Особенности цифровой архитектуры истребителя Су-57

Фото © ТК «Звезда»

Энциклопедия Су-57:

Появление истребителей пятого поколения определило новые требования к интеграции, автоматизации и интеллектуализации бортовых систем. Су-57 стал первым российским боевым самолётом, где информационно-управляющая система (ИУС) выступает не просто связующим звеном, а ядром всей цифровой архитектуры.

ИУС-57 обеспечивает взаимодействие между вычислительными модулями, сенсорами, исполнительными механизмами и средствами связи, формирует единую цифровую среду управления. Это позволяет реализовать концепцию электронного второго пилота и повысить эффективность боевого применения истребителя пятого поколения в условиях современной войны.

Архитектура ИУС-57

ИУС-57 построена по принципу интегрированной модульной авионики. Инженеры ОКБ Сухого отказались от разрозненных вычислительных блоков в пользу единой распределённой бортовой информационной сети. Центральный вычислитель системы базируется на российских многоядерных процессорах, они обеспечивают обработку больших объёмов данных в реальном времени. Точное количество вычислительных модулей и их характеристики не раскрываются, однако известно, что система реализует резервирование вычислительных мощностей и каналов передачи, что существенно повышает отказоустойчивость ИУС-57.

В материалах Раменского приборостроительного конструкторского бюро по БЦВМ «Багет-53-31М» (отчёт РПКБ «Развитие бортовых вычислительных систем 5-го поколения», стр. 34.), которая является основой ИУС-57, указано, что система использует дублированную цифровую шину MIL-STD-1553B с расширенной полосой до 1,2 Гбит/с в модернизированном варианте. В докладе ГосНИИАС на конференции «Авионика-2022» упоминается применение в ИУС-57 оптоволоконных каналов связи (стандарт IEEE 1393B) с пропускной способностью до 2 Гбит/с для передачи данных между сенсорами и вычислителями. В интервью генерального директора и генерального конструктора ОКБ Сухого Михаила Стрельца изданию «Военно-промышленный курьер» в 2023 году подтверждено, что в Су-57 используется комбинированная архитектура: медные линии (MIL-STD-1553B) – для управления критическими системами (дублирование) и оптоволокно – для высокоскоростных потоков (РЛС, оптико-электронная локационная система – ОЭЛС, обмен с БПЛА).

Программное обеспечение ИУС-57 построено на алгоритмах реального времени, что в условиях воздушного боя имеет жизненно важное значение. В системе внедрены механизмы защиты от киберугроз, в том числе аппаратно-программные средства контроля целостности, изоляция критических сегментов и возможность обновления функционала без вмешательства в аппаратную часть. Такой подход обеспечивает гибкость и масштабируемость комплекса, позволяя интегрировать новые алгоритмы и модули по мере развития технологий.

Интеграция сенсорных систем

ИУС-57 объединяет данные со всех основных сенсорных комплексов Су-57. К ним относятся многофункциональная радиолокационная станция Н036 «Белка», ОЭЛС 101КС-В, а также средства радиоэлектронной разведки и радиоэлектронной борьбы. РЛС Ш-121 самолёта Су-57 состоит из пяти антенн. Под носовым обтекателем размещена АФАР Х-диапазона Н036-01-1, две АФАР бокового обзора Н036Б и Н036Б-01 также Х-диапазона. Ещё две АФАР Н036Л и Н36Л-01 L-диапазона установлены в носках крыла, они предназначены для обнаружения и опознавания целей «свой-чужой».

Такое конструктивное решение обеспечивает лётчику круговой обзор, а некоторые тактические особенности применения самолёта позволяют скрыть его от наземных радиолокаторов доплеровского типа. Сайт «Авиация России» рассказывал об этом в одной из своих публикаций:

TNI: не слушайте скептиков, у России есть настоящая революционная система – Су-57

Станция «Белка» способна одновременно сопровождать до 60 целей и наводить вооружение на 16 из них. При этом X-диапазон, позволяет обнаруживать как воздушные, так и наземные объекты.

Оптико-электронная система 101КС-В дополняет радар, обеспечивая обнаружение и сопровождение целей в инфракрасном и видимом диапазонах. Система способна обнаруживать тепловые следы ракет и самолётов, вести пассивное наблюдение за обстановкой. Комплексы РЭБ и радиоэлектронной разведки обеспечивают выявление и подавление радиоэлектронных средств противника, а также защиту самого самолёта от воздействия внешних помех.

