Радиолокационная заметность истребителя Су-57

Истребитель пятого поколения Су-57 имеет ряд электродинамических специальных характеристик, благодаря которым является одним из лучшим истребителем, не имеющим равных аналогов, в мире, важнейшей характеристикой которого является малая радиолокационная заметность. В мире сейчас об этом постоянно говорят, и особенно именно о истребителях Российского производства.

Рис. 1. Российский многофункциональный истребитель 5-го поколения Су-57

Вопреки тому, что реальные данные эффективной площади рассеяния (ЭПР) в радиолокационном поле – главной составляющей стелс-технологий, фактически никогда не публиковались и эти данные являются государственной тайной, однако многие зарубежные "эксперты" необоснованно считают, что на радарах Су-57 гораздо более заметен, чем американский F-22 [1, с. 38].

В действительности это не так…

В настоящий момент единственным официальным сообщением о величине ЭПР является фраза главного конструктора самолёта А. Давиденко, где он сравнивает С-57 с F-22: "У самолёта F-22 – 0,3-0,4 м². У нас аналогичные требования к заметности".

Дело в том, что особенности малой радиолокационной заметности Су-57 были определены еще при разработке концепции будущего самолета и создании платформы планера, авиационной системы и силовой установки.

Особая геометрия планера отражает сигнал РЛС под разными углами в минимальном количестве направлений и в наименее опасных секторах. Прямые углы полностью отсутствуют, передняя и задняя кромки крыла, стабилизатора, киля, воздухозаборников и закрылков имеют два-три параллельных направления. На внутреннюю и внешнюю поверхности нанесено радиоактивное абсорбирующее покрытие, зазоры и стыки заполнены специальными герметиками.

По словам академика РАН, научного руководителя программы по разработке специальных характеристик А. Лагарькова, в некоторых случаях на остекление фонаря (кабины) необходимо было нанести 10-12 слоев различных покрытий чтобы гарантировать требуемые характеристики ЭПР, при этом стекло осталось абсолютно прозрачным.

Проверка всех элементов конструкции Су-57 на соответствие особым характеристикам проводилась в специальной безэховой камере, где крыло, двигатели, воздухозаборники, киль, нос самолета и отдельно фонарь испытывались на значение величины ЭПР.

Рис. 2. Испытания фонаря кабины Су-57 на уровень ЭПР

Проводя исследования в безэховой камере каждой детали, конструкторы еще до начала полетов понимали, достаточно ли у самолета маскирующих слоев или нужно их добавление. Для покрытия использовались различные грунтовки и шпатлевки с минимизированной толщиной (специалисты их называют "красками").

По мнению А. Лагарькова "Можно сделать корпус самолёта из конструкционного радиопоглощающего материала. Такой путь тоже есть и это будет сделать лучше всего. Но всегда возникает вопрос о прочности". Другими словами, самолету придется заплатить за малозаметность его свойствами. Например, американский стратегический бомбардировщик B-2 у которого форма планера – "летающее крыло" делает его невидимым для большинства радаров, но не позволяет совершать сверхзвуковые полеты и фигуры высшего пилотажа.

Именно поэтому при реализации в Су-57 специальное покрытие наносилось не на все детали самолета. Одновременно учитывались не только радарные свойства, но и оптическая сигнатура истребителя. Проходили испытания Су-57 разной окраски, что привело к серийной «пиксель» окраски.

Пиксельный вариант был выбран не случайно. В серии экспериментов с обычной военной формой с различными камуфляжными рисунками: слайд, маска 1944 года, "партизанский" (пиксельный) спектр, OSR, лес, в приборах ночного видения именно пиксельный рисунок делал ее невидимой. боец – сливается с общим фоном, при этом видны бойцы в форме с другими узорами. "Пиксельная окраска даёт эффект размытого контура, что позволяет исказить чёткие границы самолёта", – говорил главный конструктор Су-57, генеральный директор ОКБ Сухого М. Стрелец.

Он пояснял, что задачу незаметности на Су-57 решают: форма планера, специальное покрытие фонаря кабины, специальное покрытие на определённых элементах конструкции и окраска.

Но был еще вопрос с двигателем? Он с головой выдавал всю эту маскировку самолёта – сопла металлические и пламя никуда не спрячешь...

