От комплексной боевой системы к функциональной концепции и техническому облику машины.
Отличительной особенностью истребителей 5-го поколения, выделяющей их на фоне боевых самолетов существующего поколения, является более высокая системность. Истребитель 5-го поколения может быть таковым только в рамках особой боевой системы, как принято говорить, «системы систем», позволяющей реализовать все его специфические боевые возможности. Поэтому вопросы подобной системы всегда присутствуют в разработке истребителя 5-го поколения, иногда являясь для нее определяющими. Одним из таких вопросов является типажность парка истребителей, входящего в «систему систем».
ДВЕ ВЕСОВЫЕ КАТЕГОРИИ
Рассмотрение подобного вопроса применительно к разработке истребителей 4-го поколения привело в свое время к созданию в СССР и в США машин легкой и тяжелой категории, соответственно МиГ-29 и F-16, Су-27 и F-15. Ориентация на двухтипажный парк легких и тяжелых истребителей существовала и в самом начале работ по созданию самолетов 5-го поколения. Но у американцев она тогда очень быстро свелась к разработке в рамках программы ATF одной-единственной тяжелой машины, принятой сегодня на вооружение как истребитель F-22. А у нас активизированная в ответ на эти действия американцев программа МФИ сконцентрировалась на разработке тяжелого боевого самолета, зафиксировавшего свое присутствие в авиации только лишь в виде опытного летного образца, известного как «изделие 1.44».
К концу 1990-х годов, преодолев ряд сложных моментов, связанных с трудностями реализации программы ATF, и получив существенную поддержку за счет развития программы JSF, процесс перспективного развития американской тактической авиации вновь вернулся к концепции двухтипажного парка истребителей. Однако, вполне соответствуя основным правилам диалектики, это было «возвращение в ту же точку, но на качественно новом уровне». Основной акцент в различии двух типов истребителей 5-го поколения был сделан в США не в части весовой размерности самолетов, а в части их функционального назначения в рамках комплексной боевой системы, именуемой авиационной экспедиционной армией AEF.
К сожалению, некоторые принципиальные моменты в американской практике этого периода развития боевой авиации остались у нас незамеченными или понятыми не совсем верно. Так, резкое сокращение объемов закупки создаваемого истребителя F-22 (с первоначально планировавшихся 750 до 280) было многими воспринято как общий кризис программы ATF. При этом как-то выпало из внимания то, что ВВС США пересмотрели к этому времени планы полной замены истребителей F-15C на создаваемый истребитель 5-го поколения и связали приобретение F-22 только с укомплектованием экспедиционных авиационных армий AEF. А в этих новых боевых системах с двухтипажным парком истребителей F-22 должны были играть роль управляющих элементов. И такого количества F-22, которое планировалось ранее для замены F-15С, просто не требовалось. Интенсивное же развитие программы JSF с планируемым производством семейства самолетов F-35 (3000) было воспринято как переориентация американцев на более легкие, чем F-22, самолеты. Действительно, на фоне нормальной взлетной массы 26 тонн, соответствующей проекту F-22 в середине 1990-х, и весовой размерности нового истребителя 16–18 тонн, обсуждавшейся в тот же период в программе JSF, подобное предположение выглядело вполне обоснованным.
В 2001 году в интервью председателя НТК ВВС РФ Колядина еще звучали слова о «двухтипажном парке основных боевых самолетов фронтовой авиации». Однако в целом «приговор» двухтипажному парку перспективных истребителей 5-го поколения уже вынесли. Была взята ориентация на разработку одного-единственного истребителя 5-го поколения, классифицированного как легкий фронтовой самолет (ЛФС). Само условное наименование предложенного к разработке отечественного истребителя 5-го поколения было неявным указателем на отличие его функциональной концепции от концепции боевого самолета, разработанного еще в советские годы в рамках программы МФИ. Если многофункциональный фронтовой истребитель должен был составить конкуренцию в бою американскому F-22, то ЛФС по своей функциональной концепции должен был рассматриваться в первую очередь как «разведывательно-ударный комплекс, работающий в реальном масштабе времени». Так же как и МФИ, он должен был составить конкуренцию американскому истребителю 5-го поколения, но только не F-22, а F-35, и не в воздушном бою, а на рынке боевых самолетов.
