«Стелс»: ещё не триумф, но успех. Часть 2.

youroker — 13.03.2025 Это вторая часть статьи. Первая по ссылке.



Первый флотский стелс

Переломным моментом для стелс стал 1973 год, а именно Война судного дня. Хотя в итоге Израиль и победил, для западных армий её анализ был неутешителен. Как оказалось, отставание СССР в вооружении было не таким огромным, как было принято считать, а в некоторых областях и вообще имело место превосходство над Западом. Одним из самых неприятных сюрпризов стала советская ПВО, показавшая свою эффективность даже в руках не самых подготовленных и боеспособных арабов. Возникло опасение, что в случае крупномасштабной войны в Европе советские зенитчики смогут нанести западной авиации настолько сильные потери, что сорвут завоевание превосходства в воздухе. Уже в конце 1973 года в США начали выделять дополнительное финансирование на разработку новых видов противорадарного вооружения, средств электронной борьбы и многого другого. Активизировало это и работы над стелс — в незаметных самолётах военные видели эффективное оружие против советской ПВО.

Первым стал ВМФ США, который уже зимой 1973–1974 гг. открыл финансирование программы по созданию незаметного ударного самолёта на замену уже устаревающему Douglas A-4 Skyhawk. Требовалось спроектировать штурмовик с лётными характеристиками и полезной нагрузкой как у А-4, но при этом незаметный для советских зенитно-ракетных комплексов С-75 и C-125 на дистанциях больше 5000 метров. Из-за высокой технической сложности было решено не устраивать сразу конкурс на проект самолёта между различными фирмами, а для начала нанять проверенных специалистов из McDonnell-Douglas, имевших большой опыт в создании палубных самолётов, выяснить работоспособность всей концепции, и на основании результатов выработать уже точные требования для остальных конкурсантов. Вся программа получила наименование Quiet Attack Aircraft.


McDonnell-Douglas "Quiet Attack Aircraft" в полёте. Реконструкция с сайта Retromechaniх

Недавно созданная в результате слияния фирм McDonnell и Douglas компания McDonnell-Douglas не имела большого опыта по работе со стелс-технологиями, но у неё было другое преимущество — микроволновая измерительная станция Grey Butte, изначально созданная для разработки космических кораблей, позволявшая работать с объектами, имеющими очень малую ЭПР. Благодаря этому инженеры McDonnell-Douglas могли исследовать масштабные макеты незаметных самолётов, экстраполируя их результаты на полноразмерную машину, облучаемую более длинными волнами. Впоследствии Grey Butte даже арендовали другие фирмы и использовали при работах над B-2 и F-22/23. Исследования в Grey Butte серьёзно ускорили работы McDonnell-Douglas и позволили без серьёзных работ по теории стелс «наощупь» рассчитать, как понизить ЭПР для Quiet Attack Aircraft.


Этапы работы над Quiet Attack Aircraft. Архив J.A. Zichek

Начали в McDonnell-Douglas с разработки проекта обычного штурмовика Model 226-450 на замену А-4, который впоследствии использовался для сравнения с различными незаметными вариантами Quiet Attack Aircraft. Далее работы пошли в двух направлениях. Первое — снижение шума от штурмовика, что также считалось важным элементом незаметности. Для этого в рамках проекта Model 226-452 крыло самолёта увеличили, чтобы снизить аэродинамические шумы от него; кроме того, была использована необычная конструкция с одним турбореактивным двигателем, создающим тягу через два турбовентиляторных мотора, подавая на них сжатый воздух. Это решение понизило шумность силовой установки и её тепловую заметность, но снизилась и мощность вместе с повышением расхода топлива.

Всё это привело к серьёзному увеличению самолёта, но, по расчётам, человеческое ухо могло бы обнаружить Model 226-452 только с 50–100 метров. Второе направление предусматривало работы по радионезаметности, и тут перед инженерами McDonnell-Douglas встала дилемма. Как показывали исследования в Grey Butte, наиболее незаметные решения превращали самолёт в неповоротливый и неустойчивый объект, для которого даже полёт по прямой без помощи компьютера был бы невозможен, а главное, не было уверенности, что существующая электроника сможет обеспечить посадку такого «утюга» на палубу авианосца.


