Сравнение самолетов 4-го и 5-го поколения. Дальний воздушный бой. Поколения самолетов

Поколения реактивных истребителей

В поколение реактивных истребителей попадает большое количество самолетов, которые схожи между собой по боевым характеристикам и возможностям. В отдельное поколение относятся самолеты, которые были изготовлены наиболее развитыми странами мира примерно в одно и то же время. Кроме того, при их разработках использовались подобные системы и применялись очень похожие технические решения.

В большинстве случаев к терминологии поколений истребителей относят истребители СССР и США. Конечно же, и другие страны мира изготовляли истребители, которые относятся к тому или иному поколению. Ниже будет наведен перечень пяти поколений истребителей с основными представителями.

Всеобще принятых показателей, которым должен отвечать самолет определенного поколения, не существует, из-за этого разбивка по поколениям может отличаться, также могут возникать споры на этой основе. Все же принято подразделять все истребители на 5 поколений.

Эта классификация неофициальная, поскольку постоянно возникают споры по данному поводу. Некоторые люди выделяют шесть категорий из-за дальнейшего развития современных технологий в самолетостроении. При разделе на 6 поколений были выделены такие:

1. Дозвуковые самолеты (изготовление с 1943 по 1950 год). Основные представители: Ф-84, Як-15, «Мессершмитт 262» и МиГ-9. Они имели число Маха до 0,85.

2. Околозвуковые истребители (изготовление с 1947 по 1955 год). Основные представители: МиГ-17, Ф-86, МиГ-15. Они имели число Маха до 1,05.

3. Ранние сверхзвуковые самолеты (изготовление с 1953 по 1960 год). Основные представители: Ф-8 и МиГ-19. Они достигали числа Маха до 1,3.

4. Сверхзвуковые самолеты для ограниченного применения (изготовление с 1955 по 1970 год). Основные представители: Ф-104 и МиГ-21. Машины достигали числа Маха в 2,0.

5. Многоцелевые сверхзвуковые истребители (изготовление с 1958 по 1970 год). Основные представители: МиГ-21, Ф-4 и Ф-105. Число Маха до 2,5.

6. Сверхзвуковые высокоэффективные истребители для выполнения многоцелевых задач. Основные представители: Ф- 15, Ф-18, Су-27 и Миг-29.

Первое поколение реактивных истребителей

Сюда входят летательные боевые аппараты, изготовленные с 1940 по 1950 год. Основные характеристики самолетов поколения:

Представители поколения: «Локхид Ф-80», Me.262, «Де Хэвиленд».

Второе поколение реактивных истребителей

Самолеты созданы с 1950 по 1960 год. Характеристики поколения:

• Дозвуковая, в некоторых сверхзвуковая, скорость полета.

• Крыло стреловидного типа.

• Двигатель турбореактивного типа с форсажной камерой.

• Возможность подниматься на большие высоты.

• В комплектации присутствует радар.

Основные представители поколения: J-29, МиГ-15, F-86, МиГ-17, «Дассо Мистэр» и МиГ-19.

Третье поколение реактивных истребителей

Самолеты данного поколения изготовлялись с 1955 по 1980 год. Особенности конструкции:

• Скорость полета достигала показателя в 2 Маха и более.

• Фюзеляж исполнен в сверхзвуковой форме.

• Двигатели турбореактивного типа с форсажной камерой.

• Возможность выполнения множества задач.

• На вооружении ракеты типа «воздух-воздух».

Представители третьего поколения: Ф-104, МиГ-23, J-35, «МакДоннел Ф-4», «Мираж F-1» и «Мираж III».

Четвертое поколение истребителей

• Машины этого поколения изготовлялись с 1975 по 2010 год. Особенности поколения:

• Статическая неустойчивость.

• Турбореактивные двигатели с низкой степенью двухконтурности системы.

• Авионика нового типа.

• Вооружение управляемого типа.

Основные представители поколения: Сааб Дж-39, Су-27, «Еврофайтер Тайфун», МиГ-29, Ф-15 Игл, и «Ф-16 Файтинг».

Пятое поколение истребителей

Истребители данного поколения начали появляться в конце XX века, это качественно другие аппараты. Основные особенности конструкции истребителей пятого поколения:

• Технология типа «Стелс», все вооружение размещено в середине фюзеляжа аппарата.

• Авионика последнего поколения.

Основные представители поколения: ПАК ФА, «Ф-22 Рэптор», J-20 и «Ф-35 Лайтнинг». 

 

Классификация самолетов:

avia.pro

Поколения истребителей — от МиГ-15 до Т-50

Уже прошло 4 года с тех пор, как 29 января 2010 года в воздух поднялся первый российский и второй в мире истребитель пятого поколения — Т-50 ОКБ Сухого. Первым истребителем пятого поколения стал американский F-35. На данный момент ни та ни другая машина ещё не пошли в серию, и все ещё проходят испытания и доработки, однако сейчас видно, что F-35, хотя и воспользовался преимуществом «на старте», заметно уступает по скорости внедрения российскому аналогу. (Примечание: если уж «по-честному», то первым нужно считать F-22. Однако учитывая то, что этот самолет, во-первых, проигрывает в учебных боях даже «поколению 4,5», а во-вторых, хозяева постоянно находят причины, чтобы не пускать его работать по прямому назначению, будем считать его просто чрезвычайно дорогим экспериментом США).

Российский истребитель пятого поколения Т-50

Какие задачи решают истребители пятого поколения и почему в настоящее время сразу три страны (Россия, США и Китай) прилагают все усилия, чтобы обзавестись своей машиной этого класса? Чтобы ответить на этот вопрос, сперва необходимо разобраться – что представляют собой поколения истребителей.

Поколения истребителей

Первое поколение истребителей: Дозвуковые реактивные истребители – американские F-86 «Сейбр», советские МиГ-15, МиГ-17. Вооружение – пушки и авиабомбы. Середина 40-х, начало 50-х г.г. 20 века.

Знаменитый МиГ-15: лучший представитель «первого поколения истребителей»

Второе поколение истребителей: Сверхзвуковые истребители, такие как МиГ-19, МиГ-21. У этих боевых самолетов уже появилось ракетное вооружение, они до сих пор состоят на вооружение некоторых стран. Их время – 50-е, середина 60-х.

МиГ-21, истребитель второго поколения. Самолет рекордсмен — из 12 тысяч машин этого типа некоторые до сих пор стоят на вооружении в развивающихся странах

Третье поколение истребителей: Американские F-4 «Фантом», советские МиГ-23 и МиГ-27 – яркие представители военных самолетов третьего поколения. Оснащенные мощными радарами, крылом изменяемой стреловидности, они были почти в два раза тяжелее, и в то же время быстрее своих предшественников. Конец 60-х, середина 70-х.

МиГ-27 уже не встретить в воздушных войсках России, но в Индии это до сих пор основной боевой самолет

Четвертое поколение истребителей: Фактически «наше время» — знаменитые МиГ-29, Су-27, F-15 – все это боевые самолеты 4-го поколения. Каждый из них уже не может рассматриваться как единичный «самолет», наподобие истребителей Второй Мировой Войны, скорее здесь подойдет словосочетание «комплекс фронтовой авиации». Способные вести бой сразу с десятком целей, вооруженные высокоточным оружием, они состоят на вооружении большинства профессиональных армий современного мира.

Су-27 — летающая легенда. Видя его в воздухе, невозможно поверить, что эта машина весит почти 40 тонн!

В настоящее время на вооружении России и других крупных стран, уделяющих много внимания своим вооруженным силам, состоят так называемые истребители «поколения 4,5» — те же машины, но прошедшие модернизации, значительно повышающие их боевой потенциал и спектр решаемых задач. К ним относятся, например, МиГ-29СМТ, Су-35 и др.

Пятое поколение истребителей: как не парадоксально это звучит, но не смотря на наличие как минимум двух «летающих» представителей боевых самолетов пятого поколения (российский Т-50 и американский F-35), истребители пятого поколения сейчас существуют в основном в виде проектов.

Основные требования, предъявляемые к ним таковы:

• Сверхманевренность
• Повышенная скрытность самолёта по сравнению с предшественниками, как в радиолокационном, так и в инфракрасном диапазонах.
• Универсальность в решении боевых задач – истребитель должен одинаково хорош при борьбе с воздушными, подводными и наземными целями.
• Автоматическая многодатчиковая система обнаружения целей, управление огнем и анализа тактической информации.
• Автоматизация управления бортовыми информационными системами и системами установки помех.
• Долговременный полет на сверхзвуковых скоростях без использования форсажа.
• Способность вести бой с противником приближающимся с любого направления, в том числе, многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя с несколькими целями.
• Возможность практически мгновенного изменения угловой ориентации и траектории движения самолёта, иными словами, разворота «на месте», без потери скорости.

Су-35 — истребитель поколения «4,5»

Как видно из требований, боевая машина («перспективный комплекс фронтовой авиации») обладающая всеми вышеописанными качествами, способна в одиночку повлиять на успех военных кампаний. Её боевая ценность должна, при этом, компенсировать относительную немногочисленность таких истребителей, ведь по примерным подсчетам, стоимость того же Т-50 зашкаливает за 100 000 000 долларов (стоимость Су-27 примерно 30 000 000 долларов), а его «побратим» F-35 обходится дороже вдвое. При всем желании, даже богатейшие державы не смогут обеспечить себя сотнями истребителей пятого поколения.

Автор: http://armedman.ru

armedman.ru

Сравнение самолетов 4-го и 5-го поколения. Часть 1. Дальний воздушный бой

Сравнение истребителей разного поколения – давно является самой бездонной темой. Огромное количество форумов и публикаций склоняют чашу весов, как в одну, так и в другую сторону.

Не имея собственного серийного истребителя пятого поколения (подчеркиваю – серийного), практически 99% форумных баталий и публикаций различных авторов в РФ сводятся к тому, что наши машины поколения 4+, 4++ прекрасно справляются с давно серийной машиной F-22. До показа широкой публике Т-50, еще не было даже примерно понятно, что эта машина будет собой представлять. Большинство публикаций в РФ сводились к тому, что и так проблем нет. Наши «четверки» положат на лопатки «Раптор» без особых проблем или, по крайней мере, будут не хуже.

В 2011 после показа на МАКС, ситуация с Т-50 стала проясняться, и уже его стали сравнивать с серийным F-22. Теперь большинство публикаций и форумных споров склонялось к тотальному превосходству машины Сухого. Если мы с нашими «четверками» проблем не знали, то, что говорить о «пятерке». С этой логикой сложно спорить.

Однако такое единодушие не наблюдается в западных СМИ. Если преимущество Су-27 над F-15C там более-менее признали, то F-22 всегда выходит вне конкуренции. Не сильно расстраивает западных аналитиков и поколение машин 4+, 4++. Все сходятся во мнении, что они не смогут в полной мере составить конкуренцию F-22.

С одной стороны каждый хвалит свое болото – это вполне логично, но с другой стороны, хочется проследить логику и тех и других. Наверняка у каждого есть своя правда, имеющая право на существование.

В 50-е, 70-е годы дискутировать о том, к какому поколению относится та или иная машина, было весьма не благодарным занятием. Многие старые машины модернизировались и подтягивали свой потенциал к более современным. Однако четвертое поколение уже можно обрисовать достаточно точно. Не в последнюю очередь на его концепцию повлияла война во Вьетнаме (уже никто не рассуждал, что пушка не нужна, и никто не полагался только на дальний бой).

