В середине 30-х годов прошлого столетия английский ученый Р.У. Уатт утверждал, что в будущем при создании бомбардировщиков обязательно будут приниматься меры по снижению отражающей способности их обшивки и элементов конструкции. Как известно, отражающую способность летательного аппарата принято выражать через величину эффективной площади рассеяния (ЭПР), характеризующую способность самолета или ракеты отражать электромагнитные импульсы, излучаемые наземными или самолетными РЛС противника. В то время эта идея не получила должного развития, и бомбардировщики периода второй мировой войны и первых послевоенных лет строились без всякого учета их ЭПР.
Однако уже при разработке в США бомбардировщика В-52 (конец 40 – начало 50-х годов) стремление снизить ЭПР оказало определенное, хотя и не очень заметное влияние на его конструкцию. Разработка в США летательных аппаратов с малым уровнем демаскирующей сигнатуры наиболее интенсивно велась, начиная с 60-х годов. При разработке самолетов-разведчиков большое внимание уделялось двум основным направлениям: снижению интенсивности инфракрасного излучения силовой установки и снижения эффективной площади рассеяния планера летательных аппаратов.
В СССР с самого начала этому направлению развития авиационной техники отнеслись как к кибернетике во времена Сталина со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями для обороноспособности страны. Достаточно назвать разработку стратегического бомбардировщика Ту-95 с огромными лопастями турбовинтовых двигателей, имевших значительную ЭПР. Первое поколение малозаметных самолетов представлял знаменитый сверхзвуковой разведывательный самолет SR-71, в конструкции которого широко применялись радиопоглощающие материалы. В Советском Союзе такие материалы наносили на стратегические реактивные бомбардировщики М-4, которые могли обеспечить лишь весьма относительный эффект снижения радиолокационной сигнатуры. Но развитие этих «ограниченных» технологий также не стояло на месте. Например, американские специалисты добились значительного прогресса в снижении ЭПР бомбардировщика В-1 по сравнению с В-52, который при разности геометрических размеров в 10% имеет ЭПР меньше чем в 10 раз (100 куб. м для В-52 и 10 куб. м у В-1). Во второй половине 70-х американские конструкторы начали разработку малозаметных самолетов второго поколения, которые могли бы выполнять удары по военным объектам противника, прикрытых мощной системой ПВО.
Самолет F-117 стал победителем в конкурсе секретных («black») проектов экспериментальной технологии «невидимки» (XST – Experimental Stealth Technology), проведенного в 1975-76 годах. Первый самолет XST, оснащенный ТРД типа СJ610 фирмы «Дженерал электрик», впервые поднялся в воздух в декабре 1977 года с авиабазы Грум Лэйк (штат Невада). Было создано два уменьшенных опытных образца самолета для отработки различных вариантов экспериментальной технологии. Хотя обе машины потерпели катастрофы (в 1978 и 1980 годах), многоообещающие результаты испытаний привели к разработке двух опытных полномасштабных машин YF-117A-LO. Программа разработки самолетов по этой программе были одной из самых засекреченных проектов Пентагона. Первый полет самолета был выполнен в 1981 году. Самолет F-117 был объявлен действующим только в 1983 году, но для соблюдения секретности самолет взлетал только ночью с секретной базы в Тонопа. Полеты начинались не ранее чем через час после захода солнца и заканчивались за час до его восхода (основным секретом технологии были внешние обводы самолета). И только в 1989 году эту программу рассекретили, и F-117 начал выполнять полеты в дневное время, а в 1990 году состоялась первая публичная демонстрация «стелса». В войсках самолеты получили красноречивое прозвище «Воблин Гоблин» («Woblin Goblin» - «хромой карлик»), а пилоты этих самолетов – «Блэк Джет» («Black Jet» - «черный реактивщик»), а официальное наименование самолетов «Найт Хок» («Night Hawk» - «Ночной ястреб»).
