Технология «Стелс», её особенности и применение в самолетах. Самолет-невидимка и технология "стелс" Плюсы и минусы технологии
Су-27 — высокоманевренный самолет для завоевания превосходства в воздухе. Построено около 600 машин всех модификаций.
F-16 «Fighting Falcon» — легкий многофункциональный истребитель. Построено 4500 машин.
F-117A «Nighthawk» — дозвуковой тактический ударный самолет, выполненный по технологии «стелс». Построено 59 строевых машин и 5 прототипов YF-117.
Вопрос: как самолет, построенный в столь ничтожном количестве, смог стать одним из самых ярких символов авиации конца ХХ века? «Стелс» звучит как приговор. 59 тактических бомбардировщиков превратились в жуткое пугало, самую страшную угрозу, затмившую все остальные военные средства стран НАТО.
Что это? Результат необычной внешности самолета вкупе с агрессивным пиаром? Или, действительно, революционные технические решения, примененные в Lockheed F-117, позволили создать самолет с уникальными боевыми качествами?
Технология «Stealth»
Так называется комплекс методов снижения заметности боевых машин в радиолокационном, инфракрасном и других областях спектра обнаружения посредством специально разработанных геометрических форм, радиопоглощающих материалов и покрытий, что значительно уменьшает дальность обнаружения и тем самым повышает выживаемость боевой машины.
Все новое – хорошо забытое старое. Еще 70 лет назад немцев очень огорчал британский скоростной бомбардировщик DeHavilland Mosquito. Высокая скорость была лишь половиной проблемы. Во время попыток перехвата вдруг оказалось, что цельнодеревянный «Москит» практически невидим на радарах – дерево прозрачно для радиоволн.
Подобным свойством еще в большей степени обладало немецкое «вундерваффе» Go.229, реактивный истребитель-бомбардировщик, созданный по программе 1000/1000/1000. Цельнодеревянное чудо без вертикальных килей, похожее на рыбу-ската, по логике было вообще невидимо для британских радаров тех лет. Облик Go.229 очень напоминает современный американский «стелс»-бомбардировщик В-2 «Спирит», что дает некоторые основания полагать, что американские конструкторы любезно воспользовались идеями их коллег из Третьего Рейха.
С другой стороны, братья Хортен, создавая свой Go.229, вряд ли придавали конструкции какой-то сакральный смысл, им лишь казалась перспективной схема «летающее крыло». По условиям военного заказа, Go.229 должен был доставить одну тонну бомб на дальность 1000 км на скорости 1000 км/ч. А малозаметность – было дело десятое. Кроме того, снижению радиолокационной заметности уделялось внимание при создании стратегического бомбардировщика Avro Vulkan (Великобритания, 1952 год) и сверхзвукового стратегического разведчика SR-71 «Black Bird» (США, 1964 год).
Первые исследования в этой области показали, что плоские формы с сужающимися сторонами имеют меньшую ЭПР («эффективная площадь рассеяния» — ключевой параметр заметности самолета) . С целью снижения радиолокационной заметности вертикальное оперение было наклонено относительно плоскости самолёта, чтобы не создавать с фюзеляжем прямой угол, который является идеальным отражателем. Для «Чёрного дрозда» были специально разработаны многослойные ферромагнитные покрытия, поглощающие излучение радаров.
Одним словом, к моменту начала работ над секретным проектом «Сеньор Тренд» — созданием малозаметного ударного самолета – у инженеров уже имелись хорошие наработки в области снижения ЭПР летательных аппаратов.
«Ночной Ястреб»
При разработке «невидимки» впервые в истории преследовалась цель снизить все без исключения демаскирующие факторы самолета:
— способность отражать радиолокационное облучение;
— самому излучать электромагнитные волны;
— издавать звук;
— оставлять дымный и инверсионный следы;
— быть незаметным в инфракрасном диапазоне.
Разумеется, на F-11A7 отсутствовала радиолокационная станция – в условиях соблюдении скрытности пользоваться таким прибором было невозможно. Во время полета в режиме «Стелс» все бортовые системы радиосвязи, ответчик «свой-чужой» и радиовысотомер должны быть отключены, а прицельно-навигационный комплекс должен работать в пассивном режиме . Единственное исключение — лазерная подсветка цели, она включается после сброса корректируемой авиабомбы.
Отсутствие современного БРЭО, в сочетании с проблемной аэродинамикой, а также продольной статической и путевой неустойчивостью означало большой риск при пилотировании «невидимки».
Чтобы сократить время проектирования и устранить многие технические проблемы, конструкторы использовали на F-117A ряд проверенных элементов уже существующих самолетов. Так, двигатели для «стелса» взяли от палубного истребителя-бомбардировщика F/A-18, некоторые элементы системы управления — от F-16. Также в самолете использован ряд узлов от эпичного SR-71 и учебно-тренировочного самолета T-33.
Как результат – столь инновационная машина была сконструирована быстрее и дешевле, чем обычный ударный самолет. Фирма «Локхид» гордится этим фактом, намекая на использование передовых на то время САПР (систем автоматизированного проектирования). Хотя тут есть другое мнение – всего лишь благодаря секретности программа создания «невидимки» избежала стадии длительного и часто бессмысленного обсуждения в Конгрессе и других бастионах американской демократии.
Теперь стоит сделать несколько замечаний по поводу самой технологии «Стелс», реализованной именно на самолете «Nighthawk» (ведь не секрет что уменьшить радиолокационную заметность самолета можно разными способами; тот же ПАК ФА реализует совсем другие принципы – параллельность кромок и «приплюснутая» форма фюзеляжа). В случае с F-117A, это был апофеоз технологии «стелс» — все было подчинено исключительно малозаметности, невзирая на пилотажные качества машины. Спустя 30 лет после создания самолета стали известны многие интересные подробности.
В теории технология «стелс» работает следующим образом : многочисленные грани, реализованные в архитектуре самолета, рассеивают излучение радара в направлении, противоположном антенны радара. С какой стороны не пытаться уставить с самолетом радиолокационный контакт – это «кривое зеркало» отразит радиолучи в другую сторону. Кроме того, внешние поверхности F-117 наклонены под углом более 30° от вертикали, т.к. обычно облучение летательного аппарата наземными РЛС происходит под пологими углами.
Если F-117 облучать с разных ракурсов и потом взглянуть на картину отражения, то окажется, что наиболее сильную «засветку» дают острые кромки корпуса F-117 и места нарушения непрерывности обшивки . Конструкторы добились того, что их отражения сконцентрированы в нескольких узких секторах, а не распределены сравнительно равномерно, как в случае обычных самолетов. В результате при облучении радаром F-117 отраженное излучение трудно отличимо от фонового шума, а «опасные сектора» настолько узки, что РЛС не может извлечь из них достаточной информации.
Все контуры сочленения фонаря кабины и фюзеляжа, створки ниш шасси и отсека вооружения имеют пилообразные кромки, причем стороны зубцов ориентированы в направлении желаемого сектора. На остекление фонаря кабины пилота нанесено электропроводящее покрытие, предназначенное для предотвращения облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения летчика — микрофона, шлема, очков ночного видения. Например, отражение от шлема пилота может быть намного больше, чем от всего самолета.
Воздухозаборники F-117 прикрыты специальными решетками с размерами ячеек, близкими к половине длины волны радаров, работающих в сантиметровом диапазоне. Удельное электрическое сопротивление решеток оптимизировано для поглощения радиоволн, причем оно увеличивается по глубине решетки, чтобы предотвратить скачок сопротивления (который увеличивает отражение) на границе с воздухом.
Все внешние поверхности и внутренние металлические элементы самолета выкрашены ферромагнитной краской. Ее черный цвет не только маскирует F-117 в ночном небе, но и способствует рассеиванию тепла. В итоге ЭПР «стелса» при облучении с фронтальных и хвостовых ракурсов снижена до 0,1-0,01 м 2 , что примерно в 100-200 раз меньше, чем у обычного самолета аналогичных размеров .
Если учесть, что наиболее массовые ЗРК стран Варшавского договора (С-75, С-125, С-200, «Круг», «Куб»), имевшиеся на вооружении в то время, могли обстреливать цели с ЭПР не менее 1 м 2 , то шансы «Найтхока» безнаказанным проникнуть во вражеское воздушное пространство выглядели весьма внушительными. Отсюда и первые производственные планы: выпустить в дополнение к 5 предсерийным еще 100 серийных самолетов.
Конструкторы «Локхид» предприняли ряд мер и для снижения теплового излучения своего детища. Площадь воздухозаборников сделали больше, чем требуется для нормальной работы двигателей, а избыточный холодный воздух направили на смешение с горячими выхлопными газами, чтобы снизить их температуру. Очень узкие сопла формируют практически плоскую форму выхлопной струи, что способствует ее быстрому охлаждению.
Wobblin’ Goblin
«Хромой карлик» и не как иначе. Именно так называют F-117A в шутку сами летчики. Оптимизация формы планера по критерию уменьшения заметности настолько ухудшила аэродинамику машины, что ни о каком «высшем пилотаже» или сверхзвуке не могло идти и речи.
Когда ведущему аэродинамику фирмы Дику Кэнтреллу впервые показали желаемую конфигурацию будущего F-117A, у того случился нервный срыв. Придя в себя и осознав, что он имеет дело с необычным самолетом, при создании которого первую скрипку играют не специалисты его профиля, а какие-то электрики, он поставил перед своими подчиненными единственно возможную задачу — сделать так, чтобы этот «рояль» был в состоянии хоть как-нибудь летать.
Угловатый фюзеляж, острые передние кромки поверхностей, профиль крыла, образованный отрезками прямых, — все это плохо подходит для дозвукового полета . Несмотря на достаточно высокую тяговооруженность, «Ночной ястреб» является ограниченно маневренной машиной, обладающей невысокой скоростью, сравнительно малой дальностью и плохими взлетно-посадочными характеристиками.
Его аэродинамическое качество при заходе на посадку составило всего около 4-х, что соответствует уровню космического корабля «Спейс Шаттл». С другой стороны, на высокой скорости F-117A способен уверенно маневрировать с шестикратной перегрузкой. Аэродинамик Дик Кентрелл все-таки добился своего.
26 октября 1983 года оперативной готовности достигло первое подразделения «невидимок» – тактическая группа 4450 (4450th TG) на авиабазе Тонопа. По воспоминаниям пилотов, это означало следующее – ударный самолет в темное время суток кое-как достигал заданного района, обнаруживал точечную цель и должен был «положить» в нее высокоточную бомбу с лазерным наведением. Какого-либо другого боевого применения для F-117A не предусматривалось.
В связи с ростом численности F-117А 5 октября 1989 г. группу переформировали в 37-е тактическое истребительное крыло (37th TFW), состоящее из двух боевых и одной учебной эскадрильи + резервные машины. В составе каждой эскадрильи согласно распорядку находилось 18 «Найтхоков», но лишь 5-6 из них могли приступить к выполнению боевого задания в любой момент времени, остальные пребывали на тяжелых формах техобслуживания.
Почти все это время вокруг «стелсов» не ослабевал строгий режим секретности . Хотя авабаза Тонопа была одной из наиболее охраняемых баз ВВС, там предпринимались дополнительные, поистине драконовские меры, чтобы скрыть правду о F-117A. При этом американские режимщики часто практиковали весьма остроумные решения. Так, чтобы отпугнуть праздных «любителей авиации» из числа персонала базы, на F-117A и сервисное оборудование наносили специальные трафареты типа «радиация», «осторожно! высокое напряжение» и другие «страшилки». На самолете с такой внешностью они вовсе не выглядели бесмысленными.
Лишь в 1988 году Пентагон решился опубликовать официальный пресс-релиз о «самолете-невидимке», предоставив общественности ретушированную фотографию F-117A. В апреле 1990 состоялась первая публичная демонстрация самолета . Конечно, вид F-117A поразил мировое авиационное сообщество. Он стал чуть ли не самым дерзким вызовом традиционным понятиям аэродинамики за всю историю полетов человека.
Американцы возложили на «сто семнадцатый» ответственную роль убедительного примера технологического превосходства США над остальным миром, и для доказательства этого утверждения денег не жалели. «Найтхок» получил постоянную прописку на обложках журналов, стал крутым героем Голливуда и звездой мировых авиашоу.
Боевое применение
Что касается первого реального боевого применения F-117A, оно произошло во время свержения режима генерала Норьеги в Панаме. До сих пор идет спор, попал или нет F-117A управляемой бомбой по территории панамской военной базы. Панамские гвардейцы, разбуженные близким взрывом, в одних кальсонах разбежались по джунглям. Естественно, никакого сопротивления «стелсу» не оказывалось и самолет без потерь вернулся назад.
Гораздо более серьезным было массовое применение «Стелсов» в войне в зоне Персидского залива зимой 1991 года . Война в заливе была крупнейшим военным столкновением со времен Второй мировой войны, в конфликт было вовлечено в различной степени 35 государств (Ирак и 34 страны антииракской коалиции – многонациональные силы, МНС). С обеих сторон в конфликте принимало участие более 1,5 млн. человек, имелось более 10,5 тыс. танков, 12,5 тыс. орудий и минометов, более 3 тыс. боевых самолетов и около 200 боевых кораблей.
На вооружении ПВО Ирака имелись следующие типы ЗРК
:
С-75 «Двина» (SA-2 Guideline) 20-30 батарей (100-130 ПУ);
С-125 «Нева» (SA-3 Goa) — 140 пусковых установок;
«Квадрат» (SA-6 Gainful) – 25 батарей (100 пусковых установок);
«Оса» (SA-8 Gecko) – около 50 комплексов;
«Стрела-1» (SA-9 Gaskin) – около 400 комплексов;
«Стрела-10» (SA-13 Gopher) – около 200 комплексов;
«Roland-2» – 13 самоходных и 100 стационарных комплексов;
HAWK – несколько комплексов было захвачено в Кувейте, но не были использованы.
РЛС раннего оповещения позволяли обнаружить цели на высоте 150 метров в большинстве случаев за пределами воздушного пространства Ирака (и Кувейта), а цели на высотах более 6 км обнаруживаются далеко в глубине территории Саудовской Аравии (в среднем – 150-300 км).
Развитая сеть наблюдательных пунктов, соединённых постоянными линиями связи с центрами сбора информации, позволяла достаточно эффективно обнаруживать маловысотные цели, например, такие как крылатые ракеты.
Полночь с 16 на 17 января 1991 года стала звёздным часом F-117A , когда первая группа из 10 «Найтхоков» 415-й эскадрильи, каждый из которых нес по две 907-кг корректируемые бомбы GBU-27, взлетела, чтобы нанести первые удары в новой войне. В 3.00 по местному времени «невидимки», не обнаруженные системой ПВО, атаковали два командных пункта секторов ПВО, штаб ВВС в Багдаде, объединенный центр управления и слежения в Аль Таджи, резиденция правительства и 112-метровую Багдадскую радиовышку.
F-117А всегда работали автономно, без привлечения самолетов РЭБ, так как постановка помех могла привлечь внимание противника. Вообще операции «стелсов» планировались так, чтобы ближайший самолет союзников находился от них на удалении не менее 100 миль.
Серьезную угрозу для «стелсов» представляли зенитная артиллерия и ЗРК малой дальности с оптическими системами обнаружения и прицеливания, каких у Ирака было не мало (ПЗРК Стрела-2 (SA-7 Grail), «Стрела-3» (SA-14 Gremlin), «Игла-1» (SA-16 Gimlet), а также зенитных орудий (ЗУ-23-2, ЗСУ-23-4 «Шилка», С-60, ЗСУ-57-2). Летчикам запрещалось снижаться ниже 6300 м, чтобы избежать входа в зоны поражения этих средств.
В целом за войну F-117A выполнили 1271 вылет продолжительностью 7000 часов и сбросили 2087 бомб с лазерным наведением GBU-10 и GBU-27 общей массой около 2000 т . Малозаметные ударные самолеты поразили 40% приоритетных наземных целей, при этом, по версии Пентагона, ни один из 42 «стелсов» не был потерян. Это особенно странно, учитывая, что мы имеем дело с дозвуковой маломаневренной машиной без какой-либо конструктивной защиты.
В частности, командующий ВВС многонациональных сил в зоне Персидского залива генерал-лейтенант Ч.Горнер приводит в пример два рейда против сильно защищенных иракских ядерных установок в Аль-Тувайте, к югу от Багдада. Первый рейд был выполнен днем 18 января, в нем участвовали 32 самолета F-16C, вооруженных обычными неуправляемыми бомбами, в сопровождении 16 истребителей F-15C, четырех постановщиков помех EF-111, восьми противорадиолокационных F-4G и 15 топливозаправщиков КС-135.
Этой многочисленной авиационной группе не удалось выполнить поставленную задачу. Второй рейд был совершен ночью восемью F-117A в сопровождении двух топливозаправщиков. В этот раз американцы уничтожили три из четырех иракских ядерных реакторов. В дальнейшем F-117A эпизодически появлялись в воздушном пространстве Ирака, во время операции «Лиса пустыни» (1998 г.) и вторжения в Ирак (2003 г.).
Охота на «стелсы»
Я хорошо помню тот день, 27 марта 1999 года. Канал ОРТ, вечерняя программа «Время». Прямой репортаж из Югославии, люди танцуют на обломках американского самолета. Старушка вспоминает, что именно в этом месте когда-то разбился «Мессершмитт». Следующий кадр, что-то мямлит представитель НАТО, потом снова пошли кадры с обломками черного самолета…
Югославская ПВО совершила невозможное – в районе деревни Будановцы (пригород Белграда) был сбит «стелс». Самолет-невидимка был уничтожен ЗРК С-125 3-й батареи 250-й бригады ПВО, которой командовал венгр Золтан Дани. Также существует версия, что F-117A был сбит из пушки истребителем МиГ-29, установившим с ним прямой визуальный контакт.
По американской версии, «сто семнадцатый» изменил режим полета, в этот момент перед решетками воздухозаборников образовался скачок давления, демаскировавший самолет. Неуязвимый самолет был сбит на глазах у всего мира. Командир батареи Золтан Дани, наоборот, утверждает, что наводил ракету используя французский тепловизор.
