dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

В продолжение темы ПАК ФА, на что нужно обратить внимание, рассматривая свежий фотоснимок (или видео) ПАК ФА – пояснение с иллюстрацией:

Так, здесь используется “поворотная часть наплыва” (1 – на картинке) – это, грубо говоря, аналог дестабилизатора. И (2 – на картинке) небольшие и целоноповоротные кили. Кили – это, наверное, самый узнаваемый признак с ранее публиковавшихся картинок и фотографий значков. А поворотный наплыв – наоборот, важный элемент, который мало кто замечает. На крыле есть ещё интересные “наросты” (5) – это как раз хорошее место для размещения станций РЭБ, дополнительных антенн радаров (можно и ракеты подвесить здесь, да).

Конечно, в СМИ сейчас рассказывают о характеристиках и о том, что “этот самолёт” – малозаметный и с кучей вооружения. В реальности, показан только прототип, который сам по себе не тянет на малозаметный и, очевидно, оснащён в лучшем случае макетами некоторых элементов БРЭО и вооружения. Это совершенно нормально – на то ведь он и прототип. (Уже летающий прототип, кстати.) Например, фонарь (3 – на картинке) собран на “рамках” (а должен бы быть “цельным”), видны разные “технологические” приёмники воздушного давления и дополнительные “трубки”, выступающие за пределы обшивки, сопла совсем не напоминают “малозаметные”, и т.п., и т.д.

Широко разнесённые мотогондолы позволили сделать под традиционно широким центропланом “брюхо”, в котором есть внутренние отсеки для вооружения (4). Сколько там точек подвески? Можно сказать, что не известно сколько – потому что это прототип. Но место – есть и подвесить туда можно что-то тяжёлое, со складывающимися крыльями. (Обратите внимание, что на семействе Су-27 отсеки для подвески доп. систем под центропланом уже появлялись; и точки подвески там тоже есть штатные – это важно, потому что, получается, технологии отработаны.)

Через некоторое время появятся ещё фото в высоком разрешении – можно будет тогда дальше порассуждать (про воздухозаборники – чем там компрессоры загорожены от радаров противника; про двигатели и т.д.).

Ну вот теперь показали проект ПАК ФА на фотографиях (см. подборку ниже) – и, в общем, понятно, кто из обсуждавших проект раньше и насколько близок к реальности. В реальности мы видим логичное и разумное в имеющейся технологической ситуации развитие линейки Су-27 до “следующего поколения”. И это, конечно, правильно. Сайт с исходными изображениями страдает под наплывом посетителей, что ожидаемо; копии нескольких официальных фото от “Сухого”, с последующей “детализацией” некоторых наиболее интересных элементов:

(Эти фото по клику – открываются в большем разрешении.)

Для сравнения, Су-35 (понятно, что и как изменилось):

И фрагменты новых фото:

(Фото: Компания “Сухой”, КНААПО)

Конечно, что-то обсуждать в подробностях имеет смысл только после того, как шумиха затихнет.

Раньше, кстати, я приводил в пример эволюцию F-15 в “малозаметный” истребитель с помощью “обвеса”.

Addon (30/01/10): 1) Новый истребитель, конечно, не является “близкой копией F-22”, как почему-то бодро заявляют некоторые “обитатели форумов”; вообще, подробно сравнивать с поставленным в строй F-22 прототип совсем другого истребителя – это занятие неблагодарное. Эта версия ПАК ФА, очевидно, эволюционно близка к “линейке” Су-27, судите сами: традиционно “широкий” центроплан, форма крыла в плане, расположение двигателей – это всё узнаваемые черты, а F-22 – мимо. 2) Так или иначе у ПАК ФА – огромный экспортный потенциал (даже в недоведённом виде), это важнейший фактор.

Продолжение темы – на что обратить внимание, рассматривая фото ПАК ФА.

Кстати, почему-то многие бурно дискутирующие о ЛТХ суперсовременных и перспективных боевых самолётов, – истребителей, в основном, – напрочь забывают об аэродромах. Между тем, “возможности базирования” – это едва ли не самое важное для практического использования истребителя.

Например, во время войны в Северной Корее (1950-1953) среди основных проблем для применения суперсовременных (на то время) советских реактивных истребителей оказался именно недостаток аэродромов, с которых могли бы действовать МиГи. То есть, эффективно прикрыть от налётов штатовских бомбардировщиков все ключевые направления и территории можно было бы, если бы успевали строить подходящие аэродромы (которые, понятно, ещё на этапе обустройства становились приоритетной целью для бомбардировщиков).

