Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации

Разработка КБ Сухого, которая отличается:

• многофункциональностью (может поражать воздушные, наземные и морские цели, в том числе малоразмерные, подвижные и ведущие прицельный огонь);
• сверхманевренностью (полет может проходить на низкой скорости, а атака – под большим углом);
• малозаметностью (используются технологии подавления отражения электромагнитных волн оптического, инфракрасного и радиодиапазона);
• способностью использовать укороченные взлетно-посадочные полосы.

Конструкция истребителя, относящегося к тяжелому классу самолетов, выполнена на основе нормальной аэродинамической схемы и обладает следующими особенностями:

• разнесенными мотогондолами (образуют под фюзеляжем тоннель, повышающий подъемную силу);
• подфюзеляжным расположением воздухозаборников;
• крылом треугольной формы с переменным профилем и элеронами и закрылками особой конструкции (повышает маневренность машины на сверхзвуковой скорости и больших высотах, а также улучшает посадочные характеристики);
• наличием поворотной части наплыва (исключает необходимость использования переднего горизонтального оперения);
• широко разнесенными двигателями (улучшается живучесть самолета при повреждениях или технических неисправностях);
• цельноповоротным вертикальным оперением двухкилевого типа с внешним развалом (позволяют снизить лобовое сопротивление на сверхзвуковой скорости и заметность для РЛС).

Двигатели

В качестве силовых установок в ПАК ФА используются 2 двигателя ТРДДФ поколения 4++. Каждый из них обладает:

• управляемым вектором тяги 14,5 т;
• компрессором низкого давления с повышенным КПД и расходом воздуха;
• турбиной с эффективным охлаждением лопаток;
• интегрированной автоматизированной системой управления с распределенными параметрами и цифровой комплексной регулировкой;
• поворотным соплом, установленным под углом 30°;
• плазменной системой розжига;
• компрессором высокого давления.

Пятая часть конструкции ТРДДФ аналогична компонентам АЛ-31Ф, остальные – модернизированные или полностью обновленные. Благодаря этому, удалось увеличить надежность и ресурс новой двигательной установки, несмотря на ужесточение ее рабочего температурного режима.

Отличительная особенность ТРДДФ – отсутствие плоского сопла, которое привносит потери в тягу до 7%, но обеспечивает самолету тепловую незаметность. Однако на последующих моделях двигателя планируется внедрение плоского сопла и реверса, поскольку такой функционал позволяет незаметно проходить через зоны, контролируемые вражеским ПВО.

Для замены традиционной кислородной подпитки использованы системы розжига плазмой, устанавливаемые в основную и форсажную камеры сгорания. Их главная особенность – образование плазменной дуги в форсунке одновременно с попаданием в нее топливной смеси.

Подверглись существенной модернизации и узлы зажигания. Их конструкция ориентирована на устойчивость против краткосрочных электрических импульсов высокого напряжения.

АСУ истребителя отличается мобильностью и гибкостью – чтобы перенастроить рабочие режимы оборудования, необходимо несколько минут.

Боевое снаряжение

Может быть установлено в отсеках под фюзеляжем (длина одного превышает 5 м), на внутренних (10÷12 штук) и внешних (6 штук) подвесных механизмах. В отсеки могут помещаться бомбы (калибр до 0,5 т) или ракеты «воздух-воздух» или «воздух-земля».

Для ведения высокоэффективного огня на поражение при ближнем бое используются ракеты РВВ-МД. Ее технические особенности:

• матричная двухдиапазонная ИГС для всеракурсного пассивного ИК-самонаведения;
• инерциальная система регулирования;
• приемник радиокорректирующей линии;
• совмещенное регулирование аэрогазодинамических параметров;
• помехозащищенность (в том числе, в оптическом спектре);
• двигатель РДТТ;
• боевой элемент в форме стержня;
• предельная дальность действия 40 км.

Существует 2 модификации РВВ-МД, различающиеся вариантом бесконтактного датчика цели взрывателя – обычный (радиолокационный) и модель Л (лазерный). После старта ракета может совершать разворот на 160° и захватывать цель, способную на маневры при перегрузках до 12g.

РВВ-МД устанавливается на рельсовый пусковой механизм П-72-1Д/-1БД2.

Для боя на средней дистанции истребитель оснащается ракетой «воздух-воздух» РВВ-СД, которая:

• имеет дальность действия 110 км;
• способна на поражение цели, перемещающейся с перегрузкой до 12g;
• оборудуется системой РЛ-самонаведения;
• приводится в движение силовым агрегатом РДТТ;
• имеет стержневую боевую часть с несколькими зарядами и дистанционным подрывом от сигнала бесконтактного лазерного датчика цели.

РВВ-СД подвешивается на катапультный механизм АКУ-170Е.

Ракетное вооружение большой дальности состоит из устанавливаемых во внутренних отсеках РВВ-БД (класс «воздух-воздух»). Она способна уничтожать высококонтрастные цели, летящие на высоте до 40 км и на расстоянии до 400 км.

Поражение наземных целей может осуществляться различными ракетами «воздух-земля», в том числе, Х-58УШКЭ (противорадиолокационная, со складывающимся оперением) и Х-35 (противокорабельная).

На правой стороне фюзеляжа самолета установлена сдвоенная пушка калибра 30 мм.

