Невидимый летающий объект. История «стелсов»

Невидимость самолётов стала следствием технического прогресса. Во-первых, прогресса в области самолётостроения, во-вторых, прогресса в области самолётоуничтожения. Для США малозаметные самолёты стали такой же фишкой, как для СССР и России — высокоманёвренные машины. 

Бомбардировщик Нортроп B-2 «Спирит» во время дозаправки // af.mil 

Технология Stealth (буквально — хитрость, уловка) обязана своим рождением развитию радиолокационной техники. Появление радиолокаторов очень сильно повлияло на стратегию и тактику ВВС. В 1940 году локатор вообще сыграл эпохальную роль. Благодаря ему британская авиация выиграла Битву за Англию (сеть РЛС, развёрнутая на юго-востоке Англии, позволяла обнаруживать немецкие самолёты ещё над Ла-Маншем и вовремя взлетать на их перехват), предотвратив таким образом вторжение немцев на остров. Это обрекло Гитлера на войну на два фронта, которая не могла окончиться для него ничем, кроме поражения.

Что касается уникальных манёвров наших самолётов («кобра», «колокол», «хук»), то, как считают некоторые специалисты-практики, они в реальном бою в лучшем случае бесполезны, в худшем — вредны, с их помощью бой можно не выиграть, а уверенно проиграть. Интереснейшая статья майора ВВС Г. Тимофеева на эту тему была опубликована в журнале «История авиации» (2001, № 4). Как отмечает автор этой статьи, никто никогда не пытался выполнять все эти чудеса пилотажа с подвешенными к самолёту ракетами. Кроме того, весьма сложно предположить, что всем этим «кобрам» в массовом порядке можно обучить строевых лётчиков (даже если боевая подготовка в ВВС РФ достигнет относительного нормального уровня). Поэтому возникает впечатление, что наши конструкторы делают не то, что нужно, а то, что могут. А в США манёвренностью увлекаться не стали. И пошли по другому пути — невидимости.

А только кувыркается

Впрочем, настоящей проблемой для боевой авиации РЛС стали во время вьетнамской войны, когда их дополнили зенитно-ракетные комплексы (ЗРК), а ПВО стала комбинированной и многослойной, истребители, ЗРК, зенитная артиллерия. Американцам пришлось учиться летать на малых и предельно малых высотах, чтобы «нырнуть» под нижнюю границу зоны обнаружения РЛС и зоны поражения ЗРК. Большой радости у лётчиков это не вызвало. Во-первых, на малых высотах резко возрастала вероятность поражения машины огнём зенитной артиллерии, к которой в начале 1970-х добавились переносные ЗРК. Во-вторых, многократно возрастала опасность столкновения с землёй, что, в-третьих, порождало сильнейший стресс у пилотов. В-четвёртых, полёт на малых высотах, где самая высокая плотность воздуха, вёл к повышенному расходу топлива, то есть снижению дальности полёта и боевой нагрузки.

РЭБ уже давно стала специфической формой боевых действий — с момента появления первых РЛС, то есть ещё во время Второй мировой. Например, английские и американские бомбардировщики во время налётов на Германию сбрасывали полоски фольги, которая давала сплошную засветку на экранах немецких локаторов. Широчайшее применение средства РЭБ получили во Вьетнаме, где авиация США, понеся поначалу очень серьёзные потери от советских ЗРК С-75, стала применять против них активные помехи и противорадиолокационные ракеты, тем самым снизив эффективность ПВО Северного Вьетнама в разы. А в Ираке в начале «Бури в пустыне» американская авиация с помощью средств РЭБ уже полностью «задавила» ПВО Ирака. Как и Израиль в июне 1982 года чрезвычайно эффективно применил средства РЭБ, нанеся сокрушительное поражение сирийской системе ПВО в ливанской долине Бекаа.

