ПАК ФА Т-50

Предыстория

В конце 1979 года в СССР были начаты работы по проекту истребителя пятого поколения для ВВС и ПВО страны. Проект получил название И-90 - истребитель 90-х годов. В рамках этой программы в 1981 году ЦАГИ выдал свои рекомендации по самолёту с треугольным адаптивным крылом и большим количеством отклоняемых поверхностей, которые обеспечивали высокое аэродинамическое качество на всех скоростных режимах и на закритических углах атаки. Разработка нового истребителя была поручена ОКБ Микояна.

Примерно в то же время, в начале 80-х, стало известно о проводимых в США работах над проектом перспективного тактического истребителя ATF (Advanced Tactical Fighter) - в сентябре 1983 года семь ведущих аэрокосмических фирм США в рамках объявленного ВВС тендера начали исследования по формированию облика нового истребителя. 31 октября 1986 года были определены победители конкурса, ими стали компании "Локхид" и "Нортроп".

В СССР практически параллельно с США проводились аналогичные работы. В 1983 году была принята комплексная целевая программа работ по самолёту, силовой установке, вооружению и радиолокационному оборудованию. В 1986 году вышло закрытое постановление Политбюро ЦК и Совмина СССР, в котором были обозначены основные этапы разработки, сроки и ответственные за программу многофункционального истребителя. Тогда же был определён общий облик самолёта и выдано техническое задание, в соответствии с которым новая боевая машина должна была обладать бесфорсажной сверхзвуковой скоростью, сверхманёвренностью, малой радиолокационной и тепловой заметностью.

Проекции МФИ МиГ 1.44
Проекции МФИ МиГ 1.44

В 1987 году ОКБ Микояна защитило аванпроект, а в 1991-м эскизный проект и макет самолёта МиГ 1.42. Но в декабре 1991 года прекратил своё существование СССР, экономический и политический кризис 90-х не оставили шансов на реализацию проекта МФИ, финансирование прекратилось, хотя работы в ОКБ Микояна и продолжались.

В 1997 году взлетел прототип фронтового истребителя Су-47 "Беркут" с крылом обратной стреловидности и цельноповоротным ПГО. Этот инновационный самолёт благодаря крылу обратной стреловидности обладал сверхманёвренностью, но появившиеся через несколько лет двигатели со всеракурсным управляемым вектором тяги привели к тому, что работы по дальнейшему развитию проекта "Беркут" были свёрнуты. Этой машине в будущем будет отведена роль летающей лаборатории, на которой будут отрабатываться технологии, силовые элементы, композиционные материалы для дальнейшего использования полученного опыта при разработке ПАК ФА.

В 1999 году в Нижнем Новгороде (Горький) на авиазаводе "Сокол" был построен самолёт с шифром МиГ 1.44 - доработанный 1.42, который 29 февраля 2000-го поднялся в воздух. Но в 2002 году решением Правительства РФ были начаты работы по созданию ПАК ФА, которые фактически прекращали проекты и Су-47, который затем использовался в качестве летающей лаборатории, и МиГ 1.44.

МиГ-1.42
МФИ МиГ- 1.44

ПАК ФА Т-50

В сложных финансово-экономических условиях 90-х годов и недостатка бюджетных средств планы создания авиационного комплекса пятого поколения в полной мере не реализовались. Новый этап работ по МФИ наступил в 2000 году, когда вышло специальное распоряжение Правительства Российской Федерации по уточнению ТТХ перспективных боевых авиационных комплексов 5-го поколения в одно- и двухдвигательном исполнениях и двигателя АЛ-41Ф. Этим же распоряжением определялись схемы финансирования работ с привлечением средств заинтересованных организаций.

В 2001 году с учётом концептуальных предложений ведущих самолётостроительных предприятий России по облику и основным характеристикам комплекса, ВВС скорректировали требования и выдали ТТХ на разработку альтернативных аванпроектов. В апреле-мае того же года был объявлен тендер, в котором приняли участие ОАО «ОКБ Сухого» и ФГУП «РСК «МиГ», в декабре к ним присоединилось ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева» с проработкой варианта самолёта короткого взлёта и вертикальной посадки.

ОКБ Сухого предложило для участия в конкурсе проект Т-50. РСК "МиГ" - аванпроект истребителя под условным обозначением Е-72, с двумя перспективными двигателями КБ Климова с тягой по 10 000 кгс. По аэродинамической компоновке Е-72 представлял собой развитие схемы самолёта МиГ 1.44, но в весо-размерных параметрах наиболее тяжёлых модификаций семейства МиГ-29.

В начале 2002 года решением государственной комиссии победителем конкурса был объявлен проект самолёта Т-50 ОКБ Сухого как наименее рискованный в реализации и полностью удовлетворяющий тактико-техническим требованиям. Одновременно с участием в конкурсе ФГУП «АВПК «Сухой», ОАО «ОКБ Сухого» совместно с Росавиакосмосом и ВВС разработали, согласовали и представили в Правительство РФ комплексную целевую программу создания ПАК ФА. Специальным распоряжением Правительства РФ в 2002 году эта программа была одобрена, были даны соответствующие указания по организации разработки ПАК ФА и определены основные этапы и сроки проведения работ.

Эскизный проект Т-50 ОКБ завершило в ноябре 2004 года, а в декабре он был утверждён Министерством обороны РФ. Были начаты эксперименты на летающих лабораториях и полномасштабное проектирование.