Что касается пилота «стелса», то подполковник Дэйл Зелко сумел катапультироваться и всю ночь прятался на окраине Белграда, пока его радиомаяк не засек EC-130. Через несколько часов прилетели поисково-спасательные вертолеты HH-53 Pave Low и эвакуировали летчика. Всего в ходе агрессии НАТО против Югославии, «стелсы» совершили 850 боевых вылетов .
Обломки сбитого F-117A «Night hawk» (сер. номер 82-0806) бережно хранятся в Музее авиации в Белграде, вместе с обломками самолета F-16. Эти потери официально признали США. Что касается «неведимок», то сербы заявляют, что подбили как минимум три F-117A, но два смогли дотянуть до авиабаз НАТО, где были по прилету списаны. Поэтому у них нет обломков.
Утверждение вызывает некоторое сомнение – поврежденный F-117A не мог далеко улететь. Даже исправный «стосемнадцатый» летал весьма плохо – пилот не в силах управлять этим «летающим утюгом» без помощи электронных систем повышения устойчивости. На самолете даже отсутствует резервная механическая система управления – всё равно при отказе электроники человек не в силах справиться с F-117A. Поэтому любая неисправность для «стелса» фатальна, самолет не может летать на одном двигателе или с поврежденными плоскостями.
К слову, кроме сбитого F-117A, по официальным данным, за 30 лет эксплуатации было потеряно шесть «невидимок» над территорией США во время учебно-тренировочных полетов . Чаще всего «стелсы» бились из-за потери ориентации пилотов. Например, ночью 11 июня 1986 года, F-117A (хвостовой номер 792) врезался в гору, пилот погиб. Другой трагикомичный случай произошел 14 сентября 1997 года, когда во время авиашоу в Мерилэнде F-117A развалился в воздухе.
22 апреля 2008 года F-117A «Nighthawk» последний раз поднялся в воздух . Как показало время, сама идея узкоспециализированного самолета в конструкции которого «выделяется» какое-либо одно качество (в данном случае — малая ЭПР) в ущерб другим, оказалась малоперспективной.
После исчезновения СССР, в новых условиях, на первое место стали выходить требования экономичности, простоты эксплуатации и многофункциональности авиационных комплексов. А по всем этим параметрам F-117A «Nighthawk» значительно проигрывал ударному самолету F-15E «Страйк Игл». Сейчас именно на базе F-15E создается малозаметный самолет F-15SE «Сайлент Игл».
Самолет Локхид F-117 стал победителем в конкурсе секретных ("black") проектов экспериментальной технологии "невидимки" (XST - Experimеntal Stealth Technology) 1975-76 гг. Оснащенный турбореактивными двигателями Дженерал Электрик (General Electric) CJ610, первый самолет XST впервые поднялся в воздух в декабре 1977 г. с базы Грум Лэйк в штате Невада. Было создано два уменьшенных опытных образца самолета для отработки различных вариантов экспериментальной технологии. Хотя оба самолета в 1978 и 1980 гг. потерпели катастрофы, многообещающие результаты испытаний привели к разработке двух опытных полномасштабных машин YF-117A-LO, за которыми последовали 57 серийных самолетов F-117A. Самолет F-117А был объявлен действующим в 1983 г., но для соблюдения секретности программы самолет взлетал только ночью с секретной базы в Тонопа. Только в конце 1989 г., когда программу, наконец, окончательно рассекретили, самолет начал свои полеты в дневное время. F-117А, красноречиво прозванные "Воблин Гоблин" ("Wobblin Goblin"), больше соответствовали прозвищу своих пилотов "Блэк Джет" ("Black Jet"), а официально назывались Найт Хоук (Night Hawk). Первая из этих машин была использована в декабре 1989 г. в одной из фаз операции "Джаст Коз", проводимой США по перевозке панамского генерала Мануэля Норьеги. Следующей акцией было участие в конфликте в Персидском заливе, когда один из этих самолетов нанес первый бомбовый удар в операции "Буря в пустыне" 17 января 1991 г.
F-117 - это специализированный тактический ударный самолет, предназначенный прежде всего для ночных высокоточных атак особо важных целей в ходе автономных одиночных вылетов. Он может также использоваться для тактической радиоэлектронной разведки районов, прикрытых средствами ПВО противника. F-117 радикально отличается от машин предыдущих поколений. Во-первых, обычное ракетно-бомбовое вооружение уступило место высокоточному . Во-вторых, выживаемость в зоне действия ПВО обеспечивается не столько бронированием, сколько скрытостью полета.
F-117, впервые взлетевший в 1981 г., долгое время держался в тайне, поскольку на нем впервые применена новая малоотражающая форма и его основной секрет - внешние обводы. И только 21 апреля 1990 года состоялась его первая публичная демонстрация.
Малая заметность F-117 позволяет самолету осуществлять полет над территорией, прикрытой средствами ПВО противника, на повышенной высоте. Это улучшает осведомленность летчика о тактической обстановке, облегчает поиск наземных целей на большой дальности и обеспечивает более отвесную траекторию бомб, а это повышает точность бомбометания и увеличивает проникающую способность боеприпаса. Возможность полета не на предельно малой высоте повышает также эффективность лазерной подсветки цели для собственных управляемых бомб. По свидетельству лиц, видевших в 1990 г. полеты, F-117A обычно осуществляет крейсерский полет на высоте 6100-7600 м, затем снижается до высоты 600-1525 м для повышения точности бомбометания. Оно производится с горизонтального полета, и его точность около 1 м.
F-117 - самолет с низкорасположенным крылом, V-об-разным оперением и надкрыльными воздухозаборниками двигателей. Широко используются фасеточные формы, которые обеспечивают основную долю (90%) снижения ЭПР. Прежде всего это относится к фюзеляжу, имеющему необычную пирамидальную конфигурацию. Открывающийся вверх фонарь кабины выполнен в виде цельной конструкции, пять панелей остекления имеют многослойное электропроводящее золотосодержащее покрытие для предотвращения РЛ облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения летчика. Крыло большой стреловидности, трапециевидное, со скошенными фасеточными законцовками, имеет двухлонжеронную конструкцию.
Кабина одноместная с обзором только вперед. За ней, сверху фюзеляжа, есть приемник системы дозаправки топливом в полете, который подсвечивается ночью с помощью фары, размещенной в выступе сверху кабины летчика. Самолет неустойчив по тангажу и рысканию, и поэтому используется сложная система обеспечения искусственной устойчивости. С 1991 г; по программе ОСПР устанавливается автомат тяги. Система воздушных сигналов имеет четыре ПВД на штангах фасеточной формы в носовой части машины. Датчики угла атаки убирающиеся. Автопилот обеспечивает полет по запрограммированному маршруту. Автомат тяги позволяет самолету выйти на рубеж применения оружия с точностью до нескольких секунд. Применена также оптоэлектронная система навигации, обнаружения и сопровождения целей.
Первые широкомасштабные операции с использованием F-117 развернулись во время войны с Ираком в 1991 году. Самолеты выполнили 1271 вылет и сбросили 2000 т бомб с лазерным наведением. Генерал-лейтенант Ч. Горнер, командующий ВВС многонациональных сил в зоне Персидского залива, заявил, что малозаметные самолеты типа F-117A и В-2 и в будущем будут незаменимы в локальных чрезвычайных конфликтах.
Со времен второй мировой войны основным средством обнаружения самолетов стал радиолокатор, до настоящего времени не имеющий равных по дальности действия и всепогодности применения. Почти одновременно с первыми РЛС появились и средства радиоэлектронного противодействия (РЭП), создающие помехи их работе. К тому же периоду относятся и первые попытки уменьшения собственной радиолокационной заметности военной техники. Так, в 1944 г. немцы стали покрывать шнорхели (устройства для работы дизелей под водой) и перископы своих подводных лодок радиопоглощающими материалами (РПМ). По некоторым сообщениям, в Германии в 1945 г. был создан один из первых самолетов, на котором предполагалось применить РПМ - реактивный истребитель «Хортен» Но.IX («Гота» Go.229). На серийных образцах этого «летающего крыла» планировалось применить фанерную обшивку, пропитанную специальным клеевым составом, содержащим древесный уголь и опилки. В чрезвычайную оборонную программу фашистской Германии было включено производство 20 таких машин, однако катастрофа единственного опытного образца и крах третьего рейха прервали эти работы.
«Келли» Джонсон (Clarencel «Kelly» Jonson)
В первые послевоенные годы авиация развивалась столь бурными темпами, что радиолокационная техника не могла угнаться за ними, и задача снижения РЛ-за-метности самолетов стала не столь актуальной. Впрочем, определенные работы в этом направлении все же велись. Так, при проектировании высотного разведывательного самолета «Локхид» U-2 его создатель выдающийся американский авиаконструктор «Келли» Джонсон (Clarencel «Kelly» Jonson) стремился минимизировать габариты машины, сделав ее менее заметной для радаров противника. В СССР проводились исследования по снижению РЛ-заметности за счет использования специальных радиопоглощающих структур и материалов. В частности, в ОКБ В.М.Мясищева рассматривались пути снижения эффективной поверхности рассеивания (ЭПР) стратегического бомбардировщика ЗМ.
