Тенденции развития боевой авиационной техники

Как «умнеют» самолеты (оригинальное название статьи в журнале)

Тенденции развития боевой авиационной техники в мире убедительно показывают: сравнительная оценка ее качества проводится по критерию не столько «выше — быстрее — дальше», сколько «выше — быстрее — дальше — умнее», с перемещением последней компоненты ближе к началу. Это касается и истребительной авиации. О перспективах ее развития рассказывает статья академика Российской академии наук Героя Социалистического Труда Евгения Федосова, доктора технических наук Бориса Федунова и кандидата технических наук Леонида Баханова.

Основой Военно-Воздушных Сил России является, безусловно, фронтовая авиация. В настоящее время она оснащена самолетами четвертого поколения — фронтовыми бомбардировщиками Су-24М, штурмовиками Су-25, фронтовыми истребителями Су-27 и МиГ-29. К истребительной авиации противовоздушной обороны относятся тяжелые перехватчики МиГ-31 и истребители Су-27.

Такая структура самолетного парка сложилась еще в период существования организации Варшавского Договора, противостоявшей военной структуре НАТО. Тогда в качестве основного сценария неядерного вооруженного конфликта в Европе рассматривались крупномасштабные боевые действия от Баренцева моря до Испании. Ставка на массированное применение авиации обусловила создание (как у нас, так и в США) специализированных боевых самолетов, оптимизированных для решения конкретных задач. Такой подход в те годы был вполне экономически оправдан.

Сегодня, однако, ситуация иная. Распад Варшавского Договора, а затем СССР в корне изменил соотношение сил в мире. Усилилась вероятность возникновения вооруженных конфликтов на различных рубежах страны, где у России нет достойных соперников в воздухе. В связи с этим возросла потенциальная потребность в многофункциональных самолетах.

Требования многофункциональности перспективных боевых самолетов обусловлены и возросшей неопределенностью возможных военных угроз для России (в прежнем двуполяр-ном мире противники были очерчены вполне конкретно). Повышение потребности в универсальных боевых самолетах для фронтовой и истребительной авиации продиктовано также состоянием экономики страны, не позволяющим массово закупать специализированные авиационные комплексы.

В 80-х годах в нашей стране и в США начались работы над истребителями пятого поколения. Эти относительно тяжелые (взлетная масса — около 30 т) самолеты были ориентированы в первую очередь на решение задач по завоеванию господства в воздухе в условиях крупномасштабной европейской войны. Американский F-22 «Рэптор» предназначался для нейтрализации советского Су-27, а наш многофункциональный истребитель (МФИ) должен был в свою очередь противодействовать F-22. Американцы успели создать и довести до стадии летных испытаний свой истребитель и начать подготовку к его серийному производству, а работы над российским аналогом «Рэптора» по экономическим причинам затянулись: официальная выкатка прототипа МФИ состоялась лишь в 1999 году.

Однако в настоящее время приоритеты в области военного самолетостроения изменились. Снижение угрозы возникновения широкомасштабной войны снизило и потребность в тяжелых и дорогостоящих истребителях (в настоящее время планы Минобороны США предусматривают закупку до 2011 года лишь 339 «Рэпторов», и весьма вероятно, что это число в дальнейшем станет еще меньше). Потенциальная потребность в российских самолетах типа МФИ тоже невелика: их высокие характеристики в полной мере могут быть реализованы лишь в борьбе с самолетами типа F-22, для других противников их потенциал явно избыточен.

В то же время российские истребители пятого поколения испытывают усилившееся давление экономических факторов: резко сократившееся государственное финансирование поставило под угрозу саму возможность сохранения технологической основы для воспроизводства боевых самолетов, обусловило возрастание роли экспорта авиационной техники.

Одновременно с сокращением вооруженных сил в большинстве стран мира произошло и свертывание промышленности, выпускающей военные самолеты. Процесс монополизации привел к тому, что промышленность вынуждена все более активно продвигать на рынок свою продукцию и услуги в условиях существенного сокращения национальных оборонных заказов и объемов производства как на данный момент, так и в обозримом будущем.