"Вопрос с двигателем, и это тоже одно из требований к самолётам пятого поколения, – это безфорсажный крейсерский сверхзвук. Он нужен, чтобы снизить инфракрасную заметность самолёта в крейсерском полёте… именно эта концепция позволяет на максимальном режиме обеспечить крейсерский сверхзвуковой полёт" – считал М. Стрелец.

Создать новый двигатель иной раз сложнее, чем создать новый самолёт. Если брать планер, то двигатель конечно сложнее, потому что у планера два крыла, а у самолета – 1000 крыльев, каждая лопаточка – это крыло. Внутри неё отверстия, каналы, проточки, всё должно быть сделано с ювелирной точностью.

Опытно-конструкторское бюро им. А. Люльки (филиал ПАО "ОДК-УМПО") не впервые создавало новые двигатели. Когда-то здесь были разработаны двухконтурные турбореактивные двигатели АЛ-31Ф для истребителя Су-27. На их основе был создан двигатель АЛ-41Ф, который был установлен на истребитель пятого поколения МиГ-1.44, а также его дальнейшее развитие – двигатель АЛ-41Ф1 для истребителя Су-35С со всеракурсным управляемым вектором тяги, который и лег с определенными доработками в основу двигателя Су-57, получивший условное название "Изделие 30".

Почему нельзя было просто использовать двигатель АЛ-41Ф1?

Дело в том, что двигатель [2, с. 64] первого этапа – АЛ-41Ф1 на режиме форсажа выдавал из сопла струю пламени, которая в инфракрасном диапазоне делала истребитель не просто заметным, а даже очень хорошо видимым. Двигатель второго этапа позволил в значительной мере снизить видимость истребителя в инфракрасном диапазоне волн.

Известно и техническое решение, в котором для уменьшения заметности силовой установки в радиолокационном, инфракрасном и акустическом диапазонах использовалось экранирующее приспособление, установленное в сопле двигателя (патент RU 2215670), выполненное в виде противо-РЛ и противо-ИК решёток, которые были выполнены разъёмными с возможностью соединения между собой или установленными друг в друга.

Кроме того, ребра противо-ИК решётки могли быть радиальными и покрыты радиопоглощающим материалом, также решётки могли быть выполнены поворотными.

«Изделие 30» – это абсолютно новый двигатель, с одной стороны не имеющий ничего общего с АЛ-41Ф1 – самым современным пока турбореактивным двухконтурным двигателем для российских истребителей, а с другой позволяющий за счёт управления вектором тяги, а не посредством аэродинамических свойств крыла и его механизации, демонстрировать в том числе известную фигуру высшего пилотажа – "плоский штопор", уже не первый год неоднократно представленную в программах московским авиакосмических салонов истребителями Су-30СМ, Су-35С и Т-50.

Кроме того, с учетом, что двигатель охлаждается керосином, существовала проблема работоспособности двигателя и его охлаждения, так как на двигателе "изделие 30" была отработана система управления, которая работает при температуре 180 градусов C – это температура внутри мотогондолы (отсек двигателя), которую электроника не держит.

Итог реализации – внутри мотогондолы специально были сделаны каналы, куда подводится керосин.

Двигатель "изделие 30" относят к пятому поколению, однако он его немного опережает, потому что главные удельные характеристики этого двигателя – удельная тяга (отношение тяги двигателя к его весу, увеличить тягу двигателя и при этом нисколько не увеличив его вес – это наука, сочетающая в себе расчёт и эксперимент), удельный расход топлива и удельный вес уже соответствуют поколению двигателей которое можно отнести к "5+".

Когда наблюдаешь за взлётом Су-57, в первую очередь обращаешь внимание на то, как легко после короткого разбега самолёт отрывается от полосы. Даже с полной нагрузкой на борту истребитель непринуждённо уходит в небо, практически вертикально набирая высоту, и всё это Су-57 выполняет с двигателем первого этапа.

Комплекс технических решений, заложенный в Су-57, позволил получить качественно новый уровень боевых характеристик не имеющих равных зарубежных аналогов и обеспечить превосходство над всеми современными самолетами данного класса.