F-117A отличается угловатой многогранной конструкцией, спроектированной для отражения и иногда для поглощения электромагнитной энергии радара. Фасеточные формы обеспечивают 90% снижения ЭПР самолета. Прежде всего это относится к фюзеляжу, имеющему пирамидальную конфигурацию. Пять панелей остекления кабины имеют многослойное электропроводящее золотосодержащее покрытие, которое служит для предотвращения радиолокационного облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения пилота. Крыло двухлонжеронной конструкции, большой стреловидности (67,3 град), трапециевидное, со скошенными фасеточными законцовками, имеет хорошие аэродинамические поазатели, плавно сопрягается с фюзеляжем (интегральная схема). Конструкция планера выполнена в основном из алюминиевых сплавов, но покрыта особым материалом, поглощающим или резко уменьшающим сигналы РЛС противника. Хвостовое оперение сделано из композиционных материалов. Система управления самолетом электродистанционная с четырехкратным резервированием. F-117 оснащен системой дозаправки топливом в воздухе, размещенной в выступе сверху кабины летчика. Силовая установка состоит из двух бесфорсажных ТРДД F404-GE-F1D2 с тягой по 5000 кг, применяемых в самолете F-18. Автомат тяги, которым оснащен «стелс», позволяет вывести самолет на рубеж применения оружия с точностью до нескольких секунд. Самолет длиной 20,09 м, размахом крыла 13,21 и высотой 3,78 имеет пустую массу 13381 кг (практически на уровне F-15C).
Максимальная взлетная масса составляет 23625 кг (масса внутреннего топлива 8255 кг, боевой нагрузки 2268 кг). Вооружение может состоять из УАБ с лазерной или оптической системой наведения, ядерных авиабомб мощностью 100/500 кт, противорадиолокационных УР типа AIM-88 HARM, тактических ракет класса «воздух-земля». Оружие размещается во внутреннем грузоотсеке, так как размещение любых видов вооружения на внешних узлах подвески вступает в противоречие с требованием снижения обнаруживаемости самолета. Перегоночная дальность полета 2012 км, боевой радиус 917 км. Малая радиолокационная, тепловая, акустическая и оптическая заметность позволяет F-117 осуществлять полет над территорией противника на большой высоте и избавляет экипаж от изнурительного маловысотного полета с огибанием рельефа местности, что вынуждены делать экипажи обычных ударных самолетов. Это улучшает осведомленность экипажа о характере тактической обстановки, облегчает поиск наземных целей и обеспечивает отвесную траекторию бомб, что увеличивает точность бомбометания. Возможность полета на больших высотах увеличивает эффективность работы системы лазерной подсветки цели для собственных управляемых бомб. Обычно самолет при выполнении боевой задачи выполняет полет на высоте 6 км, после обнаружения цели снижается до высоты 600-1525 м и сбрасывает УАБ с горизонтального полета, при этом точность бомбометания достигает около 1 м.
Первое участие самолета F-117 в боевой операции имело место во время вторжения американских войск в Панаму, осуществленного в декабре 1989 года под кодовым обозначением «Джаст Коз», где самолеты выполнили бомбометание УАБ с лазерным наведением по аэродрому Рио-Ато. Как известно, панамские власти обвинялись в широкомасштабной торговле наркотиками.
Стремясь испытать свою техническую новинку в боевых условиях большей сложности, Пентагон включил самолеты F-117А в состав американской группировки в зоне Персидского залива. В конце 1990 года 22 самолета (в том числе два резервных) в сопровождении 10-12 самолетов-заправщиков КС-135Q совершили перелет из базы Тонопа на авиабазу Ленгли (штат Вирджиния). После техосмотра самолетов и непродолжительного отдыха экипажей 20 тактических истребителей F-117A совершили 15-часовой беспосадочный перелет в Саудовскую Аравию, где разместились на аэродромах вблизи границы с Кувейтом. При перелете в Саудовскую Аравию самолеты несколько раз дозаправлялись топливом в воздухе от заправщиков КС-10, которые, кроме того, обеспечивали переброску технического состава и необходимого наземного оборудования.
