В 2015 году в России завершится техническое проектирование нового дальнего бомбардировщика
Министр обороны России Сергей Шойгу назвал перевооружение отечественных ВВС одним из приоритетных направлений деятельности военного ведомства в 2015 году. Согласно действующему плану, в текущем году доля современной военной техники в составе российских ВВС должна составить 33 процента. Доля летательных аппаратов, пригодных к выполнению полетов, до конца года должна увеличиться до 67 процентов, причем в составе Дальней авиации ВВС России этот показатель должен быть не меньше 80 процентов. Для выполнения этой задачи активно ведутся ремонт и модернизация имеющихся дальних бомбардировщиков Ту-95МС, Ту-160 и Ту-22М3.
Поддержание исправности имеющихся самолетов-ракетоносцев производится в рамках действующей программы разработки нового дальнего бомбардировщика, созданием которого с конца 2013 года занимается Конструкторское бюро имени Туполева. Уже до конца текущего года планируется завершить технический проект перспективного самолета, который после 2025 года составит основу воздушного компонента ядерной триады России. В начале февраля 2015 года концерн «Радиоэлектронные технологии» объявил о завершении разработки нового комплекса радиоэлектронной борьбы для будущего бомбардировщика — перспективного авиационного комплекса дальней авиации. Подробности о новом комплексе радиоэлектронной борьбы пока неизвестны.
Секретный проект
История перспективного авиационного комплекса дальней авиации (ПАК ДА) началась в 2009 году, когда Министерство обороны России и Конструкторское бюро имени Туполева подписали контракт на проведение научно-исследовательских работ. Какие-либо подробности о новом самолете, который в перспективе должен составить основу Дальней авиации ВВС России, тогда не раскрывались. Работы по контракту завершились летом 2012 года, когда главком ВВС России Виктор Бондарев объявил, что облик перспективного бомбардировщика уже сформирован, аванпроект ПАК ДА завершен и утвержден, и начинаются опытно-конструкторские работы.
Анатолий Жихарев. Фото: Игорь Кубединов / ТАСС
Частично требования к новому стратегическому самолету еще в конце 2011 года озвучил командующий Дальней авиацией ВВС России генерал-майор Анатолий Жихарев. По его словам, новый самолет должен быть создан с применением технологии малозаметности, получить новый прицельно-навигационный комплекс, средства связи, разведки и радиоэлектронной борьбы. Позднее Николай Макаров, занимавший тогда пост начальника Генерального штаба Вооруженных сил России, отметил, что ПАК ДА «будет значительно превосходить все современные типы таких самолетов, в том числе американские», и получит новый планер.
При этом вице-премьер России Дмитрий Рогозин, курирующий оборонно-промышленный комплекс, усомнился в необходимости создания самолета с такими характеристиками. «Посмотрите на уровень развития противовоздушной и противоракетной обороны: все эти самолеты никуда не долетят. Ни наши к ним, ни их к нам. Надо думать о совершенно нетривиальных вещах», — заявил Рогозин. Летом прошлого года вице-премьер в своем твиттере написал, что новый самолет «не должен быть копией B-2» (американский стратегический дозвуковой дальний бомбардировщик) и что «надо смотреть за горизонт и разрабатывать гиперзвуковую дальнюю авиацию — военную и гражданскую».
В начале 2012 года был объявлен конкурс, в котором приняли участие «Туполев» и еще несколько конструкторских бюро. Военные ознакомились с предварительными проектами перспективного бомбардировщика, включая сверхзвуковые версии самолета, один гиперзвуковой и один дозвуковой. Последний был подготовлен «Туполевым» и именно его утвердили ВВС России. Как ожидается, строительство самолета будет осуществляться по схеме «летающего крыла». Благодаря ей бомбардировщик станет почти «невидим» для радаров, но не сможет развивать скорость, превосходящую скорость звука.
В течение 2013 года «Туполев» должен был просчитать тактико-технические характеристики ПАК ДА, в начале 2014 года представить военным расчет бюджета научно-исследовательской работы. Ожидается, что в текущем году будет полностью завершен технический проект самолета, а испытания перспективного бомбардировщика начнутся в 2019 году. В конце 2011 года сообщалось, что первый прототип перспективного бомбардировщика должен быть готов в 2020 году. Теперь же планируется, что мелкосерийное производство ПАК ДА стартует в 2020 году, а первые серийные самолеты начнут поступать на вооружение в 2023-м.
Поскольку проект ведется под грифом секретно, информация о перспективном бомбардировщике практически неизвестна. Предположительно максимальная взлетная масса самолета составит не менее 120 тонн. Самолет сможет нести вооружение общей массой до 24 тонн (включая и гиперзвуковые ракеты, так что пожелание Рогозина в определенной степени будет исполнено) и совершать полеты на расстояние до 12 тысяч километров. Впрочем, если учесть заявление Бондарева о превосходстве ПАК ДА над американскими стратегическими самолетами, можно предположить, что максимальная взлетная масса российского ракетоносца составит около 170 тонн при массе полезной нагрузки в 27–30 тонн. Вероятно, самолет сможет развивать скорость до 850–900 километров в час и совершать полеты на расстояние до 12–15 тысяч километров.
