История создания и конструктивно-технологические особенности сверхзвукового истребителя пятого поколения Т-50

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1.Требования к истребителю пятого поколения

2. История создания

2.1 Проекты советского периода

2.2 Ход работ над комплексом ПАК ФА

2.3 Летные испытания

3. Конструктивно - технологические особенности

3.1 Планер

3.2 Кабина

3.3 Двигатели

3.4 Вооружение

3.5 Радио- и оптоэлектронное оборудование

4. Тактико-технические характеристики

Заключение

Литература

Введение

В настоящее время в интересах российских ВВС осуществляется один из самых амбициозных и дорогостоящих военных проектов России - создание многофункционального истребителя пятого поколения ПАК ФА (перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации), или Т-50. Самолёт разрабатывается для замены Су-27 в российских ВВС. Для экспортных поставок на базе ПАК ФА совместно с Индией создаётся экспортная модификация самолёта, получившая обозначение FGFA (Fifth Generation Fighter Aircraft -- истребитель пятого поколения). Ожидается, что первая партия истребителей пятого поколения (14 самолетов) поступит в ВВС для войсковых испытаний уже в 2013 году, а серийные машины должны поступить в войска в 2015 году.

Рисунок 1. Сверхзвуковой истребитель пятого поколения Т-50

Всего до 2020 года за время действия государственной программы вооружения планируется закупить для армии 60 таких самолетов. Эти машины составят конкуренцию единственному пока в мире принятому на вооружение истребителю пятого поколения - американскому F-22 Raptor, а по ряду параметров должны его превзойти.

Истребитель пятого поколения -- новое поколение истребителей, представители которого приняты на вооружении в 2001 г в США, а в России находятся на этапе летных испытаний. Поиски облика истребителя пятого поколения начались в середине 70-х годов в СССР и США, когда машины четвертого поколения -- такие как Су-27, МиГ-29, F-14 и F-15 -- ещё только делали первые шаги. К работе были привлечены ведущие отраслевые научные центры и ОКБ. Сверхзвуковой истребитель пятого поколения Т-50 пока проходит летные испытания, а так же ещё три истребителя 5-го поколения: F-35 (США), J-20 (Китай) и Mitsubishi ATD-X Shinshin (Япония).

Полномасштабное проектирование Т-50 начато после защиты эскизного проекта в 2004 г. Производство серии прототипов Т-50 начато на заводе КнААПО (Комсомольск-на-Амуре) в конце 2006 г. Первый полет прототип Т-50-1 совершил 29 января 2010 г. на аэродроме Дземги в Комсомольске-на-Амуре. Программа первого этапа испытаний ПАК ФА началась 29 апреля 2010 г. на базе ЛИИ в Жуковском (Подмосковье).

Создание ПАК ФА оценивают в 15 млрд долларов, что вчетверо меньше F-22. Стоимость серийного образца не должна превысить 100 млн долл., а эксплуатация, по заявлениям представителей фирмы "Сухой", будет дешевле, чем у Су-27.

1. Требования к истребителю пятого поколения

Новые самолёты должны были иметь значительно более высокий боевой потенциал, чем их предшественники.

Основные характеристики истребителей пятого поколения:

кардинальное уменьшение заметности самолёта в радиолокационном и инфракрасном диапазонах в сочетании с переходом бортовых датчиков на пассивные методы получения информации, а также на режимы повышенной скрытности;

многофункциональность, то есть высокая боевая эффективность при поражении воздушных, наземных и надводных целей;

наличие круговой информационной системы;

полет на сверхзвуковых скоростях без использования форсажа;

сверхманевренность;

способность осуществлять всеракурсный обстрел целей в ближнем воздушном бою, а также вести многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя на большой дальности;

автоматизация управления бортовыми информационными системами и системами помех;

повышенная боевая автономность за счет установки в кабине одноместного самолёта индикатора тактической обстановки с возможностью микширования информации (то есть одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе «картинок» от различных датчиков), а также использования систем телекодового обмена информацией с внешними источниками;

аэродинамика и бортовые системы должны обеспечивать возможность изменения угловой ориентации и траектории движения самолёта без сколько-нибудь ощутимых запаздываний, не требуя при этом строгой координации и согласования движений управляющих органов;

самолёт должен «прощать» грубые погрешности пилотирования в широком диапазоне условий полета;

самолёт должен быть оснащён автоматизированной системой управления на уровне решения тактических задач, имеющей экспертный режим «в помощь летчику».

Одним из важнейших требований к российскому истребителю пятого поколения является сверхманевренность -- способность самолета сохранять устойчивость и управляемость на закритических углах атаки с высокими перегрузками, обеспечивающая безопасность боевого маневрирования, а также способность самолета к изменению положения относительно потока, позволяющая наводить оружие на цель вне вектора текущей траектории.

2. История создания

2.1 Проекты советского периода 

В 80-х годах советские конструкторы, пожалуй, впервые после войны обеспечили столь явное преимущество отечественных истребителей над американскими, запустив в серию МиГ-29 и Су-27 как ответ на F-16 и F-15. Не говоря уж о сверхманевренности удалось, наконец-то, выйти на примерно мировой или даже превышающий в чём-то уровень в двигателестроении.

Удалось добиться превосходных параметров и в радиолокации, что позволило видеть цели в сложных условиях (на фоне земли, в горах, в условиях помех, а также малозаметных целей) лучше, чем это могут американские бортовые РЛС. Ведь общепризнанное отставание в элементной базе, а попросту говоря, в радиодеталях, вовсе не означало отставания в радиоэлектронике, особенно там, где кроме собственно электроники нужна была и серьёзная наука, например, вопросы обработки радиолокационных сигналов, выделение целей в условиях помех и т.п. Удалось внедрить в серию нашлемную систему прицеливания и высокоманёвренные ракеты в комплекте с ней, которые обладали поворотным соплом и могли развернуться на цель буквально на пятачке. Именно из-за отсутствия таких ракет американцы отказались от внедрения подобной системы на F-16 и F-15, сочтя её неэффективной. Удалось увеличить и дальность полёта. Перегоночная дальность истребителя без подвесных баков в 4000 километров - это впечатляет.

