С момента первого поднятия в воздух в 2010 году российского истребителя пятого поколения Су-57, в экспертной среде не утихают споры о характеристиках его незаметности по сравнению с американским F-35A, который совершил свой первый полет в 2006 году. Наше небольшое исследование критериев стелс-технологий этих боевых самолетов основано на общедоступной информации и забегая вперед сразу отметим — не существует ни одного верифицированного источника, который бы заявил о точном диапазоне ЭПР (эффективная площадь рассеяния) российского самолета и о RCS (Radar Cross-Section) — американского.
Под верифицированными источниками информации по ЭПР Су-57 мы подразумеваем заявления инженеров ОКБ имени Сухого или официальных лиц государственной корпорации Ростех, а по RCS F-35 — разработчиков или менеджеров компаний Lockheed Martin или Pratt & Whitney (двигатель). Также, достоверным источником может является информации от высокопоставленного военного лица ВКС/ВВС и даже пилота такого самолета.
Секретные «Стелсы» и мифы о незаметности
Незаметность истребителей 5-го поколения является одним из самых засекреченных критериев в области обороны и относится к государственной тайне в России, а в США — к Special Access Programs (SAP — «программа особого доступа»).
Официальное раскрытие точного диапазона незаметности боевого самолета как в лобовой, так и хвостовой проекции применительно к ЭПР/RCS мотивирует потенциального противника модернизировать свои средства радиолокационного вооружения (бортовые и наземные), что нивелирует преимущество такого истребителя.
В западной экспертной среде на текущий период сформировалось устойчивое мнение о преимуществах по характеристикам незаметности истребителя F-35 по сравнению с ЭПР Су-57 и выглядит следующим образом: американец имеет незаметность 0,001-0,005 м², а российский самолет — 0,1-0,5 м².
В США критерий RCS измеряется в dBsm — deciBels square meter (децибелы относительно квадратного метра). Использование такого параметра преобладает в технических документах и внутренних отчетах Lockheed Martin или Northrop Grumman, поскольку логарифмическая шкала удобнее для работы с очень малыми значениями, характерными для стелс-технологий. dBsm переводится в российские квадратные метры (м²) ЭПР на основании формулы, к примеру: -30 dBsm равно 0,001 м² ЭПР.
При этом постулируется стереотип и даже эпистема, что конструкция F-35, c S-образными воздухозаборниками (S-duct inlets) и радиопоглощающими материалами направлены на минимизацию заметности до уровня, сравнимого с размером металлического шарика или птицы, а Су-57 делает упор на сочетание малозаметности, сверхманевренности, скорости и мощного комплекса вооружения, но имеет более высокую заметность за счет конфигурации планера, зазоров между панелями и видимых элементов оборудования.
S-образный воздухозаборник в качестве ключевого элемента снижения радиолокационной заметности F-35 имеет основную цель — спрятать от прямого облучения радара лопатки компрессора двигателя, которые являются мощным источником отраженного сигнала.
Этот S-образный изгиб находится внутри воздушного канала, сразу за входным отверстием воздухозаборника. Воздушный поток, заходящий в воздухозаборник, проходит по этому изогнутому пути, прежде чем достигнуть двигателя. При этом лопатки компрессора оказываются скрыты за изгибом, который работает как визуальный барьер для радарных волн.
Российские аналитики не столь категоричны в оценке стелс-технологий Су-57 и в основном использую обтекаемые формулировки, которые порой несут экзотический смысл типа сенсорного «костюма» на самолете, без заявлений о точном диапазоне незаметности истребителя применительно к числам ЭПР.
Первичные источники
Единственным отчасти верифицируемым источником по диапазону незаметности Су-57 является как ни странно статья «PAK-FA/FGFA/T50: India, Russia Cooperate on 5th-Gen Fighter» о сотрудничестве Индии и России в создании истребителя 5-го поколения, опубликованная в индийском издании Defense Industry Daily (DID) и начало цитирования которой приходится на январь 2014 года. Сейчас эта публикация доступна только по подписке.
В публикации издания DID со ссылкой на главного конструктора ПАК ФА (официальное название всей программы Су-57) Александра Давиденко отмечается, что Т-50 (внутризаводской индекс истребителя на ранних стадиях испытаний) имеет ЭПР от 0,1 до 1м² — последняя цифра вероятно означает радиоизлучение в задней полусфере.
Среднее значение эффективной площади рассеяния (ЭПР) для истребителя Т-50 составляет от 0,1 до 1 квадратного метра… Т-50 сейчас опережает не только все остальные истребители российской армии, но и зарубежные модели. Например, заметность американского истребителя пятого поколения F-22 составляет 0,3-0,4м².
— пишет DID со ссылкой на Ростех и Александра Давиденко
Первичным источником по незаметности F-35 является американский журнал Aviation Week & Space Technology, который в 2009 году ссылаясь на неназванные источники информации в компании Lockheed Martin, указывал значение для F-22 Raptor в 0,0001м² (вероятно в лобовой проекции — прим.автора), а в 2016 году опубликовал материал и о незаметности F-35, которое по заявлению издания равна -30 dBsm в критериях оценки RCS и соответствует 0,001 м² ЭПР, что значительно больше чем у «Раптора» — первого истребителя 5-го поколения 1997 года (первый полет).
Противоречивая концепция малозаметности
Концепция малозаметности истребителей пятого поколения представляет собой комплексный инженерный компромисс, который направлен на существенное сокращение дистанций обнаружения самолета в ключевых физических полях: радиолокационном, инфракрасном, акустическом и визуальном.
Основными инструментами снижения ЭПР являются специфическая геометрия планера, рассеивающая или направляющая энергию радиоволн в сторону от источника, и использование радиопоглощающих материалов и покрытий. Форма воздухозаборников и выхлопных сопел проектируется для маскировки наиболее заметных элементов, таких как лопатки компрессора двигателей и горячие выхлопные газы. Все эти меры требуют тонкого баланса с требованиями к летным характеристикам, маневренности и полезной нагрузке.
В конструкции крыла истребителей пятого поколения отчетливо прослеживаются разные инженерные подходы. Российский Су-57 использует интегральную компоновку, где крыло плавно сопрягается с фюзеляжем, образуя единый несущий корпус: такое трапециевидное крыло с развитыми наплывами и поворотными элементами спроектировано для обеспечения сверхманевренности и устойчивости на больших углах атаки.
Американский F-35, являясь продуктом программы Joint Strike Fighter, создавался как единая платформа для трех различных родов войск, что оказало значительное влияние на его аэродинамику. Сухопутная (F-35A) и корабельная (F-35C) модификации обладают умеренной удельной нагрузкой на крыло, которая, однако, выше, чем у многих современных истребителей, что отражает приоритет малозаметности и внутреннего размещения вооружения над требованиями к энергичному маневрированию.
Аэродинамика F-35B, оснащенного подъемным вентилятором для вертикального взлета, представляет собой наиболее сложный компромисс между технологией стелс, тяговооруженностью и управляемостью.
Двигательная установка является ключевым элементом заметности, и здесь различия между Су-57 и F-35 наиболее принципиальны. Су-57 на текущих серийных машинах оснащен двумя двигателями АЛ-41Ф1 (изделие 117) первого этапа, обеспечивающими сверхзвуковую крейсерскую скорость с использованием форсажа. Эти двигатели оснащены осесимметричными соплами с всеракурсным управлением вектором тяги.
Для достижения характеристик полноценного пятого поколения, включая крейсерский сверхзвук без форсажа, разработан двигатель второго этапа «Изделие 30» (АЛ-51Ф1 или просто АЛ-51Ф). По заявленным данным, эта силовая установка обеспечивает значительный прирост тяги, повышенную топливную эффективность и, что критически важно для малозаметности — оснащена новым плоским соплом с управляемым вектором тяги, специально спроектированным для снижения инфракрасной и радиолокационной сигнатуры.
Силовая установка F-35, напротив, построена вокруг одного мощного двухконтурного турбореактивного двигателя Pratt & Whitney F135. Этот двигатель, развитый из силовой установки истребителя F-22, обладает высокой бесфорсажной тягой.
Для F-35 малозаметность обеспечивается иным путем: все три модификации используют глубоко интегрированную в планер выхлопную систему с плоским соплом, минимизирующую тепловую и радиолокационную заметность сзади, а также, как уже было отмечено — S-образный воздухозаборник.
Особенностью модификации F-35B является уникальная конструкция с подъемным вентилятором, который создает вертикальную тягу, но при этом предъявляет исключительно высокие требования к компоновке и весу, вынуждая искать компромиссы в объеме внутренних отсеков.
Таким образом, сравнительный анализ двигателей Су-57 и F-35 выявляет разные пути достижения малозаметности. Американский подход основан на едином, чрезвычайно мощном двигателе с оптимизированной для стелс технологий интеграцией в планер, что особенно сложно реализовано в вертикально взлетающей модификации.
Российский путь предполагает эволюционный переход от двигателей «первого этапа», обеспечивающих базовые характеристики, к перспективным «Изделиям 30», которые призваны раскрыть потенциал планера по малозаметности и сверхзвуковому крейсерскому полету в полной мере.
Этот анализ показывает, что малозаметность — это не абсолютный показатель, а система решений, в которой форма крыла, тип и количество двигателей, а также конструкция выхлопной системы взаимосвязаны и подчинены общей тактико-технической концепции каждого конкретного самолета.
Что в итоге?
Как мы видим на основании нашего анализа, на текущий период не существует верифицируемых источников о незаметности истребителей Су-57 и F-35 кроме гигабайтов материалов опубликованных в сети с дублированием уже известных числовых диапазонов ЭПР/RCS в различной вариативности и с преимуществом американского боевого самолета.
Также нет подтверждения истинности и знаменитой фразы главного конструктора ПАК ФА Александра Давиденко с цитатой, которая также имеет уже несколько вариантов, к примеру — «У самолёта F-22 – 0,3-0,4 м². У нас аналогичные требования к заметности».
Что касается журнала Aviation Week & Space Technology, который как мы отмечали выше, является первичным источником мифа о преимуществе незаметности F-35 и ссылается на инсайдеров от Пентагона или на свой собственный анализ конструкции самолета, — то такой источник лишь очередной раз подтверждает закрытость этой темы в военных кругах, что и порождает различные домыслы оформленные в аналитические работы.
Очевидно, что в создании Су-57 и F-35 разработчики старались создать геометрию планера, которая отражает сигнал РЛС под различными углами в минимальном количестве направлений, что хорошо видно по изображению представленному выше.
Таже, в истребителях используются несколько слоев различных покрытий чтобы гарантировать требуемые характеристики незаметности, а в двигателях минимизирован тепловой выхлоп, однако точные критерии об их незаметности мы узнаем еще не скоро, пока сам концепт истребителя 5-го поколения не получит всеобщую мировую массовость, как это некогда случилось с четвертым поколением боевых самолетов, ЭПР которых составляет от 1 до 5 м² в современных модификациях.
