Планер
Аэродинамическая конфигурация ПАК ФА в части фюзеляжа и расположения двигателей несколько напоминает Су-27 (двигатели расположены в широко разнесенных гондолах, образуя тоннели между плоской нижней частью фюзеляжа). Дельтаобразное хвостовое оперение похоже на F-22, при этом цельноповоротный горизонтальный стабилизатор выполнен без какого-либо разрыва (щели).
Цельноповоротное двухкилевое вертикальное оперение имеет внешний развал, возможно, на 25 град. Такое решение в последнее время редко используется (например, было использовано на злополучном Northrop YF-23, где также были два цельноповоротных киля). Ранее такие кили были применены на самолетах SR-71, RA-5C Vigilant, YF-107, XB-70 и британском BAC TSR-2. Вероятно, на ПАК ФА цельноповоротное оперение было использовано для уменьшения радиолокационной сигнатуры и уменьшения сопротивления при полете на сверхзвуковой крейсерской скорости, и при сочетании с управляемым в трех направлениях вектором тяги может обеспечить превосходную маневренность.
Подфюзеляжный тоннель между гондолами двигателей (как на Су-27 и МиГ-29, а также на F-14), значительно повышает подъемную силу планера. Подъемная сила, создаваемая фюзеляжем в сочетании с крылом большой площади, должна обеспечить отличную маневренность даже на больших высотах – это потенциальное преимущество F-22, а теперь и ПАК ФА над всеми своими соперниками. Широко разнесенные двигатели также обеспечивают лучшую боевую живучесть в случае повреждений или случайного пожара/взрыва.
Форма фюзеляжа разработана с учетом снижения радиолокационной сигнатуры и способности выполнять полет на больших углах атаки, воздушные вихри генерируются над верхней поверхностью крыла чуть выше мотогондол. Крыло имеет переменный профиль, имеет эффективные закрылки и элероны, которые должны значительно улучшить посадочные характеристики самолета, учитывая огромную подъемную силу планера. На самолете применены «верхние губы» (подвижная часть наплыва), которые плавно сливаются с фюзеляжем и также повышают подъемную силу. Возможно, что применение ПЧН связано с цифровой системой управления, и может иметь какое-то значение для управления самолетом в продольном направлении, действуя как переднее горизонтальное оперение в соответствии с традициями «Сухого» (триплан Су-30МКИ). Однако кажется очевидным, что «губы» не могут двигаться как полностью независимые управляющие поверхности из-за их основной роли в обеспечении оптимального обдува двигателя воздушным потоком.
Как упоминалось, фюзеляж имеет плоское днище и прямую коническую верхнюю часть, заканчивается коробом в задней части, расположенным между двигателями. Установка тормозного парашюта в верхней части короба является рациональным решением, так как позволит установить в хвостовой части антенну системы электронного подавления с широкоугольным сканированием или, возможно, РЛС для наблюдения за задней полусферой (такого рода эксперименты несколько лет назад проводились на модернизированном Су-32ФН). Второй прототип, который использовался для наземных пробежек, похоже, имеет другую форму хвостовой части короба (причины невыяснены).
Задняя часть фюзеляжа стала шире, чем на Су-27/30, и должна дать больше пространства для управления вектором тяги двигателей Т-50 (не уверен, что на прототипе были управляемые сопла). Такая конфигурация с широко разнесенными круглыми соплами пагубно сказывается на величине инфракрасного излучения и радиолокационной сигнатуры.
«Сухой» утверждает, что ПАК ФА имеет «беспрецедентно малую сигнатуру в радиолокационном, оптическом и инфракрасном диапазонах» и это, безусловно верно в отношении существующих российских боевых самолетов, и даже вполне возможно, что и в отношении всех «неамериканских» истребителей. Очевидно, что ПАК ФА разработан с пристальным учетом стелс-требований, но не является самолетом с «бескомпромиссными» стелс-параметрами как F-22. Было бы крайне интересно посмотреть на эти характеристики с точки зрения эксплуатационной надежности и готовности, и сравнить с опытом эксплуатации F-22.
Элементом конструкции, который сохраняет некоторое сходство с Су-27, является шасси, все колеса убираются вперед по полету. Колеса основных стоек шасси, как и на Су-27, убираются в ниши, которые частично расположены над воздухозаборниками, частично находятся в толстой корневой части крыла.
Как представляется, на ПАК ФА применена значительная доля композиционных материалов, из них выполнена большая часть крыла, горизонтальное оперение и «губы», центральная часть мотогондол, большая часть поверхности фюзеляжа, створки внутренних отсеков вооружения и ниши шасси. Металлическими частями, вероятно, являются закрылки и передние кромки крыла (за исключением внутренних частей, где, как ожидается, будут устанавливаться конформные антенны из диэлектрических материалов), воздухозаборники двигателей и широкие интегральные обтекатели, где крыло стыкуется с фюзеляжем. Предположения СМИ, что 75% планера (по весу) изготовлено из титановых сплавов, а 20% из композитов, выглядят правдоподобными.
Силовая установка
Силовой установкой Т-50 понимается новый двигатель АЛ-41Ф разработки НПО «Сатурн», который, как полагают, будет иметь максимальную тягу на форсаже около 17,5 т, на бесфорсажном режиме примерно 12 т. Силовая установка может комфортно обеспечить крейсерский сверхзвук на скорости 1,5 Маха подобно F-22. Прототип/демонстратор технологий, как принято считать, оснащен двигателями 117С, представляющими собой значительно улучшенную версию АЛ-31Ф и предназначенных для Су-35 (эти двигатели менее мощные, чем АЛ-41Ф, и имеют тягу на форсаже 14,5 т). Однако есть некоторые основания полагать, что на самолете уже установлены новые двигатели.
