Введение
Предлагаемое вниманию читателей издание уникально: это первое в нашей стране столь подробное описание летательных аппаратов, включая их конструкцию, двигатели, бортовые системы, вооружение, боевое применение. Причем помимо зарубежных приведены достаточно детальные материалы и по современным российским самолетам, в том числе находящимся в разработке, что казалось невозможным еще несколько лет назад. Авторы предполагают, что эти подробности будут интересны не только специалистам, но и широкому кругу любителей авиации, которые стремятся углубить свои знания или иметь под рукой полные справочные сведения по летательным аппаратам.
Серия открывается выпуском по самолетам-истребителям. Это не случайно. Истребители представляют собой наиболее динамично развивающийся тип боевых самолетов, традиционно воплощающий в себе последние достижения в области аэродинамики, конструкции и бортовых систем. Как правило, новшества, отработанные впервые на истребителях, находят потом путь и для применения на других типах ЛА. В прошлом истребители открыли дорогу для использования в авиации реактивных двигателей, стреловидного крыла, бустерных систем управления и т.д. Статически неустойчивые аэродинамические компоновки, электродистанционные системы управления полетом (ЭДСУ), экранные системы индикации пилотажно-навигационных параметров, композиционные материалы - это лишь немногие примеры вклада истребителей в развитие авиации последних лет, в том числе и гражданской.
Повышенный интерес к истребителям у широкого круга увлекающихся техникой и моделистов связан и с тем, что их облик разнообразен, как ни у одного другого типа ЛА. Это обусловлено неповторимостью задач, ставящихся перед истребительной авиацией разных стран мира в результате своеобразия их географического положения, климатических условий и военно-политических доктрин. "Парад" конфигураций истребителей производит наиболее яркое впечатление, когда видишь одновременно большое число этих машин. Такую возможность представляет, в частности, уникальная по своему охвату и зрелищности выставка моделей ЛА, созданная в ГосНИИ ЦАГИ и позволяющая убедиться в том, что некоторые образцы истребителей можно отнести к высшим достижениям технической эстетики.
Однако истребитель - оружие и специалистами оценивается прежде всего по боевой эффективности. Оружие это, главным образом, оборонительное и предназначено для уничтожения пилотируемых и беспилотных ЛА противника в воздухе, хотя и может привлекаться для поражения наземных (морских) целей и воздушной разведки. Отсюда следует еще одна из особенностей истребителей по сравнению с другими типами военных ЛА, которая также служит причиной повышенного к ним интереса: истребители противоборствующих сторон в борьбе за господство в воздухе, необходимое в любом современном военном конфликте, вступают в бой непосредственно друг с другом. Это позволяет напрямую сравнивать боевую эффективность истребителей воюющих сторон, а, следовательно, степень технического совершенства самолетов и уровень развития авиационной промышленности в странах, их производящих. В воздушных поединках проверяется и уровень ВВС сражающихся стран: наличие у них правильных концепций применения авиации, подготовленность летного и технического обслуживающего состава.
Наконец, с истребительной авиацией наиболее полно ассоциируется героика летной профессии. Воздушный бой - один из наиболее сложных видов применения авиации. Его характерные особенности - скоротечность событий, переработка большого объема информации, требующей немедленного и точного реагирования, большая продолжительность выполнения маневров при постоянно меняющихся режимах пилотирования в широком диапазоне высот и скоростей, частые выходы на углы атаки, близкие к критическим, большой диапазон изменения перегрузок от отрицательных до предельно переносимых положительных величин. Поединок в воздухе связан с большим риском, требует максимального нервно-эмоционального напряжения летчика, максимальной самоотдачи и исход боя зависит как от физических и нравственно-психологических качеств пилота (мужество, ответственность, собранность, быстрота реакции), так (и во все большей мере) от его интеллектуальных свойств (умение благодаря творческому подходу предугадать развитие событий и "переиграть" противника). Летчик - вершина пирамиды, ему (как правило, единственному на самолете-истребителе) доверен результат труда десятков тысяч людей. Неудивительно, что летчики-истребители стали элитой в вооруженных силах, а многие летчики-асы национальными героями. Имена П.Нестерова, А.Казакова, Е.Крутеня, Р.Гарро, М.Рихтгофена, И.Кожедуба, А.По-крышкина, Э.Хартмана, Р.Бонга, Е.Пепеляева знакомы и людям, далеким от авиации.