В настоящее время приходится иметь дело со значительно более широким спектром угроз и соответственно разрабатывать методы более гибкого реагирования на эти угрозы по сравнению со. сценариями «холодной войны». Сегодня вероятные линии фронта гораздо менее четкие, и практически все страны большое значение придают тактике быстрого реагирования для сдерживания региональных конфликтов. По мнению высокопоставленных представителей ВВС США, результатом должна стать стратегия «передового присутствия» с основным упором на «гибкость, скорость и возможность распределения сил и средств».

Данная концепция предполагает использование меньшего количества более живучих самолетов с широкими возможностями по сравнению с теми, которые ранее находились на вооружении фронтовой и истребительной авиации. Осознавая необходимость быстрого реагирования на региональные конфликты, которые могут возникнуть на территории России и СНГ, можно утверждать, что эта концепция, вероятно, верна и для российских ВВС.

До сих пор для противодействия постоянно совершенствуемым системам оружия преобладала концепция использования новейших технологий в каждой сфере противостояния при строительстве специализированных боевых самолетов. Однако сейчас становится ясным тот факт, что подобные проекты не всегда могут быть реализованы из-за чисто финансовых ограничений. Особенно это актуально для России. Поэтому в соответствии с потребностями первого десятилетия нынешнего века авиационные фирмы будут делать основной упор на создание многоцелевых самолетов.

Истребитель, способный выполнять задачу завоевания господства в воздухе, адаптируемый также к нанесению воздушных ударов по поверхности, в том числе с малой высоты, позволяет проявлять значительно большую гибкость при планировании тактики противодействия вновь появляющимся угрозам и более полно учитывать оперативные потребности. Это также позволяет достичь более высокого уровня стандартизации, тем самым снижая требования к материально-техническому обеспечению и обучению летного состава.

В начале первого десятилетия XXI века в США будет начато серийное производство самолетов F/A-18E/F и F-22. Международный консорциум «Еврофайтер» продолжит реализацию программы европейского истребителя EF 2000. Будут начаты поставки французского истребителя «Рафаль». Все эти машины в той или иной мере относятся к самолетам пятого поколения. Российские модернизированные истребители Су-35 и МиГ-29СМТ в большой степени приблизились к этому поколению, однако конкурентоспособность обеспечивается не по всем параметрам (особенно в части авионики).

В большой мере концепция многоцелевого самолета, разрабатываемого США и Великобританией, реализуется в программе JSF. Этот самолет должен заменить самолеты А-4Е и F-14 ВМС США, F-16 ВВС США, AV-8B корпуса морской пехоты США и «Си Хариер» ВМС Великобритании. Окончательный выбор подрядчика сделан в пользу «Локхид Мартин». Текущими планами предусматривается закупка почти 3000 истребителей JSF. Вероятно, он будет основным конкурентом на рынке боевой авиации в конце первого десятилетия XXI века.

Уровень технологий, необходимый для противодействия вероятной угрозе в условиях ограниченности бюджетных средств, — важный фактор, влияющий на рынок боевых самолетов. Основная задача при определении требований к новой машине должна заключаться в обеспечении такого уровня технологий, чтобы сохранить высокий научно-технический потенциал при эффективном сокращении избыточных производственных мощностей фирм — производителей боевых самолетов. Это особенно актуально для России, где еще не реструктуризирована авиационная отрасль. Если реструктуризация не будет произведена, российская промышленность едва ли сможет конкурировать с реформированной американской и объединенной европейской авиационной промышленностью в плане технологических и экономических возможностей.

При разработке боевого самолета пятого поколения необходимо тщательно проанализировать не только потребности российских ВВС, но и возможную конъюнктуру рынка. Перспективный истребитель должен удовлетворять требованиям российских ВВС и представлять интерес для потенциальных зарубежных заказчиков. Анализ показывает, что ВВС в подавляющем большинстве зарубежных стран заинтересованы в первую очередь в самолетах класса «легкий истребитель» (взлетной массой не более 20 т), тогда как рынок тяжелых истребителей (25-30 т) крайне ограничен. Единственный летающий в настоящее время истребитель пятого поколения F-22 «Рэптор» из-за своей невероятно высокой стоимости вряд ли поступит на вооружение ВВС какой-либо другой страны, кроме США. Основной американский экспортный самолет - легкий истребитель Локхид Мартин F-16, созданный в 70-е годы, вскоре «сойдет со сцены», уступив место самолету Боинг F/A-18E/F «Супер Хорнит».

