Авиация России

По итогам 2022 года Воздушно-космические силы России получили на вооружение шесть многофункциональных истребителей Су-57. Их производство в Комсомольске-на-Амуре ежегодно растёт, и на 1 января 2023 года в армии эксплуатируются уже десять таких самолётов. Опытные Су-57 «засветились» в Сирии, а серийные машины применяются на Украине в ходе СВО для подавления расчётов ПВО и решения других боевых задач. В этой связи уместно напомнить о тех качествах истребителя, которые делают его по-настоящему современным ударным самолётом, и по которым Су-57 можно отнести к элите мировой истребительной авиации.

Су-57 называют машиной новой генерации – истребителем пятого поколения. Но что считать критериями, по которым тот или иной боевой самолёт можно было бы отнести к четвёртому, пятому или даже шестому поколению? Такое деление на поколения достаточно условно, и в каждой стране свои критерии, определяющие поколение боевой авиационной техники. При этом есть общие характеристики, позволяющие говорить о принадлежности летательного аппарата к тому или иному поколению.

Если речь идёт про истребители пятого поколения, то их отличительными особенностями являются возможность выполнять крейсерский сверхзвуковой полёт, более низкий уровень радиолокационной, инфракрасной, оптической и звуковой заметности по сравнению с самолётами предыдущего поколения. Комплекс бортового оборудования должен строится по принципу открытой архитектуры, что позволяет реализовать принцип модульности при построении авионики. Также к самолётам новой генерации предъявляются повышенные требования по автоматизации и интеллектуальной поддержке экипажа. Многоканальные бортовые датчики обеспечивают для лётчика сферическую ситуационную осведомлённость. Как следствие, комплекс пятого поколения становится элементом сетецентрической структуры управления вооруженными силами.

Формула успеха: Су-57=f22+f35

В чём же заключаются отличия тех или иных самолётов пятого поколения в зависимости от страны, где они созданы? Первое, что отличает Су-57 от всех остальных представителей семейства самолётов пятого поколения в мире, – это многофункциональность. Изначально к ПАК ФА (в последующем – Су-57) предъявлялись требования по решению как задач типа «воздух-воздух», свойственных истребителю завоевания превосходства в воздухе, так и ударные возможности типа «воздух-поверхность», свойственные истребителю-бомбардировщику.

Если сравнивать Су-57, например, с F-22, то «Раптор» изначально создавался только как истребитель для завоевания превосходства в воздухе, эти задачи у него доминируют, занимая порядка 90% из общего объёма вариантов применения. Другой американский самолёт пятого поколения – F-35 наоборот создавался как истребитель-бомбардировщик с акцентом на ударные задачи. При этом каждый из них имеет некоторую степень многофункциональности. Но по сравнению с Су-57 эта многофункциональность распределена менее равномерно между различными типами задач. Су-57 способен решать истребительные и ударные задачи примерно в равных пропорциях.

Су-57 — полёт с максимальной нагрузкой

Второе различие заключается в том, что основная ставка при применении самолёта F-22 в области истребительных задач делается на дальний воздушный бой. Поэтому у него стали приоритетными требования к малой заметности и возможности применения внутрифюзеляжных отсеков для размещения авиационных средств поражения. Для Су-57 важно и то, и другое. Конструкторы ОКБ Сухого искали компромисс между требованиями обеспечить низкий уровень заметности самолёта для получения преимуществ в дальнем воздушном бою с одновременной реализации принципа высокой манёвренности для ведения ближнего воздушного боя. В результате получился истребитель, обладающий манёвренностью не хуже, чем у лучших машин четвёртого поколения.

Внешний вид Су-57 кардинально отличается от представителей предыдущих поколений боевых машин – он имеет характерную форму с наклонными бортами и параллельными кромками для соответствия требованиям малой заметности. Кроме того, для снижения эффективной площади рассеяния (ЭПР) на Су-57 авиационные средства поражения размещаются во внутренних отсеках самолёта. В фюзеляже присутствуют вырезы под очень большие грузовые отсеки, где размещается вооружение самолёта. Решение задачи обеспечения прочности при выходе истребителя на максимальные перегрузки является одной из критических технологий, которую пришлось реализовать при создании фюзеляжа.

Су-57 — безопасная топливная система и всевидящий радар

В аэродинамической схеме Су-57 присутствуют органы управления, которые ранее не применялись ни на одном из самолётов – отклоняемая передняя часть наплыва, которая обеспечивает устойчивый и управляемый полёт самолёта на больших углах атаки. При этом наплыв включён в общую систему управления, позволяя при маневрировании повышать аэродинамическое качество истребителя.