К концу 1950-х гг. с появлением в СССР и США зенитных ракетных комплексов, оснащенных мощными РЛС и высотными ракетами, вопрос уменьшения радиолокационной заметности летательных аппаратов вновь обрел актуальность. Ведь главным средством, позволяющим избежать обнаружения локаторами противника, тогда считался уход на малые и предельно малые высоты, а это вело к перерасходу топлива, повышению утомляемости экипажа и снижению боевых возможностей в целом. Отсюда понятна ключевая идея ударного самолета малой заметности: он должен осуществлять полет над территорией, прикрытой средствами ПВО, на средней и большой высоте. Благодаря этому улучшается осведомленность экипажа о тактической обстановке, облегчается поиск наземных целей на большой дальности и обеспечивается более отвесная траектория падения бомб, что повышает точность бомбометания и увеличивает проникающую способность боеприпасов. Возможность полета на средней высоте повышает и эффективность лазерной подсветки цели собственным управляемым средствам поражения (при бомбометании с малых высот быстрое угловое перемещение самолета относительно цели, а также ее затенение складками местности делают лазерную подсветку затруднительной).
Первой крупной попыткой снижения ЭПР стала программа высотного сверхзвукового разведчика «Локхид» SR-71, разработанного под руководством того же Джонсона. Компоновка этого самолета определялась, главным образом, аэродинамическими требованиями, но ее особенности (форма поперечного сечения фюзеляжа и гондол двигателей, их плавное сопряжение с крылом, небольшие отклоненные внутрь кили) способствовали и уменьшению ЭПР машины. Фирма также разработала радиопоглощающую шиповидную внутреннюю конструкцию с пластиковым сотовым заполнителем и применила ее в боковых наплывах, носках крыла и элевонах исходного варианта этого самолета, получившего обозначение А-12. На основе последнего и был создан SR-71, впервые поднявшийся в воздух 22 декабря 1964 г. У него радиопоглощающий материал сохранили в конструкции носков крыла и элевонов. SR-71 покрыли специальной краской с высокой теплоизлучательной способностью, что снижало температуру обшивки в крейсерском высотном полете. Изготовленная на ферритовой основе, она уменьшала и РЛ-заметность самолета за счет более равномерного отражения электромагнитных волн. ЭПР самолетов А-12 и SR-71 была существенно меньше, чем у U-2, а разработанный позднее ДПЛА D-21 (запускавшийся с SR-71 и бомбардировщика В-52) обладал еще меньшей заметностью. Поздние варианты U-2 (U-2R и TR-1) также покрывались ферритовой краской.
SR-71B Blackbird в тренировочном полёте
Lockheed U-2
SR-71 и U-2 обычно относят к первому поколению малозаметных самолетов, представителем второго считается F-117A. Его созданию предшествовали длительные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), которые велись в США с 1965 г. Стимулом для них стало появление в Советском Союзе ЗРК С-75 и С-125, продемонстрировавших во Вьетнаме и на Ближнем Востоке неожиданно высокую эффективность. Надежды американцев на бортовые средства РЭП не оправдались - ЗРК быстро совершенствовались и, кроме того, контейнеры с аппаратурой «съедали» часть боевой нагрузки самолетов. В 1972-73 гг. в США испытали выполненный, в основном, из пластика четырехместный гражданский поршневой самолет «Игл», построенный фирмой «Уиндекер», и его дальнейшее развитие - опытный YE-5A, имевший обшивку из стеклопластика и внутреннюю конструкцию, в которой были применены РПМ. Испытания прошли успешно, и в 1973 г. ВВС США совместно с Управлением перспективных исследований министерства обороны (DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency) приступили к секретным углубленным проектным исследованиям, направленным на создание реактивного малозаметного боевого самолета. Ведущим авиационным концернам было направлено специальное задание, на которое откликнулись «Боинг», «Грумман», «LTV», «Макдоннелл-Дуглас» и «Нортроп».
В число получивших задание фирм «Локхид» не попала, поскольку в течение предыдущих 10 лет истребителями не занималась. Но она все же представила на рассмотрение DARPA свое инициативное предложение, которое наряду с проектом фирмы «Нортроп» в ноябре 1975 г. было выбрано для дальнейших
работ по самолету XST (experimental Stealth Technology - экспериментальная техника малой заметности). Все дальнейшие работы по «стелсам» на фирме «Локхид» поручили Отделению по перспективным разработкам, расположенному в г. Палмдейл, шт. Калифорния и полуофициально называемому «Сканк Уоркс». Именно там ранее были созданы SR-71 и U-2.
Техническое задание на самолет XST предъявляло жесткие требования, прежде всего, к величине его ЭПР. Анализ показал, что применением только РПМ и отдельных «малозаметных» элементов конструкции обойтись уже не удастся, требуются принципиально новые решения. Реальный выход заключался в широком использовании малоотражающих форм. Если ранее обводы самолета определялись, в основном, аэродинамикой, то теперь она должна была отступить на второй план, а главенствующее положение в выработке конфигурации планера следовало придать снижению его отражательной способности. К тому времени наиболее сильные отражатели электромагнитной энергии были уже известны. Это так называемые зеркальные (блестящие) точки, отражающие энергию точно в направлении, откуда волна пришла, стыки поверхностей, действующие как уголковые отражатели, а также острые кромки несущих поверхностей самолета. Таким образом, малоотражающая конфигурация планера должна была отличаться интегральной компоновкой с минимальным числом кромок и отсутствием выступающих элементов. Для этого следовало обеспечить плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, внутри которого разместить двигатели и целевую нагрузку, исключить вертикальные плоские поверхности или максимально уменьшить их размеры (это самые сильные бортовые отражатели, т.к. облучение самолета наземными РЛС происходит, как правило, под пологим углом), а кили, если они сохранены, отклонить от вертикали, предотвратить непосредственное радиолокационное облучение компрессоров двигателей путем применения искривленных каналов воздухозаборников и т.д.
Вообще говоря, в наибольшей степени этим требованиям удовлетворяет схема «летающее крыло» с традиционно плавными обводами, которая, помимо малоотражающей конфигурации, отличается большими внутренними объемами для размещения двигателей и нагрузки. В США подтверждение малой ЭПР такой компоновки впервые получили еще в конце 1940-х гг., когда облучали бомбардировщик «Нортроп» YB-49 береговым радиолокатором системы ПВО, расположенным южнее Сан-Франциско. Позднее в ходе маневров НАТО американцы отмечали сложность радиолокационного сопровождения другого «летающего крыла» - английского бомбардировщика «Вулкан», который по размерам не уступал В-47, но имел в несколько раз менее мощный отраженный импульс.
Стратегический бомбардировщик Avro Vulcan (Великобритания)
Можно было предположить, что схему, близкую «Вулкану», и выберут разработчики самолета XST, тем более, что традиционный недостаток такой компоновки -недостаточная продольная устойчивость - устранялся появившимися к тому времени электродистанционными системами управления. Однако на величину ЭПР летательного аппарата, кроме геометрической формы и электромагнитных свойств его поверхности, влияют соотношение размеров ЛА и длины волны облучающего радиолокатора, а также ракурс облучения. Это значительно затрудняет определение оптимальной формы поверхности сложной кривизны для «летающего крыла». Ограниченные возможности компьютеров семидесятых годов и сложности математического моделирования ЭПР не позволили тогда решить подобную задачу. Гораздо легче, чем для поверхностей сложной кривизны, оказалось определить зависимость ЭПР от ракурса облучения для сочетания плоских поверхностей. В результате «Локхид» и «Нортроп» в своих проектах самолета XST решили применить схему, близкую к «бесхвостке» с так называемой фасеточной (многогранной) формой корпуса. Такая конфигурация не избавляет от блестящих точек, но при определенной ориентации плоских поверхностей и кромок позволяет совместить ракурсы интенсивного отражения от нескольких элементов конструкции, уменьшить таким образом их число и вывести из секторов наиболее вероятных направлений облучения. Это значит, что в этих направлениях фасеточная форма обеспечивает существенное снижение уровня отраженного сигнала, причем во всем диапазоне длин волн облучающей РЛС. То есть самолет становится практически невидимым для расчетов радаров ПВО.