Расчетливый выбор
Выбирая туполевский вариант перспективного дальнего бомбардировщика, ВВС России, вероятно, руководствовались несколькими факторами, включая дальность полета самолета, грузоподъемность, малозаметность, скоростные параметры, приблизительные стоимостные расчеты разработки и риски. Каждый из представленных проектов имеет свои плюсы и минусы, и военным фактически предстояло сделать нелегкий выбор: с одной стороны — колоссальная скорость полета и возможность относительно быстрого нанесения бомбовых ударов по территории противника (впрочем, быстрее баллистической ракеты пока ничего не придумано, если говорить о серийных или предсерийных проектах), а с другой стороны — медленный, но практически незаметный для радаров самолет.
Бомбардировщик F-117 Nighthawk. Фото: Msgt. Keith Reed / U.S. Air Force / AP
В крупном сверхзвуковом самолете класса «бомбардировщик» крайне сложно реализовать все существующие технологии малозаметности. Так, для реактивных двигателей в этом случае необходимы широкие воздухозаборники S-образной формы, что является своего рода компромиссом между обеспечением силовых установок достаточным количеством воздуха и радиолокационной малозаметностью. Изогнутая форма воздухозаборника призвана закрывать от радиолокационного излучения лопатки двигателей, но она же создает фронт пониженного давления перед вентилятором двигателя.
Сами двигатели, включая сопла, должны быть максимально скрыты корпусом самолета, чтобы обеспечивалась малозаметность в инфракрасном диапазоне, но тогда ни о какой сверхзвуковой, а тем более гиперзвуковой скорости полета говорить уже не приходится. Кроме того, горячую реактивную струю на сверхзвуковой скорости полета корпусом самолета никак не прикроешь — она будет тянуться за ним десятки метров. Использование геометрической технологии малозаметности (искаженные угловатые формы корпуса, «зубчатые» стыки панелей) значительно ухудшит аэродинамические характеристики машины. И только применение радиопоглощающих материалов практически не окажет влияния на характеристики самолета.
С применением различных технологий малозаметности в 1970-х годах в США был спроектирован боевой самолет F-117 Nighthawk. В нем использовалось керамическое и радиопоглощающее покрытие, а корпус самолета был «граненым». Существовавшим в те годы радиолокационным станциям обнаружить самолет действительно было непросто. Однако из-за специфической конструкции аэродинамические характеристики F-117 были далеко не блестящими, и по этой причине ВВС США, сперва планировавшие получить малозаметный истребитель, переквалифицировали самолет в штурмовик. F-117 не мог развивать скорость более 990 километров в час, а дальность его полета составляла всего 1720 километров (боевой радиус — 860 километров).
Сегодняшние технологии позволяют создать бомбардировщик с «граненым» корпусом, прикрытым для обеспечения высоких аэродинамических характеристик радиопрозрачными композиционными материалами. По такой схеме сделан американский B-2. Такой подход накладывает определенные ограничения на скоростные характеристики самолета, делает его конструкцию чересчур сложной, а стоимость проекта в целом — более высокой. Тот же B-2 с учетом разработки, испытаний и производства стоил около двух миллиардов долларов за штуку.
Бомбардировщик B-2 заправляется в воздухе. Фото: Shane A. Cuomo / Department of Defense / AP
Разработка гиперзвукового бомбардировщика в России при нынешнем уровне развития технологий несет множество рисков, включая изначально длительное время научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, вероятность постоянного сдвига сроков и скачкообразный рост стоимости проекта. Гиперзвуковой летательный аппарат должен иметь практически идеальную аэродинамическую форму с плавными обводами, которая плохо согласуется с требованиями геометрической малозаметности. Если говорить упрощенно, то при такой технологии уменьшение эффективной площади рассеяния летательного аппарата обеспечивается отражением радиоволн, испускаемых радарами, в сторону, а не обратно к принимающей антенне радара.
Высокий же риск проекта бомбардировщика, способного летать со скоростью более пяти чисел Маха (нижний порог гиперзвука составляет 5,7 тысячи километров в час) заключается в том, что исследователям ни в рамках советских и российских проектов «Холод» и «Холод-2», ни американских FHTV и X-51A Waverider пока не удалось добиться даже стабильного дистанционно управляемого полета гиперзвуковых аппаратов. По некоторым из проектов исследования с переменным успехом ведутся уже не одно десятилетие.
В случае же с бомбардировщиком речь будет идти не о прототипе, а о большом, грузоподъемном и пилотируемом самолете, что вынудит ученых вести научные изыскания еще добрую пару десятков лет. Это не означает, что следует вообще отказаться от идеи создания пилотируемого гиперзвукового аппарата, но в рамки ни старой, ни новой госпрограммы вооружений России она не укладывается.
