Проблемы и недостатки истребителя F-35В Титанические усилия корпорации «Локхид Мартин», направленные / возможно баян :: статья :: копипаста :: F35 :: познавательное

Проблемы и недостатки истребителя F-35В

Титанические усилия корпорации «Локхид Мартин», направленные на всестороннее освещение программы JSF (подробное описание этапов разработки, строительства и результатов испытаний нового истребителя), всякий раз наталкиваются на стену стойкой неприязни и непонимания по обеим сторонам океана. Значительная часть публики по-прежнему убеждена, что перед ней юберсамолет, способный летать на любых режимах, в т. ч. осуществлять вертикальный взлет и посадку.

Слишком универсальная машина, как правило, проигрывает по возможностям специализированным истребителям и тактическим бомбардировщикам. При этом она неоправданно дорога и сложна в эксплуатации.

Разумеется, никакой универсальной «юбермашины» не существует. Все гораздо сложнее. 

По программе JSF разрабатываются три модификации истребителя:
F-35A — базовая модель, истребитель для ВВС;
F-35В — истребитель для Корпуса морской пехоты (КМП);
F-35C — палубный истребитель для ВМС.

Не считая многочисленных «национальных» модификаций для стран-участниц программы JSF, каждая из которых различается комплектацией и составом БРЭО (к примеру, F-35A для ВВС Норвегии будет оснащен тормозным парашютом для безопасной эксплуатации с обледенелых арктических аэродромов). Из всего многоликого семейства машин, созданных по программе Joint Strike Fighter, вертикальными упражнениями занимается лишь F-35B.

Модификация F-35B имеет настолько серьезные отличия, что может всерьез рассматриваться как отдельный тип истребителя. Таких самолётов будет выпущено сравнительно немного: при самом оптимистичном сценарии объем производства F-35B не превысит 521 единицы (всего 15% от общего выпуска F-35), однако именно эта модификация доставляет больше всего шуму, пороча и дискредитируя программу JSF.

F-35A, F-35B и палубный F-35C (с крылом увеличенной площади). В сравнении с F-16, «Харриером» и F/A-18C

Из-за появления F-35B инженеры «Локхид Мартин» обрели неприятную славу плагиаторов: хвостовая часть с отклоняемым соплом маршевого двигателя словно срисованы с советской сверхзвуковой «вертикалки» Як-141.

Тем не менее, стоит признать, что спор о заимствовании советского опыта — личные проблемы F-35B. Остальные машины семейства F-35 не имеют к «Яку» ни малейшего отношения. Единственное, что связывает базовую модель F-35A и Як-141, — так это то, что оба летательных аппарата тяжелее воздуха.

Гонки по вертикали

F-35B станет третьим в истории самолетом с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), принятым на вооружение — после британского «Харриера» и советского палубного Як-38. И если смысл создания последних очевиден, то появление «вертикалки» на базе F-35 не поддается здравому объяснению.

«Харриер» создавался как ответ на угрозу разрушения аэродромов в первые часы новой мировой войны. Впоследствии, когда выяснилось, что СВВП, в любом случае, не конкурент классическим истребителям, «Харриер» эволюционировал в «Си Харриер» и перебазировался на палубы мини-авианосцев. На безрыбье и рак рыба, — решили британские адмиралы, а следом за ними итальянцы, испанцы, индусы, тайцы и КМП США. Несмотря на то, что модернизированный «Харриер II» продолжает эксплуатироваться в наше время, его боевая ценность всякий раз оказывается сомнительной.

Як-38 — следствие неопределенности с обликом советских авианосцев (или, по принятой классификации — тяжелых авианесущих крейсеров). В результате на свет появилось летающее чудо без радара, чья боевая нагрузка достигала одной тонны!

Мизерная боевая нагрузка, слабые ЛТХ и «огромный» боевой радиус, за который «Як» удостоился почетного звания «самолет охраны мачты» — в результате этих перечисленных «достоинств», СВВП оказался совершенно бесполезен для решения любых насущных задач. Единственной положительной особенностью Як-38 была система принудительного катапультирования — несмотря на зашкаливающее количество катастроф, обошлось без серьезных человеческих жертв. «В небе реет грозный «Як» — «Як» о палубу шмяк»! И добавить тут нечего.

Для чего янки в XXI веке понадобилось «наступать на грабли» и создавать то, что противоречит законам природы? «Вертикалка» априори уступает обычным самолетам. А необходимость создания такой техники отнюдь не так очевидна, чтобы оправдать дополнительные затраты и серьезное ухудшение ЛТХ истребителя.

На первый взгляд, ответ прост: СВВП создаются по заказу авиации КМП, для базирования на передовых базах и тесных палубах десантных кораблей. Однако, в данном случае, возникает неразрешимый логический парадокс: в чем смысл базирования истребителей на палубах УДК?

Оперативность их применения, быстрое реагирование, оказание огневой поддержки десанту… Но что значат 5-10 недосамолетов, когда на траверзе идет «Нимиц» с полным авиакрылом? Ведь американцы гордятся количеством своих авианосцев; просто невероятно, чтобы в ходе боевой операции рядом не оказалось такого корабля. В свою очередь, «Нимиц» и УДК — просто мелкие озорники на фоне крылатой мощи Военно-воздушных сил.

Данная логическая цепочка может привести к единственному выводу — размещение «вертикалок» на палубах УДК не имеет никакого практического смысла. Это блажь, дешевая игра мускулами. Решение о закупке «тридцать пятых» в виде F-35B лишь снизит боевой потенциал вооруженных сил США. Чему мы искренне рады и всецело поддерживаем дальнейшее развитие программы F-35B.

С точки зрения интересов России, было бы гораздо опаснее, если бы эти «недосамолеты» оказались на палубах «Нимицев» в виде F-35С или еще страшнее — воплотились в виде F-35A в строевых эскадрильях ВВС США.

                                                                    F-35B и почетный сенатор МакКейн. Оба друг друга стоят

Точно также, F-35B не слишком жалуют за рубежом. Из 11 стран, выразивших свой интерес к проекту JSF, приобрести «самолет на букву «Б» согласны лишь две — Великобритания и Италия. Изначально британцы презрительно морщили носики при виде F-35B, рассчитывая оснастить свои авианосцы более приличными F-35C. Но потом у них не хватило средств на электромагнитную катапульту, и пришлось брать то, что подходит «Queen Elizabeth» в её нынешнем, весьма прискорбном состоянии. Чтобы облегчить участь морских авиаторов, британцы обещают оснастить «Королеву» носовым трамплином.

Что касается жизнерадостных ВМС Италии с потешно-показушным авианосцем «Кавур» — здесь долгие комментарии излишни. Итальянцы заказали целых пятнадцать (!) вертикалок в интересах моряков и еще 75 машин (60 F-35A и 15 F-35B) для своих ВВС.

Создание F-35B нецелесообразно с военной точки зрения. Появление этих машин продиктовано желанием морпехов подчеркнуть свою «исключительность» и поддержать преемственность традиций. Какие-либо другие объяснения здесь исключены.

В семье не без урода

Цена исключительности оказалась чрезвычайно высока. Это выражают следующие цифры. F-35B состоит из 300.000 деталей — на 20 тыс. больше, чем используется в конструкции F-35A сухопутного базирования. Кроме того, пустой F-35B тяжелее F-35A на 1,36 тонны.

Степень унификации узлов и деталей «вертикалки» с базовой моделью — 81%, с палубным самолетом — 62%.

Согласно данным из открытых источников, СВВП — самый дорогой представитель семейства F-35, его стоимость выше стоимости базовой модели F-35A на 25 млн. долларов.

F-35B имеет целый ряд внешних отличий от других машин семейства «Лайтнинг-2». В первую очередь, бросается глаза фонарь кабины — вместо чистой «каплевидной» формы, как на версии F-35A, задняя часть фонаря F-35B резко переходит в гаргот, ограничивающий сектор обзора из кабины пилота (следствие установки подъемного вентилятора сразу за кабиной).

Многие панели обшивки также имеют иную форму, отличную от базовой модели. С верхней и нижней сторон фюзеляжа появились крупные отверстия (канал подъемного вентилятора), закрывающиеся в полете створками. Все это увеличивает ЭПР машины, тем самым ухудшая её скрытность (лишние зазоры являются дополнительными резонаторами).

                                                                                           F-35A

                                                                                         F-35B

Гораздо больше отличий скрывается внутри — компоновка F-35B кардинально отличается от компоновки других «тридцать пятых».

Фюзеляжный топливный бак и встроенную авиационную пушку калибра 25 мм вытеснили двухступенчатый вентилятор, его каналы, створки и трансмиссия в виде разобщительной муфты, приводов, вала и подшипников.

Схема с подъемным вентилятором имеет множество преимуществ, и всего один недостаток — все перечисленные громоздкие агрегаты в горизонтальном полете становятся «мертвой массой», лишним балластом, отнимающим драгоценные килограммы полезной нагрузки.

