На 29 януари 2010 г. имаше надежда, че руската авиация също навлиза в 21 -ви век. Събитието, което се случи на този ден, може без преувеличение да се нарече рожден ден на военната авиация на нова Русия, тъй като всичко, което се издигаше до небето досега, е създадено върху научния, технологичния и производствения потенциал на Съветския съюз. Изтребител от ново поколение, проектиран по принципно нова технология „без хартия“, усвоена от P. O. Сухой, трябва да се превърне в предвестник на нова ера в областта на създаването, развитието и бойното използване на авиацията, авиацията на XXI век.
Двайсет години по-рано, на 29 септември 1990 г., прототипната версия на първия изтребител от пето поколение YF-22 направи първия си полет. На САЩ, с техния огромен икономически потенциал, бяха необходими петнадесет години, за да обявят официално формирането на първата част на ВВС, която да достигне нивото на бойна готовност на 15 декември 2005 г. През последните четири години от серийното производство са произведени 187 самолета. Програмата за по -нататъшно (!) Производство е спряна поради финансовата криза. Независимо от това, задачата на „неоспоримото предимство на американската тактическа авиация пред авиацията на потенциален враг, оборудван с най -новите изтребители“, поставена пред създателите на „Raptor“в концепцията „фундаменталната необходимост да бъде едно поколение напред самолетът на всеки американски военен противник , е успешно решен.
Съвсем очевидно е, че първите тестови полети на обещаващия фронт авиационен комплекс Т-50 (PAK FA) са само началото на дълго и трудно пътуване в процеса на създаване на вътрешен изтребител от пето поколение. Прогнозите, че Т-50 ще постъпи на въоръжение във ВВС на Русия през 2015 г., изглеждат прекалено оптимистични. За да бъде този път успешен, е необходимо да се решат цяла гама от сложни проблеми.
Първият от тези проблеми е постигането на летателни и особено маневрени характеристики на самолета, които не отстъпват на тези на F-22A. Ключовата задача тук е да се осигури необходимото съотношение на тяга към теглото на самолета. Необходимо е да се завърши разработването на турбореактивен двигател с тяга най-малко 16 500-17 000 кг и специфични параметри, съответстващи на двигател от пето поколение, за да се реализират следните възможности, характерни за изтребител от пето поколение:
• излитане от зона с дължина по-малка от 300 м;
• вертикално изкачване с положително ускорение до H = 5000 m;
• извършване на стационарни маневри с претоварване на границата на човешките възможности до H = 4000 m;
• свръхзвуков полет с М = 1, 8 в режим на работа на електроцентрала без изгаряне;
• постижение за две минути след излитане на скорост 2, 35 пъти по-голяма от скоростта на звука на височина 11 000 м;
• унищожаване три минути след излитане на свръхзвукова цел на височина 20 000 м;
• успешно завършване на маневрен въздушен бой с F-22A с вероятност най-малко 0,5.
Осигуряването на високи летателни и летателни характеристики на въздухоплавателното средство, необходимото ниво на безопасност на полета, е невъзможно без високо аеродинамично усъвършенстване на дизайна, гарантиращо изискванията за стабилност и управляемост, което се постига с висока степен на автоматизация на системата за управление на самолета и интегрирането на управление на вектора на тягата на двигателя в него.
Свръхвисоката маневреност на самолета предполага дългосрочно излагане на пилота на големи g-сили в широк диапазон от скорости и височини, което изисква подобряване на системата за поддържане на живота, въвеждане на нови, по-ефективни средства за борба с g -сили. Пилотът на изтребителя трябва да остане функционален на всички етапи от бойния полет. Психофизическите възможности на човек трябва да съответстват на възможностите на авиационната техника и да не ги ограничават.
