Техника и вооружение » Военное обозрение

В первой части нашей статьи мы рассмотрели причины высочайшей стоимости новейшего американского истребителя Lockheed Martin F-22 Raptor. Как оказалось, программа создания этого самолета, в свое время выглядевшая не такой уж и сложной, со временем обросла массой проблем, которые в конечном итоге сказались на стоимости научно-исследовательских и конструкторских работ, а также на цене строительства любого отдельно взятого самолета. Вполне очевидно, что сложности экономического характера связаны с техническими проблемами. Освоение новых технологий, а также исправление, на первый взгляд, небольших недочетов в результате может ощутимо увеличить стоимость всей программы. Рассмотрим техническую сторону проекта F-22 и разберемся, что удалось сделать, а что нет. Кроме того, внимания стоят некоторые особенности самолета, которые сохранились вплоть до последних партий серийного производства.

В очередной раз необходимо напомнить: основная масса технической информации об истребителе Raptor до сих пор является закрытой и доступна только некоторым военнослужащим США, имеющим соответствующие разрешения. По этой причине вся приведенная ниже информация была взята только из открытых источников и, возможно, не имеет стопроцентного соответствия реальной современной ситуации. Кроме того, ряд технических проблем или сложностей самолета F-22 напрямую связан с финансовой стороной проекта, поэтому вторая часть статьи может пересекаться с первой и дополнять ее.


Философия равновесия

Начиная с середины восьмидесятых годов, программа ATF (Advanced Tactical Fighter – «Прогрессивный тактический истребитель») осуществлялась в соответствии с обновленной финансовой идеологией. Военные стали требовать не любые характеристики любой ценой, но максимально возможные летные и боевые показатели, какие можно достичь при цене одного самолета в 35-40 миллионов долларов. В свое время такой подход получил массу положительных отзывов, но на практике все вышло гораздо сложнее. В свете нового решения технический облик будущего самолета F-22 стали называть уравновешенным. В первую очередь, это равновесие касалось общей совокупности характеристик и стоимости. В более конкретных случая концепция равновесия требовала без особого ущерба «подружить» сразу несколько параметров и технических нюансов. Так, хорошую маневренность нужно было соединить с малой заметностью, малую заметность и соответствующие ей обводы самолета с хорошим запасом топлива и вооружения, и так далее. В целом, с виду неплохая и интересная идеология уравновешенности различных характеристик грозила массой проблем для инженеров. Пентагон по-прежнему требовал максимально возможные характеристики, обеспечить которые порой было очень трудно.

И все же конструкторам фирмы «Локхид-Мартин» удалось частично удовлетворить требования военных, а также дать самолету максимум возможностей, которые можно было обеспечить в заданных массогабаритных и финансовых рамках. Для начала стоит остановиться на малозаметности. По имеющимся данным, истребитель F-22 имеет эффективную площадь рассеяния на уровне 0,3-0,4 квадратного метра. В отличие от откровенно неудачного F-117A, истребитель F-22 изначально делался как боевая машина с хорошими летными данными. Малозаметность получила меньший приоритет, из-за чего готовый самолет получил специфические обводы фюзеляжа и крыла, которые, в то же время, не имеют значительных отличий от большинства истребителей. Во всяком случае, по своему общему виду «Раптор» действительно похож на самолет, а не на какой-то странный утюг, как это было с F-117A. Малозаметность, в свою очередь, достигалась второстепенными средствами, как то одинаковое ориентирование кромок, находящихся под углом к продольной оси самолета или разваленные наружу кили. При выработке такого облика сотрудникам аэродинамических отделений Lockheed и NASA пришлось серьезно столкнуться с тем самым «равновесием». Тем не менее, у них получилось совместить сравнительно небольшую ЭПР и неплохие летные данные.

Малозаметность самолета также пришлось уравновешивать и с высокой маневренностью. Согласно общепринятому мнению, истребитель пятого поколения должен быть сверхманевренным, что обычно достигается применением двигателей с управляемым вектором тяги. На F-22 применены оригинальные прямоугольные сопла с отклоняемыми створками. Одновременно с изменением вектора тяги такие сопла обеспечивают эффективное снижение температуры выбрасываемых газов. Как следствие, получилось добиться оптимального баланса между маневренностью и заметностью в инфракрасном диапазоне. Работники компаний Lockheed Martin и Pratt & Whitney сумели сделать силовую установку, полностью удовлетворяющую требованиям военных. В то же время, оригинальное прямоугольное сопло получилось достаточно сложным в инженерном отношении.

В целом, необходимость обеспечения малой заметности в радиолокационных диапазонах серьезно сказалась на ходе всей первой стадии проекта, связанной с определением общих черт будущего самолета. Необходимость баланса между летными данными и малозаметностью привела к применению ряда неоднозначных технических решений. К примеру, первоначально предполагалось делать силовой набор крыла только из композитных деталей на основе углепластиков. Такой подход мог дополнительно уменьшить заметность. Однако в дальнейшем, по результатам испытаний, пришлось заменить немалую часть этих деталей металлическими. Как оказалось, углепластиковые лонжероны имеют меньший запас прочности, нежели титановые, а также гораздо более сложны в производстве и почти не пригодны для быстрой замены в условиях войсковой мастерской. Само собой, изменение материала деталей силового набора повлекло за собой серьезную переделку всех сопутствующих узлов и агрегатов, а также ощутимо усложнило производство каркаса самолета.

Все свое ношу… в себе

Характерной чертой самолета F-22 стало отсутствие постоянных внешних подвесок, предназначенных для использования в бою. Под крылом истребителя при необходимости можно установить четыре пилона для подвесных топливных баков или для ракет. Однако в таком случае показатели ЭПР самолета значительно увеличиваются, и на экране радаров он выглядит примерно так же, как более старые F-15 или F-16. Из-за этого в реальной боевой обстановке рекомендуется использовать исключительно внутреннюю подвеску.

Использование только внутренних объемов в сочетании с требуемыми габаритами и массами перспективного самолета стало одной из самых сложных целей при его разработке. Если с внутренними баками все было более-менее просто и под них отдали почти все доступные объемы, то с транспортировкой и применением вооружения пришлось повозиться. Во-первых, было необходимо выделить объемы под грузоотсеки. Основной объем для вооружений расположен в средней части фюзеляжа, сразу за воздухозаборниками. Размеры и оборудование этого грузоотсека позволяют разместить в нем до шести ракет AIM-120. Еще два объема меньшего размера расположены по бокам от основного. В каждом из них имеется место лишь для одной ракеты AIM-9. Второй проблемой при создании грузоотсеков было обеспечение возможности использования вооружения в любых условиях. Было необходимо некое устройство, способное вытолкнуть ракету за пределы внутреннего объема самолета при полете на больших скоростях и при любой перегрузке.