В результате макс. внутренний запас топлива F-35B, по сравнению с F-35A, сократился на 2270 кг, а боевой радиус «вертикалки» уменьшился на 25%.

Конечно, концепция применения авиации КМП и возможность осуществления взлетно-посадочных операций с крошечных передовых площадок дают основания полагать, что большой боевой радиус истребителю КМП ни к чему.

В конечном итоге всё это имеет мало значения в эпоху воздушных танкеров и дозаправок в воздухе. Также как и миф о «передовых аэродромах» — огневая поддержка, так или иначе, осуществляется классическими самолетами ВВС из положения «дежурство в воздухе».

Исчезновение встроенной 25-мм пушки «Эквалайзер» не прошло бесследно. В настоящее время конструкторы «Локхид Мартин» предлагают компромисс в виде подвесного пушечного контейнера. Он будет создавать дополнительное сопротивление в полете, со всеми вытекающими отсюда последствиями, а также станет фактором резкого увеличения ЭПР самолета, по сравнению с базовой моделью. Но, увы, других вариантов решения данной проблемы не предложено.

Впрочем… Зачем F-35B пушечное вооружение, если ему противопоказано участие в маневренных боях? Располагаемая перегрузка F-35B составляет всего лишь 7g (против 7,5g у палубной модификации и 9g у истребителя наземного базирования) — с такими характеристиками «вертикалка» не сможет зайти в хвост большинству современных истребителей. Даже несколько меньшая нагрузка на крыло и большая тяговооруженность, ввиду меньшей взлетной массы самого СВВП, исправить ситуацию не способны — F-35B категорически не способен вести ближний воздушный бой.

Боевая нагрузка. Здесь все очевидно — вертикальный взлет в гравитационном поле Земли, без использования аэродинамической подъемной силы, является чрезвычайно энергозатратным способом, накладывающим жесткие ограничения на взлетную массу летательного аппарата.

Даже в случае применения «укороченного взлета», боевая нагрузка F-35B всегда будет меньше, чем у F-35A. Официальные данные —6800 кг против 8125 кг у базовой модели. Число узлов подвески осталось прежним (два внутренних бомбоотсека и 6 внешних точек подвески). Прицельно-навигационный комплекс сохранился без изменений.

                                                                         Истребитель F-35A

Среди других недостатков F-35B — система дозаправки топливом по схеме «шланг-конус» (в этом вопросе «вертикалка» идентична палубному F-35C). В отличие от них, на F-35A, как и на всей авиатехнике ВВС США, для дозаправки используется схема с горловиной и заправочной штангой.

Применение заправочной штанги позволяет поднять давление в системе, увеличив в несколько раз скорость перекачки топлива (до 4500 л/мин против 1500 л/мин у системы «шланг-конус»). Кроме того, штанга упрощает саму процедуру заправки — заправляемому самолету не требуется совершать сложные маневры, чтобы «попасть» топливоприемной штангой в болтающийся в потоках ветра конус. Нужно лишь держаться позади танкера на одинаковой с ним скорости — все остальное оператор сделает сам.

Многократно сокращается время дозаправки, облегчается сам процесс — увы, F-35B данных преимуществ не имеет.

Еще одна проблема вызвана применением регулируемого поворотного сопла маршевого двигателя. В отличие от F-35A, чей двигатель обладает уменьшенными параметрами заметности, F-35B нечем похвастаться в данном зачете.

Когда первый F-35B приземлился на палубу УДК, немедленно выяснился его очередной (уже который по счету?) недостаток. В отличие от палубного F-35С, «вертикалка» не имеет механизма складывания крыла, что затрудняет её базирование на борту кораблей. Отчасти, решение данной проблемы облегчается малыми габаритами истребителя, но, так или иначе — размах крыла F-35B на 1,5 метра превышает размах крыла «Харриера II» или «Супер-Хорнета» в сложенном положении.

И т.д., и т.п. — список проблем и недостатков СВВП F-35B кажется бесконечным. Никакой интриги здесь не планировалось. Факты подтверждены теорией и проверены на практике. Все достаточно очевидно — «вертикалка» уступает F-35A практически во всех отношениях, за исключением возможностей БРЭО. При этом она значительно сложнее, дороже, капризнее и не имеет никаких внятных преимуществ перед своими собратьями в условиях современных войн. Одни недостатки…

Родовое проклятие

Одним из главных вопросов при обсуждении F-35 является унификация «три в одном». Несмотря на разительные отличия в конструкции, все три основные модификации F-35 выполнены в единых массогабаритных пределах (за исключением F-35C, чей размах крыла больше на 2 метра) и имеют схожие генеральные черты во внешнем облике.