Первый блин
Проекты XST обеих фирм оказались близки. Кроме корпуса фасеточной формы, оба самолета имели крыло большой стреловидности и двухкилевое оперение с наклоненными внутрь килями для экранирования выходных сопел двигателей. Основное отличие заключалось в расположении воздухозаборников: «Нортроп» предложила один надфюзеляжный, расположенный сразу за кабиной летчика, «Локхид» - два боковых. На первом этапе конкурсной программы XST фирмы создали специальные модели в масштабе 1/3 для оценки ЭПР. Их испытания в безэховых камерах начались в 1976 г., а в середине того же года «Локхид» вышла победителем из состязания, получив контракт на постройку двух экспериментальных самолетов по программе «Хэв Блю» (Have Blue можно перевести как «задание на обманный, мошеннический объект»). По утверждению локхидовского инженера А.Брауна, успеху его фирмы в значительной мере способствовало использование советской технической литературы и, прежде всего, теоретических работ П.Уфимцева, сотрудника Института радиотехники и электроники Академии наук СССР. Статья этого физика о расчетных методах определения ЭПР, опубликованная в 1962 г. в малотиражном узковедомственном журнале, была переведена на английский язык в 1971 г. и использована фирмой «Локхид» при разработке программы «Эхо», предназначенной для расчета ЭПР тел различной конфигурации. Как пишут сами американцы, это позволило на 30-40% сократить затраты на разработку самолета XST, а позднее и F-117. Испытания в камерах дали возможность уточнить конфигурацию самолета, разработанную на основе только расчетов по программе «Эхо». Далее состоялись продувки в низко и высокоскоростных аэродинамических трубах объемом 1920 часов. Затем «Локхид» изготовила полномасштабную радиолокационную модель самолета, которая позволила окончательно отработать детали конструкции и в короткие сроки построить два летных экземпляра.
DOD DARPA Have Blue
Экспериментальный «Хэв блю» был небольшим (длина с носовой штангой14,4 м) дозвуковым одноместным летательным аппаратом, оснащенным двумя двигателями «Дженерал Электрик» J85-GE-4A, взятыми практически без изменений с палубного учебного самолета «Норт Америкэн» Т-2В. Угол стреловидности передней кромки его почти дельтавидного крыла равнялся 72,3°. Ни закрылков, ни воздушных тормозов самолет не имел, т.к. они неизбежно повышали ЭПР. Единственными управляющими поверхностями были простые элевоны и два цельноповоротных заваленных внутрь киля. Конструкция планера, в основном, алюминиевая, с применением стали и титана в наиболее теплонапряженных узлах. Летчик пилотировал самолет с помощью боковой ручки и обычных педалей, сигналы от которых воспринимала электродистанционная система управления, не имевшая, кстати, механического дублирования. Масса машины в ходе испытаний изменялась в пределах 4200-5680 кг, из которых до 1600 кг составляло топливо.
Первый запуск двигателя «Хэв блю» состоялся 4 ноября 1977 г. на площадке «Сканк Уоркс», примыкающей к аэропорту города Бэрбанк. Чтобы уберечь секретное изделие от посторонних взглядов, его поставили между двумя трейлерами, натянув сверху маскировочную сеть, а гонки двигателей выполняли ночью, когда аэропорт закрывался. Затем самолет разобрали и 16 ноября на борту С-5А доставили к месту летных испытаний - на засекреченную базу Грум Лэйк в штате Невада. 1 декабря 1977 г. летчик-испытатель Билл Парк (Bill Park) поднял в небо первый «Хэв блю», предназначавшийся для изучения характеристик устойчивости и управляемости. Состоялось 36 успешных полетов, но 4 мая 1978 г. во время посадки с большой вертикальной скоростью самолет сильно ударился о поверхность ВПП, в результате правую опору шасси заклинило в полуубранном положении. Летчик трижды пытался ее вытряхнуть, прикладываясь левым колесом к полосе, но безрезультатно. Тогда Парк набрал высоту 3000 м, выработал все топливо и катапультировался. Второй экземпляр самолета, предназначенный непосредственно для исследований характеристик заметности, взлетел 20 июля и в течение последующих 12 месяцев выполнил 52 полета, полностью завершив программу испытаний. Их финальная фаза включала «игру» с реальной ПВО, когда самолет пытались обнаружить всеми имеющимися средствами. «Хэв блю» продемонстрировал действительно низкую заметность в радиолокационном, инфракрасном и акустическом диапазонах, доказав практическую возможность создания малозаметного боевого самолета.
«Невидимка» в бою
F-117A создавался для решения «специальных» задач, в первую очередь - на начальных этапах вооруженного конфликта. Американцы внимательно изучили опыт израильтян, сумевших мощными, хорошо рассчитанными ударами парализовать систему ПВО Египта в войне 1967 г. и расчистить небо для своей авиации. Учитывался ими и советский опыт 1968 г., когда массированное применение авиационных средств РЭП, особенно постановщиков помех Ту-16, практически лишило боеспособности весьма мощную систему ПВО Чехословакии, что позволило беспрепятственно высадить крупный воздушный десант в Праге. Был сделан вывод о необходимости иметь в составе вооруженных сил специальный самолет -прорыватель ПВО, способный в короткий срок парализовать врага, нанося удары по его «нервным узлам» (разумеется, прикрытым самыми мощными средствами обороны). Самолеты такого назначения получили в США название «серебряная пуля» (как известно, только пулей, отлитой из серебра, можно убить вампира). Основными целями «Найтхока» в первые часы большой войны должны были стать штабы, центры связи, инфраструктура ПВО, склады спецбоеприпасов и средства их доставки. Впрочем, перед F-117A ставились и более экзотические задачи. В частности, в соответствии с секретным планом «Дауншифт-02» самолеты этого типа должны были атаковать одну из дач Генерального секретаря ЦК КПСС на Черноморском побережье, находящуюся в зоне досягаемости тактической авиации, базирующейся в Турции.
Получив в свое распоряжение такой суперсамолет, каким в начале 1980-х гг. казался F-117A, американское командование оказалось в хорошо известном жизненном положении, когда и хочется его применить, и колется, и мама (в смысле - конгресс) не велит. Впервые F-117A предполагалось использовать «в деле» в октябре 1983 г., те. еще до официального достижения оперативной готовности 4450-й группы. Они должны были принять участие в атаке лагерей террористов в Южном Ливане. По разным данным, от 5 до 7 самолетов получили вооружение, и координаты целей были введены в бортовые инерциальные системы. Однако министр обороны США К.Уайнбергер за 45 минут до вылета на Ближний Восток отменил этот приказ.
То же произошло и в 1986 г., при планировании налета на резиденцию ливийского лидера Муамара Каддафи. Предполагалось, что тяжелые военно-транспортные С-5 перебросят несколько «стелсов» из Тонопа на авиабазу ВВС США Рота в Испании. Проникнув в воздушное пространство Триполи, прикрытое весьма совершенными средствами ПВО (в том числе и ЗРК С-200), несколько «Найтхоков» должны были нанести удары корректируемыми авиабомбами по вилле полковника. Однако против этого плана, лоббируемого заинтересованным в проверке своего самого современного оружия командованием ВВС, категорически выступил председатель Объединенного комитета начальников штабов У.Кроу. Он заявил, что «техника «стеле» представляет слишком большую ценность, чтобы подвергать ее риску». В результате удар по Триполи 14 апреля 1986 г, был нанесен самолетами F-111. Потеряв две машины, американцы не достигли основной цели операции - физического устранения ливийского лидера.
Впервые F-117А были применены в боевых действиях 21 декабря 1989 г. в рамках операции «Джаст Коз» (Just Cause -справедливое дело) - американской интервенции в Панаме. Два «Найтхока» сбросили по одной бомбе GBU-27 калибром 907 кг с лазерным наведением на казармы панамской национальной гвардии в Рио Хато, где, как предполагалось, находился президент страны Норьега. Пресс-служба МО США сообщила, что «операция прошла успешно», бомбы с ювелирной точностью поразили заранее выбранные цели - участки местности, находящиеся от казарм на удалении, гарантирующем от разрушений, но в то же время, способном вызвать панику у панамских солдат. Действительно, гвардейцы выскочили из казарм в нижнем белье, однако, как выяснилось позднее, намечалось все-таки попасть в строения. Бомбы легли с большим отклонением от целей ввиду неблагоприятных погодных условий и ошибок летчиков. ПВО Панамы, не имевшая даже РЛС, разумеется, не представляла для американской авиации серьезной угрозы, а единственной причиной участия F-117A в этой операции было все то же стремление испытать его в бою, а также облегчить (создав благоприятный «пиар») прохождение через конгресс США финансирования другой программы малозаметного самолета -бомбардировщика В-2А.
Первые широкомасштабные операции с использованием F-117A развернулись во время войны с Ираком в январе-марте 1991 г. Однако для экипажей «стелсов» война эта началась задолго до первых взрывов в Багдаде - еще 19 августа 1990 г., когда «ночные сталкеры» из 415th TFS покинули место постоянного базирования и направились в Саудовскую Аравию. 18 «Найтхоков» эскадрильи выполнили беспосадочный 14,5-часовой перелет с дозаправками от девяти сопровождавших их КС-10. Новым домом на последующие полгода для них стала авиабаза Хамис Машейт на юго-западе страны, расположенная на пустынном плато на высоте более 2000 м. От Багдада этот аэродром отделяет более 1750 км, а выбран он был потому, что его не могли достать иракские ракеты «земля-земля». С появлением секретных самолетов в Хамис Машейт приняли беспрецедентные меры безопасности и до предела ужесточили режим, обеспечив летчикам 415-й эскадрильи идеальные условия для подготовки к войне, чем они усердно занимались в течение 5 месяцев.