В истребителе Су-57 для повышения ситуационной осведомленности лётчика применены современные алгоритмы многоспектрального синтеза данных. Они обеспечивают комплексирование информации, поступающей с сенсорных устройств, а нейросетевые методы её обработки повышают достоверность обнаружения и идентификации целей. В условиях интенсивных помех система динамически перераспределяет приоритеты между источниками данных, сохраняя устойчивость к внешнему воздействию и снижая вероятность ложных срабатываний, за счёт чего повышается точность целеуказания.

Алгоритмы обработки информации и поддержки принятия решений

За автоматизацию значительной части боевых задач отвечают адаптивные алгоритмы искусственного интеллекта. ИУС-57 способна автоматически строить маршруты обхода опасных зон, выбирать оптимальные режимы применения вооружения, самостоятельно ранжирует угрозы по степени опасности, оптимизирует режимы работы радиолокационной станции для снижения заметности, а также распределяет цели между самолётами в группе. Система поддержки принятия решений анализирует тактическую обстановку, оценивает параметры угроз и предлагает наиболее эффективные варианты реагирования.

При необходимости система может взять на себя управление отдельными подсистемами, освобождая пилота от рутинных операций. Высокая степень автоматизации позволяет Су-57 выполнять до 90% задач без участия лётчика. Такой уровень автоматизации снижает нагрузку на него, повышает скорость реагирования и минимизирует влияние человеческого фактора.

Функциональные возможности и режимы работы

ИУС-57 поддерживает как одиночное применение, так и групповое взаимодействие с другими самолётами и беспилотниками. В одиночном режиме система обеспечивает полный контроль над всеми бортовыми системами, автоматизирует управление вооружением и средствами защиты, предоставляет всю необходимую информацию для принятия решений.

Ообенностью и главным отличием ИУС-57 по сравнению с системами управления на самолётах предыдущих поколений, например, Су-35С и Су-30СМ, является возможность интеграции с беспилотными летательными аппаратами. При этом 25 октября 2017 года председатель Правительства РФ Дмитрий Медведев подписал распоряжение № 2345-р о присуждении группе ведущих сотрудников компании «Сухой» премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2017 год. Наряду с прорывными проектами в области атомной энергетики, медицины и космоса высокую оценку руководства страны получила инновационная разработка российских авиаконструкторов – информационно-управляющая система многофункционального истребителя Су-35С.

Для интеграции с самолётом следующего поколения в ОКБ Сухого был создан тяжёлый ударный БПЛА С-70 «Охотник», взаимодействие с которыми происходит по схеме «ведущий-ведомый». Су-57 способен управлять действиями БПЛА, делегируя ему отдельные задачи, а система автоматически распределяет цели и ресурсы между платформами. Такая связка расширяет тактические возможности авиационной группы и позволяет реализовать новые сценарии боевого применения.

При этом практика эксплуатации современных информационно-управляющих комплексов в реальных боевых условиях показывает, что даже при высокой степени автоматизации и интеллектуализации возможны технические сбои. В октябре 2024 года, по данным ряда специализированных авиационных ресурсов, в районе города Константиновка в ДНР, подконтрольного ВСУ, произошёл инцидент: БПЛА «Охотник» был поражён ракетой Р-74М, выпущенной из отсека вооружения истребителя Су-57.

В небе над оккупированной частью ДНР потерян ударный БПЛА С-70 «Охотник-Б»

Российские профильные источники связывают этот случай с ошибкой в обмене тактической информацией или сбоем в системе опознавания «свой-чужой». Официальных комментариев от Министерства обороны РФ по этому поводу не публиковалось. Инцидент рассматривается как проявление «детских болезней» интеграции новых пилотируемых и беспилотных платформ в единую информационно-управляющую среду. Подобные ситуации демонстрируют необходимость дальнейшей доработки алгоритмов взаимодействия, совершенствования систем идентификации и повышения надёжности программного обеспечения при эксплуатации ударных комплексов в сложных боевых условиях.

Сетецентрические функции

Нижегородское НПП «Полёт» холдинга Росэлектроника создало бортовой комплекс связи по технологии интегрированной модульной авионики (БКС ИМА), в котором применяются универсальные технические решения, что позволяет устанавливать аппаратуру как на военные, так и на гражданские самолёты. Для Су-57 предприятие производит комплекс БКС-57. Он обеспечивает защищённый обмен данными с другими самолётами, наземными пунктами управления и элементами автоматизированной системы управления ВВС. Система поддерживает современные протоколы передачи информации, включая защищённые цифровые каналы и оптоволоконные линии. Это позволяет Су-57 интегрироваться в единую сетецентрическую инфраструктуру, обеспечивая обмен тактической информацией в реальном времени.

