Американский F-35 уверенно проиграет российскому Су-35, но есть вопросы

В годы, когда обороноспособности страны уделялось повышенное внимание, а преобразования в области военного строительства базировались на боевом опыте войн главным критерием оптимизации структуры, боевого состава и технического оснащения ВВС был не критерий минимума затрачиваемых средств, а критерий максимума эффективности решаемых задач. Исходя из этого, фронтовая авиация Советского Союза включала четыре рода авиации, ориентированных на выполнение узкоспециальных задач - истребительная, истребительно-бомбардировочная, бомбардировочная и штурмовая авиация. Все рода авиации, кроме истребительной, предназначались для поражения наземных целей, эшелонированных по глубине на территории противника относительно линии боевого соприкосновения.

Узость стоящих задач позволяла создавать и принимать на вооружение относительно дешевые и высокоэффективные боевые летательные аппараты. На вооружении истребительной авиации состояли высокоманевренные самолеты типа Су-27 и МиГ-29, истребительно-бомбардировочной - маневренные самолеты типа Су-17 и МиГ-27, фронтовой бомбардировочной – неманевренные самолеты типа Су-24, штурмовой – ограниченно маневренные самолеты Су-25. Подразделения истребительно-бомбардировочной авиации в качестве вспомогательной задачи могли привлекаться для наращивания сил истребительной авиации при уничтожении неманевренных или ограничено маневренных летательных аппаратов. Советская система построения и вооружения ВВС, подготовки летных и инженерно-технических кадров неоднократно продемонстрировала свою высокую эффективность в единоборстве с авиацией США и других стран, во время воин в Северной Корее, Вьетнаме и на Ближнем Востоке.

Тактическая авиация США в отличие от нашей фронтовой не имеет отдельного рода бомбардировочной авиации и состоит из штурмовой, вооруженной самолетами непосредственной поддержки сухопутных войск на поле боя (А-10), и истребительной. Истребительная авиация, в свою очередь, включает истребители завоевания господства в воздухе (F-22А, F-15С) и ударные истребители (типа F-16, F-18, F-15Е), предназначенные, в основном, для нанесения ударов по наземным целям. Последние, по нашей классификации, могут рассматриваться как истребители-бомбардировщики и являются самыми многочисленными.

В 2000 г., когда истребительно-бомбардировочная авиация России в ходе реформирования Вооруженных Сил практически перестала существовать, в США начались летные испытания универсального ударного истребителя пятого поколения F-35 «Лайтнинг-II», созданного в рамках программы JSF (Joint Strike Fighter). В декабре 2006 г. начался выпуск предсерийных самолетов, а с 2012–2014 гг. планируется замена устаревших самолетов 4 поколения F-16 на F-35А, F-18 на F-35С и самолетов короткого взлета и вертикальной посадки (СКВВП) типа АV-8 «Си Харриер» на F-35В. ВВС США должны принять на вооружение 1763, ВМС – 430 и корпус морской пехоты – 350 «Лайтнингов-II» соответствующих модификаций. Кроме того, около 800 самолетов этого типа планируют закупить союзники США по НАТО, Австралия и Израиль. По оценкам американских специалистов экспортный потенциал этой программы оценивается в несколько тысяч экземпляров.

Таким образом, на основе анализа летных характеристик и боевых возможностей, самолеты семейства F-35 следует считать ударными истребителями или истребителями-бомбардировщиками, для которых основная задача - уничтожение наземных целей. В тандеме с истребителем завоевания господства в воздухе F-22А они могут использоваться для противодействия ударной авиации противника.

На основе данных, опубликованных в печати, автор провел предварительные исследования летно-технических характеристик самолетов семейства F-35 с двигателем ТРДДФ F135 (стендовая тяга 18150 кг). Результаты расчетов приведены на рис. 2–5 и в табл.1. Они соответствуют полетной конфигурации самолетов, предназначенной для уничтожения воздушных целей, с управляемыми ракетами «воздух–воздух», размещенными во внутренних отсеках фюзеляжа. Характеристики, приведенные на рисунках, соответствуют форсажному режиму работы силовой установки.