В августе 2008 года была закончена разработка комплекта конструкторской документации, чертежи переданы на авиазавод в Комсомольск-на-Амуре, где началось изготовление первых лётных прототипов.

ПАК ФА Т-50, (с) Артём Аникеев

Первый полёт
- по материалам журнала "Взлёт", март 2010 года.

К началу 2009 года в постройке на КнААПО находилось три первых опытных образца нового истребителя. Летом 2009-го был собран и передан в ОКБ Сухого для проведения статических испытаний планер так называемого нулевого экземпляра истребителя (Т-50-0). Следом за ним предстояло завершить постройку ещё двух экземпляров. Один из них, названный «комплексным натурным стендом» (КНС, или Т-50-КНС), предназначался для наземной отработки основных бортовых систем самолёта – в первую очередь, новой комплексной системы управления КСУ-50, новой силовой установки из двух двигателей, известных как «изделие 117», а также гидравлической, электрической, топливной и других систем. Т-50-КНС фактически полностью соответствовал по конструкции и составу применяемого оборудования последующим лётным образцам, но юридически в воздух подняться не мог – это не позволял «нелётный» статус применяемых на нём агрегатов и систем, позволивший ускорить и удешевить процесс изготовления данного прототипа.

Осенью 2009 года, после комплектации штатной силовой установкой, самолёт поступил на цеховую, а затем и аэродромную отработку. Именно на нём 23 декабря 2009 года были выполнены первые рулёжки и пробежки по аэродрому КнААПО, ставшие важнейшей вехой на пути к первому полёту ПАК ФА. Лётчик-испытатель Сергей Богдан в реальной обстановке проверил на Т-50-КНС работу всех бортовых систем, вплоть до выпуска тормозных парашютов в конце скоростной рулёжки – всё функционировало штатно.

Вскоре вслед за КНС, с задержкой от него по времени всего примерно на месяц, завершилась и сборка первого лётного образца – Т-50-1. Тогда же, осенью 2009 года, на нём началась наземная отработка систем.

Первый полёт изначально планировался на самый конец года, однако огромный объём наземных испытаний и доводочных работ, требуемый принципиально новому самолёту, высочайший уровень ответственности и отсутствие права на ошибку заставили перенести заветное событие на начало 2010 г. Бригады специалистов завода и ОКБ работали на машине не покладая рук практически круглосуточно: короткий перерыв был сделан буквально только на пару новогодних дней.

В январе Т-50-1 был выкачен на аэродром, и в четверг, 21 января 2010 года, Сергей Богдан выполнил на нём первые рулёжки и пробежки по ВПП. В тот же день под Москвой, на аэродроме ЛИИ им. М.М. Громова, состоялся первый полёт летающей лаборатории Су-27М №710 (Т-10М-10), на которой отрабатывалась силовая установка ПАК ФА. Первые рулёжки ЛЛ, у которой на месте одного из штатных АЛ-31Ф был установлен новый двигатель – «изделие 117С», состоялись в субботу, 16 января. По действующим правилам, для получения разрешения на первый вылет нового самолёта с новой силовой установкой, требовалось провести несколько полётов однотипного двигателя на летающей лаборатории. Второй раз Су-27М №710 поднялся в небо над Жуковским в субботу, 23 января.

В тот же день в Комсомольске-на-Амуре Сергей Богдан выполнил на первом Т-50 ещё несколько серий рулёжек и скоростных пробежек, последняя из которых завершилась разгоном до скорости отрыва передней опоры шасси и последующим торможением с использованием тормозных парашютов. Всё было практически готово к первому полёту, но «добро» на него, по традиции, должен был дать методический совет ЛИИ.

Он состоялся в Жуковском в понедельник, 25 января. Рассмотрев все представленные материалы, включая результаты наземной отработки и первых рулёжек Т-50-КНС и Т-50-1, прочностных испытаний статического экземпляра Т-50-0, стендовых и лётных испытаний двигателя «117», других систем самолёта (а в качестве летающих лабораторий для отработки систем будущего ПАК ФА привлекались и другие самолёты, в т.ч. Су-27М №708 и С-37 (Су-47) «Беркут»), методсовет разрешил начать лётные испытания Т-50. При этом, взвесив все «за» и «против», чтобы не тратить время на перебазирование машины в Жуковский, её последующую сборку и повторную перепроверку всех систем, первый полёт решено было проводить в Комсомольске-на-Амуре. Определились и возможные даты – 28 или 29 января, в зависимости от погодных условий на аэродроме Дзёмги, по фактической готовности машины.

Наступило утро последней пятницы января. В кабине Т-50-1 – заслуженный лётчик-испытатель России Сергей Богдан, два года назад уже давший путёвку в небо другому новому самолёту «Сухого» – Су-35.

Запущены двигатели, в очередной раз проверены все системы. В воздух поднимается самолёт сопровождения – «спарка» Су-27УБ из дислоцированной здесь же авиабазы ВВС, пилотирует которую старший лётчик-испытатель КнААПО Александр Пуленко, а в задней кабине находится заместитель командира авиабазы с видео- и фотоаппаратурой. Вот он, исторический момент, к которому столько времени шли тысячи сотрудников «Сухого» и многих смежников, которого так ждали все.

