F-22 Raptor: самый быстрый и незаметный истребитель современности

29.04.2019

В мире продолжается гонка за пятое поколение. Россия проводит доработки T-50, Китай торопится запустить в серийное производство свой J-20, японцы готовятся к первому полету Mitsubishi ATD-X. И только одна страна в мире может не участвовать в этих соревнованиях, ибо она уже в них победила. Первый предсерийный F-22 Raptor поднялся в воздух 7 сентября 1997 года, показав всему миру, что США являются мировым лидером в области военного авиастроения. В 2001 году началось серийное производство этой машины.

F-22 Raptor – это настоящий самолет XXI столетия, в нем воплощены самые последние достижения технического прогресса. Сегодня американские компании уже работают над созданием истребителя шестого поколения, который будет оснащен боевыми лазерами и управляться искусственным интеллектом. Временная фора, которая есть у американцев, позволяет проводить эти работы без лишней спешки.

Крылатые поколения

Прежде чем говорить о самолетах пятого поколения, нужно сказать несколько слов о требованиях, которые предъявляют этим машинам. Какие именно особенности и характеристики дают основание причислить конкретную машину к этому поколению.

К первому поколению истребителей относятся машины, сделанные в 40-50 годах прошлого столетия. Они имели прямое крыло и дозвуковую скорость полета. К таким машинам можно отнести Мессершмитт Me.262, F-80 «Шутинг Стар», МиГ-9.

Во второе поколение истребителей вошли самолеты, выпущенные в 50-60 годы. Эти машины имели околозвуковую скорость, стреловидное крыло, двигатель с форсажной камерой, а на самолете устанавливался радар. К этому поколению относятся следующие машины: МиГ-15, МиГ-17, МиГ-19 и F-86 «Сэйбр».

Третье поколение истребителей выпускалось между 60-ми и 80-ми годами прошлого столетия. Эти машины могли развивать сверхзвуковую скорость (до 2 Махов), имели более совершенный реактивный двигатель, были вооружены ракетами класса «воздух-воздух». К этой группе относятся МиГ-21, МиГ-23, F-4 «Фантом».

Четвертое поколение истребителей появилось в начале 80-х годов прошлого столетия, большая часть самолетов, которые стоят на вооружении разных стран мира, относятся именно к этому поколению. Их до сих пор продолжают выпускать и разрабатывать. К этому поколению относятся: МиГ-29, Су-27, F-15, F-16 и многие другие. Основными отличиями этих самолетов от предыдущего поколения являются: наличие более совершенной авионики, двухконтурный авиационный двигатель, управляемое вооружение.

В конце 70-х годов прошлого столетия, когда истребители четвертого поколения еще только «становились на крыло», в США и СССР уже начались подготовительные работы над созданием истребителя пятого поколения, которые и привели к созданию F-22 Raptor.

В чем же основные отличия самолетов пятого поколения? Вот список критериев, которым должны соответствовать истребители, чтобы быть причисленным к этой группе:

• низкий уровень заметности для радаров противника;
• возможность полета на сверхзвуковой скорости без включения форсажа;
• высокая маневренность;
• многофункциональность;
• способность к всеракурсному поражению целей;
• круговая информационная система;
• более совершенное бортовое радиоэлектронное оборудование, в состав которого входит РЛС с активной фазированной решеткой.

История создания F-22 Raptor

В 1981 году американское военное ведомство подготовило техническое задание для разработки нового истребителя. Работы над новой машиной должны были вестись с учетом новейших технических достижений того времени: военные требовали оснастить истребитель совершенной авионикой, сделать малозаметным для радаров противника, установить на него принципиально новые двигатели.

Основной задачей нового самолета должно было стать завоевание господства в воздухе.

В 1986 году начался конкурс, участие в котором принимали крупнейшие американские компании. В его финальную часть вышли две группы компаний: Northrop/McDonnell Douglas и Lockheed/Boeing/General Dynamics. Именно они в 1990 году презентовали два прототипа самолетов. В следующем году победителем конкурса была объявлена группа Lockheed/Boeing/General Dynamics, она должна была построить американский истребитель пятого поколения.