В свете технических данных ракет различных типов пришлось делать сразу два пусковых устройства. Для более тяжелых и крупных AIM-120 разработали выталкивающее устройство, способное выбросить ракету из самолета на сверхзвуковых скоростях и во всем диапазоне допустимых перегрузок. Это устройство представляет собой систему из пневматического и гидравлического цилиндров. Первый со скоростью около восьми метров в секунду выводит ракету за пределы грузоотсека, «пробивая» пограничный слой воздуха. Второй, в свою очередь, обеспечивает отцепку боеприпаса и его увод в сторону от самолета. И без того непростая система выталкивания оружия была усложнена тем, что в боевой обстановке требуется минимальное время, проходящее от нажатия кнопки пуска до начала самостоятельного полета ракеты. После нескольких месяцев сложных исследований в аэродинамических трубах и больших затрат удалось довести время работы выталкивателя до уровня 0,8-0,9 секунды. Военные поначалу хотели получить более быстрое устройство, но дальнейшие работы в этом направлении были остановлены ввиду прочностных характеристик ракет. AIM-120 выходит из грузоотсека с перегрузкой порядка сорока единиц. Большее ускорение при выбросе может привести к повреждениям боеприпаса, вплоть до полной его неработоспособности.

Вторая система выброса ракет предназначена для более легких AIM-9 и построена по другому принципу. Перед пуском ракета опускается из грузоотсека, причем передняя ее часть выдвигается сильнее, чем задняя. Трапециевидный агрегат, на котором располагаются удерживающие устройства, не имеет каких-либо средств для отстрела ракеты – после включения двигателя она самостоятельно сходит с направляющей. Внутренние агрегаты самолета защищаются специальным газоотбойным щитком. Вполне понятно, что оба варианта пусковых устройств гораздо сложнее, чем привычные подкрыльевые пилоны с балочными держателями. Причем эта сложность касается и конструкции, и обслуживания. От старых конструкций выталкиватель и трапеция фактически не отличаются лишь «отношением» к пилоту. Ему по-прежнему достаточно просто нажать соответствующую кнопку. Характерной чертой новых сложных агрегатов оказалась невозможность отказа от них. Требования по малозаметности попросту не дают упростить конструкцию и обслуживание самолета за счет использования менее сложных пусковых устройств.


Стоит отметить, истребитель F-22 все же может нести вооружение на внешней подвеске. Однако, как уже говорилось, при этом сильно ухудшается ЭПР самолета, а также возможны некоторые проблемы с аэродинамикой. В конце девяностых пилоны для ПТБ или вооружений уже подверглись серьезной переработке. В ходе испытаний выяснилось, что первый вариант этих агрегатов увеличивал вероятность флаттера. По имеющимся данным, во время переделки была изменена не только форма пилонов, но и их конструкция. При разработке новых подвесных устройств инженеры «Локхид-Мартин» старались обеспечить минимальную заметность самолета даже при использовании пилонов. Для этого, согласно некоторым источникам, они выполнены в виде монолитной углепластиковой детали. С учетом того факта, что пилоны могут сбрасываться для обеспечения полноценных возможностей пилотирования и малозаметности, такая конструкция не смотрится особо удачной, в первую очередь, в финансовом плане. В ходе последующих модернизаций планировалось вернуться к этому вопросу и снова усовершенствовать пилоны для внешней подвески.

Трудно быть самостоятельным

Одним из основных требований к новому самолету было упрощение технического обслуживания и подготовки к вылету. Для этого, с целью ускорения запуска бортовых систем, F-22 оснастили вспомогательной силовой установкой. Этот агрегат обеспечивает самолет электроэнергией до запуска двигателей, приводящих в действие основные генераторы, гидро- и пневмонасосы. Стоит отметить, ВСУ истребителя оказалась одним из самых надежных узлов. Последние крупные неприятности со вспомогательной силовой установкой закончились еще в конце девяностых годов, когда несколько раз пришлось переносить очередной испытательный полет. Тогда маломощный газотурбинный агрегат был значительно улучшен и впредь больших неприятностей не доставлял.

Вторым способом облегчения обслуживания должна была стать система жизнеобеспечения пилота, а именно ее часть, отвечающая за подачу воздуха и кислорода. На всех американских самолетах до F-22 пилот получал кислород для дыхания из соответствующих баллонов. Однако такая система требует постоянной дозаправки или замены внутренних емкостей для газа. Поскольку F-22 должен был иметь возможность длительного патрулирования и максимально быстрой подготовки к полету, заказчик и разработчик в итоге пришли к выводу о необходимости применения системы регенерации кислорода. С этой целью фирме Normalair Garrett был заказан комплекс OBOGS (On-board oxygen generating system – Бортовая система генерации кислорода). Как понятно из названия, OBOGS предназначена для переработки выдыхаемых летчиком газов и восстановления нормального количества кислорода. Таким образом, все обслуживание кислородной системы сводится к своевременной замене регенерирующих кассет и чистке фильтров. В качестве запасной дыхательной системы на F-22 установили дополнительные агрегаты комплекса EOS «классического» образца: кислородный баллон и сопутствующее оборудование.

Кроме непосредственного обеспечения пилота кислородом, система OBOGS отвечает за защиту летчика от перегрузок. В состав систем жизнеобеспечения входит комбинированный костюм Combat Eagle, объединяющий в себе противоперегрузочные, высотно-компенсирующие и теплозащитные свойства. Достаточно сложная конструкция костюма, среди прочего, привела к невозможности проведения его починки в условиях строевой части. Поэтому при определенных повреждениях костюм Combat Eagle попросту списывается, а летчик получает новый. Однако, как оказалось, малая ремонтопригодность противоперегрузочного костюма и сложность регенерационной системы были далеко не самыми большими проблемами нового истребителя. Несколько месяцев назад стало известно, что массу проблем в сфере жизнеобеспечения летчика доставила одна небольшая деталь, которую поначалу никто и не думал в чем-то обвинять.

