ЭФФЕКТИВНОСТЬ — ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗРАБОТЧИКОВ ИСТРЕБИТЕЛЕЙ 5-ГО ПОКОЛЕНИЯ

Вячеслав Володин — кандидат технических наук, начальник Научно-информационного центра ГосНИИАС.

Мысль об обязательном росте маневренных возможностей истребителей при переходе от одного поколения этих самолетов к другому давно и весьма устойчиво присутствует в сознании отечественных авиационных специалистов, чему есть немало примеров помимо процитированного выше мнения. В определенном смысле эта мысль стала одним из положений отечественного подхода к формированию облика перспективных боевых самолетов.
Нет смысла спорить с тем, что уроки Вьетнамской войны стимулировали повышение требований к маневренности разрабатываемых истребителей. Это нашло свое отражение в техническом облике истребителей 4-го поколения, разработка которых началась вскоре после завершения войны во Вьетнаме. Это отразилось определенным образом и на самой методологии проектирования истребителей. Так, при создании истребителя F-15 «Игл» американцами впервые был использован комплексный критерий маневренности, основанный на статистической зависимости вероятности победы истребителя в ближнем воздушном бою от основных показателей его маневренности. Этот критерий позволил свести оценку комплекса маневренных свойств истребителя к рассмотрению одной конкретной величины, что обеспечило качественную наглядность и количественную однозначность проводимых сравнительных оценок боевых самолетов.
Использование комплексного критерия для сравнительной оценки возможностей ведения ближнего воздушного боя на средних высотах показывает, что для самолетов 4-го поколения его величина находится в пределах от 60–100 (для самолетов не очень высокой маневренности типа F/A-18C; «Мираж-2000-5» и др.) до 160–220 (для высокоманевренных истребителей F-16C, МиГ-29 и др.). Если первый диапазон величин комплексного критерия можно считать определенным «наследством» от требований к маневренности боевых самолетов предыдущего поколения, то второй диапазон – это показатель того уровня маневренности, о достижении которого самолетами 4-го поколения можно говорить в плане демонстрации диалектического развития боевой авиации.
Подобная характеристика может быть дана и боевым самолетам 5-го поколения. Правда, здесь пока приходится говорить не о достигнутом состоянии нарождающейся боевой авиации нового поколения, а о формировании этого состояния. Расчеты комплексного критерия, проведенные в свое время для сравнительной оценки конкурировавших друг с другом проектов американского и отечественного истребителей 5-го поколения, известных как Y/F-22 и «МФИ», дали значения комплексного критерия на уровне 250–310.
Казалось бы, рост налицо – маневренные возможности в ближнем воздушном бою у истребителей 5-го поколения в среднем в полтора раза выше, чем у истребителей 4-го поколения. Но это была оценка опытных образцов истребителей, технический облик которых в то время еще не сложился окончательно.
Трудно сказать, какой была бы рассматриваемая характеристика уровня маневренных возможностей у отечественного «МФИ», будь создание этого самолета доведено до полной реализации. Но американский F-22 «Рэптор», в который со временем превратится Y/F-22, существенно «откатился» от первоначально планировавшегося уровня своих возможностей. Судя по расчетным оценкам, величина комплексного критерия для серийного истребителя F-22, принятого на вооружение, составляет около 180. А для ударного истребителя F-35, ставшего в США вторым боевым самолетом 5-го поколения, расчетная оценка комплексного критерия составляет всего 100–120, в зависимости от варианта истребителя. Так что о продолжении роста маневренных возможностей истребителей при переходе от 4-го к 5-му поколению этих самолетов говорить не приходится.
Стоит ли удивляться такому «недиалектическому» развитию боевой авиации. Конечно же, нет. Прежде всего потому, что Вьетнамская война, итоги которой в упомянутой публикации «однофамильца» автора приняты в качестве движущего момента в дальнейшем развитии боевой авиации, была в мировой истории отнюдь не последней. Были и другие войны, были другие итоги, также оказавшие влияние на развитие боевой авиации.
И, если говорить о диалектике развития авиации, автор не может не вспомнить принадлежащее А.Н.Туполеву высказывание: «Самолет без крыла изменяемой стреловидности станет со временем таким же атавизмом, как самолет с неубирающимся шасси». Это было сказано почти полвека назад, когда технология изменения стреловидности крыла в полете, сулящая необычайный рост летно-технических возможностей, увлекла воображение всех авиационных специалистов. Казалось, что именно это новое свойство выражает на том историческом этапе диалектику развития авиации. Но дальнейший ход истории все расставил по своим местам. И сегодня никто не удивляется самолетам, не имеющим изменяемой стреловидности крыла.

НОВОЕ СВОЙСТВО. НО ЧЕГО?