Машина четвертого поколения должна обладать высокой маневренностью, сильной РЛС, возможностью применять управляемое оружие, обязательно двухконтурными двигателями.

Первым представителем четвертого поколения стал палубный F-14. Машина обладала рядом явных преимуществ, но была, пожалуй, аутсайдером среди самолетов 4-го поколения. Сейчас ее уже нет в строю. В 1972 свой первый полет совершил истребитель F-15. Это был именно самолет завоевания превосходства в воздухе. Со своими функциями он справлялся превосходно, и равной ему машины в те годы не было ни у кого. В 1975 совершил первый полет наш истребитель четвертого поколения – Миг-31. Однако он, в отличие от всех остальных четверок, не мог вести полноценный маневренный воздушный бой. Конструкция самолета не предполагала серьезных перегрузок, которые неизбежны при активном маневрировании. В отличие от всех «четверок», эксплуатационная перегрузка которых достигала 9G, Миг-31 выдерживал только 5G. Поступив на серийное производство в 1981, через пять лет после F-15, он не являлся истребителем, а был именно перехватчиком. Его ракеты обладали большой дальностью, но были не способны поражать высокоманевренные цели, такие как F-15, F-16 (причину этого рассмотрим ниже). Задачей Миг-31 была борьба с разведчиками и бомбардировщиками противника. Возможно, отчасти, благодаря уникальной на тот момент РЛС, он мог выполнять функции командного пункта.

В 1974 совершает первый полет, а в 1979 поступает на вооружение еще один истребитель четвертого поколения F-16. На нем впервые применена интегральная компоновка, когда фюзеляж вносит свой вклад в создание подъемной силы. Однако F-16 не позиционируется как самолет завоевания превосходства в воздухе, эту участь полностью оставляют тяжелому F-15.

К тому времени у нас нечего было противопоставить Американским машинам нового поколения. Первый полет Су-27 и Миг-29 состоялись в 1977г. К тому моменту F-15 уже поступил в серийное производство. Противостоять «Орлу» должен был Су-27, однако с ним все шло не так гладко. Изначально крыло на «Сушке» было создано своими силами и получило так называемую готическую форму. Однако первый же полет показал ошибочность конструкции – готического крыла, приводившей к сильной тряске. В итоге на Су-27 пришлось в спешном порядке переделывать крыло на разработанное в ЦАГИ. Которое уже было поставлено на Миг-29. Поэтому Миг поступил в эксплуатацию немного раньше в 1983, а Су в 1985г.

К началу серийного производства «Сушки», F-15 уже долгие девять лет полным ходом был на конвейере. Но примененная интегральная компоновка Су-27, с точки зрения аэродинамики, была более продвинутой. Также применение статической неустойчивости в какой-то мере привело к повышению маневренности. Однако, вопреки мнению многих, этот параметр не является определяющим маневренное превосходство машины. К примеру, все современные пассажирские Airbus делаются также статически неустойчивыми, и при этом они не показывают чудес маневрирования. Так, что это скорее особенность Сушки, чем явное преимущество.

С появлением машин четвертого поколения все силы были брошены на пятое. В начале 80-х особенных потеплений в холодной войне не наблюдалось, и никто не хотел потерять свои позиции в истребительной авиации. Разрабатывалась так называемая программа истребителя 90-х. Получив самолеты четвертого поколения немного раньше, американцы имели в ней преимущество. Уже в 1990, еще до полноценного развала Союза, совершил первый полет прототип истребителя пятого поколения YF-22. Его серийное производство должно было начаться в 1994, но история внесла свои коррективы. Союз распался, и главного соперника США не стало. Штаты прекрасно понимали, что современная Россия 90-х не способна создать самолет пятого поколения. Более того, не способна даже производить масштабно самолеты поколения 4+. Да и большой надобности в этом наше руководство не видело, так как запад перестал быть врагом. Поэтому темпы доведения конструкции F-22 до серийного варианта были резко снижены. Объем закупок упал с 750 машин до 648, а производство отодвинули на 1996г. В 1997 было очередное сокращение партии до 339 маши, и одновременно стартовало серийное производство. На приемлемую мощность в 21шт в год, завод вышел в 2003г., однако в 2006 планы закупок сократили до 183 единиц. В 2011 был поставлен последний «Раптор».

Истребитель девяностых в нашей стране, шел с опозданием от основного конкурента. Эскизный проект МИГ МФИ был защищен только в 1991г. Развал Союза затормозил, и без того отставшую, программу пятого поколения и опытный экземпляр поднялся в небо только в 2000г. Однако сильного впечатления он на запад не произвел. Для начала его перспективы были слишком туманны, испытаний соответствующих РЛС и доведения современных двигателей не было. Планер Мига даже визуально нельзя было отнести к СТЭЛС машинам: применение ПГО, обширное применение вертикального оперения, не показанные внутренние отсеки вооружения и т.д. Все это наводило на мысли, что МФИ лишь прототип, очень далекий от реального пятого поколения.

Благо рост цен на нефть в 2000-х дал возможность нашему государству заняться в плотную самолетом пятого поколения, с соответствующей поддержкой. Но не МИГ МФИ, не С-47 «Беркут» не стали прототипами для нового пятого поколения. Безусловно, опыт их создания был учтен, но самолет построили совершенно с нуля. Отчасти из-за большого количества спорных моментов в конструкции МФИ и С-47, отчасти из-за слишком большой взлетной массы и отсутствия подходящих двигателей. Но в итоге мы получили пока еще прототип Т-50, ибо серийное производство его не начато. Но о нем поговорим в следующей части.

Какие основные отличия от четвертого поколения должно иметь пятое? Обязательно маневренность, большая тяговооруженность, более совершенная РЛС, многофункциональность и малая заметность. Перечислять разные отличия можно долго, но на самом деле все это далеко не важно. Важно лишь то, что пятое поколение должно иметь решающие преимущества над четвертым, а как - это уже вопрос к конкретному самолету.

Пора перейти к непосредственному сравнению самолетов четвертого и пятого поколения. Воздушное столкновение можно условно разделить на два этапа – это дальний воздушный бой и ближний воздушный бой. Рассмотрим каждый из этапов по отдельности.

Дальний воздушный бой

Что важно при дальнем столкновении. Во-первых, это осведомленность от внешних источников (самолеты ДРЛО, наземные станции локации), что не зависит от самолета. Во-вторых, мощность РЛС - кто первый увидит. В-третьих, малая заметность самого самолета.Самый большой раздражитель общественного мнения в РФ – это малая заметность. Только ленивый не высказывался по этому поводу. Как только не кидали камни в сторону F-22 по поводу его малой заметности. Можно привести ряд аргументов, стандартного Российского Патриота:- его прекрасно видят наши старые метровые радары, F-117 же сбили Югославы- его прекрасно видят наши современные радары от С-400/С-300- его прекрасно видят современные радары самолетов 4++- как только он включит свой радар – его тут же заметят и собьют- и т.д. и т.п….

Смысл у этих аргументов один: «Раптор» ни что иное как распил бюджета! Глуповатые Американцы вложили кучу денег в технологию «малой заметности», которая совершенно не работает. Но попытаемся разобраться в этом более детально. Для начала, мне больше всего интересно, какое дело стандартному Российскому Патриоту до бюджета США? Может он очень любит эту страну, и не видит в ней врага как остальное большинство?

По этому поводу есть замечательная фраза Шекспира: «Грехи других судить вы так усердно рветесь, начните со своих и до чужих не доберетесь».

К чему это сказано? Давайте посмотрим, что происходит в нашем авиапроме. Самый современный серийный истребитель поколения 4++ Су-35с. Он, как и его прародитель Су-27, не обладал элементами СТЭЛС. Однако в нем применен ряд технологий, позволяющих снизить ЭПР без существенных изменений конструкции, т.е. хоть чуть-чуть, но уменьшили. Казалось бы зачем? И так все даже F-22 видят.

Но Су-35 – это цветочки. Готовится к серийному производству истребитель пятого поколения Т-50. И что мы видим – планер создан по технологии СТЭЛС! Широкое применение композитов, до 70% конструкции, внутренние отсеки вооружение, специальная конструкция воздухозаборника, параллельные кромки, пара пилообразных стыков. И все это ради СТЭЛС технологии. Почему тут стандартный Российский Патриот не видит противоречий. Пёс с ним с «Раптором», что делают наши? Они наступают на те же грабли? Они не учли столь очевидных ошибок и вкладывают кучу денег в НИКОР, вместо модернизации самолетов четвертого поколения?

Но и Т-50 цветочки. Есть у нас фрегаты проекта 22350. Судно размером 135 на 16м. Он, по заявлению ВМФ построен с использованием технологии СТЭЛС! Огромное судно водоизмещением 4500 тонн. Зачем ему малая заметность? Или авианосец типа «Джеральд Р. Форд», так неожиданно тоже использует технологию малой заметности (ну тут понятно, опять распил, наверное).

Так может стандартному Российскому Патриоту начать со своей страны, где, похоже, распил еще похлеще. Или можно попробовать немного разобраться в теме. Может наши конструкторы не зря пытаются реализовать элементы СТЭЛС, может не такой это и бесполезный распил?

Обратиться за разъяснением, прежде всего, следует к самим конструкторам. В вестнике РАН была публикация под авторством А.Н. Лагарькова и М.А. Погосяна. По крайней мере, последняя фамилия должна быть известна всем, кто читает эту статью. Позволю себе дать выжимку из этой статьи:«Уменьшение ЭПР с 10-15 м2 – типичного для тяжелого истребителя (Су-27, F-15) до 0,3м2 позволяет принципиально снизить потери авиации. Этот эффект усиливается, при добавлении к малой ЭПР средств радиоэлектронного противодействия». Графики из этой статьи приведены на рисунках №1 и №2.

Рисунок №1

Рисунок №2

Похоже, конструктора оказались немного умнее стандартного Российского Патриота. Вся проблема в том, что воздушный бой не представляет собой некую линейную характеристику. Если расчетным путем мы можем получить на какой дальности та или иная РЛС увидит цель с определенным ЭПР – то реальность получается немного иной. Расчет максимальной дальности определения дается в узкой зоне, когда известно место определения объекта, и вся энергия РЛС концентрируется в одном направлении. Также у РЛС есть параметр диаграммы направленности (ДНА). Она представляет собой набор из нескольких лепестков, представлена схематически на рисунке №3. Оптимальное направление определения соответствует центральной оси главного лепестка диаграммы. Именно для него актуальны рекламные данные. Т.е. при обнаружении целей в боковых секторах, с учетом резкого уменьшения диаграммы направленности, разрешающая способность РЛС сильно падает. Поэтому оптимальный сектор обзора у реальной РЛС очень узок.

Рисунок №3

Теперь обратимся к основному уравнению радиолокации, рисунок №4. Dmax – показывает максимальную дальность определения объекта РЛС. Сигма – это есть величина ЭПР объекта. По этому уравнению мы можем рассчитать дальность обнаружения для любой, сколь угодно малой ЭПР. Т.е. с математической точки зрения все довольно просто. Для примера возьмем официальные данные по РЛС Су-35С «Ирбис». ЭПР=3м2 она видит на дальности в 350км. Примем ЭПР F-22 равной 0,01м2. Тогда расчетная дальность определения «Раптора» для РЛС «Ирбис» составит 84 км. Однако это все справедливо только для описания общих принципов работы, но не применимо в полной мере в реальности. Причина зарыта в самом уравнении радиолокации. Pr.min – минимально необходимая, или пороговая мощность приемника. Приемник РЛС не способен принимать сколь угодно малый отраженный сигнал! В противном случае, он бы видел одни шумы, вместо реальных целей. Поэтому математическая дальность обнаружения, не может совпадать с реальной, так как не учитывается пороговая мощность приемника.