Вторият глобален проблем за петото поколение бойна авиация е информационната поддръжка, а именно:
• способността да се получи надеждна информация за врага;
• предаване, обмен и автоматизирана обработка на информация в реално време;
• представяне на пилота в удобна форма в точното време необходимата информация за вземане на технически компетентни и ефективни тактически решения, подтикваща тези решения, ако е необходимо;
• максимално намаляване на способността на противника да получава надеждна информация по различни начини, включително чрез намаляване на видимостта на самолета.
Този проблем включва решаване на проблеми в три посоки. Първият е създаването на конструкция на самолет и авиационни материали, които намаляват до минимум ефективната зона на разсейване на електромагнитна енергия, инфрачервено лъчение и визуална видимост.
Второто е създаването на информационни технически системи. Многорежимна бордова радар с активна фазирана антенна решетка (AFAR), способна да открива въздушни цели на обхват до 200 км с ефективна площ на разсейване до 1 m2. Кръгла оптична станция за местоположение, способна да получава инфрачервени и видео изображения на въздушни обекти. Електронни разузнавателни станции, активно и пасивно заглушаване. Устойчиви на шум линии за предаване и приемане на кодирана информация. Бордов компютърен комплекс с висока скорост и голям капацитет на паметта.
Тези системи трябва да предоставят на пилота изчерпателна информация от различни източници за въздушни и наземни цели, които представляват заплаха или са обект на атака. Осигурете скрито взаимодействие на различни самолети, до използването на оръжия в радио тишина и обозначаване на целта от други самолети.
Третото направление е развитието на алгоритмична поддръжка или изкуствен интелект, способни да извършват, въз основа на анализа на цялата налична информация:
• идентификация на различни въздушни и наземни обекти, включително самолети, управляеми ракети въздух-въздух и земя-въздух, системи за ПВО;
• оценка на потенциалните заплахи и тяхното класиране по време на възникване;
• разработване на тактически препоръки за пилот и команди за управление към съответните системи за свеждане до минимум на възникналите заплахи, до автоматично управление на самолета и въздушно -десантния отбранителен комплекс при прилагане на заглушаване, маневриране и огнеустойчивост на противника;
• оценка на текущия боен потенциал на самолета, като се вземат предвид възможностите и количеството оръжие, оставащото гориво, изправността на бордовите системи и разработването на тактически препоръки за пилота, като се вземе предвид взаимодействието с други самолети.
Основната задача на информатизацията на бойните операции е създаването на глобална информационна мрежа, базирана на наземни, въздушни, космически и отделни бордови активи, предоставяща на командирите от всички нива най -надеждната информация за текущото положение на вражеските сили и активи и техните собствени. Трябва да се приложи принципът на мрежова центричност на всяко оръжие. Всеки боен самолет е едновременно доставчик на информация към мрежата и нейния потребител, в количество, необходимо за ефективното решаване на текущата бойна мисия.
Тази суперзадача е по-широка от проекта на изтребителя от пето поколение, но без нейното решение самолетът с най-високи летателни характеристики може внезапно да бъде атакуван от противника и да бъде победен, без да има време да покаже забележителните си качества.
Появата на ново поколение изтребители трябва да бъде придружено от разработването на нови самолетни оръжия с редица специални качества. Водещите ракети въздух-въздух трябва да имат:
• комбинирана система за самонасочване, с възможност за получаване на информация за целта въз основа на различни физически принципи, осигуряваща максимална автономност на управлението на ракетите след изстрелване и висока устойчивост на шум;
• способността да разпознава типа на целта, да различава реална цел от фалшива, по -важна от по -малко важна с възможност за пренасочване на ракетата по команда отвън или въз основа на функционирането на бордовия алгоритъм;
• способността за ефективно ангажиране на въздухоплавателни средства от всички типове, включително средно и далечни управляеми ракети въздух-въздух и земя-въздух, с минимално строги ограничения върху параметрите на движението на самолета-носител по време на изстрелването;
• препрограмирана многорежимна електроцентрала, способна рационално да изразходва общия импулс на тяга по време на полета, осигурявайки максималното съотношение мощност / тегло на ракетата на етапа на най-енергичното маневриране.