Преимущества малой скорости
Выбор в пользу дозвукового бомбардировщика представляется наиболее разумным. Схема «летающего крыла» уже сама по себе является менее заметной для радаров по сравнению с другими компоновочными схемами летательных аппаратов. Большинство технических решений по ней уже отработаны, несмотря даже на то, что «летающих крыльев» на вооружении России пока нет. Правда, определенные риски она все же несет. Дело в том, что аппаратами, построенными по схеме «летающего крыла», достаточно сложно управлять, поэтому самолет наверняка потребует установки мощного бортового компьютерного комплекса, современных систем электродистанционного или оптикодистанционного управления и навигационного комплекса.
Например, американские дальние дозвуковые бомбардировщики B-2, построенные по схеме «летающего крыла», настолько сложны в управлении, что прямое пилотирование такими самолетами просто не предусмотрено. Фактически в них за взлет, полет и посадку отвечает компьютер. Пилоту отводится только роль контролера с правом руления по взлетно-посадочной полосе, внесения изменений в полетное задание и применения вооружения. Такая схема требует надежной работы всех бортовых систем, поскольку отказ одной из них может закончиться, по меньшей мере, аварией. Это означает, что создание «летающего крыла» в России потребует проведения целого спектра научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области электроники.
Двигатель Д-30КП. Фото: Марина Лысцева / ТАСС
Разработка дозвукового бомбардировщика позволит военным в конечном итоге получить экономичный самолет с большой бомбовой нагрузкой и продолжительностью полета. На самолет будут устанавливаться турбореактивные двухконтурные двигатели с большой степенью двухконтурности. Преимуществ у таких силовых установок множество. В частности, в них воздушный поток проходит по двум контурам: через компрессоры и камеру сгорания и в обход через внешний контур. Во втором случае воздушный поток, не прошедший камеру сгорания, в неизменном виде выбрасывается через сопло, создавая дополнительную тягу и снижая температуру истекающего из двигателя газа. Кроме того, двигатели с большой степенью двухконтурности хотя и не могут развивать сверхзвуковую скорость, но отличаются малой шумностью и низким потреблением топлива.
Например, двухконтурный турбореактивной двигатель Д-30КП-2 (используется на транспортниках Ил-76) может развивать тягу до 6,8 тысячи килограммов-силы и потреблять не более 0,79 килограмма топлива на килограмм-силы в час. Аналогичные показатели для двигателя АЛ-31Ф с низкой степенью двухконтурности (устанавливается на истребители Су-27) составляют 7,8 тысячи килограммов-силы (12,5 тысячи килограммов-силы в режиме форсажа) и 0,75 килограмма топлива на килограмм-силы в час (1,92 килограмма — в режиме форсажа). При этом следует учитывать, что максимальная взлетная масса четырехдвигательного Ил-76 составляет 217 тонн, а двухдвигательного Су-27 — 30 тонн. Несмотря на то что номинальный удельный расход топлива Д-30КП-2 немного выше, чем у АЛ-31Ф, в пересчете на килограмм полезной нагрузки он оказывается существенно ниже.
Решение развивать концепцию дозвукового бомбардировщика вполне укладывается в общемировые тенденции. Например, США, в начале 2000-х планировавшие разработать новый сверхзвуковой дальний бомбардировщик, в 2009 году от этой идеи отказались. Возможность сверхзвукового полета для бомбардировщиков ранее являлась одним из способов прорыва системы противовоздушной обороны противника. По такому принципу был создан российский бомбардировщик Ту-160, по нему же — американский B-1B Lancer. Эти самолеты должны были большую часть пути лететь в экономичном дозвуковом режиме, а систему ПВО преодолевать на большой высоте на сверхзвуке.
Современные средства противовоздушной обороны обеспечивают поражение летательных аппаратов на больших скоростях (до 4,8 километра в секунду для С-400), высоте и дальности. Создание высокоскоростного летательного аппарата, способного прорывать современные системы ПВО, обошлось бы американскому бюджету слишком дорого, да и стопроцентного результата не гарантировало бы. По этой причине Пентагон и принял решение создавать перспективный бомбардировщик NGB с максимальным применением технологий малозаметности. Его также построят по схеме «летающего крыла», а выполнять полеты на сверхзвуке он не будет.
Американский самолет вместо сверхзвуковой скорости получит в базовом оснащении защиту от последствий ядерного взрыва, новый бортовой радиоэлектронный комплекс с подключением к глобальной информационной сети Пентагона, вооружение и средства радиоэлектронного подавления. Не исключено, что по такому же принципу будет создан и российский ПАК ДА, которому для полного комплекта, похоже, не хватает только модульности. Именно она позволит в перспективе в сжатые сроки производить модернизацию необходимых элементов самолета, а также быстро подготавливать его к выполнению различных задач. Ведь в составе Дальней авиации России ПАК ДА со временем заменит и Ту-160, и Ту-95МС и даже Ту-22М3.
Автор Василий Сычев
Оценили 17 человек
31 кармы