О предшественниках уникального истребителя 5-го поколения Су-57
Говоря о современной авиационной технике, можно констатировать, что появление прорывного пилотируемого самолета в обозримом будущем не предвидится. Рассчитывать приходится лишь на "мелочи", связанные с развитием технологии производства и появлением новых конструкционных материалов, например как это было с композитами, давшими о себе знать на рубеже веков. Серьезный прогресс сегодня связывается с преодолением очередного барьера - гиперзвуковой скорости, но это пока в самолетостроении из области фантастики. Самолет следует рассматривать как некую платформу, носитель той или иной нагрузки, в том числе и гиперзвуковых ракет. Заводить же разговоры о гиперзвуковом самолете пока рано, поскольку на повестке дня стоят более актуальные и реальные задачи.
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ
Одной из актуальных проблем современного военного самолетостроения сегодня считается создание перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА). Под последним здесь понимается не конкретный самолет, получивший недавно обозначение Су-57, а боевой авиационный комплекс данного класса нового поколения в целом. Причем сразу следует признать, что эта проблема стоит перед разработчиками авиатехники многие десятилетия, только названия программ были разные и решались они исходя из существовавшего технологического уровня промышленности.
Сегодня она по своей сложности приблизилась к апогею, и от того, какая чаша весов в отношениях промышленности и заказчика перевесит, зависит дальнейшее развитие авиатехники. И в связи с этим надо все же определиться, для решения каких задач нужен такой авиакомплекс.
Следует отметить, что далеко не все инженеры и военные разделяют мнение о необходимости универсализма и склоняются к разделению ПАК ФА на тяжелый (многоцелевой) и легкий (фронтовой), что связано в первую очередь со стоимостью многофункциональной машины.
Первые самолеты-истребители появились 100 лет назад, и главным их предназначением стала борьба с самолетами противника. Сегодня самолеты воздушного боя, предназначенные для решения лишь одной задачи, исчезли, а место заняли многоцелевые машины. В их задачи входит борьба с воздушным противником, главным образом с ударными самолетами, сопровождение своих машин, прикрытие войск, нанесение ударов по наземным и морским целям, а также разведка. При этом тон в развитии данного класса машин задают американцы. Так, с их подачи после появления в 1950-е годы самонаводящихся ракет отказались от артиллерийского вооружения самолетов. Однако война во Вьетнаме многих поставила на место.
Ныне ставка делается на снижение заметности летательных аппаратов в радио- и инфракрасном диапазонах, а также на сверхманевренность, что привело к чрезмерной их стоимости.
ИЗДЕЛИЕ "1.44"
Понятие ПАК ФА появилось на рубеже XXI столетия, а до этого комплекс аналогичного назначения имел другое определение – многофункциональный истребитель фронтовой авиации (МФИ ФА). Его разработке еще в бытность СССР предшествовало формирование очень сложной комплексной программы И-90 – по истребителю 1990-х годов, который не должен был уступать по основным параметрам американскому F-22 "Раптор". Программа предусматривала разработку двух машин: многофункционального и легкого фронтовых истребителей. Впрочем, нам не привыкать догонять и перегонять, но на этот раз на кону стояли слишком большие деньги и, как всегда, сжатые сроки. При этом, как и на рубеже 1960 – 1970-х годов, пошли по пути, указанному США.
Здесь я вынужден отступить и в качестве иллюстрации привести один пример. В 1970-е автору пришлось заниматься разработкой многоразового ракетно-космического комплекса (МРКК) "Энергия" – "Буран". Тогда в ответ на вопрос, почему выбрали геометрию блока "Ц", услышал крылатую фразу: "Раз они так сделали, значит это правильно!" Похоже, что и в авиации мы вновь наступили на американские грабли.
Разрабатывая задание на МФИ, военные посчитали, в частности, что самолет должен обладать сверхманевренностью с возможностью устойчивого полета под углами атаки до 60–70 градусов и со сверхзвуковой скоростью при работе двигателя на бесфорсажном режиме, иметь низкую эффективную поверхность рассеивания радиоволн (ЭПР) и малую инфракрасную заметность, а также улучшенные взлетно-посадочные характеристики с возможностью эксплуатации с укороченных взлетно-посадочных полос (ВПП). Одновременно планировалась и разработка новых типов самонаводящихся ракет, в том числе класса "воздух–воздух" малой, средней и большой дальности. Не забыли и об артиллерийском вооружении, необходимом для ведения воздушного боя на дистанциях не более 1000 м.
Заказчик, помня о размещении пушки на самолете супостата, в качестве ответа ему настаивал на применении бортового орудия, необходимого лишь в ближнем воздушном бою, подтверждая свою правоту путем математического моделирования. Однако до сих пор никто не ответил на главный вопрос: какова вероятность такого сценария? Вопрос не праздный, поскольку применение пушки неразрывно связано с использованием двигателей с управляемым вектором тяги, а это – усложнение и повышение стоимости машины. Для промышленности это хорошо, лишние деньги не помешают, но военные тоже должны задуматься, у кого они их берут.