Артилерийската стойка е равен вид изтребител, много ефективен в близък бой. Той трябва да отговаря на следните изисквания: скорострелност не по -малка от 6000 патрона в минута; натоварване с боеприпаси най -малко 500 патрона; ефективният обхват на прицелване при маневрена въздушна цел е не по -малък от 600 … 800 м. Бордовата система за наблюдение и изчисляване на изтребител трябва да осигурява възможност за автоматично стрелба по цел, която за кратко е в зоната на ефективен огън. Артилерийското въоръжение на самолета трябва да бъде пригодено за автоматично унищожаване или заглушаване на управляеми ракети, атакуващи изтребителя в предното полукълбо.
Очевидно е, че за решаването на всички тези сложни задачи са необходими висококвалифицирани местни научни и дизайнерски кадри, модерна експериментална и производствена база и стабилното им финансиране от държавата. Липсата на някой от тези фактори ще доведе до факта, че Т-50 ще повтори съдбата на друго развитие на ОКБ. НА. Сухой-Су-34, който съществува в броя на няколко прототипа повече от 20 години, а пълномащабното серийно производство на този самолет все още не е започнало. Междувременно флотът на фронтовите бомбардировачи Су-24, който е трябвало да бъде заменен със Су-34, ще престане да съществува през следващите години по чисто физически причини (те не живеят в авиолинията на първа линия за това дълго!).
Всяко най -напреднало развитие на комплекса за отбранителна промишленост се превръща от изложение на въздушно изложение в оръжейна система и елемент на отбраната на страната, само когато значителен брой военни части, наети с високопрофесионален персонал, са усвоили операцията и бойната употреба на тази военна техника, тоест са достигнали нивото на бойна готовност.
Междувременно у нас се развива криза на непрофесионализъм, която е много по -страшна от финансовата криза. Тъй като всички проблеми се решават от професионалисти, ако те не съществуват, никакви пари няма да разрешат проблема! Унищожаването на водноелектрически централи, експлозии от мини, поражение на Олимпийските игри, икономическа изостаналост, катастрофи на граждански самолети, причинени от екипажите и др. - всичко това са ярки прояви на кризата на непрофесионализма. Това е особено неприемливо във военните дела, в областта на националната отбрана, тъй като проявлението му може да стане катастрофално.
Главнокомандващият военновъздушните сили през 70-те и 80-те години на миналия век, главен маршал на авиацията Павел Степанович Кутахов, под когото е създадена военната авиационна техника, която с гордост демонстрираме и продаваме по целия свят, вярва, че пилотът контролира военния авиационен комплекс от третото повече от четвъртото поколение, трябва да притежава знанията на инженер и, когато преподава, да слуша лекции от учители с висши степени. Специалист по наземна авиация, който поддържа това оборудване и оръжия в постоянна експлоатационна и бойна готовност, трябва да има висше инженерно образование. Настоящото ни военно ръководство вярва, че самолети от пето поколение могат да бъдат поверени на сержант с образование на ниво механик от автосервиз.
Президентът на страната - върховният главнокомандващ - постоянно посочва необходимостта от подобряване на образованието, модернизиране на икономиката. Правителството разработва програми за изграждане на руска „Силиконова долина“, завръщане в родината на руски учени, работещи в чужбина, и премахване на изтичането на мозъци. В същото време въоръжените сили ликвидират учебни заведения, които успешно решават точно тези задачи в продължение на десетилетия: те осигуряват образование и създават научни училища на ниво и над световните стандарти. Военни учени и учители, които в годините на всякакви кризи, останали верни на своята професия и страната си, сега масово се уволняват от армията.