Битва матриц

Американцы очень старались всячески давить РЛС, создав множество средств и способов радиоэлектронной борьбы. Однако ни одно из них панацеей не стало. От пассивных помех (типа алюминиевой фольги) давно научились отстраиваться с помощью режима селекции движущихся целей. От активных помех — перестройкой несущей частоты РЛС и увеличением её мощности (к тому же постановщик помех сам становится целью для ракет противника, наводимых именно на эту помеху). От противорадиолокационных ракет — опять же перестройкой частоты и установкой нескольких ложных излучателей. Кроме того, проблема борьбы с ПВО постепенно превращалась для авиации в некую самоцель.

Самолёты всё больше увешивались станциями постановки помех и противорадиолокационными ракетами, всё больше самолётов выделялось для поражения РЛС и ЗРК. Это означало, что ПВО решает свою задачу — предотвращение поражения авиацией противника объектов (войск, кораблей, элементов военной и гражданской инфраструктуры, центров управления и т.д.) — самим фактом своего существования. Чем больше сил и средств уходит у ВВС на борьбу с ПВО, тем меньше их остаётся для решения основных задач.

В конце концов у практичных янки просто не могла не родиться идея решить задачу радикально — сделать самолёт невидимым (точнее, плохо видимым) в радиолокационном диапазоне. То есть в максимальной степени уменьшить эффективную площадь рассеяния (ЭПР), которая определяет, сколько энергии отражает самолёт обратно к РЛС. По крайней мере желательно максимально снизить ЭПР передней полусферы самолёта, которую он «подставляет» локатору противника, когда приближается к нему.

Для достижения этой цели надо было решить множество задач. Во-первых, в буквальном смысле сгладить на самолёте острые углы, которые особенно хорошо отражают радиоволны. Во-вторых, убрать вооружение с внешних подкрыльевых и подфюзеляжных узлов подвески во внутренние отсеки. В-третьих, сделать фюзеляж и крылья из таких материалов (или покрыть их такими материалами), которые не отражают, а рассеивают или поглощают радиоволны.

Обшивка «невидимки» должна быть максимально гладкой, крыло и фюзеляж должны быть в максимальной степени сопряжены (желательно, чтобы они вообще были единым целым). Поверхности машины надо придать фасеточную форму, образуемую большим числом плоских граней, для рассеивания радиолокационного излучения в разные стороны. Ещё необходимо утопить в фюзеляже воздухозаборники и сделать так, чтобы излучение вражеского локатора сквозь эти самые заборники не попадало на компрессор двигателя (он даёт очень сильное отражение).

Все эти извращения, мягко говоря, не облегчают жизнь конструкторам. Они ведут к значительному росту стоимости самолёта, к ухудшению аэродинамики, к уменьшению боевой нагрузки (во внутренний отсек влезает заведомо меньше оружия, чем его можно подвесить снаружи) и дальности полёта (подвесные топливные баки вешать на «невидимку» нельзя, они имеют огромную ЭПР). Тем менее американцы всё же решили попробовать.

В начале 1970-х специалисты фирмы Skunk Works (отделение перспективных разработок компании Lockheed) под руководством Келли Джонсона приступили к проектированию малозаметного самолёта с использованием технологии Stealth. В 1976 году программа перешла под контроль ВВС США и была максимально засекречена. Первый полёт прототипа F-117 состоялся в июне 1981 года, первый серийный самолёт поднялся в небо в январе 1982-го. Было построено 6 предсерийных и 59 серийных машин (каждый обошёлся ВВС в 111 млн долларов).

F-117 получился, наверное, самым уродливым самолётом в истории авиации (по крайней мере со времён «этажерок» начала ХХ века). Он вышел похожим на пирамидку. Конструкторы добились полного отсутствия на самолёте прямых углов. Прямые края кромок, створок, люков и отсеков были прикрыты специальными накладками с пилообразной окантовкой. Всё оружие и оборудование, включая антенны и топливоприёмники, запихнули внутрь фюзеляжа. Обшивку самолёта покрыли специальной оболочкой из радиопоглощающих материалов. Фонарь кабины в буквальном смысле позолотили (золотосодержащее покрытие экранировало излучение РЛС). Воздухозаборники спрятали под крыло, прикрыв решётками из радиопоглощающих композитов.

