История создания существующих летательных аппаратов выполненных по современным технологиям.

В последние десятилетие ведущей тенденцией в развитии современных авиационных средств нападения, общей для всех типов стратегических бомбардировщиков, тактических ударных самолётов, самолётов-разведчиков, крылатых и аэробаллистических ракет, является комплексное снижение их заметности по отношению к различным средствам наблюдения (технология «СТЭЛС»).

Основные усилия учёных и конструкторов сконцентрированы на уменьшении заметности летательных аппаратов, прежде всего в радиолокационном диапазоне, поскольку в настоящее время основными средствами обнаружения летательных аппаратов в системе ПВО РФ и СНГ являются РЛС. В этой области получены наиболее значимые теоретические и практические результаты и определены технические пути снижения радиолокационной заметности. К важнейшим из них относятся:

· Применение малоотражающих форм планера и его элементов;

· Внедрение радиопоглащающих материалов и покрытий, различных экранов;

В наиболее отдалённой перспективе летательные аппараты типа «СТЭЛС», возможно будут оснащаться электронными средствами, создающими вместо сигнала, отражённого реальным объектом локации, сигнал какого-то другого объекта с новыми координатами. В обшивке распределяются датчики и другие устройства, обеспечивающие как поглощение энергии радиолокационного облучения, так и её переизлучение в направлении, отличном от направления локации.

Широкое внедрение достижений технологии «СТЭЛС» позволяет существенно (до 10 и более раз) уменьшить величину ЭПР летательного аппарата. Такое снижение ЭПР приводит к значительному сокращению дальности обнаружения летательных аппаратов (в 2-3 раза по стратегическим бомбардировщикам, в 1,5-2 раза по тактическим истребителям и крылатым ракетам).

По взглядам американского военного командования, средства воздушного нападения, создаваемые на базе технологии «СТЭЛС», должны стать наиболее эффективным оружием при действии на территории противника в любых по масштабу войнах.

В настоящее время по технологии «СТЭЛС» создаются все основные типы летательных аппаратов США. К их числу относятся: стратегический бомбардировщик В-2, самолёты тактической авиации F-117 и F-22, крылатая ракета АGМ-129 (АКМ), управляемая ракета АGМ-137, а также малозаметный гиперзвуковой стратегический разведывательный самолёт, создаваемый по программе “Аврора”.

 

1. 1. Характеристика существующих и перспективных летательных аппаратов выполненных по программе «СТЭЛС».

С 1993 г. на вооружение ВВС США начал поступать малозаметный самолёт -117, который является тактическим истребителем нового поколения и предназначен как для уничтожения важных наземных целей, так и для подавления ключевых объектов ПВО. Его применение предусматривается главным образом в тёмное время суток или в сложных метеорологических условиях. Он расчитан на доставку высокоточного оружия (ВТО) с обычным зарядом или двух ядерных бомб. Малая заметность самолёта отвечает требованиям НАТО в отношении упреждающего ядерного удара, а всепогодность позволяет вести боевые действия в Европе, куда такие самолёты могут незаметно и оперативно доставляться иранспортными самолётами С-5.

Самолёт имеет необычную геометрическую форму, так называемую «фасетонную» поверхность, образованную множеством граней. Грани фасетонной поверхности наклонены под углом 30 градусов от вертикали. Каждая из них играет роль отдельного зеркала, направляющего отраженный сигнал в сторону от приёмника РЛС. Металлическая обшивка самолёта покрыта слоем радиопрозрачного материала, ослабляющим дифракционное рассеивание, особенно на рёбрах поверхности. На входах в воздухозаборники установлены широкополостные радиопглащающие решетки, которые представляют собой сотовые панели из композиционных РПМ. Сопла выполнены в виде узких щелей, оборудованными вертикальными перегородками. Они дополнены системой эжекции холоднго воздуха для уменьшения тепловой и акустической заметности (за счёт потерь тяги двигателя).