Тренировочные полеты выполняли исключительно ночью в режиме максимальной автономности и скрытности. Особое внимание уделялось отработке дозаправки в воздухе при полном радиомолчании. Летали, в основном, в пределах границ Саудовской Аравии, лишь в некоторых случаях подходили к иракской границе, чтобы проверить реакцию ПВО Хусейна. Ни разу «стелсы» не были обнаружены, о чем свидетельствовал неизменный режим работы иракских радаров (когда к границе подлетал обычный самолет, ПВО сразу «поднимала голову»). По признанию летчиков эскадрильи, их невидимость стала важным моральным фактором, добавившим им смелости во время ночных рейдов над вражеской территорией. Успех тренировочных полетов побудил американское командование увеличить численность F-117A в регионе. В декабре 1990 г. на базу прибыли еще 18 «Найтхоков» из состава 416th TFS.
И вот наступила полночь с 16 на 17 января 1991 г. - звездный час F-117A, когда первая группа из 10 «Найтхоков» 415-й эскадрильи, каждый из которых нес по две 907-кг корректируемые бомбы, взлетела, чтобы нанести первые удары в новой войне. Ни до, ни после событий той ночи экипажи «сто семнадцатых» не добивались столь значительных успехов. Вспоминает участник того рейда к-н Дональдсон (позывной «Бандит 321»): «Мы все делали при полном радиомолчании, ориентируясь исключительно по времени. Вот сейчас мы должны запустить двигатели, сейчас вырулить из укрытия, начать разбег и т.д. В расчетный момент мы встретили 10 танкеров, взлетевших с саудовской базы Рияд, и выполнили дозаправку. Общим строем долетели до иракской границы, затем разделились и пошли каждый на свою цель. Мы делали все, чтобы нас не смогли обнаружить, выключили все освещение и убрали радиосвязные антенны. Мы не могли сказать ни слова товарищам и не могли услышать, если кто-либо хотел передать нам сообщение. Мы следовали по маршруту, тщательно следя за временем. Первые бомбы сбросила пара, ведомая м-ром Фистом («Бандит 261»), на иракский центр управления перехватчиками и тактическими ракетами юго-западнее Багдада. Благодаря точной координации наших действий по времени в следующие минуты большинство из запланированных целей были застигнуты врасплох и поражены, в т.ч. 112-метровая вышка в центре Багдада - ключ ко всей системе управления вооруженными силами. Эту важнейшую цель уничтожил к-н Кэрдэвид («Бандит 284»)».
Как только в Багдаде прогремели первые взрывы, все наземные средства ПВО, особенно артиллерия, открыли беспорядочный огонь по ночному небу, пытаясь поразить цели, которые были для них невидимы и которые к тому времени уже легли на обратный курс. За свою безусловную живописность этот момент особенно полюбился художникам: на большинстве изображающих F-117A полотен сюжет один - фейерверк огненных трасс в черном южном небе, силуэты мечетей на фоне пожарищ и тени таинственных, почти инопланетных «стелсов», растворяющиеся во мгле.
В списке объектов, которым нанесла повреждения первая группа, - два командных пункта секторов ПВО, штаб ВВС в Багдаде, объединенный центр управления и слежения в Аль Таджи, резиденция правительства. Вторая волна F-117A (3 машины из состава 415-й и 9 - из 416-й эскадрильи) нанесла повторные удары по штабу ВВС, командным пунктам ПВО, а также по телефонным, телевизионным и радиостанциям в Багдаде, по центру спутниковой связи. «Эти удары ослепили иракцев, -продолжает «Бандит 321», - и они не смогли вовремя обнаружить атаку обычных самолетов, которые приближались вслед за нами. ПВО была полностью дезорганизована. Мы видели на индикаторах в своих кабинах, как иракские МиГ-29 летали вокруг нас. Но они были слепы, не могли обнаружить нас и выполнить захват».
В течение первых суток подобные 5,5-часовые рейды совершили все 36 «Найт-хоков», из которых 24 находились в воздухе исключительно в темное время, а 12 -частично в светлое, взлетев после 17 ч по местному времени. Большая часть ударов выполнялась одиночными самолетами, и только три наземные цели были атакованы парами, в этих случаях ведомый с помощью инфракрасной системы мог оценить результаты бомбометания ведущего и скорректировать свою атаку. Как правило, F-117A работали автономно, без привлечения самолетов РЭП, так как постановка помех могла привлечь внимание противника. Вообще в ходе войны с целью повышения скрытности операции «стелсов» планировались так, чтобы ближайший самолет союзников находился от них на удалении не менее 160 км. Лишь в некоторых случаях «сто семнадцатые» взаимодействовали с EF-111 и F-4G.
Вылеты по плановым целям экипажи F-117A совершали каждую ночь. Через две недели войны стало ясно, что боевая эффективность «Найтхоков» довольно высока. Их стали посылать на задания все чаще и чаще. Нагрузка на экипажи росла. Чтобы помочь изнуренным пилотам, совершавшим боевые вылеты каждую ночь, 26 января в Хамис Машейт были переброшены еще 6 «стелсов», летчики и часть оборудования из состава тренировочного 417th TFTS. Таким образом, общее число F-117A, принявших участие в конфликте, достигло 42.
Прибытие подкрепления позволило несколько снизить нагрузку на экипажи и матчасть. Теперь летчики поднимались в воздух раз в полтора-два дня, и все равно каждый из них в итоге налетал в боевых условиях от 100 до 150 часов.
Тезис о высокой эффективности F-117A в той войне считается бесспорным. В частности, об этом свидетельствует успешное применение «стелсов» для поражения стратегических мостов на территории Ирака, тогда как ранее по ним было выполнено более 100 безрезультатных вылетов самолетами F-15, F-16 и F/A-18. Еще один пример: за четыре дня до начала наступления сухопутных сил союзников семнадцать F-117A в течение 27 минут нанесли удар по нефтепроводам, с помощью которых иракцы предполагали заполнить нефтью заградительные рвы на территории Кувейта: из 34 целей оказались поражены 32. Не менее важным результатом боевой работы «Найтхоков» стало уничтожение позиций ЗРК в Центральном Ираке, что дало возможность экипажам В-52 беспрепятственно выполнять ковровые бомбардировки. «Стелсам» приписывается и уничтожение нескольких иракских Ту-16, якобы готовившихся нанести удар химическими боеприпасами: В целом за войну F-117A выполнили 1271 вылет продолжительностью более 7000 часов и сбросили 2087 бомб с лазерным наведением GBU-10 и GBU-27 общей массой около 2000 т. Их результативность (относительное число боевых вылетов с поражением назначенных целей) составила, по официальным оценкам, 80-95%. В частности, утверждается, что пилоты «стелсов» добились1669 прямых попаданий, допустив всего лишь 418 промахов. (Заметим, что в ходе войны во Вьетнаме результативность составляла в среднем 33%, а к началу 1990-х гг. нормой для самолетов обычных типов являлись 50%.) Но самым впечатляющим, пожалуй, является утверждение, что при численности всего лишь 2,5% от общего числа развернутых в зоне Персидского залива самолетов, F-117A поразили около 40% всех атакованных союзниками стратегических целей.
Выступая позднее на заседании в конгрессе США, командующий ВВС многонациональных сил в зоне Персидского залива генерал-л-т Ч.Горнер на основании этих данных заявил, что малозаметные самолеты, такие как F-117A и В-2, будут незаменимы в будущих локальных конфликтах, аналогичных войне в Заливе.
Центральным моментом выступления Горнера было сравнение двух рейдов против сильно защищенных иракских ядерных установок в Аль-Тувайте, к югу от Багдада. Первый рейд был выполнен днем 18 января, в нем участвовали 32 самолета F-16C, вооруженных обычными неуправляемыми бомбами, в сопровождении 16 истребителей F-15C, четырех постановщиков помех EF-111, восьми противорадиолокационных F-4G и 15 топливозаправщиков КС-135. Этой многочисленной авиационной группе не удалось выполнить поставленную задачу. Второй рейд был совершен ночью всего лишь восемью F-117A, каждый из которых был вооружен двумя бомбами GBU-27, в сопровождении двух топливозаправщиков. В этот раз американцы уничтожили три из четырех иракских ядерных реакторов. По мнению Горнера, такой же ущерб могли причинить за один вылет два бомбардировщика В-2 без привлечения топливозаправщиков.
Однако продолжать цитировать здесь восторженные отклики на успехи «Найтхоков» американских генералов, сенаторов и прочих ответственных за обработку общественного мнения лиц мы все же не будем. Отчасти потому, что имеется и другая информация об эффективности действий F-117A в Ираке. Например, некоторые источники утверждают, что из нескольких КАБ в цель попадала лишь одна, а реальная результативность «стелса» не превышала 30%. При стоимости одной бомбы GBU-27 в 175000 USD это делало применение высокоточного оружия весьма обременительным. Согласно официальной статистике, в Персидском заливе на «умные» средства поражения пришлось менее 8% всех авиационных боеприпасов, использованных союзниками, однако их стоимость составила 85% стоимости всех сброшенных на противника ракет и бомб.