И така, първото висше учебно заведение в историята на авиацията - Инженерната академия на ВВС на името на професор Н. Е. Жуковски (сега ВВС на името на Н. Е. Жуковски и Я. А. Гагарин) рискува да не доживее до 90 -годишнината си през ноември тази година на годината. Ако това се случи, тогава обучението на квалифицирани военни авиационни инженери, научни и педагогически кадри в областта на военната авиация в Русия ще бъде спряно, научните училища ще бъдат загубени. Това, което е създадено от няколко поколения учени и сега лесно се унищожава, утре не може да се купи за никакви пари никъде!
Южната ни съседка в Азия, от друга страна, бързо усвоява знанията и увеличава своя научен, индустриален и отбранителен потенциал. Ръководството на КНР разглежда модернизацията на своите военновъздушни сили като една от приоритетните задачи на военното развитие. Наред със закупуването на модерна авиационна техника и лицензи за нейното производство в Русия, най -важната посока на тази модернизация е създаването на собствени модели на нови поколения бойни самолети.
Като основни направления на китайската военно-техническа политика за периода до 2025 г. са приети следните:
• развитие на националната технологична база, необходима за разработването и производството на модерни оръжия и военна техника (AME), намалявайки съществуващата разлика в развитието на AME от водещи чужди държави;
• разширяване на производството на образци от оръжия и военна техника със собствен дизайн, подобряване качеството на създаваните оръжия и военна техника, намаляване на времето, необходимо за разработване и тестване на нови видове авиационна техника;
• осигуряване на въвеждането на модерни военни технологии, придобити в чужбина, в новосъздадени и модернизирани оръжия и военна техника;
• разработване на обещаващи отбранителни технологии, които ще позволят независимото създаване на обещаващи оръжия и военна техника.
За изпълнението на тези планове през 2010 г. делът на средствата, отпуснати за научноизследователска и развойна дейност, ще се увеличи до 15% от общите военни разходи на Китай, които според някои източници достигат 2,5% от постоянно нарастващия, въпреки кризите, брутен национален продукт.
Авиационните специалисти в Китай преминават от примитивно копиране на чужди образци към създаване на собствени разработки на ниво самолети от четвърто поколение.
В медиите има съобщения за интензивната работа, извършена в КНР по създаването на изтребител от пето поколение, дадени са снимки и някои технически характеристики. Нека се опитаме да дадем предварителна оценка на летателните характеристики и бойните възможности на такъв самолет с предполагаемото име „Jian-14“.
Таблица 1 показва публикуваните геометрични и изчислени масови характеристики на този самолет.
При дадените геометрични параметри е малко вероятно да бъде възможно да се създаде структура с маса на празен оборудван самолет по -малка от 16 500 кг. Следователно нормалното излетно тегло на самолета при решаване на бойни мисии ще бъде около 25 000 кг, а теглото за кацане - около 18 000 кг.
Като се има предвид също, че авиационните специалисти и нивото на технологиите в областта на машиностроенето в Китай все още не са достигнали световното ниво, е малко вероятно китайските колеги да могат самостоятелно да създадат електроцентрала, подобна на Pratt & Whitney F119- Двигатели PW-100 или F135-PW-600. Най-вероятно основата на електроцентралата на обещаващия китайски изтребител ще бъде по-нататъшното развитие на двигателя AL-31F от типа 117C.
Ще проведем „летателни“изпитания на такъв самолет, използвайки методи за математическо моделиране, като приемем, че аеродинамичните характеристики на Jian-14 са близки до тези на F-22A. Резултатите от такива тестове за определяне на летателните характеристики са дадени в таблица. 2.
Анализът на получените данни показва, че ако китайските колеги успеят да намалят съпротивлението на самолета, особено в областта на транс- и свръхзвукови скорости, то електроцентралата като част от два типа TRDDF изд. 117S предоставя възможност на изтребител с номер Мах M 1, 25 във височинния диапазон 7-10 км, достигащ Mmax. = 1, 41 без използването на принудителни режими на работа на двигателя (RRD). Съотношението тяга към тегло и аеродинамичното качество на самолета му осигуряват значително предимство в маневреността.
