Русская народная линия
информационно-аналитическая служба
Православие  Самодержавие  Народность

Проблемы создания истребителя пятого поколения

Александр  Горшков, Независимое военное обозрение

08.07.2005


Среди ключевых боевых характеристик доминировать будет человеческий фактор …

По мере технологического совершенства истребителя в ближнем бою победа будет зависить не от самолета, а человека за его штурвалом.

Об авторе: Александр Федорович Горшков - капитан 1 ранга в отставке.


Исследовательские и конструкторские разработки широкого комплекса научных, технологических и производственных проблем, связанных с созданием боевого самолета - истребителя пятого поколения, его электронного и оружейного снаряжения, тактики боевого применения в войнах нового облика - уже несколько лет ведутся в США, странах НАТО и Европейского Союза (ЕС), в России и Китае. В меньших масштабах эти проблемы разрабатываются и обсуждаются в Японии, Израиле, Индии, Бразилии и ряде других стран. Авиационные специалисты и руководители ВВС этих стран разрабатывают основные оперативно-тактические требования к истребителю и его технические характеристики, отвечающие этим требованиям и предназначению самолета в будущих воздушных войнах.

По мнению специалистов военно-воздушных сил основных авиационных держав мира, несмотря на тенденции развития и внедрения в боевые истребительные авиационные системы все более высоких технологий управляемого ракетного оружия повышенных дальностей поражения и средств боевого управления таким оружием, истребитель пятого поколения должен быть прежде всего истребителем истребителей вероятных противников, боевых самолетов всех классов и типов, а также крылатых ракет, штурмовых вертолетов, беспилотных ударных и других летательных аппаратов, широкое применение которых в войнах новых поколений прогнозируется всеми военными аналитиками.

Истребитель пятого поколения по боевому потенциалу и всем боевым показателям должен как минимум не уступать истребителям того же поколения вероятных противников - обладать "технологическим паритетом" с истребителями вероятного противника любого уровня технологии и боевых качеств.

В обозримой перспективе воздушные бои за обладание превосходством в воздухе в зоне боевой операции, непосредственно над полем боя или в войне в целом будут по существу воздушными сражениями высоких технологий, в которых огромную роль станет играть "человеческий фактор" - уровень подготовки и мастерства летчика-истребителя.

Групповые и одиночные столкновения в воздушных сражениях нового облика будут начинаться на дальних и сверхдальних расстояниях - на предельных дальностях внешних и бортовых систем наблюдения/управления и бортовых комплексов управляемого ракетного оружия поражения (АУРК). А затем переходить на средние дистанции и завершаться ближним воздушным боем, который станет "кульминацией" боевого столкновения и останется одним из основных методов борьбы истребительной авиации за достижение превосходства в воздухе. Поэтому, по убеждению специалистов, истребитель пятого поколения должен полностью отвечать самым высоким требованиям ведения ближнего воздушного боя против наиболее совершенных истребителей вероятных противников.

Важная проблема влияния "человеческого фактора" на ход и исход сражений в ближних воздушных боях истребительной авиации по завоеванию оперативно-тактического и стратегического превосходства в воздухе обсуждается авиационными специалистами многих стран мира.

По мнению большинства летчиков-асов периода двух мировых войн, в ближнем бою, как правило, побеждает не машина (самолет), а человек за ее штурвалом. Технологическое совершенство истребителя, его вооружения и систем боевого управления в ближнем воздушном бою будут максимально способствовать наиболее полной реализации высоких качеств человеческого фактора.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ ИСТРЕБИТЕЛЕЙ

Авиационные специалисты считают, что ряд ключевых характеристик современных и перспективных истребителей определяет их боевой потенциал и возможности как в воздушных боях в целом, так и в ближнем бою. Это, прежде всего, маневренные качества истребителя и его огневая мощь. Понимание и правильная оценка этих и других важнейших боевых характеристик истребителя - своего или противника - позволяет объективно сравнивать их потенциал и возможности, выявлять и учитывать сильные и слабые стороны в объеме всего спектра (пакета) решаемых оперативных и боевых задач, вырабатывать и внедрять наиболее эффективную инновационную тактику боя в процессе боевой подготовки, применять ее в бою.