Основные характеристики и размеры "Quiet Attack Aircraft". Архив J. A. Zichek

В итоге решили попробовать совместить достаточно низкую ЭПР с нормальной управляемостью самолёта, как следствие, отказались от использования плоских поверхностей и угловатости самолёта, а инженерам пришлось работать над созданием изогнутых отражающих поверхностей. Проект Model 226-453 также использовал интегральную компоновку для экранирования верхней части фюзеляжа, стандартное для стелс-аппаратов того времени V-образное оперение и сопло специальной конструкции, понижающее заметность выхлопа самолёта. В отличие от предыдущих попыток других фирм, благодаря наличию Grey Butte McDonnell-Douglas удалось добиться значительного снижения ЭПР своего самолёта, хотя и не такого, что будет достигнуто позднее в ходе работ над XST.

Последним шагом стало совмещение наработок Model 226-452 и Model 226-453 в один проект. Кроме того, новый вариант Model 226-454 также получил доработанные внутренние отсеки для вооружения, более мощный турбореактивный двигатель и покрытие из поглощающего радиоволны материала. Уже на его основе был создан финальный вариант Model 226-458, который ещё немного подрос в размерах.

На нём вместо турбореактивного двигателя в качестве газогенератора для двух вентиляторов был установлен турбовентиляторный General Electric TF34, отсеки вооружения были ещё дополнительно увеличены для большего спектра вооружения, в носу самолёта размещена система ИК-камер для наведения вооружения. Кроме того, была установлена специальная система снижения температуры выхлопа, а также упоминается использование специальной подсветки самолёта, делающей его визуально незаметным при полётах днём за счёт соответствия уровня освещённости самолёта фону неба. Летом 1974 года проект Model 226-458 представили заказчику.


McDonnell-Douglas "Quiet Attack Aircraft". Реконструкция с сайта Retromechaniх

Несмотря на всё техническое совершенство Quiet Attack Aircraft, у военных он вызвал много вопросов. Из-за отказа от внешних узлов подвески серьёзно снизилась полезная нагрузка самолёта — всего 1000 кг против 3000 кг у А-4. Из-за особенностей силовой установки серьёзно упала скорость: в тихом режиме самолёт летал всего на 210 км/час, а обычная крейсерская скорость составляла только 500 км/час. Кроме того, не удалось достигнуть и нужного уровня незаметности: по расчётам, советские радары засекли бы Model 226-458 примерно с 8–10 километров. Было признано, что такой стелс-самолёт пока требованиям флота не удовлетворяет, и работы над незаметностью для флотских машин решено было свернуть в пользу создания более дальнобойного противорадарного вооружения и самолётов электронной борьбы на базе перспективных палубных машин.

Стелс и дроны

Работы над технологией стелс велись не только для пилотируемых летательных аппаратов, но и для активно развивавшихся в то же время беспилотников. Заказчиком этих работ в основном выступало ЦРУ, что упрощало доступ к многочисленным наработкам по теме радионезаметности, сделанным в конце 50-х – начале 60-х годов. Главной целью летающих шпионов американской разведки во второй половине 60-х стал Китай, который, с одной стороны, обладал не самой развитой ПВО, с другой — активно развивал свой ядерный арсенал, что привлекало внимание. От идеи полётов над СССР к тому времени уже отказались, поскольку прогресс советской ПВО практически гарантировал большие потери при проведении разведки, за чем следовал рост напряжения и проблемы на международной политической арене.


Беспилотный высотный разведчик Teledyne-Ryan AQM-91 Compass Arrow на испытаниях, 1969 год

Первоначально в ЦРУ решили сделать ставку на разработанный в Lockheed высокоскоростной дрон D-21, по проекту за счёт скорости и высоты неуязвимый для китайского ПВО, да и именно таким видел развитие самолётов-разведчиков «Келли» Джонсон, который работал над проектами быстрых беспилотных самолётов с начала 50-х годов. Но в реальной эксплуатации D-21 показал себя не очень хорошо. Его вылеты постоянно преследовали неудачи, а их результаты разведчиков совсем не радовали. Тогда было решено подойти к проблеме с другой стороны, создав дозвуковой дрон-разведчик.