Удушающая перегрузка

В середине ноября 2010 года на Аляске разбился строевой истребитель F-22, летчик Дж. Хэни погиб. Причиной происшествия признали отказ системы OBOGS, вызвавший гипоксию, из-за которой пилот потерял сознание и не успел включить запасную EOS. Из-за этого всем самолетам обновили программное обеспечение – теперь включение резервной дыхательной системы производится автоматически. Однако эти переделки не гарантировали стопроцентного избавления от проблем. В дальнейшем летчики строевых частей неоднократно жаловались на серьезные проблемы в полете: в ряде случаев они чувствовали удушение. После очередных разбирательств комиссия ВВС США и Lockheed Martin выяснила, что причиной удушения является несинхронная работа дыхательного модуля системы OBOGS, отвечающего за давление подаваемого летчику кислорода, и агрегатов, следящих за компенсацией перегрузок. Из-за рассинхронизации работы этих элементов комплекса жизнеобеспечения грудь и живот летчика сдавливались костюмом снаружи, а изнутри это давление не компенсировалось достаточным давлением подаваемого кислорода. Всего несколько секунд таких проблем в определенных обстоятельствах приводили к ателектазу – спадению альвеол. Это явление в подавляющем большинстве случаев не приводит к серьезным проблемам со здоровьем, но требует предоставить летчику пару дней дополнительного отдыха. Кроме того, несколько летчиков, подвергнувшись кратковременным удушениям, подали рапорты с просьбой отстранить их от полетов на F-22 до исправления всех неполадок.

В июле 2012 года официальный представитель Пентагона рассказал о результатах расследования. Оказалось, что в проблемах с удушением был виноват модуль системы OBOGS, отвечавший за правильное функционирование противоперегрузочной части костюма Combat Eagle. Вернее, не сам модуль, а одна из его деталей. Один из клапанов системы накачки костюма оказался непригодным для эксплуатации. Он свободно пропускал воздух внутрь костюма, но не обеспечивал должной скорости стравливания. Как результат, на выходе из маневра с перегрузкой дыхательный модуль OBOGS снижал давление подаваемого кислорода до необходимого значения, а костюм продолжал оставаться надутым до тех пор, пока воздух не стравливался из него с таким темпом, какой мог обеспечить тот самый злополучный клапан. Еще до объявления результатов расследования система подачи воздуха в противоперегрузочную систему была заметно доработана и еще раз проверена на предмет правильной работы. К концу лета этого года был создан комплект новых деталей, предназначенный для переоснащения строевых самолетов F-22. К началу 2013 года все имеющиеся в ВВС США истребители будут переоснащены новыми комплектующими.

Все эти проблемы с противоперегрузочной частью комплекса OBOGS повлекли за собой не только неприятности со здоровьем летчиков. Начиная с самой катастрофы 2010 года, истребители F-22 регулярно «обзаводились» новыми ограничениями по режимам полета. В последние месяцы перед установкой новых клапанов пилоты самолетов Raptor были обязаны летать на малых высотах и без костюмов Combat Eagle. Кроме того, командование приказало прокладывать маршрут полета с таким расчетом, чтобы от любой его точки можно было добраться до ближайшего аэродрома не более чем за полчаса. Нетрудно догадаться, насколько упал боевой потенциал новейшего американского истребителя. А ведь виновником всех этих технических неприятностей, катастрофы и проблем со здоровьем летчиков был небольшой клапан, который в свое время как-то смог пройти все проверки и испытания.

Ударная мощь и ударная немощь

Программа ATF на стадии первоначальной проработки концепции подразумевала создание перспективного истребителя-бомбардировщика. Самолет должен был с одинаковой эффективностью уничтожать как воздушные, так и наземные цели. Однако в ходе проработки технических особенностей будущего самолета возник ряд проблем. Прежде всего, неприятностей добавила та самая концепция равновесия. Требования малозаметности привели к размещению всего вооружения внутри фюзеляжа, что, в свою очередь, вынудило конструкторов максимально ужать грузоотсеки. В результате этого немалая часть американского управляемого вооружения «воздух-земля» просто не может поместиться внутри объема, отведенного на F-22 под вооружение. К примеру, противорадиолокационная ракета AGM-88 HARM примерно на полметра длиннее ракеты AIM-120 и имеет почти в три раза больший размах крыла. Кроме того, HARM на 200 килограмм тяжелее ракеты AMRAAM. Таким образом, масса и габариты основной современной противорадиолокационной ракеты США не позволяют запускать ее с самолета F-22. Конечно, «Раптор» может нести ракету и на внешней подвеске, но в таком случае из незаметного охотника за радарами он превращается в еще одну особо опасную цель, которая привлечет к себе повышенное внимание ПВО противника. Что касается бомб, то с ними дело обстоит примерно так же, как и с ракетами. Грузоподъемность внутренних подвесок самолета не позволяет брать на борт крупные и тяжелые боеприпасы. Калибр применяемых бомб ограничен тысячей фунтов (454 кг).

Примечательной чертой бортового радиоэлектронного оборудования истребителя F-22 является полное отсутствие какой-либо специализированной аппаратуры, предназначенной только для работы по наземным целям. Требование вписать стоимость самолета в определенную Пентагоном сумму, пусть даже и в ущерб характеристикам, повлекло за собой выведение из его облика характерного бомбардировочного оборудования. При этом инженеры фирмы «Локхид-Мартин» постарались сохранить хотя бы ограниченные возможности по бомбометанию. В программном обеспечении бортовых компьютеров предусмотрительно оставили алгоритмы, необходимые для обнаружения и опознавания наземных целей. Поражение этих целей, в свою очередь, с самого начала предполагалось осуществлять управляемыми бомбами с наведением по сигналу навигационной системы GPS. После принятия на вооружение комплекта JDAM, предназначенного для переоборудования свободнопадающих бомб в управляемую конфигурацию, именно подобные «умные» боеприпасы стали основным оружием F-22 для атаки наземных целей.

Наличие GPS-корректируемых бомб в арсенале самолета F-22 ощутимо расширило его боевые возможности. Однако далеко не так, как хотелось бы заказчику. На практике один Raptor может нести в главном грузоотсеке лишь две бомбы GBU-32 JDAM калибром по тысяче фунтов. Одновременно с двумя бомбами самолету приходится брать на борт по две ракеты AMRAAM (в главном грузоотсеке) и две Sidewinder в боковых. Применение переоборудованных бомб вынуждает самолет подходить к цели достаточно близко, из-за чего приходится нести оружие для самообороны. Осенью 2006 года на вооружение ВВС США была принята на вооружение корректируемая бомба GBU-39 SDB (Small Diameter Bomb – Бомба малого диаметра). Этот 250-фунтовый боеприпас имеет систему наведения, аналогичную бомбам JDAM. Благодаря меньшим размерам и меньшей массе, в главном грузоотсеке F-22 может поместиться до шестнадцати таких бомб. Однако на практике получится загрузить не более восьми – крайние держатели главного грузоотсека и дополнительные «бомболюки» снова отводятся под управляемые ракеты для самообороны. Таким образом, один самолет может нести до четырех бомб GBU-39 с радиусом действия до 110 километров. Тем не менее, количество и дальность нивелируются могуществом, ведь GBU-39 несет всего 17 килограмм взрывчатого вещества против 202 кг у GBU-32.

В общем, F-22 имеет хорошие возможности ведения воздушного боя, для которого он изначально предназначался, но при этом не может полноценно проводить атаки наземных целей. Из-за этого ударной силой американских ВВС в случаях, когда необходимо атаковать объекты или технику противника, продолжают оставаться уже достаточно старые самолеты F-15 и F-16 поздних модификаций. Собственно говоря, проблемы с вооружением «воздух-земля» являются одной из основных причин того, что «Рапторы» не принимали участия в конфликтах последнего времени. Атаки наземных целей затруднены из-за слишком малой номенклатуры соответствующего вооружения. Что касается завоевания превосходства в воздухе, то в современных конфликтах некоторые возможности F-22 могут быть даже излишними. Так, во время войны в Ираке американские истребители-бомбардировщики F/A-18 в ходе воздушных боев уничтожили около сорока иракских самолетов. При этом во время подобных столкновений был потерян только один американский истребитель. Вполне очевидно, что для борьбы с военно-воздушными силами стран третьего мира F-22 оказывается не слишком эффективным в экономическом плане: боевая работа этого истребителя обходится заметно дороже, чем вылеты других типов. Боевая эффективность при этом, с учетом характера целей, получается примерно равной.

Неоднозначный результат

Стоит отметить, что истребитель Lockheed Martin F-22 Raptor имеет гораздо меньше проблем технических, нежели экономических. Как уже говорилось, техническая и финансовая стороны проекта очень сильно связаны друг с другом и постоянно пересекаются. В плане соотношения технических преимуществ и стоимости авторам проекта F-22 так и не удалось соблюсти требуемое равновесие. Удовлетворение требований заказчика привело к постоянной необходимости дополнительных исследований и конструкторских работ. Как следствие, в составе проекта появлялись новые интересные технические решения, которые, однако, оказывали самое прямое влияние на общую стоимость всей программы. В результате хорошими характеристиками самолет обязан своей высокой стоимости.

Однако, несмотря на все ноу-хау, «Раптор» в итоге получил недостаточные возможности по атаке наземных целей. Здесь сказался второй момент общего облика, в котором так и не удалось соблюсти желаемый баланс. Малая заметность для радиолокационных станций привела к требованию уместить всю полезную нагрузку внутри фюзеляжа, что напрямую повлияло на максимально допустимые габариты боеприпасов и, как следствие, на номенклатуру вооружений. При этом бортовое радиоэлектронное оборудование самолета вполне способно работать не только с бомбами, наводящимися по сигналу системы GPS. Однако ввиду экономических и технических неурядиц самолет так и не удалось оснастить аппаратурой для, к примеру, наведения бомб или ракет по лазеру. Что касается боеприпасов «воздух-земля» с радиолокационным наведением, то здесь свое слово сказал целый ряд факторов. Подходящие бомбы или ракеты с активной радиолокационной ГСН оказались либо слишком большими и тяжелыми, либо обладающими недостаточным могуществом. Использование пассивной радиолокационной головки, в свою очередь, связано с необходимостью подсвета цели, а это почти полностью ликвидирует все преимущества от малозаметной конструкции. Так что бомбы JDAM и SDB фактически являются компромиссом между малозаметностью и хотя бы удовлетворительными ударными возможностями.

Подводя итог, можно сказать, что техническая сторона проекта F-22 в некоторой мере является оправданием за уникально высокую стоимость работ и строительства самолета. Тем не менее, некоторые удачные и перспективные решения продолжают оставаться сомнительными для массового использования. К счастью для американских военных, все имеющиеся проблемы истребителя постепенно исправляются, хотя это и приводит к дополнительным тратам или к необходимости введения ограничений на режимы полета. Однако проект Raptor получился настолько сложным, что трудно предугадать, как скоро появятся новые сообщения о технических проблемах, и какого именно нюанса конструкции они будут касаться. 15 ноября недалеко от авиабазы Тиндалл (США, штат Флорида) разбился еще один строевой F-22. Расследованием происшествия занимается специальная комиссия, и какие-либо сведения пока не разглашались. В настоящее время никто не может исключить вероятность того, что недавняя авария станет началом для целой череды событий, как это было с катастрофой двухлетней давности. Если это действительно будет так, то истребитель F-22 рискует закрепить за собой репутацию не только самого дорогого и спорного самолета в истории американской авиации, но также самого сложного и непредсказуемого в эксплуатации.

По материалам:
http://lockheedmartin.com/
http://northropgrumman.com/
http://airwar.ru/
http://vpk.name/
http://warandpeace.ru/
http://globalsecurity.org/
http://intel.com/
http://oborona.ru/
http://ausairpower.net/
http://lenta.ru/
http://bbc.co.uk/
Кудишин И.В. F-22 «Рэптор» и JSF. Американские истребители пятого поколения. – М.: Астрель/АСТ, 2002

topwar.ru

F-22 «Raptor»

7 сентября 1997 г. поднялся в воздух первый из опытной серии истребителей пятого поколения Lockheed Martin/Boeing F-22A Raptor. Вспоминая этот 58-минутный полет, летчик-испытатель Пол Метц (Paul Metz) не скрывал восторга. Он сказал, что новый самолет «по скорости вращения и разгонным. характеристикам значительно превосходит F-15, в то же время он очень устойчив и обладает прекрасной управляемостью. Я пережил чудесные минуты». В начале 1998 г. разворачивается 5000-часовая программа летных испытаний F-22A, в которой примут участие 9 машин.

Появление F-22A вызвало множество статей в авиационных изданиях во всем мире. Проанализировав эти публикации, редакция «АиВ» решила поместить в этом номере одну из наиболее типичных статей, дающую общее представление о машине. Как нетрудно заметить, многие положения этой статьи носят рекламный характер. Автор не скупится на эпитеты, называя «Рэптор» сверхскоростным, свехманевренным, малозаметным самолетом с новым уровнем технологии производства т.д и т.п. А между тем не все так просто». Редакционная статья, помещенная следом, содержит попытку анализа некоторых технических решений, положенных в основу F-22A.

F-22A Raptor

F-22 открыл новую эру в развитии истребительной авиации. Хотя жесткие бюджетные ограничения постоянно тормозили программу, а дебют первого из девяти самолетов опытной серии состоялся через семь лет после полетов двух опытных образцов YF-22, командование USAF с оптимизмом смотрит в будущее. «Рэптор» принес наибольшее увеличение крейсерской скорости полета с начала реактивной эры: он может долго лететь и маневрировать на скоростях, на которых другие современные истребители с трудом летают по прямой линии в течение короткого времени. F-22A построен с использованием всех элементов технологии «стелc», обеспечивающих снижение заметности в широком диапазоне радиочастот и инфракрасного излучения. Его электронное оборудование и система отображения информации в кабине летчика превосходят все аналогичное оборудование, прошедшее испытания где-либо.

Базовый облик F-22 был разработан за три месяца лихорадочной работы после того, как в 1987 г. фирма «Локхид» решила, что ее предыдущая концепция истребителя, выигравшая предварительный конкурс USAF, будет технически трудно реализуема и недостаточно конкурентоспособна. Главная трудность состояла в том, чтобы найти компромисс между противоречивыми требованиями низкой заметности, сверхзвуковой крейсерской скорости и сверхманевренности. В результате многолетних поисков первый в мире истребитель пятого поколения приобрел следующий облик. Взлетная масса - около 27 т. Крыло - близкое к треугольному с умеренной (42°) стреловидностью по передней кромке. Оно сочетает низкую относительную толщину для сверхзвукового полета с достаточной площадью для удовлетворения требованиям маневренности и обладает необходимым объемом. Большие предкрылки и изменение кривизны профилей по размаху делают крыло более эффективным на низкой скорости и больших углах атаки, чем треугольные крылья, построенные раньше. Самолет имеет интегральную компоновку: 1/3 размаха приходится на фюзеляж, вмещающий отсеки вооружения и большую часть топлива. Хвостовое оперение F-22 спроектировано так, чтобы самолет мог достигать предельных углов атаки, полностью сохраняя управляемость. Для расширения диапазона возможных режимов полета применяется изменение вектора тяги, что особенно полезно на низких скоростях. Но F-22 управляем на любом режиме и без отклонения сопел двигателей.

F-22 создан с применением технологии «стелc», основанной на преобладании плоских наклонных поверхностей с острыми кромками, и в этом смысле он является развитием F-117. Дальнейший прогресс в этой области позволил ввести в конструкцию «Рэптора» и некоторые криволинейные поверхности, а также с особой тщательностью выполнить зазоры между управляющими поверхностями, Хотя применение композиционных материалов (КМ) способствует снижению заметности самолета, конструкция F-22 содержит их меньше, чем планировалось изначально. Тем не менее, цель - снижение массы на 25% по сравнению с полностью алюминиевой конструкцией - достигнута. Титан составляет 41% массы планера.

Сердцевиной конструкции является центральная часть фюзеляжа, построенная Lockheed Martin Tactical Aircraft Systems. Она включает отсеки для размещения вооружения и главных опор шасси, а также воздушные каналы двигателей. Остальной объем этой секции отдан под интегральный топливный бак. К центральной части крепятся консоли крыла, двигательные отсеки и хвостовые балки, построенные Boeing. Носовая часть фюзеляжа содержит кабину и электронное оборудование, созданное Lockheed Martin.

Размерность установленных на «Рэпторе» двигателей Pratt&Whitney F119-PW-100 продиктована требованием сверхзвуковой крейсерской скорости. Хотя F119 схож по габаритам с F100 и рассчитан на приблизительно такой же (около 125 кг/с) расход воздуха, степень его двухконтурности составляет около 0,2:1, в то время, как у F100 этот параметр - 0,7:1. Таким образом, через горячий контур F119 проходит по крайней мере на 50% больше воздуха, чем у F100. Хотя официальные источники указывают, что новый двигатель находится в «классе тяги 155 кН», действительная тяга на полном форсаже может быть даже более 170 кН. Это предполагает существование промежуточного режима в 113 кН для сверхзвукового крейсерского полета. Плоские сопла F-22 могут отклонять реактивную струю на полном форсаже вверх и вниз со скоростью до 20° в секунду. Створки сопел могут занимать согласованное с другими кромками самолета положение с целью уменьшения радиолокационной заметности и формируют выхлоп таким образом, чтобы снизить его температуру.

Основное вооружение «Рэптора» состоит из шести перспективных ракет «воздух-воздух» средней дальности AIM-120С (AMRAAM) - по три в каждом из двух центральных отсеков на пневмо-гидравлических катапультных установках. В двух боковых отсеках содержится по одной ракете ближнего боя А1М-9Х. Выход ракет из отсеков происходит автоматически, как только F-22 приближается к точке пуска, позволяя головкам самонаведения захватить цель. 20-мм пушка М61А2 фирмы General Dynamics - облегченная версия известного «Bулкана» с удлиненными армированными КМ стволами и модифицированной казенной частью - расположена у корня крыла справа. Дульный срез выведен в небольшой закрывающийся шарнирной крышкой желоб в фюзеляже.

Еще в 1994 г. USAF поставили перед Lockheed задачу обеспечить F-22 возможность нанесения ударов по наземным целям, для чего отсеки вооружения были переоборудованы для размещения 450-кг боеприпасов GBU-32 Joint DirectAttack Munition (универсальное управляемое средство поражения) JDAM разработки McDonnel Douglas. F-22 может нести два JDAM, две AMRAAM и две А1М-9Х. Когда скрытность не требуется, F-22 может нести до 2270 кг боевой нагрузки снаружи на каждом из четырех подкрыльевых пилонов. Для перегоночных полетов на каждом из них можно размещать по 2280-литровому топливному баку и по паре AMRAAM, уменьшая тем самым потребность в количестве самолетов-заправщиков и транспортных самолетов.

Но, пожалуй, самым значительным технологическим достижением, примененным на F-22, является сложная система датчиков, компьютеров и дисплеев, которые, как предполагается, позволят пилоту лучше справиться со своей работой. Пол Метц как-то сказал: «Если обратиться к истории, то нетрудно заметить, что очень мало летчиков-истребителей действовали эффективно. В войне 1939-45 гг. только один летчик из пяти сбивал хотя бы один самолет противника... С того времени мало что изменилось. Наша задача в том, чтобы увеличить число летчиков, поражающих цель, с одного из пяти до одного из двух».

Скорость и скрытность F-22 сделают будущие воздушные бои чрезвычайно скоротечными, что выдвигает новые требования к обеспечению ситуационной уверенности летчика. С этой целью самолет оснащен новым суперкомпьютером с центральным процессором разработки GM-Hughes. Его математическое обеспечение общим объемом около 1,7 млн. строк обрабатывает данные, поступающие от РЛС APG-77 производства Northrop Grumman, системы P35ALR-94 фирмы Lockheed Sanders, а также по каналам передачи данных от других самолетов, например, AWACS. Система сводит в единое целое всю поступающую информацию, комбинируя ее со сведениями из базы данных, тем самым давая возможность летчику ориентироваться в тактической обстановке. Значение этого трудно переоценить, т.к. 90% сбитых и оставшихся в живых летчиков потом говорили, что не заметили, что поразило их. Компьютер постоянно просчитывает дальность до любой РЛС ПВО в районе полета и, если летчик F-22 производит маневрирование таким образом, что вероятность обнаружения возрастает, масштабное кольцо вокруг отметки данной РЛС на индикаторе в кабине расширяется. Собственную РЛС «Рэптора» предполагается использовать только в случае абсолютной необходимости: когда нужно атаковать или идентифицировать самолет, приблизившийся к F-22 достаточно для того, чтобы составить для него угрозу. Компьютер отслеживает положение и скорость целей, определяет их принадлежность и выдает рекомендации, как и когда использовать оружие.

Фазированная РЛС «Рэптора» уникальна. Ее антенна состоит из почти 2000 модулей размером в палец, каждый из которых представляет собой крошечный радарный приемо-передатчик. Электронный луч может перескакивать с цели на цель гораздо быстрее, чем движется радарный диск обычной РЛС. Радар F-22 будет более надежным, поскольку он содержит единственный высоковольтный кабель, и в нем отсутствует механизм поворота антенного зеркала, который у обычного радара повреждается наиболее часто.

Еще одной особенностью F-22 является отсутствие двухместной модификации; F-22B был отклонен в прошлом году с целью экономии денег. ВВС верят, что оборудование F-22 сделает его безопасным в полете, а каналы передачи данных совместно с электронной памятью позволят инструктору, сидя на земле за монитором, контролировать курсанта так же хорошо, как если бы он находился на заднем сидении. Имеется лишь одно «но»: не будет бесплатных катаний для генералов, конгрессменов и представителей СМИ.

Огромная тяга двигателей обеспечивает «Рэптору» замечательные разгонные характеристики. Данные, опубликованные в 1991 г., показывают, что даже на максимальном режиме F-22 превосходит по скорости F-15C на полном форсаже, когда оба самолета имеют на борту восемь ракет «воздух-воздух». Форсажные камеры нового истребителя будут задействованы в основном для маневрирования. «Мы ожидаем, что это будет одна из вещей, которая удивит ВВС,» - говорит Метц. Он верит, что «форсажная камера будет в основном невостребованной». Во время типовой миссии F-22 сможет поддерживать скорость от М=1,1-1,2 до М=1,5 и более в течение всего полета над вражеской территорией. По продолжительности такого полета он в 3-6-раз превосходит любой истребитель четвертого поколения.

Сверхзвуковая крейсерская скорость является источником многих преимуществ. Более быстрый самолет обладает инициативой в бою, он сможет маневрировать вокруг более медленного противника, чтобы нанести удар из задней полусферы или вступить в бой с большей энергией. Скорость «Рэптора» дополняется его скрытностью: ведь цель состоит не в том, чтобы стать абсолютно «невидимым» для ПВО, а чтобы уменьшить дальность обнаружения до такой, когда противник уже не сможет выполнить перехват быстролетящей цели. Уменьшенная эффективная поверхность рассеивания F-22, особенно в передней полусфере, гарантирует его летчику возможность первым увидеть противника и первым нанести удар.

USAF не исключают возможности и ближнего воздушного боя, хотя Пол Метц предпочитает не пускаться в дебаты относительно боевой ценности низкоскоростных маневров на сверхбольших углах атаки, продемонстрированных Су-37. Некоторые летчики верят, что возможность вести огонь ракетами «воздух-воздух» ближнего действия почти в любом направлении путем изменения ориентации фюзеляжа независимо от траектории полета, будет решающей в будущих воздушных боях. Другие не соглашаются, аргументируя это тем, что маневры, связанные со срывом потока, приводят к такой большой потере скорости, что они являются убийственными в групповом воздушном бою. К чему бы не привел спор о значимости сверхманевренности на низкой скорости, на этих режимах F-22 сможет хорошо за себя постоять. Углы атаки в 60° были продемонстрированы в ходе испытаний YF-22. На углах атаки 15° и выше самолет показал угловую скорость вращения по крайней мере в два раза выше, чем F-15, и преимущество это расширяется до тех пор, пока F-15 не упирается в свое ограничение в 30°, до которых он еще управляется по крену. Угловая скорость изменения тангажа F-22 в два раза превосходит этот показатель у F-16.

Несмотря на выдающиеся способности, F-22 не сложен в техническом обслуживании. Возможно, дело в том, что в разработке каждого его агрегата приняла участие специально созданная команда, объединившая конструкторов, специалистов по производству и обслуживанию. Целью было уменьшение на 2/3 времени обслуживания самолета на час полета по сравнению с F-15. Бортовая система контроля «Рэптора» заменила наземное тестирующее оборудование, а большое число агрегатов самолета сконструировано так, что замену их можно производить в полевых условиях. В результате для обеспечения 30-дневного автономного базирования эскадрильи из 24 F-22 требуется только восемь рейсов С-141В против 18 для такого же количества F-15.

Еще одним новым подходом, реализованным в программе F-22, стало проведение интенсивных предполетных испытаний, которые позволили обнаружить многие проблемы до, а не после первого полета. Если в программе и случались задержки, то основной причиной их были недостаточные капиталовложения. Так, бюджетные ограничения дважды заставляли перенести дату первого полета «Рэптора». Пентагону пришлось снизить и планируемый парк F-22 с 648 до 438 машин, что привело к удорожанию серийного самолета. Сегодня ожидаемая средняя цена F-22 составляет 71 млн. USD в ценах 1996 г. Она подразумевает полностью оборудованный самолет, но без запчастей и вооружения. Общая стоимость этой программы (разработка, постройка 438 самолетов, запчасти, наземное оборудование) составляет 73,5 млрд. USD. Продажа «Рэптора» на экспорт, конечно, снизила бы его стоимость. Поэтому представители Пентагона и Комитета начальников штабов рассматривают такую возможность, даже несмотря на секретность технологии «стеле». При этом учитывается, что некоторые из «стелс»-особенностей F-22 являются модульными и могут не устанавливаться на самолетах, поставляемых на экспорт. Потенциальными покупателями представляются сегодняшние пользователи F-15 - Израиль, Саудовская Аравия и Япония.

Пока преждевременно проводить точное сравнение между F-22A и другими истребителями на мировом рынке. Однако основные параметры самолета - тяговооруженность, нагрузка на крыло, емкость топливной системы и летные данные - склоняют в пользу F-22A по сравнению с Eurofighter, Rafale и Су-37, даже если не принимать во внимание его «невидимость» и передовое оборудование. Его цена не намного отличается от 50-60 млн. USD, официально объявленных для новых европейских истребителей.

Сегодня F-15 еще обладают высоким боевым потенциалом. Однако USAF доказывают необходимость замены их на более неуязвимое и дальнодействующее средство, поскольку Россия и Китай строят новые ЗРК и перспективные истребители, подобные Су-37. В. пользу программы F-22 говорят два главных обстоятельства. Во-первых, США и их союзники предпочитают превосходить противника уже на ранних стадиях конфликта. Во-вторых, общественность США и политические лидеры ожидают быстрого успеха и минимальных потерь, поэтому F-22, способный расправиться с любым существующим или перспективным истребителем, будет создавать это господство.

F-22A: все не так просто

Попробуем сами разобраться в облике истребителя пятого поколения, как его видят ВВС США. По сложившейся традиции, вся боевая реактивная авиация условно подразделяется на несколько поколений: первое включает самолеты, созданные в период с начала сороковых до пятидесятых годов; второе - до начала шестидесятых; третье - шестидесятые годы; четвертое - с начала семидесятых и до середины восьмидесятых. Чтобы с уверенностью сказать, что тот или иной образец боевой техники относится к следующему поколению, мало знать, когда он создан, необходимо проанализировать, имеются ли качественные отличия его характеристик от соответствующих показателей образцов предыдущего поколения.

Как известно, характеристики самолетов подразделяются на летные, тактические и технические. К ним относятся: максимальная скорость; практический потолок; дальность полета или радиус боевого применения; максимальная эксплуатационная перегрузка; скороподъемность; подлетное время до рубежа перехвата или линии боевого соприкосновения и ряд других. Кроме характеристик, для оценки технического уровня истребителя пользуются т.н. частными критериями совершенства, совокупность которых и определяет его боевую эффективность. Чаще всего это относительные величины, подобные удельной нагрузке на крыло или тяговооруженности, которые позволяют судить о совершенстве конструкции. Под последней в данном случае следует понимать не только планер самолета, но также его системы и оборудование. Такими показателями могут быть: относительные массы планера, топлива, боевой нагрузки и радиоэлектронного оборудования: относительные объемы, занимаемые топливом, оборудованием и вооружением: относительная площадь омываемой поверхности, влияющая на сопротивление на дозвуковых режимах полета; относительная площадь миделевого сечения, влияющая на волновое сопротивление и на характеристики сверхзвуковых режимов, и многие другие.

Теперь перейдем непосредственно к объекту нашего внимания - истребителю F-22A. Некоторые из перечисленных характеристик его можно узнать из приведенной выше статьи, другие наверняка скоро появятся в прессе. Заинтересованный читатель, вооружившись калькулятором и линейкой, легко может определить значения некоторых критериев совершенства «Рэптора», а затем сравнить их с соответствующими данными Су-27 или F-15. При этом окажется, что по многим показателям этот «суперсамолет» ничем не лучше истребителей четвертого поколения. Но мы не будем задерживать на этом внимание, отчасти потому, что некоторые из известных сегодня характеристик F-22A носят откровенно рекламный характер. Наша задача в другом - критически проанализировать некоторые из тех технических решений, которые позволяют отнести его к истребителям пятого поколения, отметить их сильные и слабые стороны. Такой подход даст возможность более осознанно воспринимать поднятую вокруг этой машины рекламную шумиху.

Прежде всего следует отметить, что F-22A вобрал в себя наиболее прогрессивные черты истребителей четвертого поколения. Во-первых, это интегральная аэродинамическая компоновка - плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, повышающая несущие свойства и позволяющая максимально использовать внутренние объемы (F-16, Су-27, МиГ-29). Во-вторых, применение РЛС с фазированной антенной решеткой, что дает возможность обстреливать ракетами одновременно несколько целей (МиГ-31). В-третьих, увеличение дальности и продолжительности полета на внутреннем запасе топлива без дозаправки (Су-27). В-четвертых, повышение маневренных характеристик путем снижения нагрузки на крыло, роста тяговооруженности и применения электродистанционной системы управления (F-15, F-16, Су-27 и др.). В то же время ряд характеристик «Рэптора» качественно отличается от данных перечисленных только что машин. В первую очередь это сверхзвуковая крейсерская скорость полета, достигаемая на бесфорсажных режимах работы СУ, и значительно сниженная заметность для РЛС противника. Далее - высокая маневренность не только на дозвуковых, но и на сверхзвуковых скоростях. Наконец, это высокая вероятность поражения цели без входа в зону боевого соприкосновения. Совокупность этих отличий и дает основания считать F-22A самолетом пятого поколения. При его создании стремление достичь именно таких характеристик стало определяющим при разработке технических требований и задало граничные условия для принятия решений по компоновке как самолета в целом, так и его отдельных систем. Однако требования эти оказались во многом противоречащими друг другу, что вынудило американских конструкторов пойти на ряд компромиссов, некоторые из которых отрицательно сказались на боевых качествах «Рэптора».

