Вертикальный взлёт: тупиковое направление или будущее боевой авиации
Самолёты вертикального взлёта и посадки (СВВП) – можно сказать, что этот тип летательных аппаратов практически рождался крайне сложно. Нет, опытных образцов, проектов и идей было великое множество, но, когда доходило до практики, все они зачастую оказывались нежизнеспособными.
В погоне за вертикальным взлётом и посадкой конструкторы предлагали самые экстравагантные решения
По сути, по-настоящему практическое использование и подтверждённое боевое применение получили только английские СВВП «Харриер» (Harrier), которые в нескольких версиях стояли на вооружении британских и американских вооружённых сил (ВС).
«Харриеры» вполне неплохо показали себя на службе английских и американских ВС
Без СВВП «Си Харриер» Великобритания вполне могла и проиграть битву за Фолклендские острова
Конечно, можно вспомнить советский СВВП Як-38 и американский F-35B, но первый так, по сути, и не был доведён до ума, а второй – только начинает свой путь, и пока не показал себя в реальных боевых действиях (достаточно ироничен тот факт, что пока боевой опыт Як-38 и F-35B сопоставим: и тот, и другой бомбил моджахедов в Афганистане).
Когда мы говорим о самолётах вертикального взлёта и посадки, то мы также имеем в виду и самолёты с коротким взлётом и вертикальной посадкой, к которым многие относят F-35B. На самом деле это не совсем так – F-35B может осуществлять и вертикальную посадку, и вертикальный взлёт – сомневающиеся могут посмотреть этот процесс на видео:
Вертикальный взлёт F-35B
Другой вопрос, что в режиме вертикального взлёта может быть максимально ограничена боевая нагрузка, а также снижается радиус действия, но тем не менее возможность вертикального взлёта у F-35B имеется. Более того, взлёт ССВП с коротким разбегом в некоторых аспектах сложнее, чем просто вертикальный взлёт. На советском Як-38 взлёт с коротким разбегом вообще изначально считался невозможным из-за сложности синхронизации работы трёх реактивных двигателей – одного основного и двух подъёмных.
Советский Як-38 освоил вертикальный взлёт раньше, чем взлёт с коротким разбегом
Так что режим короткого взлёта и вертикальной посадки выбран для F-35B как основной, но не как единственный, по причине необходимости увеличения боевой нагрузки и радиуса действия.
Как только речь заходит о СВВП, то на них зачастую обрушивается шквал критики, исходя из чего можно подумать, что эти машины вообще непригодны к боевым действиям. Но по факту это далеко не так.
Сама технология разработки СВВП действительно сложнее, чем у самолётов классической конструкции, и вполне логично, что они длительное время отставали в развитии, но сейчас разрыв между классическими самолётами и СВВП уже не так велик.
Рассмотрим классические примеры критики СВВП.
Стоимость
Большая стоимость по сравнению с классическими самолётами.
На этот аргумент возразить достаточно просто. У нас есть замечательная американская программа лёгкого истребителя пятого поколения F-35, который существует в трёх версиях – классический самолёт F-35A для военно-воздушных сил (ВВС) США, самолёт авианосного базирования F-35C для военно-морских сил (ВМС) США и СВВП F-35B для командования морской пехоты (КМП). Открытая информация о стоимости этих машин для разных партий имеется в Википедии.
Стоимость истребителей F-35 различных партий выпуска
Можно заметить, что стоимость СВВП F-35B в некоторых партиях была практически равна стоимости классического F-35A и даже ниже стоимости авианосного варианта F-35C.
Почему относительная стоимость F-35B выросла в последней партии?
Можно предположить, что дело в том, что производство в первую очередь оптимизируется для крупносерийного выпуска F-35A. Разница в стоимости F-35B и F-35C уже не так велика. Понятно, что СВВП должен быть дороже классического самолёта, но разница будет составлять порядка 10 % или даже менее, как это видно из некоторых партий.
Всё большую часть стоимости боевых летательных аппаратов составляет стоимость бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), а оно у всех трёх самолётов идентично. Даже двигатель – сердце самолёта, у самолётов F-35A, F-35B и F-35C в значительной степени унифицирован.
Часто говорят о том, что именно разработка СВВП в рамках линейки F-35A, F-35B и F-35C вызвала удорожание и задержки программы в целом – дескать, не будь унификации с СВВП, остальные самолёты были бы лучше и дешевле.
Маловероятно, что это так.
Как уже говорилось выше – самая сложная часть современной боевой техники это БРЭО и программное обеспечение, как его составная часть.
Двигатель?