Как говорилось выше, главной задачей самолета-истребителя является защита рубежей отечества и, как следствие, борьба с ударными самолетами противника. В данном случае это машины типа В-52, В-1В, В-2А и перспективные "стратеги". Если их поразить на большом удалении от цели, то сопровождающие их "Рапторы" и прочие "хищники" будут не нужны. Не ради же воздушных дуэлей они будут проникать в чужое пространство. Правда, мне могут возразить, напомнив, что эти "хищники" многоцелевые и могут нести вооружение для борьбы с наземными и морскими целями. Но такую нагрузку полностью в грузовой отсек "Раптора" не спрячешь, и как ее ни конформируй под крылом или фюзеляжем, свойства невидимки улетучатся, сделав "хищника" уязвимым.
Не лучше будут обстоять дела и в ближнем воздушном бою, где "Рапторы" столкнутся, например, с более дешевыми и более подходящими для этих целей Су-35 или МиГ-35, которым вся эта невидимость и даром не нужна, но артиллерия и сверхманевренность вполне пригодятся. А если так, ПАК ФА вполне могут обойтись без пушек и поворотных сопл двигателей.
Но дело было сделано, супостат в очередной раз вывел нас на тропу войны.
ДОСТОЙНЫЙ КОНКУРЕНТ "РАПТОРУ"
Для решения сложнейшей проблемы подключили свыше 150 предприятий СССР. Большую помощь в продвижении проекта МФИ оказали сотрудники 30-го ЦНИИ МО. В результате большого объема проведенных исследовательских работ остановились на схеме самолета с передним горизонтальным оперением (ПГО).
Естественно, для новой машины требовался и новый высокоэкономичный двигатель с бесфорсажной тягой, необходимой для крейсерского полета со сверхзвуковой скоростью. Исходя из этого, ставку сделали на перспективный АЛ-41Ф с входившими в моду поворотными соплами, причем в двух плоскостях.
Большое внимание в проекте было уделено сохранению работоспособности летчика при максимальных девятикратных эксплуатационных перегрузках, в то время как ранее они были на единицу ниже. Но этой единицы, если не принять необходимых мер, достаточно, чтобы "отключить" пилота.
Сообщалось, что в проекте применено адаптивное крыло с 17 управляющими поверхностями, способствующее достижению высочайшего аэродинамического качества для машин такого назначения, причем во всем диапазоне скоростей. Справедливости ради следует сказать, что идея создания адаптивного (приспосабливающегося к текущему режиму полета) крыла давно занимала умы авиаконструкторов. Одну из попыток создания такой конструкции предприняли в ОКБ В.М. Мясищева при разработке высотного самолета М-17. Самолет построили, но довести идею до логического конца не смогли. Не удалось ее реализовать, судя по механизации крыла, и на изделии "1.44". Во всяком случае, на задней кромке несущей поверхности этой машины кроме четырех секций закрылков, причем заметно разнесенных друг от друга, других управляющих поверхностей не видно. То же самое можно сказать и о передней кромке крыла.
Готовый самолет – изделие "1.44" – внешне напоминал самолет Е-8, с той лишь разницей, что он стал двухдвигательным, двухкилевым и без управляемого стабилизатора. Вдобавок, на машине, экспонировавшейся на двух авиасалонах, рули направления, судя по их положению, служили и воздушными тормозами, поскольку штатных щитков воздушного тормоза не наблюдается. Управление же машиной в канале тангажа осуществлялось с помощью ПГО и, возможно, элевонов.
Если на изделии "1.44" еще использовали классические приемники воздушного давления, то в боевом варианте машины задумали отказаться от них, применив измерительный комплекс высотно-скоростных параметров, реализованный позже в Су-35.
Оставив внешнее сходство с Е-8 в стороне, можно констатировать, что машина, созданная на новом технологическом уровне, причем, судя по сообщениям в СМИ, более дешевая, могла составить достойную конкуренцию американскому F-22.
ПРОГРАММА ЗАКРЫТА
Демонстрационный образец нового самолета покинул сборочный цех в 1994 году, когда экономика страны уже влачила жалкое существование. Возможность реанимировать проект появилась пять лет спустя – в середине 1990-х годов в ОКБ им. Микояна предприняли попытку в очередной раз заинтересовать заказчика и правительство. Для этого устроили презентацию машины, пригласив прессу.
Многие считают, что самолет выполнен по схеме "утка", и это даже можно услышать из уст его создателей. Однако опыт показывает, что далеко не все специалисты понимают ее отличие от схемы "бесхвостка" с ПГО. Если управление машиной в канале тангажа осуществляется с помощью ПГО, то это – "утка", а если с помощью элевонов – "бесхвостка".
