ПАК ДА. ДА или нет? (траффик)

Вокруг новых разработок российского оружия, начиная с середины 2000-х годов, уже присутствует весьма плотная завеса военной и государственной тайны, которая значительно затрудняет выстраивание каких-либо надёжных и окончательных предположений о параметрах и виде нового, перспективного вооружения.
Достаточно вспомнить все предыдущие предположения о внешнем облике танка «Армата», который выводили из глубокой модификации Т-90, либо из перспективных танковых разработок периода 1980-х - 1990-х годов, но которая в итоге оказалась достаточно оригинальной концепцией на своём уникальном шасси, которое минимум в полтора раза крупнее Т-90.

Возможный вид ПАК ДА в случае его реализации по схеме «летающее крыло»

Отсюда, в общем-то, следует и закономерный подход к вопросу обсуждения перспективных и новых видов вооружений, пока ещё находящихся в разработке — мы, со своей публично-«пиджачной» точки зрения обсуждаем весьма закрытую деятельность «мундиров», как различные вероятностные оценки. А потом уже «мундиры» показывают нам в итоге, что они сделали и насколько это у них получилось на достойном и современном уровне.
При этом даже если человек находится «в теме» — то, если он не главный конструктор или министр обороны, вряд ли знает всё и вся о проекте. В силу чего, например, в ответ на некий анализ (безусловно, неполный и приблизительный, так как — смотри мысль выше) вы, скорее всего, услышите нечто вот такое.
В этом и есть проблема современного инженера или конструктора (если вы не Главный) — человек занимается своим куском работы и может, например, рассказать вам всё о гиперзвуковых маневрирующих блоках. В рамках подписки о неразглашении, конечно. А вот о параметрах самой разрабатываемой ракеты или самолёта этот простой инженер знает достаточно немного — вполне себе на уровне обычных людей. Короче, тот же кулик, что и мы с вами, просто сидящий ближе к центру болота.

Поэтому при рассказе о возможном облике и параметрах ПАК ДА я буду, как и в случае «Сармата», опираться на некие общие соображения, учебники физики, технические справочники и понимание того, что часто вариант «достать готовое из архива и модернизировать» в инженерной среде трусостью не считается.
Хотя и не буду утверждать, что моя реконструкция будущего облика ПАК ДА (перспективного авиационного комплекса дальней авиации) является единственно правильной.
Кто его знает — может быть в 2020-м году мы увидим нечто такое, от чего у всех нас отпадёт нижняя челюсть и мы скажем: «Ну, ёлки-палки, умеем же, когда захотим!»
Засим, приступим.


Во-первых, до начала проведения анализа возможных параметров ПАК ДА стоит оценить все те сообщения и заявления официальных лиц, которыми нас снабжала российская пресса на протяжении всего процесса предварительной работы над будущим обликом ПАК ДА.
Работы над НИОКР по комплексу ПАК ДА были начаты конструкторским бюро Туполева в 2009 году, уже шесть лет назад. В начале 2011 года заместитель министра обороны Владимир Поповкин сообщил, что технический проект ПАК ДА должен был быть готов к 2015 году.
Вплоть до марта 2013 года, судя по всему, сохранялась неопределённость в концепции самого бомбардировщика — принципиальный выбор между возможностью совершенствования «белого лебедя» Ту-160, который реализовывал концепцию сверхзвукового высотного бомбардировщика и концепцией малозаметного дозвукового бомбардировщика прорыва ПВО на сверхнизкой высоте, концепцию которого реализовывали, например, такие машины, как американские В-2 и В-1В, был ещё открыт:

Ту-160. Быстрый, высотный, сверхзвуковой.

В-1В. Околозвуковой, низковысотный, малозаметный.

В-2. Дозвуковой, низковысотный, малозаметный.

Окончательный выбор концепции для ПАК ДА, судя по всему, не давался столь уж легко: в СССР и в современной России технологии снижения заметности самолётов отнюдь не добрались до серийных машин в таком законченном виде, как это случилось в США — скорее, можно было говорить о том, что к середине 1990-х годов в России смогли более-менее довести до опытных моделей тот задел, который сделали по малозаметности самолётов (пресловутому «стелс») в позднем СССР. Но ни о каких серийных машинах речь, понятное дело, не шла.