На рис.2 приведен диапазон скоростей и высот прямолинейного горизонтального установившегося полета, который показывает, что варианты самолетов для ВВС (F-35A) и для корпуса морской пехоты (F-35В) обладают практически одинаковыми характеристиками. Увеличение веса снаряженного самолета F-35В за счет размещения дополнительных агрегатов силовой установки, обеспечивающих создание вертикальной тяги, компенсируется снижением запаса топлива более чем на 2000 кг. В итоге самолет приобретает дополнительное качество – способность укороченного взлета и вертикальной посадки при меньшей дальности полета. Однако для СКВВП упрощаются условия базирования, что позволяет использовать их с аэродромов «подскока», расположенных в непосредственной близости от противника. Таким образом, глубина наносимых ударов практически не уменьшается, а время реакции авиационных подразделений на запросы командования сухопутных войск снижается. Оба этих самолета, также как F-22А, обладают способностью выполнять полет со сверхзвуковой скоростью на бесфорсажном режиме работы силовой установки, что является характерной чертой истребителя 5 поколения.

Самолет F-35С корабельного базирования заметно отличается от модификаций А и В. Для снижения скорости посадки на палубу авианосца на F-35С существенно увеличена площадь крыла, что при полете на больших скоростях приводит к значительному увеличению лобового сопротивления. В результате палубный вариант «Лайтнинга» имеет заметно меньшую максимальную скорость полета (табл.1) и на бесфорсажном режиме работы двигателя не способен преодолеть звуковой барьер. Увеличение площади крыла изменило удельную нагрузку на крыло и повлияло на положение левой границы диапазона скоростей и высот полета (рис.2). Минимальная допустимая скорость полета у земли самолетов F-35А и В заметно выше, чем у F-35С и составляет 270, 275 и 240 км/ч соответственно. Данные значения Vпр.мин. свидетельствуют о невысоких маневренных возможностях самолетов F-35. Максимальные угловые скорости форсированного виража не превышают 23 и 21 град./с для F-35А(С) и F-35В соответственно. Для сравнения, этот же показатель у нашего фронтового истребителя Су-27 достигает 30 град./с.

Анализ маневренных возможностей самолетов типа F-35 показывает, что их энергетический потенциал соизмерим с истребителями 3 поколения. На рис.3 показана зависимость времени разгона в прямолинейном полете (от 600 до 1100 км/ч) от высоты полета. Выбор этого диапазона скоростей не случаен, так как именно на этих скоростях осуществляется наиболее интенсивное маневрирование в ближнем воздушном бою. Способность самолета быстро восстанавливать потерянную в результате энергичного маневра скорость позволяет быстро восстанавливать маневренные возможности самолета, а также иметь преимущества при выходе из боя.

На рис.4 показана располагаемая энергетическая скороподъемность самолетов семейства F-35. Эта характеристика определяет способность летательного аппарата увеличивать уровень своей механической энергии, которая может быть трансформирована в рост скорости и высоты полета. Превышение над противником в V*y позволяет получить преимущества при выполнении маневров с набором высоты. Видно, что F-35С заметно уступает своим собратьям по показателям tразг. и V*y. Это обусловлено большей величиной вредной составляющей лобового сопротивления (Х0) при большей площади крыла.

На рис.5 приведены располагаемые нормальные перегрузки самолетов F-35, предельные по тяге силовой установки в сравнении с максимальной эксплуатационной перегрузкой (nуэ макс), ограниченной прочностью конструкции. Этот показатель (nуПР) характеризует способность самолета маневрировать в горизонтальной плоскости без потери скорости. Анализ графиков показывает, что F-35С имеет лучшие маневренные возможности на скоростях менее 1100 км/ч. Это обусловлено тем, что F-35С имеет меньшую удельную нагрузку на крыло и, соответственно, меньшую величину индуктивной составляющей лобового сопротивления (Хi), которая на малых скоростях вносит основной вклад в общее лобовое сопротивление самолета (Х). На больших скоростях (более 1100 км/ч) значимость индуктивной составляющей лобового сопротивления уменьшается, а весомость Х0 возрастает и F-35С утрачивает способность к энергичному маневрированию без потери скорости.