Бортовая РЛС

Вся поверхность корпуса истребителя используется для размещения датчиков локационных станций оптического и радиодиапазона. Образуемая «умная обшивка» обслуживается носовыми, бортовыми, крыльевыми, кормовыми и контейнерными РЛС с АФАР.

В предкрылках размещена РЛС L-диапазона. Благодаря использованию РЛС, разнесенных не только в пространстве, но и по частоте, обеспечивается улучшение помехозащищенности и живучести машины. В особенности такая схема эффективна против узкодиапазонных технологий слежения.

Носовая РЛС Ш-121 состоит из более чем полутора тысяч узлов приема и передачи радиосигнала в Х-диапазоне. Их общая излучательная мощность достигает 20 кВт, обеспечивая дальность идентификации, сопровождения и поражения воздушных и наземных объектов до 400 км. Возможно сопровождение до 6-ти десятков и одновременный обстрел до 16-ти целей. Особенность ФАР – наклонное рабочее положение, чем достигается повышение ЭПР истребителя при незначительном снижении мощности при работе с наземными целями.

Предусмотрена возможность оснащения ПАК ФА локационной станцией оптического диапазона ОЛС-50М. Она эффективна против малозаметных летающих целей, в том числе, самолетов F-22 и F-35.

Информационная система

Состоит из:

• Единой ИС боевого применения и управления;
• подсистемы информационного обмена с другими самолетами, командными пунктами, ВМФ, ВМС, разведкой и другими войсками.

Аппаратные средства для реализации этих функций состоят из спаренных посредством оптического интерфейса Fibre Channel мультипроцессорных БЦВМ. Автоматизированная система способна обеспечивать коллективную боеспособность группы самолетов с численностью до эскадрильи.

Навигационная система

Образована:

• инерциальной автономной подсистемой;
• блоком GPS/ГЛОНАСС-навигации;
• датчиком ИК-диапазона верхней полусферы;
• системами РЭР, РЭБ, ЭДСУ, топливной дозаправки и нейтрализации вражеских ИК ГСН и ракетных бесконтактных взрывателей;
• тормозным двухкупольным парашютом.

Кабина

Оснащена:

• системой отображения информации на лобовом стекле;
• приборной панелью с 2-мя цветными LCD-дисплеями размером 30х23 см;
• эргономичными органами управления;
• нашлемной системой целеуказания.

«Эффективная площадь» отражающей поверхности

Проектирование углов осуществлялось несколько измененными методами, разработанными и примененными конструкторами F-22. Снизить ЭПР во фронтальной проекции удалось особой формой внешних поверхностей воздухозаборника, обеспечивающей прямую доступность для радиолокационных волн лишь 10% от сечения входного отверстия двигателя. В результате существенно ослабилось влияние на заметность самолета одного из самых значимых факторов – лопаток компрессора двигателя. Еще большему снижению ЭПР способствует цельноповоротное разваленное в стороны вертикальное оперение.

Общая доля конструктивных деталей из композитных материалов достигает 40%, что способствует эффективному снижению радиолокационной заметности самолета. Более 2/3 обшивки фюзеляжа (весь верх фюзеляжа, створки боевых отсеков и др.) изготовлено из полимерного углепластика.

История разработки

Программа проектирования дальнего перехватчика была запущена в истребительных КБ СССР в начале 1980-х гг. Машина должна была быть:

• многофункциональной (способной эффективно противостоять воздушному, надводному и наземному противнику);
• малозаметной в максимально широком спектре (в оптическом, радиочастотном и ИК диапазонах);
• сверхманевренной (допускающей использование нетрадиционных тактических методик ведения воздушного боя, а также экстремальных полетных режимов без срыва или сваливания);
• сверхзвуковой (обеспечивающей навязывание противнику боя в быстром темпе и возможность оперативного реагирования на быстроменяющуюся тактическую обстановку).

Первым самолетом, удовлетворяющим всем вышеперечисленным требованиям, стал Су-47, имеющий аэродинамическую конструкцию типа «продольный интегральный триплан». Первый полет он совершил в 1997 году, а через 2 года ОКБ Сухого приступило к проектированию истребителя 5-го поколения.

Уточненные требования к перспективному авиационному комплексу фронтовой авиации поступили от ВВС РФ в 2001 году. В 2002 году ОКБ Сухого предложило проект нового истребителя, обеспечивающего эффективную замену Су-27 в противостоянии с F-22. Он и стал впоследствии известен под аббревиатурой ПАК ФА.

В 2004 году к работе над истребителем 5-го поколения приступают авиаконструкторы Индии.

Полная стоимость проекта была озвучена в 2005 году. Она составила 5 млрд. долларов.

Первые конструктивно-подобные натурные стенды Т-50 производились на КнААПО с конца 2006 года. За 3 года их было выпущено 3 штуки.

Первый прототип ПАК ФА проходил испытания в практических условиях с конца 2009 года, а поднялся в воздух он в январе 2010 года. Самолет тестировался в Комсомольске-на-Амуре до апреля 2010 года, после чего был транспортирован в подмосковный город Жуковский. На аэродроме ЛИИ им. Громова проходили дальнейшие испытания самолета, ясно продемонстрировавшие, что именно он будет определяющим элементом в боевом потенциале ВВС РФ в течение первой половины 21 века.