Scienty

Термин «поколение самолета» помогает отличать военные самолеты разных годов создания, но у рангов такой классификации нет точного определения. Слово используется, но смысл его понимается по-разному каждым. Это создаёт трудности и противоречит негласным правилам технического языка, где значение термина должно быть однозначным в определённой сфере применения. Что такое «поколения истребителей» на самом деле? Откуда появилось это понятие, и какие существуют классификации боевых самолетов? Naked Science попытается вам рассказать об этом.

Несколько версий объясняют появление выражения «истребитель пятого поколения» в технической прессе и позже в обыденной речи. По одной из этих версий, его придумали специалисты по рекламе. Lockheed Martin для пиара F-22 RaptorГде-то в конце девяностых он разошёлся по специализированным изданиям, а затем стал появляться в новостных лентах.

По другой версии, это словосочетание появилось среди российских инженеров и экспертов немного раньше. Специалисты пытались убедить политиков о важности финансирования проектов, подобных F-22Перспективный американский истребитель с самого начала разработки рассматривался как «ответ на угрозу следующего поколения машин семейства Су-27 и МиГ-29». Нового, радикально нового потомка отечественных истребителей пока не появилось (из-за чего программа). F-22Кстати, неплохо сократили, поэтому будущему поколению просто присвоили номер. Такое мнение разделяют (или просто повторяют) большинство западных изданий, освещающих эту тему.

Два варианта правдивы, но каждый по-своему. Все обстоятельства появления выражения «пятое поколение истребителей» можно установить точно, но это займет много времени и сил.

Термин приобрел определенную коннотацию и набор смыслов. Сейчас его активно используют в контексте боевой авиации с обеих сторон Атлантики (или Тихого океана). И производители, и эксперты, и любители употребляют его.

• Появление понятия «пятое поколение» в широком сознании неразрывно связано с ранее обсужденным. F-22 RaptorНе важно, кто задумал продвигать этот бренд — служащие . Lockheed MartinГлавное, что начало было связано с определенным самолетом и его свойствами; либо коллегами по отрасли из России.
• В авиации существуют системы классификации истребителей по поколениям.

Первый пятый…

Несмотря ни на что, начало придется положить именно с того самолета, который принято считать началом пятого поколения. История создания… Lockheed Martin F-22 RaptorЗатрагивает множество трудностей, политических вопросов, инженерных достижений и превышения расходов. Её краткий обзор занимает около десяти страниц сухого технического языка в специализированном издании (например,) . материал Альберта Пиццирилло в SAE TransactionsВ 1998 году потребовалась бесплатная регистрация для доступа к информации. После запуска серийного производства машина вызывала ещё больше разговоров.

В 1970-х появилась идея создать революционный истребитель, способный обеспечить господство в небе. К началу 1980-х эта идея оформилась в программу. Advanced Tactical Fighter (ATFНовое воздушное судно призвано было сменить… F-15На новом технологическом уровне превзойти возможности. Потребовалось откликнуться на запрос ВВС США. USAFЗащитные поставщики преимущественно приводили решение этой задачи к использованию сверхзвуковой крейсерской скорости, малой видимости и сокращенных расстояний для взлета и посадки. STOLПосле рассмотрения концептов, первоначального прототипирования и комплексного анализа предложений выдвигается STOL временно отказались. Из «пятерок» STOL реализуют только в F-35C (при помощи катапульты и финишера, то есть CATOBAR) и в F-35B, который еще и вертикально садиться может (STOVL).

Важно отметить, что военные изначально не требовали «стелса», сверхманевренности или крейсерского сверхзвука. Эти качества возникли у авиационных инженеров на основе технического задания: успешно прорывать систему противовоздушной обороны и эффективно бороться с наиболее современными советскими самолетами. Эта роль — истребителя завоевания превосходства в воздухе — была определена после Вьетнамской войны. F-15 для ВВС и F-14Для ВМФ триаду главных условий «пятого поколения» разработали сами исполнители, а затем из их предложений сформировали требования. ATF.

…и «пятерки» в целом

Отследив истоки трёх качеств, приписываемых пятому поколению истребителей — сверхманевренности, крейсерского сверхзвука и стелса, следует отметить, что список не ограничивается ими. Как правило, в него также включают сетецентричность, почти беспилотность, расширенные возможности разведки и целеуказания, многофункциональность. Происхождение этих качеств требует более детального рассмотрения.

Дополнительные требования к «пятеркам» в основном сформировались эволюционно с развитием боевой авиации. Значительную роль сыграли маркетинг военно-промышленного комплекса и пропаганда. Как это происходило — вопрос отдельный и сложный, детально изученный немногими. Примером близкого к академическому подходу можно привести… книгу Дэвида Бэйкера (David Baker), бывшего инженера NASA…одного из ведущих специалистов мировой аэрокосмической индустрии.

Разберём подробнее семь характеристик истребителя пятого поколения, которые часто упоминаются в СМИ.

Сверхманевренность

Это свойство самолета обеспечивать устойчивость и управляемость при маневрах с высокими перегрузками и «закритическими углами атаки». Последними обычно считают такие углы атаки, которые без дополнительных мероприятий были бы критическими: когда на рулевых поверхностях и крыле происходит срыв потока, что снижает их эффективность. Точные пороговые значения, после которых перегрузки и углы атаки становятся достаточными для классификации истребителя как… сверхманевреннымНе определены критерии, из-за чего разработчики самолётов придают этому свойству произвольную интерпретацию.

Сверхманевренность обычно достигается благодаря динамически неустойчивой форме крыла (и в результате «управлению по проводам»). ЭДСУВстречается сочетание: двигатели с отклоняемым вектором тяги, цельноповоротные стабилизаторы и переднее горизонтальное оперение. Кобру Пугачева и разворот ХербстаЗадача повышения маневренности самолёта — сделать его максимально недоступным для поражения в воздушном бою ближнего радиуса. Как правило, к таким машинам относят советские модели Су-27 с МиГ-29, а также их последующие модификации. Из американских истребителей — F/A-18E/F (Super Hornet) и F-22.

Самым ясным показателем суперманевренности можно считать способность самолёта маневрировать, приближаясь к сваливанию, когда обычные элероны уже не управляют его ориентацией. В такой ситуации применяются всевозможные системы УВТ, ПГО и другие, придуманные авиаконструкторами. Примечательно, что первые примеры использования манёвров с преднамеренным выводом на сваливание появились задолго до обсуждений «пятого поколения» самолётов. Первоначальное название «Кобра» Пугачёва появилось (скорее — случайно) kort parad или Wacka шведские пилоты в ходе освоения Saab 35 DrakenВ начале 1960-х годов с похожими экспериментами (к слову, небезопасными), стали пробовать летать и сирийские пилоты на самолётах МиГ-21.

Главное ограничение в авиации — выносливость пилота: даже опытные люди с трудом переносят перегрузки 7—9 единиц более минуты. Пилотов, способных работать при большей нагрузке, можно пересчитать по всей планете на пальцах одной руки. Это касается только «положительных» перегрузок, когда ускорение направлено вниз вдоль позвоночника. «Отрицательные», когда кровь поднимается к голове, переносятся куда хуже — предельными считаются 2—3 единицы со знаком «минус».

Крейсерский сверхзвук

Истребитель данного поколения должен разгоняться до величины 1,2 Маха и поддерживать её без активации форсажного режима двигателей. Для классификации как пятого поколения ему также нужно при этом использовать своё вооружение без значительных ограничений. Крейсерский сверхзвук (он же «суперкрузТребование к боевым самолётам о возможности долгого полета на высоких скоростях — пожалуй, самое спорное. Простая формулировка («разгоняться до определенной скорости и летать долго») скрывает множество подводных камней и разночтений.