Боевые возможности (потенциал) и эффективность современных и перспективных истребителей определяют шесть ключевых характеристик:

ЭНЕРГЕТИКА ИСТРЕБИТЕЛЯ

Ее "избыточная" достаточность и стабильность характеризуется тем темпом, с которым истребитель способен набирать (форсировать) мощность энергетической установки и придавать ускорения самолету за счет включения заложенного в энергетику самолета cпецифического ресурса "излишней мощности". Этот показатель считается важнейшим ("критическим") для определения вероятного исхода современного воздушного боя с равноценным истребителем. Превосходство самолета по этому показателю позволяет летчику успешно наращивать тактическое преимущество в бою, выигрывать боевую позицию у противника независимо от начальных условий боя.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МАНЕВРЕННОСТЬ

Это мера способности истребителя восстанавливать высокими темпами "потери энергии", неизбежные при затяжных маневрах с множеством поворотов при боевом маневрировании разнообразной конфигурации. В конечном итоге это характеристика "поворотной маневренности" истребителя без существенной утраты энергетики для продолжения маневренного боя. Истребитель с более высокими "поворотными" свойствами в широком диапазоне скоростей и высокой "энергетической стабильностью" при боевом маневрировании способен значительно превосходить ("переигрывать") истребитель противника с несколько меньшими маневренными (энергетическими и поворотными) возможностями и одерживать уверенную победу.

Расчеты зарубежных специалистов, опыт моделирования и испытаний свидетельствуют, что даже очень скромные различия в маневренно-поворотных качествах истребителей в совокупности с высоким градиентом "избыточной мощности" (энергетики) способны придать одному из них далеко превосходящие преимущества в общем уровне показателей боевой эффективности.

ТОПЛИВНАЯ БОЕВАЯ АВТОНОМНОСТЬ (УСТОЙЧИВОСТЬ)

Важнейший параметр в любом воздушном столкновении, но особенно "критически" важный в динамичных маневренных воздушных боях истребителей с высоким энергетическим напряжением и расходом топлива/энергии, которыми характерны воздушные поединки в условиях ближнего боя.

Топливная автономность высокого уровня в воздушном бою - это cпособность продолжительного ведения воздушного боя на стандартном бортовом запасе топлива. Зависит она от "топливной эффективности" истребителя, в показатель которой входит соотношение объема наличного топлива на борту истребителя в начале боевого столкновения в воздухе и темпов расхода топлива в ходе боя.

В контексте "топливной автономности" очень важным качеством истребителя является способность поддерживать высокие скорости полета без применения дожигания (форсажа двигателей) и сохранять при этом возможности сверхзвуковой скорости в затяжном крейсерском режиме полета.

СКРЫТНОСТЬ

Сенсорная малозаметность: пониженная радиолокационная (уменьшенная отражающая площадь поперечного сечения), низкая ИК- заметность (малый уровень теплового поля) и другие технологии снижения сенсорной заметности и повышения скрытности истребителя в бою. Менее скрытный (более сенсорно-заметный) истребитель подвержен риску быть сбитым с более короткой дистанции сравнительно малозаметным истребителем противника.

УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ И ОПЕРАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Это уровень возможностей интегрированной информационно-управленческой системы истребителя. Он определяется уровнем способностей системы боевого управления истребителя оптимизировать с максимальной полнотой доступ летчика в реальном времени к крайне необходимым для него обобщенным информационным данным текущей боевой обстановки в зоне боя.

Оптимизация разведывательной информации - это способность бортовой системы боевого управления с высокой процессорной скоростью обобщать (коррелировать) информацию от активных и пассивных сенсоров, выделять главные, наиболее важные и значимые данные текущей боевой ситуации и в реальном времени выдавать (отображать) обобщенную информацию на дисплеи кабины пилота в виде единой картины воздушной обстановки в зоне боя, что решающим образом определяет ход и исход воздушного поединка.

Оптимизация объема и содержания информации об обстановке и доступа летчика к ней в полете (бою) особенно важна для летчиков одноместных истребителей (где нет второго пилота - оператора системы боевого управления), которые в ходе динамичного напряженного боя не должны перегружаться массовой (блоковой) информацией.

ОРУЖЕЙНЫЙ КОМПЛЕКС

Это интегрированный набор систем ударного оружия и систем боевого управления оружием поражения. Состав, качества и возможности интегрированного оружейного комплекса определяют боевой потенциал, возможности решения спектра возлагаемых боевых задач.

Cистемам оружия присущи собственные сильные и слабые качества, влияющие на уровень боевого потенциала истребителя. Эти качества высоко подготовленный, опытный летчик-истребитель может использовать для достижения своего преимущества над оппонентом в воздушном поединке, не позволять противнику использовать его преимущества над собой.

При этом ключевое преимущество в бою получает тот истребитель, который способен одновременно вести бой с множественными воздушными целями, стрелять АУР одновременно по нескольким целям и обеспечивать наведение на каждую из них своих АУР в полете, уверенно поражать цели ракетным огнем.

МЕТОДЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ОЦЕНОК БОЕВОГО ПОТЕНЦИАЛА ИСТРЕБИТЕЛЕЙ

Существует несколько отработанных методов анализа и сравнительных оценок боевых потенциалов и эффективности современных и перспективных истребителей.

Традиционно применяется основной метод сравнительных оценок таких важных параметров, как "нагрузка на крыло" и соотношение тяги двигательной установки к весу самолета, поскольку этот метод позволяет одновременно выявлять показатели сравнительных возможностей самолетов к ускорениям и "поворотных качеств" при маневрировании.

Показатель "нагрузка на крыло" - это соотношение боевого (полного) полетного веса истребителя к площади поверхности крыла. Показатель соотношения обратно пропорционален величине коэффициента нагрузки, а также "поворотному темпу" самолета при маневрировании - в данном случае, чем меньше "нагрузка на крыло", тем выше поворотный темп.

Если другие факторы считаются одинаковыми - такие, как скорость в воздушном полете и высота полета, - то ключевым фактором, влияющим на показатель боевой эффективности и определяющим его, является "нагрузка на крыло".

Технологии повышения подъемной силы истребителя в полете, в частности, обеспечение тягового превосходства двигателей и внедрение "векторного управления" тягой, обеспечивают ему определенные преимущества, даже при невыгодном показателе "нагрузки на крыло".

Внедрение систем "векторного управления" тягой двигателей - одно из инновационных направлений повышения показателей боевой эффективности истребителей независимо от значения параметра нагрузки на крыло. Этот параметр продолжает использоваться для сравнительного анализа и оценок "поворотных качеств" - скороповоротливости истребителей в маневренном воздушном бою, хотя он может искажать конечный вывод, если брать его за абсолютный параметр применительно к современным и перспективным самолетам-истребителям новых поколений.

Другой метод сравнительных оценок боевого потенциала и эффективности истребителей состоит в сравнении возможностей для придания ускорения самолету и сохранения скороповоротливости (темпов поворотов) при затяжном маневрировании в воздушном бою. При этом методе сопоставляются коэффициенты соотношений тяги к боевому весу истребителей - полный боевой вес истребителя в полете делится на показатель полной установленной тяговой мощности двигателей. Высокий показатель соотношения полной тяговой мощности к полному боевому весу свидетельствует о высоких возможностях к ускорениям истребителя и сохранения самолетом устойчивой скороповоротливости при затяжном маневрировании.

В то же время метод анализа тягово-весовых соотношений имеет два крупных недостатка, если применять эти соотношения для сравнения боевой эффективности самолетов изолированно. Один из недостатков состоит в том, что при этом не учитывается аэродинамическая эффективность планера самолета, которая на определенных высотных режимах полета может серьезно влиять на летно-тактические показатели истребителя.

Второй недостаток метода - взятое соотношение тяги к полетному весу самолета не берет во внимание влияние возможных значительных вариаций резерва установленной тяговой возможности в зависимости от высоты и скорости полета. Кроме того, не учитывается возможное влияние добавочного вклада в повышение показателя боевой эффективности истребителя технологических новшеств, таких, как конструкция изменяемой геометрии крыла и других, которые обеспечивают пониженную потерю тяги с повышением высоты полета.

Авиационные специалисты считают, что более правильным и точным методом сравнительных оценок боевой эффективности истребителей является метод сравнения ключевых параметров "энергетической маневренности" истребителей, при котором используется ряд графических карт-схем, иллюстрирующих летные показатели самолетов (эффективность) по всему объему полетного пакета.

Такой подход теоретически вытекает из того общепринятого и обоснованного факта, что для достижения конечной цели воздушного боя - максимально эффективного применения ударного оружейного комплекса истребителя и поражения истребителя противника - летчик любого обычного современного истребителя должен занять в маневренном бою наиболее выгодную боевую позицию по отношению к оппоненту в пределах "стрельбовых параметров" ударных (огневых) средств поражения - по дальности стрельбы, углам атаки и др. Возможности истребителя и способность летчика занять такую позицию зависят, помимо опыта и летных качеств пилота, от маневренности истребителя, от его способности в ближнем воздушном бою маневрировать и перемещаться во всех плоскостях и направлениях, двигаться и вращаться вокруг всех осей - по тангажу, вокруг своей продольной оси, выполнять кабрирование (пикирование), рыскание по курсу. Все эти маневренные качества зависят напрямую от энергетики истребителя - ее достаточности и резерва (избыточности - градиент CEP).

ЭНЕРГЕТИКА ИСТРЕБИТЕЛЕЙ

Таким образом, проведенный анализ методов сравнительной оценки боевых возможностей истребителей показывает, что в конечном итоге наиболее точным и эффективным методом является сравнение показателей энергетики истребителей, конкретно - излишней (резервной) энергетической мощности истребителей (величины CEP) с учетом возможных темпов ее изменений - потерь или наращивания в процессе боя, в том числе и за счет максимально эффективного использования других своих преимуществ, наиболее выгодного маневрирования как позицией, так и энергетикой (мощностью) самолета.

Общая механическая энергия истребителя представляет из себя сумму его кинетической энергии, потенциала ротационной (вращательной) энергии. Общая (тотальная) величина энергии делится на общий (тотальный) боевой полетный вес истребителя, чтобы выявить значение единицы энергии на единицу веса самолета. Удельная энергия самолета - энергия единицы объема - выражается в единицах длины.

При маневрировании энергия теряется, расходуется повышенным темпом в различных системах истребителя, в их тепловой отдаче в окружающую атмосферу, на преодоление турбулентных явлений, на добавочное питание энергией двигателей систем машины, на ускорения и тому подобное.

В итоге совокупные изменения общего (тотального) запаса энергетики и темп этих изменений определяют как энергетическое превосходство, так и прочие преимущества одного истребителя над другим.

Показатель темпа изменений общей величины энергетики, рассматриваемый с учетом (по отношению) времени и поделенный на боевой вес машины называется удельной энергией (энергией объема) и напрямую показывает способности истребителя к ускорениям или скороподъемности - к высоким темпам набора скорости или набора высоты.

При этом, как общее правило, разница этих показателей в 100 единиц между сравниваемыми истребителями является свидетельством превосходства одного над другим в маневренных качествах, а разница в 200 единиц свидетельствует о значительном общем превосходстве одного истребителя над другим.

Вариации показателя удельной энергии в зависимости от числа М (показатель скорости самолета в воздухе по отношению к скорости звука в воздухе) и от высоты полета отражаются на диаграммах профилей скорости/высоты (V-H diagrams).

Диаграммы профилей скорости отражают показатели истребителя при постоянных величинах "g"; маневренные диаграммы отражают показатели машины при различных вариациях нагрузки ("g") на горизонтальных поворотах. Для этих диаграмм показатель сравнительного преимущества в темпах поворота в два градуса/секунду считается существенным превосходством истребителя.

Таким образом, вполне возможно доказывать превосходство одного истребителя над другим, базируясь исключительно на анализе известных статистических данных об истребителях, их характеристиках и боевых показателях эффективности. Однако ключ к победе в ближнем воздушном бою в условиях динамичной и крайне "текучей" боевой ситуации, присущей таким боям, в конечном итоге "держит" человеческий фактор - летное мастерство и опыт конкретного летчика-истребителя.

Понятие "летное мастерство", как фактор боевой эффективности современного летчика-истребителя, охватывает характеристику уровней широкого спектра его личных способностей, профессиональных качеств - общий уровень культуры и специальной подготовки индивидуального летчика, глубину профессионального обучения, освоения пилотажного мастерства, техники, вооружения и их возможностей, уровень боевой подготовки и практической отработки всех летных (пилотажных) элементов, широту тактического мышления и быстроту реагирования на изменение ситуации в динамичном и напряженном бою, высокие моральные и волевые качества, расчетливую решительность и осторожность и множество других, влияющих косвенно.

Все эти качества и свойства в совокупности определяют формирование и подготовку летного состава сил истребительной авиации ВВС, уровень их боеспособности и боеготовности к ведению победоносных воздушных войн новых технологий и нового облика.

Так называемое "летное мастерство" летчика-истребителя и особенно различия в его уровнях - достаточно неопределенные элементы и вряд ли могут быть выражены в количественных величинах. Поэтому, включая эти элементы в сравнительный анализ, нельзя абсолютизировать полученные результаты и использовать их в качестве надежной основы для любого планирования.

На учениях и при моделировании воздушных поединков в ближнем бою неоднократно демонстрировалась такая неопределенность в оценках "летного мастерства" и оказывалось, что превосходство в бою не обязательно будет на стороне превосходящего по технологии и вооружению истребителя.

С этой точки зрения, вероятно, уже нет смысла сравнивать современные истребители, поскольку по уровням технологий и вооружениям все они почти сравнялись и разница лишь в том, как мастерски они используются в бою, что опять же включает важный элемент "человеческого фактора". Например, американский палубный истребитель-бомбардировщик F/A-18, вооруженный усовершенствованным вариантом АУР AIM-9 (L), или F-15I c АУР "Питон-4" (Python-4), и российский Су-30 МКИ с АУР "Арчер" (Archer) как системы оружия равноценны по боевому потенциалу. При столкновении этих истребителей с любым из них, будь это бой за пределами визуальной видимости или ближний бой, исход боевого поединка в любом случае будет зависеть от мастерства летчика и ряда других элементов, подкрепляющих "человеческий фактор" в бою.

Анализ боевых характеристик и показателей (эффективности) истребителей с целью прогнозирования вероятного исхода боевых столкновений в воздушных сражениях всегда был и остается очень трудной проблемой. А в настоящее время такой анализ еще более затруднен в связи с расширением спектра боевых возможностей современных и перспективных истребителей.

По мнению многих авиационных специалистов, единственное, что теперь можно с уверенностью предсказать, так это то, что любой воздушный бой не будет завершаться "патовой" ситуацией. Поэтому предварительный глубокий анализ боевого потенциала современных истребителей становится все более важным для того, чтобы гарантировать оптимальное использование летчиком в воздушном бою даже тех малых преимуществ в боевом потенциале, которыми пилотируемый им истребитель обладает, выстоять и выжить в жестоком противоборстве с противником на "жизнь или смерть".

http://nvo.ng.ru/armament/2005-07-08/6_istrebitel.html



РНЛ работает благодаря вашим пожертвованиям.


Форма для пожертвования QIWI:

Вам выставят счет на ваш номер телефона, оплатить его можно будет в ближайшем терминале QIWI, деньги с телефона автоматически сниматься не будут, читайте инструкцию!

Мобильный телефон (пример: 9057772233)
Сумма руб. коп.

Инструкция об оплате (откроется в новом окне)

Форма для пожертвования Яндекс.Деньги:

Другие способы помощи

Наверх

 

Другие статьи этого автора

Другие статьи этого дня

Другие статьи по этой теме