Рисунок №4. Основное уравнение радиолокации.

Правда сравнение Раптора с Су-35с является не совсем честным. Серийное производство Су-35с было начато в 2011г., а в этом же году производство F-22 было закончено! До появления Су-35с «Раптор» уже целых четырнадцать лет стоял на конвейере. Более близкий по годам серийного производства к F-22 является Су-30МКИ. Он пошел в серию в 2000г., через четыре года после «Раптора». Его радар «Барс» был способен определять ЭПР 3м2 на расстоянии в 120 км (это оптимистичные данные). Т.е. «Хищника» он сможет увидеть на расстоянии 29 км., и это, без учета пороговой мощности.

Самым фееричным является аргумент со сбитым F-117 и метровыми антеннами. Тут обратимся к истории. В момент проведения «Бури в пустыни» F-117 совершил 1299 боевых вылетов. В Югославии F-117 совершил 850 боевых вылетов. В итоге из всех был сбит только один самолет! Причина в том, что с метровыми РЛС не все так просто как нам кажется. Мы уже говорили о диаграмме направленности. Самое точное определение – может обеспечить только узкий главный лепесток ДНА. Благо есть давно известная формула по определению ширины ДНА ф=L/D. Где L – длина волны, D – размер антенны. Именно поэтому метровые РЛС имеют широкие лепестки ДНА и не способны давать точные координаты цели. Поэтому от их использования все начали отказываться. Но метровый диапазон обладает меньшим коэффициентом затухания в атмосфере – поэтому способен просматривать дальше, чем сопоставимая по мощности РЛС сантиметрового диапазона.

Однако часты утверждения, что РЛС метрового диапазона не чувствительны к СТЭЛС технологиям. Но такие конструкции основаны на рассеивании падающего сигнала, и наклонные поверхности отражают любую волну, не зависимо от ее длины. Проблемы могут возникнуть с радиопоглощающими красками. Толщина их слоя должна быть равна нечетному числу четвертей длины волны. Тут, скорее всего, будет сложно подобрать краску и для метрового и для сантиметрового диапазона. Но самым важным параметром, для определения объекта остается ЭПР. Основными факторами определяющими ЭПР являются:Электрические и магнитные свойства материала,Характеристики поверхности цели и угол падения радиоволн,Относительные размеры цели, определяющиеся отношением ее длины к длине волны.Т.е. помимо прочего, ЭПР одного и того же объекта различна при разных длинах волн. Рассмотрим два варианта:

1. Длина волны несколько метров – следовательно, физические размеры объекта меньше длины волны. Для простейших объектов, попадающих под такие условия, есть формула расчета, представленная на рисунке №5.

Рисунок №5

Из формулы видно, что ЭПР обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Именно поэтому большие метровые локаторы и загоризонтные РЛС не способны обнаруживать небольшие самолеты.

2. Длина волны в районе метра, что меньше физического размера объекта. Для простейших объектов, попадающих под такие условия, есть формула расчета, представленная на рисунке №6.

Рисунок №6

Из формулы видно, что ЭПР обратно пропорциональна квадрату длины волны.

Упрощая приведенные формулы в учебных целях используется более простая зависимость:

Где СИГМАнат - ЭПР которые мы хотим получить расчетным путем, СИГМАмод - ЭПР полученная экспериментально, k - коэффициент равный:

В котором Lэ - длина волны, при экспериментальном ЭПР, L - длина волны для рассчитываемой ЭПР.

Из выше изложенного можно сделать достаточно прямолинейный вывод о длинноволновых локаторах. Но картина будет не полной, если не упомянуть, как определяется ЭПР сложных объектов в реальности. Ее невозможно получить расчетным путем. Для этого используются безэховые камеры, либо поворотные стенды. На которых ЛА облучают под разным углом. Рис. №7. На выходе получается диаграмма обратного рассеивания, по которой и можно понять: где происходит засветка, и какое будет среднее значение ЭПР объекта. Рис.№8.

Рисунок №7

Рисунок №8

Как мы уже разобрались выше, и как видно из рисунка №8 при увеличении длины волны диаграмма получит более широкие и менее выраженные лепестки. Что приведет к уменьшению точности, но в тоже время и к изменению структуры полученного сигнала.

Теперь поговорим о включении радара F-22. В сети часто можно встретить мнение, что после его включения он станет прекрасно виден нашим «Сушкам» и как котенок будет расстрелен в тот же момент. Для начала у дальнего воздушного боя есть много различных вариантов события и тактик. Основные исторические примеры мы рассмотрим позже – но часто предупреждение об облучении не сможет даже спасти свою машину не, то, что атаковать противника. Предупреждение может показывать тот факт, что противник уже знает примерное положение и включил радар для финальной наводки ракет. Но подойдем к конкретике по этому вопросу. У Су-35с есть станция предупреждения об облучении Л-150-35. Рис.№9. Данная станция способна определять направление излучателя и выдавать целеуказание ракетам Х-31П (это актуально только для наземных РЛС). По направлению – мы можем понять направление излучения (в случае с ЛА зону – где противник). Но мы не можем определить его координаты, так как мощность излучаемой РЛС не постоянная величина. Для определения нужно задействовать свой радар.

Рисунок №9

Тут важно понимать одну деталь, сравнивая самолет 4-го поколения с пятым. Для радара Су-35С встречное излучение будет являться помехой. Это особенность радара АФАР F-22 – который одновременно может работать в разных режимах. Такой возможности нет у ПФАР Cу-35С. Помимо того, что Сушка получает встречную активную помеху – ей по-прежнему нужно определить и поставить на сопровождение (разные вещи, между которыми проходит определенное время!) «Раптора» с элементами СТЭЛС.

Помимо этого F-22 может действовать в зоне постановщика помех. Как выше указывалось в графиках из публикации вестника РАН, что приведет к еще большему преимуществу. На чем это основано? Точность определения есть разница между накоплением отраженного от цели сигнала и шума. Сильные шумы могут полностью забить приемник антенны или, по крайней мере, осложнить накопление Pr.min (о нем говорили выше).

Дополнительно, снижение ЭПР позволяет расширить тактику применения самолета. Рассмотрим несколько вариантов тактического действия в группах, известных из истории.

Дж Стюарт, в своей книге – приводил ряд примеров тактики Северной Кореи во время войны:1. Прием «Клещи»Две группы идут на встречных курсах к противнику. После взаимной пеленгации, обе группы разворачиваются в обратном направлении (Домой). Противник пускается в погоню. Третья группа – вклинивается между первой и второй и на встречных курсах атакует противника, в то время как тот занят погоней. При этом малая ЭПР третьей группы очень важна. Рис. №10.

Рисунок №10

2. Прием «Отвлечение»Группа ударных самолетов противника наступает под прикрытием истребителей. Группа обороняющихся специально дает себя засечь противнику и заставляет сконцентрироваться на себе. С другой стороны вторая группа обороняющихся истребителей атакует ударные наступательные самолеты. При этом малая ЭПР второй группы очень важна! Рис. №11. В Корее этот маневр корректировался с наземных РЛС. В современное время это будет делать самолет ДРЛО.

Рисунок №11

3. Прием «Удар снизу»В районе боевых действий одна группа идет на стандартной высоте, другая (более квалифицированна) на предельно малой. Противник обнаруживает более явную первую группу и входит в бой. Вторая группа атакует снизу. Рис. №12. При этом малая ЭПР второй группы очень важна!

Рисунок №12

4. Прием «лестница»Состоит из пар самолетов, каждая, из которой, идет ниже и сзади ведущей на 600 м. Приманкой служит верхняя пара, когда противник сближается с ней, ведомые набирают высоту и выполняют атаку. Рис. №13. ЭПР ведомых, в данном случае очень важна! В современных условиях «лестница» должна быть немного просторнее, ну суть остается.

Рисунок №13

Рассмотрим вариант, когда ракета по F-22 уже пущена. Благо наши конструкторы смогли обеспечить нас большой номенклатурой ракет. Прежде всего, остановимся на дальней руке Миг-31 – ракете Р-33. Она обладала великолепной дальностью для того времени, но не способна была бороться с современными истребителями. Как уже говорилось выше, Миг был создан, как перехватчик разведчиков и бомбардировщиков, не способных к активному маневрированию. Поэтому максимальная перегрузка поражаемых целей ракетой Р-33 равна 4g. Современная длинная рука – это ракета КС-172. Однако ее очень давно показывают в виде макета и до принятия на вооружение дело может и не дойти. Более реальной «длинной рукой» является ракета РВВ-БД, основанная на Советской разработке ракеты Р-37. Дальность, указанная производителем составляет 200км. В некоторых сомнительных источниках, можно встретить дальность в 300км. Скорее всего, это основано на испытательных пусках Р-37, однако между Р-37 и РВВ-БД есть разница. Р-37 должна была поражать цели маневрирующие с перегрузкой в 4g, а РВВ-БД уже способна противостоять целям с перегрузкой в 8g, т.е. конструкция должна быть более прочной и тяжелой.

В противостоянии с F-22 все это мало актуально. Так как засечь на таком расстоянии его силами бортовой РЛС не представляется возможным, а реальная дальность ракет и рекламная сильно различаются. Основано это на конструкции самой ракеты и испытаниям на максимальную дальность. В основе ракет лежит твердотопливный двигатель (пороховой заряд), время работы которого составляет пару секунд. Он, в считанные мгновения, разгоняет ракету до максимальной скорости, а далее она идет по инерции. Рекламная максимальная дальность основана на пуске ракет по цели, горизонт которой находится ниже атакующего. (Т.е. не требуется преодолевать силу притяжения земли). Движение проходит по прямолинейной траектории до скорости, на которой ракета становится уже не управляемой. При активном маневрировании инерция ракеты будет стремительно падать, а дальность сократиться в разы.

Основной ракетой при дальнем воздушном бое с «Раптором» будет РВВ-СД. Рекламная дальность ее немного скромнее в 110 км. Самолеты пятого или четвертого поколения, после захвата их ракетой, должны попытаться сорвать наведение. Ввиду необходимости ракеты после срыва, активно маневрировать, энергетика будет потрачена, и повторно навестись, уже останется мало шансов. Любопытен опыт войны во Вьетнаме, там эффективность поражения ракетами средней дальности составляла 9%. Во время войны в заливе эффективность ракет немного выросла, там уходило три ракеты на один сбитый самолет. Современные ракеты, конечно повышают вероятность поражения, однако самолеты поколений 4++ и 5 тоже имеют не мало контраргументов. Данные, с какой вероятностью ракета воздух-воздух поразит цель, дают сами производители. Эти данные получены при учениях и без активного маневрирования, естественно имеют мало общего с реальностью. Тем не менее, вероятность поражения у РВВ-СД составляет 0,8, а у AIM-120C-7 0,9. Из чего будет складываться реальность? Из возможностей самолета сорвать атаку. Это можно сделать несколькими способами – активным маневрированием и применением средств РЭБ, технологией малой заметности. Про маневрирование мы поговорим во второй части, где рассмотрим ближний воздушный бой.

