F-22 Raptor: истребитель, не ставший мечтой

49727

7 сентября 1997 года совершил дебютный полет первый в мире истребитель пятого поколения F-22 Raptor. Несмотря на прекрасные ЛТХ самолета, два года назад он был снят с производства. И не только из-за его рекордной дороговизны, но и потому, что истребитель создает серьезные проблемы для пилотов.

Головная боль налогоплательщика

Разработка американского суперистребителя — история захватывающая как в техническом, так и в экономическом аспекте. Если на эту тему будет написан роман, то он станет бестселлером. В нем будут переплетены бескомпромиссность заказчика, нацелившегося на получение идеального продукта, и виртуозное решение антагонистических проблем исполнителем, и бурные дебаты в американском Конгрессе, и неоднократное вмешательство президента страны, и загадочные смерти пилотов, и ограничение высотных режимов полета, и экстренная доработка машин, находящихся на боевом дежурстве… И серьезная нагрузка на национальный бюджет — разработка F-22 обошлась налогоплательщику в 70 млрд. долларов.

Командование ВВС США, выдавая в 1981 году техническое задание выигравшей тендер компании Lockheed Martin, не рассчитывало на создание машины в ХХ веке. Потому что торопиться было некуда — только что начали поступать на вооружение истребители F-15, которые должны были обеспечить ударную мощь ВВС на долгие годы. Поэтому и потребовали, чтобы истребитель принципиально отличался по своим характеристикам от лучших машин такого класса, как американских, так и французских, и советских. Он должен быть выше всех на голову и в воздушном бою, и в работе по наземным целям. Забегая вперед, отметим, что «воздушно-наземного» баланса не получилось.

Перестройка на марше

Самые высокие требования при этом предъявлялись к приборной начинке. От бортового компьютера требовалась фантастическая для 80-х годов производительность в 10 гигафлопс и оперативная память, превышающая один гигабайт. И разработчикам удалось решить столь сложную задачу на допотопном интелевском микропроцессоре i486. Однако в 1996 году, незадолго до первого полета первого опытного образца, Intel объявила о прекращении выпуска этого процессора. По предварительным же прогнозам, ВВС и ВМФ США должны были получить порядка 1200 истребителей, с 80-ю процессорами в каждом. Lockheed Martin попыталась убедить чипсовую компанию продолжить выпуск процессора малыми сериями. Однако натолкнулась на непреклонный отказ. Обсуждение конфликта в парламенте ни к чему не привело.

В связи с чем пришлось переделывать компьютер под новый процессор, а также писать новое программное обеспечение. Это повлекло за собой переделку целого ряда приборных систем. По приблизительным оценкам, на эти переделки было потрачено около миллиардов долларов.

Такова оказалась цена «неограниченного лимита времени», отпущенного на разработку истребителя. И это была не единственная переделка, связанная с появлением новых технологий и комплектующих и отказом от устаревших.

Посчитали — прослезились

Начиная финансирование проекта, заказчик намеревался получить машину, «приятную во всех отношениях», которая стоила бы не дороже 40 млн. долларов. Потребность в ней, как уже было сказано, составляла 1200 единиц. Когда же по мере повышения стоимости технических решений возрастала и цена продукта, объем заказа периодически сокращался. В итоге, когда к концу 2011 года было построено 187 самолетов и прекращено их производство, каждый F-22 стоил уже почти 150 млн.

При этом машина получилась «несбалансированной». То есть в воздушном бою она не знает себе равных (теоретически, поскольку F-22 пока еще ни с кем не сражались). С точки зрения незаметности для радиолокаторов и прочих средств обнаружения цели самолет не сильно отличается от других машин, построенных с использованием стелс-технологий. Ну, а в качестве штурмовика, наносящего удары по наземным объектам, он свою непомерную стоимость не слишком оправдывает.

Все эти диспропорции и неоднозначности характеристик возникли отнюдь не от низкого профессионализма конструкторов. И опыта, и творческого потенциала им было не занимать. Просто создание принципиально новой машины требовало громадных финансовых затрат. И для получения намеченных в начале 80-х годов результатов необходимо было потратить существенно больше, чем 70 миллиардов. К концу 80-х годов заказчики, аппетиты которых постоянно обуздывал Конгресс США, начали требовать от разработчиков технических компромиссов.

Тропой компромиссов

Возникали компромиссы и технического характера. Так, например, у F-22 нет внешних подвесок ракет и бомб. А потому и невелик ударный потенциал. На это были вынуждены пойти в связи с тем, что внешние подвески сильно снижают незаметность самолета, и для радара он становится таким же, как и F-16.

Бомбово-ракетное вооружение у F-22 находится в четырех внутренних отсеках. Причем в двух лишь по одной ракете, в двух — по четыре. При этом незыблемое требование заказчика заключалось в том, что запускаться они должны на всех полетных режимах — как по перегрузкам, так и по скорости. Это потребовало создания сложного механического устройства, которое выталкивает ракету на сверхзвуковой скорости. Причем в два этапа. Вначале пневматика со скоростью 8 м/c выводит ракету из отсека, пробивая пограничный слой воздуха. Затем гидравлика отцепляет боеприпас и уводит его в сторону от самолета.