НЕ В МАССЕ ДЕЛО
Трудно сказать, что за шкала измерений была выбрана тогда для оценки технического облика ЛФС, но довольно быстро он стал рассматриваться как боевой самолет с нормальной взлетной массой порядка 20 тонн. Эта техническая характеристика стала одним из главных ориентиров не только во всех обсуждениях, касающихся перспектив создания нового отечественного истребителя 5-го поколения. Дело, однако, даже не в самой величине взлетной массы, а в том методическом содержании, которое кроется за таким подходом к разработке машины. В отличие от программы JSF, где, по словам американских специалистов, «стоимость самолета это основной параметр, а все остальное – производные от него», у нас в качестве этого «основного параметра» оказалась взлетная масса.
Безусловно, данный показатель влияет на производственную стоимость боевого самолета, но только в сочетании с другими фактами. Это хорошо видно из анализа стоимостных оценок по истребителям 5-го поколения, относящимся к американским программам ATF и JSF. Существенно возросшие к сегодняшнему дню оценки производственной стоимости основных вариантов F-35 в сравнении с первоначально принятыми в программе JSF значениями обусловлены не только и не столько ростом взлетной массы машины, как это иногда у нас трактуется, а таким «другим фактором» как инфляция американского доллара.
Это также является причиной возрастания производственной стоимости F-22 в сравнении с первоначальными оценками, сделанными в самом начале программы ATF. Но главную роль здесь играет снижение объема производства с первоначально планировавшихся 750 до 280 самолетов. Если сегодняшнюю производственную стоимость F-22 пересчитать на тот объем производства, который планировался в самом начале программы ATF, то стоимость этого, как считается, самого дорогого в мире истребителя 5-го поколения составит 83 млн. долларов. А если сегодняшнюю оценку производственной стоимости самого, как считается, недорогого в рыночном отношении истребителя F-35 пересчитать на тот объем производства, который установлен сегодня для F-22, то она катастрофически вырастет и составит от 63 до 70 млн. долларов в зависимости от варианта самолета. Так что отнюдь не взлетная масса, а серийность производства стала ключом к достижению необходимой конкурентоспособности на мировом рынке для истребителей 5-го поколения, создаваемых американцами в рамках программы JSF.
При более детальном изучении данного вопроса можно даже констатировать наличие в рассматриваемой зависимости связей совершенно противоположного влияния, чем то, которое обычно подразумевается между массой и стоимостью самолета. Так, переход к прогрессивным формам технологии поточного производства, именуемым за рубежом Lean manufacturing, проводимый с целью снижения производственной стоимости изделия, ведет одновременно к росту массы изделия. Применение этих форм производства в программе JSF стало одной из причин роста взлетной массы серийного образца истребителя F-35 по сравнению с ее первоначальным проектным значением.
Все это не заслуживало бы такого внимания, если бы в связи с этим не возникли некоторые вопросы по поводу российской специфики разработки истребителя 5-го поколения, проявляющейся на фоне американской практики. Ведь американская практика истребителей 5-го поколения (а о какой-то иной зарубежной практике в этой области говорить пока еще рано) показывает, что в процессе реализации проектов этих самолетов всегда имеет место рост первоначально планировавшейся взлетной массы. В основном это связано с ростом требований к боевым возможностям машины, а в конкретных технологических условиях они самым непосредственным образом связаны с ее взлетной массой. Ведь реализация функциональных свойств самолета невозможна без выделения для этого соответствующих весовых лимитов.
Американцы столкнулись со всем этим и в программе ATF, и в программе JSF. Сегодня истребитель F-35, создаваемый в программе JSF, имеет нормальную взлетную массу от 20,6 до 23,7 т в зависимости от варианта машины. А полная взлетная масса (то есть масса без внешних подвесок при 100-процентном заполнении топливных баков и отсеков вооружения) составляет для этих вариантов самолета от 22,7 до 27,2 т. И это на момент, когда еще не все проблемы роста взлетной массы F-35 решены разработчиками. Если эти проблемы американцам не удастся решить полностью, то российский ЛФС, реализация идеи которого стала программой ПАК ФА, может со временем оказаться в категории легкого самолета в сравнении не только с F-22, но и с F-35, даже если в силу объективных причин подрастет в своей размерности.