Снова возвращаемся к технологии малой заметности, и какое преимущество получит самолет пятого поколения над четвертым при ракетной атаке. Для РВВ-СД разработан ряд головок самонаведения. В настоящий момент применяется 9Б-1103М, которая способна определять ЭПР 5м2 на расстоянии 20км. Есть также варианты ее модернизации 9Б-1103М-200, которая способна определять ЭПР 3м2 на расстоянии 20км, но скорее всего они будут установлены на изд. 180 для Т-50. Ранее мы принимали ЭПР «Раптора» равной 0,01м2 (мнение, что это в передней полусфере – видится ошибочным, в безэховых камерах как правило дают среднее значение), при таких значениях дальность обнаружения «Раптора» будет 4,2 и 4,8 километра соответственно. Такое преимущество явно упростит задачу по срыву захвата ГСН.

В англоязычной прессе, приводились данные по атаке целей ракетой AIM-120C7 в условиях РЭБ противодействия, они составляли порядка 50%. Аналогию можем провести и для РВВ-СД, однако помимо возможного электронного противодействия, ей придется еще бороться с технологией малой заметности (снова отсылка к графикам из вестника РАН). Т.е. вероятность поражения становится еще меньше. На последней ракете AIM-120C8 или как ее еще называют AIM-120D, применена более продвинутая ГСН, с другими алгоритмами. По заверениям производителя при РЭБ противодействии вероятность поражения должна достигнуть 0,8. Будем наедятся, что наша перспективная ГСН для «изд. 180», даст аналогичную вероятность.

В следующей части рассмотрим развитие событий в ближнем воздушном бою

Продолжение следует…

По материалам:https://ru.scribd.com/doc/310225465/Air-launched-Guided-Missiles//www.anft.net//www.exelisinc.com//www.cram.com//militaryrussia.ru//www.globalsecurity.org//www.airwar.ru//www.pw.utc.com//vpk.namehttps://www.flightglobal.com//www.dassault-aviation.com//www.lockheedmartin.com//www.migavia.ru//www.boeing.com//en.academic.ruБабич В. К. Истребители меняют тактикуА. Н. Лапчинский в книге "Воздушный бой"Сосулин Ю.Г «Теоретические основы радиолокации и радионавигации».П.А. Бакулев. «Радиолокационные системы».А.А. Колосов. «Основы загоризонтной радиолокации».В.П. Бердышев. «Радиолокационные системы».А.Н. Лагарьков, М.А. Погосян. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 73, № 9//www.vonovke.ruhttps://www.youtube.com/channel/UCDqLeWhPrzAKhv_dl7azNgw//purepowerengines.com///nationalinterest.org//tass.ru//www.jsf.mil//www.ausairpower.net

topwar.ru

Перспективы боевых самолётов шестого поколения

Деление боевых самолётов на поколения — достаточно условно. При создании истребителей следующего поколения, как правило, происходит наращивание уже существующих боевых возможностей и появляется ряд новых качеств, являющихся принципиальными отличиями нового поколения. Однако пока нет полной определенности, в том, чем истребители шестого поколения будут отличаться от уже эксплуатируемых и пока только испытываемых боевых машин поколения «номер пять».

В этом году Пентагон планирует начать бюджетное финансирование программы разработки истребителя шестого поколения X-plane, который придет на смену F‑22 и F‑35 примерно к 2030 году. Программы разработки истребителей шестого поколения в ВВС США получили обозначение F-X, в ВМС США — F/A-XX. Начальный этап создания истребителя будет вестись в рамках программы, получившей обозначение «авиакосмической инновационной инициативы» — AII (Aerospace Innovation Initiative), которая должна гарантировать превосходство ВВС США в воздухе после 2030 года, несмотря на разработку боевых самолётов пятого поколения Россией и Китаем.

Проект истребителя F-X компании LockheedMartin. 2011 год.

Примерно к 2018 году в США планируется завершить отработку ключевых технологий для создания общих систем самолёта, вооружения, авионики, двигателя и компонентов.

Затем до 2030 года должны быть созданы прототипы истребителей шестого поколения.

В программе X-plane решено не повторять негативный опыт проекта F‑35 и не создавать один истребитель сразу для ВВС, ВМС и Корпуса морской пехоты (КМП). Эта причина среди прочих привела к задержке серийного производства F‑35 на восемь лет, а стоимость разработки выросла на 65% от ранее запланированной.

Корпорация RAND сравнила четыре последних совместных программы (F‑35 для ВВС, ВМС и КМП; Т‑6А Texan II для ВВС и ВМС; E‑8 для ВВС и Армии; V‑22 Osprey для ВВС и КМП) и четыре программы в интересах одного вида вооруженных сил (C‑17 Globemaster III для ВВС; F/A‑18E/F Super Hornet для ВМС; F‑22 Raptor для ВВС; Т‑45 для ВМС). Исследования показали, что рост расходов при создании образцов авиационной техники в рамках совместных программ составил порядка 65%, а в интересах одного вида вооруженных сил — 24%.

Различные мнения

В России также задумываются о том, каким должен быть истребитель следующего поколения. Еще в августе 2013 года бывший главнокомандующий ВВС России, генерал армии Пётр Дейнекин заявил: «В России началась разработка истребителя шестого поколения». По его словам, новый самолёт будет беспилотным. Подробности перспективного проекта Дейнекин не раскрыл. При этом бывший главком ВВС отметил, что «прыгать через поколения у нас вряд ли получится», поэтому пока Россия занимается испытаниями истребителя пятого поколения Т‑50.

2 марта 2016 года в КБ Сухого на совещании по боевому применению ВКС России в Сирии первый вице-премьер Дмитрий Рогозин подчеркивал, что уже сейчас необходимо заглядывать далеко вперёд для того, чтобы перейти к новому качеству российской авиации. Для сохранения позиций, по его словам, необходимо омолаживать кадры, консолидировать отрасль, заниматься её технологическим перевооружением и сотрудничать со всеми, от кого зависит успех кооперации. В первую очередь, это — новые радиоэлектронные технологии и новые вооружения. Главком Воздушно-космических сил (ВКС) РФ Виктор Бондарев на том же совещании отметил, что самолёт разрабатывается как  в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах.

Прорисовки российского истребителя будущего

«Несмотря на то, что перспективные самолёты будут беспилотными, пилотируемая авиация ещё будет жить долго», — считает заслуженный лётчик-испытатель Российской Федерации, Герой России, шеф-пилот компании «Сухой» Сергей Богдан. По его мнению, истребитель шестого поколения появится не ранее чем через 15 лет. «Казалось бы, технологии развиваются достаточно быстро, но всё равно от истребителя четвёртого поколения до поколения пятого прошло 35 лет», — пояснил свою оценку Богдан.

С ним согласен Андрей Чиж, специалист по авиационной документации компании Eagle Dynamics, занимающейся разработкой военных авиасимуляторов. «С окончанием холодной войны скорость смены поколений самолётов сильно замедлилась, — рассказывает Чиж. — Если в середине XX века смена поколения проходила за 10–15 лет, то четвёртое поколение истребителей отслужило 30–40 лет. Пятое поколение, по некоторым прогнозам, прослужит более 50 лет. За это время технологии боевого искусственного интеллекта продвинутся далеко вперёд, что позволит создавать беспилотные аппараты более эффективными, чем пилотируемые. Уже сегодня проходят испытания перспективных БПЛА, которые предназначены для разведывательно-ударных операций без участия человека.

Их, с определенными оговорками, можно считать первыми ласточками нового поколения. Первые прототипы таких истребителей, вероятно, появятся в 2020–2030-х годах».

«Нас ждёт увеличение интеллекта и функций беспилотных летательных аппаратов, наделение беспилотников полным набором функций, присущих пилотируемой авиации, — считает начальник 2-го центра Научного центра проблем военного строительства Военной академии Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации, кандидат технических наук, капитан 1-го ранга Алексей Бытьев. — Это ведение воздушных и противовоздушных боёв, задачи ПВО и ПРО, задачи несения стратегического оружия, в том числе и ядерного. Всё это ждёт нас в ближайшие 10 или 15 лет». Системам вооружений следующего поколения, в том числе и авиационным, был посвящен специальный доклад Бытьева на Международном военно-техническом форуме «Армия‑2015», прошедшем в июне 2015 года в подмосковной Кубинке. По мнению эксперта, широкое развитие получат миниатюрные дроны — беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые будут заниматься разведкой и даже обладать ударными функциями. «Боевые пилотируемые самолёты также будут совершенствоваться, и уже идут работы по созданию истребителей шестого поколения», — заявил Алексей Бытьев.

В конце октября 2015 года генеральный директор Российской самолётостроительной корпорации (РСК)«МиГ» Сергей Коротков выступил с лекцией-форсайтом о развитии боевых авиационных комплексов на 10-м Фестивале науки в МГУ.

Авиаконструктор рассказал о том, как современные военно-политические тенденции влияют на развитие авиационной техники и какие задачи способны выполнять отечественные авиастроительные предприятия в перспективе. «Сегодня основную роль в победе играет не численность, а эффективность тех комплексов, которые участвуют в концепции сетецентрической войны, — рассказал Коротков. — Мировое сообщество ушло от этапа «свободной охоты», когда самолёт не всегда чётко представлял координаты и оснащённость своей цели. Мы вступили в новую эру стратегии, сильно отличающейся от стратегии XX века. И сегодня технологическое превосходство авиационных комплексов является важнейшим критерием боеспособности воздушно-космических сил государства».

Перспективное оружие

Эксперты отмечают, что при создании истребителя шестого поколения произойдёт дальнейшее развитие основных возможностей машин пятого поколения:

• малозаметность за счёт использования новых конструктивно-аэродинамических схем планера, использование новых радиопоглощающих материалов;
• достижение высокой боевой эффективности при всеракурсном поражении как воздушных, так и наземных/надводных целей гиперзвуковыми ракетами;
• дальнейшее развитие круговой информационной системы;
• расширение возможностей интеграции и взаимодействия в рамках единой информационно-командной системы.

Появятся на самолётах шестого поколения и ряд новых принципиальных качеств:

• оснащение системами вооружения направленной энергии;
• создание нового двигателя, обеспечивающего существенное увеличение тяги, сокращение расхода топлива и в перспективе - выход на достижение гиперзвуковых скоростей;
• реализация концепции опционно-пилотируемого самолёта или изготовление как в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах.

В ноябре 2013 года исследовательская лаборатория ВВС США (Air Force Research Laboratory, AFRL) выпустила запрос о предоставлении информации для создания лазерного оружия для истребителей шестого поколения в 2030-х годах. ВВС США проявляют интерес к разработке трёх категорий лазеров: малой мощности для подсвета, сопровождения и целеуказания наземных целей; средней мощности для подавления оптико-электронных систем самолётов и инфракрасных головок самонаведения управляемых ракет; большой мощности для поражения ракет противника после их пуска, летательных аппаратов и наземных целей.

«Пока прогресс достигнут лишь в разработке лазеров малой мощности, — говорит руководитель направления Дирекции программ военной авиации ОАК Сергей Моисеев. — Среди разработок лазеров средней мощности, являющихся основой комплексов оборонительного лазерного вооружения, следует отметить систему защиты больших самолётов от переносных зенитных ракетных комплексов с инфракрасными головками самонаведения компании Northrop Grumman AN/AAQ‑24(V) LAIRCM (Large Aircraft Infrared Countermeasure), которыми оснащены военно-транспортные самолёты типа С‑5, С‑17, С‑130, Е‑3А, а также тяжёлые вертолёты. Большинство разработок лазеров высокой мощности до сих пор не могут обеспечить требуемые характеристики по мощности, имеют большой вес и габариты. Они могут быть размещены только на больших самолётах, кораблях, большегрузных тягачах».