Продолжаются поставки модернизированных вариантов французского истребителя Дассо «Мираж» 2000. В то же время экспортные возможности таких машин, как Еврофайтер EF 2000 «Тайфун» и Дассо «Рафаль», очевидно, будут ограничены из-за их высокой стоимости при отсутствии сколько-нибудь существенных преимуществ перед модернизированными самолетами четвертого поколения США и России. В начале 2010-х годов должны начаться первые экспортные поставки американского легкого многоцелевого истребителя пятого поколения F-35.

России к концу первого десятилетия нынешнего века требуется в первую очередь многофункциональный истребитель, удовлетворяющий как «внутренним», так и экспортным требованиям. Боевые характеристики этой машины должны позволить ей уверенно превосходить своего основного конкурента — истребитель F-35. Современный уровень российской авиационной промышленности позволяет решить поставленную задачу. Перспективный авиационный комплекс должен представлять собой компромисс между требованиями достижения высоких тактико-технических характеристик, маневренности и заметности: нельзя «выпячивать» какое-либо одно свойство в ущерб остальным. Облик самолета окончательно еще не определился, однако уже сейчас с большой долей определенности можно составить представление о некоторых его возможностях и новых достижениях.

Самолет пятого поколения будет принципиально отличаться от своих предшественников пониженной заметностью в РЛ- и ИК-диапазонах длин волн. Этот самолет будет иметь силовую установку, обеспечивающую крейсерский сверхзвуковой полет на бесфорсажном режиме. Будут приняты серьезные меры по улучшению взлетно-посадочных и транспортных характеристик, обеспечению свойств сверхманевренности. Основной вклад в качественные изменения характеристик боевых летательных аппаратов нового поколения внесут:

• технологии, позволяющие снизить заметность;
• новое поколение двигателей с отклоняемым вектором тяги и с уменьшенным расходом топлива;
• новые аэродинамические схемы, обеспечивающие полет на больших углах атаки;
• новые конструкторские решения, позволяющие размешать оружие внутри самолета или конформно;
• новое бортовое радиоэлектронное оборудование;
• новые вычислительные и информационные технологии;
• технологии разработки новейших систем авиационного вооружения.

Большие усилия разработчиков истребителя пятого поколения сосредоточены на его «интеллекте». Комплекс бортового оборудования этого самолета будет обеспечивать:

• всенаправленную, замкнутую вокруг самолета систему обзора;
• многоканальную всеракурсную систему обстрела;
• эффективную систему помех и противоракетную оборону;
• возможность реализации сложных алгоритмов боевого применения и алгоритмов деятельности летчика с помощью БЦВМ нового поколения;
• функционирование комплексной системы управления самолетом, двигателем, вооружением и помехами.

Радиоэлектронный комплекс будет включать многорежимную многофункциональную радиолокационную станцию с активной фазированной антенной решеткой. Многоканальная БРЛС должна обеспечивать круговой обзор в горизонтальной плоскости и пуск ракет с радиолокационной системой наведения как в переднюю, так и в заднюю полусферу. БРЛС будет дополнена комплексом оптических датчиков.

Важнейшее свойство «борта» пятого поколения - широкая интеграция с разведывательными и информационными системами. Пилот самолета-истребителя будет получать радиолокационную картину с воздушных пунктов управления и дозора, которые ведут непрерывный мониторинг боевой обстановки в воздухе и на земле. При этом получаемая информация корректирует подготовленную перед полетом базу данных и полетное задание. Самолет будет действовать в информационном поле, получая тактическую информацию от наземных, воздушных и космических средств, а также от взаимодействующих истребителей. Применение единой трехмерной цифровой картографической базы с наложенной на нее информацией о тактической обстановке и современных средств цифрового обмена информацией позволит создать разведывательно-ударный комплекс, одним из элементов которого станет многофункциональный самолет.