Но он унифицирован, кроме того, задержки по двигателю F-135-PW-600 для F-35B не должны были сказываться на F135-PW-100 и F135-PW-400, предназначенных, соответственно, для F-35A и F-35C. Не стоит забывать, что самую сложную часть – поворотное сопло, американцы предположительно «позаимствовали» у советского Р79В-300 (изделие 79).
Двигатель Р79В-300 для СВВП Як-141 – развал СССР позволил США сэкономить десятки миллионов долларов и годы работы на разработку двигателя для СВВП
Сложность взлёта и посадки
Считается, что СВВП гораздо сложнее управлять на этапе взлёта и посадки, кроме того, существенно выше риски для пилота на этих режимах.
Так и было. Раньше.
В настоящее время уровень автоматизации процессов взлёта и посадки может быть настолько высок, что вертикальный или короткий взлёт, как и вертикальная посадка, будут куда проще, чем на классическом самолёте. Чтобы это понять, достаточно посмотреть на грациозную посадку первых ступеней многоразовых ракет носителей, осуществляемую в полностью автоматическом режиме.
Синхронная посадка ускорителей ракеты-носителя Falcon Heavy
В дальнейшем уровень автоматизации будет только возрастать.
На СВВП будет проще взлетать с качающейся платформы (корабль) и садиться на неё, будет проще взлетать в плохих метеоусловиях – сильном ветре, ограниченной видимости, взлетать с места, с коротким разбегом, с трамплина или в режиме обычного горизонтального взлёта.
F-35B взлетает с трамплина – во время испытаний на самолет были подвешены массогабаритные макеты четырех авиабомб Paveway IV и двух ракет ASRAAM типа В-В
Что это означает на практике?
Что в условиях внезапного нападения противника, когда авиагруппу необходимо максимально быстро поднять в воздух, часть СВВП может стартовать с «безкатапультного» авианосца, используя трамплин, с полным боекомплектом, а другая часть – осуществить взлёт с коротким разбегом без использования трамплина, чтобы не стоять в очереди на трамплин.
А часть СВВП и вовсе может уйти, используя вертикальный взлёт как минимум для того, чтобы не превратиться в мишень на борту корабля, но, скорее всего, они также смогут нести определённый боекомплект, например, несколько ракет «воздух-воздух» (В-В).
Возможность создания быстроразвёртываемых сухопутных аэродромов с трамплином может пригодиться при организации передовой авиабазы где-нибудь в горной или лесистой местности, с ограниченным пространством для размещения полноразмерной взлётно-посадочной полосы (ВПП).
Взлёт боевых самолётов с наземного трамплина
Взлёт F-35B с наземного трамплина
Классические самолёты тоже могут
Имеется в виду аргументация, что современные самолёты так же могут взлетать с достаточно небольшим разбегом.
Отчасти это действительно так, но есть нюансы.
У большинства истребителей длина разбега без использования форсажа составляет 500–700 метров и более, с использованием форсажа, по разным данным, эта величина может сократиться до 250–350 метров.
Но с какой боевой нагрузкой и каким расходом топлива?
У Су-35 при нормальной взлётной массе и на полном форсаже длина разбега 400–450 метров, у Су-57 – 350 метров. У F-35B взлёт с коротким разбегом составляет 161 метр, с трамплином – 137 метров.
При этом, например, Як-141 мог осуществлять взлёт шестью способами:
– обычным способом, когда сопло подъёмно-маршевого двигателя (ПМД) сохраняет горизонтальное положение, а подъёмные двигатели отключены;
– с коротким разбегом порядка 120 метров, когда после начала движения запускаются подъёмные двигатели, а сопло ПМД изменяет угол направления тяги до 62 градусов;
– с коротким разбегом порядка 60–80 метров, с использованием задерживающих устройств (задерживатели колёс шасси);
– со сверхкоротким разбегом до 6 метров, с задерживателями колёс, с заранее развёрнутым на 62 градуса соплом ПМД и с запущенными подъёмными двигателями;
– с использованием трамплина;
– вертикальный взлёт.
О посадке и говорить не приходится – классические самолёты даже близко не подойдут по этому параметру к СВВП. Даже если вспомнить об использовании аэрофинишёров на авианосцах, то процедура посадки, особенно на качающуюся платформу, с использованием аэрофинишёров – куда сложнее, чем посадка СВВП, и автоматизировать её также намного труднее (хоть и возможно), а нагрузки на летательный аппарат и его полезную нагрузку – существенно выше.
Посадка классического самолёта на авианосец куда сложнее, чем посадка СВВП
Длина пробега Су-35 с тормозным парашютом составляет 600 метров.
В ряде источников говорится о том, что у Су-57 длина пробега составляет 100 метров, но пока не ясно, как достигнуто столь значительное сокращение длины пробега (если достигнуто), насколько жёсткой получается посадка в таком режиме и возможна ли она с полезной нагрузкой?