При этом, надо отметить, что выбор «сверхзвуковой-высотный-заметный» и «околозвуковой-низковысотный-малозаметный» является в чём-то окончательным и однозначно определённым: сумма требований для осуществления обеих режимов полёта одновременно оказывается практически неподъёмной для реального самолёта в современных условиях.
Так, например, при переходе к концепции прорыва ПВО на сверхнизкой высоте при разработке бомбардировщика В-1 пришлось отказаться от сверхзвукового полёта: в нижних слоях атмосферы, у земли В-1 «вытягивал» своими двигателями и конструкцией планера только низкий сверхзвук (1,25М вместо 2,2М у первой версии В-1А, которая создавалась, как перспективная сверхзвуковая замена стратегического дозвукового В-52).

Кроме того, если вы хотите добиться малой заметности самолёта и его позднего обнаружения не только за счёт огибания рельефа на сверхнизкой высоте, но и за счёт рассеивания и поглощения радиоизлучения и/или же малой заметности для тепловизоров — то вам надо идти на ещё большие жертвы, реально уродуя аэродинамику самолёта и превращая его в летающего «гоблина», как, собственно говоря, и произошло с истребителем-бомбардировщиком F-117 и c бомбардировщиком В-2:

Сравнение классических В-52 и «стелса» В-2

Кроме того, что технологии снижения заметности самолёта неизбежно лишают его «высокого» сверхзвука (М=2,0...2,2), они ещё и неизбежно снижают его боевой радиус: даже на дозвуковой скорости в нижних слоях атмосферы лететь просто неудобнее: достаточно много топлива приходится тратить лишь на преодоление сопротивления воздуха.
В силу чего «стелсы», при прочих равных, имеют меньший боевой радуис по сравнению с высотными сверхзвуковыми самолётами. Ну и за «гоблинский облик» тоже приходится платить.

Отсюда мы можем смело отметать любые заявления о сверхзвуковом или даже гиперзвуковом характере конструкции ПАК ДА при обеспечении ещё и малозаметности, которые звучали вплоть до начала 2013 года: малозаметность и сверхзвук пока что несовместимы. Или одно — или другое.

Для дальнейшего анализа перспектив и возможностей ПАК ДА нам надо рассмотреть его двигатели. В 2014 году, на выставке «Оборонэкспо-2014» было озвучено выбранное техническое решение по двигательной установке ПАК ДА: будущий бомбардировщик получит модифицированные двигатели от Ту-160, НК-32-02, производства всё того же ОКБ Кузнецова (теперь — ОАО «Кузнецов»).

Вопрос двигательной установки для ПАК ДА сегодня является, если честно, самым главным — совсем недавно я рассказывал о том, как отсутствие запроектированных и доведенных двигателей погубило в начале 1960-х годов и перспективный стратегический бомбардировщик М-50 и, вместе с ним — и всё ОКБ Мясищева.
При этом ситуация с восстановлением производства НК-32 отнюдь не выглядит столь радужной: начальные планы передать заказчикам модернизированный и модифицированный НК-32, которые в 2010-м году озвучивались, как реальные на 2013-2015 год, на сегодня уже сдвинулись на 2016 год. Пока.

Ситуацию с НК-32 осложняет и тот момент, что новые двигатели, выпущенные ОАО «Кузнецов» после 1993 года, необходимо будет буквально поштучно распределять на уже существующие, но требующие плановой модернизации и замены двигателей самолёты: в очереди на замену двигателей уже стоят около 30 Ту-22М3 (по одному двигателю на машину) и 13 стратегических ракетоносцев Ту-160 (по 4 двигателя на машину).
Учитывая, что все эти самолёты изначально запланировано модернизировать до 2020 года (Ту-22М3) и 2023 года (Ту-160), то планы выпуска 20-22 двигателей в год «к 2023 году» выглядят, мягко говоря, недостаточными. Особенно на фоне того, что на НК-32 есть реальная очередь и от других заказчиков.

Кроме того, отсюда следует и грустный прогноз касательно первых планеров ПАК ДА, которые, скорее всего, могут появится к 2020 году: вплоть до разворачивания серийного производства НК-32 на самарском заводе и до выполнения массы горящих, первоочередных программ, новый дальний бомбардировщик будет летать с каким-то двигательным «эрзацем», как и его «коллега по несчастью» — ПАК ФА.