Заказчик требовал, чтобы отработка этого механизма занимала не более 0,2 сек. Разработчики максимально ускорили этот процесс. Однако менее чем до 0,9 сек. ужать это время не получилось. Поскольку более энергичное воздействие на ракету может привести к ее повреждению вплоть до полного разрушения. Таким образом, реакцию самолета для нанесения удара превосходной не назовешь.

В конечном итоге было решено делать машину, не «приятную во всех отношениях», а выстраивать иерархию приоритетов. Во главу угла были поставлены летные качества истребителя. Высокая маневренность была получена как за счет геометрии планера, так и использованием двигателя с изменяющимся вектором тяги. Правда, изменения выполняются лишь в вертикальной плоскости, в отличие от нашего Су-35, у которого тяга меняется еще и в горизонтальной плоскости.

Исходя из обеспечения наилучшей маневренности и максимальной скорости «выстраивали» и незаметность. Максимально использовали поглощающие излучение радара материалы, но по геометрии не сильно отошли от опробованной формы истребителей с удачными летными качествами. То есть не стали придавать F-22 форму утюга, прозрачного для радаров. Добились хороших, но не превосходных результатов по эффективной площади рассеяния, которая не объявлялась, но, по мнению экспертов, может быть равна 0,3 кв.м. Но больше снижать не стали, хоть и могли.

Поиски компромисса между малозаметностью и эффективностью бомбовых ударов также не удалось решить оптимальным образом. Хоть на поиски приемлемого решения и были истрачены значительные средства. И даже был создан новый тип бомб — с GPS-наведением. Дело в том, что в бомболюки «Раптора» не умещались бомбы с активной радиолокационной головкой. В случае же использования более компактных бомб с пассивной головкой необходимо «подсвечивать» цель. А это ставило бы крест на приемлемой малозаметности самолета. В результате F-22 вооружили бомбами с GPS-наведением. За счет установленных на бомбе рулей она может маневрировать, изменять направление полета и «приземляться» на расстоянии до 30 километров от места сброса при максимальном отклонении от цели в 11 метров. При этом, строго говоря, бомба привязывается не к цели, а к точке земной поверхности с определенными координатами. Поэтому работа по маневрирующим целям у этого типа оружия малоэффективна. Есть и еще один минус. Самолет должен подходить к цели, которая, как правило, находится в зоне действия сил ПВО, на близкое расстояние. В связи с чем F-22 в качестве нагрузки при решении бомбардировочных задач имеет на борту ракеты, предназначенные для противостояния ПВО противника.

Главное, чтобы костюмчик сидел

При всей противоречивости машины на ней был реализован целый ряд прорывных технических решений. Сложных, дорогостоящих и при отладке весьма капризных. Наиболее характерный пример — система жизнеобеспечения пилота. Костюм пилота, имеющий противоперегрузочную, высотно-компенсационную и теплозащитную функции подключен не к баллону с кислородом, а к системе регенерации выдыхаемого воздуха. Система сложна и управляется компьютером. На случай ее отказа имеется традиционная система с кислородным баллоном, которую пилот должен включать вручную. (Сейчас переключение выполняется автоматически).

Однако когда истребитель уже эксплуатировался в строевых частях, несколько пилотов подали рапорт с просьбой освободить их от полетов на суперистребителе. Поскольку они испытывали острое удушье при выходе из маневров со значительной перегрузкой. Этому не придали большого значения. Тревогу забили лишь в 2010 году, когда погиб пилот, потеряв сознание при полете на Аляске.

Выяснилось, что при разработке не были учтены особенности работы клапана, стравливающего из костюма воздух. При выходе из маневра с перегрузкой давление подаваемого в костюм воздуха понижалось, но стравливание избыточного воздуха происходило с большим запаздыванием. В результате происходило спадание альвеол легких, пилот ощущал удушье со всеми вытекающими неприятными последствиями вплоть до потери сознания.

Систему экстренно доработали. И начали переоборудовать полторы сотни находившихся в строю машин. При этом более года F-22 было строго запрещено подниматься выше 5 тыс. метров (при потолке в 20 тыс.!). И был наложен запрет на ряд маневров.

В настоящий момент машина как бы доведена до ума. Но Пентагон до сих пор мучает вопрос: стоило ли тратить столь громадные деньги на ее разработку и производство? Ведь 185 идеальных в воздушном бою F-22 вполне могут заменить 3−4 сотни истребителей поколения 4++.

И, следует признать, что урок создания машины, «приятной во всех отношениях», Пентагоном был усвоен. В следующей разработке — F-35 — был избран принцип главного приоритета. Им стала малозаметность истребителя. Заказчик решил, что если самолет будет невидимкой, то для него необязательна высокая маневренность.

В заключение необходимо сказать, что сейчас проходят летные испытания российского истребителя пятого поколения Т-50, разработанного в ОКБ Сухого. Когда машина будет готова (сейчас о ней мало что известно) интересно было бы сравнить ее с «Раптором».

ЛТХ F-22

Длина — 18,9 м

Высота — 5,09 м

Размах крыла — 13,56 м

Площадь крыла — 78,04 м

Масса пустого самолета — 19700 кг

Максимальная взлетная масса — 38000 кг

Эффективная поверхность рассеяния — 0,3−0,4 кв.м.

Тяга двигателей на форсаже — 2×15876 кгс

Максимальная скорость — 2700 км/ч

Максимальная бесфорсажная скорость — 2410 км/ч

Максимальная скорость у земли — 1490 км/ч