Вместе со специфической малоотражающей формой и компановкой планера приняты дополнительные меры снижения ЭПР. К ним относятся:

· противорадиолокационное покрытие остекления кабины и защита антенных отсеков;

· Заострение кромки крыла и оперения, применение радиопрозрачного материала (РПМ);

· использование металлосодержащих красок для уменьшения отражения;

Из числа известных малозаметных летательных аппаратов (ЛА) проверку в боевых условиях в основном проходил F-117A. Так, в 1989 г. шесть боевых самолётов этого типа учавствовали в операциях США в Панаме, а входе боевых действий в районе Персидского залива (1991г.) и операции в Югославии (1999г.) истребители F-117A показали высокую эффективность при нанесении ударов по объектам противника.

    В зоне Персидского залива малоразмерные самолёты наносили удары по наиболее важным объектам, как правило в тёмное время суток небольшими группами (2-4 самолёта) совместно с истребителями F–15 и самолётами РЭБ. Для поражения наземных целей F-117А применяли в основном управляемые авиабомбы типа BLU-109В с лазерным наведением. В первые сутки боевых действий тактические истребители F-117А, составляющие 2%общего количества ударных самолётов, обеспечили поражение 30% целей. По оценкам специалистов ВВС США, один самолёт 117А по своей боевой эффективности эквивалентен 16 ударным самолётам типа F-16 (при оснащении корректирующими авиабомбами.

     Вместе с тем, исходя из опыта боевого применения тактического истребителя -117А принято решение о его дальнейшей модернизации в целях увеличения дальности полёта, улучшения манёвренности и управляемости, а также снижения радиолокационной и инфракрасной заметности.

    Следующим ярким представителем класса малозаметных ЛА, где реализованы практически все современные достижения технологии «СТЭЛС», является стратегический бомбардировщик В-2. Уменьшению визуальной заметности В-2 могут способствовать специальная конфигурация самолёта спереди и сбоку, а также применение камуфляжной окраски, позволяющей согласовать яркость каждой части самолёта с яркостью фона.

Стратегический бомбардировщик В-2, исходя из тактико-технических характеристик, при ведении боевых действий, будет решать следующие задачи:

· внезапное нанесение ударов по центрам государственного управления и управления Вооруженных Сил (прежде всего мобильным);

· скрытое нанесение ударов по ключевым объектам военно-экономического потенциала СНГ;

· непосредственная поддержка войск на главных направлениях ударов;

· изоляция района боевых действий;

· скрытое нанесение ударов по мобильным стратегическим ядерным силам (СЯС) в глубине территории СНГ, военно-морским базам.

Решая поставленные задачи, самолёты В-2 будут действовать одиночно под прикрытием истребителей сопровождения в радиусе их боевого применения или небольшими ударными группами по 2-3 самолёта. Возможно взаимодополняющее применение ударных самолётов: малозаметных и обычных. Значительно осложнит проблемы ПВО одновременный полёт самолётов В-2 на большой и В-1В на предельно малой высотах.. Необходимость в прорыве группировок ЗРВ самолётами В-2 может возникнуть в приграничном (приморском) районе (в случае невозможности их обхода) и непосредственно у объектов, по которым должен быть нанесён удар управляемыми и неуправляемыми бомбами. В этом случае основными тактическими приёмами и способами преодоления группировки ПВО могут быть:

· полёт в сопровождении ложных целей;

·управление характеристиками бортовых средств РЭП для срыва наведения, подавления и создания имитационных и мерцающих помех РЭС ПВО;

·применение активных и пассивных помех в зоне действия РЛС, ЗРК;

·сброс доплеровскихз отражателей, радиолокационных ловушек в заднюю полусферу для срыва атаки ЗУР;

·полёт на малых высотах (150-300 м при преодолении плотных зональных и объектовых группировок ПВО).

Прорыв авиационной группировки ПВО бомбардировщиками В-2 возможен как самостоятельно, так и совместно с истребителями F–117А, F-22А.

   Самолёт F–22А является новым американским истребителем, предназначенным главным образом для завоевания превосходства в воздухе. Он планируется для замены существующих самолётов F–15 ВВС, F-14 ВМС.

   В настоящее время ведётся изготовление и испытание опытных самролётов F–22А.