Большинство современных истребителей способны превышать скорость звука. Поддерживать движение со скоростью более единицы числа Маха им удаётся редко дольше нескольких минут, максимум — десятков минут.
Эта способность критически зависит от ряда факторов: количества и массы подвесного оборудования и вооружений на точках подвески, а также остатка топлива и способности двигателей работать на предельных режимах продолжительное время. Номинально сверхзвуковая крейсерская скорость без форсажа достижима и для… F-16 (как пишут летающие на нем пилотыВ таком варианте возможно, разве что при установке пары ракет «воздух—воздух» на концах крыла и заполнении половиной топлива внутренних баков.

Несмотря ни на что, с пятого поколения ожидается устойчивое перемещение при скоростях, превосходящих … . M=1,2Продолжительностью более десяти минут. Цель — быстрое подлета самолёта к месту назначения, чтобы застать противника врасплох и сократить его время реакции. Также важна быстрая эвакуация из опасной зоны после атаки.

При форсаже все эти действия бесполезны: раскаленный выхлоп будет хорошо виден в ИК-диапазоне и на радаре. Инженерам предстоит сложная задача – создать воздухозаборники и компрессоры двигателей, способные переработать сверхзвуковой поток и не перегреться. Не говоря уже о конструкционных материалах планера, которым тоже грозит сильный нагрев.

Определение подходящего числа Маха для сверхскоростного самолета – непростая задача для инженеров-авиаконструкторов. С двухкратной скорости звука коэффициент сопротивления приближается к дозвуковым показателям. M=2Оптимальным решением кажется такое. Только на такой скорости без форсажа летать могли только «Конкорд» и Ту-144Д со своими четырьмя специфическими двигателями. Аналогичное сочетание характеристик в более компактных планерах истребителей практически невозможно реализовать. Из современных боевых самолетов крейсерский сверхзвук в той или иной боевой конфигурации продемонстрировали: Dassault Rafale (M=1,4), Eurofighter Typhoon (M=1,5), F-22 Raptor (M=1,5).

Стелс

Речь идет о минимальной заметности в инфракрасном и радиоспектрах. Naked ScienceраскрывалВ описанном документе следует указать на отсутствие прямых углов и выступов в конструкции воздушного судна. Необходимо закрыть от воздействия повышенных температур двигатели, самые подверженные износу и богатые металлическим содержимым, используя специальные экраны. SС необычными воздухозаборниками, радарозащитными устройствами в соплах и защитными кожухами по бокам.

Поверхности планера и внутренние отсеки преимущественно обработаны радиопоглощающими материалами. RAMСensing systems должны быть способны функционировать в пассивном или малозаметном режиме.

Пожалуй, это единственный аспект «пятерок», который в полной мере не реализуем на самолетах предыдущих поколений. Ограничения просты и определяются геометрией с физикой. F/A-18В связи с масштабом работ, равным затратам на разработку нового самолета, американский флот решил заказать подобный апгрейд. — Super HornetВ ее строении множество покрытий. RAMА двигатели закрыты радарозащитными блоками и воздухозаборниками нестандартной конструкции.

По всей видимости, среди групп по четыре человека этот человек занимает самое последнее место. эффективной площадью рассеяния (околоСто десять сантиметров квадратных против одного-трёх квадратных метров у F-18 C/D HornetЕсли же не брать во внимание появившиеся в XXI веке европейские модели, то по качеству всё равно превосходит F-35 (порядка 0,0015 метра квадратного).

Проблема всех стелс-самолетов – дороговизна обслуживания. Многое в конструкции покрыто специальными материалами, которые поглощают радиоизлучение. Материалы не отличаются высокой стойкостью к воздействиям окружающей среды, поэтому самолеты нужно защищать от влаги и температурных колебаний, а также регулярно обновлять их. Для уменьшения стыков панелей и технологических лючков на малозаметных истребителях делается как можно меньше – работать техникам сложнее.

Проблема для тех, кто пытается оценить этот параметр самолетов — в тотальной засекреченности всего, что связано со «стелсом». О прочих характеристиках истребителей зачастую приходится лишь догадываться, какие значения близки к реальности, а какие — лишь дезинформация вероятного противника. С малозаметностью все примерно в несколько раз труднее. Большинство открытых источников по теме опираются на обоснованные оценки, но достоверность расчетов естественно никак не гарантирует. А некоторые и вовсе откровенно фантазируют. Наверняка можно сказать немногое. Во-первых, «полноценный стелс» обладает крайне характерными обводами планера и крыльев. А во-вторых, когда он находится в гражданском воздушном пространстве или там, где его может в мирное время облучить радаром вероятный противник, на него устанавливаются меры по увеличению ЭПР. линзы Люнеберга).

Сетецентричность

Радиоэлектронное оборудование истребителя должно функционировать как единая система на борту самолета и обеспечивать обмен полным объемом данных с другими летательными аппаратами. Например, обнаруженную цель будет видеть вся союзная авиация в радиусе действия связи. Данные также могут передаваться наземной технике. Истребитель пятого поколения тесно интегрируется в единое информационное поле вооруженных сил. Это требует не только технической подготовки, но и полной поддержки командно-штабной структурой без бюрократии и лишних звеньев принятия решений.

Это требование кажется актуальным, но для специалистов по западной авиации это звучит как очевидность: самолеты должны летать. Практически все истребители НАТО снабжены оборудованием тактической сети передачи данных. Link 16Система эффективна, непрерывно совершенствуется и объединяет большинство родов войск Северноатлантического союза в единую военную сеть. F-22 двухсторонний Link 16Внедрение возможности передачи данных произошло всего несколько лет назад. До этого устройство способствовало только приёму информации, но не её передаче. Информация о реализации аналогичных сетевых функций в других системах ограничена или вызывает разногласия.

Почти беспилотность

Этот критерий обычно описывается размытой фразой «продвинутая авионика», но так понятнее. Пилот истребителя пятого поколения должен длительное время выполнять роль оператора вооружений, не отвлекаясь на управление самолетом. Задачи управления возлагаются на системы автопилота, возможности которых не ограничиваются поддержанием курса и высоты. Автоматика должна сама выполнять маневры уклонения и даже завершать фигуры высшего пилотажа, если человек в кокпите должен отвлечься на другие действия.

Вероятно, существенным образом данному условию удовлетворяет лишь… F-35Оценить эффективность подобной концепции на современных и будущих военных самолетах по открытым данным затруднительно. косвенно о прогрессе в этом направлении свидетельствуют отчёты о испытаниях перспективных технологий. Так, в 2020 году ВМС США ( US Navy) протестировал два EA-18G GrowlerВ автономном режиме управление осуществлялось с аналогичного транспортного средства.

Разнообразие функций и усиление возможностей разведки и определения целей.

Иногда эти пункты разделены, но из-за их тесной связи (с предшествующими) для краткости объединим. Вниманию могут быть представлены только концепции или теории, практика освещена слабо.

Многофункциональность предполагается не как способность боевых самолетов одного типа действовать в воздухе, на земле (или воде).
Такие возможности имели и предыдущие поколения. Среди возможностей «пятерок» — частичная реализация функций, которые ранее выполнялись отдельными типами летательных аппаратов или наземной инфраструктурой. К примеру, ретрансляция связи, обнаружение и целеуказание, управление беспилотниками или другими самолетами (концепция… ) C3 – command, control & communicationВ Соединенных Штатах эту роль успешно пробуют уже не первый год. Super Hornet успешно контролировали работу дронов.

Истребитель пятого поколения способен практически наравне со своим предшественником, работающим в паре с другим самолётом. ДРЛОиУДля этого необходимы мультиспектральные камеры и радары. АФАРТакже установлены дополнительные приёмно-передающие модули кругового обзора. Радиооборудование должно работать в пассивном режиме, обнаруживая цели лишь по их излучению.

В качестве примера можно привести F-35Для которых заявлен комплекс из нескольких однотипных самолетов для обнаружения, идентификации целей, целеуказания и непосредственной атаки, с последующим контролем результатов (и РЭБ в процессе). US Navy это были бы один Hawkeye, пара Prowler и два звена Super HornetТеоретически достаточно четверки взамен всем остальным. F-35CНа учениях концепция, по-видимому, была подтверждена, в реальные боевые действия пока не вмешиваются.

Четверки, «плюсы» и прочие «поколения»

Если у читателя сложится впечатление, будто получается каша, не стоит отчаиваться — так и есть. Шесть или семь приведенных «требований к истребителю пятого поколения» представляют собой компиляцию из различных источников. На деле популярный образ «пятерки» трещит по швам: какой из его критериев не возьми, окажется, что ему соответствуют те или иные «четверки». Такая ситуация мало кого устраивает. Поэтому чтобы разделить «честное пятое поколение», придумали промежуточные градации.

В четвёртое поколение попали пожилые люди, такие как… F/A-18 HornetСу-27 и другие не модернизированные самолеты, впервые взлетевшие до начала 1990-х годов, противостоят моделям «4+», «4++» или «четыре с половиной». Такое наименование сложилось исторически.

В этом промежуточном поколении вполне комфортно уживаются как глубоко модернизированные платформы начала 1980-х годов, так и совершенно новые машины, разработанные в XXI веке. Некоторые авиапроизводители подобной общей классификации не устраивают и аргументированно выступают за признание своего детища «пятым поколением». поглядите на наш Eurofighter Typhoon, а теперь на F-22И вновь на «Тайфуне» – да, мы в выигрыше, а у него только «стейлс»! И не опровергнуть это.

А можно немного академичнее?

Пятое поколение авиатехники определяется по сравнению с четвертым (которое уступает ему во всех отношениях), а после него должно появиться шестое (хотя это не является гарантией). Такой подход приводит к двум выводам: первые три поколения остаются в тени и лишены четких критериев, а сама концепция поколений упрощается до удобной «разметки» разнородных самолетов на понятные категории. Тем не менее, как серьезные, так и любители авиации неоднократно пытались привнести порядок в этот хаос с научными целями.

Весьма авторитетный портал AerospacewebпоместилНа первый шаг вышли участники боевых действий в Корее. F-86 SabreКроме МиГ-15 и всех других машин, которые появились в начале реактивной боевой авиации, можно выделить Первопроходцев. Второе поколение отличалось установкой радаров на борту истребителей, третье — двигателями, позволяющими лететь быстрее звука. Четвертое, четвертое с половиной и пятое поколения примерно соответствуют тому, что описано в этой статье.

Разделяя истребители по годам их принятия на вооружение, авторы выделяют технические особенности, но с оговоркой: группа «пятерок» собрана не по всем критериям. F-22 и F-35, а современные им (или даже более новые) Eurofighter Typhoon и Dassault RafaleУпомянуты в разделе про 4,5. Справедливости ради, с оговоркой, что их, возможно, можно считать пятыми.

Не менее значимый Air Force MagazineпредложилПо мнению автора данного издания, первым поколением стали массово выпускаемые первые реактивные истребители, всё ещё не значительно превосходящие свои поршневые предшественники. А уже обладавшие… F-86МиГ-15 и сослуживцы оказались на второй ступени. Чтобы четвертое поколение совпадало с остальными классификациями, в третье пришлось вместить всё самое интересное. Там оказались не только «крепкие тройки», вроде до сих пор летающего… F-4 PhantomНо и фантастически опасные для самих летчиков изделия раннего периода сверхзвуковой авиации, такие как американская серия… F-100Важное отличие состояло в явных технических характеристиках, а не только в хронологии появления: стреловидное крыло, радары и ракеты «воздух-воздух».

В 1990-м году историк авиации Ричард Халилон Richard P. HallionАвтор создал шестиступенчатую классификацию, базой для которой послужили обоснованные вехи прогресса. Работу выполнили подробно и фундаментально, но распространение за пределами академических кругов не получили. Учитывая время выхода работы, шестым поколением в ней стали сверхзвуковые многофункциональные (в традиционном понимании) высокоэффективные и маневренные самолеты. F-14, F-15, F-16, МиГ-29, Mirage 2000. А пятое — это F-4МиГ-23 и подобные ему. Место ещё не превзойденному кульману. F-22На седьмом и восьмом поколениях ожидалась разработка Су-30.

Государственные классификации заслуживают отдельного внимания. Австралийские Королевские ВВС предложили пять поколений, немного перегруппировав первые три. Китай использует четыре градации, соответствующие ключевым вехам развития авиации. Такое решение кажется логичным и не совпадает с остальным миром. J-20Тот, что во всем мире признан «пятеркой», в своей стране – будто бы обычная «четверка».

Если исключить работу Халилона, то все «академические» классификации основаны на «научно-популярной». В ней сначала сформировалось пятое поколение истребителей путем противопоставления четвертому. После этого появились остальные градации, включая перспективную шестую. Такая система не помогает разобраться в ситуации.

А имеет ли вообще смысл разбираться в разграничении первых трёх поколений? Такой спор интересен разве что историкам.

Итак, что такое пятое поколение?

Основываясь на шести-семи «общепринятых требованиях к пятеркам», получается необычное явление. Стелс — единственный признак, разделяющий пятое поколение от предыдущих, а остальные либо реализуются одновременно в четвертом, либо по одному без существенных трудностей. Такой вывод не просто очевиден автору научпопа — многие специалисты разделяют это мнение. В особенности это заметно в контексте многострадального… F-35, как в материале Джованни де Бриганти (Giovanni de Briganti) для портала Defence Aerosace десятилетней давности.

Стелса достаточно. Классификации поколений разделяют техническими решениями, которые невозможно было реализовать в предыдущем. Даже если последователь уступает предшественникам по каким-либо характеристикам. «Пятерками» можно считать машины с малой радиолокационной заметностью хотя бы в одной проекции (в ИК самолет сделать невидимым проще). Нужно определить пороговое значение ЭПР, при котором стелс становится полноценным.

И немного о Су-57

По отечественному истребителю пятого поколения все обстоятельтть далеко не так однозначно, как хотелось бы. Начать можно с того, что его сложно назвать серийной машиной. Учитывая объемы выпуска и отсутствие требуемого двигателя (доводка «Изделия 30» ожидается не ранее 2025 года), имеющиеся сейчас в наличии Су-57 — пробная серия, расширенный выпуск прототипов для испытаний. Для выявления «детских болезней», обучения пилотов и отработки взаимодействий техники нового поколения с той, что уже есть в ВВС. В эту концепцию вписывается и «боевое применение» Су-57 в недавних конфликтах, о котором известно непозволительно мало подробностей.

О технических характеристиках только что поднявшегося в воздух самолета пока ничего сказать нельзя. Что касается сверхманевренности, то есть определенные подтверждения, а остальное — секрет. Из доступных источников лишь много заявлений о техническом совершенстве Су-57 от разных должностных лиц. Правда, пилоты, летевшие на нем… говорятСистема целеуказания головки ракеты, существующая пока только в проекте, необходима для эффективной работы с продвинутым бортовым радиоэлектронным оборудованием. Без нее оценить малозаметность Су-57 по визуальным «уликам» и сделать выводы о его принадлежности к пятому поколению затруднительно.

Вместо заключения

Выводы делать здесь нецелесообразно. Классификация, хоть и грубая, уже сформировалась и изменить её мало кому под силу. Пятое поколение останется представленным четырьмя-пятью летающими машинами даже через два десятилетия. Придёт ли ему на смену шестое и каким оно будет — вопрос открытый. Одновременно с этим будут существовать всевозможные «четыре с плюсом», которые по году разработки и насыщенности технологиями можно назвать настоящим пятым поколением.

Стелс-технологии интересны и эффективны при наличии ресурсов и стремления к совершенствованию. Без разработки и реализации специфических тактик применение малозаметных самолетов мало чем отличается от использования обычных боевых машин, за исключением расходов на эксплуатацию. Возможное построение классификации, отражающей современные потребности авиации, и обсуждение ключевых характеристик боевых самолетов, повышающих эффективность их применения в масштабных операциях, например, дозаправка в воздухе, — тема для отдельного рассмотрения.