Однако, сами по себе параметры НК-32 (поскольку другого двигателя, если честно, нет и на горизонте), позволяют нам прикинуть возможности ПАК ДА.
В конструкции ПАК ДА предусмотрено использование четырёх двигателей НК-32, но без форсажной камеры, установленной на Ту-160: самолёту ПАК ДА, как мы определили, сверхзвук не нужен.
Максимальная бесфорсажная тяга четырёх НК-32 составляет 4 х 18000 кгс (около 72 тонн). Тяговооруженность современного самолета обычно находится в районе 0,25, что ограничивает максимальный взлетный вес ПАК ДА пределом в 280 тонн. Учитывая различные «гоблинские» штучки для создание эффекта малозаметности, которые негативно влияют на энерговооружнность, реальный вес ПАК ДА будет, скорее всего, даже меньше максимального взлётного веса Ту-160, который составляет 275 тонн. Скорее всего, речь пойдёт о 220-250 тоннах.

Что оно будет на самом деле — увидим. Но требование малозаметности определяет что-то вроде такого внешнего вида ПАК ДА.

Если же отвлечься от фантазий о внешнем виде (тут вам и в самом деле никто не скажет, как это будет в реальности выглядеть, как это и прозошло, кстати, с ПАК ФА или «Арматой»), то дальше нам опять-таки надо вернуться к двигателям.
При весе самолёта в 220-250 тонн, исходя из конструкционного совершенства современных самолётов и хотя бы 30 тонн боевой нагрузки, вес топлива составит около 100 тонн. Здесь я, опять-таки, исхожу из того, что в Ту-160 влазит 148 тонн топлива при массе пустого самолёта в 110 тонн и максимальной взлётной массе в 275 тонн.
То есть, учитывая дозвук и малозаметность, получится что-то на уровне Ту-160 и хотелось бы, чтобы не сильно хуже.

Удельный расход топлива у НК-32 составляет 0,535 кг/кгс в час, крейсерская тяга четырёх двигателей НК-32 составит 4 х 2900 кгс = 11400 кгс, расход топлива около 6,1 тонны в час, время полёта около 16 часов, дальность полёта при нормальной дозвуковой скорости в 800 км/ч * 16 ч = 12800 км. Боевой радиус, соответственно — 6400 км.
В принципе, сравнимо с парметрами как сверхзвуковых стратегов образца 1980-х годов, так и с дозвуковыми, шумными и легко заметными бомбардировщиками вида Ту-95 и В-52 родом из 1960-х.
При таком подходе к расчётам, кстати, ПАК ДА будет иметь боевой радиус где-то на 1000 км больше, чем малозаметные американские аналоги В-1В и В-2 при сравнимой боевой нагрузке, что тоже очень неплохо.

Ну а установка на ПАК ДА комплекса крылатых ракет Х-101 с дальностью выстрела в 4500-5500 км доводит боевой радиус до искомых 11-12 тысяч километров, чего вполне хватает для гарантированного удара по континентальной территории США вне зависимости от выбранного маршрута: через Северную Атлантику, через Аляску или через Северный полюс.

Фотография Ту-95 с крылатыми ракетами Х-101 на внешней подвеске. Предположительно — испытания прототипов, 2012 год.

Таким образом, в случае положительного решения вопроса о двигателях, проект ПАК ДА вполне выводит на новый уровень вопрос применения дальней авиации, с учётом «ухода на пенсию» старичка Ту-95 в районе 2040 года и модернизации существующего парка Ту-160 и Ту-22М3.
В этом случае ПАК ДА осуществляет прикрытие своим ударом прорыва Ту-160 и Ту-22М3 к целям на территории вероятного противника, в случае поддержки применения этих сверхзвуковых самолётов массированным пуском ракет Х-101 с дальности около 5000 км, которые в этом случае «догоняют» ударную волну Ту-160 и Ту-22М3.

Для Ту-95 такая тактика внезапного пуска, понятное дело, становится неосуществимой: вероятный противник засекает эти бомбардировщики ещё на подлёте к огневому рубежу, задолго до пуска ракет.

Какие же принципы могут быть использованы для уменьшения заметности ПАК ДА?
Скорее всего, в этом плане будут использованы как собственные наработки ОКБ Туполева, так и незаконченные проекты ОКБ Сухого, которые были проведены в СССР в 1980-е годы и закрыты на волне кризиса 1990-х уже во времена Российской Федерации.
Это — проект Т-60С и так называемый «объект 54С». К сожалению, даже сейчас информация об этих опытных самолётах до конца не рассекречена, в силу чего большая часть заключений базируется на публичных утечках, произошедших во времена общего бардака в 1990х годах.

Проект Т-60С представлял собой глубокую модернизацию фронтового бомбардировщика Су-24 и вёлся в ОКБ Сухого с 1984 по 1991 год и, судя по всему, представлял собой первую советскую попыку сделать настоящий «стелс». У проекта Т-60С был очень интересный главный конструктор — Наум Семёнович Черняков, которого в полном праве можно назвать как «великим инноватором», так и «великим неудачником»: все его крупные самостоятельные проекты так и не дошли до стадии серийного производства.
Черняков всё время «делал странное», создав в 1950-х годах стратегическую крылатую ракету «Буря», а потом сконструировав знаменитую «сотку» Т-4 — ударный сверхзвуковой разведчик-ракетоносец, который должен был в одиночку уничтожать авианосные группы противника.
Не избежал, к сожалению, грустной судьбы и проект Т-60С: уже на стадии проектирования в него попали несколько неудачных идей, которые и остановили в итоге его разработку в 1991 году. Т-60С стал последним проектом Чернякова.

Реконструкций Т-60С в сети достаточно много, мне, например, нравится вот такая, но, в целом, судя по имеющейся информации, до изготовления опытного экземпляра дело так и не дошло — продувки моделей самолёта в аэродинамических трубах ЦАГИ уже выявила массу проблем, «несовместимых с жизнью» Т-60С:

Однако, на основании работ по Т-60С, в ОКБ Сухого приблизительно в то же время были начаты и работы по параллельному проекту — «объект 54С», работы по которому продолжались даже после распада СССР, вплоть до 1994 года.
В частности, об «объекте 54» вспоминают, например, в книге «ОКБ П. О. Сухого. Заметки в летопись: вооруженцы» (Алферов К. Е., Москва, 2014):

«Основным разработчиком внутрифюзеляжных установок вооружения для изделия 54 стало МКБ "Старт". Ему же довелось разработать, изготовить и даже испытать в наземных условиях барабанную катапультную установку МКУ-6-170 для применения в составе перепроектированного изделия 54. Однако после 1994 года в связи со значительным уменьшением финансирования гособоронзаказа, разработка изделия 54 и вооружения для него была практически свёрнута.»

«Неизвестный Сухой» (Анциелович Л. Л., Москва, 2008)

«С учетом замечаний военных ОКБ было предложено проводить работы в направлении дальнейшего повышения боевых характеристик Су-24БМ, однако впоследствии из МАП получено недвусмысленное указание: начать новую разработку. В результате, с 1981 года проектирование самолета осуществлялись уже в новой компоновке, тема получила обозначение Су-24БМ2 (Т-6БМ2). В 1982 году состоялась защита эскизного проекта, а в 1983 - макетная комиссия. С 1984 года начался новый этап проектирования - разработка фронтового ударного самолета под заводским шифром "изд. 54". Работы по этой программе продолжались в ОКБ в общей сложности более 10 лет За это время несколько раз менялась компоновка машины, прошло два полноразмерных цикла проектирования, включающих последовательную разработку аванпроекта, эскизного проекта, макетной комиссии и выпуска рабочей документации, а на заводе в Новосибирске даже осуществлялась постройка опытного образца самолета. Однако после 1994 года, в связи со значительным уменьшением финансирования гособоронзаказа, работы были практически свернуты.»

Гипотетический вид «объекта 54С».

Более подробно отрывки информации о Т-60С и «объекте 54С» проанализированы по ссылке, к которой я вас и отсылаю.
В целом же, судя по всему, для программ советского стелса в ОКБ Сухого использовался переоборудованный самолёт Су-27, на который было установлено стелс-сопло от будущего проекта:

Нынешнее состояние этой опытной машины, в общем-то, плачевно (самолёт слева, стелс-сопло снято):

Поэтому вопрос использования стелс-наработок ОКБ Сухого в перспетивном ПАК ДА по мне имеет столько же подводных камней, как и процесс разворачивания по-новой производства модернизированного НК-32 в Самаре.

В общем, проблем у гипотетического «объекта 80» пока что, скорее всего, намного больше, чем хороших конструкторских решений.
И, будет ли это «губокая модернизация Ту-160», как это написано по последней ссылке, либо же всё-таки «российский стелс» с дозвуковой скоростью, построенный по схеме «летающее крыло» — мы увидим, надеюсь, уже в 2020 году.
Если, конечно, всё будет в порядке.
 

Источник: http://alex-anpilogov.livejournal.com/88812.html