Кроме того, на боевом счету F-117А (и одновременно на совести его экипажей) имеется несколько печальных инцидентов. Например, разрушение бомбоубежища в Багдаде 13 февраля, которое ошибочно было принято за командный пункт. В результате этой атаки погибло более 100 мирных жителей, что вызвало большой резонанс в мире. Еще один интересный момент: все подконтрольные ВВС США источники информации в один голос утверждают, что за всю войну ни один «стеле» не был не то что сбит, но даже поврежден огнем противника. В то же время есть сведения, что один F-117A был сбит 20 января 1991 г. иракским ПЗРК «Игла».
Еще один самолет невидимка F-117А стелс был сбит над Югославией примерно в 20 км от Белграда, в районе аэродрома Батайнице, древним ЗРК С-125 с радиолокационной системой наведения ракет.
Самолет якобы упал в пустыне на территории Саудовской Аравии, и подчиненные Хусейна просто не имели возможности предъявить его обломки в качестве доказательства своей победы.
С окончанием операции «Буря в пустыне» пошли на убыль и успехи F-117A, хотя в этом регионе «стелсы» периодически воевали в течение всего последующего десятилетия. Так, в ходе «карательной» операции против объектов ПВО в Южном Ираке (командные пункты, позиции ЗРК, РЛС), состоявшейся 13 января 1993 г., F-117A оказались малоэффективными: шесть этих машин смогли поразить лишь 2 цели из 6 назначенных. В двух случаях произошел срыв лазерного наведения бомб при их проходе через облака, в третьем летчик не смог обнаружить цель, а в четвертом неправильно определил поворотный пункт маршрута и разбомбил ложную цель. Это говорит о способности F-117A выполнять операции только в простых метеоусловиях. А описываемый рейд, в котором, кстати, приняли участие 38 разнотипных самолетов, проходил ночью при плохой видимости. Именно погода, по заявлению представителей Пентагона, стала причиной низкой результативности налета: из 32 плановых целей были поражены лишь 16. В декабре 1998 г. F-117A, работавшие с баз в Кувейте, приняли участие в операции «Лиса пустыни» (Desert Fox) - бомбежке иракских заводов по производству оружия массового уничтожения. За 4 дня американская авиация выполнила 650 самолетовылетов против 100 целей, а флот выпустил 100 «Томагавков». Однако о результатах операции почти ничего не сообщалось, что можно интерпретировать как свидетельство их отсутствия. Вялотекущая война с участием «стелсов» в т.н. запретной для полетов зоне на юге Ирака продолжается до сих пор (статья датируется 2002 годом - paralay).
Ctrl Enter
Заметили ошЫ бку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Lockheed F-117 Nighthawk — американский тактический бомбардировщик, разработанный компанией Lockheed Martin в конце 1970-х годов. Первый серийный самолет, основанный на применении технологий Стелс.
История F-117
Возможность создания боевого самолета, который был бы невидим для радаров противника была мечтой военных с момента появления радаров ПВО. Еще во времена Второй Мировой войны немецкие авиаконструкторы пытались сделать своим машины невидимыми, эти работы продолжались и после войны в рамках тех или иных исследовательских программ. В 1960-х годах, в рамках проекта по созданию скоростного разведчика некоторые методики активно применялись, однако, из-за огромной мощности двигателей и скоростей, буквально раскалявших корпус — самолет невидимым не стал. Тем не менее, потенциал был заметен.
В 1977 году в Пентагоне был сформирован экспериментальный комитет «XCom», задачей которого было вывести технологии Стелс на уровень практической применимости. Именно тогда, на базе наработок по SR-71, а так же результатах испытаний по секретной программе XST, комитет санкционировал программы Senior Prom (из нее выросла крылатая ракета-невидимка ACM), ATB (ставший бомбардировщиком ), и, наконец, Senior Trend, результатом которого стал F-117.
Так как большая часть работ по Senior Trend проводилась в лабораториях Skunk Works, контракт на разработку достался владельцу лабораторий — компании Lockheed Martin. Требования режима секретности были сверхвысокими, свидетелством этого является название самолета — F-117 выпадал из общей линейки самолетов: , и так далее. По негласному правилу, в ВВС США трехзначные номера получали секретные самолеты.
Конструкция F-117
Конструкция самолёта основана на стелс-технологии. Сам самолёт построен по аэродинамической схеме «летающее крыло» с V-образным оперением. Совершенно не характерное для дозвуковых самолётов крыло большой стреловидности (67,5°) с острой передней кромкой, очерченный прямыми линиями профиль крыла, гранёный фюзеляж, образованный плоскими трапецевидыми и треугольными панелями расположены таким образом друг относительно друга, чтобы отражать электромагнитные волны в сторону от РЛС противника. Расположенные над крылом с обеих сторон фюзеляжа плоские воздухозаборники имеют продольные перегородки из радиопоглощающих материалов. Часть потока холодного воздуха отделяется на входе в воздухозаборники и, минуя двигатели, попадает в экранируемые крылом плоские сопла, нижние панели которых покрыты теплопоглощающими керамическими плитками, что значительно снижает ИК-заметность самолёта. Самолёт не имеет внешних подвесок, всё вооружение размещено внутри фюзеляжа.
В конструкции самолёта широко применены полимерные композиционные материалы и радиопоглощающие материалы и покрытия, лишь 10% конструкции выполнено из металлов.В результате этих мер, эффективная поверхность рассеяния самолёта при облучении его локатором спереди была снижена, по некоторым данным, до 0,025 м², что в несколько десятков раз меньше, чем ЭПР обычных самолётов схожих размеров.
Lockheed F-117 Nighthawk — первый стелс. Видео канала Skyships
Стоит отметить, что за высокие характеристики малозаметности пришлось заплатить низкими летными характеристиками. Самолет очень трудно управляем — была разработана сложная система автоматического контроля только для того, что бы он мог держаться стабильно в воздухе. Естественно, в случае визуального обнаружения истребителями противника, F-117 был обречен — маневренность у него едва выше, чем у Шаттла. Кроме того, форма самолета полностью исключала возможность преодоления звукового барьера. Тем не менее, при критике машины стоит учитывать, что F-117 — тактический бомбардировщик, а не истребитель и маневренный бой в целепологании для такого самолета вообще не предусматривался.
Отсек вооружения - двухсекционный, с системой выдвигающихся балочных держателей. Типовое вооружение - две управляемые авиационные бомбы GBU-10 или GBU-27. Возможна установка ракет AGM-88 HARM, AGM-65 «Maverick», атомных бомб В-61 или В-83 (по две), бомбы GBU-15 или контейнера BLU-9. На балку возможна установка рельсовых направляющих для AIM-9 «Sidewinder».
Производство
Все серийные самолёты были выпущены в модификации «A». Произведено 64 единицы, последний серийный экземпляр был поставлен ВВС США в 1990 году.
Эксплуатация F-117
Факт существования самолёта F-117 впервые был официально признан 10 ноября 1988 года, когда Пентагон выпустил пресс-релиз с описанием истории создания самолёта и обнародовал одну ретушированную фотографию. Первый публичный показ двух F-117 состоялся 21 апреля 1990 года. На авиасалоне в Ле Бурже самолет был впервые представлен лишь в 1991 году после операции Буря в пустыне.
Аварии и катастрофы
За всю историю эксплуатации самолётов F-117, по официальным данным, было потеряно 7 машин, в том числе один F-117 был сбит в ходе боевых действий.
Боевое применение
- Вторжение США в Панаму(1989)
- Война в Персидском заливе(1991)
- Операция «Лиса пустыни»(1998)
- Война НАТО против Югославии(1999)
- Иракская война(2003)
Снятие с вооружения
ВВС США планировали применять F-117 до 2018 года, однако рост затрат на программу и моральное устаревание бомбардировщика перед новым истребителем заставили отказаться от F-117 в пользу F-22.
Давно известно, что живучесть в бою можно обеспечить не только хорошей защитой, но и маскировкой. Долгое время в авиации маскировке уделялось слишком мало внимания. Фактически вся она сводилась лишь к специальной камуфляжной окраске: верхние поверхности самолёта красят в «камуфляж», а нижние — в голубой, под цвет неба
Открытие физика Петра Уфимцева
Около тридцати лет назад, листая популярный научно-технический журнал, сотрудники американской разведки наткнулись на статью русского физика Петра Уфимцева, в которой говорилось, что летательные аппараты типа «крыло», сделанные из определенных материалов, особым образом граненые и окрашенные, практически невидимы для радаров.
Стелс американский самолёт-невидимка, придуманный русским учёным. «Тупиковая» ветвь авиации.
Строительство и испытания летательного аппарата
Статья очень заинтересовала американских военных специалистов, и в США решили построить и испытать такой летательный аппарат.
Возможности для этого были. Тогда в Пентагоне – Министерстве обороны США – разрабатывалась программа создания самолетов нового поколения – высотного разведчика и высотного перехватчика, которые замышлялись недосягаемыми для средств обнаружения и поражения противника.Так в середине 1970-х годов ВВС США получили первоклассный самолет-разведчик SR-71, который отличали необычная аэродинамическая форма и специальная окраска, сделанные по «рецептам» Уфимцева и снижавшие радиолокационную видимость самолета.