Для обеспечения безопасности полета самолеты F-117A несут на боковых поверхностях фюзеляжа специальные отражатели, существенно увеличивающие его радиолокационную сигнатуру. Еще один обтекатель, конструктивно выполненный в виде выдвижной телескопической трубы, размещен в нижней части фюзеляжа позади основных стоек шасси. Увеличение ЭПР позволяет в мирных условиях скрыть ее фактическую величину и упрощает обучение личного состав наземных РЛС. Благодаря именно этим отражателям наземные РЛС и обнаруживали самолеты-«невидимки», которые стали причиной для некоторых публикаций в западной прессе, утверждавших, что радары французского ЗРК «Шахин» обнаруживали F-117A на дальности 15-20 км.
Представителем второго поколения малозаметных самолетов стал стратегический В-2 разработки фирмы «Нортроп». Интерес к созданию малозаметного тяжелого бомбардировщика возрос после прекращения работ по В-1А в 1977 году. В результате начались концептуальные исследования малозаметного бомбардировщика ASPA (Advanced Strategic Penetrating Aircraft – усовершенствованный стратегический самолет преодоления ПВО). Предусматривалось создание бомбардировщика – носителя ядерного и обычного оружия с возможностью эксплуатации с основных и передовых баз, а также с аэродромов рассредоточения с возможностью всепогодного круглосуточного применения и выполнения дальних автономных полетов (дальность не менее 9600 км). В 1976 году исследования стали указывать на преимущества для малозаметного самолета схемы «летающее крыло», большим энтузиастом которой был выдающийся американский авиаконструктор Джек Нортроп (YB-36). Старый конструктор направил в NASA письмо с просьбой еще раз оценить аэродинамику и конструктивные особенности самолетов подобной схемы и получил обнадеживающий ответ.
Незадолго до кончины конструктора в феврале 1981 года взволнованному Дж. Нортропу была показана модель будущего В-2. В конкурсной разработке малозаметного бомбардировщика нового поколения, кроме «Нортроп», приняла и фирма «Локхид». Проект последнего первоначально представлял собой значительно увеличенную модификацию «граненого» F-117, отличавшегося более вытянутым боковым профилем. В 1981 году проекты самолетов обеих фирм разрабатывались по схеме «летающего крыла». Оба проекта имели значительное внешнее сходство, однако самолет, предлагавшийся фирмой «Нортроп», был несколько крупней и нес большую бомбовую нагрузку, уступая сопернику в скоростных характеристиках. По итогам конкурса предпочтение было отдано проекту «Нортроп», разработкой которого руководил гл. конструктор Д. Патиерно (индекс самолета N-14).
Факт разработки в США малозаметных стратегических бомбардировщиков был официально признан 22 августа 1980 года министром обороны Г. Брауном (в преддверии приближавшихся очередных президентских выборов в США). Первоначально предполагалось, что бомбардировщик будет выполнять крейсерский полет на больших высотах (до 20 км), соизмеримых с высотами полета разведывательного самолета Локхид U-2, однако оценка перспектив развития советской системы ПВО, выполненная в рамках программы «Ред Тим», показала, что новые мощные РЛС с фазированной антенной потенциального противника будут обнаруживать малозаметный самолет на дальностях, обеспечивающих эффективное применение по нему ЗРК серии С-300 и истребителей-перехватчиков типа МиГ-31 и Су-27. В результате ВВС потребовали от разработчиков обеспечить новому ударному самолету возможность выполнения маловысотного «броска» протяженностью 1800 км. Первоначально предполагалось, что скорость при этом, как и на бомбардировщике В-52, будет ограничена величиной М=0,55. Однако дальнейшие расчеты показали, что аэродинамика и силовая установка самолета позволяют выполнять длительный маловысотный полет при скорости М=0,8. Практическая реализация этой возможности потребовала значительного усиления конструкции планера, что, в свою очередь, привело к внесению ряда изменений в аэродинамическую компоновку машины. V-образная форма задней кромки крыла была трансформирована в W-образную. Изменение проекта привело к годичному отставанию от графика и обошлось министерству обороны в дополнительный миллиард долларов.