Российский истребитель пятого поколения по возможностям БРЛС, БЦВМ, оптических систем не будет уступать американскому самолету F-35. Такая задача, повторимся, нашей промышленности под силу, однако перед создателями авиационной электроники стоит ряд сложнейших технологических барьеров в области цифровых и высокочастотных схем, жидкокристаллических матриц, матриц тепловизионных устройств. Потребуется освоение технологий на молекулярном уровне. Решению проблемы поможет разумное использование того, что имеется за рубежом. Одно из направлений снижения затрат на создание БРЭО нового поколения - концентрация усилий, разработка универсальных модулей, которые могут применяться не только на истребителе, но и на других образцах авиационной техники, в зенитно-ракетных комплексах и т.п.

В состав вооружения будет входить высокоточное оружие классов «воздух - воздух» и «воздух - поверхность». Выбор между конформной и внутренней подвеской вооружения зависит от конструктора, которому придется решать комплексную многокритериальную задачу оптимизации аэродинамических, маневренных и отражательных характеристик. Очевидно, масса каждой из ракет класса «воздух — воздух», входящих в комплекс вооружения истребителя, будет ограничена 200 кг, что соответствует массе УР типа РВВ-АЕ. Успехи в создании прямоточных силовых установок позволяют надеяться, что в этом «калибре» будут разработаны и ракеты большой дальности. Самолет получит и новые типы корректируемых бомб (с инерциально-спутниковой системой наведения). Однако дифференциальный метод спутниковой навигации, обеспечивающий достаточную точность наведения, накладывает определенные ограничения на применение оружия, ибо наземная станция коррекции должна находиться на небольшом удалении от района применения оружия. Поэтому при создании перспективных российских высокоточных боеприпасов параллельно с введением спутниковой навигации будут применены системы конечного самонаведения.

Научно-технические и технологические концепции развития бортовых систем управления истребителя и оружия позволяют определить ряд требований и новых задач к управляемому авиационному вооружению класса «воздух - воздух» перспективных боевых самолетов, в том числе обеспечение:

• возможности применения ракет с использованием целеуказания как от бортовых средств самолета-носителя, так и от внешних систем, включая перенацеливание;
• одновременного наведения нескольких ракет на групповые цели при применении оружия с одного или нескольких носителей с выполнением целераспределения;
• наведения ракеты на заданную (например, наиболее уязвимую) часть цели;
• максимальной универсализации по типам целей (одиночных и из состава группы) с выбором главной цели в условиях радиоэлектронного и огневого противодействия и тенденции к снижению заметности;
• высокой эффективности поражения целей, использующих маневренное и помеховое противодействие, в том числе при отстройке от помех, имитирующих вынесенный источник излучения.

И наконец, российский легкий истребитель будет иметь на борту ряд систем интеллектуальной поддержки летчика при оперативном выборе тактики поведения самолета в различных типовых ситуациях боевого полета.

Намечается переход к сбалансированному проектированию интегрированного авиационного комплекса, в котором основные элементы — самолет, вооружение, бортовое оборудование, бортовой интеллект - должны получить равномерное и максимально возможное развитие.

Создание перспективного авиационного комплекса позволит удовлетворить потребности российской фронтовой и истребительной авиации в боевых самолетах пятого поколения и укрепит позиции нашей страны на мировом авиационном рынке.

В заключение следует сказать, что одновременно с созданием самолетов нового поколения значительные усилия будут направлены на модернизацию существующего истребительного парка. Расчеты показывают, что модернизированные самолеты типа МиГ-29, МиГ-31 и Су-27 останутся в строю до 2030 года. Дальнейший прогресс в области военной авиации возможен в результате создания упреждающего научно-технического задела и основ перспективной авиационной техники, разработки базовых критических технологий, реструктуризации авиационной отрасли России.