В общем, очевидно, что если нет соответствующего аэродрома, то самолёт применять не получится. А в зависимости от типа самолёта возникают разные ограничения на подходящие аэродромы. С лесной грунтовки не всякий истребитель взлетит. С одной стороны, подходит длинный и прямой кусок хорошего шоссе. С другой – если у вас малозаметный “Стелс”, со сложнейшей электроникой, то придётся его мыть, отчищать, заправлять и обслуживать на соответствующем уровне, а значит требуется дополнительное аэродромное оборудование. На всяком ли шоссе его удастся развернуть? Большой вопрос.

А вот зато, скажем, дирижабли – в особенных аэродромах не нуждаются. Более того, сами могут послужить аэродромом. Ну и нельзя забывать, что самолёты вертикального взлёта и посадки, они ведь не только и не столько для авианосцев нужны, сколько для ситуации со стратегической нехваткой аэродромов с хорошими ВПП: вертикально взлетать можно прямо из ангара, в том числе, из секретного подземного. Да, да. Просто потребуется подьёмник. Но он – не технологическая новинка.

Как известно, Northrop Grumman строит для ВМС США ударный беспилотник, морского, понятно, базирования. Это X-47B, который должен быть малозаметным, в высокой степени автономным. Базироваться X-47B будет на новых авианосцах. В блоге Ares публикуют новые фото беспилотника, насколько можно судить, перемещаемого по рулёжной дорожке с помощью тягача (по клику – открываются картинки большего разрешения):

Если это действительно актуальные снимки, то можно отметить, что хорошо выделяется некая преемственность с B-2 (от того же “дизайнера” – в смысле, от той же корпорации). Собственно, другого расклада нельзя ожидать: аэродинамика для всех аппаратов общая, а обеспечивать малую заметность принципиально новыми средствами – пока не умеют, если говорить о публичных образцах техники, по крайней мере.

Полёты обещали в прошлом, 2009, году. (А в рекламном проспекте 2007-го года изображён несколько другой аппарат, да.)

Как известно, в перспективе подобные беспилотники вытеснят (ну если не случится чего-то совсем катастрофического) большую часть обитаемых ударных самолётов (для авианосца – это многофункциональные истребители). То есть, во многих видах операций будут применяться группы беспилотников, управляемых ведущим обитаемым самолётом (не обязательно истребителем).

У дирижаблей радужное будущее, не сомневайтесь: в ближайшие пять-семь лет можно ожидать их поступления на службу, потому что военных применений у дирижаблей очень много.

Эти летательные аппараты могут служить дальними транспортами, которым не нужны ни взлётные, ни посадочные полосы или площадки. Понятно, что загружать и выгружать технику и пехотинцев дирижабль может где угодно, даже, скажем, зависнув над лесом: главное снабдить такой транспорт подходящими подъёмниками (это могут быть краны, конструкция которых хорошо отработана).

Дирижабль – отличная площадка для создания “воздухоплавающей базы”: годится для размещения радаров, самолётов и беспилотников. Собственно, об этом я писал раньше: и про радары на дирижаблях, и про перспективы подобной воздухоплавательной техники. Кстати, не нужно забывать, что в более отдалённом будущем дирижабли можно сделать малозаметными, несмотря на их внушительные размеры.

Сейчас о другом аспекте. Конечно, для свободного военного применения дирижаблей требуется господство “дирижабельной” державы в воздухе. По крайней мере, над тем районом, где дирижабли применяют. Однако неверно считать перспективные дирижабли “по умолчанию” суперуязвимыми. Да, летают они заведомо очень медленно, при этом – неповоротливые и очень большие размером. Но это не означает, что такой летательный аппарат можно сбить метким ружейным выстрелом (в отличие от, скажем, вертолёта).

Судите сами: давление внутри “баллона” дирижабля – не велико, поэтому несколько небольших дырок в стенке баллона не ведут к катастрофически быстрой потере газа (очевидно, что перспективные дирижабли заполнены инертным газом, и, кроме прочего, не взрываются от огня). Оболочка изготавливается достаточно прочной и не рвётся в результате локальных повреждений. Сложно ли сделать материал оболочки также негорючим? Нет, для современных технологий – не так уж и сложно, материалы сейчас умеют проектировать самые разнообразные, а “негорючесть” давно и широко освоена на практике в других областях (авиация, строительство, специальная одежда и т.д.).

Получается, что сжечь специальный перспективный дирижабль, как это делалось на заре ракетного вооружения, – достаточно непросто: для достижения успеха потребуются какие-нибудь специальные ракеты, набитые большим количеством особенных зажигательных смесей. Да, очевидно, что если “баллон” получил действительно огромную пробоину, например, в результате попадания такой специальной ракеты, то он быстро потеряет плавучесть. Но не менее очевидно, что дирижабль просто должен состоять из независимых секций, разделённых внутренним перегородками. Так что потеря плавучести одной секции не приводит к неминуемой катастрофе. (Наверное, дирижабль можно так устроить, что при аварии одной секции газ перекачивается в дополнительные, аварийные.)