Первый лётный экземпляр ПАК ФА Т-50-1 в первом испытательном полёте, 29 января 2010 г.
Первый лётный экземпляр ПАК ФА Т-50-1 в первом испытательном полёте, 29 января 2010 г., фото (с) КНААЗ

В 11.19 утра 29 января 2010 г. по местному времени (в Москве в это время было 4.19 утра) Сергей Богдан впервые отрывает прототип ПАК ФА от бетонки ВПП. Самолёт легко и стремительно уходит в воздух и в сопровождении Су-27УБ, не убирая шасси, отправляется в зону испытаний. Здесь, уже скрывшись из виду у сотен своих создателей, собравшихся на аэродроме проводить своё детище в первый полёт, ему предстоит проверить в воздухе работу основных систем, впервые убрать и выпустить шасси, выполнить первые манёвры. Тысячи параметров регистрируются установленной на борту контрольно-записывающей аппаратурой, с борта самолёта сопровождения ведётся видео- и фотосъёмка. Все идёт по плану, и примерно через три четверти часа пара истребителей вновь появляется в небе над заводским аэродромом.

Проход над ВПП, круг, и в 12.06 местного времени шасси Т-50-1 мягко касаются полосы. Первый 47-минутный полёт успешно завершён. Первый полёт первого российского истребителя пятого поколения!

Т-50-2
Первый полёт второго прототипа Т-50-2, 3 марта 2011 г., фото (с) КНААЗ

Второй полёт Т-50-1 уже в камуфляжной окраске ВВС России состоялся 12.02.2010 г.

Особенностью программы создания ПАК ФА является не только разработка качественно нового авиационного комплекса, но и то, что в рамках этой программы создаются и реализуются на практике новейшие наукоёмкие технологии с высоким инновационным потенциалом не только для авиационной промышленности, но и для экономики России в целом.

Проект FGFA

В 2005 году для привлечения дополнительных средств, необходимых для интенсификации работ по программе ПАК ФА, руководство «Сухого» всерьёз рассматривало возможность привлечения к проекту потенциальных зарубежных партнёров, и одним из наиболее вероятных таких партнёров считалась Индия. Однако побывавший в конце ноября того же года в Москве с официальным визитом министр обороны Индии Пранаб Мукерджи заявил, что участвовать в развитии проекта и финансировать разработку этого самолёта Индия не собирается, т.к. индийская сторона хотела бы участвовать во всех этапах создания истребителя пятого поколения - начиная от выработки концепции и проектирования, исследования и разработки до совместного производства, а заниматься простым экспортом готовой машины Индии не интересно. К тому же, Индия нуждалась в самолёте более лёгком и скорее всего, однодвигательном.

Ещё в начале нулевых годов Индия начала переговоры с американцами на предмет возможности поставок F-22. Но США никогда и не планировали продавать Индии новейший истребитель. Максимум – это F-35, и хотя вариант с F-35 частично устраивал индийские ВВС, дальше переговоров дело не пошло.

В итоге стало понятно, что никто не продаст Индии готовый истребитель, а российские конструкторы уже создали проект самолёта Т-50. Вспомнив старое предложение о совместной работе, индийская сторона предложила всё-таки сотрудничать на ниве создания истребителя пятого поколения. Осенью 2007 состоялось подписание соглашения о совместных работах. Согласно документу, индийская сторона участвовала в проекте только финансово, а все проектные работы и строительство готовых самолётов отводились России.

В 2008 году, во время визита Владимира Путина в Дели, определились окончательные контуры сотрудничества между двумя странами по проекту МФИ 5-го поколения. Было решено, что планер самолёта, двигатели и остальная аппаратура будут разрабатываться в ОАО «Сухой». Электронику – БРЭО, системы управления, навигационное оборудование и т.д – будет разрабатывать индийская сторона в лице Hindustan Aeronautics Limited. В конце концов индийцы признали, что подходы, которые были заложены "Сухим" в ПАК ФА, полностью соответствуют мировым требованиям к перспективным боевым комплексам следующего поколения. Программа получила название FGFA - Fifth Generation Fight Aircraft – истребитель пятого поколения.

Планируется, что Т-50 и FGFA будут иметь большую степень унификации, что скажется на стоимости самолётов. В перспективе FGFA может стать не просто совместным российско-индийским самолётом «для своего пользования», но и экспортной модификацией Т-50 для поставки в третьи страны. Суммарная стоимость программы оценивается в 8-9 млрд долларов, в январе 2016 года была достигнута договорённость, что индийская и российская стороны вложат по 4 миллиарда долларов в течение последующих семи лет.

В конце мая 2016 года в индийских СМИ появились сообщения, что страны близки к подписанию соглашения очередного этапа ОКР. Но прежде ВВС Индии намереваются внести более 30 изменений в существующий проект прототипа FGFA. Речь идёт о современной авионике, манёвренности и малозаметности.

Первый полёт новой машины запланирован на 2017 год, а в войска FGFA должен пойти только в 2019-м.

Испытания, полёты, происшествия

Летом 2011 года лётные испытания проходили уже на двух прототипах ПАК ФА - Т-50-1 и Т-50-2. В августе в рамках подготовки к МАКС-2011 начались их совместные полёты.