Окрыленные успехом, американцы двинулись дальше и начали разрабатывать новые типы самолетов-невидимок, основанных на идеях русского физика. Проект получил название «стелс» (от английского слова «stealth» – втихомолку, украдкой).
Создание самолёта-невидимки
Попытки создать «самолет-полную невидимку» долго не имели успеха. Лишь двадцать лет назад США явили миру чудо военной техники, похожее на летучую мышь или корабль инопланетян. Были изготовлены две модификации «стелсов»: истребитель-бомбардировщик F-117 и тяжелый стратегический бомбардировщик В-2, которые были применены в войне против Ирака. Чуть позже в строй вступил истребитель-невидимка F-22.Внешне F-117 похож на летающее крыло с размахом в 13, 2 м. Но кроме специально подобранной формы, вся его конструкция разработана с максимально возможным применением радиопоглощающих материалов.
Они снижают уровень отраженных сигналов, которые к тому же отражаются не обратно, как от обычных поверхностей, а вверх и вниз в узких секторах. С помощью специальных выхлопных сопел и подвода окружающего воздуха значительно снижена и интенсивность инфракрасного излучения реактивной струи двигателей, то есть «тепловые» датчики противника тоже не обнаружат этот самолёт.
У «невидимки» есть даже специальная система связи – лазерная, которую практически невозможно запеленговать. Правда, своими летно-техническим качествами F-117, мягко говоря, не блещет. Фигуры современного высшего пилотажа на нём не сделаешь — такова плата за «невидимость».
Технология стелс
Вся технология «стелс» была рассчитана на применение противником локаторов сантиметрового диапазона, для которых американские самолеты-«невидимки» действительно становятся малозаметными.Однако в России, да и у войск противовоздушной обороны (ПВО) других стран сегодня есть локаторы метрового диапазона, для которых неважно «стелс» это или обычный самолет.
Известие о невидимости «стеллсов» лишь для одного типа локаторов вызвало настоящий скандал в правительстве США. Ведь на разработку самолётов-невидимок были потрачены миллиарды, а оказалось что эффективность новых самолетов в бою может уступать даже старым машинам.Выяснилось, что технологический прорыв американцев в производстве «стелсов» был связан с эмиграцией в США Уфимцева, который был привлечен к работам по созданию невидимок.
Тем же самым на протяжении многих лет Уфимцев занимался в СССР. И не только он.
Как минимум в двух советских КБ были построены и испытаны самолеты-невидимки разных типов. Вывод авторитетных комиссий был таков:
1) самолет-невидимка, изготовленный по идеям Уфимцева, из-за своей формы обладает малой скоростью и маневренностью – по сути это дельтаплан, плохо приспособленный к боевому маневру и не способный к высшему пилотажу;
2) самолет можно обнаружить визуально и особыми высокочастотными радарами; кроме того, при открытии бомболюков и в некоторых режимах полета он виден обычными радарами и после «засечки» может быть легко сбит;
3) стоимость самолета непомерно высока.
Вывод: строительство таких самолетов нецелесообразно
; более того, этот тип самолета является «тупиковой ветвью развития военной авиации».
Поэтому в начале 1980-х годов работы по уфимцевскому «стелсу» в СССР были прекращены. Обиженный конструктор уехал в США, где и реализовал за счёт американцев свои «бессмысленные», как доказало время, идеи.
Реализация идей конструктора в США
Современное развитие боевой авиации пошло другим путём: ведутся разработки самолетов нового поколения, отличавшихся сверхвысокой скоростью, высотой полета, меневренностью и незаметностью (за счёт этих свойств) для средств ПВО противника.
Технологию «Стелс» можно сравнить с эффектом неожиданности, потому как на войне, если ты можешь добиться эффекта неожиданности, то у тебя будет огромное преимущество. Так, примером может быть Багдад, который подвергался ночным бомбардировкам самолётами, которые назывались «Черными призраками». Эти самолеты-невидимки были созданы фирмой «Локхид». Всё бы ничего, да вот только Багдад, на то время, имел самое солидное охраняемое воздушное пространство.
Так что же такое технология «Стелс»?
Благодаря этой технологии, которая была придумана не случайно, был достигнут огромный прогресс. Например, в военно-морских силах эта технология применяется уже более 30 лет, для маскировки подводных лодок. Сухопутные войска так же применяют эту технологию, для того, что бы уменьшить инфракрасное излучение от военной техники, например, такой как танки.
Вся суть технологии «Стелс» состоит в том, что бы снизить заметность любой техники в любых её проявлениях. Как в инфракрасном, так и в радиолокационном.
Известно, что любая техника отражает радиоволны, которые падают на неё, и, которые улавливают РЛС. Это и есть радиолокационная заметность. Она, то есть РЛС, характеризуется большой площадью рассеяния (способность объекта рассеивать электромагнитную волну).
Как пример: эффективная площадь рассеяния бомбардировщика и тяжелого бомбардировщика – 100 и 13-20 соответственно; обычного истребителя – 3-12. А вот площадь рассеяния самолета-невидимки всего лишь 0,3-0,4 кв. м. Основана «Стелс» технология на двух характеристиках:
- максимальное поглощение радиоизлучения корпусом самолета;
- отражение радиоволн в совершенно другом направлении, а не в том, откуда они были отправлены с РЛС. Для этой характеристики применяют специальное покрытие и специфическую форму самолета.
Авиация давно уже разрабатывает что-то подобное самолетам-невидимкам. Так, еще в 1962 году фирма «Локхид» серьезно работала над созданием самолета, малоизвестного самолета А-12. Уже тогда, самолет того времени SR-71 «Блэкберд» уже реализовал технологию «Стелс» в виде спец покрытия и конструкции материалов.
Как известно, на заре 70-х годов был серьезный подъем в области программирования и IT технологий, который, в свою очередь, дал толчке развитию авиастроению. Тогда появилось ПО имевшее название «ECHO», которое помогло фирме «Локхид» моделировать разнообразные модели самолетов, конструкции корпусов и выводить их на экран компьютера, получать их окончательный вид на радаре без строительства реального аппарата.
Результатом этих программирований и изучений стало изготовление нового самолета, прототипа самолета-невидимки F-117A - «Хэв Блюк». В тот же момент свою разработку представила команда фирмы «Нортроп», но после множества исследований и тестирований с помощью радара вариант фирмы «Нортроп» отпал.
Экспериментальный полет самолета-невидимки«Хэв Блю» состоялся зимой 1977 года. После него командование военно-воздушных сил США заказало 24 единиц истребителей, первый из которых был построен только в 1983 году, а уже через 2 года был принят на вооружение.
После того, как все убедились в примере истребителя F-117A и его технической обоснованности в концепции самолета-невидимки, командование военно-воздушных сил США поручило фирме «Нортроп» разработать новый истребитель, где будет применена система «Стелс» в широком масштабе. Конструкторы долго трудились над его дизайном и конструкторской работой в 1979 году, что принесло свои плоды, когда новый самолет был официально представлен общественности в 1988 году. А название самолёт получил В-2 «Спирит».
Самолет невидимка — особенности
Рассмотрев короткую историю создания самолетов-невидимок, мы переходим к основным принципам работы технологии «Стелс», которые использовались при их создании.
- Для того, что бы излучения радара поглощались, в самолетах используется специальное ферромагнитное покрытие корпуса. Когда электроизлучения попадают на покрытие, микрочастицы входящего в его состав материала меняют свою ориентацию с очень большой частотой, собственно на это и тратится энергия излучения. Кроме этого, в самом самолете, все что в нем присутствует и из чего он сделан, применяются поглощающие композиты, такие как углеродное волокно.
- В форме корпуса закругленные части почти не применяются. Вместо этого форма состоит из многих плоскостей, которые отражают излечения радара не в обратном направлении, а совершенно в разные стороны. Именно поэтому стреловидность крыльев самолета может увеличиваться.
- Как известно, что обыкновенные турбореактивные двигатели имеют конструкцию, которую радар может с легкостью обнаружить. Для того, что бы этого не происходило, перед компрессором устанавливается специальный диффузор, который имеет острую вершину и таким образом отражает излечение внутрь корпуса самолета и, соответственно гасит его.
- Двигателя, которые имеют плоскую форму, создают реактивный факел, который имеет широкий угол расхождения раскалённых газов, что в свою очередь рассеивает поток тепла и снижает уровень заметности в инфракрасном диапазоне.
- Так же, оба двигателя, которые есть в самолетах-невидимках, оснащаются шумоподавляющими кожухами и системой принудительного охлаждения, для того, что бы снижать инфракрасные выбросы. А происходит это так: часть воздуха, которая проходит через воздухозаборники, идет в зону выхлопа, там он смешивается с горячими реактивными газами и охлаждает их.
- Те части, которые, казалось бы, должны быть примерно вертикальными, как например кресло пилота, имеют гофрированную форму, для того, что бы рассеивать излучающуюся энергию радара.
- Хвост самолёта, который имеет V-образную форму (или бабочку), служит заменой двум горизонтальным и одной вертикальной плоскости обычного хвоста, что так же имеет свойство уменьшать заметность.