Заметим, что речь о маневренности шла выше в ее традиционном понимании, то есть как способности самолета изменять вектор скорости по величине и направлению. В отличие от этого, сверхманевренность включает в себя способность управления не только вектором скорости, но и поворотом продольной оси самолета вокруг центра масс. Очевидно, что такую динамику полета критерием ССР не оценить, а значит, естественным является рассмотрение сверхманевренности не как особо высокого уровня обычной маневренности, а как некоторого нового свойства. Вопрос только в том, свойством чего является сверхманевренность.
Упомянутая выше публикация «Сверхманевренность – не трюкачество, а эффективное боевое свойство истребителя» даже по самой постановке вопроса является примером принятого у нас понимания сверхманевренности как свойства боевого самолета. При этом, правда, дается оговорка, что «использование режимов сверхманевренности в ближнем воздушном бою может дать положительный эффект только при условии согласования летных характеристик и возможностей оборудования и вооружения, применяемого на истребителе». При более детальном рассмотрении этого вопроса в отечественных публикациях по сверхманевренности в поле зрения может попадать и летчик самолета, демонстрирующего режим сверхманевренного полета. Однако проявляемое к летчику внимание у нас обычно ограничивается констатацией того, что «важным является автоматизация режимов сверхманевренности и решение целого ряда эргономических вопросов».
На фоне подобных констатаций общего характера обращают на себя внимание некоторые зарубежные материалы по сверхманевренности. Если у нас основные результаты работ по сверхманевренности в конце 80-х годов прошлого века имели летно-демонстрационный характер, то у американцев это было методическое осмысление практической реализуемости сверхманевренности и возможностей ее боевого применения.
На нашу программу летных исследований, подготовившую демонстрацию в мае 1989 года на выставке в Ле-Бурже сверхманевренных режимов полета самолета Су-27, американцы ответили своим комплексом экспериментальных исследований, одним из интегральных итогов которых стала, в частности, появившаяся в 1990 году работа А.Скоу «Маневренность как составляющая общего совершенства самолета». В ней была обоснована необходимость отойти от сложившегося понимания сверхманевренности как некоего синонима боевого совершенства самолета. Было предложено использовать вместо этого понятие общей динамичности боевой системы и ее частных проявлений, а именно:
– динамичность самолета – возможность самолета легко и точно маневрировать с изменением его положения относительно направления полета;
– динамичность оборудования – возможность систем, обеспечивающих летчику осведомленность о полетной ситуации и управление самолетом и оружием, быстро изменять свое функционирование, адаптируя пилота к среде процессов управления;
– динамичность оружия – возможность соответствующих систем быстро реализовывать применение оружия в ответ на изменения боевой обстановки;
– боевая динамичность – способность боевой системы в целом адаптироваться к полетной ситуации и быстро реагировать на ее изменения для максимизации эффективности выполнения боевой задачи.
При этом в понятие боевой системы помимо чисто технических ее компонентов был включен и летчик. И эффективность выполнения боевой задачи стала рассматриваться не только как результат боевой динамичности, объединяющей в себе три частных проявления этого свойства боевой системы, но и как результат деятельности самого летчика. Последнее было дополнено обязательным принятием во внимание следующих факторов:
– объективные психофизиологические возможности человека;
– профессиональный отбор летного состава;
– летная подготовка.
Таким образом, во главу угла самого отношения к сверхманевренности у американцев была поставлена конечная цель – обеспечение эффективности боевой системы в целом. А оценка этого свойства была принята не как характеристика частной динамичности боевой системы по самолету, а с учетом возможностей летчика, то есть как характеристика системы «летчик – самолет».
Можно считать, что в развернувшемся между нами и американцами с конца 1980-х годов соревновании в области сверхманевренности демонстрационно-рекламное первенство полностью осталось на нашей стороне. На ставшую уже традиционной для международных авиационных выставок демонстрацию режимов сверхманевренности самолетами семейства Су-27, а теперь уже и МиГ-29, американцы ответили «невнятными» заверениями в печати по поводу реализации сверхманевренности на истребителе 5-го поколения F-22.
Сверхманевренные режимы полета (или, как говорят американские специалисты, динамичность) F-22 была продемонстрирована на публике почти двадцать лет спустя после первого кульминационного исполнения «Кобры Пугачева» на выставке в Ле-Бурже. Сначала это было сделано для узкого круга американских журналистов на авиабазе ВВС США Тиндел в 2006 году, а затем – на выставке в Ле-Бурже в 2008 году – для широкой авиационной аудитории.