На постройку предсерийной машины ушло шесть лет, первый самолет F-22 Raptor поднялся в воздух в 1997 году, серийное производство стартовало в 2001 году, а с 2005 года этот самолет начал официально эксплуатироваться.

Первая эскадрилья, полностью укомплектованная этими машинами, появилась в 2006 году.

Следует отметить, что количество машин, которые планировало закупать американское военное ведомство у производителя, постоянно снижалось. В 2006 году военные хотели приобрести 384 машины, однако уже через два года их количество снизилось более чем вдвое, до 188 самолетов. Основной причиной послужила высокая стоимость истребителя, а также разразившийся мировой кризис, который заставил американских военных несколько умерить аппетиты.

В 2009 году министр обороны США заявил о планах прекращения производства самолетов. В 2011 году с конвейера сошел последний F-22 Raptor. В том же году конгрессом США было принято решение об активизации программы другого истребителя пятого поколения — F-35 Lightning, который имел более низкую стоимость.

На сегодняшний день F-22 является единственным истребителем пятого поколения, которые прошел испытания и принят на вооружение. Кроме того, этот самолет является самым дорогим истребителем за всю историю авиации. Стоимость одной машины, без учета средств, потраченных на его разработку, составляет 146 млн долларов.

Довольно дорого обходится и обслуживание этого самолета. Основной проблемой является уязвимость радиопоглощающего покрытия, которое требует особого ухода.

F-22 Raptor не использовался в реальных боевых условиях против боевых самолетов противника. Единственный случай его применения состоялся в 2014 году, когда был нанесен ракетный удар по исламским террористам в Сирии. Но этот случай вряд ли можно назвать полноценным применением истребителя.

Система жизнеобеспечения пилота

Может сложиться впечатление, что ВВС США получили машину, являющуюся набором технических нелепиц. В принципе, основания для такого мнения есть, но на самом деле эта техника имеет в своем составе немало прорывных технологий. Вот только они настолько «сырые», что все даваемые ими преимущества – ничто перед лицом тех проблем, которые они же и создают. Новинки сложны, дороги и капризны в отладке. Одним из наиболее характерных примеров является специальный костюм жизнеобеспечения пилота. По сути, этот «костюмчик» по сложности едва ли не превосходит космический скафандр.

Система настолько навороченная, что управлять ей приходится используя далеко не самый слабый компьютер. Если она откажет, есть вариант ручного переключения на мануальное управление (сейчас переключение идет автоматически). Но уже при первых испытаниях в строевых частях начальство пилотов стало десятками получать рапорты от пилотов с просьбами пересадить их c Lockheed Boeing F-22 Raptor на что-то более адекватное. Дело в том, что при входе и выходе из маневров с сильной перегрузкой все летчики испытывали острое кислородное голодание, на грани обморока. Тогда армейские бюрократы не придали жалобам никакого значения. Вот только в 2010 году очередной летчик оказался «слабоват» и попросту упал в обморок при выводе «Раптора» из виража. В результате машина рухнула, человек погиб.

Впоследствии выяснилось, что система стравливания и нагнетания воздуха в костюм пилота плохо проработана. Точнее, «химичил» клапан: из-за его неадекватной работы воздух не успевал нормально стравливаться, в результате чего людей попросту сжимало избыточным давлением. Причем перегрузка была настолько сильной, что сжимались даже легочные альвеолы. В результате полторы сотни машин, находившихся к тому времени в строю, пришлось экстренно переоборудовать. Более года «Рапторам» было строжайше запрещено подниматься свыше пяти тысяч метров (при потолке в 20 тысяч).