Разумеется, не всё удалось сразу внедрить на серийных машинах, но работа продолжалась. Останавливаться и почивать на лаврах было нельзя, ведь американцы - не тот народ, чтобы смириться с превосходством потенциального противника в воздухе. И уступать позиции на оружейном рынке - тем более.

Предварительные работы по созданию многофункционального фронтового истребителя пятого поколения (МФИ) начались ещё в 1979 году. Называлось тогда это И-90 - истребитель 90-х годов. То есть, работа шла параллельно с американцами. Предусмотрен был и конкурс - в КБ Сухого разрабатывали свою версию.

С учётом необходимости защиты огромных территорий Союза, микояновцы разработали два самолёта - тяжёлый многофункциональный истребитель и лёгкий фронтовой (ЛФИ), как это было и в четвёртом поколении истребителей, причём проекты эти должны были быть максимально унифицированы. Они и выиграли конкурс у КБ Сухого, в 1986 году дальнейшую работу поручили им. С учётом того, что возможности совершенствования лёгкого МиГ-29 были далеко не исчерпаны, Заказчик решил сосредоточить усилия только на МФИ.

Рисунок 2. Многофункциональный фронтовой истребитель МиГ-1.42

Требования Заказчика, то есть ВВС, к нему были весьма жёсткими. Самолёт должен был обладать всеми признаками пятого поколения, которые мы уже упоминали: сверхзвуковая крейсерская скорость; высокая маневренность, как на дозвуковой, так и на сверхзвуковой скорости; малозаметность; многофункциональность, то бишь, способность работы и по воздушным, и по наземным, и по морским целям; улучшенные взлётно-посадочные характеристики; сокращение стоимости лётного часа и наземного обслуживания;

- интеграция бортового оборудования в единый информационно-управляющий комплекс с элементами искусственного интеллекта (т.н. экспертные системы), которые в числе прочего не только давали бы рекомендации лётчику, но и "прощали" начинающим грубые ошибки пилотирования;

- индикация тактической обстановки с возможностью микширования информации, т.е. одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе картинок от различных датчиков (вспоминаем чудо-шлем на Ф-35), а также использования систем телекодового обмена информацией с внешними источниками (это, в частности, позволяет объединить РЛС несколько самолётов в одну как бы виртуальную, но более мощную РЛС. Подобная система реализована на МиГ-31, а потом она же была внедрена и на МиГ-29, и на Су-27).

Планировалось внедрить и устройство оценки физического состояния лётчика: при потере сознания оно автоматически выводило бы самолёт в безопасный режим. Предусматривался и быстросборный трамплин, который позволял взлетать с коротких участков полосы, уцелевших после бомбёжки. И даже доступ в кабину осуществляется по выдвижному трапу шириной 250 мм, а не с традиционной переносной стремянкой. Было и ещё множество требований, более специфических, часть которых и сейчас, спустя много лет, поражает воображение.

Работа над созданием отечественных процессоров для самолёта велась в Зеленограде, двигатели АЛ-41Ф с управляемым вектором тяги разрабатывало КБ Люльки, аэродинамика проектировалась с участием ЦАГИ, новый способ снижения заметности в радиодиапазоне (на два порядка!) - плазменный - был разработан в исследовательском центре им. М.В. Келдыша, новое катапультное кресло и противоперегрузочный костюм - в КБ "Звезда", и т.д.

Малозаметность обеспечивалась всеми тремя способами: не поступаясь аэродинамикой и сверхманёвренностью, где-то применяли формы, характерные для стелсов (наклонные кили, воздухозаборники S-образной формы, чтобы локаторам не были видны прекрасно отражающие лопатки двигателей); где-то - поглощающую мастику, а где-то - и плазму. Почему плазму не везде? Тот же парадокс "слепоты" стелса: ведь плазма поглощает не только вражеское излучение. Эти три способа должны были обеспечить приемлемую малозаметность без ухудшения других параметров.

Истребитель должен был превосходить разрабатываемый в то же время американский F-22A “Раптор”, сведения о котором уже тогда просачивались по разным каналам нашим конструкторам.

Рисунок 3. Многоцелевой истребитель пятого поколения F-22 «Раптор»

Самолёт получил рабочий индекс МиГ-1.42, а первая, несколько упрощённая его версия для испытаний - МиГ-1.44. Была проработана и готовилась к постройке значительно улучшенная по характеристикам версия 1.46. Эти три версии не должны никого удивлять: ведь и некоторые конкретные решения принимаются только по результатам испытаний первых образцов, и лучшие мысли могут появиться позже, а иной раз и какой-то смежник может разработать нужный узел только через несколько лет, а пока приходится обходиться тем, что есть. Ф-22 до сих пор дорабатывается, как, впрочем, и любой другой, даже находящийся в серии, самолёт.

Первый опытный самолёт был готов в начале 90-х годов, а самое необходимое оборудование для первого вылета (двигатели, например) смежники поставили в начале 1994 года.

Су-47, он же С-37, он же - Су-27КМ. Противоречивых версий о нём в прессе предостаточно. Начинался он как конкурент МиГ МФИ. Конечно, в проекте были предусмотрены все требования, предъявляемые к пятому поколению но главное, явно видимое отличие от других самолётов - крыло с обратной стреловидностью (КОС).