В выпуске приведены, в основном, сведения по истребителям, состоящим в настоящее время на вооружении ВВС стран мира. Это самолеты, разработанные, как правило, после середины 1950-х годов. Исключение сделано для истребителей МиГ-15 и F-86 "Сейбр", которые (хотя их практически и не осталось в эксплуатации) составляют целую эпоху в развитии истребительной авиации и интерес к которым в России растет в связи с открытием малоизвестных ранее страниц войны в Корее в 1950-1953 гг. Дано также описание самолетов МиГ-17 и F-100 "Супер Сейбр", часто фигурирующих наряду с их предшественниками в литературе по недавней истории авиации и сыгравших заметную (особенно МиГ-17) роль в ходе военных действий во Вьетнаме. Но наибольшее внимание уделено сверхзвуковым истребителям четвертого поколения (Су-27 и Су-35 ОКБ им.П.О.Сухого, МиГ-29 и МиГ-31 ОКБ им.А.И.Микояна, Грумман F-14, Макдоннелл-Дуглас F-15, Локхид Дженерал Дайнэмикс F-16, Макдоннелл-Дуглас F/A-18, Дассо "Мираж"2000) - самым современным из эксплуатирующихся, а также разрабатываемым в настоящее время истребителям пятого поколения (Локхид F-22, Дассо "Рафаль", Еврофайтер 2000 или EFA, JAS39), которые должны будут составить основу ВВС ведущих авиационных держав в начале следующего века.
Разделение самолетов на поколения достаточно условно, но все же можно выделить ряд характерных признаков истребителей четвертого поколения, хронологические рамки создания которых охватывают период начала 1970-х - конца 1980-х годов. Во-первых, четвертое поколение стало первым, перед которым не ставилась традиционная для всего предыдущего развития истребителей задача существенного повышения скорости полета. Скорости самолетов приблизились к максимальному уровню, выдерживаемому традиционными легкими металлами, дальнейшее повышение скоростей было сопряжено с применением более тяжелых теплостойких сплавов, но самое главное - этого просто не требовалось, так как военные конфликты предшествующих лет (Вьетнам, Ближний Восток) показали, что боевое применение истребителей, как правило, ограничивается диапазоном трансзвуковых скоростей.
Во-вторых, на истребителях четвертого поколения пушка была закреплена как необходимый элемент бортового оружия. Причиной этого стало успешное применение самолета МиГ-17 во Вьетнаме, показавшее, что пушечное вооружение, которое к середине 1950-х годов многими было признано устаревшим и не было заложено при проектировании ряда предыдущих реактивных истребителей (F-102, F-106, F-4, Су-9, Су-11, Су-15, МиГ-25), далеко не исчерпало свои возможности (американские летчики шутят: "Наилучшая защита от пушечного огня - находиться вне зоны его поражения"), в то время как первые образцы управляемого ракетного оружия не оправдали возлагавшихся на них чрезмерных надежд.
В-третьих, вновь в число ключевых требований к истребителям вошли высокие маневренность и управляемость. Это обусловлено как применением пушечного вооружения, действенного только в ближнем воздушном бою, так и ограниченными возможностями систем самонаведения ракет малой дальности, требовавших вывода самолета в сравнительно узкий конус с задней полусферы воздушного противника. Помимо традиционных мер (повышение энерговооруженности самолета и уменьшение удельной нагрузки на крыло) на самолетах четвертого поколения были впервые применены ЭДСУ, которые совместно с автоматическими системами улучшения устойчивости и управляемости (СУУ) позволили также впервые использовать статически неустойчивые конфигурации (повышающие аэродинамическое качество и, следовательно, улучшающие показатели маневренности). Повышению надежности работы силовой установки на маневренных режимах полета способствовало внедрение электронных систем управления двигателями с полной ответственностью. Положительное влияние оказало и некоторое снижение массы конструкции благодаря начавшемуся внедрению композитов.
В-четвертых, достижения в области электроники позволили существенно улучшить обзорно-прицельно-навигационные системы истребителей. Впервые в конструкцию бортовых РЛС с самого начала закладывалась способность обнаружения и захвата целей не только в свободном пространстве, но и на фоне подстилающей поверхности, появилась возможность сопровождения нескольких воздушных целей на проходе (т.е. не прерывая сканирования и продолжая просмотр воздушного пространства). РЛС стали способны картографировать впередилежащую местность и (на ряде самолетов при выполнении ударных операций) обеспечивать полет самолета на малых высотах с огибанием (по вертикали) и обходом (по горизонтали) наземных препятствии. Широкое распространение получили оптико-электронные системы, которые на российских самолетах (Су-27, МиГ-29) впервые объединены в единый комплекс совместно с РЛС и нашлемной системой целеуказания. Появились экранные системы отображения информации.
Естественно, не все из перечисленных особенностей обязательно присущи каждому истребителю четвертого поколения. Так, основным признаком принадлежности перехватчика МиГ-31 к четвертому поколению служит установленная на нем уникальная РЛС "Заслон". Этот истребитель имеет повышенную скорость полета (соответствующую числу М = 3), но не оборудован ЭДСУ и не отличается высокой маневренностью. Первые американские истребители четвертого поколения F-14 и F-15 также не имеют ЭДСУ и экранных систем индикации, но F-15 - маневренный самолет (с тяговооруженностью, впервые превысившей единицу при нормальной взлетной массе, т.е. в принципе - при обеспечении управляемости на малых скоростях - способный стартовать вертикально) с хорошей РЛС, a F-14 (аналогично МиГ-31) построен как носитель мощной выдающейся для своего времени обзорно-прицельной системы AWG-9, впервые обеспечивающей возможность обнаружения целей на фоне подстилающей поверхности, причем установленное на нем крыло изменяемой стреловидности позволяет ему барражировать продолжительное время. ЭДСУ, наличие которой считается одним из основных признаков принадлежности к четвертому поколению, установлена в аналоговом исполнении на истребителях F-16A (впервые на серийном истребителе), Су-27, "Мираж" 2000, МиГ-29М, в цифровом - на F/A-18 (впервые), F-16C (партии 40), Су-35. Наиболее полно характерные особенности истребителей четвертого поколения реализованы в самолете Су-27 ("воплощающем в себе все качества, которые летчик-истребитель желал бы видеть в боевом самолете") и его развитии - Су-35.
Истребители пятого поколения, к исследованиям которых в разных странах приступили в начале 1980-х годов, а рабочее проектирование (после создания демонстрационных образцов) началось на рубеже 1980-1990-х годов, несут в себе новые черты, связанные (впервые за многие годы) с радикальной ломкой процесса проектирования. Вышедший ныне из конъюнктурного употребления К.Маркс в свое время высказал замечательное положение о том, что задачи ставятся, как правило, тогда, когда уже имеются средства их осуществления. В практике проектирования боевых самолетов это отражалось в формулировании достаточно четкого тактико-технического задания и соответствующих технических решений для его достижения. При создании демонстрационных образцов американского истребителя пятого поколения ATF (YF-22 и YF-23) техника как движущая сила развития оперативных концепций вышла на новый уровень: ВВС США, указав, что необходим новый истребитель завоевания превосходства в воздухе, требования к нему дали в достаточно общем виде и разработчики имели небывалую свободу при оптимизации своих проектов с тем, чтобы конкретная тактика использования самолета была определена уже на основе готового изделия. Это объясняет значительные отличия в облике самолетов YF-22 и YF-23.
Задания на разработку других зарубежных истребителей пятого поколения были более традиционными, но все без исключения программы перспективных истребителей отличает беспрецедентное использование автоматизированных систем проектирования и подготовки производства. Это позволило существенно снизить объем обычной бумажной документации, добиться более глубокой оптимизации проектов за счет "проигрыша" большого числа вариантов и более тесной увязки различных параметров, а также получить высокую точность обводов самолетов.
