Российский ударный беспилотник С-70 станет незаметным для врага
Беспилотная авиация все последние десятилетия доказывает свою значимость и состоятельность. Недавние конфликты, особенно в Нагорном Карабахе, доказывают, что современные ударные БЛА могут оказывать серьёзное влияние на ход боевых действий на земле. Главной надеждой российской ударной авиации справедливо считается тяжелый ударный БЛА С-70 «Охотник», разработчиком которого является компания «Сухой».
Новости о новом российском ударно-разведывательном беспилотнике, который сможет действовать совместно с истребителем пятого поколения Су-57, появляются достаточно дозировано. Так, недавно телеканал «Звезда» в своей программе подтвердил версию о том, что ударный беспилотник получит «стелс» сопла для двигателей.
Стоит отметить, что это не такая уж и новость. На протяжении длительного времени на выставках «Охотник» в виде макета демонстрируется именно с такой конструкцией сопла двигателя. В этом плане макет действительно отличается от летающего в настоящее время прототипа демонстратора-технологий, который ранее был героем видеосюжетов Минобороны России.
Ударный беспилотник С-70 «Охотник» получит плоское сопло
Отличительной особенностью нового российского ударного беспилотника компании «Сухой» должна стать новая для отечественной авиации конструкция сопла. В отличие от обычных – круглых – оно станет прямоугольным (плоским). До недавнего времени подобная конструктивная особенность в российской авиации не использовалась.
Ранее такой ход был реализован только на первом в мире серийном истребителе пятого поколения – американском F-22 Raptor. Вслед за ним такие же сопла получил и американский сверхзвуковой тяжелый малозаметный стратегический бомбардировщик Northrop B-2 Spirit. Подобная конструкция позволяет повысить малозаметность летательных аппаратов и их живучесть.
Макет ударного беспилотника «Охотник»
По словам Сергея Кузьмина, занимающего должность заместителя генерального конструктора ОКБ «Мотор» ПАО «ОДК УМПО», новая версия ударного БЛА С-70 «Охотник» получит плоское сопло, что обеспечит беспилотнику меньшую заметность. По словам Кузьмина, новое изделие позволит более эффективно рассеивать тепловой след от работы двигателя. Благодаря этому поразить «Охотник» с помощью управляемых ракет с инфракрасными и тепловыми головками самонаведения станет заметно сложнее.
По словам Кузьмина, такое нововведение для отечественного авиастроения является уникальным. Специалист отметил, что ни на одном отечественном истребителе в настоящее время такое техническое решение не используется. При этом Кузьмин подчеркнул, что внедрение такой формы сопла является общемировым трендом с конца XX века. Это позволяет обеспечить набор необходимых спецхарактеристик в задней полусфере самолета, в первую очередь незаметности.
По словам конструктора, новое плоское сопло, которое разработали в Уфе, будет почти полностью укрыто в конструкции ударного беспилотника С-70 «Охотник», что позволит уменьшить видимое пламя от работающего двигателя, эффективно его рассеивая. Для дополнительной маскировки от управляемых ракет, разработчики, в ходе конструктивных мероприятий во внутренней части сопла, прикрывают горячие части двигателя холодными элементами. За счёт укрытия сопла в конструкции планера снижается и радиолокационная заметность летательного аппарата.
«Ракета горячие лопатки двигателя не увидит», – подытожил своё выступление в программе телеканала «Звезда» Сергей Кузьмин.
Также специалист рассказал, что сопло для ударного беспилотника собирается по аддитивной технологии, при которой детали и элементы конструкции производятся на 3D принтере, после чего собираются и тестируются на стенде, на котором установлено более 200 различных датчиков.
Стоит отметить, что в Уфе на предприятии «Мотор» прямоугольное (плоское) сопло изучали ещё в начале 1990-х годов. Известно, что один из истребителей Су-27УБ был специально переделан в летающую лабораторию. На левом двигателе (АЛ-31Ф) истребителя было размещено плоское сопло разработки уфимского предприятия. При этом сопло имело возможность изменения реверса и направления вектора тяги.
Опытный образец беспилотника С-70 «Охотник» в полете, кадр видео Минобороны РФ
В рамках экспериментов было совершено порядка 20 полетов, которые сопровождались хорошими результатами испытаний. Среди прочего отмечалось, что ИК-заметность работающего двигателя с новой конструкцией сопла значительно снижалась (в несколько раз). Однако отсутствие необходимого финансирования в 1990-е годы стало причиной остановки подобного рода работ.
Какие преимущества и недостатки есть у прямоугольного сопла
Наибольший интерес инженеров и конструкторов к прямоугольным соплам возник в начале 1970-х годов. При этом интерес изначально был основан исключительно на военном применении подобной технологии. Данная форма сечения сулила преимущества только для боевых самолетов. Больше всего исследователей привлекали две возможности: снижение инфракрасной и радиолокационной заметности и изменение направления вектора тяги, что могло повысить маневренность самолета.
Радиолокационная заметность уменьшалась за счёт максимально возможного согласования обводов сопла двигателя с иными элементами конструкции самолета. При использовании сопла обычного (круглого) сечения сделать это практически невозможно.
Помимо этого, в конструкции элементов сопла в дальнейшем стали применять специальные радиопоглощающие материалы, как это было сделано на истребителе пятого поколения F-22. Инфракрасная заметность снижалась за счёт правильного формирования соотношения ширины к высоте сопла и выходящей струи с целью уменьшения её температуры.
Истребитель пятого поколения F-22 Raptor
Первым боевым самолетом, поднявшимся в небо с новыми соплами двигателей, стал американский экспериментальный истребитель F-15 STOL/MTD. Это произошло в конце 1988 года. Отработка и обобщение результатов полученных испытаний легли в основу создания плоского сопла для двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100, которые установили на истребителе F-22 Raptor.
Помимо очевидных преимуществ, у плоского сопла есть и недостатки. Конструктивно управление вектором тяги на таком сопле осуществляется только в вертикальной плоскости. А это отсутствие всеракурсности, что может быть критично для боевых истребителей, которые ориентированы на маневренный бой. В то же время для ударных и разведывательных БЛА этот недостаток не играет практически никакой роли.
Ещё одним недостатком данной конструкции, который некоторые специалисты называют главным, является масса такого сопла. Плоские сопла, помимо растягивающих нагрузок, испытывают и изгибающие нагрузки. Обеспечение для них необходимого уровня жёсткости и прочности неизбежно влечёт за собой рост массы всей конструкции. Известно, что на экспериментальном истребителе F-15 STOL/MTD рост массы на каждый из двух двигателей составил 180 кг.
У прямоугольного сопла есть альтернатива
В любом случае сегодня можно говорить о том, что плоское сопло – это не безальтернативное решение для боевой авиации. Осесимметричное (круглое) сопло с управляемым вектором тяги является серьёзным конкурентом. В пользу большей маневренности и в ущерб радиолокационной заметности в задней полусфере сделали выбор отечественный Су-57 и китайский истребитель пятого поколения J-20.
F-35 ВВС Израиля
Неизвестно, правда, какие сопла будут установлены на истребителях Су-57 с двигателями второго этапа, но уже сейчас Китай и Россия не одиноки в своём выборе. Американцы для своего истребителя-бомбардировщика пятого поколения F-35 также выбрали традиционную осесимметричную форму сопла.
Получается, что и разработчики F-35 предпочли повышение маневренности и уменьшение веса в ущерб идеям технологии «стелс». В то же время интересной особенностью сопла двигателя F-35 являются зубчатые края, что помогает снизить радиолокационную заметность, но не так эффективно, как это было бы с прямоугольным соплом.