21 августа 2011 г., помпаж двигателя на разгоне Т-50-2
21 августа 2011 г., помпаж двигателя на разгоне Т-50-2

21 августа во время взлёта для участия в демонстрационной программе МАКС-2011 произошёл инцидент с бортом Т-50-2. При разгоне самолёта из правого двигателя вырвались два языка пламени, сопровождаемые хлопками, после чего самолёт выпустил тормозной парашют и прекратил взлёт. Самолётом управлял лётчик-испытатель Сергей Богдан, который и принял решение прервать взлёт. Причиной помпажа двигателя стала микротрещина в трубке давления, идущей к датчику, расположенной за турбиной. Из-за неё регулятор сопла не мог поддерживать перепад на турбине и при включении четвёртого форсажного коллектора "пережал" машину. На момент этого инцидента обе машины совершили 89 полётов.

На авиасалоне МАКС 2013 в демонстрационных полётах участвовали уже три прототипа Т-50, а всего к началу 2014 в испытаниях как лётных, так и наземных участвовали 6 машин.

В феврале 2014 года компания «Сухой» совершила перегон Т-50-2 в Ахтубинск для участия в программе государственных совместных испытаниях. Пилотировал самолет лётчик-испытатель 1-го класса Сергей Чернышёв. К тому времени в Жуковском продолжались лётные испытания четырех Т-50. В наземных экспериментальных работах были задействованы ещё две машины — одна представляла собой комплексный наземный стенд, другая проходила статические испытания.

По программе испытаний ПАК ФА проводилась оценка аэродинамических характеристик, характеристик устойчивости и управляемости, динамической прочности, проверка функционирования комплекса бортового оборудования и систем самолёта. Полным ходом велись испытания ОЛС и БРЛС с АФАР, отрабатывался режим дозаправки в воздухе, выполнялась отработка режимов сверхманёвренности, проводились отработка систем самолёта на стендах и наземные экспериментальные работы.

Потеря пятого лётного прототипа

10 июня 2014 года во время демонстрационных полётов для индийской делегации произошёл пожар в правом двигателе у прототипа Т-50-5.

"Сегодня на аэродроме лётно-исследовательского института имени Громова в подмосковном Жуковском после выполнения штатного испытательного полёта при посадке самолёта Т-50 наблюдалось задымление над правым воздухозаборником, затем произошло локальное возгорание. Оно было оперативно потушено. Самолёт подлежит восстановлению. Пострадавших нет. В ОКБ Сухого создана комиссия, которая проведёт расследование причин происшествия", - сухое официальное сообщение пресс-службы ОАК, из которого мало что можно понять. Произошло возгорание, оперативно потушено, самолёт подлежит восстановлению...

Что же произошло с опытным прототипом на самом деле?

Во время демонстрационного полёта, примерно в 12 часов дня, на борту пропала связь, оставалась лишь частичная. На третьем развороте последовала команда "стружка в правом двигателе". Лётчик-испытатель Сергей Богдан был вынужден выключить правый двигатель. Поскольку связи не было, он прошёл над ВПП помахивая крыльями, давая понять руководителю полётов о проблемах на борту. Посадка была выполнена на одном двигателе. Срулив на ближайшую рулёжную дорожку, пилот сразу же выключил и левый двигатель. Из правого двигателя валил сильный чёрный дым, и руководитель полётов дал команду срочно покинуть самолёт. Не дожидаясь, пока к самолёту подкатят стремянку, Сергей Богдан выпрыгнул из кабины, а увидев под самолётом лужу горящего керосина, отбежал от него на безопасное расстояние.

В результате этого инцидента прототип 50-5 был отправлен в Комсомольск-на-Амуре для проведения ремонтно-восстановительных работ. Он получил номер Т-50-5Р. Самолёт восстанавливался с использованием узлов прототипа Т-50-6, производство которого было остановлено.

16 октября 2015 года в Комсомольске-на-Амуре восстановленный Т-50-5Р (бортовой № 055 - на фото в шапке статьи) выполнил свой первый полёт, а 6 декабря он вернулся в Жуковский для продолжения испытаний. Авария самолета Т-50-5 привела к общему смещению графиков лётных испытаний по всей программе ПАК ФА не менее чем на год. В конце декабря 2015 года стало известно, что поступление Т-50 на вооружение ожидается не раньше 2017 года.

Компоновка планера

Совершенством форм этого самолёта невозможно не восхищаться!
Фото (с) Alex S, russianplanes.net/id183767

Т-50 имеет интегральный планер, выполненный по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным трапециевидным в плане крылом со срезанными законцовками. Крыло с развитым корневым наплывом плавно сопрягается с фюзеляжем, который составляет почти половину размаха крыла. Корневые наплывы расположены над воздухозаборниками и имеют переменный угол стреловидности – около 48° в передней отклоняемой вниз части и около 74° – в остальной. Отклоняемая часть наплыва совместно со стабилизатором обеспечивает управление самолётом в продольном канале и является аналогом ПГО на самолётах Су-30СМ и Су-34.

Цельноповоротные трапециевидные рули высоты имеют возможность как синфазного, так и дифференциального отклонения.

На пилонах боковых хвостовых балок фюзеляжа под углом к вертикальной оси 26° для обеспечения малозаметности, установлено цельноповоротное вертикальное оперение - кили. На фронтальной части пилонов расположены воздухозаборники мотогондол и теплообменников системы кондиционирования. Мотогондолы двигателей разнесены от продольной оси самолёта и ориентированы под острым углом к плоскости симметрии по направлению полёта, между мотогондолами в фюзеляже организованы два вместительных основных отсека вооружения.

Механизация включает в себя безщелевые предкрылки (носки крыла), флапероны и элероны. Приводы последних расположены под крылом и выступают из его плоскости небольшими продолговатыми обтекателями. В качестве аэродинамического тормоза для увеличения лобового сопротивления применяется синфазное отклонение килей.

Двигатели

При обычных обстоятельствах необходимый ПАК ФА двигатель должен был быть сконструирован до начала работы над планером самолёта. Но после распада Советского Союза российская оборонная промышленность была в состоянии хаоса и начать работу по созданию соответствующего двигателя для нового самолёта заблаговременно, то есть, в 1990-е годы, возможности не было. Во многом - это потерянное десятилетие для российской оборонной отрасли.

В настоящее время ПАК ФА оснащается парой турбореактивных двухконтурных двигателей АЛ-41Ф1 (изделие 117) с тягой 9 500 кгс в крейсерском режиме и 15 000 кгс в режиме форсажа, всеракурсным управляемым вектором тяги - это так называемый двигатель первого этапа. Одна из модификаций двигателя - АЛ-41Ф1С предназначена для Су-35С. «Изделие 117» не обладает достаточной мощностью и не отвечает требованиям истребителя пятого поколения. Новый двигатель - «изделие 30» - разрабатывается в конструкторском бюро имени Люльки под руководством генерального конструктора-директора ОКБ Евгения Марчукова. Двигатель будет обладать новым конструктивным обликом, отличаться ещё более высокими характеристиками, в частности планируется снизить удельный вес до 0,8. Только после установки нового двигателя ПАК ФА будет соответствовать требованиям ВВС России и Индии (для FGFA).

Разработка двигателя второго этапа - «изделие 30» - включает ряд научно-исследовательских работ (НИР):

  • НИР "129" - компрессор низкого давления (КНД), 3 ступени.
  • НИР "133" - газогенератор - 5-й компрессор высокого давления + камера сгорания + 1 турбина высокого давления.
  • Турбина низкого давления, одна ступень, без специфического номера.
  • НИР "135"
  • НИР "137"

Двигатель второго этапа получит компрессор с увеличенным расходом воздуха, новую камеру сгорания, всеракурсное управление вектором тяги, сопла с реверсом тяги и цифровую систему управления, что позволит увеличить мощность двигателя.

14 июля 2015 года ОДК сообщила, что по программе создания двигателя второго этапа для ПАК ФА сформирован технический облик двигателя, начато изготовление узлов двигателя-демонстратора и газогенератора.

По словам разработчиков, количество деталей в компрессоре высокого давления (КВД) «изделия 30» сократили практически вдвое по сравнению с компрессором двигателя предыдущего этапа, при этом обеспечили значительное увеличение работы на одну ступень. Стоимость изготовления такого компрессора не будет превышать стоимость изготовления КВД двигателя АЛ-41Ф1 при условии применения новых материалов и технологий. В новом двигателе для Т-50 применяются композиционные материалы, которые построены не только на полимерной матрице для холодной части, но и детали, созданные из высокотемпературных композиций.

Информации по техническим характеристикам «изделия 30» по понятным причинам нет, в СМИ приводятся данные, что двигатель сможет развивать тягу в 107 кН (11000 кгс) в крейсерском режиме и 176 кН (18000 кгс) на форсаже. Получив новый двигатель, ПАК ФА обретёт кинетические характеристики, схожие с самолётом F-22 Raptor. Без форсажа его крейсерская скорость будет составлять более М=1,5, а максимальная более М=2,0 на высоте 18 тысяч метров.

11 ноября 2016 года в ОКБ имени А. Люльки в подмосковном Лыткарино состоялся первый запуск стендового образца двигателя-демонстратора «изделие 30». В 2017 году двигатель второго этапа планируется установить на летающую лабораторию, а серийная установка нового двигателя на Т-50 ожидается в 2023-2025 годах.

Малозаметность
- на основе патента RU 2502643 C2 - Многофункциональный самолёт с пониженной радиолокационной заметностью

У нового российского истребителя значительно снижена эффективная поверхность рассеяния (ЭПР) — основная характеристика заметности самолёта в радиолокационном поле.

Среднее значение этого показателя у Т-50 составляет 0,3-0,4 м². Необходимо иметь в виду, что эти данные оценочные, официальной информации по ЭПР самолёта нет. Единственным официальным сообщением является фраза генерального конструктора самолёта Александра Давиденко, где он сравнивает ПАК ФА и F-22: "У самолёта F-22 — 0,3-0,4 м². У нас аналогичные требования к заметности".

Величина ЭПР самолёта и его силовой установки определяется тремя факторами:

  • геометрией и компоновочной схемой планера, включая воздухозаборники и воздушные каналы;
  • конструкцией агрегатов, технологических и эксплуатационных стыков обшивки, створок, люков и стыков между подвижными и неподвижными частями планера;
  • использованием радиопоглощающих материалов и покрытий.

Добиться снижения заметности удалось благодаря особой геометрии планера самолёта, которая в различных ракурсах отражает электромагнитные волны в минимальное число направлений и в наименее опасные сектора. Ракетно-бомбовое вооружение размещается во внутренних отсеках, внутренние и внешние поверхности покрываются радиопоглощающими и композиционными материалами, стыки и щели заполняются токопроводящими герметиками.

В геометрии планера отсутствуют прямые углы. Передние и задние кромки несущих поверхностей, воздухозаборников, створок люков приведены к двум или трём направлениям, отличным от осевого, что приводит к обратному отражению электромагнитных волн к этим же направлениям.

Борты фюзеляжа в поперечном сечении и вертикальные аэродинамические поверхности имеют наклоны в одном направлении от вертикальной оси самолёта, что позволяет уменьшить ЭПР в боковой полусфере за счёт переотражения волн, попадающих на наклонную поверхность планера, в сторону от облучающего сигнала.

Таким образом в Т-50 (как первоначально в B-117 Night Hawk и позже в F-22 Raptor) на практике использованы методы снижения радиолокационной заметности, обоснованные советским физиком-теоретиком Петром Уфимцевым в работе «Метод краевых волн в физической теории дифракции», опубликованной в 1962 году, где автор описал теорию отражения радиоволн от плоских поверхностей.

p1

Для истребителей предыдущих поколений, которые не обладали стелс-технологиями, установка вооружения на внешних узлах подвески была единственно возможным решением. В Т-50 всё вооружение (10 тонн) размещается только во внутренних отсеках, это позволило существенно уменьшить площадь отражающих поверхностей, что повлекло за собой снижение радиолокационной заметности самолёта. В тоже время, при необходимости, ракетно-бомбовое вооружение может быть установлено и на внешних точках подвески под крылом, как на этом фото (с) Alex S:

Сверхзвуковая ракета типа Х-31 "воздух-поверхность" на пилоне под крылом Т-50, Фото (с) Alex S
Сверхзвуковая ракета типа Х-31 "воздух-поверхность" на пилоне под крылом Т-50. Фото (с) Alex S, Жуковский, февраль 2016 г.

Снижение ЭПР в различных секторах передней полусферы обеспечивается применением S-образных каналов воздухозаборников и их покрытие радиопоглощающими материалами. Но, если внимательно приглядеться к имеющимся в открытом доступе схемам и фотографиям, то можно сделать вывод, что входной направляющий аппарат двигателя (ВНА), а проще говоря - первая ступень компрессора с лопатками, будет очень хорошо видна для радаров противника. S-образный канал обеспечивает снижение ЭПР только в приосевых направлениях, чтобы снизить заметность в других секторах передней полусферы, инженеры КБ Сухого применили экранирование ВНА.

В канале воздухозаборника устанавливается специальное устройство, частично перекрывающее ВНА в приосевых направлениях от попадания электромагнитных волн. Помимо экранирования, такое конструктивное решение разделяет канал воздухозаборника на несколько различных цилиндрических или плоских полостей, причём, поверхности плоских полостей могут быть как параллельными, так и пересекающимися. Такое сложное сегментирование каналов воздухозаборников и покрытие стенок сегментов радиопоглощающими материалами позволяет снизить мощность электромагнитных волн, отражённых от ВНА и переотражённых на стенки полостей, обеспечивая таким образом снижение ЭПР в передней полусфере самолёта.

По всей вероятности, экран, устанавливаемый в канале воздухозаборника, представляет собой конструкцию из мелкоячеистых сеток, у которых линейный размер ячейки составляет менее четверти длины электромагнитной волны, облучающей самолет. Таким образом мелкоячеистая сетка выполняет роль экрана для электромагнитных волн от РЛС и снижает ЭПР всего самолёта.

p2

Широко в конструкции планера применяются композиционные материалы, которые значительно хуже отражают падающие радиоволны по сравнению с металлами, например дюралием. Четверть сухого веса самолёта составляют композиционные материалы, а обшивка планера на 70% выполнена из различных углепластиков. Большая часть верхней поверхности фюзеляжа, вся его носовая часть, а также передние кромки крыла и горизонтального оперения, большая часть механизации крыла, воздушные каналы и капоты двигателей, створки отсеков вооружения и шасси - всё это выполнено из композитов.

Но и углепластики имеют недостатки - серьёзную опасность для самолёта может представлять удар молнии. Композиционные материалы, имеющие в своём составе углерод, проводят электрический ток, но их сопротивление значительно больше, чем у металлов, из-за этого физического свойства композитная деталь под действием разряда молнии может оплавиться или разрушиться. Для эффективного «стекания» электричества по корпусу самолёта в атмосферу необходимо уменьшить сопротивление применяемых композиционных материалов, чтобы оно было сравнимо с сопротивлением металлов.

Специально для Т-50 во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ) был разработан новый вид углепластика, который имеет в своем составе компоненты, увеличивающие электро- и теплопроводность детали. Новая технология кроме защиты самолёта от разрядов атмосферного электричества даёт и экономию в весе, т.к. отпадает необходимость использовать металлическую сетку для противодействия молниям, а это - уменьшение веса на 300-500 грамм на квадратный метр поверхности. И самое важное - новый электропроводящий композиционный материал не увеличивает радиолокационную видимость самолёта.

Для обеспечения электрической проводимости между отдельными конструктивно-технологическими элементами планера используются токопроводящие герметики, которыми заполняют стыки и щели, тем самым исключая электрические неоднородности, усиливающие ЭПР самолёта.

Изменения коснулись и оптических датчиков - их обратная сторона изготовлена из радиопоглощающих материалов, когда датчики неактивны, они обращены тыльной стороной к падающему радиолокационному излучению.

Благодаря таким конструктивным решениям по ЭПР Т-50 опередил все имеющиеся образцы, стоящие на вооружении российской армии, однако назвать точные значения ЭПР как ПАК ФА, так и F-22 Raptor невозможно, т.к. эти данные засекречены.

Сверхманёвренность

Сверхманёвренность Т-50 достигается за счёт развитого горизонтального и вертикального оперения, а также использованию двигателей со всеракурсным дифференциальным управляемым вектором тяги.

Высокое аэродинамическое качество на дозвуковых скоростях полёта достигается за счёт применения крыла с консолями трапециевидной формы в плане с большой стреловидностью по передней кромке, большого сужения, с большим значением длины корневой хорды и малым значением длины концевой хорды. Такой набор решений позволяет при больших значениях абсолютных высот крыла, особенно в корневой части, реализовать малые значения относительных толщин крыла, что снижает значения прироста силы лобового сопротивления возникающего на транс- и сверхзвуковых скоростях полёта.

Радио- и оптикоэлектронное оборудование

ПАК ФА оснащается комплексом радиоэлектронного оборудования на основе информационно-управляющей системы (ИУС) с многократным резервированием бортовых вычислителей и шин передачи данных, выполняющих функции контроля и управления всеми системами и вооружением самолёта. Подобная идеология ИУС уже реализована компанией «Сухой» на истребителях поколения «4++» Су-35С, находящихся на вооружении ВКС России.

Ш-121
Радиолокационный комплекс Ш-121

Радиолокационный комплекс Ш-121 разработки ОАО «Научно-исследовательский институт приборостроения имени В. В. Тихомирова» состоит из новой РЛС с АФАР, содержащей 1526 приёмо-передающих модулей, что обеспечивает самолёту большую дальность обнаружения, многоканальность сопровождения целей и применения по ним управляемого ракетного оружия.

Плоскость ФАР расположена под наклоном, что несколько снижает её мощность при работе по наземным целям, однако существенно уменьшает вклад в эффективную площадь рассеяния (ЭПР) самолёта.

Радар построен полностью на российской элементной базе на основе наногетероструктур арсенида галлия (GaAs) и передовых технологий антенных систем с электронно управляемым лучом.

Новый радар впервые был представлен общественности на авиасалоне МАКС-2009. На ПАК ФА РЛС состот из пяти антенн: 1) АФАР Х-диапазона Н036-01-1, размещенная под носовым обтекателем, 2) две АФАР бокового обзора Н036Б и Н036Б-01, 3) и две АФАР Н036Л и Н36Л-01 L-диапазона в носках крыла, предназначенных для обнаружения и опознавания целей "свой-чужой". Также в состав РЛК входит универсальная вычислительная система Н036УВС.

ПАК ФА оснащён новой оптико-локационной станцией ОЛС-50М, которая позволит получить преимущество в обнаружении малозаметных воздушных целей и может стать первичным датчиком в воздушном бою с самолётами F-22 и F-35.

ОЛС-50М обеспечивает:

  • обзор в передней полусфере самолета воздушного пространства, земной и водной поверхности;
  • поиск, обнаружение, захват и автосопровождение, определение угловых координат и дальности до воздушных, наземных и надводных целей (ВЦ, НЦ и НВЦ) в среднем ИК (3 … 5 мкм) и видимом диапазонах длин волн;
  • обнаружение, захват, сопровождение и определение углового положения пятна внешнего лазерного подсветчика;
  • лазерный подсвет НЦ, НВЦ.

Вооружение

Истребитель оснащается 30-миллиметровой пушкой, максимальная боевая нагрузка составляет  10 000 кг и включает в себя ракетное вооружение как против воздушных целей, так и против наземных. Во внутренних бомбоотсеках будут размещаться новые управляемые ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности, средней дальности (изделие 180) и большой дальности (изделие 180-БД). Новые ракеты обладают лучшей чувствительностью, помехозащищённостью и возможностью обнаружения и захвата целей во время автономного полёта.

Вероятно, на внешних узлах подвески будут использоваться ракеты класса «воздух-воздух» КС-172. Всего для нового истребителя разрабатывается вооружение 14 типов, включая ракеты «воздух-воздух» малой, средней, большой и сверхбольшой дальности, управляемые ракеты «воздух-поверхность» различного назначения, а также корректируемые авиабомбы.

Шлем пилота ПАК ФА
- по материалам официального сайта КРЭТ
Подробнее о шлеме целеуказания - изделии "Охотник"

Шлем пилота ПАК ФА Т-50
Шлем пилота ПАК ФА Т-50

Шлем пилота разработан концерном "Радиоэлектронные технологии". Он обеспечивает вывод на специальные очки под забралом всех параметров, необходимых пилоту для выполнения боевой задачи.

"Сейчас такие шлемы стали реальностью, рассказывает заместитель генерального директора КРЭТ Игорь Насенков. - Они разработаны нашим концерном для пилотов новейших истребителей пятого поколения ПАК-ФА и были представлены на выставке "Армия-2015". Такой шлем заменяет сразу несколько приборов и оснащен большим количеством датчиков. Они улавливают движения головы пилота и в зависимости от того, куда он поворачивает голову, проецируют на очки ту информацию, которая нужна ему в данный момент. Сюда идёт и функция выбора и захвата цели и многое другое. Пилоту остается только нажимать на нужные кнопки на рукоятке".

В новом шлеме стала реальностью и другая фантастическая функция - когда на очки шлема пилота проецируется виртуальная картинка с полем боя, свои войска маркируются одним цветом, вражеские - другим, а объекты противника ранжируются по классам и сразу же закрепляются за определенной ракетой под крылом (прим. Авиация России - имеется в виду применение шлема на истребителях предыдущих поколений, например Су-35С).

"Что касается функции маркировки разным цветом, то это довольно легко осуществимо. Наш концерн занимает 90% рынка производства средств единой системы государственного радиолокационного опознавания, которую, для простоты, называют "свой-чужой". И на всей нашей военной технике - сухопутной, морской и воздушной стоят радиолокационные запросчики и ответчики. Поэтому когда, например, боевой самолет летит над полем боя, у него работает бортовая система "Пароль" или "Страж", и пилот видит, кто на поле боя "свой", а кто "чужой", и автоматически помечает их нужным цветом", - поясняет Игорь Насенков.

Лётный костюм пилота

В подмосковном Томилине разработан костюм специального назначения для пилотов ПАК ФА. Костюм надо надевать сидя. Костюм приспособлен для того, чтобы летать на сверхзвуковой скорости. Он оснащен шлангом противоперегрузочного устройства, через который в костюм подается воздух для наполнения камер.

На костюм пристегиваются специальные карманы для летной документации. В районе живота костюм оснащен специальной железной пластиной – она нужна для притока крови из брюшной полости в голову, чтобы не потерять сознание в полете. У костюма есть интересное свойство – он как корсет стройнит фигуру.

В случае, если пилоту придётся катапультироваться и приземляться в неизвестной местности, он может рассчитывать лишь на то, что находится в носимом аварийном запасе (НАЗ).

В нём есть сковородка с крышкой, антенна, сигнальное зеркало, "холодок", 16 кусочков сахара, аптечка, два комплекта спичек, сухой спирт, ракетница с патронами, 1,5 литровая фляга с водой, нож мачете в специальных ножнах, инструкция, радиомаяк и рация. При необходимости упаковку набора Т-50 можно превратить в лодку или непромокаемый спальник.

В 2016 году Т-50 проходит программу госиспытаний, в том числе и с оружием. Также в 2016 году будет построен последний, 11 самолёт испытательной партии. Авиазавод КНААЗ в Комсомольске-на-Амуре готов к серийному производству ПАК ФА.

Точные технические характеристики и массо-габаритные параметры разработчиком и авиазаводом не разглашаются. Все данные, которые имеются в открытых источниках - расчётные и предположительные. По этим причинам здесь они не указаны. Ознакомиться с расчётными данными можно на Википедии.

Статус и последние новости программы ПАК ФА

В марте 2016 года генеральный конструктор/директор КБ им. Люльки Евгений Марчуков сообщил, что лётные испытания двигателя второго этапа ("изделие 30") начнутся на ПАК ФА в конце 2017 года. 20 октября в Рыбинске гендиректор ОДК Александр Артюхов подтвердил это заявление.

15 июня 2016 года ОАК начала готовить предварительное заключение на производство установочной партии из 12 новейших истребителей-бомбардировщиков пятого поколения ПАК ФА Т-50 для поставки Воздушно-космическим силам России. 20 июня в Комсомольске-на-Амуре поднимется в воздух восьмая машина серии, практически полностью отвечающая требованиям военных по боевым возможностям к истребителю пятого поколения.

18 сентября 2016 года было сообщено, что на стендах Государственного казенного научно-испытательного полигона авиационных систем (ГкНИПАС) в подмосковном Фаустово отрабатываются новые системы вооружения для Т-50, на полигоне идут испытания пушечной установки ННПУ-50, в состав которой входит одна из самых лёгких в своём классе пушка 9-А1-4071К. В дальнейшем испытатели будут отлаживать работу всех этих систем и агрегатов уже на комплексном натурном стенде - Т-50-КНС.

20 октября 2016 года замминистра обороны РФ Юрий Борисов сообщил, что девятый опытный образец Т-50 (ПАК ФА) приступил к испытаниям. Проходят комплексные испытания, испытания авиационных средств поражения, весь комплекс авионики. По его словам, испытания идут по графику и особых нареканий нет. Лётно-технические характеристики подтверждены.

11 ноября 2016 года в Опытно-конструкторском бюро имени А. Люльки (Москва, филиал ПАО "УМПО") состоялся первый запуск стендового образца двигателя-демонстратора "изделие 30" - двигателя второго этапа для истребителя ПАК ФА.

17 ноября 2016 года в Комсомольске-на-Амуре совершил первый полёт седьмой опытный экземпляр истребителя ПАК ФА.

Андрей Величко,
февраль-сентябрь 2016 г.

Источники:

  • sila.rg.ru
  • paralay.com
  • kret.com
  • wikipedia.org
  • knaapo.ru
  • take-off.ru
  • hccomposite.com и др.
  • Архив сайта Авиация России с тегом ПАК ФА

Фото из личного архива автора и с официального сайта авиазавода (с) КНААЗ

Рейтинг статьи:   +1+2+3+4+5 (оценок - 17, средняя - 4,94)
Загрузка...


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ





СТАТЬИ ПО ТЕМЕ