По сравнению с истребителями предыдущих поколений, ПАК ФА обладает рядом уникальных особенностей, сочетая в себе функции ударного самолета и истребителя.
Аналитики делают вывод, что российский стелс-истребитель легко может занять треть мирового рынка, если крупное серийное производство станет реальностью.
История
К 1-му поколению, как правило, относят реактивные самолеты c дозвуковой скоростью, появившиеся после Второй мировой и имевшие в основном пушечное вооружение. Самые запоминившиеся модели самолетов - МиГ-15 и МиГ-17.
• 2-ое поколение - сверхзвуковые истребители с ракетным вооружением: самолеты МиГ-19, МиГ-21.
• 3-ое поколение - самолеты, имевшие более мощные двигатели, усовершенствованные радары, зачастую - изменяемую геометрию крыла. В СССР это истребители МиГ-23 и МиГ-27, а в США - F-4 "Фантом".
• 4-ое поколение - машины, имеющие новое бортовое оборудование, мощные радары, широкий набор вооружения - от 30-мм пушек до управляемых ракет и корректируемых авиабомб. В СССР это истребители МиГ-29 и Су-27, на Западе - самолеты F-15, F-16, "Мираж" 2000, "Гриппен".
Развитие 4-го поколения шло "семимильными шагами" , на основе "старых" МиГов и Су появились истребители, вплотную приближающиеся к 5-му поколению: МиГ-29СМТ, МиГ-35, Су-35. Их отличия - сверхманевренность за счет установки двигателей с отклоняемым вектором тяги, радары с фазированными антенными решетками, многофункциональность, замена аналоговых приборов компьютерными дисплеями и другие нововведения.
Идея создать истребитель XXI века родилась в СССР и США одновременно. Работы начались в конце 80-х. В силу известных причин США получили фору и сумели первыми поставить на вооружение истребитель, названный F-22 Raptor.
Во-первых, следует отметить, что F-22A вобрал в себя наиболее передовые черты истребителей четвертого поколения.
Во-вторых, это интегральная аэродинамическая компоновка - плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, повышающая несущие свойства и позволяющая максимально использовать внутренние объемы (F-16, Су-27, МиГ-29).
В-третьих, увеличение дальности и продолжительности полета на внутреннем запасе топлива без дозаправки (Су-27).
В-четвертых, повышение маневренных характеристик путем снижения нагрузки на крыло, роста тяговооруженности и применения электродистанционной системы управления (F-15, F-16, Су-27 и другие). В то же время ряд характеристик F-22 качественно отличается от данных перечисленных только что машин. В первую очередь это сверхзвуковая крейсерская скорость полета, достигаемая на бесфорсажных режимах работы СУ, и значительно сниженная заметность для РЛС противника. Далее - высокая маневренность не только на дозвуковых, но и на сверхзвуковых скоростях. Наконец, это высокая вероятность поражения цели без входа в зону боевого соприкосновения.
Совокупность этих отличий и дает основания считать F-22A самолетом пятого поколения. При его создании стремление достичь именно таких характеристик стало определяющим при разработке технических требований и задало граничные условия для принятия решений по компоновке как самолета в целом, так и его отдельных систем. Однако требования эти оказались во многом противоречащими друг другу, что вынудило американских конструкторов пойти на ряд компромиссов, некоторые из которых отрицательно сказались на боевых качествах F-22 "Рэптора".
Стремление достичь сверхзвуковой крейсерской скорости полета неизбежно влечет за собой необходимость значительного снижения характеристик сопротивления. Одной из мер, направленных на достижение этой цели, стало размещение подвесного вооружения во внутренних отсеках F-22A. Однако это привело к увеличению суммарной площади миделевого сечения самолета по сравнению с вариантом, когда ракеты и бомбы располагаются под крылом на пилонах. Ведь при внутреннем расположении, кроме площади поперечного сечения самого оружия, требуется площадь для увязки его составляющих между собой и с элементами конструкции планера, а также для размещения необходимых приводов и механизмов, обеспечивающих боевое применение.
В результате, хотя применение интегральной аэродинамической компоновки позволило снизить лобовую составляющую сопротивления, но из-за увеличения миделя волновая составляющая возросла! Поэтому размеры внутреннего отсека пришлось максимально обжать, оптимизировав его под размещение только узкой номенклатуры ракет "воздух-воздух", необходимых для решения основной задачи истребителя - завоевания превосходства в воздухе. Все остальные виды боевой нагрузки самолет может нести на внешней подвеске либо на внутренней, если их размеры не превышают размеров отсека. В любом случае размещение оружия далеко от оптимального, и в этом отношении "Рэптор" уступает всем многофункциональным истребителям четвертого поколения.
Стремление к снижению заметности усиливает противоречия в требованиях, предъявляемых к геометрии крыла условиями сверхзвукового крейсерского полета и маневрирования на дозвуковой скорости. Если для первых требуется крыло тонкого профиля, большой стреловидности и малого размаха, то для второго - наоборот: умеренной стреловидности, большого размаха, с применением высоконесущих профилей.