Правда, в пользу "утки" говорит то, что на ПГО имеется "зуб". Хотя это техническое решение и увеличивает лобовое сопротивление, но, являясь генератором вихрей, может затягивать безотрывное обтекание аэродинамических поверхностей, увеличивая углы их отклонения и угол атаки и как следствие улучшать маневренные характеристики. Наверняка все это было исследовано в аэродинамической трубе, но требовало подтверждения натурным экспериментом. "Зуб" хорошо виден на ПГО, отклоненном на состарившейся машине на кабрирование.
Судя по всему, на "1.44" стоят двухконтурные двигатели АЛ-41Ф (изделие 20) тягой по 15 тыс. кгс, предварительно испытанные на летающей лаборатории МиГ-25 (ЛЛ20-84) и, похоже, без устройства отклонения вектора тяги.
В общем, как ни рассматривай машину, отчетливо видно, что предназначалась она исключительно для аэродинамических исследований.
Автору по ряду причин не довелось присутствовать на упомянутом мероприятии, но многие представители СМИ тогда оказались не на высоте, обрушив на руководство предприятия совершенно необоснованную критику. Дело в том, что журналистам представили демонстрационный экземпляр МФИ, в задачу которого входила проверка правильности заложенной в него концепции. Однако ее представили в виде готового образца истребителя. Эта ошибка и вызвала гнев "компетентной" прессы. Вместо того чтобы поддержать инициативу промышленности, поступили вопреки известному принципу "умный поймет, дурак не заметит". Оглядываясь назад, невольно приходишь к мысли о том, что лучше бы вообще не устраивали эту презентацию. Глядишь, и отношение к проекту было бы иным.
Одновременно с постройкой изделия "1.44" активно разрабатывался и боевой вариант МФИ – изделие "1.42", но внешне он, видимо, не полностью повторял предшественника. Поначалу все складывалось удачно и даже приступили к его изготовлению, но вскоре наступили тяжелые времена, связанные с уменьшением, а затем и прекращением финансирования.
Впрочем, самолет все же удалось поднять в воздух, но с большим опозданием. 29 февраля 2000 года летчик-испытатель Владимир Горбунов поборол на нем земное притяжение. Последний, второй полет состоялся спустя два месяца, 27 апреля. Но было поздно: вскоре в ОКБ им. Сухого приступили к разработке самолета – будущего Су-57.
Вторично изделие "1.44" представили общественности на авиасалоне МАКС-2015, на этот раз на статической стоянке и в качестве музейного экспоната. Так получилась, что, когда завершилась работа над этой статьей, меня познакомили с книгой ведущего специалиста Инженерного центра "ОКБ им. А.И. Микояна" Ю.Ф. Полушкина, посвященной памяти Г.А. Седова, в которой удивительным образом перекликались и мои выводы по ПАК ФА.
Самолеты, по своему назначению аналогичные изделию "1.44", делали и будут делать всегда. Даже первый опытный экземпляр будущего Су-57 преследовал те же цели. Без этой ступени в авиастроении обойтись трудно.
"БЕРКУТ", НЕ РАСПРАВИВШИЙ КРЫЛЬЯ
Еще до презентации аналога МФИ на "поле невидимок" вышел другой отечественный "хищник", олицетворяющий на первый взгляд очень амбиционной проект. Речь идет о самолете Су-47 (С-37) "Беркут" с крылом обратной стреловидности, работа по которому велась в ОКБ им. Сухого. Впрочем, сейчас не время и не место останавливаться на его аэродинамических и конструктивных особенностях. Достаточно отметить, что эта машина никогда серьезно не рассматривалась заказчиком, но суховцам удалось добиться ее финансирования, и это в определенной мере сделало свое негативное дело. Если 30-й ЦНИИ МО разрабатывал тактико-техническое задание на МФИ, то по "Беркуту" он ограничился лишь экспертизой и подготовкой заключений по аванпроекту и эскизному проекту.
Первый полет Су-47, пилотируемого Игорем Вотинцевым, состоялся 25 сентября 1997 года, опередив на два с половиной года "1.44". Этот самолет тоже был демонстрационным образцом, и ему свойственны те же отступления проекта боевой машины, но вблизи "Беркут" никому не показывали, поэтому и критики в его адрес никакой не было. Впрочем, правду о проектах ХХ века, родившихся в недрах микояновского и суховского бюро, многим из нас не суждено будет узнать.
Самолет Су-47 испытали, совершив на нем около 40 полетов и вынесли приговор: не годен, перейдя к новому облику ПАК ФА.
Николай Васильевич Якубович – авиационный инженер, историк авиации.
