Инновации 28 Апреля 2020

Россия погналась за шестым поколением

Наши конструкторы занялись аэродинамическими расчетами перспективной боевой платформы для оперативно-тактической авиации. Эта работа займет не менее пяти лет, после чего ОАК решит, каким должен быть легкий истребитель шестого поколения
Россия погналась за шестым поколением
Прототип истребителя шестого поколения Boeing F/A-XX
topwar.ru

Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК) приступила к исследовательским работам по созданию легкого многоцелевого фронтового самолета (ЛМФС). Это не что иное, как новый истребитель уже шестого по счету поколения. Правда, в самой ОАК на нынешнем этапе громких терминов предпочитают избегать, уточняя, что речь идет лишь о «перспективной платформе для оперативно-тактической авиации». Тем не менее известно, что соответствующий заказ на портале государственных закупок был размещен еще в конце прошлого года. Его стоимость определена в четыре миллиона рублей. Эти средства предполагается потратить на различные аэродинамические расчеты нового истребителя, а также на сравнение его планируемых параметров с зарубежными аналогами. Никакой информации о том, кто в итоге стал исполнителем этого контракта, в открытых источниках найти не удалось, но все эксперты сходятся во мнении, что новый самолет так или иначе будут разрабатывать те конструкторы ОАК, которые в свое время занимались проектированием Су-27/Cу-30 и Су-57. «Идут поисковые и концептуальные исследования, в том числе в области проектирования новых платформ оперативно-тактической авиации. Эти проекты составляют перспективную программу работ ОКБ Сухого и ОКБ Микояна в рамках формируемого Дивизиона военной авиации», — рассказали в пресс-службе ОАК агентству РИА «Новости», комментируя информацию с портала госзакупок.

Точные характеристики нового истребителя еще только предстоит определить. Но уже известно, что это должен быть двухдвигательный самолет, способный развивать скорость порядка 2500 километров в час. Его максимальная взлетная масса не превысит 25 тонн (как и у МиГ-35), а дальность полета составит около 4000 километров. При этом ЛМФС сможет нести вооружение общей массой полторы тонны — все оно будет находиться исключительно во внутренних отсеках машины. Если верить данным портала госзакупок, то к 2025 году все аэродинамические расчеты платформы для оперативно-тактической авиации должны быть завершены, после чего может быть принято решение об эскизном проектировании нового самолета, а затем и о создании опытного образца. Но в любом случае на первых порах это будет всего лишь демонстратор технологий, а полноценный истребитель шестого поколения в нашей стране появится не ранее чем через пятнадцать-двадцать лет.

 

Противник как на рентгене

Впервые о том, что у нас ведутся практические работы над боевым самолетом шестого поколения, четыре года назад заявил Дмитрий Рогозин, занимавший тогда пост вице-премьера. По его словам, очень хорошим заделом в этой области располагает ОКБ Сухого. Но вот в чем именно он заключается, чиновник рассказывать не стал. Не смог внести ясности в этот вопрос и экс-главком ВКС России Виктор Бондарев — он сообщил лишь, что работы над истребителем шестого поколения ведутся сразу по двум направлениям: как в пилотируемом варианте, так и в беспилотном. Тем не менее сразу несколько представителей нашего ОПК рассказали, что перспективный истребитель будет оснащен принципиально новыми системами навигации и управления огнем, в том числе новой РЛС с фотонными радарами. Последнюю установят не в виде отдельного модуля (как, например, на Су-35), а распределят многочисленные элементы этой системы по фюзеляжу и крыльям истребителя для того, чтобы добиться максимально возможного обзора. Более того, некоторые из этих систем, по данным ТАСС, уже сейчас испытываются на истребителе пятого поколения Су-57.

Не секрет, что именно в создании фотонных радаров наша промышленность достигла наибольших успехов. Сейчас работы в этой области ведут сразу два российских оборонных концерна — КРЭТ и группа РТИ. Так, еще два года назад советник первого заместителя гендиректора КРЭТ Владимир Михеев заявил, его концерн уже создал экспериментальный образец радиофотонного радара, который передает, принимает и обрабатывает сигнал. «Сейчас в рамках научно-исследовательской работы создается полноценный макет этой радиооптической фотонной антенной решетки, который позволит отработать характеристики серийного образца», — говорил Михеев.

magnifier.png Никакой информации о том, кто в итоге стал исполнителем этого контракта в открытых источниках найти не удалось, но все эксперты сходятся во мнении, что новый самолет так или иначе будут разрабатывать те конструкторы ОАК, которые в свое время занимались проектированием Су-27/Cу-30 и Су-57

Еще дальше продвинулась группа РТИ. «Макетный образец и программное обеспечение радиофотонного радара нового поколения уже работают, есть конкретный результат», — рассказывал летом прошлого года глава РТИ Максим Кузюк. «Мы провели эксперименты, радиолокатор уже строит траекторию движения летательных аппаратов. Следующая задача — создание имитационно-модулирующего стенда и совершенствование аппаратной и программной части локатора, включая создание интегральных фотонных схем», — сообщил г-н Кузюк. Известно, что радиофотонные локаторы имеют огромные преимущества по сравнению с обычными радарами с активными фазированными антенными решетками (АФАР), в частности по помехоустойчивости и по устойчивости к воздействию электромагнитного излучения. Первое обеспечивается за счет сверхширокой полосы пропускания тракта и возможности быстрого переключения рабочей частоты, а второе — физическим распространением радиосигнала в оптическом диапазоне. В обычной РЛС излучение генерируется электровакуумными или полупроводниковыми приборами, которые имеют относительно низкий коэффициент полезного действия — порядка 30–40%. А оставшиеся 60–70% энергии превращается в тепло. «А в новом радаре радиолокационный сигнал получается за счет преобразования фотонным кристаллом энергии когерентного лазера в СВЧ-излучение, — говорит Владимир Михеев. — У такого передатчика КПД будет составлять не менее 60 процентов. То есть большая часть энергии лазера будет преобразовываться в радиолокационную».

Но самое главное, что благодаря применению радиофотонных РЛС у новых истребителей резко увеличится дальность обзора и точность сопровождения целей. «На экране такого радара все объекты будут отображаться не в виде точек, а в виде конкретных образов. То есть пилот увидит реальную цель — самолет, ракету, беспилотник и так далее», — рассказал нам источник в радиоэлектронной промышленности. «Мы будем облучать противника в беспрецедентно широком спектре частот и с высочайшей точностью узнаем его положение в пространстве, а после обработки получим почти фотографическое его изображение. Это позволит компьютеру самолета автоматически определить, что летит, к примеру F-18 c конкретными типами ракет», — говорит Владимир Михеев.

Но это еще не всё. На истребителях шестого поколения будет установлена мощная многоспектральная оптическая система, работающая в различных диапазонах — лазерном, инфракрасном, ультрафиолетовом и оптическом, значительно превышающем видимый человеком спектр, что в принципе не позволит вероятному противнику остаться незамеченным.

Наконец, не менее важно и то, что масса радиофотонных радаров и их энергопотребление будут как минимум на порядок меньше, чем у существующих РЛС с АФАР, что позволит заметно улучшить аэродинамические свойства новых самолетов.

ШЕСТОЕ АЛ-41ф-1.png
АЛ-41Ф1 (Изделие 117) — российский авиационный высокотемпературный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и всеракурсно управляемым вектором тяги «первого этапа», разработанный в НПО «Сатурн» для перспективных истребителей пятого поколения
Wikipedia

 

Не тот двигатель

Если прогресс в создании радиофотонных радаров налицо, то в разработке новых силовых установок наша промышленность такими успехами похвастаться не может. Не секрет, что наши истребители пятого поколения Су-57 до сих пор летают с двигателями так называемого первого этапа — АЛ-41Ф1. Эти силовые установки могут обеспечить истребителю сверхзвуковой полет только на форсаже, но не в крейсерском режиме. Между тем это важнейшая характеристика, которая отличает пятое поколение от четвертого. И хотя работа над двигателем второго этапа для Су-57, который получил рабочее название «изделие 30», продолжается уже много лет, никакой информации в открытых источниках о статусе программы найти невозможно, кроме той, что летные испытания этого двигателя продолжаются и вроде бы идут успешно. Тем не менее из 76 истребителей Су-57, заказанных ВКС России, как минимум 60 первых машин будут оснащены силовыми установками АЛ-41Ф1. Правда, как говорят представители ОДК, в будущем их планируется заменить на те самые «изделия З0». Новая силовая установка сможет развивать тягу на форсаже до 19 тонн. Как говорил гендиректор ОКБ имени А. М. Люльки Евгений Марчуков, таких характеристик удалось добиться за счет резкого улучшения параметров рабочего цикла, КПД агрегатов и применения новых конструкционных материалов. Разработчики уверяют, что им удалось уменьшить количество деталей в компрессоре высокого давления нового двигателя практически вдвое по сравнению с АЛ-41Ф1 и обеспечить значительное увеличение работы на одну ступень. При этом стоимость такого компрессора останется практически такой же, как у его предшественника.

magnifier.png Не секрет, что именно в создании фотонных радаров наша промышленность достигла наибольших успехов. Сейчас работы в этой области ведут сразу два российских оборонных концерна — КРЭТ и группа РТИ

В целом в «изделии 30» внедрен целый ряд инновационных решений, и у некоторых из них нет мировых аналогов. Прежде всего это композитные металлокерамические лопатки турбины из особо жаропрочных сплавов — они имеют крайне сложную конструкцию. Секрет здесь не только в составе этих материалов, который, в общем-то, известен, но и в технологии их изготовления. Еще одно новшество — плазменная форсажная камера, обеспечивающая бескислородный запуск двигателя на больших высотах, что повышает выживаемость истребителя в ближнем бою. Для этого же сопла двигателей могут отклоняться сразу в двух плоскостях — вверх–вниз и влево–вправо, а не только в одной, как у всех остальных самолетов такого класса.

Но даже если «изделие 30» удастся доработать в ближайшие несколько лет, для новой легкой платформы фронтовой авиации он не подойдет по масса-габаритным характеристикам. Тем не менее, как заявил «Стимулу» замдиректора Центра АСТ Константин Макиенко, нашей двигателестроительной промышленности уже сейчас необходимо начинать создание новой силовой установки для ЛМФС на базе газогенератора «изделия 30». Эти работы, по мнению Макиенко, займут не менее десяти лет и обойдутся нашей стране в несколько миллиардов долларов. А гендиректор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин заявил ТАСС, что пока у нас есть только набор технологий, который необходим для разработки двигателя шестого поколения. Что же касается опытно-конструкторских работ, то они, по мнению Гордина, могут начаться только через десять лет.

 

Беспилотник с искусственным интеллектом

Еще один важный момент заключается в том, какими интеллектуальными возможностями будет обладать истребитель шестого поколения. Так, председатель комиссии Госдумы по правовому обеспечению ОПК Владимир Гутенев заявил журналистам, что одним из основных направлений работы в этом направлении станет существенно более серьезное внедрение искусственного интеллекта, причем не отдельных его элементов, а комплексной системы боевого управления. Это необходимо для того, чтобы истребители могли функционировать в полностью автономном режиме в условиях мощной радиоэлектронной борьбы. Более того, по мнению Гутенева, истребители шестого поколения, скорее всего, будут беспилотными, так как отсутствие систем жизнеобеспечения пилота радикально уменьшит стоимость машины и ее технический объем. При этом резко снизится и значение технологии Stealth, прежде всего из-за расширения диапазона сканирования воздушного пространства, что позволит обнаруживать даже очень малозаметные цели на весьма значительном расстоянии. Наконец, окончательно уйдут на второй план и все характеристики, касающиеся сверхманевренности. И, в общем, понятно почему. Все внедряемые сейчас в мире концепции завоевания господства в воздухе в принципе исключают ближний воздушный бой. А главным качеством боевого самолета шестого поколения считается возможность беспрепятственно проникать в так называемые зоны запрета доступа (с мощными эшелонированными системами ПВО–ПРО) и наносить удары по территории противника на значительном удалении от линии фронта.

ШЕСТОЕ F35В.png
Руководство флота  стало склоняться к мысли, что вместо F/A-XX лучше всего просто закупить совершенные и дорогие машины пятого поколения F-35В/С
U.S. Navy Page

 

В последний вагон

Именно такие требования ВВС США выдвинули разработчикам новых самолетов для участия в программе F/A-XX. Напомним, что этот проект стартовал еще в 2012 году. Предполагалось, что уже к 2030 году ведущие авиастроительные корпорации США — Boeing, Lockheed Martin, и, возможно, Northrop Grumman — представят прототипы истребителей шестого поколения, которые в первую очередь можно будет использовать в морской авиации, где они должны заменить F/A-18 Super Hornet. Но все дело в том, что ВМС США так и не смогли договориться с ВВС о том, каким должен быть облик нового самолета. Известно, что Boeing еще в апреле 2013 года представил свой вариант концепции F/A-XX, который предполагал создание двухместного двухмоторного самолета со смешанным крылом и без хвостового оперения. Но уже в мае 2015 года тогдашний министр ВМС США Рэй Мабус заявил, что F/A-XX должен быть создан исключительно в беспилотном варианте. Но против этого выступил начальник военно-морских операций американского военного ведомства Джонатан Гринерт. А спустя некоторое время уже новое руководство флота и вовсе стало склоняться к мысли, что вместо F/A-XX лучше всего просто закупить модернизированные версии устаревших F/A-18 Super Hornet или же на худой конец более совершенные и дорогие машины пятого поколения F-35В/С. Любопытно, что в этот спор счел нужным вмешаться даже глава аэрокосмической корпорации SpaceX Илон Маск, который написал на своей странице в социальной сети, что «у F-35 не будет никаких шансов против беспилотного истребителя, дистанционно управляемого человеком и способного маневрировать в автономном режиме».

