ПАК ФА Т-50 - истребитель пятого поколения

ПАК ФА, Т-50, И-21 — российский многоцелевой истребитель пятого поколения, разрабатываемый подразделением Объединённой авиастроительной корпорации — «ОКБ Сухого». Самолёт разрабатывается для замены в российских ВВС истребителя Су-27. Для экспортных поставок на базе ПАК ФА совместно с Индией создаётся экспортная модификация самолёта, получившая обозначение FGFA (Fifth Generation Fighter Aircraft — истребитель пятого поколения).

ПАК ФА Т-50 - видео

Первый полёт самолёт совершил 29 января 2010 года. В 2013 году началось мелкосерийное производство самолётов этого типа для испытания вооружений. Серийное производство самолёта должно начаться в 2016 году, собираться они будут на КнААЗе, где на данный момент происходит сборка опытных образцов. Серийные поставки ПАК ФА в войска, как ожидается, начнутся в 2017 году, всего военные должны до 2020 года получить 55 истребителей пятого поколения.

Первый полет Т-50 с двигателем второго этапа (изделие 30) состоится в 2018 году.

Разработка

В 2002 году начались работы по проекту. В 2004 году президенту РФ Владимиру Путину был продемонстрирован макет самолёта, а в 2005 году началось финансирование разработки. 30 января 2015 года глава ОАК Юрий Слюсарь заявил, что начинаются поставки ПАК ФА в интересах Минобороны России.

Лётные испытания

29 января 2010 года первый лётный экземпляр ПАК ФА впервые поднялся в воздух, совершив полёт длительностью около 45 минут. Машину пилотировал заслуженный лётчик-испытатель Герой России Сергей Богдан.

14 марта 2011 года в ходе лётных испытаний ПАК ФА Т-50 впервые преодолел звуковой барьер, к этому моменту было совершено 40 испытательных полётов, и началась программа испытаний прототипов на сверхзвуковых скоростях.

24 июля 2012 года начались испытания третьего лётного образца (Т-50-3, б/н 53) с БРЛС Н036, с установленным на нём радаром с активной фазированной антенной решёткой. По состоянию на 28 октября 2013 года совершено более 450 полётов. 18 сентября 2015 начат завершающий этап испытаний

Экспортная модификация

Экспортная модификация ПАК ФА для поставки в Индию и, возможно, в другие страны, получила название FGFA (англ. Fifth-Generation Fighter Aircraft).

Объединённая авиастроительная корпорация (ОАК) и индийская компания Hindustan Aeronautics Limited (HAL) подписали контракт о совместной разработке и производстве истребителя пятого поколения. По условиям достигнутого соглашения, индийская компания займётся разработкой бортового компьютера FGFA, навигационной системы, информационных дисплеев в кабине пилота и системы самозащиты. Остальные работы в совместном проекте возьмёт на себя российская компания «Сухой».

В рамках процесса по подготовке контракта между ОАК и корпорацией HAL о совместной разработке истребителя пятого поколения, в 2010 году в подмосковном Жуковском на аэродроме «Раменское» состоялась демонстрация ПАК ФА представителям Министерства обороны и ВВС Индии, а также корпорации HAL. Предполагается, что доля HAL в совместном проекте составит не менее 25 %. Общая стоимость проекта оценивается в 8-10 миллиардов долларов. Предполагается, что индийская версия истребителя впоследствии будет поставляться на экспорт. ВВС Перу планируют приобрести российские истребители пятого поколения Т-50. По подсчетам перуанских военных, для сдерживания потенциального противника им было бы достаточно трех подобных истребителей. Как считают военные аналитики Перу, «учитывая состояние обороноспособности Перу, необходимо взять на вооружение новейшее мощное оружие сдерживания».

Стоимость ПАК ФА Т-50

Владимир Путин после наблюдения за ходом испытаний самолёта заявил, что «на первом этапе создания самолёта было потрачено 30 миллиардов рублей, ещё столько же требуется для завершения проекта». Он пояснил, что затем начнётся модернизация двигателя, вооружения и так далее. При этом, по словам Путина, самолёт будет в 2,5-3 раза дешевле зарубежных аналогов.

Индия планировала (2012) закупать ПАК ФА по цене 100 млн долларов за самолёт.

Конструкция

Боольшая часть информации о ПАК ФА является секретной. По этой причине известны лишь приблизительные характеристики самолёта. По размаху крыла и длине Т-50 больше F-22, но меньше Су-27. По массе, вероятно, относится, подобно Су-27, к классу тяжёлых истребителей. Самолёт полностью отвечает всем требованиям к истребителям пятого поколения: малозаметен (в том числе благодаря комбинации Стелс-технологий и средств РЭБ), обладает сверхзвуковой крейсерской скоростью, способен маневрировать с большими перегрузками, оснащён передовой электроникой, многофункционален.

Кабина

Кабина Т-50 одноместная, шире кабины Су-27 из-за конструктивных особенностей самолёта. Оборудование в значительной степени унифицировано с оборудованием Су-35С. Имеется генератор кислорода.

Отображение информации осуществляется двумя многофункциональными индикаторами МФИ-35 диагональю 15", одним МФИ меньшего размера ниже-справа, одним резервным индикатором для отображения текущей полётной информации выше-справа, широкоугольной коллимационной системой ШКС-5 и речевым информатором. Также известно, что часть информации будет отображаться на стекле шлема пилота.

Органы управления — центральная РУС и боковой РУД.

Фонарь кабины состоит из двух частей: передней (козырька) и задней. Открывается он сдвиганием назад задней части (аналогично Т-10). Задняя часть фонаря у Т-50-1 и Т-50-3 имеет продольный переплёт, у остальных (Т-50-2, Т-50-4, Т-50-5) переплёт отсутствует. Известно также, что в будущем фонарь кабины может быть значительно изменён. С внутренней стороны фонаря наносится радиопоглощающее покрытие, снижающее радиозаметность на 30 %.

Генеральный директор и главный конструктор НПП «Звезда» Сергей Поздняков сообщил Интерфаксу, что на ПАК ФА будет установлено катапультное кресло пятого поколения. По его словам, новое кресло по ряду параметров превосходит предыдущие кресла, стоящие на самолётах ВВС России.

Особенностью новой катапульты стало использование многопрограммной электронной системы управления движением кресла, связанной с информационной системой самолёта. Цифровая ЭВМ этой системы в автоматическом режиме анализирует скорость самолёта, его высоту полёта, углы тангажа, крена, угловые скорости и другие параметры. При этом учитывает многие другие данные, в том числе рост и вес лётчика — от 44 до 111 кг. Испытания нового кресла проходят параллельно с испытаниями самолёта. По его словам, завершить испытания катапультного кресла нового поколения планировалось в 2010 году. Снаряжение, кислородная система, система жизнеобеспечения на ПАК ФА также будут новыми. Их разработка и испытания также завершатся в этом году, добавил конструктор.

Планер

Т-50 имеет интегральный планер, выполненный по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным трапециевидным в плане крылом, плавно сопряжённым с фюзеляжем. Почти половину (зрительно около 46 %) размаха крыла составляет широкий фюзеляж. Угол стреловидности по передним и задним кромкам крыла составляет 48° и −14° соответственно.Механизация состоит из носков крыла, флаперонов и элеронов. Приводы последних расположены под крылом и выступают из его плоскости небольшими продолговатыми обтекателями. На концах крыла присутствуют скосы.

Крыло имеет развитый наплыв с поворотной передней частью — аналогом ПГО вместо небольшой поворотной кромки — носка. При неработающих двигателях поворотные части наплыва находятся в висячем положении. Более естественным является их не отклоненное нерабочее положение — на случай отказа в полете. На предыдущих самолётах (Су-30, Су-33, Су-34) ПГО применялось для повышения маневренности из-за отсутствия двигателей с УВТ. Наличие ПГО повышает риски отказов управления. Поэтому на Су-35 ПГО не применяется — для повышения маневренности достаточно двигателей с УВТ.

Хвостовое оперение включает цельноповоротные трапецевидные стабилизаторы и кили, установленные с развалом около 26° для уменьшения заметности. В основании килей расположены небольшие воздухозаборники для охлаждения оборудования самолёта. В качестве аэродинамического тормоза для увеличения лобового сопротивления применяется отклонение килей.

Двигатели имеют регулируемые подфюзеляжные воздухозаборники. Мотогондолы широко разнесены и разделены плоским днищем фюзеляжа шириной около 1,3-1,4 м. Там же, друг за другом, с небольшим промежутком, расположены две пары створок внутренних отсеков вооружения. От поворотной части наплыва крыла, назад на несколько метров, тянутся 2 треугольных в сечении гребня, установленные под местами сопряжения консолей крыла и фюзеляжа. На наружных сторонах этих гребней расположены створки внутренних отсеков вооружения.

В хвостовой части фюзеляжа между соплами двигателей находится далеко выступающая за сопла, как у Су-27, хвостовая балка, в которой установлен выдвижной контейнер с парашютно-тормозной системой самолёта. На правой стороне носовой части самолёта установлена авиапушка, на левой — выдвижная штанга для дозаправки в воздухе.

Шасси Т-50 трёхстоечное, аналогичное по конструкции шасси Су-27. Все стойки убираются по направлению полёта. Колея шасси, благодаря широкому фюзеляжу, составляет 5,5 м. Носовая стойка двухколёсная с двумя посадочными фарами и грязеотбойником. Ниша передней стойки закрывается двумя парами створок. Передние створки длиннее задних и открываются только в момент уборки/выпуска шасси, находясь в закрытом положении при выпущенной стойке для снижения воздействия бокового ветра. Основные стойки шасси одноколёсные (диаметр колёс — 1 м) и оснащены тормозами. Их ниши расположены у наружных сторон воздухозаборников. При уборке основные стойки совершают поворот по двум осям.

В значительной степени форма планера Т-50 определена применявшимися при его проектировании технологиями снижения заметности, что характерно для всех истребителей пятого поколения.

Масса планера снижена за счёт широкого применения композиционных материалов — по словам главного конструктора А. Давиденко, по массе композитные материалы составляют 25 % веса пустого самолёта, а по площади поверхности — 70 %. Также он отметил что, по сравнению с Су-27, в планере Т-50 в четыре раза меньше деталей. Это позволяет уменьшить трудоёмкость и сократить время изготовления, что влияет на снижение цены машины. Для защиты от поражения молниевым разрядом конструкций из углепластика, выходящих на внешнюю поверхность планера, во ФГУП «ВИАМ» для Т-50 разработано новое молниестойкое покрытие, также обеспечивающее снижение массы самолёта.

Двигатели АЛ-41Ф1

На прототипе Т-50, а также на первых серийных образцах, которые должны поступить на вооружение российских ВВС в 2015 году, установлены двигатели первого этапа — «АЛ-41Ф1» (Изделие 117). Это авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги, созданный «НПО „Сатурн“» по заказу «ОКБ Сухого», он позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, а также имеет полностью цифровую систему управления и плазменную систему зажигания. В отличие от двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100 для F-22 Raptor имеет круглое, а не прямоугольное сопло. Двигатель второго этапа будет разработан в течение 10—12 лет с даты начала тендера Минобороны РФ, в котором будут участвовать ОДК и «Салют».

От двигателя для Су-35С (Изделие 117С) его отличает повышенная сила тяги, сложная система автоматизации, полностью цифровая система управления, новая турбина и улучшенные расходные характеристики.

Тип 30

Альтернативный двигатель для истребителя 5-го поколения, под условным обозначением «Тип 30». В дальнейшем он может получить индекс «АЛ-…». В планах довести его до серийного производства к 2017 году.

По данным на июнь 2015 года, технический проект на двигатель второго этапа готов, идёт разработка конструкторской документации. Первых два опытных образца изготовят в 2015 году.

Разработка двигателя второго этапа для ПАК ФА — «изделие 30» включает:

- Научно-исследовательская работа (НИР) «129» — компрессор низкого давления (КНД), 3 ступени.

- НИР «133» — газогенератор (ГГ) — 5 компрессор высокого давления (КВД) + камера сгорания (КС) + 1 ТВД (турбина высокого давления).

- Турбина низкого давления (ТНД) 1 ступень, специфического номера нет

- НИР «135»

- НИР «137»

Вооружение ПАК ФА Т-50

Истребитель оснащён 30-мм авиапушкой 9-А1-4071К, впервые испытанной в 2014 году. Пушка разработана специалистами тульского КБП. Новое орудие является модернизированным вариантом 30-мм авиационной пушки ГШ-30-1 (9-А-4071К), производимой с 1980-х гг.

Авионика

Радио- и оптоэлектронное оборудование

По заявлениям Юрия Белого, генерального директора НИИП, радиоэлектронная система ПАК ФА будет принципиально новой, отличающейся от авиационной бортовой РЛС в традиционном понимании. Так, на самолёте будет установлена не только основная радиолокационная станция с АФАР, но и набор других, как активных, так и пассивных радиолокационных и оптиколокационных станций, разнесённых по всей поверхности самолёта, фактически составляя «умную обшивку». Константин Макиенко, редактор журнала Moscow Defense Brief (англ.)русск., уточнил, что интегрированная многофункциональная радиолокационная система ПАК ФА будет содержать 5 встроенных антенн.

На ПАК ФА планируется устанавливать новую РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР), разработки НИИП, содержащей 1526 приёмо-передающих модулей, что обеспечит самолёту большую дальность обнаружения, многоканальность сопровождения целей и применения по ним управляемого ракетного оружия. Плоскость ФАР расположена под наклоном, что несколько снижает её мощность при работе по наземным целям, однако существенно снижает её вклад в ЭПР самолёта. Радар построен полностью на российской элементной базе на основе наногетероструктур арсенида галлия (GaAs) и передовых технологий антенных систем с электронным управлением лучом. Новый радар был впервые представлен общественности на авиасалоне МАКС-2009, где представитель НИИП сообщил, что испытания РЛС были начаты в ноябре 2008 года, работы по совместным испытаниям с другими системами самолёта — летом 2009 года, а выпуск первой полностью готовой к боевому применению БРЛС запланирован на середину 2010 года.

Кроме основной БРЛС на МАКС-2009 также была представлена дополнительная РЛС для ПАК ФА L-диапазона, конструктивно размещаемая в предкрылке. Применение дополнительной РЛС, разнесённой с основной как по положению, так и по частотному диапазону, позволит не только увеличить помехозащищённость и боевую живучесть конструкции, но и в значительной степени нейтрализует технологии снижения заметности самолётов противника, которые способны уменьшить заметность лишь в определённом диапазоне длин радиоволн. Предполагается, что подобные РЛС смогут быть также размещены в любых конструктивных элементах планера.

По мнению некоторых зарубежных экспертов, ПАК ФА будет оснащён новой оптико-локационной станцией «ОЛС-50М», которая позволит получить преимущество в обнаружении малозаметных воздушных целей и может стать первичным датчиком в воздушном бою с самолётами F-22 и F-35.

В состав радиолокационного комплекса Ш-121 входят: антенная система переднего обзора Н036-1-01, антенная система L-диапазона Н036L-1-01 и антенные системы бокового обзора — Н036Б-1-01Л и Н036Б-1-01Б.