Описание конструкции

Самолет выполнен по интегральной схеме, он имеет высокорасположенное крыло трапециевидной формы. Стреловидность передней кромки крыла – 42 градуса. В конструкции планера широко использованы титановые сплавы, алюминиевые сплавы, композитные и радиопоглощающие материалы. Композитные материалы не только позволили уменьшить уровень радиолокационной заметности самолета, но и значительно снизили его массу.

Вертикальное оперение – двухкилевое. Кили широко расставлены и имеют наклон наружу (28 градусов). Горизонтальное оперение – цельноповоротное.

Все стыки, образованные на месте соединения различных деталей и частей самолета, имеют пилообразную форму, которая уменьшает отражение электромагнитных волн.

Большое внимание уделено живучести машины, учитывалась живучесть самолета после попадания осколочно-фугасных боеприпасов, аналогичных тем, что стоят на вооружении российских ВВС.

Кабина пилота имеет беспереплетный фонарь, изготовленный из поликарбоната. Он имеет особое покрытие, которое рассеивает радиоволны.

По отзывам пилотов, кабина F-22 Raptor является одной из наиболее удобных среди всех американских истребителей. Фонарь обеспечивает пилоту отличный обзор. Катапультное кресло ACES II позволяет проводить эвакуацию летчика на всех диапазонах скоростей и высот.

Шасси самолета трехопорное.

Силовая установка F-22 Raptor состоит из двух двухконтурных турбореактивных двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100, они позволяют самолету развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, что является одним из основных требований для самолетов пятого поколения.

Кроме того, эти двигатели оснащены управляемым вектором тяги, что значительно повышает маневренность истребителя. Сопла имеют неподвижные боковые стенки и отклоняющиеся нижние и верхние грани, что позволяют машине менять отклонения вектора тяги и регулировать сечение сопла. Кроме того, плоские сопла уменьшают заметность самолета в ИК-диапазоне.

Воздухозаборники нерегулируемые, ромбовидные, имеют S-образный канал для экранирования компрессоров двигателя от облучения.

Самолет оснащен бортовой системой БРЭО, разработанной компанией TRW, в нее входит система обработки данных, система связи, навигации и опознавания ICNIA и боевой электронный комплекс, включающий: систему РЭБ «Сандерс/Дженерал Электрик» AN/ALR-944 и БРЛС AN/APG-77.

О радаре, установленном на истребителе, стоит сказать отдельно. Это антенна с активной фазированной решеткой, которая состоит из 2 тысяч элементов, излучающих и принимающих сигнал. Данная РЛС может обнаруживать цели с ЭПР 1 м² на расстоянии 225 км в обычном режиме и на 193 км в режиме LPI, крылатые ракеты с ЭПР 0,1 м² — на дистанции 125 км.

Режим низкой вероятности перехвата (LPI) позволяет F-22 Raptor обнаруживать цели, но при этом самому оставаться незамеченным.

«Раптор» вооружен пушкой 20-мм M61A2 Vulcan, а также ракетами «воздух-воздух» AIM-120C AMRAAM и AIM-9M Sidewinder.

Вооружение

Главная задача, поставленная Раптору – завоевание господства в воздухе. Однако современные методы ведения войны требуют от машины возможность нести ещё и бомбы. Всего в корпусе предусмотрено три отсека: центральный для бомб и тяжелых боеприпасов и два маленьких для противовоздушных ракет. Открытие створки и выпуск выполняются менее чем за секунду – иначе значение ЭПР резко возрастет.

В качестве стрелково-пушечного вооружения выступает 20 мм многоствольное орудие M61A2 Vulcan, с боекомплектом в 420 выстрелов. Скорострельность пушки составляет 4000 выстрелов в минуту. Охлаждение стволов воздушное, вследствие этого, продолжительность очереди ограничена до 1.4 секунд. Во время воздушного боя, система управления огнем рассчитывает оптимальное упреждение и проецирует точку обстрела на лобовой индикатор.