Примером может служить химический лазер мегаваттного класса YAL‑1A, устанавливавшийся на самолёте Boeing 747. Ещё одна лазерная система — LaWS (Laser Weapon System), разрабатываемая с 2007 года компанией Raytheon в интересах ВМС США. Она создана на основе волоконного твёрдотельного лазера мощностью более 30 киловатт. Прототип LaWS был установлен и продемонстрирован на борту большого десантного корабля Ponce (LPD‑15). В 2014 году были достигнуты положительные результаты по поражению элементов конструкции и оборудования лёгких катеров и уничтожению малых беспилотных летательных аппаратов на дальности до 2 000 м. В перспективе планируется создание лазера мощностью в несколько сотен киловатт, который может быть установлен на истребителях и будет способен поражать пилотируемые самолёты и крылатые ракеты.

Компания Lockheed Martin на базе созданного в интересах армии США лазера мощностью 30 киловатт по программе ATHENA планирует разработать и интегрировать на истребителях F‑35 модульный волоконно-оптический лазер мощностью 60–120 киловатт. Прототип установки может быть создан к 2021 году. General Atomics также планирует разместить 150-киловаттный лазер, разработанный по программе HELLADS, на своем беспилотнике Avenger.Джейсон Эллис (Jason D. Ellis) из Центра новой американской безопасности (Center for a New American Security) сообщил результаты опроса американских специалистов в оборонной сфере, проведённого в 2014 году и посвящённого перспективам использования боевых лазерных систем большой мощности: лишь 20% оценивают реальность ввода в строй систем лазерного оружия в ближайшие 6–10 лет, 30% — до 20 лет, почти 50% отодвигают эти временные рамки за 20-летнюю перспективу!

Адаптивные двигатели

Многие эксперты отмечают, что создание гиперзвуковых истребителей шестого поколения преждевременно по причине больших технологических рисков и стоимости НИОКР, но такие технологии будут развиваться в области создания перспективных гиперзвуковых ракет.

ВВС и ВМС США придерживаются разных подходов к разработке истребителей шестого поколения, но имеют общую программу по разработке двигателей. В 2006 году General Electric и Rolls-Royce North America выиграли контракт AFRL на разработку прототипа двигателя нового поколения в рамках программы ADVENT (Adaptive Versatile Engine Technology — технология универсального адаптивного двигателя). Компания Pratt & Whitney участвовала в конкурсе, но проиграла, однако продолжила работу за счёт собственных средств.

Перспективные двигатели будут иметь три контура.

Важнейшим их компонентом станет адаптивный вентилятор, который будет регулировать проход воздуха через третий контур. Возможность изменения объема воздуха и степени двухконтурности позволит устанавливать для каждой точки диапазона высот и скоростей своё оптимальное значение и сократить расход топлива на 25%.

Опционно-пилотируемые

Многими специалистами подвергаются сомнению и концептуальные подходы компании Boeing по разработке истребителей шестого поколения. Фирма ведёт разработку сразу двух вариантов летательного аппарата — пилотируемого и беспилотного.

Создание беспилотной версии потребует большого скачка в технологиях искусственного интеллекта. Однако динамика развития в этой области намного меньше ожиданий.

Уже существующие беспилотные системы типа MQ‑1 Predator и MQ‑9 Reaper, способные поражать наземные цели, являются всё-таки не полностью автономными, а дистанционно-пилотируемыми. Такой вид управления требует надёжных систем телекоммуникации между БПЛА и пунктом управления. Для массового применения БПЛА необходимо значительное количество радиоканалов с большой пропускной способностью. Это может стать существенным фактором, сдерживающим массовое использование такого рода аппаратов. Дефицит радиоканалов впервые проявился при использовании БПЛА во время боевых действий в Югославии.

«Наиболее предпочтительным вариантом является опционно-пилотируемый самолёт, способный выполнять полёт как в пилотируемом, так и в беспилотном режимах, — считает Сергей Моисеев. — В беспилотном режиме он будет использоваться в операциях повышенного риска для сохранения жизни лётчика и выполнения задач радиоэлектронного и огневого подавления средств ПВО, поражения наземных целей с достоверно известными координатами в глубине обороны противника, а также в отдаленной перспективе — поражения воздушных целей».

По материалам журнала ОАК "Горизонты" №4 2015 г.

* * *

Дополнено 14 июня 2016 г.:Российский боевой самолёт шестого поколения будет гиперзвуковым, его опытный образец совершит первый полёт до 2025 года, заявил ТАСС в четверг 9 июня глава дирекции программ военной авиации Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) Владимир Михайлов.

«Опытный образец самолёта шестого поколения совершит первый полёт раньше 2025 года. Он поднимется в воздух, как мы планируем, не позднее чем через два — три года после 2020-го», — сказал собеседник агентства.

Загрузка...

aviation21.ru

завтра для России и США » Военное обозрение

Советник первого заместителя генерального директора концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) Владимир Михеев в интервью ТАСС заявил, что полным ходом идет создание истребителя шестого поколения. И даже назвал приблизительные даты.

Владимир Михеев: истребитель 6-го поколения вооружат электромагнитными пушками.

В ОАК (Объединенной авиастроительной корпорации) считают, что прототип истребителя 6 поколения может совершить свой первый полет в 2023-2025 годах. А о полной готовности можно говорить после 2030 года. Научно-исследовательские работы в этом направлении уже ведутся.

С одной стороны, говорить об истребителе 6 поколения, когда еще не доведен до ума истребитель 5-го, странновато. С другой стороны, готовь сани летом, а телегу зимой. И здесь есть определенная логика.

Интересны некоторые аспекты проекта. Истребитель планируется создать "в два лица". Первый вариант — пилотируемый, второй — беспилотный. Причем первая модификация сможет выполнять полеты в режиме беспилотника. Но это будут два разных самолета.

Беспилотный вариант будет обладать большими боевыми возможностями, чем его пилотируемый собрат. Так как человеческий организм все-таки имеет определенные пределы по физическим нагрузкам, то беспилотный истребитель сможет развивать большую скорость, выполнять более сложные маневры в плане перегрузок и даже выходить в космос. Идет речь и о гиперзвуковой скорости.

Пилотируемый же вариант будет иметь несколько другие особенности. Вообще, максимально эффективно самолеты будут действовать в стае. То есть, один или два пилота на самолетах первой модификации будут служить командным центром для 2-4 беспилотных истребителей. Примерно так сегодня могут действовать МиГ-31БМ для других машин.

Беспилотные самолеты предполагается оснастить определенным искусственным интеллектом, для того, чтобы они в бою могли эффективно распределять между собой цели и координировать свои действия, как с командирскими машинами, так и между собой. Эту или приблизительно такую схему сегодня используют в МБР "Лайнер".

Отмечалось, что самолеты смогут работать во взаимодействии с сухопутными войсками и боевыми кораблями.

При создании нового концепта конструкторы планируют придерживаться сильной стороны российских самолетов, а именно высокой маневренности. Скоростные качества ожидаются на нижнем пороге гиперзвука, расчетная максимальная скорость около 5М. А крейсерская, без форсажа, не ниже 2М.

И здесь можно ожидать тех проблем, с которыми столкнулись еще советские и американские конструкторы в прошлом веке. Стоит помнить, что американский ХВ-70 "Валькирия" при полете со скоростью около 2,5-3М нагревался до 3 000 градусов. При этом он был полностью сделан из титана и нержавеющей стали и весил около 230 тонн. Отечественные гиперзвуковые самолеты Т-4 и М-50 также не отличались легкостью. М-50 по взлетному весу не уступал "Валькирии", Т-4 был легче (около 150 тонн), и при постройке тоже использовались титан и сталь.

Очевидно, что постройка истребителя, задачи которого несколько отличны от задач приведенных самолетов, должен быть намного легче. Следовательно, речь идет и о разработке новых материалов, способных обеспечить как прочность, так и сопротивление высоким температурам. Ведь защищать придется не только планер от нагрева при трении о воздух, но и двигатели от перегретого воздуха, поступающего из воздухозаборников.

А для должной безопасности пилотов теплоизоляция, наверное, должна быть не хуже, чем у космических кораблей многоразового использования.

Стелс-технологиям также будет уделено особое внимание. Самолеты должны противостоять не только существующим системам ПВО, но и РЛС самолетов, в том числе и пятого поколения. То есть к материалам предъявляется множество требований — термостойкость, механическая прочность, поглощение облучения радарами противника, низкие величины теплового излучения. Пока неизвестно, обладаем ли мы такими материалами в принципе, но если разработки нового поколения самолетов уже идут, значит, вопрос с материалами для их постройки тоже не стоит на месте.

Вооружение. Здесь можно процитировать Михеева.

"Это будут сверхдальние гиперзвуковые ракеты, способные работать по воздушным, наземным и морским целям. Несомненно, в них будут использованы принципы «свободной охоты и коллективной ответственности» — когда группа ракет, достигнув удаленных сил противника, которые необходимо подавить, самостоятельно выбирает главные и второстепенные цели и распределяет их между собой".

Также Михеев упомянул о совсем уж экзотических видах вооружения, об электромагнитных пушках СВЧ-диапазона. По задумкам конструкторов, эти пушки будут способны полностью выводить из строя электронные системы самолетов противника. Но это уже дело совсем далекого будущего, по крайней мере, пока не будет решен вопрос об источнике энергии для этих пушек. На сегодняшний день быстрый и маневренный истребитель и подобная система совмещаются плохо.

Кто конкретно ведет работы над истребителем 6-го поколения, конечно, не разглашается по многим причинам. Можно предположить, что это ОКБ Сухого. В ОАК говорят, что российские авиаконструкторы вплотную занялись новой темой сразу же после того, как истребитель пятого поколения Т-50 практически был сделан и у конструкторов (то есть у ОКБ Сухого) появилось время на новые разработки.

В США истребитель шестого поколения делает компания "Боинг". Ее проект называется F/A-XX. Предполагается, что эта новинка в 30-е годы заменит палубные истребители F/A-18E/F "Super Hornet".

Впервые макет прототипа был представлен для обозрения еще в 2009 году. Затем он был существенно переработан и показан в 2013 году.

Планер представляет собой "летающее крыло" без вертикального оперения. Такой вариант был принят на основании того, что киль создает дополнительное аэродинамическое сопротивление. Поворот осуществляется за счет малогабаритных рулей, расположенных на крыле. Судя по всему, во время прямолинейного полета рули убираются и выпускаются лишь при маневрировании.

О типе двигателя ничего не сообщается. Скорее всего, турбореактивный. Он, как и на истребителях пятого поколения, может обеспечить сверхзвуковой крейсерский полет в бесфорсажном режиме. Максимальная скорость не указана. Но вероятно, гиперзвуковой она не будет.

Истребитель двухместный, с двумя двигателями. Прорабатывается и версия беспилотной машины. Максимальный взлетный вес объявлен на уровне 45 тонн, дальность — 3000 км.

В прошлом году стала поступать информация о том, какой видят машину американские военные.. Начальник военно-морских операций Джонатан Гринет заявил, что скорость и скрытность самолета не являются приоритетными. Упор сделан на дальность обнаружения целей и нанесение ударов с больших дистанций. Возможно, истребитель оснастят лазерным или электромагнитным оружием. Но здесь та же проблема, что и у российских разработчиков: энергетическая установка.