Эксперименты с подобным крылом известны давно. Ещё в 1944 году впервые взлетел немецкий бомбардировщик Юнкерс Ju-287.

Рисунок 4. Немецкий бомбардировщик Юнкерс Ju-287

Сразу же после войны исследовать КОС начали в ЛИИ (лётно-испытательном институте). Один из планеров П.П. Цыбина с КОС и пороховым ускорителем в 1947 году достигал скорости 1150 км/час. Затем к испытаниям КОС вернулись в 70-х годах.

Достоинства КОС:

1. Сопротивление воздуху на дозвуковых скоростях меньше на 20%.

2. При приближении скорости полёта к скорости звука появляются так называемые ударные волны или скачки уплотнения. Это приводит опять-таки к росту сопротивления, которое называется волновым. У КОС оно меньше.

3. КОС лучше себя ведёт на больших углах атаки.

4. У КОС лучше характеристики продольной устойчивости и эффективность органов управления.

Достоинства, важные для самолетов пятого поколения:

1. Отклонённая "внутрь" передняя кромка лучше для малозаметности в передней полусфере.

2. Оружие (ракеты и бомбы) надо прятать во внутренние отсеки, а они, по понятным причинам, должны находиться вблизи центра тяжести самолёта. У обычных самолётов там же находится и центроплан, элементы крепления крыла, что мешает созданию больших отсеков. У КОС центроплан смещён назад, оставляя место для оружейных отсеков свободным.

А из этих достоинств вытекает и лучшая манёвренность, даже без применения двигателей с управляемым вектором тяги, и большая подъёмная сила по сравнению с обычным крылом той же площади, и увеличение дальности полёта на дозвуковых скоростях, и хорошие противоштопорные характеристики.

Рисунок 5. Палубный истребитель Су-47 «Беркут»

Недостатки КОС:

1. Полёт на сверхзвуковых скоростях отличается от дозвуковых смещением так называемого аэродинамического фокуса, а это вызывает необходимость изменения балансировки самолёта, для чего служит горизонтальное оперение. Так вот, в нормальной схеме балансировочное сопротивление значительно меньше, чем в схеме с КОС, а в схеме "утка", когда вместо стабилизатора применяется переднее горизонтальное оперение (как раз как в МиГ-1.42), это сопротивление ещё и уменьшается с ростом скорости. То бишь, самолёт с КОС плохо приспособлен для длительных полётов на сверхзвуке, а это одно из требований к пятому поколению.

2. При увеличении угла атаки растёт нагрузка на крыло, и оно изгибается. При этом у обычного крыла "местный" угол атаки уменьшается, у КОС - ещё больше увеличивается. Это не есть хорошо, поскольку вызывает разрушение крыла, и с этим пытались бороться, увеличивая жёсткость, что приводило к переутяжелению конструкции.

Проблема частично решилась с появлением композитов. Это углепластик и другие новые веяния. Грубо говоря, это несколько десятков слоёв специальной ткани, пропитанной отвердевающим связующим и спрессованной. Композиты во многом лучше алюминия или титана. С их появлением стало возможным задавать упругие свойства так, что местные углы атаки не увеличиваются. Правда, для этого нужно обеспечить сложную, направленную структуру жгутов углеволокна, а это говорит о его неремонтопригодности. Ведь малейшее повреждение с разрывом нитей приводит к тому, что прочность теряет не этот маленький участок поверхности, а вся панель.

Зато у такого самолёта есть одно неоспоримое преимущество: как сказал один американский лётчик (правда, он сказал это о манёвре "кобра"), "Ого-фактор бьёт выше крыши". Это дало основания говорить, что КОС для того и применили, чтобы произвести впечатление на госкомиссию, выиграть конкурс и замкнуть финансирование на себя. А на самом деле, якобы, различные проекты будущего ПАК ФА уже прорабатывались на бумаге, и в реальности КОС никто применять не собирался. Так или нет думал М.П. Симонов, тогдашний Генеральный КБ Сухого, никто теперь не скажет, но в пользу этой версии говорит и то, что бесфорсажный сверхзвук вряд ли обеспечивался, и то, что ПАК ФА разработан совсем по другой схеме, наработки с КОС не использовали.

Тем не менее, конкурс выиграл МиГ МФИ, и судьба Су-47, казалось бы, решена: музей авиации в Монино, рядом с другими экзотическими проектами.

Из-за развала страны проект заглох раньше, чем закончились испытания. Достройку трёх существующих самолётов осуществляли уже за счёт КБ, а на будущих авиасалонах МАКС самолёт уже честно позиционировался не как истребитель, а как демонстратор технологий. На этом самолёте испытывалось не только КОС, но и отсек размещения вооружения, и многое другое, что пошло в дело на будущем ПАК ФА. А крупные панели из композитов, с минимумом зазоров и элементов крепления (это снижает радиолокационную заметность, массу, и улучшает аэродинамику) усердно и во всех подробностях фотографировали на выставках иностранные журналисты.

Разработанные в те годы самолёты не пошли в серию, но ведь в результате этой работы получены многие плюсы.

Во-первых, проведено огромное количество исследовательских и конструкторских работ, накоплен огромный опыт, который никуда не делся.

Во-вторых, ведь этой работой были заняты не только КБ Микояна и Сухого. Над новыми самолётами работали и исследовательские институты ЦАГИ, ВИАМ, ЦИАМ, ЦИАТИМ, и моторостроители, и разработчики радаров, и ещё огромное количество институтов, КБ, заводов. Ведь в производстве самолёта участвуют тысячи смежников, и каждый из них получил своё задание.

В-третьих, несмотря на секретность, российские специалисты с интересом следили за ходом разработки и испытаний "Раптора" американцами. Ведь и чужой опыт, успешный он или нет, чему-то учит грамотных специалистов, и к тому же становится ясно, чему именно должен противостоять твой будущий самолёт, к чему нужно стремиться, чтобы он превосходил противника.

2.2 Ход работ над комплексом ПАК ФА

В 1999 г. слабую попытку реанимировать свои работы по МФИ сделало и ОКБ Микояна, представив публике не очень убедительный самолёт-демонстратор 1.44. На рубеже тысячелетия программа МФИ была окончательно похоронена. Этому в немалой степени способствовали уверения руководства ОКБ Сухого о том, что нашим ВВС нужна более лёгкая, чем 1.44, машина пятого поколения. И добилось таки своего - в 2002 г. создание нового истребителя досталось суховцам. Начало 2000-х годов ознаменовалось ростом российской экономики и как следствие увеличением военных расходов. В этих условиях в Министерстве обороны РФ вновь встал на повестку дня вопрос о боевой крылатой машине будущего. Так родилась программа ПАК ФА - перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации. В 2004-2005 гг. началось масштабное финансирование проекта.

Осенью 2004 года была завершена разработка эскизного проекта нового истребителя, в конце того же года он был одобрен комиссией заказчика, подтвердившей, что новый самолет отвечает заявленным требованиям. В том же году с макетом самолета впервые ознакомился президент России Владимир Путин. В 2005 году впервые была обнародована концепция самолета и его названия - И-21(наименование программы) и Т-50 (заводской индекс). К началу 2006 г. макет планера самолета прошел продувки в аэродинамической трубе.

Производство конструктивно-подобных образцов Т-50-0 (Т-50-КПО) начато на КнААПО (г.Комсомольск-на-Амуре) в ноябре 2006 г. В апреле 2007 г. руководством ВВС утвержден макет Т-50, ведется выпуск конструкторской документации. В августе 2008 г. разработка комплекта конструкторской документации завершена, чертежи переданы на КнААПО для изготовления опытной серии Т-50. Сборка опытной партии летных прототипов (Т-50-КНС и Т-50-1) начата в декабре 2007 г. и продолжена в 2008 г. По состоянию на 1 июня 2009 г. завершается сборка Т-50-0 предназначенного для статических испытаний, ведется сборка самолетов летно-испытательной серии (Т-50-КНС и Т-50-1). По состоянию на 20 августа 2009 г. созданы два или три технических образца Т-50 (1-2 Т-50-КПО и 1 Т-50-КНС) для наземных испытаний и ведется сборка первого летного прототипа Т-50-1. 

В 2008 главнокомандующий ВВС России генерал-полковник Александр Зелин сообщил: разработка самолета идет по плану, продолжается сборка первых летных экземпляров истребителей. Пресса отмечала, что разработка нового истребителя на Комсомольском-на-Амуре авиационном производственном объединении имени Ю. А. Гагарина (КнААПО) велась в условиях строгой секретности, и до официальной презентации самолета общественность не имела никаких сведений ни о внешнем виде, ни о его предполагаемых тактико-технических характеристиках.

По заявлениям главнокомандующего ВВС, к 11 августа 2009 года было собрано три самолёта. По его словам, все они проходят наземные испытания, полёт первого лётного экземпляра сначала был намечен на ноябрь 2009 года, а потом на декабрь 2009 года.

Представители Министерства обороны в 2010 году планировали, что первые десять самолетов заступят на дежурство в 2013-2015 году. Однако позднее сроки изменились: по сведениям, опубликованным в СМИ в 2011 году, по расчетам ведомства первые Т-50 должны были поступить на вооружение ВВС России в 2016 году.

Тактико-технические характеристики Т-50 "Сухим" не раскрывались. Известно, что длина нового самолета - 19,4 метра, размах крыла - 14 метров, а высота - 4,8 метра (незначительно больше, чем F-22). Некоторые источники публиковали расчетные характеристики Т-50: так, указывалось, что максимальная взлетная масса нового самолета составляет 37700 килограмм, максимальная дальность полета - 5500 километров. На испытательных образцах Т-50 впервые был установлен двигатель АЛ-41Ф1 ("Изделие 117", или "Тип 30"), который должен был удовлетворять требованиям, предъявляемым к двигателям истребителей пятого поколения (полет на сверхзвуковой скорости без форсажа и увеличенный до 4 тысяч часов ресурс). Кроме того, НПО "Сатурн" разрабатывало перспективный двигатель "Изделие 129", поставки которого планировалось начать в 2015 году: на нем впервые планировалось установить плоские сопла для снижения радиолокационной заметности.

В прессе неоднократно сравнивали проекты Т-50 и F-22. Высказывалось мнение, что российский самолет будет превосходить американский истребитель пятого поколения в маневренности, но у него будут хуже стелс-характеристики. Сравнивали российский истребитель и с F-35 - вторым американским истребителем пятого поколения, который должен был встать на вооружение ВВС США примерно в то же время, что и Т-50. Отмечалось, что он самолету ПАК ФА проигрывал практически по всем характеристикам - кроме, возможно, цены.

Если изначально на проект российского многоцелевого истребителя пятого поколения было выделено 1,5 миллиарда долларов, то уже в 2004 году в ту же сумму оценивалась только стоимость разработки Т-50, полная же стоимость проекта, включая смежные проекты (создание нового двигателя и систем вооружения) называлась иная - 5 миллиардов долларов. В июне 2010 года Владимир Путин заявлял, что к тому времени на проект нового истребителя было потрачено 30 миллиардов рублей (чуть менее миллиарда долларов), и примерно столько же должно было потребоваться для его завершения. Стоимость каждого самолета Т-50, по планам, не должна была превышать 100 миллионов долларов.

