"Авиация и космонавтика 1999 03" - читать интересную книгу автора

РОССИЙСКИЕ ИСТРЕБИТЕЛИ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ

Владимир ИЛЬИН

Предварительные исследования облика истребителя пятого поколения в нашей стране, как и за рубежом (в первую очередь, в США), начались в середине 1970-х годов, когда машины четвертого поколения - Су-27 и МиГ-29 - делали лишь свои "первые шаги". Новые самолеты должны были иметь значительно более высокий боевой потенциал, чем их предшественники. К работе были привлечены ведущие отраслевые научные центры и ОКБ Советского Союза.

Как явствует из статьи ведущих специалистов ЦАГИ Г.С.Бюшгенса и В.Л.Суханова (журнал "Техника Воздушного Флота", 1998, №1), в основу работ по созданию "истребителей XXI века" был положен ряд фундаментальных научно-технических достижений в области аэродинамики, двигателестроения, средств снижения радиолокационной и тепловой замет-ности, улучшения эксплуатационных характеристик. Пожалуй, впервые наша авиационная промышленность работала с опережением своих американских конкурентов, создавая более совершенные боевые машины более быстрыми темпами, чем авиапромышленность США. Были развернуты работы по широкой гамме летательных аппаратов пятого поколения, от истребителей до военно-транспортных самолетов, создание которых обеспечило бы нашей стране в 1990-е годы качественное превосходство в воздухе над любым потенциальным противником.

К сожалению, в дальнейшем политический кризис, приведший к развалу Советского Союза и, как следствие, к глубочайшему экономическому кризису в России и других некогда союзных республиках, отразился и на программе перевооружения российских ВВС. Многие работы были заморожены, другие - перешли в "вялотекущую" стадию. Тем не менее, отраслевым научным центрам, ведущим предприятиям авиастроения и руководству ВВС удалось сохранить, хотя и с существенной потерей темпа работ, ключевые программы создания боевых самолетов пятого поколения. В печати сообщалось, что в начале 1980-х годах в ЦАГИ, а также в ряде других научных центрах и ОКБ были проведены работы по определения облика истребителя пятого поколения. При этом в качестве основного, как и в США, было выделено направление на создание истребителя, рассчитанного на большие сверхзвуковые скорости при сохранении высокой маневренности на "дозвуке".

Совместно с ВВС постепенно были сформулированы основные положения концепции нового самолета - многофункциональность, т.е. высокая эффективность при поражении воздушных, наземных и морских целей, наличие круговой информационной системы, освоение крейсерских режимов полета на сверхзвуковых скоростях. Предусматривалось и достижение кардинального уменьшения заметности в радиолокационном и инфракрасном диапазонах в сочетании с переходом бортовых датчиков на преимущественно пассивные методы получения информации, а также на режимы повышенной скрытности. Предполагалась интеграция всех имеющихся информационных средств и создание бортовых экспертных систем. На основе исследований были определены основные конструкционные элементы перспективного истребителя. К их числу, относились:

- адаптивное крыло прямой стреловидности (40-45°);

- органы продольного управления, расположенные впереди и позади центра масс при применении систем управления вектором тяги двигателей, а также системы повышения устойчивости и управляемости;

- внутреннее или конформное размещение управляемых средств поражения.

Одним из важнейших требований к российскому истребителю пятого поколения являлась "сверхманевренность" - способность сохранять устойчивость и управляемость на углах атаки 90° и более. Аэродинамика и бортовые системы истребителя должны были обеспечивать возможность изменения угловой ориентации и траектории движения без сколько-нибудь ощутимых запаздываний, не требуя при этом строгой координации и согласования движений управляющих органов. От самолета потребовалось "прощать" грубые погрешности пилотирования в широком диапазоне условий полета.

Важными требованиями являлись сокращенные взлетно-посадочной дистанции, взлет с трамплина.

Истребитель пятого поколения должен был обладать способностью осуществлять всеракурсный обстрел целей в ближнем маневренном воздушном бою, а также вести многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя на большой ("вневизуальной") дальности.

Как явствует из фундаментального труда "Авиастроение в СССР" предусматривалась автоматизация управления бортовыми информационными и помеховыми системами, повышенная боевая автономность должна была осуществляться за счет уставновки в кабине одноместного самолета усовершенствованных средств отображения тактической обстановки, а также перспективных систем телекодового обмена информации с внешними источниками.