Проектируемая РЛС — Н036 Белка с АФАР. Использование на ранних этапах РЛС Н035 Ирбис невозможно из-за несоответствия габаритов, однако, в разрабатываемой Н036 Белка использована часть технологий, применяемых на Н035 Ирбис (по некоторым данным, значительная часть технологий, используемых на Н035 Ирбис, будет использоваться в РЛС Н036, большая часть характеристик пока остается неизвестной). В 2009 году на МАКС-2009 был впервые показан прототип Н036 Белка.

Характеристики РЛС Н036 Белка

- Количество ППМ: 1526 шт

- Размер антенного полотна: 700 × 900 мм

По состоянию на 2015: РЛС состоит из перспективной АФАР X-диапазона в носовом отсеке, двух радаров бокового обзора, а также АФАР L-диапазона вдоль закрылков. Представлена впервые публично на МАКС-2015.

Малозаметность

Малозаметность является одним из основных требований к истребителю пятого поколения и означает комплекс мер, принятых для уменьшения возможности обнаружения самолета в радио-, инфракрасном и видимом световом диапазонах длин волн, а также акустически. Это станет одним из факторов повышенной боевой выживаемости истребителя.

Снижение заметности Т-50 в радиодиапазоне обеспечиваются как формой, поглощающими и отражающими радиоволны материалами в конструкции и покрытии планера самолета, так и средствами РЭБ. В частности, кромки крыла и других элементов планера ориентированы в нескольких строго ограниченных направлениях, а поверхности наклонены в четко определенном диапазоне углов. Также в конструкции исключено взаимное расположение поверхностей под углом 90° во избежание эффекта уголкового отражателя. Радиопоглощающие материалы конструкции и покрытия планера в значительной степени снижают силу отражаемых сигналов. В некоторых случаях (напр. в остеклении кабины) применяются отражающие материалы.

Кроме того, снижение радиозаметности стало одной из основных причин размещения части вооружения во внутренних отсеках. Благодаря этим мерам отражаемый сигнал значительно ослабляется и направляется в сторону от источника. В результате РЛС противника не получает информацию о пространственном положении и скорости самолета. Поскольку абсолютной незаметности добиться невозможно, всегда присутствует сигнал, который, отразившись от самолета, все-таки возвращается к источнику. Его характеристика выражается значением эффективной площади рассеяния (ЭПР), уменьшение которой, по сути, и является основной целью мер снижения радиозаметности. Значение ЭПР самолета (объекта сложной формы) существенно зависит от направления, из которого исходит излучение. Как правило, ЭПР малозаметных истребителей намеренно делается ниже в передней полусфере, чем в задней, что определяется основной тактикой их боевого применения. Стоит заметить, что вышеприведенные меры наиболее эффективны против РЛС с совмещенными приёмниками и передатчиками. Именно такими РЛС оснащаются истребители и иные боевые самолеты любого противника. Такими же РЛС оснащены и ЗРК и ЗРПК ближнего действия.

Снижение заметности в видимом диапазоне обеспечивается камуфляжным (маскировочным) окрашиванием планера. Маскировочная окраска может быть защитной (сливающейся с фоном) и деформирующей (искажающей зрительное восприятие формы самолета). Последнее достигается окрашиванием выделяющихся частей и краев планера в более темные цветовые тона и, напротив, окрашиванием в более светлые тона не выделяющихся, центральных частей. Окраска первого летного экземпляра Т-50 — зимняя, деформирующая. Снижение тепловой (инфракрасной) и акустической (звуковой) заметности в значительной степени определяется конструкцией двигателей самолета (см. раздел Двигатели).

Также важную роль в малозаметности истребителя играет его способность оперативно получать информацию о противнике, не обнаруживая себя. Для этого самолет должен иметь систему пассивных датчиков и сенсоров и надежные каналы обмена информацией.

Эксперты австралийского портала Air Power Australia, посвящённого аналитике военной авиации, проводя анализ первого прототипа Т-50, пришли к выводу, что Т-50 есть прекрасное первое достижение исключительно российских инженеров в проектировании самолёта с использованием технологий малозаметности. Однако они предполагают, что первый прототип создан в первую очередь для испытаний лётно-технических возможностей, а не технологий малозаметности и судить о его будущих возможностях в этой области пока рано. Вместе с тем, можно констатировать, что Т-50 — это удачный компромисс между высокими лётными качествами и малозаметностью, который в сочетании с продвинутыми средствами обнаружения (РЛС с АФАР L-диапазона, оптико-локационная станция) и РЭБ позволит серийным образцам добиться превосходства в воздухе над всеми существующими в настоящее время самолётами.

Тактико-технические характеристики ПАК ФА Т-50

Экипаж: 1 человек

Габаритные размеры ПАК ФА Т-50

Длина: 19,7 м

Размах крыла: 14 м

Размах заднего ГО: 10,8 м

Высота: 4,8 м

Площадь крыла: 82 м²

База шасси: 6 м

Колея шасси: 5 м

Масса пустого: 18500 кг

Масса нормальная взлётная со 100 % топлива: 30610 кг

Масса максимальная взлётная: 37000 кг

Масса топлива: 11100 кг

Двигатель

Тип двигателя: турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой и управляемым вектором тяги

Модель двигателя: «АЛ-41Ф1» (на прототипе и самолётах первых партий, двигатель «второго этапа» имеет заводское обозначение «Тип 30»)

Тяга максимальная: 2 × 8800 (около 10900 на «Тип 30») кгс

Тяга на форсаже: 2 × 15000 (около 18000 на «Тип 30») кгс

Масса двигателя: 1350 кг

Тяговооружённость при нормальной взлётной массе: со 100 % топлива 0,98 (~1,17 с «Тип 30») кгс/кг

Тяговооружённость при максимальной взлётной массе: 0,85 (~1,01 с «Тип 30») кгс/кг

Предельная скорость на высоте: 2600 км/ч

Максимальная крейсерская (бесфорсажная) скорость: M=2,1

Практическая дальность на дозвуковой крейсерской скорости: со 100 % топлива 4300 км; с 2 ПТБ: 5500 км

Практическая дальность на сверхзвуковой крейсерской (бесфорсажной) скорости: со 100 % топлива 2000 км

Продолжительность полёта: до 5,8 ч

Практический потолок: 20000 м

Скороподъёмность: 330 м/с

Вооружение

Пушечное: 30 мм встроенная пушка 9А1-4071К (модернизированная ГШ-30-1, темп стрельбы и энергия отдачи сохранились)

Боевая нагрузка: 1310—10000 кг

Для воздушного боя, в отсеках вооружения: 1620 кг (8 × РВВ-СД + 2 × РВВ-МД)

Против наземных целей, в отсеках вооружения: 4220 кг (8 × КАБ-500 + 2 × РВВ-МД)

Точки подвески: внутренние 8 или 10; внешние 8 или 2

Во внутренних бомбоотсеках будут использоваться новые управляемые ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности РВВ-МД, средней дальности РВВ-СД (Изделие 180) и большой дальности РВВ-БД (Изделие 180-БД). Отличия новых ракет от предшественников заключаются в повышенной дальности, чувствительности, помехозащищённости и возможности обнаружения и захвата цели во время автономного полёта, что позволяет производить быстрый пуск из внутренних отсеков вооружений. Также, вероятно, будут использоваться ракеты класса «воздух-воздух» КС-172 на внешних узлах подвески. Всего для нового истребителя разрабатывается вооружение 14 типов, включая ракеты «воздух-воздух» малой, средней, большой и сверхбольшой дальности, управляемые ракеты «воздух-поверхность» различного назначения, а также корректируемые авиабомбы.

Летные испытания модернизированной скорострельной авиационной пушки 9А1-4071К, позволяющей отработать весь боекомплект носителя в любом режиме, проходили в 2014 году на самолете Су-27СМ. На самолете пятого поколения Т-50 опытно-конструкторская работа по отработке этой пушки планируется в 2015 году после завершения испытаний.

Фото