Кроме того, номенклатура вооружения включает:

• AIM-9M «Sidewinder» ракета воздух-воздух с тепловой головкой самонаведения. Самая распространённая модель, имеющая около 20 модификаций, среди которых противолокационная и противотанковая версии. Предельная дальность полёта -18км.
• AIM-120 AMRAAM – ракета воздух-воздух с радиолокационной ГСН. Имеет бортовую ЭВМ, которая выбирает оптимальную траекторию полёта. Начальный участок полёта AIM-120 летит по команде РЛС носителя. В середине пути включается собственный радар, и ракета независимо продолжает полёт. Дальность полёта стандартной модели 60 км, а модифицированной – 120 км.:
• GBU-32 JDAM – Корректируемая свободнопадающая авиабомба. Обстрел осуществляется по заранее известным координатам. Величина вероятного отклонения – 11 метров. В отличии от лазерных систем наведения, GPS сигнал нечувствителен для неблагоприятной погоды.
• GBU-39/B – свободнопадающая бомба с развитым оперением. Разработана с использованием стелс-технологий. Имея ЭПР 0,015 м2 , бомба призвана преодолеть плотные ЗРК эшелоны. Боевая часть способна пробить 90 см железобетона, чем активно пользовались войска НАТО при уничтожении иракских аэродромных укрытий. GBU-39/B способен поразить мобильную цель на дальности до 110 км.

Изделие, в зависимости от модификации, комплектуется тепловой или РЛС головкой.

Вооружение на F-22 имеет несколько большую дальность поражения, в силу сверхзвуковой крейсерской скорости. К примеру, в ходе испытательного запуска бомбы с высоты 15.000 метров, JDAM поразила мобильную цель в 38 км, в то время как на аналогичном испытании на F-15 – в 28 км.

На крыле предусмотрено 4 точки подвески. Они предназначены для нескрытного крепления вооружения либо для подвеса дополнительных топливных баков. Одна точка подвески рассчитана на две противовоздушные ракеты или на 2300 литровый бак.

Сильные стороны F-22 Raptor

Концепцию применения самолета можно описать таким девизом: «Раньше обнаружил – быстрее уничтожил».

Прекрасный комплекс электронного оборудования, в особенности мощная и совершенная РЛС, дает истребителю возможность обнаруживать противника на дальних дистанциях, а самому оставаться незамеченным.

Низкая радиолокационная заметность истребителя способствует тому, что F-22 Raptor может первым обнаружить вражеский самолет и уничтожить его. Кроме того, современные самолеты четвертого поколения перед запуском ракеты включают форсаж, чтобы набрать скорость, «Раптору» этого делать не нужно.

F-22 Raptor имеет значительный практический потолок, что также является преимуществом в воздушном бою.

По своим маневренным характеристикам F-22 превосходит любые самолеты четвертого поколения. Отличные аэродинамические качества самолета, двигатели с управляемым вектором тяги обеспечивают истребителю отличную маневренность и управляемость на любых режимах полета.

Многофункциональность. F-22 Raptor изначально проектировали в качестве истребителя, который должен завоевать господство в воздухе. Поэтому он не очень хорошо приспособлен для нанесения ударов по наземным объектам. Большая часть стандартного американского оружия «воздух-земля» просто не помещается в его внутренних отсеках. Можно крепить оружие на наружной подвеске, но в этом случае истребитель теряет свое главное преимущество: малозаметность.

Chengdu J20

Проблемы при эксплуатации

Основной проблемой, которая возникла при эксплуатации этого самолета, стали неполадки в системе подачи кислорода для дыхания пилота. Летчики жаловались на удушье и необычные запахи в кабине.

В 2012 году по этой причине были введены жесткие ограничения на полеты: пилотам нельзя было отдаляться от взлетно-посадочных полос на значительное расстояние, а также подниматься выше 7,6 тысячи метров.

Была проведена проверка, в результате которой удалось обнаружить причину проблемы. Ей оказался жилет, который пилоты одевают, чтобы облегчить дыхание. В его конструкцию были внесены изменения, и проблема была решена.

Летно-технические характеристики

ПАК ФА