Еще в начале разработки высказывались предположения, что ПАК-ФА может стать международным проектом, и партнером России по финансированию проектирования и производству нового истребителя пятого поколения станет Индия. В 2005 году министр обороны страны Пранаб Мукерджи (Pranab Mukherjee) заявил, что Индия финансировать Т-50 не будет, однако к 2008 году Россия и Индия договорились вместе разрабатывать модификацию Т-50 HAL FGFA (Hindustan Aeronautics Limited Fifth Generation Fighter Aircraft). 22 декабря 2008 года ОАК и индийская компания Hindustan Aeronautics Limited (HAL) подписали контракт о совместной разработке и производстве истребителя пятого поколения, получившего обозначение FGFA. Речь идёт о совместной разработке двухместного самолёта для ВВС Индии, который будет основан на российском перспективном авиационном комплексе фронтовой авиации (ПАК ФА). По условиям достигнутого соглашения, индийская компания займётся разработкой бортового компьютера истребителя, навигационной системы, информационных дисплеев в кабине пилота и систему самозащиты. Остальные работы в совместном проекте возьмёт на себя российская компания «Сухой». 31 августа 2010 года в подмосковном Жуковском на аэродроме «Раменское» в рамках процесса по подготовке контракта между Объединенной авиастроительной корпорацией и корпорацией HAL о совместной разработке истребителя пятого поколения состоялась демонстрация ПАК ФА представителям Министерства обороны и ВВС Индии, а также индийской самолетостроительной корпорации HAL. Предполагается, что доля HAL в совместном проекте составит не менее 25%. Общая стоимость проекта оценивается в восемь-десять миллиардов долларов. Предполагается, что индийская версия истребителя впоследствии будет поставляться на экспорт.

Летом 2011 года Южная Корея по предложению российской стороны включила Т-50 в состав участников конкурса на поставку стелс-истребителей вместе с F-35, F-15SE и Eurofighter Typhoon. Подведение итогов конкурса было намечено на октябрь 2012 года, однако уже в январе 2012 года стало известно, что "Сухой" отказался от участия в нем. Среди возможных причин СМИ упоминали то обстоятельство, что выпуск экспортной версии Т-50 планировалось начать только в 2017 году - на год позже, чем требовалось по условиям тендера.

31.10.2012 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».

В октябре 2012 года министр обороны РФ Анатолий Сердюков заявил, что серийное производство экспортной версии истребителя пятого поколения начнется только в 2020 году.

2.3 Летные испытания

29 января 2010 года первый лётный экземпляр ПАК ФА впервые поднялся в воздух, совершив полёт длительностью около 45 минут. Второй полёт, снова в Комсомольске-на-Амуре, был выполнен 12 февраля 2010 года. Третий полёт состоялся 15 февраля 2010 года в Комсомольске-на-Амуре и был успешно завершён.

Испытательные полёты были прекращены до середины марта в связи с доработками авионики, после чего были выполнены ещё 4 испытательных полёта, затем истребитель был отправлен в ЛИИ им. Громова в Жуковский. Глава компании «Сухой» Михаил Погосян отметил, что уже в ходе первых полётов были проверены углы крена и достигнут угол атаки в 27° -- при испытаниях самолёта Су-27 таких результатов удалось добиться только через несколько месяцев после того, когда машина впервые поднялась в воздух.

На 6 апреля 2010 года ПАК ФА выполнил шесть испытательных полётов, все они признаны успешными. Как заявляют в оборонно-промышленном комплексе, серьёзных доработок самолёт не требует.

8 апреля 2010 года из Комсомольска-на-Амуре в Жуковский на военно-транспортном самолёте ВВС России Ан-124 «Руслан» был доставлен первый лётный образец ПАК ФА, а также комплексный наземный стенд, на котором проводится отработка оборудования и систем в обеспечение программы лётных испытаний.

29 апреля 2010 года в Жуковском стартовал основной этап лётных испытаний. Состоялся седьмой испытательный, и первый на основном этапе, полёт нового российского истребителя. Машина провела в воздухе 40 минут. Так же как и в первом вылете в Комсомольске-на-Амуре, самолётом управлял Сергей Богдан.

23 мая 2010 года на международной выставке вертолётной индустрии HeliRussia 2010, проходящей в Москве, заместитель главкома ВВС по вооружению генерал-майор Олег Бармин в интервью «Интерфаксу-АВН» заявил, что «Испытания идут нормально, у нас нет никаких озабоченностей».

17 июня 2010 года ПАК ФА завершил первый этап лётных и наземных испытаний, совершив 16-й полёт на аэродроме им. Громова (Лётно-исследовательский институт имени М. М. Громова (ЛИИ) в подмосковном Жуковском) под управлением лётчика-испытателя Сергея Богдана.

22 ноября 2010 года -- первый лётный экземпляр ПАК ФА совершил 40 полётов, до конца 2010 года к летным испытаниям должна была присоединиться вторая машина. 3 марта 2011 года -- В Комсомольске-на-Амуре состоялся первый полет второго опытного образца.

14 марта 2011 года в ходе летных испытаний ПАК ФА Т-50 впервые преодолел звуковой барьер, к этому моменту было совершено 40 испытательных полетов, и началась программа испытаний прототипов на сверхзвуковых скоростях. По состоянию на конец мая 2011 года два опытных лётных образца ПАК ФА совершили в общей сложности 60 полётов.

10 августа 2011 года второй лётный образец ПАК ФА -- Т-50-2(б/н 52) через четыре месяца после первого полёта с заводского аэродрома КнААПО совершил свой первый полёт в ЛИИ им. Громова. По состоянию на 16 августа 2011 года два опытных лётных образца ПАК ФА совершили в общей сложности 84 полёта.