Полученные характеристики близки к показателям маневренности истребителя МиГ-23МЛ, снятого с вооружения российских ВВС в начале 1990 годов и примерно вдвое ниже показателей маневренности истребителя 5 поколения F-22А («Авиапанорама», №1, 2008г.).

Раз уж F-35 упорно называют истребителем пятого поколения, его боевые возможности при решении истребительных задач были оценены с использованием математического моделирования условий ближнего воздушного боя. В качестве противника для F-35 выбран коммерческий проект ОКБ им. П.О. Сухого – Су-35 с двигателями «117С» НПО «Сатурн». Оба самолета имеют в качестве вооружения по четыре ракеты «воздух–воздух» малой дальности и штатную артиллерийскую установку. Результаты исследований в виде среднестатистических показателей эффективности по итогам 500 воздушных боев представлены в табл. 2.

Полученные результаты показали, что Су-35 как истребитель имеет подавляющее превосходство над своим конкурентом. Обладая лучшими маневренными характеристиками, он в 2,55–3,39 раза чаще выходил в условия применения ракетного вооружения, и в 3,54–5,24 раза чаще эти атаки завершались поражением цели. Вероятность успешного для F-35 завершения поединка с Су-35 не превышает 0,21–0,28.

Наибольшую эффективность в воздушном бою показал палубный истребитель F-35С, благодаря существенно меньшей удельной нагрузки на крыло. Самолет ВВС США F-35А перетяжелен, а максимальная эксплуатационная перегрузка, равная 9, на которую рассчитана конструкция данного самолета, практически нереализуема на высотах ведения воздушного боя вследствие большой удельной нагрузки на крыло. Удельная нагрузка на крыло является фактором, в значительной степени определяющим вероятность выживания самолета в маневренном воздушном бою, поэтому у F-35В этот показатель эффективности минимален.

Для большей наглядности течения ближнего воздушного боя между многофункциональным истребителем Су-35 и ударным истребителем F-35С на рис.6 показаны проекции на горизонтальную плоскость траекторий движения летательных аппаратов с отметкой моментов применения вооружения. Бой начинается из нейтральной тактической ситуации (t = 0) разворотами на противника. Истребитель Су-35, используя преимущество в максимальной располагаемой перегрузке, выполнив форсированный вираж, выходит в условия применения вооружения и на 12 секунде первым атакует противника. Пуск, осуществленный с дальности D = 2700 м с курсовым углом q = 70 град., спустя 5 секунд завершается поражением F-35 с вероятностью Wпор.= 0,70. Наш истребитель, обладая более высокой тяговооруженностью, удерживает инициативу в течение всего боя и эффективно реализует весь запас управляемых ракет, завершая бой в тактически выгодном положении (t = 88 с). Противник отвечает двумя результативными атаками. Таким образом, учитывая очередность, результативность и количество выполненных атак, можно констатировать уверенную победу самолета Су-35 в этом частном случае, как и в 72% других вариантах развития воздушного боя.

Основным достоинством самолетов типа F-35 является малая радиолокационная заметность. Именно реализация этого качества в сочетании с возможностью сверхзвукового полета на бесфорсажном режиме работы двигателя было главной задачей создателей самолета «Лайтнинг-II». Для этого армейское командование США в перспективе планирует отказаться от неуправляемых авиационных средств поражения (АСП) и полностью заменить их малокалиберными управляемыми АСП, которые можно разместить внутри фюзеляжа.