Для серийного строительства В-2 были построены новые производственные корпуса в городе Палмсдейл, что в 180 км от Лос-Анжелеса. Вся жизнедеятельность этого города целиком зависит от функционирования американской авиапромышленнности. Демонстрация представителям прессы первого опытного образца AV-1 была произведена на заводском аэродроме в конце ноября 1988 года, а первый полет В-2 состоялся 17 июля 1989 года и продолжался 2 ч 20 мин. В ходе испытаний оценивались летно-тактические характеристики бомбардировщика и его управляемость на различных высотах и скоростях полета, производилась дозаправка в воздухе от самолета-танкера КС-10А, поочередное выключение и запуск в воздухе всех четырех двигателей, нормальный и аварийный выпуск шасси (к программе испытаний были подключены первые шесть самолетов – от AV-1 до AV-6). В ценах 1990 года самолет оценивался в 810 млн. долларов («самый дорогой самолет в истории»), а вся программа производства 75 В-2 – 61-62 млрд. долларов. Самолет имеет длину 21,03 м (меньше, чем у Су-27), высоту 5,18 м (чуть больше высоты МиГ-29), размах крыла 52,43 м (примерно как у В-52, площадь 477,52 кв. м) и максимальную взлетную массу 181 440 кг (масса пустого 56700 кг, масса топлива 74845). Максимальная боевая нагрузка до 18 т (УР SRAM, управляемые авиабомбы с лазерным и телевизионным системами наведения, ядерные и обычные авиабомбы). Основным ядерным оружием бомбардировщика стали свободнопадающие бомбы (до 20 единиц В61 общей массой 6360 кг или 16 В83 общей массой 17420 кг). Дальность полета с нагрузкой 16900 кг – 11670 км (с 10900 кг груза она составляет 12230 км), скорость полета дозвуковая и составляет всего 764 км/ч (соответствует примерно скорости первых реактивных истребителей Ме-262 периода второй мировой войны).
Отличительными особенностями самолета являются аэродинамическая компоновка типа «летающее крыло», напоминающее собой бумеранг, отсутствие как вертикального (кили), так и горизонтального (хвостовой стабилизатор) оперения. Форма В-2 в плане образована 12 прямыми линиями, что позволяет сконцентрировать все отражения в горизонтальной плоскости в нескольких узких секторах. С боковых и форнтальных ракурсов самолет практически не имеет прямых линий и плоских поверхностей в отличие от самолета F-117. Передняя и задняя кромка крыла, покрытые многослойным радиопоглощающим материалом, имеют сотовую конструкцию. Каждая ячейка этой конструкции представляет собой шестиугольную в сечении трубу длиной 80-100 мм, продольная ось которой расположена примерно параллельно продольной оси самолета. Внутрений объем каждой трубки заполняется радиопоглощающим материалом, плотность которого повышается в направлении от переднего среза трубки к заднему. В результате этого энергия приходящих от РЛС электромагнитных импульсов частично поглощается многослойным покрытием, затем наполнителем трубки и, наконец, ослабляется при многкратном отражении от ее внутренних стенок. Считается, что все это приводит к тому, что отражения сигнала РЛС от передней кромки крыла практически не происходит. Для уменьшения ИК излучения в нижнюю полусферу реализовано верхнее расположение воздухозаборников двигателей, имеющих S-форму подвода воздуха к силовой установке для уменьшения, теперь уже электромагнитной отражающей поверхности лопаток турбин. Бомбардировщик оснащен цифровой электродистанционной системой управления с четырехкратным резервированием. Самолет оснащен четырьмя ТРДД F-118-GE-100 тягой 8600 кг каждый (по некоторым данным – 7850 кг).
