Авиация России

Мы продолжаем рассказ об истребителе пятого поколения Су-57. В третьей части речь пойдёт о технологиях малой заметности и силовой установке самолёта.

1. Энциклопедия Су-57:
   1. Формула успеха: Су-57=f22+f35
   2. Су-57 - полёт с максимальной нагрузкой
   3. Су-57 — рождён невидимкой
   4. Су-57 - безопасная топливная система и всевидящий радар
   5. Су-57 - боевой летающий суперкомпьютер
   6. Су-57 - круговое зрение и 10 тонн вооружения

Истребитель пятого поколения Су-57 обладает рядом электродинамических спецхарактеристик, которые делают его лучшим истребителем в мире, важнейшей из них является свойство малой радиолокационной заметности.

Об этом сейчас очень много говорится, особенно в непосредственном приложении именно к российскому истребителю. Несмотря на то, что реальные цифры эффективной площади рассеяния (ЭПР) — главной составляющей стелс-технологий в радиолокационном поле, никогда не публиковались и эти данные являются государственной тайной, многие «эксперты» необоснованно считают, что на радарах Су-57 будет гораздо более заметен, чем американский F-22.

Единственным официальным сообщением о величине ЭПР является фраза главного конструктора самолёта Александра Давиденко, где он сравнивает Т-50 и F-22: "У самолёта F-22 — 0,3-0,4 м². У нас аналогичные требования к заметности".

Спецхарактеристики низкой радиолокационной заметности Су-57 закладывались ещё на этапе проработки концепции будущего самолёта - создании платформы: планера, самолётных систем и силовой установки.

Особая геометрия планера отражает с разных ракурсов сигнал радара в минимальное число направлений и в наименее опасные сектора. Полностью отсутствуют прямые углы, передние и задние кромки крыла, стабилизатора, киля, воздухозаборников, створок люков имеют два-три параллельных направления. Внутренние и внешние поверхности покрываются радиопоглощающим покрытием, щели и стыки заполняются специальным герметиком.

Также радиопоглощающее покрытие наносится на фонарь кабины самолёта. По словам академика РАН, научного руководителя программы разработки спецхарактеристик Т-50 Андрея Лагарькова, в некоторых случаях на остекление фонаря приходится наносить 10-12 слоёв разных покрытий, чтобы обеспечить требуемые характеристики ЭПР и при этом стекло должно оставаться абсолютно прозрачным.

Испытания всех элементов конструкции Су-57 на соответствие спецхарактеристикам проводятся в специальной безэховой камере. Здесь на ЭПР могут быть отдельно испытаны крыло, двигатели, воздухозаборники, киль, носовая часть самолёта и отдельно фонарь.

Испытания фонаря кабины проводятся с установленным внутри пластиковым манекеном пилота. «Если покрытие на остекление не нанесено, то в зависимости от того есть ли здесь пилот или нет, эффективная поверхность рассеяния будет разной, - рассказывает Андрей Лагарьков. - Но после того как покрытие нанесено, есть пилот или его нет, разница будет в ничтожную долю децибел».

Проводя исследования в безэховой камере каждой детали, конструкторы ещё до начала полётов понимают, хватает ли самолёту маскировочных слоёв или надо добавить «краски». Для покрытия используются различные грунтовки и шпаклёвки, но их толщина очень мала, поэтому специалисты и называют их краской.

Но спецпокрытие наносится не на все детали самолёта. «Можно сделать корпус самолёта из конструкционного радиопоглощающего материала. Такой путь тоже есть и это будет сделать лучше всего. Но всегда возникает вопрос о прочности», - поясняет академик Лагарьков. Другими словами, за незаметность самолёту придётся платить своими характеристиками.

Как пример, американский стратегический бомбардировщик B-2. Форма планера — летающее крыло делает его невидимкой для большинства радаров, но не позволяет ни летать на сверхзвуке, ни выполнять фигуры высшего пилотажа.

Кроме радиолокационной, есть ещё и оптическая заметность истребителя. В ГЛИЦ в Ахтубинске проходят испытания Су-57 разной окраски, но уже известно, что у серийных самолётов окраска будет «пиксельной».

Пиксельный вариант был выбран далеко не случайно. В ряде экспериментов с обычной военной формой с различными маскировочными узорами: горка, масккостюм образца 1944 года, «партизан» спектр (пиксельный), ОСР, woodland, в приборах ночного видения именно пиксельный рисунок делал бойца невидимой — он сливался с общим фоном, в то время как бойцов в форме с другими вариантами рисунка можно было заметить.

«Пиксельная окраска даёт эффект размытого контура, что позволяет исказить чёткие границы самолёта», - говорит главный конструктор Су-57, генеральный директор ОКБ Сухого Михаил Стрелец.

Он поясняет, что задачу незаметности на Су-57 решают: форма планера, спецпокрытие фонаря кабины, спецпокрытие на определённых элементах конструкции и окраска. Но как быть с двигателем? Он с головой выдаёт всю эту маскировку самолёта — сопла металлические и пламя никуда не спрячешь...

«Вопрос с двигателем, и это тоже одно из требований к самолётам пятого поколения, - это безфорсажный крейсерский сверхзвук, - продолжает Михаил Стрелец. - Он нужен, чтобы снизить инфракрасную заметность самолёта в крейсерском полёте. С двигателем второго этапа реализуется именно эта концепция, которая позволяет на максимальном режиме обеспечить крейсерский сверхзвуковой полёт». «Изделие 30» - такое название носит двигатель для Су-57, разрабатывается он в опытно-конструкторском бюро имени Люльки.

Дело в том, что двигатель первого этапа - АЛ-41Ф1 на режиме форсажа выдаёт из сопла струю пламени, которая в инфракрасном диапазоне делает истребитель очень даже хорошо видимым. Двигатель второго этапа позволит значительно снизить видимость истребителя в ИК диапазоне волн. Известно техническое решение, в котором для уменьшения заметности силовой установки в радиолокационном, инфракрасном и акустическом диапазонах используется экранирующее приспособление, установленное в сопле двигателя (патент RU 2215670), выполненное в виде противо-РЛ и противо-ИК решёток. Решётки могут быть выполнены разъёмными с возможностью соединения между собой или установленными друг в друга. Кроме того, ребра противо-ИК решётки могут быть радиальными и покрыты радиопоглощающим материалом, также решётки могут быть выполнены поворотными.

Генеральный конструктор-директор ОКБ им. Люльки Евгений Марчуков рассказывает, что когда создавался истребитель Су-27, для него было изготовлено несколько десятков опытных двигателей. Для Су-57 всего, включая двигатели для лётных испытаний, построено около 20 опытных образцов «изделия 30».

КБ им. Люльки не впервые создаёт новые двигатели. Когда-то здесь были разработаны двухконтурные турбореактивные двигатели АЛ-31Ф для истребителя Су-27. На его основе был создан двигатель АЛ-41Ф, который планировался к установке на истребитель пятого поколения МиГ-1.44, а также его дальнейшее развитие — двигатель АЛ-41Ф1 со всеракурсным управляемым вектором тяги (УВТ), который сейчас устанавливается на Су-57, и двигатель АЛ-41Ф1С для истребителя Су-35С.

«Изделие 30» - это абсолютно новый двигатель, он не имеет ничего общего с «изделием 117» или АЛ-41Ф1 — самым современным пока ТРДД для российских истребителей.

«Именно в КБ им. Люльки был разработан управляемой вектор тяги. Это истинная правда, - говорит Евгений Марчуков. - В то время в мире это не очень воспринималось. Говорили: зачем эта акробатика нужна. А сейчас говорят — это сверхманёвренность, это самое главное. Управляемый вектор тяги даёт безопасность лётчику. Исчезло понятие критических углов атаки, и самолёт стал безопасным. Штопор для самолёта — это полёт, а не падение».

В лётной программе московского авиакосмического салона уже не первый год истребители Су-30СМ, Су-35С и Т-50 демонстрируют эту фигуру высшего пилотажа — плоский штопор. Выход из него выполняется именно за счёт двигателя с УВТ, а не посредством аэродинамических свойств крыла и его механизации.

Создать новый двигатель иной раз сложнее, чем создать новый самолёт. «Если брать планер, то двигатель конечно сложнее, - продолжает рассказывать Евгений Марчуков. - Потому что у планера два крыла, а у нас — 1000 крыльев, каждая лопаточка — это крыло».

Лопатка турбины на первый взгляд - это обычная стальная пластина, но на самом деле каждая такая лопатка — это произведение искусства. Внутри неё отверстия, каналы, проточки, всё сделано с ювелирной точностью.

На двигателе «изделие 30» с номером «01» была отработана система управления, которая работает при температуре 180 градусов C. «Это температура внутри мотогондолы на больших скоростях, - продолжает генеральный конструктор. - И поскольку электроника такую температуру не держит, двигатель охлаждается керосином. Внутри мотогондолы специально сделаны каналы, куда подводится керосин».

Евгений Марчуков поясняет, что охлаждать двигатель истребителя больше нечем. Воздухом не эффективно, воды на самолёте нет, возить её для охлаждения не целесообразно, а керосина — полные баки.

«Изделие 30» обычно называют двигателем пятого поколения. Но Евгений Марчуков считает, что двигатель можно отнести к поколению 5+. «Он опережает немного пятое поколение, потому что главные удельные характеристики этого двигателя — удельная тяга, удельный расход [топлива] и удельный вес соответствуют этому поколению [5+]».

Удельная тяга — это отношение тяги двигателя к его весу. Увеличить тягу двигателя и при этом нисколько не увеличив его вес — это наука, сочетающая в себе расчёт и эксперимент.

Когда наблюдаешь за взлётом Су-57, в первую очередь обращаешь внимание на то, как легко после короткого разбега самолёт отрывается от полосы. Даже с полной нагрузкой на борту истребитель непринуждённо уходит в небо, практически вертикально набирая высоту, и всё это Су-57 выполняет с двигателем первого этапа.

В начале декабря 2017 года летающая лаборатория Т-50-2 (бортовой 052) с установленным в левой гондоле двигателем "изделие 30" выполнил первый полёт. Завершение испытаний нового двигателя в составе летающей лаборатории ожидается на рубеже 2020-21 годов.

Подготовлено по материалам программы "Военная приёмка" телеканала "Звезда". Фото получены копированием части экрана при воспроизведении видео передачи.

Продолжение следует

3 911