(Vу *.max., Nх max., Nу PR.) Пред всеки съвременен изтребител от четвърто поколение.
Ако китайските самолетни конструктори успеят да приложат редица конструктивни мерки, тогава радарът на самолета ще бъде значително намален и Jian-14 ще съответства на изтребител от пето поколение в редица основни характеристики. Това изисква следното:
• използване на V-образна вертикална опашка;
• поставяне на основната опция за въоръжение във вътрешните отделения на фюзелажа;
• паралелност на всички ръбове на аеродинамични повърхности, които са рефлектори на радарното излъчване;
• изключване на въздушните спирачки от състава на органите за управление и възлагане на тези функции на кормилата;
• навес от пилотска кабина с форма на капка с неразделна конструкция без метални конструктивни елементи;
• оребряване на всички клапи и люкове по повърхността на планера, които попадат в зоната на облъчване на вражеския радар.
• извита конфигурация на въздуховодите на въздухозаборниците, изключващи видимостта на роторните лопатки на компресорите на двигателите през въздухозаборниците;
• наклонено положение на радарната антенна решетка, изключващо повторното отразяване на радиацията към нейния източник;
• поставяне на антени на радиочестотни информационни сензори на места, изключващи директното повторно отражение на вражеското радиолокационно излъчване.
За оценка на бойните възможности на Jian-14 е извършено математическо моделиране на единичен близък въздушен бой с изтребител F-22A. Въздушният бой започна и продължи на средна и малка надморска височина с начална скорост 1000–1100 км / ч от неутрална тактическа обстановка, изключваща позиционното предимство на един от противниците. Симулирани бяха 500 различни възможности за борба с въздуха. Като оръжие всеки изтребител имаше четири ракети въздух-въздух с малък обсег и артилерийска стойка: едноцевно 30-мм оръдие със 150 патрона-„Jian-14“; шестцево оръдие с калибър 20 мм с 500 патрона-F-22A.
Средните статистически показатели за ефективността на бойците са дадени в табл. No3. Резултатът от всяка битка се оценяваше от разликата в вероятността за събаряне на противниците, натрупана за 90 секунди от битката. Вероятността за сваляне (Wsb) беше изчислена, като се вземе предвид броят и последователността на атаките, извършени от противниците, използващи всички видове оръжия. Ако разликата в вероятностите за сваляне (Wsb2 - Wsb1) в края на битката е положителна, победата се приписва на Jian -14 (изтребител №1); ако разликата е отрицателна, победата се приписва на F-22A (изтребител # 2).
Ефективността на всяка ракетна атака (Wpr., Wthr.) Беше оценена въз основа на резултатите от моделирането на динамиката на относителното движение на ракетата и целта. Вероятността за удряне на самолета се изчислява въз основа на резултатите от моделирането на въздействието на бойната глава на ракетата върху конструкцията на самолета в случай на попадане на ракета в зоната на целта, което гарантира детонацията на предпазителите.
Ефективността на атаката с използване на артилерийски оръжия (WA) беше оценена, като се вземат предвид калибърът и броят на снарядите, които биха могли да поразят целта по време на стрелба, както и като се вземе предвид ефектът върху точността на прицелване при нормалното действие на претоварване върху пилота.
Анализ на резултатите от моделирането на въздушен бой (Таблица 3) показва, че по отношение на основния показател за ефективност - вероятността за победа (WP), китайският изтребител значително отстъпва на изтребителя на ВВС на САЩ. "Jian-14" завършва битката в своя полза само в 28% от въздушните битки, докато F-22A има вероятност да спечели WP 2 = 0, 68.
Физическата причина за този резултат става ясна, когато се сравнят редица технически характеристики на китайските и американските изтребители, дадени в табл. 4.
Самолетът Jian-14 има голямо натоварване на крилото (p), поради което при маневриране с еднакви претоварвания е принудено да използва големи ъгли на атака, което води до увеличаване на съпротивлението. В комбинация с по-ниско съотношение на тяга към тегло (µ) в целия диапазон на скорости на маневриране, това води до намаляване на положителния излишък на тягата и намаляване на наличните претоварвания: тангенциални (nx макс.) И нормален максимум тяга на електроцентралата (Ню Йорк.). В резултат на това F-22A се обръща по-бързо при маневриране, губи скорост по-бавно, ускорява по-бързо и набира височина, което му позволява да изгради своето тактическо предимство във времето и по-често да влиза в условия на използване на оръжия.
Така, според съотношението на атаките (n1 / n2) и ефективните ракетни атаки (n1 еф. / N2 еф.), Може да се види (таблица 3), че F-22A използва ракетно оръжие три пъти по-често от китайците боец и три пъти по -често удря целта … Благодарение на предимството в маневреността и по -голямото натоварване с боеприпаси на артилерийския монтаж, американецът десет пъти по -често стреля от оръдие (nA1 / nA2). И благодарение на значително по -високата скорострелност на оръдието M61 Vulcan, този огън беше много по -ефективен (WА 1 = 0, 04; WА 2 = 0, 14).
За визуално представяне на динамиката на промените в тактическата ситуация по време на битката, фиг. 1 показва проекциите на траекториите на движение на самолета по хоризонталната равнина с белезите на текущото време, моментите на използване на оръжия и унищожаване на целта, показващи ефективността на атаката на един от 500 -те варианта на развитието на въздушния бой.
Изтребителите Jian-14 и F-22A започват битката с завои към врага с максимално наличното претоварване. На 17 -ата секунда от маневрирането, почти едновременно, двата самолета влизат в условията за използване на управляеми ракети и обмен на удари на разстояние около 1250 м. Две секунди по -късно ракетите попадат в цели (Wthr. 1 = 0, 69; Wthr. 2 = 0, 75).
По-нататъшният ход на битката, поради превъзходството в маневреността, протича с постепенно увеличаване на тактическото предимство на F-22A. На 37 -ата секунда, намирайки се на разстояние 2200 м от целта под ъгъл на курса на нападателя q = 820, Raptor направи втори изстрел на ракета, която след 4,5 секунди удари целта с Wpor.2 = 0,87.
На 44 -ата секунда американският изтребител направи третия неуспешен старт (D = 925 m; q = 850). На 52-ата секунда F-22A изразходва своя запас от ракети с малък обсег, като прави четвърта атака от обсег от 960 m при q = 1540, която завършва с поразяване на целта с Wthr.2 = 0, 48.
Впоследствие американецът заема стабилна позиция в задното полукълбо на Jian-14 и на 73-та секунда, приближавайки се до обхват от около 600 м, изстрелва оръдието си към китайския изтребител. Вероятността да се удари цел, като се вземе предвид точността на прицелване при nу≈3, беше WА 2 = 0, 12. В резултат на това с разликата в вероятностите за сваляне на Wsb2 - Wsb1 = -0, 16, F-22A спечели.
Този типичен пример показва как предимството на ловкостта се превръща в победа в тесен маневрен въздушен бой.
По този начин, въпреки факта, че Jian-14 съответства на самолет от пето поколение по редица характеристики, по своите бойни възможности той значително отстъпва на единствения изтребител на 21 век-F-22A Raptor. От това можем да заключим, че ако Т-50 не получи нов двигател от пето поколение през следващите години, тогава ще трябва да се състезаваме в областта на създаването на изтребители не със САЩ, а с Китай. Освен това, предвид бързо нарастващата квалификация на китайските авиационни специалисти, динамично развиващата се индустрия и големия интерес на китайската държава към укрепване на въоръжените сили, резултатите от това състезание може да не са в наша полза.
През следващите десет години Китай има всички основания не само да стане член на елитния клуб на държавите, способни самостоятелно да разработва и произвежда бойни самолети в необходимото количество, но и да изтласка Русия от него.