17 августа 2011 года ПАК ФА впервые продемонстрирован широкой публике на авиасалоне МАКС-2011. Самолет совершил пятиминутный демонстрационный полет. 21 августа 2011 года, на МАКС-2011 при разгоне самолета ПАК ФА (Т-50-2, б/н 52), была видна вспышка, после чего был выпущен тормозной парашют, и самолет остановился в пределах взлетной полосы. Причиной инцидента стал сбой в работе автоматики силовой установки двигателя. По мнению специалистов, речь идет только о нестабильной работе датчика, следящего за некоторыми параметрами силовой установки.

Рисунок 6. Помпаж ПАК ФА при взлёте, авиасалон МАКС-2011

Сотый полет был совершен 3 ноября.

22 ноября 2011 года состоялся первый полёт третьего опытного образца авиационного комплекса пятого поколения (Т-50-3, б/н 53). Самолёт пилотировал заслуженный лётчик-испытатель Российской Федерации, Герой России Сергей Богдан. Истребитель провел в воздухе чуть более часа и совершил посадку на взлетно-посадочной полосе заводского аэродрома. Полет прошел успешно, в полном соответствии с полетным заданием. В ходе полета была проведена проверка устойчивости самолета, оценка работы систем силовой установки. Самолет хорошо показал себя на всех этапах намеченной летной программы. Летчик отметил надежную работу всех систем и оборудования. 24 июля 2012 года начались испытания третьего лётного образца (Т-50-3, б/н 53) с БРЛС Н036, с установленной на нём радаром с активной фазированной антенной решёткой.

По состоянию на 8 февраля 2012 года прототипы ПАК ФА совершили более 120 полётов. 8 августа 2012 года «Сухой» приступил к испытаниям истребителя Т-50 (ПАК ФА) с новой бортовой радиолокационной системой с активной фазированной антенной решеткой. 12 декабря 2012 года начались испытания четвёртого лётного образца (Т-50-4).

17 января 2013 года Т-50 совершил первый самостоятельный длительный перелет с Дальнего Востока до аэродрома в Жуковском.

Экземпляр	Бортовой номер	Примечания
Опытные
Т-50-0/Т-50-КПО	--	Конструктивно-подобный образец для наземных и прочностных испытаний
Т-50-КНС	--	Комплексный натурный стенд (КНС) для наземных испытаний
Т-50-1	51	Первый лётный прототип. Первый полёт состоялся 29 января 2010 года.
Т-50-2	52	Второй лётный прототип. Первый полёт состоялся 3 марта 2011 года.
Т-50-3	53	Третий лётный прототип. Первый полёт состоялся 22 ноября 2011 года.
Т-50-4	54	Четвёртый лётный прототип. Первый полёт состоялся 12 декабря 2012 года.
Т-50-5	55	Пятый лётный прототип. Готов, заводские испытания.
Т-50-6	56	Шестой лётный прототип. Запланирован.

Таблица 1. Экземпляры Т-50

3.Конструктивно - технологические особенности

3.1 Планер

Конструкция выполнена с учетом максимального снижения ЭПР, инфракрасной и оптической заметности самолета. ПАК ФА создан по нормальной аэродинамической схеме. Мотогондолы истребителя разнесены, воздухозаборники расположены под фюзеляжем (как на Су-27), крыло имеет треугольную форму, что несколько способствует увеличению маневренности самолета на сверхзвуковых скоростях, так же присутствует поворотная часть наплыва (ПЧН), которая выполняет функции переднего горизонтального оперения (ПГО). Подфюзеляжный тоннель между гондолами двигателей существенно повышает подъёмную силу планера. Подъёмная сила, создаваемая фюзеляжем в сочетании с крылом большой площади, должна обеспечить отличную манёвренность даже на больших высотах. Широко разнесённые двигатели также обеспечивают лучшую живучесть в случае боевых повреждений или случайного пожара/взрыва. Форма фюзеляжа разработана с учётом снижения радиолокационной сигнатуры и способности выполнять полёт на больших углах атаки, воздушные вихри генерируются над верхней поверхностью крыла чуть выше мотогондол. Крыло имеет переменный профиль, эффективные закрылки и элероны, которые значительно улучшают посадочные характеристики самолёта, учитывая огромную подъёмную силу планера. Двухкилевое вертикальное оперение имеет внешний развал и является цельноповоротным. Вероятно, на ПАК ФА цельноповоротное оперение было использовано для уменьшения радиолокационной заметности и уменьшения лобового сопротивления при полёте на сверхзвуковой скорости, а в сочетании с управляемым в трёх направлениях вектором тяги обеспечивает отличную маневренность.

Наибольшей радиолокационной сигнатурой во фронтальной проекции обладают высвечивающиеся из каналов воздухозаборников лопатки компрессора двигателя. Поэтому разработчики пытаются предотвратить прямое проникновение радиолокационных волн в эту часть самолета. Предварительный анализ показывает, что разработчики ПАК ФА добились очень малой фронтальной ЭПР, использовав кривизну воздухозаборников. Можно сделать вывод, что 90% входного отверстия двигателей скрыты от прямого проникновения радиолокационных волн. Также видно, что российские инженеры использовали ту же методику расчета углов планера ПАК ФА, что и американцы на F-22, но под несколько другими ракурсами.

Рисунок 7. Особенности конструкции самолета Т-50

По некоторым данным, из композитных материалов, снижающих радиолокационную замет-ность, состоит вся верхняя часть фюзеляжа самолета, а так же створки отсеков вооружения и мно-гие другие компоненты.

Доля композитов - значительна. 70% обшивки самолета выполнено из полимерных углепластиков разработки ВИАМ, общая доля композитных материалов в конструкции планера - не менее 40% (по одним данным, ВИАМ) и ли около 25% (ОКБ Сухого). Применение крупных композитных панелей позволило существенно снизить количество деталей - по сравнению с Су-27 на ПАК ФА в четыре раза меньше деталей планера. Такое сокращение приведет к снижению трудоемкости серийного производства, сокращению усилий на его подготовку. 

Малозаметность является одним из основных требований к истребителю пятого поколения и означает комплекс мер, принятых для уменьшения вероятности обнаружения самолета в радио, инфракрасном и видимом диапазонах длин волн, а также акустически. Результатом этих мер является повышение выживаемости истребителя во время боевых действий.

Снижение заметности Т-50 в радиодиапазоне обеспечиваются формой, поглощающими и отражающими радиоволны материалами в конструкции и покрытии планера самолета. 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. Также 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. Последний таким образом 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), снижение которой по сути и является основной целью мер понижения 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 тактикой их применения. Стоит заметить, что вышеприведенные меры наиболее эффективны против РЛС с совмещенными приемниками и передатчиками. Снижение заметности в видимом диапазоне обеспечивается маскировочным окрашиванием планера. Маскировочная окраска может быть защитной, сливающейся с фоном, и деформирующей, искажающей зрительное восприятие формы самолета. Последнее достигается использованием более темных тонов при покраске выделяющихся частей и краев планера, а более светлых -- для покраски не выделяющихся, центральных частей. Окраска первого летного экземпляра Т-50 -- зимняя, деформирующая.

Снижение тепловой и акустической заметности в значительной степени определяется конструкцией двигателей самолета.

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 надежные каналы обмена информацией.

3.2 Кабина

Кабина Т-50 одноместная, шире кабины Су-27 из-за конструктивных особенностей самолета. 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 полетной 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 боковая РУД. 

Фонарь кабины состоит из двух частей: передней (козырька) и задней. Открывается он сдвиганием назад задней части (аналогично Т-10) (рис.8). Задняя часть имеет продольный переплет. Известно, что в будущем фонарь кабины может быть значительно изменен. 

23 мая 2010 года генеральный директор и главный конструктор НПП «Звезда» Сергей Поздняков сообщил Интерфаксу о том, 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 маленькой женщины весом в 44 кг до рослого мужчины весом до 111 кг. Испытания нового кресла проходят параллельно с испытаниями самолёта. По его словам, завершить испытания катапультного кресла нового поколения планируется 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. 

Рисунок 8. Кабина самолета Т-50

3.3 Двигатели

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». Это авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги, созданный «НПО „Сатурн"» по заказу «ОКБ Сухого», удовлетворяющий всем требованиям к двигателю для истребителя пятого поколения, в том числе позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, а также имеет полностью цифровую систему управления и плазменную систему зажигания.

Рисунок 9. Двигатель первого этапа «АЛ-41Ф1» (Изделие 117)

Двигатель второго этапа будет разработан в течение 10--12 лет с даты начала тендера Минобороны РФ, в котором будут участвовать ОДК и «Салют». По словам управляющего директора НПО «Сатурн» Ильи Фёдорова, на прототипе ПАК ФА установлен новейший двигатель, а не усовершенствованный аналог силовой установки для Су-35С, как писали некоторые СМИ и говорили некоторые «специалисты». Он отвечает всем требованиям, которые были предъявлены нам компанией «Сухой». От двигателя для Су-35С его отличает повышенная сила тяги, сложная система автоматизации, полностью цифровая система управления, новая турбина и улучшенные расходные характеристики. Сейчас отдельные его узлы и агрегаты совершенствуются и проходят испытания. 

13 апреля 2011 года управляющий директор НПО «Сатурн» Илья Федоров объявил, что создание реактивного двигателя второго этапа («Изделие 129») для истребителя Т-50 (ПАК ФА) ведется с опережением сроков. По его словам, на данном этапе подразделения НПО 'Сатурн' и взаимодействующих структур работают в Москве, Рыбинске и других подразделениях над эскизным проектом двигателя. Согласно существующим планам, двигатель первого этапа (АЛ-41Ф1) будет использоваться на прототипах самолета и первых серийных моделях, которые начнут поступать на вооружение ВВС России в 2015 году (при этом продолжение выпуска АЛ-41Ф1 Федоров назвал экономически невыгодным), тогда как двигатель второго этапа («Изделие 129») будет устанавливаться на более поздние партии ПАК ФА. Завершение опытно-конструкторских работ и поставка первых двигателей министерству обороны России планируются на 2015 год (одновременно с началом поставок истребителя). На данном этапе о новом двигателе известно лишь то, что «Изделие 129» будет отличаться от АЛ-41Ф1 увеличенной тягой, а также более высокой топливной эффективностью. По некоторым предположениям, двигатель второго этапа сможет развивать тягу в

107 кН в крейсерском режиме полета и в 176 кН в режиме форсажа. Кроме того, вероятно, будет значительно увеличен межремонтный ресурс.

3.4 Вооружение

Предполагается, что вооружение ПАК ФА сможет нести как на внутренних узлах подвески, так и на внешних. Доподлинно известно, что истребитель имеет как минимум два подфюзеляжных отсека для вооружения, расположенных друг за другом. Их длина примерно 5.1 м. В них будут размещаться управляемые ракеты "воздух-воздух" и "воздух-поверхность", а также бомбы калибром до 500 кг. Число внешних узлов нагрузки - 6 штук, внутренних 10 - 12 штук.