Вообще, последние разработки американцев (в F-22 и F-35) стали довольно компромиссными. Отказавшись от сверхманевренности и скорости в пользу скрытности, американцы тем самым получили далеко не самые лучшие самолеты. Зато дорогие. А теперь еще и малозаметность будет принесена в жертву. Возможно, как раз маневренность и скорость выйдут на первый план.

Следует признать, что четких критериев принадлежности самолета к шестому поколению пока никто не определил и не огласил. Но уже сегодня, исходя из тех крох информации, которые поступают от конструкторов и заказчиков, можно сделать вывод о том, что наши и американские самолеты нового поколения будут сильно различаться.

topwar.ru

Сравнение самолетов 4-го и 5-го поколения. Дальний воздушный бой

Сравнение истребителей разного поколения – давно является самой бездонной темой. Огромное количество форумов и публикаций склоняют чашу весов, как в одну, так и в другую сторону.

Не имея собственного серийного истребителя пятого поколения (подчеркиваю – серийного), практически 99% форумных баталий и публикаций различных авторов в РФ сводятся к тому, что наши машины поколения 4+, 4++ прекрасно справляются с давно серийной машиной F-22. До показа широкой публике Т-50, еще не было даже примерно понятно, что эта машина будет собой представлять. Большинство публикаций в России сводились к тому, что и так проблем нет. Наши «четверки» положат на лопатки «Раптор» без особых проблем или, по крайней мере, будут не хуже.

В 2011 после показа на МАКС, ситуация с Т-50 стала проясняться, и уже его стали сравнивать с серийным F-22. Теперь большинство публикаций и форумных споров склонялось к тотальному превосходству машины Сухого. Если мы с нашими «четверками» проблем не знали, то, что говорить о «пятерке». С этой логикой сложно спорить.

Однако такое единодушие не наблюдается в западных СМИ. Если преимущество Су-27 над F-15C там более-менее признали, то F-22 всегда выходит вне конкуренции. Не сильно расстраивает западных аналитиков и поколение машин 4+, 4++. Все сходятся во мнении, что они не смогут в полной мере составить конкуренцию F-22.

С одной стороны каждый хвалит свое болото – это вполне логично, но с другой стороны, хочется проследить логику и тех и других. Наверняка у каждого есть своя правда, имеющая право на существование.

В 50-е, 70-е годы дискутировать о том, к какому поколению относится та или иная машина, было весьма не благодарным занятием. Многие старые машины модернизировались и подтягивали свой потенциал к более современным. Однако четвертое поколение уже можно обрисовать достаточно точно. Не в последнюю очередь на его концепцию повлияла война во Вьетнаме (уже никто не рассуждал, что пушка не нужна, и никто не полагался только на дальний бой).

Машина четвертого поколения должна обладать высокой маневренностью, сильной РЛС, возможностью применять управляемое оружие, обязательно двухконтурными двигателями.

Первым представителем четвертого поколения стал палубный F-14. Машина обладала рядом явных преимуществ, но была, пожалуй, аутсайдером среди самолетов 4-го поколения. Сейчас ее уже нет в строю. В 1972 свой первый полет совершил истребитель F-15. Это был именно самолет завоевания превосходства в воздухе. Со своими функциями он справлялся превосходно, и равной ему машины в те годы не было ни у кого.

В 1975 совершил первый полет наш истребитель четвертого поколения – Миг-31. Однако он, в отличие от всех остальных четверок, не мог вести полноценный маневренный воздушный бой. Конструкция самолета не предполагала серьезных перегрузок, которые неизбежны при активном маневрировании. В отличие от всех «четверок», эксплуатационная перегрузка которых достигала 9G, Миг-31 выдерживал только 5G. Поступив на серийное производство в 1981, через пять лет после F-15, он не являлся истребителем, а был именно перехватчиком. Его ракеты обладали большой дальностью, но были не способны поражать высокоманевренные цели, такие как F-15, F-16 (причину этого рассмотрим ниже). Задачей Миг-31 была борьба с разведчиками и бомбардировщиками противника. Возможно, отчасти, благодаря уникальной на тот момент РЛС, он мог выполнять функции командного пункта.

В 1974 совершает первый полет, а в 1979 поступает на вооружение еще один истребитель четвертого поколения F-16. На нем впервые применена интегральная компоновка, когда фюзеляж вносит свой вклад в создание подъемной силы. Однако F-16 не позиционируется как самолет завоевания превосходства в воздухе, эту участь полностью оставляют тяжелому F-15.

К тому времени у нас нечего было противопоставить Американским машинам нового поколения. Первый полет Су-27 и Миг-29 состоялись в 1977 г. К тому моменту F-15 уже поступил в серийное производство. Противостоять «Орлу» должен был Су-27, однако с ним все шло не так гладко. Изначально крыло на «Сушке» было создано своими силами и получило так называемую готическую форму. Однако первый же полет показал ошибочность конструкции – готического крыла, приводившей к сильной тряске. В итоге на Су-27 пришлось в спешном порядке переделывать крыло на разработанное в ЦАГИ. Которое уже было поставлено на Миг-29. Поэтому Миг поступил в эксплуатацию немного раньше в 1983, а Су в 1985 г.

К началу серийного производства «Сушки», F-15 уже долгие девять лет полным ходом был на конвейере. Но примененная интегральная компоновка Су-27, с точки зрения аэродинамики, была более продвинутой. Также применение статической неустойчивости в какой-то мере привело к повышению маневренности. Однако, вопреки мнению многих, этот параметр не является определяющим маневренное превосходство машины. К примеру, все современные пассажирские Airbus делаются также статически неустойчивыми, и при этом они не показывают чудес маневрирования. Так, что это скорее особенность Сушки, чем явное преимущество.

С появлением машин четвертого поколения все силы были брошены на пятое. В начале 80-х особенных потеплений в холодной войне не наблюдалось, и никто не хотел потерять свои позиции в истребительной авиации. Разрабатывалась так называемая программа истребителя 90-х. Получив самолеты четвертого поколения немного раньше, американцы имели в ней преимущество. Уже в 1990, еще до полноценного развала Союза, совершил первый полет прототип истребителя пятого поколения YF-22. Его серийное производство должно было начаться в 1994, но история внесла свои коррективы.

Советский Союз распался, и главного соперника США не стало. Штаты прекрасно понимали, что современная Россия 90-х не способна создать самолет пятого поколения. Более того, не способна даже производить масштабно самолеты поколения 4+. Да и большой надобности в этом наше руководство не видело, так как запад перестал быть врагом. Поэтому темпы доведения конструкции F-22 до серийного варианта были резко снижены. Объем закупок упал с 750 машин до 648, а производство отодвинули на 1996 г. В 1997 было очередное сокращение партии до 339 машин, и одновременно стартовало серийное производство. На приемлемую мощность в 21 шт в год, завод вышел в 2003 г., однако в 2006 планы закупок сократили до 183 единиц. В 2011 был поставлен последний «Раптор».

Истребитель девяностых в нашей стране шел с опозданием от основного конкурента. Эскизный проект МИГ МФИ был защищен только в 1991 г. Развал Союза затормозил, и без того отставшую, программу пятого поколения и опытный экземпляр поднялся в небо только в 2000 г. Однако сильного впечатления он на запад не произвел. Для начала его перспективы были слишком туманны, испытаний соответствующих РЛС и доведения современных двигателей не было. Планер Мига даже визуально нельзя было отнести к СТЭЛС машинам: применение ПГО, обширное применение вертикального оперения, не показанные внутренние отсеки вооружения и т.д. Все это наводило на мысли, что МФИ лишь прототип, очень далекий от реального пятого поколения.

Благо рост цен на нефть в 2000-х дал возможность нашему государству заняться в плотную самолетом пятого поколения, с соответствующей поддержкой. Но не МИГ МФИ, не С-47 «Беркут» не стали прототипами для нового пятого поколения. Безусловно, опыт их создания был учтен, но самолет построили совершенно с нуля. Отчасти из-за большого количества спорных моментов в конструкции МФИ и С-47, отчасти из-за слишком большой взлетной массы и отсутствия подходящих двигателей. Но в итоге мы получили пока еще прототип Т-50, ибо серийное производство его не начато. Но о нем поговорим в следующей части.

Какие основные отличия от четвертого поколения должно иметь пятое? Обязательно маневренность, большая тяговооруженность, более совершенная РЛС, многофункциональность и малая заметность. Перечислять разные отличия можно долго, но на самом деле все это далеко не важно. Важно лишь то, что пятое поколение должно иметь решающие преимущества над четвертым, а как — это уже вопрос к конкретному самолету.

Пора перейти к непосредственному сравнению самолетов четвертого и пятого поколения. Воздушное столкновение можно условно разделить на два этапа – это дальний воздушный бой и ближний воздушный бой. Рассмотрим каждый из этапов по отдельности.

Дальний воздушный бой

Что важно при дальнем столкновении. Во-первых, это осведомленность от внешних источников (самолеты ДРЛО, наземные станции локации), что не зависит от самолета. Во-вторых, мощность РЛС — кто первый увидит. В-третьих, малая заметность самого самолета.

Самый большой раздражитель общественного мнения в РФ – это малая заметность. Только ленивый не высказывался по этому поводу. Как только не кидали камни в сторону F-22 по поводу его малой заметности. Можно привести ряд аргументов стандартного Российского Патриота:— его прекрасно видят наши старые метровые радары, F-117 же сбили Югославы;— его прекрасно видят наши современные радары от С-400/С-300;— его прекрасно видят современные радары самолетов 4++;— как только он включит свой радар – его тут же заметят и собьют;— и т.д. и т. п. …

Смысл у этих аргументов один: «Раптор» ни что иное, как распил бюджета! Глуповатые Американцы вложили кучу денег в технологию «малой заметности», которая совершенно не работает. Но попытаемся разобраться в этом более детально. Для начала, мне больше всего интересно, какое дело стандартному Российскому Патриоту до бюджета США? Может он очень любит эту страну, и не видит в ней врага как остальное большинство?

По этому поводу есть замечательная фраза Шекспира: «Грехи других судить вы так усердно рветесь, начните со своих и до чужих не доберетесь».

К чему это сказано? Давайте посмотрим, что происходит в нашем авиапроме. Самый современный серийный истребитель поколения 4++ Су-35С. Он, как и его прародитель Су-27, не обладал элементами СТЭЛС. Однако в нем применен ряд технологий, позволяющих снизить ЭПР без существенных изменений конструкции, т.е. хоть чуть-чуть, но уменьшили. Казалось бы зачем? И так все даже F-22 видят.

Но Су-35 – это цветочки. Готовится к серийному производству истребитель пятого поколения Т-50. И что мы видим – планер создан по технологии СТЭЛС! Широкое применение композитов, до 70% конструкции, внутренние отсеки вооружение, специальная конструкция воздухозаборника, параллельные кромки, пара пилообразных стыков. И все это ради СТЭЛС технологии. Почему тут стандартный Российский Патриот не видит противоречий. Пёс с ним с «Раптором», что делают наши? Они наступают на те же грабли? Они не учли столь очевидных ошибок и вкладывают кучу денег в НИКОР, вместо модернизации самолетов четвертого поколения?