В итоге ЭПР в передней полусфере составила у F-117 всего 0,01 кв. м, в то время как у нормального истребителя она составляет 3—5 кв. м, а, например, у стратегического бомбардировщика В-52 достигает 40 кв. м.

Собственную РЛС на F-117 не поставили, потому что она бы его демаскировала. Ограничились инфракрасной станцией переднего обзора и лазерными дальномерами. Боевая нагрузка самолёта составляла 2270 кг. Вооружение размещалось во внутреннем отсеке и включало обычные бомбы, управляемые авиабомбы (УАБ) с лазерным наведением, ПКР «Гарпун», УР «Мейверик».

В бой F-117, покрашенный в чёрный цвет, отправлялся исключительно по ночам, сохраняя полное радиомолчание: невидимость доводилась до абсолюта. Летал самолёт, в силу своей специфической формы, с большим трудом. Из-за этого (а также из-за ночного режима полётов) F-117 регулярно падали (к августу 1992 года разбилось 4 машины). Собственно, именно падения самолётов заставили Пентагон в ноябре 1988 года признать факт их существования.

20 декабря 1989 года F-117 впервые были применены в бою против Панамы, никогда не имевшей даже намёка на ПВО. Более серьёзным испытанием стала «Буря в пустыне» (война за освобождение Кувейта от иракской оккупации в январе — феврале 1991 года). В ней участвовали 42 «невидимки», для которых эта война стала триумфом. Они легко преодолевали мощную поначалу систему ПВО Ирака и поражали важнейшие цели (в первую очередь органы управления государства и ВС). Совершив менее 4% боевых вылетов авиации антииракской коалиции, они поразили около 40% наиболее приоритетных целей, не понеся потерь. При этом, правда, надо отметить, что «невидимки» пользовались всей полнотой разведывательной информации, которую добывали спутники и разведывательные самолёты. Кроме того, в воздухе отсутствовали истребители противника, противостоять которым F-117 был не способен в принципе. Да и наземная ПВО Ирака была практически полностью подавлена в первые дни операции.

Пляски сербов на обломках «невидимки» F-117 видел весь мир, однако до сих пор, по прошествии 10 лет, остаётся неясным, кто его сбил: то ли ЗРК С-125, то ли ЗРК «Куб», то ли истребитель МиГ-29. Поскольку времени для окончательного решения данного вопроса прошло более чем достаточно (неужели у югославов совсем отсутствовала аппаратура боевого документирования?), появляется подозрение, что и здесь верна официальная американская версия — самолёт упал сам. F-117 обладает отвратительными аэродинамическими качествами, поэтому до десятка «невидимок» (из всего 59 серийных машин) разбилось без всякой войны (недаром в конце прошлого года этот самолёт был снят с вооружения ВВС США).

Десять лет преступной ошибке

F-117 также принимали участие во второй иракской войне (в 2003 году), а четырьмя годами раньше — в операции против Югославии. Там в ночь с 27 на 28 марта 1999 года одна «невидимка» была вроде бы сбита. Правда, до сих пор непонятно, кем именно. Поэтому не исключено, что и этот самолёт упал на сербскую землю сам, без помощи югославской ПВО. В 2008 году F-117 был снят с вооружения ВВС США, к этому моменту было потеряно уже не менее 7 машин (из них в бою — не более одной). До сих пор сложно сказать, до какой степени первый «стелсовский» блин вышел комом. Боевая эффективность F-117 оказалась вроде бы очень высокой, но в достаточно тепличных условиях. При этом самолёт обладал массой недостатков. В первую очередь слабым вооружением, малой дальностью полёта и отвратительной аэродинамикой.

«Невидимкой» гораздо более высокого уровня стал стратегический бомбардировщик В-2. Это самолёт, в котором невидимость не вошла в противоречие с аэродинамикой (он выполнен по схеме «летающего крыла»). Самолёт с размахом крыльев 52,5 м и максимальной массой 181,5 т имеет ЭПР 0,1—0,3 кв. м (как у большой птицы). Боевая нагрузка — 22,7 т (в первую очередь это разнообразные УАБ), дальность полёта с одной дозаправкой — 18,5 тыс. км. Такая дальность полёта обеспечила В-2 возможность достигать любой точки земного шара со своей базы Уайтмен в штате Миссури (которую они почти не покидают из-за соблюдения секретности и обеспечения особых условий базирования в ангарах со специальным микроклиматом), что и было продемонстрировано во время войн в Югославии, Афганистане и Ираке.