ИУС-57 совместима с существующими и перспективными системами управления ВВС России. Чтобы повысить эффективность управления авиационными группами и обеспечить оперативное реагирование на изменения обстановки, система поддерживает динамическое обновление тактической картины, автоматическую синхронизацию данных между участниками боевого порядка и интеграцию с наземными командными пунктами. В годовом отчёте Ростеха за 2022 год «Перспективные авиационные системы», в разделе 4.3.2, где говорится о бортовых вычислительных системах 5-го поколения, указано, что задержка обработки данных в ИМА-архитектуре не превышает 50 мс для критических задач.

Эргономика и интерфейс управления

Кабина Су-57 спроектирована с учётом требований к быстрому восприятию информации и минимизации нагрузки на лётчика. В его распоряжении находятся два многофункциональных жидкокристаллических индикатора с тактильной обратной связью и широкий индикатор на лобовом стекле. Голосовое управление критическими функциями позволяет не отвлекаться от управления самолётом. Интерфейс адаптируется под конкретную боевую задачу, предоставляя только ту информацию, которая необходима в данный момент для принятия решения.

Михаил Стрелец подчёркивает: «Мы рассматриваем самолёт как платформу, которая минимум лет 50 способна эффективно решать свои задачи. В том числе поэтапно внедряя технологии следующего поколения, по сути, превращая самолёт из поколения 5 в 5 плюс. Это поколение, в котором внедряются уже отдельные технологии шестого поколения».

Вся информация структурирована и отображается в удобном для восприятия виде. Система поддерживает интеграцию с индивидуальными средствами защиты и жизнеобеспечения пилота, это повышает эргономику и снижает риск ошибок при работе в условиях стресса.

Перспективы развития

Дальнейшее развитие ИУС-57 связано с внедрением нейросетевых алгоритмов, которые сделают систему ещё более адаптивной и повысят её самостоятельность. Ведутся работы по расширению функционала интерфейсов, в том числе с использованием дополнённой реальности для отображения тактической информации и управления вооружением.

Модернизация Су-57 – трёхкоординатное плоское сопло и система нашлемного целеуказания

Сейчас ОКБ Сухого ведёт работы по совершенствованию системы отображения информации. Помимо дисплеев кабины, данные от бортового вычислителя будут выводиться на визор лётного шлема, в который интегрированы оптико-электронная система позиционирования и система отображения видеоинформации, изображение проецируется прямо на защитный щиток. Такой шлем заменяет сразу несколько приборов и оснащён датчиками, отслеживающими направление взгляда пилота. В зависимости от положения головы на щитке отображается та информация, которая необходима в конкретный момент, включая функции выбора и захвата цели. Система нашлемного целеуказания разрабатывается специально для Су-57 и позволяет получать данные о состоянии самолёта, боевой обстановке, скорости, высоте и расстоянии до цели.

Разработка новых модулей программного обеспечения позволит интегрировать дополнительные сенсорные каналы и повысить уровень автоматизации групповых операций. Внедрение современных технологий искусственного интеллекта открывает возможности для дальнейшего снижения нагрузки на лётчика и повышения эффективности боевого применения Су-57. Ожидается, что в перспективе система сможет самостоятельно принимать решения в рутинных и нестандартных ситуациях, минимизируя влияние человеческого фактора.

Таким образом, информационно-управляющая система российского истребителя пятого поколения формирует основу для построения интеллектуального боевого комплекса, интегрируя сенсорные, исполнительные и коммуникационные системы в единую информационную среду. Архитектура, построенная на принципах модульности, резервирования и сетецентричности, обеспечивает высокую надёжность и масштабируемость, а интеллектуальные алгоритмы обработки данных и поддержки принятия решений позволяют Су-57 эффективно действовать как в одиночном, так и в групповом режиме, включая взаимодействие с беспилотниками. В ОКБ Сухого считают, что по совокупности характеристик ИУС-57 превосходит зарубежные аналоги по уровню автоматизации, интеграции и возможностям адаптации к изменяющимся условиям, и это создаёт предпосылки для дальнейшего развития авиационных комплексов нового поколения.

Андрей Величко
для сайта «Авиация России»