Правда, уже в 1999 году на 5-м международном симпозиуме «Новые авиационные технологии XXI века», прошедшем в ЦАГИ в рамках авиационной выставки МАКС-99, полковником ВВС США В.Албери был сделан обстоятельный доклад, освещающий результаты летных исследований сверхманевренности, проведенных с использованием экспериментального самолета X-31, и вообще проливающий свет на концептуальное отношение американцев к сверхманевренности.
Но научный доклад о сверхманевренности не вызвал тогда у участников выставки такого же интереса, как демонстрация самой сверхманевренности в небе над Жуковским. А повод для интереса был, и немалый, поскольку американский специалист представил основные методические положения по сверхманевренности, принятые в США. Одно из них состоит в том, что сверхманевренность в ее практическом понимании – это действительно качественно новое свойство, но не самого самолета, а системы «летчик – самолeт». И в конечном счете именно от летчика зависит, получит ли динамичность самолета свое отражение в сверхманевренности или нет. А это зависит от упомянутых выше психофизиологических возможностей человека, профессионального отбора летного состава и летной подготовки лeтчиков.
В отечественной практике разговор о так называемых «человеческих факторах» в последние годы заходит довольно часто, но только при обсуждении безопасности полeтов. По данным Ассоциации авиационно-космической, морской, экстремальной и экологической медицины, «человеческие факторы» являются причиной катастроф и летных происшествий в авиации в 70% случаев. И конкретной причиной этого, как правило, всегда оказывается слабая подготовка летчиков.
Вопрос на эту тему как-то не возникает при обсуждении проблем сверхманевренности. Считается как бы само собой разумеющимся, что летчик – это некая «константа» в структуре современных авиационных боевых систем. В упомянутой выше публикации «однофамильца» автора это далее нашло свое выражение в особом положении, что «в условиях ограничений, диктуемых психофизиологическими возможностями летчика, возможности истребителей по ведению воздушного боя выровнялись, а результат боя, близкий к ничейному, стал закономерностью».
Можно согласиться с тем, что по своим психофизиологическим возможностям, определяемым объективными психофизиологическими возможностями человека и используемой технологией профессионального отбора, все летчики одинаковы. Но остаются еще их летная подготовка, качество которой во многом (очень во многом!) зависит от той летной практики, которую имеют летчики. Сопоставляя официальные данные по этому вопросу, можно констатировать, что среднегодовой налет летчиков истребительной авиации российских ВВС существенно вырос в последние годы. От величины 15 часов, которая имела место в 2001 году, он поднялся до 40 часов в 2006 году с ожидаемым затем ростом до 80 часов в 2008 году и выходом в перспективе на уровень 100–120 часов.
Не вдаваясь в подробности этого вопроса, отметим, что в последние годы в истребительной авиации ВВС Китая среднегодовой налет летчиков, по имеющимся зарубежным оценкам, составлял более 100 часов, а в истребительной авиации ВВС Южной Кореи этот показатель находился в последние годы на уровне 140 часов. Что же касается наших ближайших конкурентов в освоении сверхманевренности американцев, то в порядке информации к размышлению заметим, что среднегодовой налет летчиков истребительной авиации ВВС США составлял в последние годы порядка 300 часов. Надо полагать, что как минимум такой величиной данного показателя оценивается и летная подготовка летчиков тех боевых эскадрилий, которые полностью укомплектованы сегодня поступившими на вооружение истребителями 5-го поколения F-22 «Рэптор».
Возникшее у нас при обсуждении вопросов сверхманевренности понятие ее функциональной эффективности прочно связано с летными возможностями самолета, то есть, выражаясь терминологией американских специалистов, с его динамичностью. При этом «за кадром» остается функциональная эффективность других составляющих авиационной боевой системы. А ведь некоторые проявления функциональной эффективности этих составляющих ничуть не меньше эффективности, демонстрируемой самим сверхманевренным самолетом.
Характерным примером является решение проблемы защиты истребителя от атак противника в задней полусфере. Суть проблемы очевидна. Она связана с реализацией всенаправленной защиты истребителя, включая и всенаправленность целеуказания, выдаваемого обзорно-прицельной системой, и всенаправленность применения оружия ближнего воздушного боя.
Очевидны и альтернативы в решении проблемы. Это либо обеспечение динамичности интерфейсных систем и вооружения боевого самолета, либо обеспечение динамичности самого самолета. Последний из этих вариантов, связанный с распространенным у нас понятием сверхманевренности самолета, получил «постоянную прописку» в отечественной практике. И именно на него делается ставка в решении проблемы защиты истребителя в задней полусфере. Как утверждается в упомянутой публикации «однофамильца» автора настоящей статьи, «расширение эксплуатационного диапазона высот и скоростей полета происходит в сторону уменьшения минимальной скорости полета, вплоть до отрицательных значений (полет истребителя вперед хвостом)». И это не какое-то единичное мнение специалиста.