Но и Т-50 цветочки. Есть у нас фрегаты проекта 22350. Судно размером 135 на 16 м. Он, по заявлению ВМФ построен с использованием технологии СТЭЛС! Огромное судно водоизмещением 4500 тонн. Зачем ему малая заметность? Или авианосец типа «Джеральд Р. Форд», так неожиданно тоже использует технологию малой заметности (ну тут понятно, опять распил, наверное).

Так может стандартному Российскому Патриоту начать со своей страны, где, похоже, распил еще похлеще. Или можно попробовать немного разобраться в теме. Может наши конструкторы не зря пытаются реализовать элементы СТЭЛС, может не такой это и бесполезный распил?

Обратиться за разъяснением, прежде всего, следует к самим конструкторам. В вестнике РАН была публикация под авторством А.Н. Лагарькова и М.А. Погосяна. По крайней мере, последняя фамилия должна быть известна всем, кто читает эту статью. Позволю себе дать выжимку из этой статьи:«Уменьшение ЭПР с 10-15 м2 – типичного для тяжелого истребителя (Су-27, F-15) до 0,3 м2 позволяет принципиально снизить потери авиации. Этот эффект усиливается, при добавлении к малой ЭПР средств радиоэлектронного противодействия».Графики из этой статьи приведены на рисунках №1 и №2.

Рисунок №1

Рисунок №2

Похоже, конструктора оказались немного умнее стандартного Российского Патриота. Вся проблема в том, что воздушный бой не представляет собой некую линейную характеристику. Если расчетным путем мы можем получить на какой дальности та или иная РЛС увидит цель с определенным ЭПР – то реальность получается немного иной. Расчет максимальной дальности определения дается в узкой зоне, когда известно место определения объекта, и вся энергия РЛС концентрируется в одном направлении.

Также у РЛС есть параметр диаграммы направленности (ДНА). Она представляет собой набор из нескольких лепестков, представлена схематически на рисунке №3. Оптимальное направление определения соответствует центральной оси главного лепестка диаграммы. Именно для него актуальны рекламные данные. Т.е. при обнаружении целей в боковых секторах, с учетом резкого уменьшения диаграммы направленности, разрешающая способность РЛС сильно падает. Поэтому оптимальный сектор обзора у реальной РЛС очень узок.

Рисунок №3

Теперь обратимся к основному уравнению радиолокации, рисунок №4. Dmax – показывает максимальную дальность определения объекта РЛС. Сигма – это есть величина ЭПР объекта. По этому уравнению мы можем рассчитать дальность обнаружения для любой, сколь угодно малой ЭПР. Т.е. с математической точки зрения все довольно просто. Для примера возьмем официальные данные по РЛС Су-35С «Ирбис». ЭПР=3 м2 она видит на дальности в 350 км. Примем ЭПР F-22 равной 0,01 м2. Тогда расчетная дальность определения «Раптора» для РЛС «Ирбис» составит 84 км.

Однако это все справедливо только для описания общих принципов работы, но не применимо в полной мере в реальности. Причина зарыта в самом уравнении радиолокации. Pr.min – минимально необходимая, или пороговая мощность приемника. Приемник РЛС не способен принимать сколь угодно малый отраженный сигнал! В противном случае, он бы видел одни шумы, вместо реальных целей. Поэтому математическая дальность обнаружения, не может совпадать с реальной, так как не учитывается пороговая мощность приемника.

Рисунок №4. Основное уравнение радиолокации.

Правда сравнение Раптора с Су-35с является не совсем честным. Серийное производство Су-35с было начато в 2011 г., а в этом же году производство F-22 было закончено! До появления Су-35с «Раптор» уже целых четырнадцать лет стоял на конвейере. Более близкий по годам серийного производства к F-22 является Су-30МКИ. Он пошел в серию в 2000 г., через четыре года после «Раптора». Его радар «Барс» был способен определять ЭПР 3 м2 на расстоянии в 120 км (это оптимистичные данные). Т.е. «Хищника» он сможет увидеть на расстоянии 29 км, и это без учета пороговой мощности.

Самым фееричным является аргумент со сбитым F-117 и метровыми антеннами. Тут обратимся к истории. В момент проведения «Бури в пустыни» F-117 совершил 1299 боевых вылетов. В Югославии F-117 совершил 850 боевых вылетов. В итоге из всех был сбит только один самолет! Причина в том, что с метровыми РЛС не все так просто как нам кажется. Мы уже говорили о диаграмме направленности. Самое точное определение – может обеспечить только узкий главный лепесток ДНА. Благо есть давно известная формула по определению ширины ДНА ф=L/D. Где L – длина волны, D – размер антенны. Именно поэтому метровые РЛС имеют широкие лепестки ДНА и не способны давать точные координаты цели. Поэтому от их использования все начали отказываться. Но метровый диапазон обладает меньшим коэффициентом затухания в атмосфере – поэтому способен просматривать дальше, чем сопоставимая по мощности РЛС сантиметрового диапазона.

Однако часты утверждения, что РЛС метрового диапазона не чувствительны к СТЭЛС технологиям. Но такие конструкции основаны на рассеивании падающего сигнала, и наклонные поверхности отражают любую волну, не зависимо от ее длины. Проблемы могут возникнуть с радиопоглощающими красками. Толщина их слоя должна быть равна нечетному числу четвертей длины волны. Тут, скорее всего, будет сложно подобрать краску и для метрового и для сантиметрового диапазона. Но самым важным параметром для определения объекта остается ЭПР. Основными факторами определяющими ЭПР являются:— электрические и магнитные свойства материала,— характеристики поверхности цели и угол падения радиоволн,— относительные размеры цели, определяющиеся отношением ее длины к длине волны.

Т.е. помимо прочего, ЭПР одного и того же объекта различна при разных длинах волн. Рассмотрим два варианта:

1. Длина волны несколько метров – следовательно, физические размеры объекта меньше длины волны. Для простейших объектов, попадающих под такие условия, есть формула расчета, представленная на рисунке №5.

Рисунок №5

Из формулы видно, что ЭПР обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Именно поэтому большие метровые локаторы и загоризонтные РЛС не способны обнаруживать небольшие самолеты.

2. Длина волны в районе метра, что меньше физического размера объекта. Для простейших объектов, попадающих под такие условия, есть формула расчета, представленная на рисунке №6.

Рисунок №6

Из формулы видно, что ЭПР обратно пропорциональна квадрату длины волны.

Упрощая приведенные формулы в учебных целях используется более простая зависимость:

Где СИГМАнат — ЭПР которые мы хотим получить расчетным путем, СИГМАмод — ЭПР полученная экспериментально, k — коэффициент равный:

В котором Lэ — длина волны, при экспериментальном ЭПР, L — длина волны для рассчитываемой ЭПР.

Из выше изложенного можно сделать достаточно прямолинейный вывод о длинноволновых локаторах. Но картина будет не полной, если не упомянуть, как определяется ЭПР сложных объектов в реальности. Ее невозможно получить расчетным путем. Для этого используются безэховые камеры, либо поворотные стенды. На которых ЛА облучают под разным углом. Рис. №7. На выходе получается диаграмма обратного рассеивания, по которой и можно понять: где происходит засветка, и какое будет среднее значение ЭПР объекта. Рис.№8.

Рисунок №7

Рисунок №8

Как мы уже разобрались выше, и как видно из рисунка №8 при увеличении длины волны диаграмма получит более широкие и менее выраженные лепестки. Что приведет к уменьшению точности, но в тоже время и к изменению структуры полученного сигнала.

Теперь поговорим о включении радара F-22. В сети часто можно встретить мнение, что после его включения он станет прекрасно виден нашим «Сушкам» и как котенок будет расстрелян в тот же момент. Для начала у дальнего воздушного боя есть много различных вариантов события и тактик. Основные исторические примеры мы рассмотрим позже – но часто предупреждение об облучении не сможет даже спасти свою машину не то, что атаковать противника. Предупреждение может показывать тот факт, что противник уже знает примерное положение и включил радар для финальной наводки ракет.

Но подойдем к конкретике по этому вопросу. У Су-35с есть станция предупреждения об облучении Л-150-35. Рис.№9. Данная станция способна определять направление излучателя и выдавать целеуказание ракетам Х-31П (это актуально только для наземных РЛС). По направлению – мы можем понять направление излучения (в случае с ЛА зону – где противник). Но мы не можем определить его координаты, так как мощность излучаемой РЛС не постоянная величина. Для определения нужно задействовать свой радар.

Рисунок №9

Тут важно понимать одну деталь, сравнивая самолет 4-го поколения с пятым. Для радара Су-35С встречное излучение будет являться помехой. Это особенность радара АФАР F-22 – который одновременно может работать в разных режимах. Такой возможности нет у ПФАР Cу-35С. Помимо того, что Сушка получает встречную активную помеху – ей по-прежнему нужно определить и поставить на сопровождение (разные вещи, между которыми проходит определенное время!) «Раптора» с элементами СТЭЛС.

Помимо этого F-22 может действовать в зоне постановщика помех. Как выше указывалось в графиках из публикации вестника РАН, что приведет к еще большему преимуществу. На чем это основано? Точность определения есть разница между накоплением отраженного от цели сигнала и шума. Сильные шумы могут полностью забить приемник антенны или, по крайней мере, осложнить накопление Pr.min (о нем говорили выше).

Дополнительно, снижение ЭПР позволяет расширить тактику применения самолета. Рассмотрим несколько вариантов тактического действия в группах, известных из истории. Дж Стюарт в своей книге приводил ряд примеров тактики Северной Кореи во время войны:

1. Прием «Клещи»Две группы идут на встречных курсах к противнику. После взаимной пеленгации, обе группы разворачиваются в обратном направлении (Домой). Противник пускается в погоню. Третья группа – вклинивается между первой и второй и на встречных курсах атакует противника, в то время как тот занят погоней. При этом малая ЭПР третьей группы очень важна. Рис. №10.

Рисунок №10

2. Прием «Отвлечение»Группа ударных самолетов противника наступает под прикрытием истребителей. Группа обороняющихся специально дает себя засечь противнику и заставляет сконцентрироваться на себе. С другой стороны вторая группа обороняющихся истребителей атакует ударные наступательные самолеты. При этом малая ЭПР второй группы очень важна! Рис. №11. В Корее этот маневр корректировался с наземных РЛС. В современное время это будет делать самолет ДРЛО.

Рисунок №11

3. Прием «Удар снизу»В районе боевых действий одна группа идет на стандартной высоте, другая (более квалифицированна) на предельно малой. Противник обнаруживает более явную первую группу и входит в бой. Вторая группа атакует снизу. Рис. №12. При этом малая ЭПР второй группы очень важна!

Рисунок №12

4. Прием «лестница»Состоит из пар самолетов, каждая, из которой, идет ниже и сзади ведущей на 600 м. Приманкой служит верхняя пара, когда противник сближается с ней, ведомые набирают высоту и выполняют атаку. Рис. №13. ЭПР ведомых, в данном случае очень важна! В современных условиях «лестница» должна быть немного просторнее, но суть остается.

Рисунок №13

Рассмотрим вариант, когда ракета по F-22 уже пущена. Благо наши конструкторы смогли обеспечить нас большой номенклатурой ракет. Прежде всего, остановимся на дальней руке Миг-31 – ракете Р-33. Она обладала великолепной дальностью для того времени, но не способна была бороться с современными истребителями. Как уже говорилось выше, Миг был создан, как перехватчик разведчиков и бомбардировщиков, не способных к активному маневрированию. Поэтому максимальная перегрузка поражаемых целей ракетой Р-33 равна 4g. Современная длинная рука – это ракета КС-172. Однако ее очень давно показывают в виде макета и до принятия на вооружение дело может и не дойти.