Можно, конечно, развивать идею дальше и предположить, что действительно высокотехнологичный дирижабль оснащён системами самовосстановления. Это могли бы быть и адаптивные материалы, самостоятельно затягивающие мелкие пробоины, а также какие-нибудь роботы, ремонтирующие оболочку. Но в реальности затраты на построение подобной очень сложной системы вряд ли окажутся оправданы. Хотя “самозатягивающие” пробоины материалы – вещь довольно реальная (гораздо реальнее толпы роботов-портняжек, да).

Напрашивается оснащение дирижабля активными системами “противовоздушной” обороны. Это очень логичный шаг, учитывая, что грузоподъёмность у дирижабля может быть очень внушительной, и выделение небольшой её части под оборонительные системы – трата оправданная. Особенности компоновки помогают построить сферическое прикрытие, используя и пушки, и противоракеты. Более того: с созданием обеспечивающих обзор радаров, таких проблем, как на самолёте, – нет: большая поверхность позволяет разместить конформные антенны, просто интегрировав их в оболочку. Немалую лепту в защищённость дирижабля внесут развитые средства РЭБ, которые он несёт на борту (а хорошие системы РЭБ – это, на минуточку, активный режим “Стелс”, кроме прочих бонусов). Естественно, большой дирижабль может быть прикрыт от нападения базирующимися на нём беспилотниками (ситуация ведь напоминает авианосец, верно?).

В общем, для эффективной борьбы с дирижаблями, возможно, потребуются дополнительные специальные средства нападения. Из рогатки – не сбить, потому что не воздушный шарик.

Согласно ссылке в комментарии к недавней записке, некоторые СМИ пишут про число “точек подвески” у ПАК ФА – пишут, что аж 16 точек. ПАК ФА, при этом, так и не полетел, как известно, и никаких реальных данных у СМИ нет, но сейчас речь о другом – к ПАК ФА эта записка прямого отношения не имеет.

Много “подвесок” – насколько это вообще важно, особенно для истребителя пятого поколения? С одной стороны, конечно, много – не мало. Довольно легко сообразить, что с ростом числа точек увеличивается гибкость применения самолёта: вроде бы, можно перед вылетом подвесить ракеты разных типов (ну там, для ближнего боя, для дальнего, “воздух-земля” и т.п.), взять ракет побольше, а потом по ситуации применять.

Но на практике сразу возникают дополнительные проблемы. Например, из-за отсутствия на борту необходимых радиоэлектронных устройств, приходится подвешивать на пилоны станции РЭБ, или, скажем, специальные средства прицеливания (оптику разную и т.п.). Без подобных новинок – истребитель вообще не современный. Но “новинки” на пилонах – дополнительный вес, и, кроме того, количество доступных именно для подвески вооружения точек – уменьшается.

Внешняя подвеска – увеличивает заметность самолёта. В любом случае, за исключением разной фантастики. Тут не столько пилоны важны, как само подвешенное вооружение – оно ведь тоже вносит вклад в создание “заметности”. Кроме того, при наличии множества всяких штук на внешней подвеске, у самолёта заметно изменяются “динамические характеристики”: максимальная скорость, возможности по маневрированию (наверное, всем понятно, почему так происходит).

И, конечно, нельзя навешивать “под завязку” произвольную комбинацию ракет (или бомб, подвесных баков и т.п.) и позже одинаково успешно применять их “как придётся”: конструкция пилонов, интерфейсов и самолёта – ограничивает допустимые сочетания.

А самое главное, что нужно ещё иметь подходящий спектр вооружений. Ведь вовсе не факт, что самолёт, несущий огромное количество однотипных ракет “воздух-воздух” малой дальности, но не имеющий развитых средств РЭБ и, хотя бы, современного радара, окажется лучшим вариантом в противостоянии, чем выступающий с другой стороны истребитель, вооружённый двумя сверхдальними ракетами, мощной станцией РЭБ и “дальновидящим” радаром. Хотя, конечно, всё зависит от решаемой задачи и тактики применения.

Да.

А на бонусном фото ниже – пушка GAU-8/A штатовского самолёта A-10. Пушка показана рядом с автомобилем Volkswagen.

(Фото: U. S. Air Force)

Спрашивают, можно ли “с самолёта успешно запустить ракеты на сверхзвуке”? Ну подумайте сами: можно, конечно. Но это неожиданно сложная задача, ведь самолёт, понятно, реактивный. Одна из причин трудностей состоит в том, что отделившаяся от самолёта ракета создаёт дополнительные возмущения в потоках воздуха, при этом она находится в непосредственной близости от своего носителя.

Понятно, что при сверхзвуковой скорости уже минимальные изменения течения воздуха могут иметь самые серьёзные последствия для полёта самолёта. Вообще, довольно очевидно, что чем выше скорость полёта, тем больший эффект дают меньшие изменения. Скажем, на больших гиперзвуковых скоростях решающее значение имеют “неровности” аэродинамических поверхностей миллиметрового масштаба.