   По оценкам американских специалистов F–22 будет способен вести как манёвренный воздушный бой в варианте истребителя ПВО, так и успешно преодолевать зоны огня ЗРВ, выполняя боевые задачи в ударном варианте. Боевое применение истребителя наиболее вероятно в ночное время суток, небольшими группами или одиночно, после (либо одновременно) эшелона крылатых ракет. Возможно применение истребителей F-22А совместно с другими типами самолётов (F-15, F-16) для затруднения обнаружения первых на фоне более контрастных целей. Эффективнее всего будет использование этих самолётов на предельно малых высотах (15-30v), что затруднит их обнаружение на фоне земли истребителями ПВО и практически не позволит обстрел ЗРС, так как пребывание самолёта в зоне поражения ЗРС, как правило меньше работного времени ЗРС.

   Кроме подавления системы ПВО самолёт F–22 могут совершать разведывательно-диверсионные полёты для нанесения ударов по жизненно важным объектам в глубине территории СНГ (объекты энергетики, центры по производству атомных компонентов, объекты СЯС, пункты управления и связи и т.д.) в целях свёртывания производства и деморализации населения.

   В настоящее время ведутся разработки нового стратегического разведывательного самолёта, по секретной программе «Аврора». По данным американской печати, данный самолёт способен развивать гиперзвуковую скорость. Имея дальность полёта 15 000-17 000 км и скорость М=5-6, на Н=36 000 м. Эта машина с экипажем из двух человек способна быстро достигать практически любой точки земного шара с авиабаз, находящихся на континентальной части США. «Аврора» может вести фотографическую, инфракрасную и радиотехническую разведку.

   Второе направление работы привело к созданию еще одного перспективного самолёта, ориентированного главным образом на выполнение разведывательных задач оперативно-тактического характера. Данная машина получила название ТR-3А и построена с широким применением технологии «СТЕЛС»

 

Таблица №1:Основные тактико-технические характеристики самолётов выполненных по технологии «СТЭЛС».

ТТХ

F-117А В-2 F-22А

ЭОП, м

См 0,2 0,1-0,3 0,1 Дм 0,3 0,5 0,2 м 0,5 1 0,3

Высота боевого применения, м

Н макс. 13 700 15 000 1950 Н мин 600 100-300 50

Скорость боевого применения, км/ч

Н опт. 1000 900 1600-2650 Н мин. 850 700 850

Боевой радиус,км

1110 5800 Более 2000

Дальность полёта,км

3700 13900 6800-7000

Вооружение

4 ”Майверик” или 4 ”Harm”,GBU-15; GBU-24 16 “СРЭМ-2”, 8 АКМ 4 УР “В-В” или “В-З”

 

Таблица №2: ЭПР летательных аппаратов “СТЭЛС” в зависимости отсектора наблюдения, курса и тангажа.

 

Длинн волныа		3			10			40			200
ТИПСВН	Плоскость наблюдения	Курс	Тангаж		Курс	Тангаж		Курс	Тангаж		Курс	Тангаж
	Сектор наблюдения		верх	низ		верх	низ		верх	низ		верх	низ
F-177А	0-45	0,2-0,5	0,4-2,5	0,2-0,5	0,2-0,5	0,4-2,5	0,4-0,5	0,3-0,7	0,6-3,5	0,6-3,5	0,5-1,0	1-5	1-5
	45-135	0,5-1	1-5	1-5	0,5-1	1-5	1-5	0,5-1	1-5	1-5	1-2	2-10	2-10
	135-180	0,3-0,5	0,6-2,5	0,6-2,5	0,3-0,5	0,6-2,5	0,6-2,5	0,3-0,5	0,6-2,5	0,6-2,5	0,5-1	1-5	1-5
В-2	0-45	0,3-1,5	0,6-7,5	0,6-7,5	0,3-1,5	0,6-7,5	0,6-7,5	0,5-2	1-10	1-10	1-3,5	2-17	2-17
	45-135	1-2,5	2-12	2-12	1-2,5	2-12	2-12	1-2,5	2-12	2-12	1-4,5	2-23	2-23
	135-180	0,5-1,5	1-7,5	1-7,5	0,5-1,5	1-7,5	1-7,5	0,5-1,5	1-7,5	1-7,5	1-3,5	2-17	2-17
АКМ	0-45	0,04	до 0,2	до 0,2	0,06	до 0,25	до 0,25	0,1	0,1-0,5	0,1-0,5	0,4	1-3	1-3
	45-135	0,12	0,4-1,5	0,4-1,5	0,12	0,6-2	0,6-2	0,4	0,4-2	0,4-2	0,7	1-4	1-4
	135-180	0,08	0,25	0,25	0,08	0,1-0,5	0,1-0,5	0,13	0,2-1	0,2-1	0,6	1-3	1-3

 

Таблица №3. Дальность обнаружения РЛС РТВ.

Тип РЛС	Н ц (м)	В-2			-117			АКМ
		0-45	45-135	135-180	0-45	45-135	135-180	0-45	45-135	135-180
55Ж6 «М»	100	30/53	36/63	32/57	24/42	29/51	26/46	23/41	27/48	24/13
	500	59/53	72/64	64/57	47/42	58/51	51/46	46/41	54/48	48/43
	10000	223/53	269/64	239/57	178/42	215/51	191/46	-	-	-
22Ж6 «ДМ»	100	28/54	34/66	30/58	21/41	29/55	23/44	14/27	17/33	15/29
	500	53/54	65/66	57/58	40/41	54/55	43/44	27/27	33/33	29/29
	10000	258/54	316/66	277/58	196/41	265/55	208/44	-	-	-
19Ж6 «СМ»	100	37/60	43/71	40/65	28/46	36/30	30/49	19/30	22/36	20/33
	500	65/60	77/71	70/65	49/46	65/65	53/49	33/30	39/36	35/33
	10000	122/60	144/71	132/65	93/46	121/60	99/49	-	-	-

 

Примечание: в числителе - дальность обнаружения в километрах, в знаменателе- процент реализации дальности обнаружения обычных целей (СА по сравнению со «СТЕЛС»).

 

Для успешного пролёта авиации на малых высотах предусматривается пробить в системе ПВО два коридора шириной 30-50 км, а при прорыве ПВО с использованием больших высот - один коридор шириной до 100 км на глубину 150...200 км и более. Особое место в эшелоне отводится малозаметным самолётам, разработанным по программе "Стелт". Они вторгаются в воздушное пространство с небольшим упреждением для подавления объектов ПВО и системы управления. Действуют, как правило, ночью одиночно или малыми группами без привлечения самолётов обеспечения пробития коридоров в системе ПВО. С подлётом авиации эшелона прорыва ПВО к госгранице выделенные огневые средства сухопутных войск и ВМС наносят удары по объектам системы ПВО, средствам разведки и РЭБ, находящимся в тактической глубине боевого порядка, а также по объектам системы управления, расположенным не только в планируемых для пролёта коридорах, но и частично на других направлениях (для дезинформации).

 

Вооружение СБ может включать управляемые и аэробаллистические ракеты, крылатые ракеты, авиационные кассеты, а также ядерные и обычные авиабомбы. В прогнозируемом периоде основным вооружением стратегических бомбардировщиков будут крылатые и управляемые ракеты, развитие которых будет идти по следующим направлениям: увеличение дальности стрельбы и скорости полёта; возможность оснащения как ядерным, так и обычным зарядом; снижение КВО системы наведения до 3 метров; уменьшение уровней демаскирующих признаков в целях повышения возможностей по преодолению системы ПВО. Часть перечисленных требований уже реализована в принятой на вооружение новой дозвуковой КРВБ с ЯБЧ AGM-129A (дальность полёта 4400 км), созданной с применением технологии "Стелт". Несмотря на то, что в настоящее время не имеется сведений о наличии в США целевых программ создания новых образцов КР большой дальности стрельбы, их дальнейшее совершенствование может быть связано с результатами ряда исследовательских программ, в рамках которых отрабатываются технологии отдельных подсистем ракет.

 

В развитии тактической авиации ВВС и авиации ВМС основное внимание будет уделено наращиванию их боевых возможностей без увеличения численности самолётного парка. Это планируется достичь за счёт модернизации современных самолётов и принятия на вооружение авиационной техники нового поколения, а также за счёт совершенствования бортового вооружения. К 2005 году доля современных и перспективных типов самолётов в основных зарубежных странах составит 60-70% от общего количества самолётного парка. При этом основное внимание будет уделено принятию на вооружение малозаметных самолётов, созданных с использованием технологии "Стелт" (F-22, EF-2000, "Рафаль", F-2). На более отдаленную перспективу рассчитана программа перспективных технологий для тактических самолетов "JSF". Данная программа характеризуется наличием многих концептуальных особенностей, таких как модульный принцип конструкции и использование новейших технических достижений в области бортовой электроники, конструкций и покрытий из композиционных материалов. В рамках этой программы предполагается создание многоцелевого боевого самолета модульной конструкции, на базе которого планируется разработка нескольких типов самолетов.

 

Малозаметные самолёты могут поражать цели ещё и до начала боевых действий с таким расчётом, чтобы огневое воздействие по объектам, расположенным в глубине, было одновременным и совпадало с началом вторжения в воздушное пространство эшелона КР и эшелона подавления ПВО. Считается, что психологическое влияние такого удара на личный состав вооружённых сил и особенно на население будет весьма значительным. Для достижения внезапности удара они выполняют полёт на большой высоте в режиме радиомолчания, с обходом районов, прикрытых средствами ПВО. Последняя дозаправка топливом в воздухе осуществляется над морем или над своей (дружественной) территорией (это должны быть преимущественно малонаселённые районы). Наземные и космические средства связи и навигации работают, как правило, в обычном режиме и передают на борт самолётов в закодированном виде в режиме быстродействия лишь самые необходимые данные. Маршруты полётов выбираются и рассчитываются так, чтобы выйти на наземные объекты или в точки пуска управляемого высокоточного оружия в момент начала операции.

 

Характерной особенностью современных программ разработки средств воздушно-космического нападения является активизация работ по перспективным технологиям, в том числе в области гиперзвука, технологии "СТЕЛТ", модульного принципа конструкции и использования новейших технических достижений в области бортовой электроники. Это позволит улучшить качественные параметры существующих средств нападения, а также создать на рубеже XXI века принципиально новое поколение средств вооруженной борьбы.

В Китае создаются новые тактические истребители FC-1, J-10, J-12. В процессе их разработки основные усилия сосредотачиваются на широком внедрении перспективных технологий, приобретаемых за рубежом.

Разработка перспективного многоцелевого тактического истребителя J-12 начались в конце 1990-х гг. Предполагается, что данный самолет будет выполнен с применением технологии “Стелт” и по своим тактико-техническим характеристикам будет превосходить американский истребитель F-15. Первые поставки для китайских ВВС ожидаются не ранее 2010 г.

 Принятие на вооружение китайских истребителей нового поколения позволит повысить боевые возможности национальных ВВС при одновременном сокращении общего количества самолетов, оптимизировать структуру строевых частей и существенно снизить эксплуатационные расходы.

 

Программа "Стелс" - это широкий комплекс теоретических исследований и экспериментальных работ по созданию средств с малой заметностью (СМЗ) и тактики их применения.

Работы по программе включают три основных направления:

первое - создание новых СМЗ;

второе - использование технологии "Стелс" в существующих летательных аппаратах;

третье - исследование тактических аспектов применения СМЗ (разведка, возможности прорыва ПВО, нанесение ударов в глубине ТВД, действия СМЗ в условиях помех).

 

Основными техническими мероприятиями программы "Стелс" являются:

1. Уменьшение эффективной поверхности рассеивания летательного аппарата (уменьшение геометрических размеров, создание новых аэродинамических форм, применение неотражающих материалов, специальной структуры поверхности; ионизация локального пространства и т.д.).

2. Снижение инфракрасного излучения (применение турбовентиляторных двигателей, новых форм сопел, теплоизоляционных материалов, экранирование выхлопа двигателя, размещение двигателей сверху фюзеляжа).

3. Снижение оптической заметности (создание искусственного подсвета, маскирующих красок).

4. Снижение акустической заметности (разработка малошумящего двигателя с устранением инверсного следа, экранирование источников шума).

5. Повышение эффективности РЭБ (разработка новых средств радиотехнической разведки и радиоэлектронного подавления).