Коварный «боец» для войн с Россией и Китаем. «Оспрей» передаёт эстафетную палочку
После обнародования информации о первом успешном лётном испытании перспективного американского конвертоплана Bell V-280 «Valor», состоявшемся в Амарилло (штат Техас) 18 декабря 2017 года, в российском и зарубежном Интернете можно было встреть массу критики в сторону класса «конвертоплан» как такового. Из основных технологических недостатков, присущих данному типу винтокрылых машин, указываются: низкая надёжность и ремонтоспособность механизма поворота мотогондол в целом (в случае с MV-22B «Osprey»), либо механизма поворота винтового модуля с шарнирной трансмиссией, приводимой в движение от неподвижных спирального конического и углового редукторов (в случае с V-280 «Valor»); огромная сложность управления и непредсказуемость поведения машин в режимах перехода в горизонтальный или вертикальный полёт в сложных метеорологических условиях; а также присутствие явления «вихревого кольца», где в результате закручивания воздушного потока по тороидальному принципу (вдоль окружности, описываемой законцовками лопастей) происходит критическое снижение подъёмной силы, что в итоге приводит к неуправляемости и падению машины. Среди экономических проблем указывается значительная стоимость лётного часа машин, которая, к примеру, для «Осперя» составляет 80000$.
Давайте начнём по порядку. Вне всяких сомнений, при сравнении «Osprey» и «Valor» можно обратить внимание, что цельноповоротные мотогондолы с турбовинтовыми двигателями Allison T406-AD-400 обладают некоторой надёжностью благодаря видимому отсутствию подвижных узлов трансмиссии, передающих вращение от вала ТВД к винту. Это действительно так. Тем не менее, новая конструкция неподвижных силовых установок конвертоплана V-280 «Valor» имеет несравнимо большие преимущества перед эллисоновскими. Мотогондолы c ТВД T64-GE-419 (серийно производятся «General Electric») пребывают в горизонтальном положении вместе со спиральным коническим и угловым редукторами; поворачивается лишь винтовая группа и шарнирная трансмиссия. О чём это говорит?
Во-первых, при работающем на подъём винтовом модуле наибольшему воздействию негативных факторов внешней среды (пыль, песок и т.д.) подвергается в основном неприхотливый и высокопрочный карданный вал шарнирной трансмиссии, в то время как редуктора накрыты фильтром и утоплены внутрь двухмодульных мотогондол. Это позволяет избежать быстрого выхода из строя трансмиссии в целом (данную особенность отлично видно в фотоматериале издания «The Aviationist» за 30 августа 2017 года, где машина с регистрационным номером N280BH проходила наземное вибрационное испытание на базе Центра сборки компании «Bell» в Амарилло: на фото с поднятыми винтовыми блоками видно отсутствие основных элементов привода в открытом доступе). Более того, такая архитектура мотогондол менее уязвима во время финальной фазы поисково спасательной операции, либо низковысотной высадки морских пехотинцев, когда машина оказывается под огнём стрелкового оружия противника, способного повредить вынесенные узлы передачи.
Во-вторых, горизонтальное расположение мотогондол V-280 «Valor» отличается ещё двумя неоспоримыми плюсами перед цельноповоротными двигателями «Оспрея». В первую очередь, это полноценная зона обзора боковых полусфер вокруг конвертоплана в момент нахождения на поверхности, а также возможность полноценного огневого противодействия в этих направлениях со стороны стрелка, прикрываю высадку десанта. Но самое главное достоинство заключается в многократном уменьшении воздействия эффекта «вихревого кольца», которое активно возникало на окружности законцовок лопастей конвертопланов MV-22A/B/C «Osprey» в момент, когда машины заходили на вертикальную посадку со скоростью снижения около 7 — 8 м/с. Известно, что создаваемая на ометаемой винтами площади область повышенного давления под конвертопланом усиливалась ещё и благодаря дополнительной реактивной тяге из сопел ТВД Allison T406-AD-400, что приводило к ещё большему проявлению «вихревого кольца». Происходило это в связи с тем, что вектор тяги из сопла ТВД отклонялся со всей гондолой в том же направлении. В итоге, сформированная «подушка» повышенного давления выталкивала свежий поток воздуха к окружности винта, после чего он закручивался в тороидальный вихрь и в разы снижал подъёмную силу обоих винтов. В связи с этим произошла далеко не одна авиакатастрофа конвертопланов семейства «Оспрей».
Одним из наиболее существенных преимуществ передового конвертоплана 3-го поколения V-280 «Valor» перед MV-22B «Osprey» является его энерговооружённость в 697,5 л.с./тонну при максимальной взлётной массе в 13620 кг, в то время как энерговооружённость MV-22B при нормальной взлётной массе достигает лишь 428 л.с./тонну. Следовательно, новая винтокрылая машина получит гораздо более высокую скороподъёмность (около 20 м/с)
У V-280 «Valor» даже в момент вертикального положения винтовых модулей в режиме «парения» сопла ТВД T64-GE-419 продолжают создавать горизонтальную тягу, благодаря чему подушка высокого давления под винтом становится неравномерной и образования «вихревого кольца» не происходит; либо происходит, но в десятки раз реже. Это решение можно считать фундаментальным в становлении концепции конвертопланов. И именно оно позволит выйти данному типу летательных аппаратов но совершенно иную ступень, где они смогут раскрыть весь свой технический потенциал.
Что касается комментариев обозревателей о проблемах с управляемостью конвертопланов на различных режимах полёта, включая взлёт и посадку в сложных метеорологических условиях, то здесь также имеет место недостаточный уровень осведомлённости. Даже далеко не самые новые «Оспреи», выпущенные «Bell Helicopter» и «Boeing Rotocraft Systems» в начале 2000-х годов, оснащены малоразмерной цифровой инерциально-навигационной системой (ИНС) LWINS («Lightweighter Internal Navigation System»), которая, совместно с компьютеризированным навигационным приёмником VHF-диапазона AN/ARN-147 (подключаемым к ИНС с помощью мультиплексной шины данных MIL-STD-1553B) и иными вспомогательными системами, позволяла держать управление машиной под контролем даже в невероятно сложных условиях. Более того, для быстрой обработки боевого задания применяются сразу 2 ЭВМ AN/AYK-14.
Следовательно, перспективный конвертоплан V-280 «Valor» («Доблесть»), оснащённый ещё более совершенной инерциально-навигационной системой с более высокопроизводительной БЦВМ, лучше справится с задачами пилотирования в самых сложных метеорологических условиях и в любое время суток, с учётом различных типов рельефа местности. Более того, машину оснастят электродистанционной системой управления с тройным резервированием каналов. По аналогии с MV-22B «Osprey», в составе пилотажного БРЭО «Вэйлора» можно будет встретить радиолокационный комплекс для низковысотного полёта в режиме следования рельефу местности, что придаст машине массу преимуществ при преодолении однокомпонентной наземной ПВО противника.
Также от некоторых наших комментаторов можно услышать утверждение, согласно которому выход из строя одного из турбовинтовых двигателей T64-GE-419 «вызовет полную разбалансировку машины в воздухе с потерей управляемости со всеми вытекающими последствиями». Тем не менее, и здесь имеет место серьёзная ошибка. В соответствии с конструкцией трансмиссии MV-22B, V-280 «Valor» может похвастаться наличием синхронизационного карданного вала между обеими мотогондолами, который проходит через отверстия облегчения в нервюрах крыла. Об этом свидетельствуют фотографии собираемого планера опытного борта NB280BH в сборочном цеху «Bell Helicopter», сделанные со стороны правой мотогондолы. В разрезе крыла вы можете увидеть два отверстия, одно из которых может служить для запирания приведенного в горизонтальное (самолётное) положение винтового модуля, а второе как раз и предназначено для установки синхронизационного вала. В случае, когда один из двигателей выходит из строя, второй начинает работать с повышенной мощностью, через синхронизационный вал передавая на угловой редуктор мотогондолы с неработающим двигателем равную долю крутящего момента. Следовательно, без дополнительной нагрузки конвертоплан может благополучно приземлиться и на одном двигателе (главное, чтобы редуктор и кардан оставались в целости).
Участок поверхности соприкосновения профиля крыла с мотогондолой (видны отверстия для фиксации мотогондолы с винтовым модулем, а также для вала синхронизации)
Перейдём к обзору тактико-технических возможностей новой машины третьего поколения, а также рассмотрению V-280 «Valor» в качестве многофункциональной винтокрылой платформы, учитывая опыт, полученный за годы эксплуатации модификаций «Оспрея» CV-22B (для ССО США) и MV-22B (для КМП США), а также вертолётов семейства UH/MH-60 «Blackhawk». Для начала стоит отметить, что конструкция фюзеляжа «Вэйлора» максимально унифицирована с фюзеляжем семейства вертолётов «Black Hawk» (полумонокок с трёхопорным шасси, но убирающегося типа). Тем не менее, в отличие от основных версий «Блэкхоков» c цельнометаллической конструкцией фюзеляжа, а также частичным применением стекловолоконных кевларовых габаритов на дверях кабины, капоте силовой установки и фонаре, V-280 «Valor» получил цельнокомпозитный фюзеляж с применением углеродного волокна. Такое исполнение решает две проблемы: значительно снижает эффективную поверхность рассеяния (ЭПР), а также снижает массу вертолёта, увеличивая энерговооружённость и дальность полёта винтокрылой машины. Как вы уже поняли, схожесть с кабиной «Блэкхоков», включая вместительность в 14-16 морских пехотинцев/спецназовцев, позволит КМП и ССО США в предельно сжатые сроки адаптировать машину под имеющийся у личного состава опыт.
Снижению радиолокационной сигнатуры данного конвертоплана также способствует композиционное хвостовое двухкилевое V-образное оперение с углом развала более 85°, которое поглощает большую часть электромагнитных волн, а часть переотражает в пространство. Лопасти винтов для серийных образцов «Вэйлоров» также должны изготавливаться на основе углеродного волокна, благодаря чему ожидаемая расчётная ЭПР может доходить лишь до 0,7 — 1 кв. м, что очень даже достойно для такого типа летательных аппаратов. Благодаря данным параметрам дальность обнаружения перспективных конвертопланов V-280 посредством радиолокационных комплексов надводного, наземного и воздушного базирования примерно в 2,5, а то и в 3 раза меньше, чем у MV-22B «Osprey». Это качество открывает перед пилотами и перебрасываемыми подразделениями КМП значительно большие горизонты в плане полётов и десантирования на тех участках театров военных действий, где противовоздушная компонента противника либо частично подавлена (и в противоракетном «щите» имеются внушительные «бреши» в виде необозреваемых участков воздушного пространства), либо операторы зенитно-ракетных дивизионов и полков с головой погружены в задачи отражения массированного ракетного удара сотнями «Томагавков» и JASSM-ER, запущенных с бортов ударных модификаций подлодок класса «Огайо», эсминцев «Arleigh Burke», а также сверхзвуковых стратегических бомбардировщиков B-1B «Lancer».
Ещё более ценными качествами конвертоплана V-280 «Valor», в сравнении с MV-22B, являются возможность облёта районов с наиболее плотной ПВО, а также высадки МП в глубоком тылу противника. Для реализации таких способностей в технологическом арсенале «Доблести» имеются весьма экономичные и тяговитые двигатели T64-GE-419 мощностью 4750 л.с. с удельным расходом 0,292 кг/кВт*ч. Несмотря на то, что их мощность лишь на 35% меньше, чем у T406 (AE 1107C-Liberty), боевой радиус действия в 2 — 2,2 раза больше, чем у «Оспрея» (725 км против 1480 — 1550 км). К примеру, если поднявшиеся с территории Румынии CV-22B «Osprey» едва способны по прямой приблизится к черноморскому побережью Краснодарского края, где будут быстро обнаружены и идентифицированы российскими самолётами ДРЛО А-50У на дальности более 450 км благодаря их громадной радиолокационной сигнатуре, а затем благополучно уничтожены расчётами ЗРК С-300В4 даже на загоризонтной дальности благодаря использованию новых ЗУР 9М82МВ с активными радиолокационными ГСН, то при использовании V-280 «Valor» можно пронаблюдать совершенно картину.
Рассматривая гипотетический региональный конфликт на Причерноморском и Кавказском ТВД, необходимо учесть, что используя солидный боевой радиус действия в 1500 км и малую радиолокационную заметность, взлетевшие с территории Румынии «Вэйлоры» способны легко достичь необходимой точки высадки ССО в труднодоступных для обзора радиолокационными средствами районах Северного Кавказа. Для сокрытия момента прибытия в зону высадки ССО, пилоты V-280 «Valor» могут воспользоваться низковысотным режимом полёта через горные хребты на территории Грузии, в то время как основной отрезок пути будет проходить в нейтральном воздушном пространстве над южной частью Чёрного моря. И что самое главное, в отличие от «Оспреев», «Вэйлорам» на данном участке траектории абсолютно не потребуется дозаправка посредством воздушных танкеров типа KC-135, KC-10A «Extender» или M330 MRTT, которые за счёт своей огромной ЭПР мгновенно засветят факт присутствия угрозы для наших А-50У, несущих боевое дежурство над Республикой Крым и Кубанью. Именно в этом и заключается главное тактико-техническое преимущество большого радиуса действия ковертопланов V-280 перед имеющимися сегодня на вооружении винтокрылыми машинами. Скорость данного конвертоплана должна ограничиваться отметкой в 560 км/ч, что ничем не хуже, чем у «Osprey».
Исходя из характеристик данного конвертоплана, можно утверждать, что машина разрабатывается не столько для транспортировки подразделений Корпуса морской пехоты США к ТВД, сколько для дальних рейдов «зелёных беретов» вглубь территории противника, в окрестности тех или иных стратегически важных объектов для осуществления диверсионно-разведывательных операций, о чём также заявляют некоторые западные источники. Предусмотрена ли в силовой архитектуре «Вэйлора» вспомогательная силовая установка (присутствует у CV/MV-22B в области центроплана), пока неизвестно; именно от её наличия зависит уточнённый уровень живучести машины в критических ситуациях.
Стоит обратить внимание, что разработчик V-280, консорциум «Team Valor», спонсируемый оборонным ведомством США, включает в себя не только подразделения таких американских компаний, как «Bell Helicopter», «Lockheed Martin» и «General Electric», но и подразделение израильского концерна «Israel Aerospace Industry». Очевидно, что Хель Хаавир всё ещё испытывают интерес к высокоскоростным и многофункциональным винтокрылым платформам, способным перебрасывать многочисленные спецподразделения АОИ в различные горячие точки Переднеазиатского региона. Заинтересованность АОИ конвертопланах «Osprey» возникла ещё в 2009 году, но на протяжении почти десятилетия она неоднократно сталкивалась с весомой критикой со стороны высокопоставленных израильских военных чиновников, отдавших предпочтение военно-транспортным вертолётам CH-53K «King Stallion». Вероятно, что это было связано именно с критически опасной и неразрешённой проблемой образования «вихревого кольца». Вероятность наличия этого явления у V-280 «Valor» на порядок ниже благодаря новой конфигурации ТВД с горизонтальной тягой сопла при вертикальном расположении винта, а поэтому вероятность заказов новой машины со стороны ЦАХАЛа остаётся весьма большой.
Небезынтересной деталью в проектировании и доводке конструкции мотогондол является уменьшение инфракрасной заметности, к которой стремятся разработчики. Это и неудивительно, ведь большая часть воздушных операций конвертоплана V-280 «Valor» будет проходить в условиях вероятного вхождения в зону поражения ПЗРК противника. В данный момент что-либо констатировать по этому поводу трудно, поскольку на мотогондоле отсутствует плоское сопло. Тем не менее, можно обратить внимание на наличие 2-сопловой системы отвода газов от ТВД T64-GE-419. Здесь существует 2 варианта: либо разработчики использовали внутреннее второе сопло (на отсеке редукторов) для более эффективной циркуляции воздушного потока через трансмиссию с целью её охлаждения, либо попытались добиться уменьшения инфракрасного излучения от струи отходящих из ТВД газов методом смешивания с холодным воздухом из соседнего сопла; но и этот момент выглядит крайне неясно, поскольку для уменьшения ИК-излучения обычно используется смешивание выхлопных газов с атмосферным воздухом в специальном дополнительном контуре мотогондолы, что можно пронаблюдать в конструкции малозаметной стратегической крылатой ракеты AGM-129A ACM. В то же время вышеуказанные моменты описывают далеко не весь спектр возможностей и проблем эксплуатации перспективных конвертопланов «Osprey» как многофункциональных платформ.
Макет ударного варианта конвертоплана V-280 «Valor»: на выдвижных пусковых платформах видны пусковые установки типа М299 с противотанковыми/многоцелевыми тактическими ракетами типа «Hellfire-II / JAGM»
Так, начиная с 2014 года, штаб-квартира «Bell Helicopter» заявляет о продвижении проектирования не только транспортно-десантных машин в версии V-280, но и ударного варианта AV-280. В этом плане «Вэйлоры» имеют целую массу преимуществ. Солидный объём кабины позволяет разместить внутри достойное количество ракетно-бомбового вооружения, которое никак не повлияет на эффективную отражающую поверхность. Отталкиваясь от массы полезной нагрузки в 4540 кг, можно рассчитать, что на специализированных узлах подвески могут быть размещены 4 тактические крылатые ракеты сверхбольшой дальности AGM-158 JASSM-ER, до 30 GBU-53/B SDB-II («Small Diametr Bomb II»), либо до двух десятков перспективных тактических ракет JAGM с помехозащищённой трёхдиапазонной головкой самонаведения, представленной ИК-каналом, активным радиолокационным каналом миллиметрового Ka-диапазона, а также стандартным полуактивным лазерным каналом наведения.
В случае с JASSM-ER получаем продвинутый винтокрылый ударный комплекс, способный неожиданно взмыть в воздух с любого участка ТВД и нанести удар на глубину около 2500 км. В случае же с JAGM, «Вэйлор» превращается в машину для непосредственной поддержки войск, которая сможет на протяжении 3—4 часов барражировать над полем боя, нанося высокоточные удары по бронетехнике противника с запредельно малых высот и на дальности 16—20 км. Но необходимо отметить, что такое возможно лишь при наличии со стороны противника устаревших средств войсковой ПВО, к примеру, ЗРАК «Тунгусска-М1», либо ЗРСК «Тор-М1» и «Оса-АКМ». И даже в этом случае 100%-й успех от использование ударного AV-280 не гарантирован, поскольку ракеты JAGM (как и всё семейство «Хелфаеров») обладают невысокой скоростью полёта в 1400 — 1500 км/ч, не маневрируют на траектории и отличаются увеличенным временем работы двухрежимного РДТТ. С такими особенностями перехватить JAGM не представляет особых трудностей, особенно с использованием телевизионно-оптических средств наведения, входящих в состав вышеуказанных комплексов. Что же касается запуска JAGM с борта AV-280 «Valor», то здесь мы наблюдаем стандартные выдвижные 1x4 модули ПУ M299, установленные на «Апачах».
Отличный потенциал просматривается и в противолодочной версии V-280, которой может быть присвоен индекс SV-280. Если аналогичный «Оспрей» в модификации SV-22B (возможность производства которой рассматривали «Bell Helicopter» и «Boeing Rotorcraft Systems») смог бы обеспечивать АУГ ВМС США информацией о подводной обстановке лишь на удалении до 800—900 км, с учётом радиуса действия конвертоплана и дальности обнаружения подводных лодок посредством активных и пассивных радиогидроакустических буёв, то аналогичные цифры для SV-280 могут достигать 1600 км. При этом, обслуживание и стоимость лётного часа для винтокрылой машины 3-го поколения будут примерно на 30—50% менее накладны, а обнаружить её будет куда сложнее; почувствуйте разницу.
Возможность оснащения конвертоплана штангой дозаправки в воздухе по принципу «шланг-конус», а также способность взлёта и посадки на неподготовленные участки земной поверхности определяет следующее стратегическое преимущество «Вэйлора» — возможность развёртывания эскадрилий конвертопланов на тех участках ТВД, где полотна взлётно-посадочных полос военных аэродромов повреждены огнём ствольной и реактивной артиллерии, а также ударами стратегических крылатых ракет. Из это следует, что в дальней перспективе (после 2025 года) на базе V-280 могут быть разработаны винтокрылые авиационные комплексы радиотехнической и оптико-электронной разведки, тактические воздушные командные пункты, ретрансляторы и т.д.
На штатовском ресурсе www.militaryfactory.com можно встретить достаточно интересный обзор, в котором, помимо уже известных ТТХ V-280, указываются его способности по переброске спецподразделений в тыловые зоны вероятного противника: выражены они в охвате территорий государств радиусом действия машины. Так, радиус действия передового конвертоплана охватывает 100% территории КНДР и 90% территории Афганистана. Но для переброски спецназа к отдалённым анклавам талибов а Афганистане и диверсионно-разведывательной деятельности против Пхеньяна вполне хватило бы имеющихся «Оспреев» с их меньшей дальностью, но почти в 2 раза большим количеством перебрасываемого личного состава. А это значит, что Афганистан и Корея — лишь отвлекающий манёвр, в то время как реальное видение ВС США относительно использования V-280 «Valor» охватывает куда более серьёзные и обширные театры военных действий, где присутствуют Россия и КНР.
Источники информации:
http://forum.militaryparitet.com/viewtopic.php?id=19794
https://vpk.name/news/33573_izrail_otkazalsya_ot_konvertoplana_v22.html
https://vpk.name/news/195109_izrail_otkazalsya_ot_osprey.html
http://www.airwar.ru/enc/craft/v22.html
http://bastion-karpenko.ru/bell_v-280_valor/
Информация