К работе над этой программой была привлечена фирма Teledyne-Ryan. В своём проекте Compass Arrow они поставили цель достичь высокого уровня незаметности в радиодиапазоне. В разведчике AQM-91 (внутреннее обозначение Model 154) они применили уже имевшийся у них опыт работы со стелс, полученный в середине 60-х во время сотрудничества с DARPA. В его ходе Ryan модифицировала несколько своих дронов-мишеней по технологии снижения заметности и успешно испытала их как против американских систем ПВО, так и против советских трофейных зенитных комплексов.


Фотографии крушения Teledyne-Ryan AQM-91 "Compass Arrow" на территории Лос-Аламосского ядерного исследовательского центра. 1969 год

Снижение заметности достигалось специальной формой самолёта, экранировкой двигателя фюзеляжем и крылом, радиопоглощающим покрытием и широким использованием в конструкции пластика; кроме того, особое внимание было уделено экранированию излучения от электроники дрона и снижению его тепловой заметности. Первые же испытания полноразмерной модели показали, что в целом приложенные усилия оправдали себя, и удалось достичь серьёзного снижения ЭПР. Это, а также больший опыт Teledyne-Ryan в разработке беспилотных систем позволили им достаточно быстро перейти от стадии проектирования к испытаниям.

В 1968 году в условиях строжайшей секретности начались лётные испытания Compass Arrow, получившего у испытателей неофициальное наименование Firefly. В их ходе отрабатывался запуск и возврат беспилотника с помощью самолётов и вертолётов, исследовались его стелс-возможности в реальном полёте. Несмотря на все предосторожности, в 1969 году один из прототипов упал на незакрытой территории Лос-Аламосского ядерного исследовательского центра, и его снимки быстро попали в прессу.

Попыткам ВВС заявить, что это был высотный дрон-мишень, никто из экспертов не поверил, и факт появления у США нового беспилотного разведчика начали обсуждать открыто. В тот же период в ЦРУ приняли решение начать ещё одну программу более высотного дрона-разведчика, с большим временем нахождения в воздухе, который смог бы дополнить Compass Arrow.


Серийный вариант высотного разведчика Boeing YQM-94 Compass Cope

К новым работам под грифом Compass Cope были привлечены фирмы Boeing и Teledyne-Ryan, хоть те уже работали над предыдущим проектом. Первые в своём проекте, известном под обозначением YQM-94, сделали ставку на высоту полёта до 22 километров и возможность находиться в небе до 24 часов. Teledyne-Ryan также поначалу работали над дроном обычной компоновки, но, понимая, что конкуренты их обходят, решили перенести часть решений с Compass Arrow на новый проект YQM-98. Самолёт, хотя и имел меньшую дальность и время полёта, чем конкурент, но сумел достигнуть серьёзного снижения ЭПР, которое всё же уступало проекту Compass Arrow.


Teledyne-Ryan Model 275 — первоначальное предложение по теме Compass Cope без широкого использования технологий снижения заметности

В 1971 году начались испытания обоих дронов. Проект Boeing был дешевле и надёжнее своего конкурента, что и стало решающим доводом в выборе ЦРУ и ВВС, которые также проявили большой интерес и к Compass Cope, и к Compass Arrow. AQM-91 в то же время почти полностью завершил испытания, даже начался выпуск серийных машин, но из-за потепления отношений между США и Китаем было принято решение отказаться от разведывательных полётов над китайской территорией в пользу новейших спутников-шпионов и перенести финансирование на расширение орбитальной группировки KH-9 Hexagon.

Выделение денег со стороны ЦРУ на Compass Arrow и Compass Cope прекратилось, а ВВС, в свою очередь, финансировать их в одиночку не могли. Compass Arrow была закрыта в 1973 году, работы над более дешёвым Compass Cope продолжались до 1977 года.


Teledyne-Ryan YQM-98 Compass Cope на испытаниях, 1972 год. Привлекает внимание серьёзное сходство с AQM-91

Тем не менее работы Teledyne-Ryan не пропали даром, они быстро нашли заказчика, также заинтересованного в создании стелс-дронов. После неудачи программы Quiet Attack Aircraft Флот США всё равно считал необходимым получить в своё распоряжения аппараты, способные оставаться незамеченными для ПВО вероятного противника. В 1972 году был дан старт программе STAR (Ship Tactical Airborne RPV), целью которой было создание беспилотного разведчика с высоким уровнем незаметности, способного осуществлять разведку в условиях серьёзного противодействия противника.