Большая полезная нагрузка, расположенная на внешних подвесках, повышает заметность самолета и ухудшает маневренные возможности, что существенно повышает вероятность его поражения средствами ПВО и истребительной авиацией противника. Требования к ударным самолетам – брать как можно больше АСП, лететь дальше и бомбить по площадям, по мнению американских специалистов, устарело. Концепция современной войны предполагает скрытный проход и внезапный удар по конкретной разведанной цели, без лишних разрушений и жертв. При этом эффективность поражения цели обеспечивается не большой массой боевой части, а точностью попадания АСП. Исходя из данной концепции, F-35 создан как элемент глобальной информационно-боевой системы. В тандеме F-22 – F-35 последнему отводится роль эффективного транспортного средства по доставке высокоточного оружия в заданную область пространства в районе цели. Причем эта цель может быть как наземной, так и воздушной, важно, чтобы дальность действия используемого вооружения исключала необходимость ближнего боя или входа в зону поражения маловысотной объектовой ПВО, где заметность теряет свою значимость, и выживаемость самолета определяется его маневренностью.

Таким образом, потенциальные экспортеры F-35 должны учитывать, что если его изъять из структуры экспедиционной воздушной армии США, то боевые возможности самолета «Лайтнинг-II» существенно снизятся. Это обусловлено следующими факторами.

Самолеты F-35, поставляемые на экспорт, будут выпускаться с неполной реализацией технологии «стелс» в силу ее особой секретности. Данный самолет требует наличия арсенала специальных дорогостоящих управляемых АСП, позволяющих атаковать цель без захода в район действия объектовой ПВО. Успех боевого применения F-35 определяется наличием развитой информационной системы, обеспечивающей над территорией противника целеуказание и возможность высокоточного наведения управляемых средств поражения «воздух–поверхность». Доступ же к такой глобальной информационной системе имеют в настоящее время только ближайшие союзники США и под их контролем. И, наконец, далеко не каждая цель фронтового ударного самолета требует применения высокоточного оружия. Поэтому неуправляемые АСП еще долгое время будут находиться на вооружении ВВС многих стран. Если же F-35 вооружить обычными средствами поражения, он превратится в обычный по возможностям, но необычный по цене истребитель-бомбардировщик. Поэтому экспортный потенциал данного самолета представляется сильно завышенным.

В качестве итога, необходимо заметить, что оснований довольно потирать руки и злорадствовать по поводу неудачного проекта самолета 5 поколения в США или переживать по поводу нерационального расходования денег американских налогоплательщиков нет никаких. Даже если из F-35 не получился «суперистребитель», американские ученые, конструкторы, инженеры, рабочие приобрели бесценный опыт, многому научились, создали новые технологии, материалы, стимулировали развитие образования и производства своей страны. Наконец, они создали реальный боевой летательный аппарат 5 поколения – универсальный ударный самолет для трех родов авиации. Впервые создан серийный сверхзвуковой СКВВП.

Хотелось, чтобы затраты наших налогоплательщиков на оборону своей страны были бы столь же осязаемыми. Но, наш аналогичный и уже летающий проект самолета Як-41 был похоронен в середине 1990-х годов. В то время, когда армии США и расширяющегося блока НАТО интенсивно перевооружаются, создавая глобальную систему опасности для всего мира, наши ВВС все больше напоминают музей морально и физически устаревшей авиационной техники. Поставки «новой» (разработки начала 1980-х годов) боевой техники (Су-34, Ми-28, Ка-50) напоминают закупку отдельных экспонатов для исторического музея в экспозицию под названием «Последние разработки советского ВПК».

Хочется, чтобы затраты и российских налогоплательщиков на оборону своей страны были бы столь же осязаемыми. Пример - наш аналогичный и уже летающий проект самолета Як-41 в середине девяностых годов был нереализован и «похоронен». Сегодня, когда армии США и расширяющегося блока НАТО интенсивно перевооружаются, создавая глобальную систему опасности для всего мира, существует острая необходимость поставок новой боевой техники.

По материалам статьи действительного члена академии наук авиации и воздухоплавания, доктора технических наук, профессора Сергея Левицкого, опубликованной в журнале «Авипанорама» №5-2008