Впрочем, в случае с пуском ракет, проблема даже не столько в обтекании, например, крыла. Проблема – в турбореактивных двигателях, в воздухозаборниках и компрессорорах: вызванные пролётом ракеты ударные волны, “турбулентности”, продукты сгорания ракетного топлива, “угодив” в воздухозаборник, могут нарушить нормальный режим работы компрессора и – в худшем случае двигатель просто остановится. Кстати, на картинке – отсеки F-22 (прямо рядом с воздухозаборниками):

Всё это очень старые проблемы, известные в истории реактивной авиации. И вовсе не обязательно связаны они с ракетами. Например, ещё в 40-50-х годах прошлого века, на первых реактивных истребителях, при неудачном, относительно воздухозаборника двигателя, размещении стволов пушечного вооружения, конструкторы сталкивались с отказами при стрельбе: пороховые газы затягивались в компрессор, нарушали обтекание лопаток турбин, в результате чувствительные двигатели глохли.

Технологии развились, двигатели улучшились – а проблемы с применением оружия в “совместимом” с аэродинамикой режиме всё равно остались. Несложно догадаться, что особенно они актуальны при размещении ракет во внутренних отсеках. Здесь не только нужно как-то “разрулить” ракету с воздухозаборником, но ещё до этого “лючки” открыть без последствий.

(Фото: Boeing, Lockheed Martin)

F-35 “обычной” модификации, летает:

(По клику – фото большего разрешения. Прислал: Lockheed Martin)

Между прочим, обсуждая ПАК ФА, нужно иметь в виду боинговский F-15 Silent Eagle – апгрейд классики военного самолётостроения (F-15), в рамках которого на очень старый по всем технологическим решениям истребитель добавили “обвес” в виде отсеков вооружения.

Внутренние отсеки – это ключевой момент. А новые технологии, новые материалы, новые способы проектирования позволяют “достроить” такие отсеки к облётанной и – это важнее! – серийно выпускаемой основе. Разумное решение.

Ключевые преимущества: во-первых, типичное эволюционное развитие; во-вторых, можно начинать летать со старыми двигателями (а двигатели пятого поколения – это большая задача) и со старым бортовым радиоэлектронным оборудованием (тоже себе задача – даже на F-22 до сих пор не все заявленные в проекте функции работают на практике); в-третьих, не нужно строить совсем новое производство для того, чтобы хотя бы выпустить опытные экземпляры нового истребителя.

Продолжаем выпускать записки.

Вот интересный момент: “Стелс” – это группа технологий обеспечения малой заметности (радиолокационной, и – всякой другой); современное “терминологическое толкование” шире: речь идёт не просто о “снижении заметности”, но об “управлении сигнатурой”. То есть, о технологиях, позволяющих изменять параметры заметности в “разрезе” разных критериев. Например, снизили заметность с данного ракурса, переместили “пик” отражения в другую частотную область и т.п.

Понятно, что слышать об управлении сигнатурой в сторону увеличения заметности приходится реже. Технологии, увеличивающие заметность, позволяющие имитировать заданные сигнатуры – важны в случае с “ложными целями”, имитаторами и мишенями. А для, например, истребителя важно снижение заметности. Но вот с точки зрения создания эффективной боевой машины вовсе не обязательно делать истребитель “невидимым”, или “почти невидимым”, бравируя в прессе достигнутыми сверхмалыми значениями ЭПР, как это делается, например, в отношении F-22.

Так, в случае с истребителем, при наличии на борту хороших средств активной помехопостановки, очень помогает и не самое радикальное снижение ЭПР. Тут работает такой аспект: важно снизить ЭПР для частот и ракурсов, с которыми работает помехопостановщик, до такого уровня, при котором мощность отражённого целью сигнала будет существенно меньше мощности, излучаемой передатчиком помехопостановщика. Тогда последнему будет проще “замаскировать” своим ответом настоящий отражённый сигнал, приняв зондирующий импульс. (Да, на обработку принятого сигнала и генерацию сложной активной помехи требуется дополнительное время, а отражённый сигнал “уже ушёл”, но это технически решаемая задача – современная элементная база довольно оперативно работает.)

Только что описанная ситуация – это и есть управление сигнатурой, активное.

(Фото: U.S. Navy photo)

На фотографиях ниже – первый F-35B (STOVL – то есть, с “коротким взлётом и вертикальной посадкой”) дозаправляется в воздухе с борта KC-130J:

1. Крупный план стыковочного узла.

2. Сцена в целом. (По клику – откроется большего разрешения.)

Используется заправочная система с буксируемым гибким шлангом. (Это, кстати, нормальная схема для штатовских ВМС.)

(Фото: Lockheed Martin)