Более реальной «длинной рукой» является ракета РВВ-БД, основанная на Советской разработке ракеты Р-37. Дальность, указанная производителем составляет 200км. В некоторых сомнительных источниках, можно встретить дальность в 300км. Скорее всего, это основано на испытательных пусках Р-37, однако между Р-37 и РВВ-БД есть разница. Р-37 должна была поражать цели маневрирующие с перегрузкой в 4g, а РВВ-БД уже способна противостоять целям с перегрузкой в 8g, т.е. конструкция должна быть более прочной и тяжелой.

В противостоянии с F-22 все это мало актуально. Так как засечь на таком расстоянии его силами бортовой РЛС не представляется возможным, а реальная дальность ракет и рекламная сильно различаются. Основано это на конструкции самой ракеты и испытаниям на максимальную дальность. В основе ракет лежит твердотопливный двигатель (пороховой заряд), время работы которого составляет пару секунд. Он, в считанные мгновения, разгоняет ракету до максимальной скорости, а далее она идет по инерции. Рекламная максимальная дальность основана на пуске ракет по цели, горизонт которой находится ниже атакующего. (Т.е. не требуется преодолевать силу притяжения земли). Движение проходит по прямолинейной траектории до скорости, на которой ракета становится уже не управляемой. При активном маневрировании инерция ракеты будет стремительно падать, а дальность сократиться в разы.

Основной ракетой при дальнем воздушном бое с «Раптором» будет РВВ-СД. Рекламная дальность ее немного скромнее в 110 км. Самолеты пятого или четвертого поколения, после захвата их ракетой, должны попытаться сорвать наведение. Ввиду необходимости ракеты после срыва активно маневрировать, энергетика будет потрачена и повторно навестись уже останется мало шансов. Любопытен опыт войны во Вьетнаме, там эффективность поражения ракетами средней дальности составляла 9%.

Во время войны в Заливе эффективность ракет немного выросла, там уходило три ракеты на один сбитый самолет. Современные ракеты, конечно, повышают вероятность поражения, однако самолеты поколений 4++ и 5 тоже имеют не мало контраргументов. Данные, с какой вероятностью ракета воздух-воздух поразит цель, дают сами производители. Эти данные получены при учениях и без активного маневрирования, естественно имеют мало общего с реальностью. Тем не менее, вероятность поражения у РВВ-СД составляет 0,8, а у AIM-120C7 0,9. Из чего будет складываться реальность? Из возможностей самолета сорвать атаку. Это можно сделать несколькими способами – активным маневрированием и применением средств РЭБ, технологией малой заметности. Про маневрирование мы поговорим во второй части, где рассмотрим ближний воздушный бой.

Снова возвращаемся к технологии малой заметности, и какое преимущество получит самолет пятого поколения над четвертым при ракетной атаке. Для РВВ-СД разработан ряд головок самонаведения. В настоящий момент применяется 9Б-1103М, которая способна определять ЭПР 5 м2 на расстоянии 20 км. Есть также варианты ее модернизации 9Б-1103М-200, которая способна определять ЭПР 3 м2 на расстоянии 20 км, но скорее всего они будут установлены на изд. 180 для Т-50. Ранее мы принимали ЭПР «Раптора» равной 0,01 м2 (мнение, что это в передней полусфере – видится ошибочным, в безэховых камерах как правило дают среднее значение), при таких значениях дальность обнаружения «Раптора» будет 4,2 и 4,8 км соответственно. Такое преимущество явно упростит задачу по срыву захвата ГСН.

В англоязычной прессе приводились данные по атаке целей ракетой AIM-120C7 в условиях РЭБ противодействия, они составляли порядка 50%. Аналогию можем провести и для РВВ-СД, однако помимо возможного электронного противодействия, ей придется еще бороться с технологией малой заметности (снова отсылка к графикам из вестника РАН). Т.е. вероятность поражения становится еще меньше. На последней ракете AIM-120C8 или как ее еще называют AIM-120D, применена более продвинутая ГСН, с другими алгоритмами. По заверениям производителя при РЭБ противодействии вероятность поражения должна достигнуть 0,8. Будем надеяться, что наша перспективная ГСН для «изд. 180», даст аналогичную вероятность.

В следующей части рассмотрим развитие событий в ближнем воздушном бою.

Продолжение следует…

/Кирилл Соколов, topwar.ru/

army-news.ru

Истребители 6-го поколения: перспективы создания за рубежом

Концептуальный облик истребителя шестого поколения фирмы «Боинг».

В настоящее время в политических и военных структурах НАТО нет единого взгляда на дальнейшее развитие боевой авиации, что обусловлено неопределенностью возникающих новых вызовов глобальной безопасности, а также необходимостью сокращения военных расходов в условиях нарастающего мирового финансово-экономического кризиса. Программы создания самолетов шестого поколения чрезвычайно дороги, и в условиях отсутствия очевидных серьезных угроз западным государствам вряд ли получат широкое развитие в обозримом будущем.

Современные самолеты четвертого поколения, состоящие и в ближайшее время поступающие на вооружение стран НАТО, такие как европейский «Тайфун», французский «Рафаль», американские F-15E, F-16E и F, F/A-18E и F, будут эксплуатироваться до 2030-2040 годов. Если принять во внимание широкую практику модернизации и продления ресурсов авиационных систем, эти сроки могут быть продлены еще на десять и более лет. Учитывая возрастающие сроки разработки сложных авиационных комплексов, которые могут составлять десятилетия от начала проведения концептуальных исследований и научно-исследовательских работ до принятия техники на вооружение, решение о создании самолетов шестого поколения необходимо принимать уже в ближайшие годы. Ведущие европейские страны в условиях неопределенного будущего пока воздерживаются от выделения средств на проведение таких исследований. В настоящее время, по мнению западных экспертов, только Соединенные Штаты способны осуществлять масштабные работы в этой области.

 

КАКИМ БУДЕТ САМОЛЕТ ШЕСТОГО ПОКОЛЕНИЯ?

Облик самолетов шестого поколения будет определяться дальнейшим научно-техническим развитием и возможностями промышленной базы. Считается, что совершенствование технологий, особенно в областях компьютерного обеспечения, создания новых материалов и оружия на новых физических принципах, происходит настолько быстрыми темпами, что не только конструкция и возможности самолетов претерпят значительные изменения, но может измениться даже само их предназначение.

По мнению некоторых военных аналитиков, авиационные комплексы будущего могут стать носителями более мощных и важных средств ведения боевых действий. При этом большинство экспертов сходятся во мнении, что самолеты шестого поколения должны отвечать следующим требованиям:

• возможность эффективного маневрирования в широком диапазоне высот и скоростей полета при экономичном расходе топлива;
• высокая живучесть;
• малая заметность в широком диапазоне электромагнитного спектра;
• широкое применение в конструкции самолета материалов, изготовленных с использованием нанотехнологий и придающих самолетам новые свойства;
• наличие датчиков, позволяющих получать полную информацию об окружающей обстановке;
• высокоэффективные системы вооружения, разработанные на новых физических принципах;
• системы связи и компьютерного обеспечения, позволяющие функционировать самолету в сетецентрическом пространстве;
• возможность осуществления как пилотируемых, так и беспилотных полетов.

В машинах шестого поколения большая роль будет отводиться новым конструкционным материалам. Композитные материалы позволят значительно снизить массу конструкции самолета и тем самым увеличить полезную нагрузку, а также заметность самолета в радиолокационном диапазоне длин волн. Волоконная оптика заменит большое количество тяжелых металлических проводов в информационных сетях летательных аппаратов. Перспективным видится применение новых самовосстанавливающихся после получения боевых повреждений материалов, обеспечивающих ремонт конструкции планера, например, путем их обволакивания жидкой субстанцией и ее дальнейшего быстрого затвердевания.

Концептуальный облик истребителя шестого поколения фирмы «Локхид-Мартин»

Сенсорные системы самолетов шестого поколения должны будут обеспечивать осведомленность как экипажа, так и наземного командного пункта по всем направлениям на земле и в воздухе, в видимом, радио и инфракрасном диапазонах спектра. При этом сенсоры предполагается объединить в единую интеллектуальную систему, способную автоматически распознавать получаемые данные и рекомендовать экипажу, а в некоторых ситуациях и принимать автоматически, оптимальные решения для выполнения полетных заданий.

Перспективы создания авиационного вооружения для самолетов шестого поколения западные эксперты связывают в основном с оружием направленного действия - лазерным и микроволновым. Дальнейшее технологическое развитие позволит делать системы этого оружия достаточно мощными и легкими, а его применение может быть наиболее эффективным при нанесении высокоточных ударов и для подавления радиоэлектронных и оптико-электронных систем противника. Предполагается, что применение оружия направленного действия может существенно повлиять на тактику боевой авиации.

Обязательным свойством самолетов шестого поколения будет являться способность вести сетецентрические боевые действия, т. е. функционировать в едином информационном пространстве со своими командными пунктами, другими самолетами, находящимися в воздухе, а также с системами ПВО, объектами СВ и ВМС, принимающими участие в операции. Предполагается, что при помощи высокоразвитого компьютерного обеспечения отдельный самолет сможет стать локальным воздушным командным центром, который сможет по ходу боевых действий оперативно принимать необходимые решения, а также управлять группой сопровождающих самолетов или беспилотных летательных аппаратов в целях выполнения поставленных задач.

 

РАЗРАБОТКА ИСТРЕБИТЕЛЕЙ 6-ГО ПОКОЛЕНИЯ В США

Соединенные Штаты уже приступили к предварительным исследованиям по созданию самолетов боевой авиации шестого поколения. Министерством обороны предусмотрено финансирование исследований по возможности создания новых самолетов тактической авиации — F-X и F/A-XX. Основными претендентами на проведение этих работ являются ведущие аэрокосмические компании «Боинг» и «Локхид-Мартин». Их предварительные проекты истребителя шестого поколения уже опубликованы.

Самолет фирмы «Боинг» будет иметь сверхзвуковую крейсерскую скорость и значительную продолжительность полета на дозвуковых скоростях. Проект самолета фирмы «Локхид-Мартин» предусматривает установку высокоэкономичных двигателей и перспективного оружия, которое будет создано на новых физических принципах.

Ведущими западными компаниями, такими как «Дженерал электрик» и «Пратт энд Уитни», проводятся исследования по созданию двигателей нового поколения.

Отмечается, что кроме Соединенных Штатов Америки изучением возможности создания тактических истребителей шестого поколения самостоятельно занимаются специалисты некоторых других промышленно развитых стран (Китай, Франция и Япония). Однако, пока не обладая опытом разработки и эксплуатации самолетов пятого поколения, они вряд ли смогут конкурировать с США. Продуктивным может оказаться вариант присоединения к американским исследованиям ведущих государств — членов НАТО и Японии с их высокотехнологичными наработками в отдельных отраслях авиастроения.

(По статье полковника С.Клинкова, кандидата технических наук, «ЗВО»)

www.modernarmy.ru

---

• 
  Небольшие корабли
• 
  Какая самая большая звезда в мире
• 
  Робот медуза
• 
  Птицы динозавры
• 
  Как современные технологии изменили человека
• 
  Что в данный момент происходит в космосе
• 
  Странные находки археологов фото
• 
  Описание самых грозных моментов бурана
• 
  Нейробиология что такое
• 
  Масса бозона хиггса
• 
  Где центр земли