Предполагается, что сигнал от В-2 в сторону облучающей его РЛС в 100-1000 раз меньше, чем от В-1В. При этом ЭПР В-2 ненамного превышает ЭПР небольшой птицы, а малая заметность снижает дальность его обнаружения более чем в 4 раза, что обеспечивает возникновение “мертвых зон” в цепи обзора РЛС системы ПВО противника и, кроме того, снижает вероятность его обнаружения самолетами ДРЛО. Как заявил бывший начальник штаба ВВС США генерал Л. Уэлл, ЭПР самолета В-2 столь мала, что летчик истребителя-перехватчика быстрее обнаружит его визуально, чем с помощью бортовых средств. По мнению руководства ВВС США, на модернизацию в этом направлении системы ПВО (создание и развертывание сети новых РЛС, способных обнаруживать малозаметные цели) Советскому Союзу придется потратить около 200 млрд. долларов. В одном из выступлений бывшего начальника систем оружия ВВС США Б. Рэндолфа говорится, что “нужно себе четко представлять особенности использования бомбардировщиков ”стелт” в условиях ядерного и обычного конфликтов.
Разработка самолетов В-2 ставит всех условных противников США перед выбором: либо вкладывать средства в разработку усовершенствованных систем ПВО без какой-либо гарантии обеспечения их высокой эффективности, либо оставаться уязвимыми для ударов разработанного в США бомбардировщика с большой дальностью полета. Любая альтернатива удовлетворяет нашим стратегическим планам”. Как считал тогдашний командующий САК ВВС США генерал Дж. Чейн, бомбардировщик к началу XXI века станет единственным самолетом, способным прорывать усовершенстванную систему ПВО СССР, находить и уничтожать мобильные цели, в первую очередь комплексы МБР. Для их поиска планировалось использовать разведывательные ИСЗ, а также бортовые средства самолета В-2 (оснащен многофункциональной РЛС с цифровой ФАР типа AN/APQ-118 фирмы «Хьюз», обладающей уникальными характеристиками по обнаружению наземных целей). Генерал подчеркивал, что В-2 не даст 100-процентной гарантии успеха, однако, как он считал, определенное количество мобильных целей будет находиться под угрозой уничтожения. Далее он заявил, что 55% парка самолетов этого типа можно будет поддерживать в постоянной боевой готовности, и при этом трудозатраты по обслуживанию В-2 на 1 час его полета будут значительно меньше, чем у В-1В.
Считается, что три-четыре бомбардировщика В-2 при поддержке двух самолетов-заправщиков могли бы, взлетев с Американского континента, решить такую задачу, на которую в 1986 году при нанесении удара по Ливии потребовалось более 100 самолетов различного назначения (ударные, самолеты РЭБ, разведывательные, самолеты-заправщики). Высокая степень автоматизации управления самолетом позволяет иметь экипаж всего из двух человек. На начальном этапе проектирования бомбардировщик В-2 и его локхидовский конкурент имели обозначение АТВ, которое некоторыми американскими специалистами трактуется двояко: с точки зрения технологии – Advanced Technolodgy Bomber (бомбардировщик, разрабатываемый на основе перспективной технологии) и Advanced Tactical Bomber (перспективный тактический бомбардировщик).
Такую же трактовку применяют и в расшифровке программы создания истребителя пятого поколения ATF (Advansed Technolodgy Fighter – истребитель перспективной технологии, Advansed Tactical Fighter – перспективный тактический истребитель). Разработанные по этой программе опытные самолеты YF-22A фирмы “Локхид” и YF-23A фирмы “Нортроп” также подверглись большому влиянию технологии “стелс”, но о них рассказ будет во второй части книги, где они более полно будут рассматриваться в контексте с другими перспективными тактическими истребителями, в первую очередь с продуктом ОКБ МиГ машиной 1.42 и ОКБ “Сухой” – истребителем с крылом обратной стреловидности С-37 “Беркут”.