Перспективный многоцелевой истребитель Т-50 создан в рамках программы "Перспективный Авиационный Комплекс Фронтовой Авиации" (ПАК ФА). Разработка самолета начата в ОКБ им.П.О.Сухого в конце 1990-х годов. Объявленный в апреле-мае 2001 г. конкурс проектов по программе ПАК ФА был выигран в 2002 году проектом истребителя Т-50. Главный конструктор самолета - А.Давиденко. 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), а принятие самолета на вооружение и поступление в строевые части ВВС планируется на 2013-2015 г.г.
Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации (ПАК ФА) пятого поколения создавался в рамках программы И-21 (наименование программы) как истребитель Т-50 (наименование опытного самолета). Назначение - многофункциональный многоцелевой истребитель. Разработка самолета начата ОКБ им.П.О.Сухого в конце 1990-х годов. В апреле-мае 2001 г. по программе И-21 / ПАК ФА был объявлен тендер в котором приняли участие ОКБ Сухого, ОКБ МиГ с взаимодействием обоих КБ с ОКБ Яковлева по проработке варианта проекта с вертикальным взлетом. Решение государственной комиссии по итогам конкурса принято в начале 2002 г. - выиграл проект самолета Т-50 ОКБ Сухого (главный конструктор - А.Давиденко), как наименее рискованный в реализации и полностью удовлетворяющий тактико-техническим требованиям. В июне 2002 г. решением правительства утверждено решение комиссии, поручено подготовить целевую комплексную программу и приступить к эскизному проектированию. Тактико-техническое задание выдано МО России в июле 2002 г. Эскизный проект Т-50 завершен в ОКБ в ноябре 2004 г. и утвержден МО России в декабре 2004 г. Начаты эксперименты на самолетах-лабораториях. Электронный макет Т-50 (вероятно, компьютерная модель компоновки самолета) продемонстрирована Главкому ВВС России В.Михайлову не позже января 2005 г. К 2005 г. обнародованы наименования Т-50 и И-21 и объявлено о возможной защите технического проекта самолета в 2006 г. 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.
Испытания
24 декабря 2009 г. на аэродроме Дземги (г.Комсомольск-на-Амуре) первую пробежку совершил один из двух прототипов первой серии И-21 - Т-50-КНС. 16 января 2010 г. самолет-летающая лаборатория Т-10М-10 борт №710 с 14-28 по 14-54 московского времени на аэродроме ЛИИ в Жуковском совершил первую скоростную рулежку с прототипом двигателя Т-50 - "изделие 117", а 21 января самолет-летающая лаборатория Т-10М-10 совершил первый полет с двигателем "изделие 117". 22 января Т-50-1 совершил пробежку по ВПП аэродрома КнААПО Дземги с поднятием передней стойки шасси в воздух и выпуском тормозного парашюта. И, наконец, 29 января 2010 г. в 11-19 по местному времени пилот Сергей Богдан совершил первый полет на Т-50-1 продолжительностью 47 минут (подробная хронология - см. ниже). Второй полет Т-50-1 в камуфляжной окраске ВВС России состоялся 12.02.2010 г. в Комсомольске-на-Амуре. Кроме первого полета изначально предполагалось в Комсомольске-на-Амуре совершить еще 2-7 полетов (по разным данным) после чего первый прототип должен поступить на аэродром Гордый (база ЛИИ ВВС в Жуковском).
8 апреля 2010 г. Т-50-1 и Т-50КНС доставлены самолетом Ан-124 из КнААПО на базу ЛИИ ВВС в Жуковском, где 29 апреля 2010 г. начат первый этап испытаний Т-50-1. Первый этап наземных и летных испытаний ПАК ФА завершен 17 июня 2010 г., всего выполнено 16 полетов на первом летном экземпляре Т-50-1. Первый этап государственных испытаний Т-50 планируется завершить в 2012 г. На втором этапе государственных испытаний планируется испытывать комплексы РЭБ, средств наблюдения в оптическом и ИК-диапазонах, вооружений.
Второй прототип Т-50 - Т-50-2 - совершил первый полет 03.03.2011 г. в Комсомольске-на-Амуре, пилот - С.Богдан, полет длился 57 минут. Т-50-1 на этот момент совершил около 40 полетов.
Третий и четвертый летные прототипы Т-50 планируется поднять в воздух до конца 2011 г. - об этом заявленоо 16.08.2011 г. на открытии авиасалона МАКС-2011. Отставаний от графика испытания самолета Т-50 небыло.