вот так американская фирма Боинг представляет себе развитие истребителя F-I8 "Хорнет" - так называемый "Хорист-2000", "четвертая конфигурация''.

Истребитель требовалось оснастить автоматизированной системой управления на уровне решения тактических задач, имеющей экспертный режим "в помощь летчику".

Естественно, самое значительное внимание было уделено формированию "борта" отечественного истребителя пятого поколения. Перед создатетелями авионики были поставлены принципиально новые задачи. В области отображения навигационных параметров полета требовалось:

- отображение параметров пространственной ориентации в привязке к местности;

- отображение вектора скорости самолета в привязке к параметрам пространственной навигации;

- отображение наземных и воздушных объектов в фотореалистических образах;

- сжатие видеонформации в полете и хранение ее в базах данных.

Требования к авионике пятого поколения в области отображения состояния боевой обстановки включали:

- отображение средствами трехмерных графических и звуковых образов состояния боевой активности на земле и в воздухе;

- отображение системы ответных действий;

- отображение состояния боевых систем.

В области главных задач, решаемых ЛА, требовалось: - формулирование и решение максимально возможного количества экспертных задач - как минимум, свойств искуствен-ного интеллекта - как максимум;

- создание и отработка баз знаний;

- постановка и решение задачи проведения предстоящего воздушного боя в масштабе времени, опережающим натуральный;

- решение разнообразных задач фильтрации, напр., для обработки информации от БРЛС, устранение влияния дымки над воздушным театром, опознавание и сопровождение значительно большего количества воздушных и наземных целей;

- эффективное использование обзорно-поисковых систем в системах управления вооружением.

Расширение и усложнение круга задач, решаемых БРЭО самолетов пятого поколения, формировало подход к бортовым цифровым вычислительным системам (БЦВС) не просто как к совокупности информационно-связанных машин, автономно решающих свои задачи. Как сообщил журнал "Мир авионики" (1998, №4), работа над процессорами для самолетов пятого поколения ведется в г.Зёленограде предприятием "Ангстрем". К 2000 г. в России предполагается создать БЦВС, выполненные на отече-чественной элементной базе и выполняющие более миллиардов операций в секунду с приемлемыми массово-габаритным характеристиками.

Снижение заметности (технология "Стеле") также стало одной из ключевых областей работ по созданимю истребителя "XXI века". При этом параллельно с внедрением радиопогло-щающих материалов и покрытий, а также приданием планеру "малозаметных" форм велись работы и в направлениях, не имевших аналогов за рубежом. Так, в исследовательском центре им.М.В.Келдыша была создана принципиально новая система уменьшения радиолокационной заметности летательного аппарата, радикально отличающаяся от "канонической" технологии "Стеле", получившей развитие в США. По словам директора Центра академика Анатолия Коротеева, уменьшение величины отражаемой от поверхности планера электромагнитной энергии достигается за счет формирования плазменных образований, получаемых посредством выброса электромагнитных пучков, ге-нерериумых специальной аппаратурой, установленной на борту самолета. Плазменное образование - система заряженых частиц - поглощает радиоволны, что делает ЭПР самолета существенно меньше. Кроме того, вследствии ряда физических процессов электромагнитная волна стремится обогнуть плазменное образование, что также снижает отраженный сигнал.

По сообщению отечественных средств массовой информации, в Центре им.М.В.Келдыша были выполнены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы поданной тематике, проведены соответствующие эксперименты и изготовлено опытное устройтво, первого поколения, которое могло устанавливаться на борту реального ЛА. При его включении ЭПР самолета уменьшалась приблизительно на два порядка. В дальнейшем были начаты работы над системами второго поколения, которые позволяли не только ослаблять отраженный сигнал, но и формировать ряд ложных сигналов, что значительно затрудняло слежение за ЛА. При этом масса бортовой аппаратуры второго поколения не превышала 100 кг, а энергопотребление колебалось от нескольких единиц до девятков киловатт. Сообщалось, что в настоящее время в Центре им.Келдыша идет разработка еще более эффективных систем снижения радиолокационной заметности третьего поколения, основанных на новых физических принципах.

Таким образом, российская авиационная промышленность имеет необходимый научно-технический задел для создания полноценного истребителя пятого поколения, превосходящего лучшие зарубежные аналоги (в первую очередь - самолет Локхид-Мартин F-22A "Рэптор").