Как и у предыдущих поколений самолетов, между возможностями американского и западноевропейских истребителей пятого поколения существует большой разрыв. Можно вспомнить, например, что А.Белосвет, заместитель генерального конструктора ОКБ им.А.И.Микояна, в интервью журналу "Джейнс дефенс уикли" так отозвался об истребителе EFA (Еврофайтер 2000) : "Этот самолет устарел, еще не успев взлететь". Не присоединяясь к столь резкой оценке отметим все же, что США сохраняют лидирующее за рубежом положение в области авиации и перечисленные ниже особенности истребителей пятого поколения наиболее полно реализованы в американском F-22. Каковы же эти особенности? Во-первых, "вес" сверхзвуковых режимов на американском перспективном истребителе существенно возрастет. Если на современных истребителях относительное время полета на сверхзвуке не превышает, как правило, 5% от общего времени полета (из-за необходимости включения для этого форсажной камеры двигателя и резкого уменьшения в результате дальности полета вследствие большого расхода топлива на таком режиме), то у самолета F-22 сверхзвуковая скорость (М=1,5) достигается без форсажа и должна стать крейсерской, что значительно ускорит его подлет к зоне боевых действий. Самолеты "Рафаль", Еврофайтер 2000 и JAS39 такой способностью обладать не будут, хотя доля полета на сверхзвуке и у них, вероятно, несколько вырастет из-за большей экономичности двигателей. В то же время максимальная скорость всех этих самолетов впервые в истории истребительной авиации снизилась и не превышает величины, соответствующей числу М = 2,0. Интересно отметить, что в случае американского F-22 первоначально ВВС закладывали желательность максимальной скорости, соответствующей М = 2,5, и лишь в дальнейшем пришли к мнению, что потребность в такой скорости не оправдывает затрат, связанных с ее достижением.
Во-вторых, впервые при проектировании истребителей была поставлена задача снижения их радиолокационной и тепловой заметности. Эта задача не является основной (как, например, для современных ударных самолетов) и летно-технические характеристики по-прежнему имеют приоритет, однако она существенно повлияла на облик американского F-22, обусловив применение на нем ярко выраженных малоотражающих форм. На западноевропейских истребителях в основном ограничились использованием радиопоглощающих материалов.
В-третьих, улучшены взлетно-посадочные характеристики (ВПХ). Это продолжение тенденции, проявившейся еще при создании самолетов четвертого поколения. Необходимость расширить круг аэродромов возможного базирования и обеспечить возможность эксплуатации самолетов с поврежденных взлетно-посадочных полос ощущалась всегда, но особенно остро эта задача была поставлена после конфликтов на Ближнем Востоке. Появление новых противоаэродромных боеприпасов (например, кассет JP233) сделало эту задачу еще более актуальной. Получение хороших ВПХ облегчается тем, что при этом используются те же средства (уменьшение удельной нагрузки на крыло, установка мощной механизации крыла, повышение тяговооруженности), что и для достижения высокой маневренности.