В конструкции планера Су-57 в четыре раза меньше деталей, чем у Су-27. Этого удалось достичь, прежде всего, за счёт возможностей механообрабатывающих высокопроизводительных станков, а также за счёт электронного макетирования при разработке самолёта. В результате произошёл качественный переход на большие фрезерованные детали, сократилось количество крепежа и мелких деталей. Это значительно упростило конструкцию, собирать самолёт стало гораздо проще, ведь на сборку приходят крупные детали, изготовление самолёта проходит значительно быстрее.

Если же говорить про внешние поверхности Су-57, то порядка 70% от их площади составляют детали из композиционных материалов. Именно композиты позволили сделать более крупные элементы обшивки, одновременно сократив количество крепежа и количество обычных деталей. Качество поверхности серьёзно влияет на характеристики заметности самолёта на радарах. Поэтому для композитных панелей соблюдаются высочайшие требования по точности изготовления, чтобы исключить зазоры на их стыках при монтаже.

Для максимального снижения уровня ЭПР были реализованы и другие специальные мероприятия, например, применение специальных радиопоглощающих и радиопереотражающих материалов, а на антенных отсеках использовались экранирующие материалы. Всё бортовое оборудование, выходящее на передние кромки, было спроектировано с учётом требований обеспечения малой радиолокационной заметности. Для снижения заметности в инфракрасном диапазоне волн было обеспечено экранирование выбросов двигателей и продув теплообменников бортового оборудования.

Су-57 — боевой летающий суперкомпьютер

Су-57 – машина многофункциональная. Рост числа задач ведёт к росту нагрузки на лётчика, поэтому для выполнения основной задачи потребовалось разгрузить его от второстепенных функций. Совокупность всех математических моделей позволила инженерам ОКБ Сухого построить цифровую систему таким образом, чтобы минимизировать нагрузку на человека.

Цифровые системы появились на отечественных самолётах достаточно давно. Они стояли в разных подсистемах бортового комплекса, но степень и глубина решаемых ими задач с каждым поколением увеличивались и усложнялись. И когда создавался одноместный многофункциональный самолёт, эта задача вышла на первое место. Часть этих решений обкатывалась на самолётах типа Су-30МКИ и Су-35. На Су-57 весь борт цифровой. Несмотря на то, что датчики аналоговые, их сигналы переводятся в цифровой вид, и вся обработка проводится в цифре.

Иногда можно услышать мнение, что на Су-57 используется технология искусственного интеллекта, но это не так. Искусственный интеллект в классическом понимании – это система, которая имеет способность самообучаться. Однако никакая нормативная база военно-воздушных сил не предусматривает отработку самообучающихся систем. Во всех руководствах по испытанию авиационной техники строго предписано, что и как должно выполняться и что необходимо проверить, а как будет самообучаться система, предсказать невозможно. Вторая трудность – в тиражировании. Можно обучить одну систему, и она что-то будет уметь, но как это запустить в серийное производство? Поэтому нельзя говорить, что на Су-57 есть искусственный интеллект, это борт с высокой степенью интеллектуализации.

Су-57 — круговое зрение и 10 тонн вооружения

Цифровизация в программе истребителя пятого поколения проявилась и ещё в одном направлении – разработка цифровых моделей. С самого начала проекта ПАК ФА большая часть работ закрывалась математическим моделированием. Сначала этот подход использовался, чтобы сократить количество возможных ошибок при проектировании, а в последующем его применяли в процессе испытаний. Например, в силу требования многофункциональности для Су-57 необходимо было создать оригинальную форму планера. Математические модели позволили проверить целую серию различных вариантов формы самолёта. Причем, если продувки в аэродинамических трубах заняли бы от года до двух, то на суперкомпьютере такую модель в ОКБ просчитывали от недели до месяца. Мматематическая модель давала еще одно важное преимущество: демонстрировалась полная картина в каждой точке исследуемого пространства или поверхности.

Благодаря успехам в области математического моделирования стало возможным применить для Су-57 концепцию цифровых двойников – создать интегрированную цифровую модель всего самолёта. Такая концепция позволяет, например, прогнозировать, как поведёт себя самолёт в различных ситуациях или находить причины отказов, изучать их процесс, прогнозировать последствия. Это сложные математические модели, но они значительно облегчают понимание процессов как в штатных ситуациях, так и в критических.

Все эти технологии и наработки уже используются или лягут в основу будущих проектов, таких, как тяжёлый ударный дрон С-70 «Охотник» и боевой самолёт шестого поколения, который также может быть создан в беспилотном варианте.

Подготовлено по материалам Объединённой авиастроительной корпорации.

6 620