По данным из других источников, длина пробега Су-57 в два раза меньше, чем у Су-35, то есть порядка 250–300 метров, что уже кажется ближе к реальности.
В любом случае, если СВВП способен приземлиться на «пятачок», то классическому самолёту требуется выйти на посадочную глиссаду и сесть на ВПП в определённом месте с достаточно высокой точностью. Даже если будет достигнута длина пробега в 100 метров, к ней добавится точность касания в определённой точке, необходимость запаса ВПП на нештатные ситуации, то есть в конечном итоге мы всё равно получим не менее 200–300 метров. А если у Су-57 длина пробега 250–300 метров, то потребуется ВПП порядка 400–500 метров.
Относительно жёсткости посадки.
Современное высокоточное оружие достаточно чувствительно к условиям эксплуатации – вибрации, перепады температур, удары. Каждый образец вооружения рассчитан на определённое (условное) количество взлётов и посадок. Чем жёстче посадка, тем выше шанс, что дорогостоящее вооружение выйдет из строя. С высокой вероятностью посадка на авианосец является достаточно серьёзным испытанием не только для самолёта, но и для его неизрасходованной боевой нагрузки.
СВВП может возвращать полезную нагрузку с куда меньшими нагрузками – достаточно визуально сравнить жесткость посадки F-35C и F-35B.
Огромный расход топлива, меньшая боевая нагрузка, плохие лётные характеристики
Нельзя отрицать, что при вертикальном взлёте снижается и боевая нагрузка, и радиус действия.
Но здесь, как мы уже говорили ранее, всё зависит от ситуации – иногда лучше быстро взлететь с минимальным боекомплектом и с малым остатком топлива, чем превратиться в груду металла при массированном ударе по кораблю или аэродрому базирования.
Да и с какой боевой нагрузкой летают сейчас боевые самолёты?
К примеру, F-35B может нести во внутренних отсеках четыре ракеты В-В AIM-120, которые будут весить менее 800 килограмм, при максимальной грузоподъёмности 6 800 килограмм, скорее всего, с таким боекомплектом он взлетит вертикально, пусть и потеряет порядка 30 % радиуса действия (по аналогии с Як-38 при вертикальном взлёте).
Боевая нагрузка современных истребителей чаще ограничена объёмом внутренних отсеков, чем массой вооружений
Что касается взлёта с коротким разбегом, то здесь расход топлива уже должен быть сравним с расходом топлива при взлёте классических самолётов с использованием форсажа.
При этом у СВВП разбег будет порядка 120–160 метров, а у классических самолётов порядка 250–350 метров, то есть в два раза больше. Да и боевая нагрузка уже может быть гораздо выше, если не будет максимальной.
Когда говорят об СВВП, то зачастую упоминают о малой боевой нагрузке в принципе. Однако это не совсем так.
Просто зачастую сравнивают боевые машины разных весовых категорий и различных временных периодов.
Боевая нагрузка Як-38, который поступил в эксплуатацию в 1977 году, составляла 1 тонну – при вертикальном взлёте и 1,5 тонны – при разбеге. Его максимальная взлётная масса при разбеге/вертикальном взлёте составляла 11,3/10,3 тонны. Сравнивать его надо с МиГ-23МЛ, который выпускался серийно с 1976 года (при этом надо понимать, что МиГ-23МЛ стал результатом длительной работы над ошибками базового МиГ-23).
И что же?
При максимальной взлётной массе МиГ-23МЛ в 20 тонн, его боевая нагрузка составляет всего 2 тонны, то есть почти пропорционально максимальной массе/боевой нагрузке Як-38.
Да, безусловно, у МиГ-23 куда больше радиус действия и скорость, лучше БРЭО, но не стоит забывать, что МиГ-23 стал результатом длительной эволюции классических реактивных истребителей, тогда как Як-38 стал первым серийным советским СВВП.
Когда появились первые реактивные самолёты, то они тоже по многим параметрам уступали отработанным поршневым.
А что, если сравнить Як-141 и МиГ-29?
Лётно-технические характеристики (ЛТХ) Як-141 и МиГ-29
Видно, что ЛТХ Як-141 и МиГ-29 уже куда ближе, чем у Як-38 и МиГ-23МЛ. При этом не стоит забывать, что работам по самолётам типа МиГ-29 и Су-27 уделялось куда больше внимания и финансирования, чем КБ «Яковлев» и их СВВП.
Не так уж радикально различаются и характеристики F-35A, F-35B и F-35C. Пожалуй, к наиболее заметным недостаткам F-35B можно отнести лишь несколько меньшую дальность полёта.
ТТХ и ЛТХ F-35A, F-35B и F-35C (ru.wikipedia.org)
Но необходимо помнить, что и F-35B уделялось куда меньше внимания, чем F-35A и F-35C.