Ракетное вооружения для ближнего высокоманевренного воздушного боя должно быть представлено РВВ-МД (вероятно, "изделие 760"). Согласно словам Б. Обносова, ракета является дальнейшим развитием хорошо зарекомендовавшей себя ракеты Р-73Э (так называемый "2-й этап модернизации"). Аэродинамическая схема, компоновка и габаритные размеры ракеты идентичны базовой модели. Система наведения ракеты включает "обычную", т.е не матричную, двухдиапазонную ИГС с углами целеуказания до +60 град., обеспечивающую всеракурсное (ППС и ЗПС) пассивное инфракрасное самонаведение. Ракета имеет инерциальную систему управления (ИСУ) и приёмник линии радиокоррекции. Захват цели может осуществляться уже после пуска по целеуказанию от ИСУ. РВВ-МД способна захватить цель на траектории и при запуске совершить разворот на 160 градусов. Комбинированное аэрогазодинамическое управление обеспечивает высокую маневренность и возможность выхода ракеты на большие по сравнению с ракетой Р-73Э углы атаки и поражения целей, маневрирующих с перегрузками до 12 g. Ракета РВВ-МД имеет повышенную помехозащищенность, в том числе от оптических помех, что обеспечивает эффективное применение в сложных условиях, в т.ч. на фоне земли, с любых направлений и при активном использовании противником средств противодействия. Двигательная установка - однорежимный РДТТ. Есть две модификации, отличающиеся типом взрывателя. Одна с лазерным неконтактным датчиком цели (РВВ-МДЛ), другая - с радиолокационным неконтактным датчиком цели (РВВ-МД). Боевая часть - стержневого типа. Максимальная дальность действия ракеты в ППС достигает 40 км, что на 10 км больше, чем у базовой модели. Установка ракеты на самолет-носитель, а так же обеспечение электропитанием в полете на подвеске, боевой пуск и аварийный сброс осуществляется с помощью рельсового авиационного пускового устройства П-72-1Д (П-72-1БД2), как и Р-73Э.

Сообщается, что РВВ-МД предназначена для вооружением истребителей, штурмовиков, а также вертолетов и обеспечит поражение самолетов различного типа (истребителей, штурмовиков, бомбардировщиков, самолетов ВТА) и вертолетов в любое время суток.

В то же время создается практически новая ракета малой дальности, ближнего высокоманевренного воздушного боя и противоракетной обороны, получившая обозначение К-МД ("изд. 300"). Она планируется как оружие с ТТХ превосходящими характеристики таких зарубежных перспективных прототипов как ASRAAM и Sidewinder-9X. Ракета оснащена матричной ТГС с возможностью распознавания образа и повышенной вдвое дальностью захвата. Двигатель двухрежимный с временем работы до 100 секунд и трехканальным устройством газодинамического управления (К-74 - четырехканальное).

Для ведения боевых действий на средних дистанциях ПАК ФА получит ракету РВВ-СД ("изделие 170-1"). Ракета класса "воздух-воздух" средней дальности РВВ-СД, как дальнейшее развитие ракеты РВВ-АЭ, практически идентичны ей по компоновке и размерам.

Рисунок 10. Ракета РВВ-АЕ

истребитель самолет летный конструктивный

Предлагается в качестве высокоэффективного оружия поражения различных самолетов, вертолетов и крылатых ракет в любое время суток, на всех ракурсах (ППС и ЗПС), в условиях РЭП, на фоне земной и водной поверхности, в том числе в режиме многоканального обстрела. Отличия в ТТХ есть лишь по дальности и стартовой массе. Ракета РВВ-СД способна поражать цели, движущиеся с перегрузкой до 12 g на дальностях до 110 км, что на 35% больше аналогичного параметра ракеты РВВ-АЭ. Видимо это стало возможно за счет использования двигателя большей энергетики (стартовая масса ракеты больше на 15 кг). Основные системы - те же. Автономность применения по принципу "пустил-забыл" обеспечивает комбинированная система наведения - инерциальная (ИНС) с радиокоррекцией (ЛРК) и активным радиолокационным самонаведением (АРГС). Двигательная установка - однорежимный РДТТ. Боевая часть - стержневая, мультикумулятивная, подрыв которой осуществляется по сигналу от лазерного неконтактного датчика цели. Подвеска ракеты на самолет-носитель осуществляется с помощью авиационного катапультного устройства АКУ-170Е, как и ракеты РВВ-АЭ.

Следующий этап модернизации ракеты РВВ-АЕ - "изд. 180". Решетчатые рули будут заменены на плоские нескладывающиеся рули. Ракету планируется оснастить новой многорежимной активно-пассивной РГС. Пассивный режим позволит наводить УР на источники помех и излучающие РЛС самолетов противника. Дальность пуска возрастёт в 2 - 3.5 раза. Отдельным направлением развития РСД семейства "изд. 170" является создание "изд. 180-ПД" повышенной дальности - инициативный проект.

Ведутся работы по созданию ракеты "воздух-воздух" большой дальности - РВВ-БД (модернизированная Р-37, "изделие 810"). Она должна размещаться во внутренних отсеках. Дальность повышена в 1.5 раза (высококонтрастные цели могут быть уничтожены ею на дальности до 400 км), высота полета цели до 40 км. Время работы энергоблока - 360 сек. Эта ракета - прямой наследник "главного калибра" перехватчика МиГ-31, ракеты Р-33.

Из ракет "воздух-поверхность" предполагается использование новой противорадиолокационной ракеты Х-58УШКЭ со складным оперением, противокорабельной ракеты типа Х-35 и др.

Считается, что ПАК ФА получит сдвоенную 30-мм пушку, установленную справа в фюзеляже.

3.5 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 радилокационных и оптиколокационных станций, разнесённых по всей поверхности самолёта, фактически составляя «умную обшивку». Константин Макиенко, редактор журнала Moscow Defense Brief, уточнил, что интегрированная многофункциональная радиолокационная система ПАК ФА будет содержать 5 встроенных антенн. 

На ПАК ФА планируется устанавливать новую РЛС с 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. 

...