Жесткая форма гондол двигателей и наличие дополнительных нижних («брюшных») воздушных отверстий наводит на мысль, что каналы воздухозаборника не имеют S-форму («серпантин»), что нехарактерно для самолетов с низкой ЭПР. Вполне возможно, что конструкторы предпочли достижению низкой РЛ-заметности лопаток компрессоров лучшие характеристики для обеспечения полета на сверхзвуковой крейсерской скорости и обеспечение большей тяги двигателей.
Вероятно, емкость внутренних топливных баков достаточно большая (характерная особенность самолетов «Сухого») и составляет порядка 12000 л. Полностью убираемая в полете штанга дозаправки топливом в воздухе установлена на левой стороне фюзеляжа в районе передней части лобового стекла.
Вооружение
Ракеты класса «воздух-воздух» находятся внутри двух одинаковых внутренних отсеках, размеры которых могут быть определены как длина 5 м и ширина 1,2-1,3 м. Местонахождение отсеков между гондолами двигателей обеспечивает раздельное открытие створок для запуска оружия, что является недостатком для стелс-самолетов. Створки отсеков имеют форму в виде зубьев для снижения радиолокационной сигнатуры. Размер отсеков позволяет предположить, что в них может быть размещено до восьми ракет Р-77 со складывающимся оперением, то есть столько же ракет, как и на F-22.
Подобно американским истребителям пятого поколения, для увеличения боезапаса возможна установка четырех подкрыльевых узлов подвески, однако непохоже, что они будут на торцах крыла. По аналогии с Су-27, на правой стороне верхней передней части фюзеляжа установлена одна пушка (30 мм ГШ-30-1?) для ведения ближнего воздушного боя.
Авионика
Авионика Т-50 будет находиться на стадии разработки еще некоторое время, но некоторые элементы почти наверняка временно установлены на Су-35. Основной РЛС управления оружием будет радар Х-диапазона с активной фазированной решеткой разработки НИИП имени Тихомирова, который впервые был представлен авиавыставке МАКС-2009 в августе прошлого года. Радар содержит примерно 1500 приемно-передающих модулей разработки НПП «Пульсар», что ставит его в то же класс, где находится радар APG-77 истребителя F-22. НИИП утверждает, что РЛС имеет исключительно большую дальность обнаружения воздушных целей – примерно 400 км (цель с сигнатурой 1 кв. м.) Стендовые испытания радара начались в ноябре 2008 года, летный прототип РЛС будет готов в середине 2010 года.
Весьма инновационным решением является установка дополнительных антенн L-диапазона в передней кромке крыла. Эти антенны имеют четкую задачу по «анти-стелс» поиску целей. Большинство современных стелс- и полустелс самолетов, особенно F-35, но не F-22, оптимизированы для снижения радиолокационной сигнатуры в Х-диапазоне, но на L-диапазоне эти меры не работают. Наличие дополнительных антенн L-диапазона предоставит важную функцию раннего обнаружения, по крайней мере, некоторых малозаметных целей, а также позволит самолету выполнять роль «мини-АВАКС». Дополнительно можно предположить, что эти антенны могут быть также использованы для обнаружения и генерирования помех датчикам и цифровым системам связи, работающих в L-диапазоне, например, весьма важным системам JTIDS/MIDS/Link-16.
ПАК ФА оснащен оптико-электронной инфракрасной системой, обтекатель которой расположен спереди/справа от лобового стекла кабины. Сочетание РЛС и оптико-электронной ИК системы, которое используется во всех современных российских истребителях, дает прекрасные возможности, но «шарик» обнаружительного датчика оптоэлектронной системы находится не в ладах со снижением радиолокационной сигнатуры во фронтальной проекции. Решение добавить антенны L-диапазона при сохранении оптико-электронной станции усиливает восприятие Т-50 как истребителя, в первую очередь предназначенного для перехвата малозаметных ударных самолетов.
Индийский фактор
Еще в начале 2007 года Россия и Индия достигли соглашения о сотрудничестве в разработке истребителя пятого поколения FGFA для ВВС Индии (на базе ПАК ФА) на паритетных началах. Согласно этому соглашению Индия будет финансировать существенную часть разработки самолета в обмен на доступ к технологиям.
Требования индийских ВВС весьма существенно отличаются от требований ВВС России. По некоторым сообщениям, индийский вариант будет двухместным, возможно, с другим крылом и управляющими поверхностями. Индийская компания HAL, как ожидается, будет ответственна за 25% от общего объема разработки FGFA, а также сконструирует бортовой компьютер, систему навигации, дисплеи, кабину и систему радиоэлектронного подавления. Предварительно запланирован выпуск около 200-250 самолетов.
Индийские источники отважились предположить, что FGFA войдет в эксплуатацию к 2015 году, но совершенно логично назвать дату 2020 год, так как разработка еще не началась.
Выводы
Первые предварительные оценки на основе скудной информации, доступной в настоящее время, позволяют сделать вывод, что ПАК ФА (Т-50-1?) выглядит как сочетание хорошо проверенных предыдущих конструкторских решений КБ «Сухой» вместе с несколькими новыми идеями, в частности, самолет демонстрирует еще высокое качество российских исследований в области аэродинамики.
Также возможно, что значительная задержка с созданием самолета сыграла роль поговорки «не бывает худа без добра», дав КБ «Сухой» достаточно времени для разработки хорошо сбалансированной конструкции. Это касается, в частности, в решении не ставить во главу угла стелс-требования в ущерб другим характеристикам, причем не только летным, снизить расходы на закупку самолетов и, самое главное, обеспечить недорогое техническое обслуживание и тем самым добиться высокого уровня оперативной готовности.
(перевод выполнен с незначительными сокращениями)