А что, если бы приоритетное внимание было бы отдано F-35B?
Что, если бы этот самолёт создавался бы без компромиссов с «сухопутным» и авианосным вариантами?
По моему мнению, при создании современных образцов СВВП разница с их классическими аналогами по ТТХ и ЛТХ может достигать 10 % и менее.
Не закупаются и не продаются
В укор СВВП ставят то, что их мало приобретают на международном рынке вооружений и закупают для собственных вооружённых сил, например, тот же F-35B.
Но кто вообще покупает F-35 – вассалы США?
Кто сейчас вообще точно готов к серьёзной войне? Кто из покупателей самолётов линейки F-35 нормально воюет, кроме Израиля? Да и Израиль, давно ли он воевал с серьёзным противником?
Арабы сейчас уже совсем не те, что были во времена «Семидневной войны». Складывается впечатление, что вооружение сейчас чаще покупают не для войны, а по политическим и экономическим причинам.
Тем не менее в США СВВП имеются. Советский Союз тоже достаточно активно развивал это направление. Не распался бы СССР, то не исключено, что и Великобритания разработала бы свою замену «Хариеру».
Что касается остальных стран, например, КНР, то ведь мы уже говорили ранее, что тематика СВВП весьма непроста – Китай прекрасно справляется с копированием чужих технологий, но даже обычные реактивные двигатели у него пока не слишком хороши, что уж тут говорить о более сложном двигателе для СВВП?
Не исключено, что Китай просто не обладает пока технологическими возможностями для создания СВВП. Что если «завтра» они этот вопрос решат и начнут клепать СВВП сотнями?
Выводы
Во время Второй мировой войны ведущие воюющие государства активно строили огромные линкоры, тратя на это значительную часть оборонных расходов. При этом реалии боевых действий показали абсолютное превосходство авиации, авианосцев и подводных лодок на полях морских сражений.
Не это ли показатель глубочайших заблуждений, которые могут встать на пути развития перспективных типов вооружений?
В наше время спутниковая разведка выходит на принципиально новый уровень.
Что, если аэродромы станут чрезвычайно уязвимы?
Что, если для уничтожения «стационарных» аэродромов будет требоваться интервал порядка суток, для аэродромов, развёрнутых на участках шоссе и автодорог, порядка нескольких суток, тогда как для обнаружения и уничтожения скрытого аэродрома для СВВП потребуется срок около недели?
В конце концов, обнаружить площадку длиной 100–150 метров куда сложнее, чем ВПП длиной 500 метров, не говоря уже о «стационарных» аэродромах с ВПП длиной, измеряемой километрами. Да и ложных «коротких» аэродромов можно развернуть сотни, если не тысячи.
Что, если в результате боевых действий сильные противники просто повыбьют друг у друга всю авиацию оружием большого радиуса действия на аэродромах первые недели?
Потом кончится дорогостоящее высокоточное оружие. Останется наземная война без воздушной поддержки с обеих сторон?
Долго ли продлятся боевые действия в таком формате?
В статье Возможно ли повторение Второй мировой войны в реалиях XXI века? были рассмотрены причины, почему длительные наступательные боевые действия могут быть невозможны в наше время.
А если один из противников построит эффективный СВВП, научится быстро развёртывать настоящие и ложные мобильные аэродромы для них? Не останется ли в результате с боевой авиацией только он?
Отдельный разговор, к которому мы ещё вернёмся, это соотношение стоимости и эффективности полноразмерного авианосца и авианосца для СВВП.
Данная статья не ставит целью доказать абсолютное преимущество СВВП над классическими боевыми самолётами. Наоборот, по моему мнению, господство в воздухе будут завоёвывать более тяжелые классические боевые машины, но и лёгкие боевые самолёты будут иметь важнейшее значение в решении этой задачи.
Перспективы боевой авиации в среднесрочной перспективе ранее были рассмотрены в статье Лёгкие или тяжёлые, пилотируемые или беспилотные: как будет развиваться боевая авиация в XXI веке.
Так вот, помимо меньшей стоимости закупки и эксплуатации, которую могут иметь лёгкие боевые самолёты по сравнению с тяжёлыми, преимуществом является возможность реализации лёгких боевых самолётов в варианте СВВП. Это позволит существенно повысить их выживаемость в условиях нанесения противником ударов высокоточным оружием на всю глубину территории по стационарным объектам – аэродромам и авиабазам.
В этом материале мы рассмотрели реальные и мнимые недостатки СВВП. В следующем – изучим перспективные технические решения и преимущества, которые могут получить перспективные СВВП по сравнению со своими предшественниками и с классическими самолётами.
Информация