Такой дрон мог точно локализовать позиции ПВО противника для упрощения нанесения удара по ним или даже найти неприкрытые направления, которые могла использовать уже пилотируемая палубная авиация. Фирма Teledyne-Ryan стала единственным участником этой программы, так как имела большой опыт разработки и беспилотных аппаратов, и работ по стелс.


Teledyne-Ryan Model 262 "Manta Ray". 1974 год

Их проект Model 262 Manta Ray стал следующим шагом в работе над незаметностью в сравнении с AQM-91. В нём была использована новая для Teledyne-Ryan компоновка «летающее крыло», наиболее подходящая для стелс-аппаратов; кроме того, он был выполнен из радиопоглощающего стекловолокна. Интересным решением было использование на Model 262 одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания McCulloch MC-101 и фенестрона.

С одной стороны, это позволило снизить звуковую заметность Manta Ray и её заметность в тепловом диапазоне, с другой — серьёзно ограничило грузоподъёмность машины, так что от первоначальных планов по разработке ударного варианта пришлось отказаться. В качестве носителя Model 262 рассматривались различные палубные самолёты, в конце концов выбор остановили на штурмовике A-7 Corsair II, который мог нести два таких БПЛА, по одному под каждой консолью крыла.


Model 262 "Manta Ray" и её носитель A-7 Corsair II

Проект Manta Ray был завершён к середине 1974 года, тогда же начались испытания масштабных моделей в аэродинамической трубе, замер ЭПР на измерительных станциях, а также отработка запуска дрона и его возвращения на палубу корабля. Исследовались варианты посадки на воду, подбор беспилотника в полёте носителем, но в итоге пришли к ловле Model 262 при помощи специальной сетки на палубе авианосца.

Несмотря на то, что Manta Ray достиг нужного уровня незаметности и был достаточно дёшев как в производстве, так и эксплуатации, моряки быстро потеряли к проекту интерес из-за малой полезной нагрузки, которой не хватало не только для размещения вооружения, но и для установки серьёзного оборудования для радиоэлектронной борьбы. В итоге проект был закрыт, но ещё на стадии проектирования им заинтересовались в DARPA и в последующем привлекли Teledyne-Ryan к участию в их программе XST.

К середине 70-х годов «промежуточный период» в истории стелс подошёл к концу. Чуть больше чем за 10 лет инженерам и конструкторам удалось серьёзно продвинуться в работе над теорией, несколько раз применить свои наработки при проектировании боевых машин, хоть до серии не дошла ни одна из них. Всё это позволило DARPA перейти от теории к практике и в 1974 году запустить программу XST по созданию первого полноценного военного стелс-самолёта, которая закончилась появлением F-117. Позже увлечение стелс-технологиями сначала захватит всю авиационную сферу, а потом переберётся на флот и даже в наземные войска. Так начиналась эпоха господства стелс.

Источники и литература:

David C. Aronstein, Albert C. Piccirillo. Have Blue and the F-117A: Evolution of the Stealth Fighter — American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Reston, Virginia, 1997
Paul A. Suhler. From RAINBOW to GUSTO: Stealth and the Design of the Lockheed Blackbird — American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Reston, Virginia, 2009
Rebecca Grant. B-2: The Spirit of Innovation — Northrop Grumman Graphic Design, 2013
David C. Aronstein, Michael J. Hirschberg, Albert C. Piccirillo. Advanced Tactical Fighter to F-22 Raptor: Origins of the 21st Century Air Dominance Fighter — American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Reston, Virginia, 1998
Tony Chong. Flying Wings and Radical Things: Northrop's Secret Aerospace Projects and Concepts 1939-1994 — Specialty Press, 2016
Steve Pace. The Big Book of X-Bombers & X-Fighters: USAF Jet-Powered Experimental Aircraft and Their Propulsive Systems — Voyageur Press, 2016
Ben R Rich. Skunk Works: A Personal Memoir of My Years at Lockheed — Little, Brown and Company, 2012
William Wagner, William P. Sloan. Fireflies and Other UAV's (Unmanned Aerial Vehicles) — Aerofax, Incorporated, 1993
Mitzner, K. M. Incremental Length Diffraction Coefficients — NORTHROP CORP, 1974
secretprojects.co.uk
codeonemagazine.com
retromechanix.com

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив