и после войны в рамках тех или иных исследовательских программ. В 1960-х годах, в рамках проекта по созданию скоростного разведчика некоторые методики активно применялись, однако, из-за огромной мощности двигателей и скоростей, буквально раскалявших корпус — самолет невидимым не стал. Тем не менее, потенциал был заметен.
В 1977 году в Пентагоне был сформирован экспериментальный комитет «XCom», задачей которого было вывести технологии Стелс на уровень практической применимости. Именно тогда, на базе наработок по SR-71, а так же результатах испытаний по секретной программе XST, комитет санкционировал программы Senior Prom (из нее выросла крылатая ракета-невидимка ACM), ATB (ставший бомбардировщиком ), и, наконец, Senior Trend, результатом которого стал F-117.
Так как большая часть работ по Senior Trend проводилась в лабораториях Skunk Works, контракт на разработку достался владельцу лабораторий — компании Lockheed Martin. Требования режима секретности были сверхвысокими, свидетелством этого является название самолета — F-117 выпадал из общей линейки самолетов: , и так далее. По негласному правилу, в ВВС США трехзначные номера получали секретные самолеты.
Конструкция F-117
Конструкция самолёта основана на стелс-технологии. Сам самолёт построен по аэродинамической схеме «летающее крыло» с V-образным оперением. Совершенно не характерное для дозвуковых самолётов крыло большой стреловидности (67,5°) с острой передней кромкой, очерченный прямыми линиями профиль крыла, гранёный фюзеляж, образованный плоскими трапецевидыми и треугольными панелями расположены таким образом друг относительно друга, чтобы отражать электромагнитные волны в сторону от РЛС противника. Расположенные над крылом с обеих сторон фюзеляжа плоские воздухозаборники имеют продольные перегородки из радиопоглощающих материалов. Часть потока холодного воздуха отделяется на входе в воздухозаборники и, минуя двигатели, попадает в экранируемые крылом плоские сопла, нижние панели которых покрыты теплопоглощающими керамическими плитками, что значительно снижает ИК-заметность самолёта. Самолёт не имеет внешних подвесок, всё вооружение размещено внутри фюзеляжа.
В конструкции самолёта широко применены полимерные композиционные материалы и радиопоглощающие материалы и покрытия, лишь 10% конструкции выполнено из металлов.В результате этих мер, эффективная поверхность рассеяния самолёта при облучении его локатором спереди была снижена, по некоторым данным, до 0,025 м², что в несколько десятков раз меньше, чем ЭПР обычных самолётов схожих размеров.
Lockheed F-117 Nighthawk — первый стелс. Видео канала Skyships
Стоит отметить, что за высокие характеристики малозаметности пришлось заплатить низкими летными характеристиками. Самолет очень трудно управляем — была разработана сложная система автоматического контроля только для того, что бы он мог держаться стабильно в воздухе. Естественно, в случае визуального обнаружения истребителями противника, F-117 был обречен — маневренность у него едва выше, чем у Шаттла. Кроме того, форма самолета полностью исключала возможность преодоления звукового барьера. Тем не менее, при критике машины стоит учитывать, что F-117 — тактический бомбардировщик, а не истребитель и маневренный бой в целепологании для такого самолета вообще не предусматривался.
Отсек вооружения - двухсекционный, с системой выдвигающихся балочных держателей. Типовое вооружение - две управляемые авиационные бомбы GBU-10 или GBU-27. Возможна установка ракет AGM-88 HARM, AGM-65 «Maverick», атомных бомб В-61 или В-83 (по две), бомбы GBU-15 или контейнера BLU-9. На балку возможна установка рельсовых направляющих для AIM-9 «Sidewinder».
Производство
Все серийные самолёты были выпущены в модификации «A». Произведено 64 единицы, последний серийный экземпляр был поставлен ВВС США в 1990 году.
Эксплуатация F-117
Факт существования самолёта F-117 впервые был официально признан 10 ноября 1988 года, когда Пентагон выпустил пресс-релиз с описанием истории создания самолёта и обнародовал одну ретушированную фотографию. Первый публичный показ двух F-117 состоялся 21 апреля 1990 года. На авиасалоне в Ле Бурже самолет был впервые представлен лишь в 1991 году после операции Буря в пустыне.
Аварии и катастрофы
За всю историю эксплуатации самолётов F-117, по официальным данным, было потеряно 7 машин, в том числе один F-117 был сбит в ходе боевых действий.
Боевое применение
- Вторжение США в Панаму(1989)
- Война в Персидском заливе(1991)
- Операция «Лиса пустыни»(1998)
- Война НАТО против Югославии(1999)
- Иракская война(2003)
Снятие с вооружения
ВВС США планировали применять F-117 до 2018 года, однако рост затрат на программу и моральное устаревание бомбардировщика перед новым истребителем заставили отказаться от F-117 в пользу F-22.
По мере того как террористическая группировка "Исламское государство" (ИГ, организация запрещена в России) теряет свои позиции в Ираке и Сирии, американские ВВС все чаще обеспокоены поведением российских истребителей в небе над зоной конфликта. Об этом сообщило американское издание Aviation Week .
По словам одного из командиров эскадрильи ВВС США (пилот истребителя F-22 Raptor), российские самолеты регулярно "зависают" рядом с силами коалиции на целых 20–30 минут. Он поясняет изданию, что американские пилоты все чаще наблюдают внезапные и потенциально опасные маневры российских истребителей Су-35 и Су-30. При этом F-22 лишен возможности обмениваться данными через тактическую систему.
Истребители ВКС РФ постоянно пролетают в огневом диапазоне наземных войск коалиции и близко к американским самолетам, пилоты которых могут наблюдать их невооруженным глазом из кабины. Но из-за перегруженности воздушного пространства процесс их идентификации затруднен. Еще одна проблема у американца - отсутствие нашлемной системы целеуказания.
F-22 Raptor - первый и единственный в мире многоцелевой малозаметный истребитель пятого поколения, стоящий на вооружении ВВС США и созданный с применением технологий "стелс".
Суть "невидимки"
Сегодня наличием боевых авиационных комплексов, созданных с применением технологий снижения заметности, могут похвастаться США, Россия, Китай и Япония. Наличие "стелс"-технологий является одним из обязательных параметров самолетов пятого поколения.
Суть технологии "стелс" состоит в снижении заметности в радиолокационном и инфракрасном диапазонах. Эффект достигается за счет специального покрытия, специфической формы корпуса самолета, а также материалов, из которых сделана его конструкция.
Радиолокационные волны, испускаемые, например, передатчиком зенитного ракетного комплекса, отражаются от внешней поверхности самолета и принимаются радиолокационной станцией - это и есть радиолокационная заметность.
"YouTube/ТАСС"
Она характеризуется эффективной площадью рассеяния (ЭПР). Это формальный параметр, который измеряется в единицах площади и является количественной мерой свойства объекта отражать электромагнитную волну. Чем меньше эта площадь, тем сложнее обнаружить самолет и поразить его ракетой (как минимум уменьшается дальность его обнаружения).
У старых бомбардировщиков ЭПР может достигать 100 квадратных метров, у обычного современного истребителя составляет от 3 до 12 кв. м, а у самолетов-"невидимок" - порядка 0,3-0,4 кв. м.
ЭПР сложных объектов невозможно точно рассчитать по формулам, она измеряется опытным путем спецприборами на полигонах или в безэховых камерах. Ее величина сильно зависит от направления, с которого облучается самолет, и для одной и той же летающей машины представлена диапазоном: как правило, наилучшие значения по площади рассеяния фиксируются при облучении самолета в передней полусфере. Таким образом, точных показателей ЭПР быть не может, а опытные значения для существующих самолетов пятого поколения засекречены.
Западные аналитические ресурсы, как правило, занижают данные ЭПР по своим "стелс"-самолетам.
B-2: американский "дух"
Тяжелый малозаметный стратегический бомбардировщик В-2А Spirit является самым дорогостоящим самолетом в парке ВВС США. По данным на 1998 год, стоимость одного B-2 составляла $1,16 млрд. Стоимость всей программы оценивалась почти в $45 млрд.
Первый публичный полет B-2 состоялся в 1989 году. Всего построен был 21 самолет: почти все они названы в честь американских штатов.
B-2 имеет необычный внешний вид и иногда сравнивается с кораблем пришельцев. В свое время это породило немало слухов, что самолет построен с использованием технологий, полученных при изучении обломков НЛО в так называемой Зоне 51.
Самолет способен взять на борт 16 атомных бомб или восемь управляемых бомб массой 907 кг с лазерным наведением, или 80 бомб калибра 227 кг и доставить их с авиабазы Уайтмен (штат Миссури) практически в любую точку мира. Дальность полета "призрака" - 11 тыс. км.
Spirit максимально автоматизирован, экипаж состоит из двух пилотов. Бомбардировщик обладает солидным запасом прочности и способен совершить безопасную посадку при боковом ветре в 40 м/с. По данным зарубежных изданий, ЭПР бомбардировщика оценивается в интервале от 0,0014 до 0,1 кв. м . По другим данным, бомбардировщик имеет более скромные показатели - от 0,05 до 0,5 кв. м во фронтальной проекции.
Главным недостатком B-2 Spirit является стоимость его обслуживания. Размещение самолета возможно только в специальном ангаре с искусственным микроклиматом - в противном случае ультрафиолетовое излучение повредит радиопоглощающее покрытие самолета.
B-2 невидим для устаревших радаров, но современные зенитные ракетные системы российского производства способны его обнаружить и эффективно поразить. По неподтвержденным данным, один В-2 был сбит или получил серьезные боевые повреждения от применения зенитно-ракетного комплекса (ЗРК) в ходе военной операции НАТО в Югославии.
F-117 : американский "хромой гоблин"
Lockheed F-117 Night Hawk - американский одноместный дозвуковой тактический малозаметный ударный самолет фирмы Lockheed Martin. Был предназначен для скрытного проникновения через систему ПВО противника и атак стратегически важных наземных объектов.
Первый полет совершил 18 июня 1981 года. Произведено 64 единицы, последний серийный экземпляр был поставлен ВВС США в 1990 году. На создание и производство F-117 ушло более $6 млрд. В 2008 году самолеты этого типа были полностью сняты с вооружения как по финансовым причинам, так из-за принятия на вооружение F-22 Raptor.
ЭПР самолета, по данным зарубежных изданий, составляла от 0,01 до 0,0025 кв. м в зависимости от ракурса.
Снижение заметности для F-117 в основном было достигнуто за счет специфической угловатой формы корпуса, построенного по концепции "плоскостей-отражателей", также были применены композитные и радиопоглощающие материалы и специальное покрытие. В результате бомбардировщик выглядел крайне футуристично, и из-за этого по популярности в играх и кинематографе F-117 может поспорить с голливудскими звездами первой величины.
Однако добившись существенного снижения заметности, конструкторам пришлось нарушить все возможные законы аэродинамики, а самолет получил отвратительные летные характеристики. Американские летчики прозвали его за это "хромым гоблином" (Wobblin’ Goblin).
В итоге от летных происшествий из 64 построенных самолетов-"невидимок" F-117А было потеряно шесть самолетов - почти 10% от общего количества. На F-117 сажали только самых опытных пилотов, но все равно они регулярно разбивались.
Самолет участвовал в пяти войнах: вторжение США в Панаму (1989), война в Персидском заливе (1991), операция "Лиса пустыни" (1998), война НАТО против Югославии (1999), Иракская война (2003).
В боевых вылетах был потерян как минимум один самолет в Югославии - югославскими силами противовоздушной обороны невидимая машина была сбита с помощью устаревшего советского ЗРК С-125 "Нева".
F-22 : американский "Раптор"
Первым и пока единственным принятым на вооружение самолетом пятого поколения является американский F-22А Raptor .
Производство самолета началось в 2001 году. В настоящий момент несколько F-22 принимают участие в операции коалиционных войск в Ираке для нанесения ударов по боевикам запрещенной в России террористической организации "Исламское государство".
На сегодняшний день он считается самым дорогим истребителем в мире . По данным открытых источников, с учетом затрат на его разработку и прочих факторов стоимость каждого из заказанных американскими ВВС самолетов превышает $300 млн.
Тем не менее F-22A есть чем похвастаться: это и возможность полета на сверхзвуке без включения форсажа, мощное бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) и, опять же, малая заметность. Однако по маневренности самолет уступает многим российским истребителям даже четвертого поколения.
Вектор тяги F-22 изменяется только в одной плоскости (вверх-вниз), в то время как на самых современных российских боевых самолетах вектор тяги может изменяться во всех плоскостях, причем независимо друг от друга на правом и левом двигателях.
По ЭПР истребителя точных данных нет: разброс приводимых разными источниками цифр составляет от 0,3 до 0,0001 кв. м . По данным отечественных специалистов ЭПР F-22A составляет от 0,5 до 0,1 кв. м . При этом радиолокационная станция "Ирбис" истребителя Су-35С способна обнаруживать Raptor на дальности не менее 95 км.
При своей запредельной стоимости Raptor имеет ряд проблем в эксплуатации. В частности, антирадарное покрытие истребителя легко смывалось дождем, и хотя со временем этот недостаток удалось нивелировать, цена самолета увеличилась еще больше.
Еще одним серьезным недостатком F-22 является система подачи кислорода летчику. В 2010 году из-за удушья потерял управление истребителем и разбился пилот Джеффри Хэни.
С 2011 года всем F-22A запрещено было подниматься выше 7,6 тыс. м. Считалось, что на такой высоте пилот при возникновении первых признаков удушья сможет снизиться до 5,4 тыс. м, чтобы снять маску и дышать воздухом в кабине. Причина оказалась в конструктивном недостатке - в систему дыхания летчиков попадал углекислый газ из двигателей. Решить проблему пытались с помощью дополнительных угольных фильтров. Но недостаток полностью не устранен до сих пор.
F-35 : американская "молния"
F-35 Lightning II ("Молния") задумывался как универсальный самолет для вооруженных сил США, а также союзников по НАТО, способный заменить истребитель F-16, штурмовик А-10, штурмовик вертикального взлета и посадки McDonnell Douglas AV-8B Harrier II и палубный истребитель-бомбардировщик McDonnell Douglas F/A-18 Hornet.
На разработку этого истребителя-бомбардировщика пятого поколения потрачены громадные деньги (расходы превысили $56 млрд, а стоимость одного самолета составила $108 млн), но довести до ума конструкцию так и не удалось.
Су-57 (перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации, ПАК ФА) - российский ответ американскому истребителю пятого поколения F-22. Самолет является квинтэссенцией всего самого современного, что есть в отечественной авиации. О его характеристиках известно немного, и большая часть пока держится в секрете. Благодаря своему модернизационному потенциалу, может стать истребителем шестого поколения.
Известно, что в ПАК ФА впервые применен целый спектр новейших полимерных углепластиков. Они в два раза легче алюминия сопоставимой прочности и титана, в четыре-пять раз легче стали. Новые материалы составляют 70% покрытия истребителя материалов, в результате удалось резко снизить конструктивную массу самолета - он весит в четыре раза меньше самолета, собранного из привычных материалов.
В конструкторском бюро "Сухой" заявляют о "беспрецедентно низком уровне радиолокационной, оптической и инфракрасной заметности" машины, хотя ЭПР истребителя оценивается отечественными специалистами достаточно сдержанно - в районе 0,3–0,4 кв. м . При этом некоторые западные аналитики высказывают более оптимистичные оценки в отношении нашего самолета: для Т-50 они называют ЭПР в три раза меньше - 0,1 кв. м . Истинные данные эффективной площади рассеяния засекречены.
В Су-57 реализована высокая интеллектуализация борта. Радиолокационная станция истребителя с новой активной фазированной антенной решеткой (АФАР) НИИ им. Тихомирова может обнаруживать цели на дальности более 400 километров, одновременно сопровождать до 60 целей и обстреливать до 16. Минимальная ЭПР сопровождаемых целей составляет 0,01 кв. м.
Двигатели ПАК ФА разнесены от продольной оси самолета, такое решение позволило увеличить "плечо" тяги при маневрировании и сделать просторный оружейный отсек, способный вместить тяжелое оружие, недоступное из-за размеров для F-35 Lightning II.
ПАК ФА отличается великолепной маневренностью и управляемостью в вертикальной и горизонтальной плоскостях как на сверхзвуке, так и на низких скоростях. В настоящее время на самолете установлены двигатели первого этапа, с которыми он способен поддерживать сверхзвуковую скорость на бесфорсажном режиме. После получения штатного двигателя второго этапа тактико-технические характеристики истребителя существенно повысятся.
По сообщениям ряда СМИ, на J-20 установлены российские двигатели АЛ-31ФН, а китайские военные массово закупили списанные двигатели этих марок.
"ТАСС/Ruptly"
Большая часть тактико-технических характеристик разработки остается в тайне. J-20 имеет большое количество похожих и полностью скопированных элементов от российского самолета-демонстратора технологий МиГ 1.44 и американских истребителей пятого поколения F-22 и F-35.
Самолет выполнен по схеме "утка": пара подфюзеляжных килей и близкорасположенные двигатели (аналогично МиГ 1.44), фонарь и носовая часть - идентичные этим же элементам на F-22. Расположение воздухозаборников имеет схожую с F-35 конструкцию. Вертикальное оперение является цельноповоротным и имеет схожую с оперением истребителя F-35 геометрию.
Фонарь кабины пилота выполнен по распространенной беспереплетной схеме, которая улучшает обзор для летчика и уменьшает ЭПР машины.
Х-2: японская "душа"
Mitsubishi ATD-X Shinshin - прототип японского истребителя пятого поколения с технологией "стелс". Самолет был сконструирован в Техническом проектно-конструкторском институте минобороны Японии, а построен корпорацией, которая во времена Второй мировой войны производила знаменитые истребители "Зеро". Истребитель получил поэтическое название Shinshin – "Душа".
По размеру ATD-X близок к шведскому многоцелевому истребителю Saab Gripen, а по форме - к американскому F-22 Raptor. Размеры и угол наклона вертикального оперения, форма наплыва и воздухозаборников идентичны тем, что имеет американский истребитель пятого поколения. Стоимость самолета может достигать около $324 млн.
Первая публичная демонстрация нового японского истребителя состоялась в конце января 2016 года. Летные испытания самолета предполагалось провести в 2015 году , однако компания-разработчик Mitsubishi Heavy Industries не смогла соблюсти установленные министерством обороны сроки поставки.
Кроме того, японским специалистам требуется доработать двигатель истребителя с управляемым вектором тяги, в частности, протестировать возможность его перезапуска в случае возможной остановки во время полета.
Минобороны Японии отмечает, что самолет построен исключительно для отработки технологий, среди которых ATD-X - "стелс". Однако он может стать базой, на основе которой будет создана замена для японского истребителя-бомбардировщика F-2, разработанного компаниями Mitsubishi Heavy Industries и Lockheed Martin для воздушных сил самообороны Японии.
В этом случае на ATD-X придется установить в три раза более мощные двигатели, а в корпусе самолета отвести достаточно места для размещения боеприпасов. Согласно предварительным планам, первый прототип истребителя F-3 поднимется в воздух в 2024–2025 годах.
Роман Азанов
Технология «Стелс» - гордость американской инженерной мысли, позволяющая самолету становиться невидимым, развеялась, как пыль по ветру. Это произошло 27 марта 1999 года близ города Рума, в 50 километрах от Белграда. «Триумф инженерной мысли» был поражен советской ракетой системой ПВО Сербии. Руководство НАТО после этого инцидента запретило полеты всех самолетов этого типа над Сербией, чтобы избежать дальнейших потерь этой машины.Сама технология «Стелс» действительно уникальна. Да и ниша для ее использования подобрана как нельзя лучше - создать самолет, которые не видит ни одна из существующих систем ПВО - задача воистину великая.
В СССР первое упоминание о технологии и принципе работы датируется 1962 годом. Тогда в Москве, в издательстве «Советское радио» была опубликована весьма любопытная книга под названием «Метод краевых волн в физической теории дифракции». Ее автор, амбициозный и талантливый ученый Петр Уфимцев, описывал метод, согласно которому можно сконструировать уникальную форму для любого летательного аппарата, она будет преломлять лучи от систем обнаружения целей (радаров) и не отражать их, а преломлять и направлять в разные стороны, тем самым делая самолет невидимым для противника. Однако по странному стечению обстоятельств, у военных новая теория понимания не нашла. За скупым армейским «производство не имеет под собой оснований» крылся отказ от едва ли не самого перспективного проекта современности. Позже, хорошо изучившие эту работу ученые-авиастроители обнаружили, что в книге описывается алгоритм вычисления оптимального профиля самолета для обеспечения минимального отражения на радарах.По ту сторону океана, в США, уже много лет трудились над созданием такого типа самолета, но многочисленные расчеты, эксперименты, тестирования не давали положительных результатов. Все постоянно шло наперекосяк, пока однажды специалист по радарам Дэннис Оверхоулз не увидел ту самую работу Петра Уфимцева. Взволнованный Оверхоулз, сметая все на своем пути, помчался в кабинет к генконструктору проекта Бену Ричу. Изучив книгу, Оверхоулз и Рич пришли к выводу, что в книге советского ученого описывался сам метод вычисления всех необходимых величин.Тогда же в головы американских ученых пришла идея, что поверхность самолета можно разбить на сотни прямых частей, обеспечив тем самым эффективную площадь для преломления радиолокационных лучей.
Однако не все верили в то, что самолет с такой формой вообще сможет передвигаться. Когда ведущий инженер по аэродинамике компании Lockheed Martin увидел, какой получается самолет, у него подкосились ноги. Согласно всем существующим принципам авиастроения - такой аппарат летать не мог. Кентрелл поставил своим инженерам простую задачу: сделать так, чтобы самолет мог подниматься в воздух и хоть какое-то время летать. Так американцам удалось создать эталонный самолет-невидимку. Впрочем, эйфория от успеха быстро прошла.Металлических деталей в конструкции планера было не более 10%. Прямоугольная форма фюзеляжа и V-образное хвостовое оперение настолько ухудшили пилотирование самолета, что для летчика, выполнявшего на нем полет - это было сущей пыткой. Подобная конструкция поставила крест на сверхзвуковой скорости для самолета, значительно снизила его боевой радиус и полезную нагрузку. К тому же, во время выполнения полетного задания, все системы связи, система опознавания «свой-чужой» и даже высотомер должны были быть отключены, во избежание наведения систем ПВО. Самолет получился настолько неуклюжим, что сами американцы до последнего сомневались в его эффективности.Доцент кафедры Казанского научно-исследовательского технического университета (КАИ), специалист в области авионики Илья Матвеев поделился в интервью телеканалу «Звезда» своим мнением относительно систем управления в этом самолете: «В силу особенностей конструкции, самолет мог управляться только через специальную электродистанционную систему, в которой применялось двойное дублирование каналов управления. В силу аэродинамических характеристик, самолет был крайне неустойчив по тангажу и рысканию, поэтому и эти параметры тоже отслеживал компьютер, который так и назывался «компьютер по контролю за устойчивостью», а в дополнение к нему чуть позже был установлен автомат контроля тяги двигателей, который, честно говоря, надежностью не отличался».Бомбы против пальм
Первое «боевое» применение у F-117 прошло во время проведения операции американскими войсками по свержению правящего Панамой Мануэля Норьеги. Стоит отметить, что у Панамы не было на тот момент никакой системы ПВО, поэтому даже самое скудное сопротивление панамские войска оказывать не могли. «Стелс» успешно отбомбился и вернулся назад на авиабазу.Следующий «выход в свет» состоялся в Персидском заливе в 1991 году. Имеющиеся в распоряжении сил ПВО Ирака зенитно-ракетные комплексы не были должным образом использованы в силу низкой квалификации боевых расчетов, поэтому «Стелсы» отработали практически свободно. В ночь на 17 января звено из 10 самолетов 415-й эскадрильи нанесли первые удары. В три часа ночи самолеты нанесли бомбовые удары пункты управления ВВС в Багдаде, центр управления воздушным слежением в Аль-Таджи. Во время авиаударов американским летчикам запрещалось опускаться ниже 6 тысяч метров, чтобы не попасть под огонь систем ЗРК малой дальности и зенитной артиллерии, которые в отличии от более мощных ПВО все таки могли опознать низко летящую цель и произвести по ней пуски.Югославский позор
Операция НАТО в 1999 году, направленная на свержение режима Милошевича стала воистину «звездным часом» для применения F-117. Однако не всем планам по применению этой машины было суждено сбыться. В тот черный для американских ВВС день по всем центральным каналам можно было наблюдать обломки некогда грозной военной машины и прыгающих на этих останках местных жителей.Машина была сбита комплексом ПВО С-125, входящим в состав третьей батареи 250-й бригады войск противовоздушной обороны, которой командовал Золтан Дани. Сам Золтан в последующих интервью рассказывал, что с самого начала не испытывал иллюзий относительно технического превосходства этих машин. Плюс ко всему, в подчинении Дани находилось около двух сотен солдат, в которых командир был уверен.
Перед тем, как размещать ракеты на позициях, Дани приказал развернуть для коммуникаций не радиостанции, а кабельную связь. Тем самым югославский офицер решил сразу несколько проблем: кабельные линии нельзя было перехватить, заглушить или подслушать, что исключало возможность демаскировать позиции комплекса ПВО.
Тем не менее «поймать» это «чудо американской мысли» оказалось задачей непростой. Поскольку югославские расчеты ПВО включали свои радары на короткое время, увидеть в этом «коридоре» малозаметный самолет было задачей невероятно трудной. Цель, по рассказам самого Золтана Дани, была захвачена в самый последний момент, буквально за минуту до принудительного выключения радара.Самолет-невидимка подошел к батарее ПВО настолько близко, что вероятность его поражения была практически 100%. Расчет югославов был прост: дать подойти на максимально близкое расстояние, произвести пуск и поразить самолет, не дав ему шанса на противоракетный маневр. Когда Золтан понял, что «Стелс» сбит, он засек расстояние. Оказалось, что самолет поразили всего в 13 километрах от позиций батареи ПВО. Расход боеприпасов системы ПВО составил две ракеты 5В27Д. Первая срезала самолету крыло, а вторая угодила в фюзеляж.В случае с потерей своего лучшего самолета американцы допустили не только технический, но и тактический просчет. НАТОвское командование было настолько уверено в неуязвимости своего самолета, что посылало его на задание без какого-либо прикрытия. Мало того, курс, который пилот самолета Дейл Зелко взял для захода на цели, использовался уже в четвертый раз. Если вдаваться в техническую сторону этого вопроса, то безусловно, решающую роль сыграл симбиоз опыта югославского командира Дани, радара системы ПВО ракет С-125. Вся суть этой системой ПВО в том, что для радаров, работающих в длинноволновом диапазоне, обнаружить самолет даже с такой причудливой формой не составляет большого труда. Определить местонахождение цели с точностью до метра они, конечно, не могут, но вот указать направление, курс и высоту - способны. К тому же, F-117 отличался крайне низкой маневренностью на небольших высотах, да и не был маневренным самолетом в принципе, как раз в силу своего планера и самой конструкции. Таким образом, F-117 стал идеальной мишенью для югославской системы ПВО. НАТОвское командование до сих пор не признало других потерь этого самолета за время югославской агрессии. По данным портала jfdefence.com авиация США и НАТО потеряла от 4 до 5 самолетов F-117, однако никаких официальных бумаг на эту тему в Пентагоне нет.После того, как американский самолет был сбит, летчику все же удалось катапультироваться, а впоследствии успешно эвакуироваться с места падения. Несмотря на это, сбитый на просторах Югославии самолет стал предметом постоянной критики по всему миру. В НАТО поняли, что технология, скорее всего, будет раскрыта, поэтому предприняли дополнительные меры по защите F-117. Эти самолеты больше никогда не выполняли работу в одиночку: их постоянно сопровождала пара F-15/F-16, снаряженных ракетами HARM, которые наводились на сигнал РЛС системы наземной ПВО. Инцидент, произошедший в 1999 году, сильно поубивал бравады американским и НАТОвским летчикам, а технология, по которой был построен сверхдорогой самолет вскоре была признана неэффективной. Конец американской машины пришел воистину внезапно. В июне 2005 в Пентагоне состоялись закрытые слушания по программе F-117 и самолетов на его базе, а в 2008 году самолет официально сняли с вооружения. Бесславный конец дорогой и малопонятной программы, которая в очередной раз была побита надежным советским оружием.
Технология «Стелс» на сегодняшний день остается на передовицах военной инженерии. Она перевернула фундамент мировой авиации, сделав самолеты главным тактическим оружием на поле боя. Впервые истребители-невидимки были представлены миру после нашумевшей операции «Буря в пустыне». Американские инженеры сотворили чудо, выпустив в широкое производство самолеты F-117. Разработкой новой технологии занималась компания «Локхид». Невидимки могли без труда влететь в любое хорошо охраняемое воздушное пространство и ликвидировать цель, оставаясь незамеченными для местных локаторов.
Технология «Стелс»
Значительного прогресса в разработках инженеры американской фирмы «Локхид» добились в конце 1970-х. Ранее похожие технологии использовались для маскировки подводных лодок и наземной бронетехники. Тем не менее для сокрытия в воздушном пространстве большого объекта позже был применен усовершенствованный подход.
"Стелс" - самолет, который незаметен для большинства радиолокаторов и техники, сканирующей в инфракрасном спектре. Обычные авиационные единицы, попадая в диапазон излучающих волн, улавливаются оборудованием. Этот эффект достигается благодаря отражению радиосингала от корпуса самолета. Чем больше площадь рассеивания, тем выше вероятность обнаружения объекта. Крупный бомбардировщик имеет показатель около 100, истребитель - до 12, а американский самолет «Стелс» - 0,3 кв.м.
Фундаментом технологии невидимки считаются две составляющие: максимальное поглощение излучения от локаторов поверхностью корпуса и отражение волн в направлении, не входящем в диапазон поиска РЛС. Решением этих задач стало специальное покрытие и угловая форма самолета.
Разработки подобного воздушного объекта велись с начала 1960-х, однако ограниченные технические и финансовые ресурсы долго время не позволяли добиться должных результатов. Ситуация кардинально поменялась через полтора десятка лет. В 1981 году в небо поднялся первый самолет-невидимка «Стелс». С этого момента производство F-117 получило широкие масштабы.
Плюсы и минусы технологии
Про самолет «Стелс» можно сказать только хорошее. Тем не менее многие военные специалисты долгое время выражали свое недовольство инновацией американской авиации. И действительно, если подробно разобраться, у технологии были свои весомые недостатки. Во-первых, это касается стоимости самолета. Строительство одной единицы составляло более полумиллиарда долларов. Крупные бомбардировки-невидимки и вовсе оценивались в $1,1 млрд.
Следующим нюансом стало резкое развитие радиолокационного оборудования. Уже к началу 1990-х практически все РЛС могли с той или иной степенью вероятности обнаружить самолеты технологии «Стелс». Из-за этого американским инженерам приходилось постоянно совершенствовать свои наработки.
Еще одним минусом технологии являлось заметное снижение летных характеристик невидимки, так как при конструировании упор делался на радиолокационную малозаметность. В результате "Стелс" (самолет) сильно проигрывал многим другим воздушным единицам и в скорости, и в маневренности, и даже в безопасности.
Что касается преимуществ, то помимо малозаметности стоит выделить эффективное противодействие ударной угрозе. Дело в том, что ни одна автоматизированная ракета не способна зафиксировать самолет с достаточной точностью.
На сегодняшний день американское правительство продолжает выделять миллиарды долларов на строительство новых представителей класса «Стелс».
Принцип работы самолета-невидимки
Для поглощения радиоизлучения используется ферромагнитное покрытие, которое нанесено на весь корпус объекта. Когда на данную поверхность попадают волны, под действием микроскопических магнитных частиц они перенаправляются с повышенной частотой в другую от РЛС сторону. Таким образом, энергия излучения истрачивается. Для улучшения свойств незаметности все оборудование и принадлежности в самолете сделаны из углеродного волокна. Также для перенаправления радиолучей было решено сконструировать корпус и крылья из плоскостей, без закруглений поверхности.
Самолет-невидимка «Стелс» имеет специальные турбореактивные двигатели. Отличием от традиционных является использование диффузора перед компрессором. Это позволяет отражать излучение внутрь двигателя, тем самым нейтрализуя его. Также самолет оборудован системой охлаждения. Она принудительно снижает инфракрасные шумы двигателей.
Для рассеивания изучения радара было изменено даже кресло пилота. Оно имеет гофрированную форму, как и все остальные вертикальные части самолета. Мало того, изменению подвергся и хвост воздушного судна. В результате доработок он приобрел V-образную горизонтальную форму.
Первый самолет-невидимка
В 1981 году передовой разработкой американской компании «Локхид» стал дозвуковой ударный Lockheed F-117 кодификации Night Hawk. Самолет был предназначен для быстрого проникновения в тактическую зону противника, успешно скрываясь от систем ПВО. В результате последующих модернизаций были внедрены технологии противодействия самонаводящимся ракетам.
К 1990 году на балансе ВВС США состояло 64 единицы F-117. В международной кодификации самолет получил название «Ночной Ястреб». По американской системе обозначения невидимке присвоена литера F. Интересно, что долго время F-117 считался истребителем. Тем не менее сегодня он является обычным дозвуковым самолетом тактико-ударного типа.
«Ночной Ястреб» успешно использовался в боевых действиях в Панаме, Персидском заливе, Югославии, Ираке. Первые потери датированы мартом 1999 года. Это был стелс-самолет, сбитый ракетой комплекса С-125 неподалеку от сербского поселения Буджановцы.
На данный момент «Ночной Ястреб» снят с вооружения из-за нехватки средств в связи с разработкой истребителя F-22 (новый самолет «Стелс»).
Технические характеристики Lockheed F-117
Длина самолета составляет 20 м, в то время как размах крыла превышает отметку в 13 м. В экипаж входит один пилот. Масса F-117 варьируется в пределах от 13,4 до 23,8 тонн, в зависимости от загруженности и запаса топлива. Изначально планировалось уменьшить номинальный вес самолета до 10 т, однако в итоге установка охлаждения потребовала дополнительного места. В результате пришлось дорабатывать нижнюю часть корпуса.
В комплектацию входят 2 двигателя F404 с суммарной тягой в 9700 кгс. Что касается летных характеристик, то максимальная дальность полета составляет порядка 1720 км. При этом боевой радиус равен 860 км. «Ночной Ястреб» способен подниматься на высоту до 13,7 километра. Скорость движения составляет 993 км/ч, в автономном режиме - 905 км/ч.
Описание невидимки B-2 Spirit
Этот стелс-самолет был разработан американской фирмой «Northrop Gr.». На сегодняшний день находится в активной эксплуатации. Представляет собой тяжелый стратегический бомбардировщик. Предназначен для поражения больших тактических наземных объектов. Способен прорваться через плотную ПВО благодаря использованию технологии «Стелс». В грузовом отсеке имеет возможность транспортировки ядерного оружия. Проект «Спирит» американскому правительству обошелся в 45 миллиардов долларов.
Экипаж бомбардировщика состоит из 2 человек. Номинальная масса невидимки равняется 72 т. Параллельно с этим самолет способен поднять в воздух до 100 тонн припасов и топлива. Все четыре двигателя двухконтурные турбореактивные. Максимальная тяга - 30500 кгс. Бомбардировщик развивает скорость до 1010 км/ч. Дальность полета превышает 11 тысяч км.
В стандартное вооружение входят бомбы класса Mk или CBU, ракеты AGM и ядерное оружие литеры B. На данный момент это самый большой в мире стелс-самолет.
Характеристики F-22 Raptor
Истребитель «Раптор» является многоцелевым воздушным объектом пятого поколения. Его разработками занимались компании Boeing, Lockheed и GD. Это самый новый и усовершенствованный истребитель-невидимка в мире.
F-22 основывается на принципе молниеносного поражения цели. Стоит отметить, что все вооружение «Раптора» находится в специальных внутренних отсеках для понижения заметности. Боевое крещение истребители прошли в Сирии осенью 2014 года.
Экипаж F-22 может состояться только из одного человека. Чистая масса - около 20 т. Грузоподъемность колеблется в пределах 10 тонн. В комплектации два двигателя с мощностью по 7400 кгс. При полете истребитель развивает скорость до 2410 км/ч.
Российский проект-невидимка «Беркут»
В 1997 году был выпущен первый экспериментальный палубный истребитель Су-47. Его конструктором стал Михаил Погосян. Работа над проектом осуществлялась на территории России.
Су-47 считается полностью стратегическим объектом, поэтому на нем не установлено никакого вооружения. Его целью является получение и анализ разведданных с хорошо защищенных точек противника. В дальнейшем планируется модернизация самолета до легкого бомбардировщика.
Экипаж - 1 пилот. Номинальная масса объекта - 26,5 т. Оба двигателя двухконтурные турбореактивные с форсажной камерой. Общая тяга обеспечивается в 17500 кгс. Это позволяет Су-47 достигать скорости в 2500 км/ч.
Азиатская невидимка Shenyang J-31
Этот китайский стелс-самолет получил широкое производство только в конце 2012 года. Представляет собой многоцелевой истребитель последнего поколения. Миру стал известен как «Кречет» после международной выставки в Чжухае.
Управляет истребителем 1 пилот. Стоит отметить, что J-31 считается одним из самых маленьких самолетов класса «Стелс». Его длина составляет всего 16,9 м, а размах крыльев - и вовсе 11,5 м. При этом масса объекта - 17,5 т. Максимальный скоростной порог - 2200 км/ч.