Четыре года назад американцы начали закупать истребитель пятого поколения F-22, однако планируемый объём закупок составляет всего 183 машины (он уже выполнен на 2/3). Слишком дорог этот самолёт. И это делает в значительной степени бесполезной всю программу F-22. Если страна планирует вести нормальную войну с сильным противником, истребитель в такой войне будет расходным материалом.

Так было во всех войнах, где воевали сопоставимые по силам противники. Если же истребитель превращается в сокровище, гибель которого становится национальной катастрофой, то войну вести нельзя. То есть её можно вести против страны на порядок более слабой. А с относительно равной — невозможно. Можно напомнить, что изначально программа Advanced Tactical Fighter, из которой и родился F-22, подразумевала закупку 750 машин, в итоге она сократилась более чем в 4 раза. Впрочем, стратегических бомбардировщиков В-2 изначально предполагалось купить 132, а купили 21. Всё по той же причине — из-за запредельной цены.

Лучшее — враг хорошего

Впрочем, ни F-117, ни В-2 никоим образом не были предназначены для воздушного боя. Первым истребителем-невидимкой стал F-22 Raptor («по совместительству» — первый и на сегодняшний день единственный в мире самолёт пятого поколения). В этой машине конструкторы должны были совместить всё: невидимость, скорость, манёвренность, вооружение.

Общие требования к истребителю пятого поколения определялись примерно так: малая заметность (не только радиолокационная, но и инфракрасная, а также наличие пассивных средств разведки), сверхзвуковая крейсерская скорость, высокая манёвренность, многоканальность по целям и наводимым на них ракетам, очень высокая степень автономности и автоматизации боевой работы. Изначально рассматривалось и требование многофункциональности, то есть способности одинаково успешно работать по воздушным, наземным и надводным целям, но по мере разработки самолёта оно отошло на задний план. Также было снято требование иметь высокие взлётно-посадочные характеристики (то есть возможность эксплуатации с коротких полос).

Однако у нас с манёвренностью всё получалось очень здорово, поэтому её стали представлять в качестве панацеи. На многочисленных авиашоу Су-27 и МиГ-29 начали показывать захватывающие трюки типа «колокола» (самолёт описывает в воздухе контур этого предмета, как бы зависая в верхней точке) и ещё более эффектной «кобры» (самолёт не просто «встаёт на хвост», но и «ложится на спину», угол тангажа между продольной осью самолёта и горизонтальной плоскостью составляет 120 градусов). Это было несомненным доказательством того, что наши самолёты — самые манёвренные в мире, ведь больше ни одна машина (по крайней мере боевая серийная) ни на что подобное способна не была.

А только кувыркается

Получился ли у американцев шедевр, сейчас сказать сложно: F-22 ещё ни разу не применялся в бою, а настоящим критерием является именно это. Но ТТХ у него исключительно высокие. «Рэптор» имеет ЭПР 0,1 кв. м, при этом его собственная РЛС обнаруживает самолёты на дальности 300 км и крылатые ракеты — на дальности 150 км. Стандартное вооружение (всё оно размещается во внутренних отсеках) — 6 ракет AIM-120 AMRAAM и 2 AIM-9Х, а также 20-миллиметровая пушка. Самолёт может нести также 2 УАБ JDAM со спутниковым наведением, но главная его задача — воздушный бой.

При всём при этом F-22, двигатель которого имеет отклоняемый вектор тяги, стал первой зарубежной машиной, достигшей, видимо, и манёвренных характеристик, сравнимых с таковыми у российских самолётов. По крайней мере летом 2006 года он сделал столь любимую у нас «кобру».

Каким может стать воздушный бой будущего — об этом речь пойдёт в последней статье цикла.

Александр Храмчихин, Частный корреспондент