Авиация и космонавтика 1998 01
На пути к истребителю пятого поколения
ПОЛЕТ 'БЕРКУТА'
Владимир ИЛЬИН
В конце сентября 1997 года в истории отечественной авиации произошло историческое событие - состоялся полет нового экспериментального самолета, С-37 'Беркут', который может стать прототипом отечественного истребителя пятого поколения. Хищная черная птица с белым носом, оторвавшись от бетона взлетно-посадочной полосы аэродрома в Жуковском, быстро исчезла в сером подмосковном небе, возвестив громом своих турбин о начале нового этапа в биографии российской истребительной авиации.
Исследования облика истребителя пятого поколения начались в нашей стране, как и в США, в середине 1970-х годов, когда машины четвертого поколения - Су-27 и МиГ-29 - делали лишь свои 'первые шаги'. Новые самолеты должны были иметь значительно более высокий боевой потенциал, чем их предшественники. К работе были привлечены ведущие отраслевые научные центры и ОКБ. Совместно с заказчиком постепенно были сформулированы основные положения концепции нового истребителя - многофункциональность, т.е. высокая эффективность при поражении воздушных, наземных, надводных и подводных целей, наличие круговой информационной системы, освоение крейсерских режимов полета на сверхзвуковых скоростях. Предусматривалось и достижение кардинального уменьшения заметности самолета в радиолокационном и инфракрасном диапазонах в сочетании с переходом бортовых датчиков на пассивные методы получения информации, а также на режимы повышенной скрытности. Предполагалась интеграция всех имеющихся информационных средств и создание бортовых экспертных систем.
Самолет пятого поколения должен был обладать способностью осуществлять всеракурсный обстрел целей в ближнем воздушном бою, а также вести многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя на большой дальности.
Предусматривалась автоматизация управления бортовыми информационными и помеховыми системами; повышенная боевая автономность за счет уставновки в кабине одноместного самолета индикатора тактической обстановки с возможностью микширования информации (т.е. одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе 'картинок' от различных датчиков), а также использования систем телекодового обмена информацией с внешними источниками.
Аэродинамика и бортовые системы истребителя пятого поколения должны были обеспечивать возможность изменения угловой ориентации и траектории движения самолета без сколько-нибудь ощутимых запаздываний, не требуя при этом строгой координации и согласования движений управляющих органов. От самолета требовалось 'прощать' грубые погрешности пилотирования в широком диапазоне условий полета.
Перспективный самолет планировалось оснастить автоматизированной системой управления на уровне решения тактических задач, имеющей экспертный режим 'в помощь летчику'.
Одним из важнейших требований к российскому истребителю пятого поколения являлась 'сверхманевренность' - способность сохранять устойчивость и управляемость на углах атаки 90° и более. Следует заметить, что 'сверхманевренность' первоначально фигурировала и в требованиях к американскому истребителю пятого поколения, создававшемуся, практически одновременно с российской машиной, по программе ATF. Однако в дальнейшем американцы, столкнувшись с трудноразрешимой задачей совместить в одном самолете малую заметность, сверхзвуковую крейсерскую скорость и 'сверхманевренность', вынуждены были пожертвовать последней (маневренные возможности американского истребителя ATF/F- 22, вероятно, лишь приближаются к уровню, достигнутому на модернизированном самолете Су-27, оснащенном системой управления вектором тяги).
С-37 'Беркут' в полете
Отказ ВВС США от достижения сверхманевренности мотивировался, в частности, быстрым совершенствованием авиационного вооружения: появление высокоманевренных всеракурсных ракет, нашлемных систем целеуказания и новых головок самонаведения позволяло отказаться от обязательного захода в заднюю полусферу противника. Предполагалось, что воздушный бой теперь будет вестись на средних дальностях с переходом в маневренную стадию лишь в крайнем случае, 'если что-то сделано не так'. Однако в истории военной авиации уже не раз отказывались от ближнего маневренного воздушного боя, но впоследствии теоретические выкладки опровергались жизнью - во всех вооруженных конфликтах (за исключением, разве что, бутафорской 'Бури в пустыне') истребители, вступавшие в бой на больших дальностях, как правило, переводили его на меньшие дистанции и часто завершали меткой пушечной очередью, а не ракетным пуском. Вполне прогнозируется ситуация, когда совершенствование средств РЭБ, а также уменьшение радиолокационной и тепловой заметности истребителей приведет к падению относительной эффективности ракет большой и средней дальности. Кроме того, даже при ведении дальнего ракетного боя с использованием обеими сторонами оружия примерно равных возможностей, преимуществом будет обладать тот прототивник, который сумеет быстрее сориентировать свой истребитель в направлении цели, что позволит полнее использовать динамические возможности своих ракет. В этих условиях особое значение приобретает достижение максимально высоких угловых скоростей неустановившегося разворота как на дозвуковой, так и на сверхзвуковой скорости. Поэтому требование сверхманевренности для российского истребителя пятого поколения, несмотря на всю сложность проблемы, осталось неизменным.
В качестве одного из решений, обеспечивающих получение требуемых маневренных характеристик, рассматривалось применение крыла обратной стреловидности (КОС). Такое крыло, обеспечивающее определенные компоновочные преимущества по сравнению с крылом прямой стреловидности, пытались использовать в военной авиации еще в 1940-е годы. Первым реактивным самолетом с крылом обратной стреловидности стал германский бомбардировщик Юнкере Ju 287. Машина, совершившая первый полет в феврале 1944 года, была расчитана на максимальную скорость 815 км/ч. В дальнейшем два опытных бомбардировщика этого типа достались СССР в качестве трофеев.
В первые послевоенные годы в нашей стране велись и собственные исследования КОС применительно к скоростным маневренным самолетам. В 1945 году по заданию ЛИИ конструктором П.П.Цыбиным было начато проектирование экспериментальных планеров, предназначенных для отработки аэродинамики перспективных истребителей. Планер набирал высоту, буксируемый самолетом, а для разгона до околозвуковых скоростей пикировал, включая при этом пороховой ускоритель. Один из планеров, ЛЛ-3, вышедший на испытания в 1947 году, имел крыло обратной стреловидности и достигал скорости 1150 км/ч (М=0,95).
Однако в то время реализовать преимущества такого крыла не удалось, т.к. КОС оказалось особо подвержено аэродинамической дивиргенции -потере статической устойчивости при достижении определенных значений скорости и углов атаки. Конструкционные материалы и технолгии того врмени не позволяли создать крыло обратной стреловидности, имеющее достаточную жесткость. К обратной стреловидности создатели боевых самолетов вернулись лишь в середине 1970-х, когда в СССР и США приступили к работам по изучения облика истребителя пятого поколения. Применение КОС позволяло