Все истребители семейства выполнены по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным трапециевидным крылом и хвостовым оперением, включающим широко разнесенные, наклоненные наружу кили и цельноповоротные стабилизаторы. В каждом из трех случаев используется типичная однодвигательная компоновка с боковыми воздухозаборниками и «обычное» трехстоечное шасси.

Но какова цена, заплаченная за унификацию столь «разношерстого» семейства самолетов? Как инженерам «Локхид Мартин» удалось построить СВВП на платформе обычного истребителя, не прибегая к дополнительным мерам? Все необходимое оборудование, включая подъемный вентилятор, непостижимым образом поместилось в фюзеляже F-35A с минимальными внешними изменениями в панелях обшивки.

Отсюда вопрос — существуют ли какие-либо проблемы и компромиссы в конструкции сухопутного F-35A и палубного F-35C, связанные с необходимостью их унификации со специфическим СВВП F-35B?

Одним из главных неустранимых недостатков F-35A называют слишком широкий фюзеляж. Роковое наследие F-35B. Непутевый «родственник» достал всех своим 2-х метровым вентилятором, в результате у всех представителей семейства слишком большая площадь миделя, что создает дополнительное лобовое сопротивление. Ухудшились ЛТХ самолетов. Рассыпались в прах мечты о крейсерском сверхзвуке…

Но так ли это на самом деле?

Даже на непритязательный взгляд неспециалиста можно отметить две важные вещи:

1. F-35 очень маленький самолет. Он значительно уступает по размерам даже F/A-18E/F «Супер-Хорнет» — основному палубному истребителю ВМС США, который традиционно относится к легким истребителям. И примерно соответствует по размерам F-16.
Длина 15,7 метров. Размах крыла 10,7 метра.
Другими словами, сказка о «широком фюзеляже» сильно преувеличена. Фюзеляж F-35 не может быть большим априори — в силу миниатюрных размеров самого самолета.

2. Непропорциональность размеров фюзеляжа F-35 по сравнению с размахом его крыла обусловлена не только (не столько!) установкой 2-х метрового вентилятора, сколько необходимостью:
— обеспечения внутренней подвески вооружений (два внутренних бомбоотсека с 2-мя узлами подвески каждый);
— установки S-образных каналов боковых воздухозаборников, препятствующих облучению лопаток двигателя вражескими радарами. Ключевой элемент стелс-технологии! — именно поэтому на F-35 исключена установка прямого подфюзеляжного воздухозаборника, как на истребителе F-16;
— соответствия формы фюзеляжа требованиям технологии «стелс» 2-го поколения;
— размещения внутри фюзеляжа большого количества топлива, авиационной пушки, боезапаса и многочисленных электронных систем.

И все это в корпусе самолета, равного по размерам «Фэлкэну»!

После таких шуток 2-метровый вентилятор покажется детской шалостью — достаточно пожертвовать встроенной пушкой и топливным баком, чтобы все агрегаты встали на свои места.

Другими словами, я не поддерживают теорию о том, что близкое родство с F-35B могло каким-либо критическим образом навредить самолетам наземного и авианосного базирования, созданным по программе JSF.

«Лайтнинг-2» остается «Лайтнингом-2». Мощный авиационный комплекс, оснащенный комплектом современнейшей электроники и прицельно-навигационных устройств: радар AN/APG-81, за создание которого группа разработчиков могла претендовать на получение Нобелевской премии. ИК-системы всеракурсного обзора и скрытного обмена данными. Восемь млн. строк программного кода. Системы автоматического самотестирования и поиска неисправностей на борту.

Заметность, меньшая, чем у большинства существующих и перспективных боевых самолетов — отрицать это было бы слишком наивно. Преимущество в воздушном бою на больших дистанциях. Восемь тонн боевой нагрузки на 10 точках подвески — по своим ударным способностям F-35A может составить конкуренцию грозному Су-34, превосходя последний по ассортименту применяемых боеприпасов и возможностям обнаружения/селекции наземных целей.

Наконец, ЛТХ «Молнии» соответствуют лучшим представителям истребителей четвертого поколения. Требовать что-либо большее от маленького многофункционального F-35A (сверхманевренность, УВТ) — все равно, что заставлять пианиста экстракласса лабать на баяне «шансон».

Не поддается это логическому объяснению. Для чего американцам потребовалось испортить такую конструкцию, превратив её в неуклюжего гоблина F-35B?