В-четвертых, характеристики сверхзвуковой маневренности перспективных истребителей должны быть выше, чем у самолетов четвертого поколения. Связано это с реализацией сверхзвуковой крейсерской скорости и с упором на воздушный бой на больших дистанциях, вне визуальной связи с противником. Вероятность успеха в дальнем бою повысилась в результате увеличения дальности действия поисково-обзорных систем, совершенствования систем наведения управляемых ракет и повышения надежности систем опознавания "свой чужой", поэтому самолет-носитель должен обеспечивать наилучшие условия для пуска дальних ракет. В то же время дальний воздушный бой, не завершившийся успехом ни одного из противников, переходит, как правило, в ближний. Поэтому дозвуковая маневренность перспективных истребителей должна быть не хуже, чем у самолетов четвертого поколения. Раньше ограниченные возможности управляемого оружия ближнего боя (ракет с ИК ГСН) позволяли атаковать цели только с задней полусферы. Поэтому наибольшее внимание уделялось повышению маневренности на установившихся режимах полета. С появлением всеракурсных ракет резко возросла роль предельных маневров с необходимостью энергичного изменения ориентации самолета для стрельбы "навскидку". Предельное маневрирование может сопровождаться выходом на закритические углы атаки, т.е. на так называемые режимы сверхманевренности (хотя правильнее было бы называть их режимами сверхуправляемости, так как маневренность на этих режимах часто ухудшается, а не улучшается, а для полета на таких углах атаки требуется значительное повышение эффективности обычных или использование неклассических органов управления). Сверхманевренность широко обсуждалась в последние годы, проводится ряд экспериментальных программ по ее исследованию, но задача ее достижения при разработке зарубежных истребителей пятого поколения напрямую не ставилась. Демонстрация на Су-27 маневра динамического торможения ("кобра" Пугачева) с выходом на углы атаки до 120 град - маневра, который в настоящее время не может повторить ни один из зарубежных самолетов, вероятно, стимулирует работы по достижению сверхманевренности и на истребителях пятого поколения.
К числу других особенностей перспективных истребителей относятся улучшенные характеристики надежности и эксплуатационно-ремонтной технологичности (которые при разработке самолетов имеют такой же уровень приоритета, что и летно-технические характеристики) и значительно усовершенствованное оборудование. Практически все РЛС (за исключением РЛС самолета Еврофайтер 2000) имеют электронное сканирование (причем для РЛС самолета F-22 разрабатывается антенна с активными электронными решетками). Если не на первых, то на последующих вариантах перспективных истребителей найдут применение новые оптико-электронные обзорно-прицельные системы, которые снизят заметность самолетов благодаря обеспечению режима радиомолчания на критических этапах выполнения задания. В новых ЭДСУ предполагается применение в той или иной степени волоконно-оптических линий, в экранных системах отображения информации ЭЛТ во многих случаях уступят место жидкокристаллическим индикаторам с улучшенными характеристиками в условиях яркой освещенности в кабине. Разрабатываются так называемые электронные консультанты летчика - системы искусственного интеллекта, повышающие осведомленность летчика об окружающей обстановке и помогающие ему в процессе принятия решений. Вооружение не будет радикально новым: сохранятся встроенные пушки, будут использоваться современные ракеты, но их размещение будет или внутренним (F-22) или конформным.
Авторы предприняли попытку дать по всем машинам обзорные сведения по их боевому применению. Здесь пришлось встретиться с известными затруднениями, поскольку до недавнего времени сведения о боевом применении российских самолетов были у нас в стране закрыты. Лишь в последние годы появились достаточно конкретные публикации. Авторы старались в полной мере учесть появившиеся отечественные данные и отдавали им предпочтение, руководствуясь не только патриотическими побуждениями и уверенным знанием высоких качеств российских самолетов и методов их использования, но и твердым убеждением, что отечественная историческая литература в целом имеет традиции большей объективности и точности по сравнению с западной. Публикации в западной прессе более поверхностны и подвержены установившимся схемам и своеобразному снобизму, доходящему в ряде случаев до откровенного технологического шовинизма, основа которого - труднопреодолимая априорная установка на технологическое превосходство Запада в технике и специалистах. Будем надеяться, что расширенное участие российских боевых машин в зарубежных выставках, организация отечественных выставок, ознакомительные полеты зарубежных летчиков на российских самолетах исправят эту картину. К сожалению, ограниченный объем издания не позволил включить в него все планировавшиеся авторами самолеты. Ряд из них будет описан в других выпусках. Авторы надеятся, что им удалось избежать крупных ошибок в описании самолетов и изложении истории их разработки и применения. В то же время они осознают, что в книге могут встретиться отдельные неточности и будут благодарны читателям за исправления и замечания.
Авторы выражают глубокую признательность В.И.Авраловой и О.Н.Ершовой за большую помощь в оформлении иллюстраций и подборе необходимой литературы.