Можно вспомнить по этому поводу давний эпизод, относящийся к периоду интенсивных работ по программе «МФИ». Необходимость согласования какого-то вопроса привела тогда автора в кабинет Л.М.Шкадова, только что оставившего тогда пост заместителя министра авиационной промышленности СССР и полностью погрузившегося в руководство работами, проводимыми в ЦАГИ по перспективам авиации. Вместо согласования вопроса пришлось получить указание: «Бросьте вы заниматься второстепенными вопросами. Выясните, сколько секунд необходимо для проведения всего цикла действий по прицеливанию и применению оружия, поскольку явно удастся довернуть «Кобру» до 180 градусов».
Нельзя, конечно, утверждать, что все эти годы отечественные специалисты были зациклены на идее полета истребителя «вперед хвостом». Рассматривался и альтернативный вариант, предполагающий реализацию всенаправленного применения оружия за счет создания соответствующих систем оборудования и вооружения истребителя. Однако при этом априори считалось, что «идея создания всенаправленной информационной системы и всенаправленной ракеты малой дальности требуют существенного увеличения оборудования самолета и энерговооруженности ракеты», в то время как «режим сверхманевренности позволит за несколько секунд выполнить прицеливание при любом взаимном направлении истребителя и обнаруженного противника».
Техническая реализация всенаправленного применения оружия за счет придания бортовому оборудованию и вооружению истребителя необходимой динамичности действительно требует преодоления определенных трудностей. Но это почему-то не испугало американских разработчиков новых боевых самолетов. При создании истребителей 5-го поколения F-22 и F-35 особое внимание было уделено обеспечению так называемой ситуационной осведомленности пилота самолета. Эта характеристика представляет собой оценку той динамичности интерфейсных систем, которая была «придумана» американцами, чтобы расставить по своим местам все то, что в конечном счете определяет боевую динамичность авиационной боевой системы в целом.
Наиболее высокой динамичность интерфейсных систем представляется сегодня на истребителе F-35. Так же как и на истребителе F-22 информационная система имеет здесь всенаправленное действие. Но помимо ставших уже традиционными радиотехнических, тепловых и радиолокационных датчиков в ситуационной осведомленности летчика здесь принимает еще участие и тепловизионная система DAS. Основанная на специальных технологиях и математических методах обработки изобразительной информации, эта система позволяет летчику F-35 увидеть внешнюю визуальную обстановку в любом направлении от самолета.
Для того чтобы увидеть, что происходит в нижней полусфере, летчику не надо совершать каких-то сверхманевренных кульбитов. Он может просто посмотреть себе под ноги и, нажав соответствующую кнопку, увидеть на смотровом щитке своего шлема все, что происходит под самолетом. Причем увидеть не только днем, но и ночью. Ведь датчики системы DAS, установленные в разных местах на поверхности самолeта, представляют собой миниатюрные тепловизионные станции, работающие при любой освещенности. И определенное увеличение массы бортового оборудования, так пугающее некоторых сторонников сверхманевренного решения вопроса функциональной эффективности истребителя, разработчиков F-35 не смутило.
Не смутило их и возрастание потребной энерговооруженности ракеты ближнего воздушного боя. Судя по всему, «цена вопроса» и здесь не столь велика. Во всяком случае, такие западные образцы ракет малой дальности, как ASRAAM, AIM-9X и «Питон-5» уже объявлены их разработчиками всеракурсными, то есть допускающими их пуск из обычного стартового положения в заднюю полусферу с захватом цели уже в ходе полета. И такая техническая реализация динамичности оружия в целях повышения боевой динамичности авиационной системы вооружения в целом кажется в западной практике делом уже решенным. Не случайно на последнем саммите «Авиационное вооружение-2008», проходившем в Лондоне, в ходе выступлений западных специалистов все чаще стал звучать термин «Удар через плечо» (Shut over shoulder). И создается впечатление, что это их уже апробированный ответ на нашу сверхманевренную идею «Полет хвостом вперед».

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Не хотелось бы создать впечатления отрицательного отношения автора настоящей статьи к сверхманевренности боевого самолета и пропаганде концепций и технических решений, принятых у наших потенциальных противников и конкурентов – американцев. Автор полностью разделяет точку зрения, выраженную в заголовке публикации «Сверхманевренность – не трюкачество, а эффективное боевое свойство истребителя», принадлежащей перу его «однофамильца».
Но все дело в отношении к сверхманевренности самих разработчиков авиационной техники. Не достаточно глубокое понимание всех аспектов этого проблемного вопроса перспективного развития боевой авиации может привести к тому, что из эффективного боевого свойства истребителя сверхманевренность действительно превратится в трюкачество, не только летное, но и научное.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>