Конструкция
Конструкция выполнена с учетом максимального снижения ЭПР, инфракрасной и оптической заметности самолета. Классическая аэродинамическая схема с треугольным (трапецевидным) крылом, цельноповоротными стабилизаторами и килями. Корневая часть крыла оборудована подвижной частью наплыва (ПЧН, в т.ч. на Т-50-1, в феврале-марте 2010 г. было мнение, что она фиксирована, в мае опровергнуто), заменяющей переднее горизонтальное оперение (ПГО). 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).
Площадь ЭПР в лобовой проекции:
- не более 0.5 кв.м (Су-30МКИ - 20 кв.м)
- на уровне F-22 - 0.3-0.4 кв.м (Су-27 - около 12 кв.м)
Фонарь кабины на первой машине Т-50-1 переплетный, на серийных Т-50 предполагается использование фонаря кабины с использованием беспереплетных секций силикатного фонаря нового типа, создаваемого с 2009 г. по программе НИР "Ашуг" (стоимость НИР 60 млн. руб, 2009 г.).
Габариты секции - 1525 х 805 мм
Толщина остекления - менее 14 мм
Коэффициент светопропускания - 0.8
Насыщенность цветового фона - не более 3.5 сатрон
Температура среды - +55
Оборудование
Бортовое оборудование нового самолета позволяет осуществлять обмен данными в режиме реального времени как с наземными системами управления, так и внутри авиационной группы. Применение композиционных материалов и инновационных технологий, аэродинамическая компоновка самолета, мероприятия по снижению заметности двигателя обеспечивают беспрецедентно низкий уровень радиолокационной, оптической и инфракрасной заметности. Это позволяет значительно повысить боевую эффективность в работе, как по воздушным, так и наземным целям, в любое время суток, в простых и сложных метеоусловиях.
1) РЛС с АФАР Ш-121 (модернизированная НО-11М "Барс") разработки НИИ Приборостроения им.В.В.Тихомирова (на первом летном экземпляре Т-50-1 отсутствует). Разработка РЛС начата в 2004 г., стендовые испытания начаты в ноябре 2008 г. Впервые РЛС продемонстрирована на авиасалоне МАКС-2009 в августе 2009 г. Выпуск второго экземпляра начался 2010 г. По данным из индийских источников эта де РЛС (MIRES Sh-121) будет установлена на самолет FGFA / Т-50УБ. Испытания РЛС Ш121 проведены в 2010 г. на летающей лаборатории Су-30МК2 (борт №503).
В составе антенной решетки около 1500 (1526 шт по некоторым данным) приемо-передающих модулей Х-диапазона (монолитные интегральные схемы СВЧ-диапазона - МИС СВЧ) производства АО "Исток" (г.Фрязино) суммарной мощностью от 12 до 20 кВт по разным данным. Системы РЛС выполнены на отечественной элементной базе "на основе наногетероструктур GaAs" (арсенид галлия). После принятия на вооружение серийное производство РЛС планируется развернуть на Рязанском приборном заводе (производственные возможности на 2009 г. до 50 РЛС с АФАР в год).
Дальность обнаружения - более 400 км (крупные радиоконтрастные цели)
Одновременно сопровождается до 60 целей
Одновременно обстреливается до 16 целей
2) кормовая РЛС с АФАР Х-диапазона разработки НИИП им. В.В.Тихомирова. Возможны изменения.
3) контейнерная РЛС с АФАР Ка-диапазона (миллисетровый) разработки НИИП им. В.В.Тихомирова (данные 2009 г., МАКС-2009).
4) "умная обшивка" - возможно, датчики РЛС с АФАР распределенные по обшивке - согласно СМИ, разработка НИИП им. В.В.Тихомирова, рапределение по поверхности обшивки Т-50 приемо-передающих модулей АФАР, что позволит, с обработкой данных цифровой ЭВМ, обеспечить обзор в секторе более 180 град.
Оптико-электронная локационная система обнаружения воздушных целей ОЛС-50М установлена подобно Су-27 перед кабиной пилота со смещением к правому борту. Возможно так же использование ОЛС производства французской компании Thales. Производство ОЛС самолета планируется на Екатеринбургском оптико-механическом заводе. Макет ОЛС показан на авиасалонах МАКС-2009 и МАКС-2011.
Вооружение
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. 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. Ракета может быть готова к 2010 году. 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. На вооружении в 2013 году. 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.
В некоторых СМИ указывается, что в составе вооружения 2 пушки калибра 30 мм.
16 точек подвески в т.ч. 8 во внутренних отсеках (СМИ) - по др.информации СМИ - 10 точек подвески во внутренних отсеках:
- два внутренних фюзеляжных (длина ок. 5.1 м каждого) отсека
- два центропланных внутренних отсека (на прототипе Т-50-1 вероятно отсутствуют или не смонтированы по состоянию на 29.01.2010 г.) - предположительно.
- два крыльевых конформных отсека под 1-2 ракеты малой дальности АА каждый (по 1 отсеку на крыло)
- 4 узла подвески под крылом;
- 2 узла подвески под фюзеляжем (под каналами воздухозаборников)