magnifier.png Если прогресс в создании радиофотонных радаров налицо, то в разработке новых силовых установок наша промышленность такими успехами похвастаться не может

Наконец, в апреле прошлого года замначальника военно-морских операций ВМС США Скотт Конн заявил, что предварительный анализ всех концепций по проекту F/A-XX предполагается завершить к лету 2019 года. Но этого, судя по всему, так и не произошло. Во всяком случае, никакой информации о статусе этой программы не поступало, кроме пожеланий президента США Дональда Трампа, заявившего, что расходы на проект необходимо увеличить в восемь раз, примерно до 170 млн долларов.

Заметим, что истребители шестого поколения помимо США создают еще как минимум четыре страны — Великобритания, Германия, Франция и Япония. Британцы, например, выделили на этот проект два миллиарда фунтов до 2025 года. Эти средства почти в полном объеме получит компания Bae Systems, которая вместе с итальянскими и шведскими партнерами обязалась создать истребитель Tempest — после 2035 года он должен заменить в Королевских ВВС самолеты Typhoon.

А правительства Франции и Германии год назад решили совместно начать проектирование целой системы интегрированной воздушной безопасности шестого поколения, которая среди прочего будет включать в себя еще и спутники, а также разведывательные и ударные беспилотные аппараты — все они должны работать в единой информационной среде. Уже известно, что эта программа обойдется не менее чем в 20 млрд евро. Предполагается, что FCAS полностью изменит всю систему не только воздушного боя, но и завоевания господства в воздухе. Уже к 2021 году группа Airbus и компания Dassault должны будут представить эскизный проект нового истребителя, а также разработать его архитектуру и определить функциональные возможности во взаимодействии с остальными элементами FCAS, в том числе на орбите, в воздухе и на земле.

Наконец, после почти двадцатилетнего перерыва свой собственный боевой самолет решила сделать и Япония. Эта страна четыре года назад уже испытала прототип легкого истребителя пятого поколения X-2, созданного корпорацией Mitsubishi Heavy Industries. А сейчас японцы уже приступили к отработке технологий для самолета шестого поколения, прототип которого, как ожидается, появится в 2030 году. При этом японцы демонстративно отказались от индустриального партнерства с Lockheed Martin, Boeing и Bae Systems, прямо заявив, что «это должен быть национальный боевой самолет». Никаких сомнений в том, что Mitsubishi в конце концов выпустит перспективную авиационную платформу, отвечающую по своим характеристикам шестому поколению, нет. Весь вопрос в том, какое вооружение японцы разместят во внутренних отсеках этого самолета. Не секрет, что японцы практически не имеют компетенций в создании современных эффективных средств поражения, включая ракеты класса «воздух—воздух» и «воздух—поверхность». А значит, им их придется создавать с нуля, на что уйдет не менее пятнадцати лет. В противном случае проект X-2 и тому подобные так и останутся не более чем конструкторскими упражнениями местного авиапрома.

magnifier.png Если наши инженеры из двигательной индустрии оперативно доработают «изделие 30» и смогут создать на базе его газогенератора новую силовую установку для ЛМФС, то конструкторы ОКБ Сухого вполне могут сделать полноценную боевую операционную систему фронтовой авиации шестого поколения даже раньше многих конкурентов

Таким образом, Россия последней из ведущих авиастроительных держав мира приступила к работам по шестому поколению истребителей. Тем не менее наши шансы на успех в этой гонке не выглядят такими уж слабыми, как может показаться на первый взгляд. Если наши инженеры из двигательной индустрии оперативно доработают «изделие 30» и смогут создать на базе его газогенератора новую силовую установку для ЛМФС, то конструкторы ОКБ Сухого вполне могут сделать полноценную боевую операционную систему фронтовой авиации шестого поколения даже раньше многих конкурентов, прежде всего из Франции, Германии и Великобритании. Тем более что фотонный радар для такого самолета будет готов уже через пару-тройку лет.

Темы: Инновации

Еще по теме:
05.06.2020
Соединенные Штаты, как страна, больше всех пострадавшая от пандемии COVID-19, стремятся стать мировым лидером в сфере ра...
04.06.2020
Около трех лет назад, в мае 2017-го, вирус-вымогатель WannaCry начал свое победоносное шествие по миру, заразив десятки ...
02.06.2020
Новые технологии для космоса частной компании SpaceX вновь доказали свою работоспособность: девятилетняя монополия «Роск...
29.05.2020
До сих пор Арктику только загрязняли. Теперь стоит очистить ее. Эту задачу решают биологи с помощью микробов
Наверх