В НОВОЙ БОЕВОЙ СИСТЕМЕ И БЕЗ НЕЕ
В некоторых заявлениях руководителей программы ПАК ФА относительно целей и задач, стоящих перед разработчиками будущего российского истребителя, прозвучало мнение, что создаваемый самолет «как всякая машина нового поколения должна превосходить самолеты предыдущего поколения в 1,5–2 раза по эффективности». Такая оценка как-то не вяжется с публикуемыми на Западе сравнительными оценками американских истребителей 5-го поколения. Например, согласно выводам, сделанным несколько лет назад британской исследовательской организацией DERA (сегодня она имеет статус акционерной фирмы Qinetiq), уже существующий американский истребитель 5-го поколения F-22 более чем в 10 раз превосходит по боевой эффективности еще не существующий российский истребитель Су-35. А последний будет представлять собой не просто самолет поколения «4+» (и конечно уж не 4-го поколения), а более совершенный авиационный боевой комплекс, уже упоминавшийся нашими изданиями как самолет поколения «5-». В связи с этим возникает вопрос: кто же прав?
Автор готов утверждать, что могут быть справедливы обе точки зрения по поводу сравнительной эффективности истребителей 5-го поколения. Справедливы, потому что в этих сравнениях всегда «за кадром» остается то, применительно к каким боевым системам, включающим в себя сравниваемые самолеты, получены обсуждаемые числовые оценки.
Проведенный в свое время анализ уровня собственных боевых возможностей истребителей, предложенных в конкурсе проектов программы JSF, показал, что как самостоятельные авиационные боевые комплексы эти самолеты могут в 1,5–2 раза превзойти существующие истребители F-16 и МиГ-29 по уровню боевых возможностей. Имея при этом и более высокую планируемую величину производственной стоимости, разрабатываемые машины JSF могли рассматриваться как продолжение линии легких истребителей F-16 и МиГ-29 в части комплексной оценки «стоимость–эффективность». (При рассматривавшейся в то время нормальной взлетной массе 16–18 т истребители JSF вполне могли быть отнесены к боевым самолетам легкой категории).
Оценка последующих проектов, появившихся в программе JSF и реализуемых сегодня как семейство вариантов истребителя F-35, привела к убеждению, что в программе JSF американскими разработчиками создаются фактически две совершенно различные машины в смысле их отношения к поколениям самолетов тактической авиации – истребитель 5-го поколения для самих себя и своих будущих союзников по коалиционным силам и истребитель поколения «4+» для всех потенциальных покупателей на мировом рынке вооружений. Причина этого абсолютно объективна. Ведь практическая реализация многих уникальных возможностей, которые должен демонстрировать истребитель 5-го поколения в сравнении с существующими боевыми самолетами, может иметь место только при его использовании в боевой системе, предоставляющей необходимые условия реализации этих возможностей. Боевой самолет, обладающий всеми возможностями истребителя 5-го поколения, помещенный в «систему систем», сформировавшуюся в эпоху истребителей 4-го поколения, продемонстрирует только те возможности, которые характерны для этих истребителей.
Как правило, упоминание о новой «системе систем», обеспечивающей полную реализацию возможностей истребителя 5-го поколения, ассоциируется в понимании большинства специалистов с информационной составляющей процесса боевых действий. Совершенствование этой составляющей привело уже сегодня к появлению так называемого централизованно-сетевого управления (ЦСУ) боевыми действиями, которое для истребителей 5-го поколения должно стать основной формой управления их применением в ходе решения боевых задач. Реализация ЦСУ предполагает, что узлами единой информационной сети становятся не только боевые самолеты, но и отдельные образцы применяемого ими управляемого оружия, а также различные внешние источники информации и пункты обработки информации и принятия решений. Реализация ЦСУ предполагает также наличие и самой структуры связей информационного обмена, причем обмена устойчивого и с необходимой информационной производительностью. Отсутствие всего этого лишает боевой самолет, адаптированный к применению в рамках ЦСУ, практической реализации этой возможности, а вместе с этим и тех показателей тактических возможностей, которыми мог бы обладать этот самолет.
«КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННАЯ ЛОГИСТИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА»
Однако совершенство информационной составляющей процесса боевых действий не охватывает всего эффекта (а возможно, и не является определяющей частью этого эффекта), который имеет место в реализации боевых возможностей истребителя 5-го поколения при его использовании в структуре новой боевой системы. Существенная часть этого эффекта приходится на совершенство эксплуатационной составляющей процесса боевых действий. Совершенствование этой составляющей началось в середине 1980-х годов в связи с инициированной Министерством обороны США программой под названием CALS (Computer Aided Logistics Support), смысл которого очевиден – «компьютеризированная логистическая поддержка». Проведение этой программы было обусловлено стремлением Пентагона не потерять контроль над все более усложняющимся процессом логистической поддержки комплексных боевых систем, используемых для обеспечения американского военного присутствия в различных регионах мира.
Вызвавшая огромный интерес в руководстве вооруженных сил многих стран мира программа CALS получила определенный «отзвук» и у нас в виде инициативы по освоению так называемых CALS-технологий. Ее реализация стимулировала освоение в промышленности и бизнесе безбумажных технологий хранения информации и других новшеств, что, безусловно, было положительным явлением. Но это в малой степени совпадало с тем, во что вылилась реализация программы CALS в США, а именно с созданием систем автоматизированной логистической поддержки эксплуатации (так называемых CALS-систем). Эти системы были ориентированы на использование в первую очередь в сфере боевой авиации.
Создание CALS-систем рассматривалось американцами как неотъемлемая часть общего процесса работ по истребителю 5-го поколения. Не случайно, что разработка такой системы, ориентированной на использование в рамках качественно новой боевой системы, каковой должна являться экспедиционная авиационная армия AEF, стала одним из направлений программы JSF. В 1994–2001 годах только прямые расходы на разработку CALS-системы для истребителей 5-го поколения составили в программе JSF 150 млн. долларов.
Совершенствование эксплуатационной составляющей процесса боевых действий должно найти свое отражение в улучшении целого ряда функциональных свойств истребителя 5-го поколения, влияющих на реализуемость тактических возможностей самолета. Если для некоторых машин 4-го поколения американцы смогли добиться повышения коэффициента боеготовности до 80%, то у истребителя 5-го поколения он должен быть не менее 90%. (Коэффициент боеготовности истребителя F-22, предусмотренный требованиями к этому самолету, должен составлять 92%). Это 10-процентное улучшение показателя реализуемости тактических возможностей самолета, никак не учитываемое при оценке истребителя в отдельно взятом бою, может оказаться весьма существенным при оценке машины на достаточно масштабном фрагменте ее жизненного цикла.
Улучшение эксплуатационных свойств связано в первую очередь с совершенствованием самого самолета, например, с установкой качественно новых систем объективного контроля технического состояния оборудования и агрегатов. Однако эффект появления на машине таких систем будет сведен к минимуму, если в самой боевой системе, в структуре которой эксплуатируется самолет, не появятся технологии прогнозирования технического состояния, виртуального моделирования работ по техническому обслуживанию, объединенно-распределенного использования информации и т.д.
Сравнительная оценка истребителя 5-го поколения с существующими самолетами в условиях применения первого в рамках «системы систем», типичной для нынешней боевой авиации, не имеет точного ответа. Более того, она не имеет и однозначного ответа. Ведь, как отмечалось выше, реализация специфических функциональных свойств истребителя 5-го поколения требует определенных весовых затрат. Более того, реализация этих свойств сопряжена иногда с отказом от некоторых уже ставших типичными для существующих боевых самолетов проектных решений. Все это ведет к снижению некоторых летно-тактических характеристик истребителя 5-го поколения, а в итоге к ухудшению его сравнительной оценки с существующими боевыми самолетами в условиях сравнения, типичных для сегодняшней боевой авиации.
Это наглядно видно на примере F-22, который, являясь великолепной машиной завоевания превосходства в воздухе 5-го поколения, не может сегодня конкурировать по своей транспортной производительности с существующими многофункциональными истребителями. Аналогичный вопрос правомерен и в отношении ударного истребителя F-35. Здесь, правда, необходимо вспомнить, что отнюдь не экспортная продажа на рынке, а обеспечение интересов национальной безопасности являлось основной целью создания американских истребителей 5-го поколения. И отнюдь не использование в рамках «системы систем» существующей истребительной авиации было определяющим в поиске функциональной концепции и разработке их технического облика.
Вячеслав Володин, начальник Научно-информационного центра ГосНИИАС, кандидат технических наук.