Стремление достичь сверхзвуковой крейсерской скорости полета неизбежно влечет за собой необходимость значительного снижения сопротивления. Одной из мер, направленных на достижение этой цели, стало размещение подвесного вооружения во внутренних отсеках F-22A. Однако это привело к увеличению суммарной площади миделевого сечения самолета по сравнению с вариантом, когда ракеты и бомбы располагаются под крылом на пилонах. Ведь при внутреннем расположении, кроме площади поперечного сечения самого оружия, требуется площадь для увязки его составляющих между собой и с элементами конструкции планера, а также для размещения необходимых приводов и механизмов, обеспечивающих боевое применение. В результате, хотя применение интегральной аэродинамической компоновки позволило снизить лобовую составляющую сопротивления, но из-за увеличения миделя волновая составляющая возросла! Поэтому размеры внутреннего отсека пришлось максимально обжать, оптимизировав его под размещение только узкой номенклатуры ракет «воздух-воздух», необходимых для решения основной задачи истребителя - завоевания превосходства в воздухе. Все остальные виды боевой нагрузки самолет может нести на внешней подвеске либо на внутренней, если их размеры не превышают размеров отсека. В любом случае размещение оружия далеко от оптимального, и в этом отношении «Рэптор» уступает всем многофункциональным истребителям четвертого поколения.

Кроме того, применение внутренних отсеков вооружения ведет к утяжелению и усложнению конструкции самолета, т.к. приводит к необходимости применения крыла многолонжеронного типа вместо кессонного и к соответствующему увеличению числа силовых шпангоутов. Конструкция последних также отходит от оптимальной из-за необходимости передачи потока сил по криволинейному незамкнутому контуру. Ситуация усугубляется необходимостью максимального снижения площади миделевого сечения фюзеляжа. Причем, вряд ли можно надеяться на уменьшение массы шпангоутов за счет применения композиционных материалов (КМ), т.к. следует учитывать вероятность боевых повреждений и практическое отсутствие возможности ремонта таких конструкций в полевых условиях. КМ можно применять лишь там, где есть возможность быстрой замены отдельных узлов или всего агрегата в целом: в консолях крыла и элементах их механизации, в вертикальном и горизонтальном оперении, створках отсеков вооружения и шасси, крышках люков, обтекателях различного рода и в ряде других узлов.

Другим средством достижения сверхзвуковой крейсерской скорости является увеличение тяги двигателей на бесфорсажном режиме, так как включение форсажа приводит к радикальному увеличению расхода топлива. Требованию бесфорсажного сверхзвукового полета отвечают двигатели с пониженной степенью двухконтурности. однако они обладают увеличенным удельным расходом топлива на дозвуковых режимах, на которых в основном происходит боевое маневрирование. Вот еще одно противоречие, возникающее при создании истребителя пятого поколения.

Снижение радиолокационной заметности F-22A достигнуто путем значительного уменьшения его эффективной отражающей поверхности. Для этого максимальное количество кромок - передние и задние кромки крыла, оперения, створок отсеков вооружения и шасси, люков и т.п. - сделаны параллельными и имеют не более двух направлений отражения сигналов. Кроме того, максимально ограничено количество поверхностей, пересекающихся под углами, близкими к 90°, чтобы избежать эффекта уголкового отражателя. Однако такая геометрия самолета не может не стать причиной снижения его летных характеристик. В частности, спроектированные в соответствии с этими требованиями воздухозаборники двигателей, у которых кромки не только параллельны между собой и с передней кромкой крыла, но и не образуют прямых углов, выполнены нерегулируемыми. Причина - трудности регулирования воздухозаборника такой конфигурации, сопряженные с существенным усложнением его конструкции. В результате воздухозаборники F-22A снабжены лишь системой перепуска воздуха и оптимизированы только для сверхзвукового крейсерского режима полета, что влечет за собой увеличенные потери на других режимах. Таким образом, при маневрировании, когда происходит быстрое изменение скоростного напора, двигатели «Рэптора» работают в невыгодных условиях. Уже одно это дает основания усомниться в некоторых заявленных характеристиках.

Стремление к снижению заметности усиливает противоречия в требованиях, предъявляемых к геометрии крыла условиями сверхзвукового крейсерского полета и маневрирования на дозвуковой скорости. Если для первых требуется крыло тонкого профиля, большой стреловидности и малого размаха, то для второго - наоборот: умеренной стреловидности, большого размаха, с применением высоконесущих профилей. На F-22A компромисс достигнут путем оснащения «сверхзвукового» крыла сильноразвитой адаптивной механизацией -отклоняемым носком, закрылками и флаперонами, повышающими его несущие свойства на дозвуке и маневрировании. При этом ради снижения заметности вся механизация имеет постоянную по размаху хорду, сохраняя тем самым параллельность кромок даже в отклоненном положении, однако профиль крыла в этом случае, особенно в концевых сечениях, изменяется далеко не оптимальным образом. Поэтому, даже несмотря на применение специальной крутки, крыло «Рэптора» не может обладать такими же высокими несущими свойствами, как, например, крыло Су-27.

Лучшие истребители четвертого поколения отличаются неустойчивой аэродинамической компоновкой (когда аэродинамический фокус самолета расположен впереди его центра тяжести), что повышает их маневренные качества на дозвуковых скоростях. Но в момент преодоления звукового барьера фокус самолета интенсивно смещается назад, уменьшая тем самым запас неустойчивости. Чтобы обеспечить необходимую для истребителя пятого поколения маневренность на сверхзвуке, надо еще более повысить степень его продольной статической неустойчивости на дозвуковых скоростях. Решение этой проблемы возможно при использовании отклонения вектора тяги двигателей F-22A для балансировки и изменения его пространственного положения. Все это может на порядок усложнить систему управления самолетом и двигателями. Да и само маневрирование на сверхзвуке с большими перегрузками требует повышенной прочности самолета, а значит, ведет к его дальнейшему утяжелению.

Мы затронули лишь некоторые обстоятельства из тех, даже самое поверхностное представление о которых позволяет трезвее взглянуть на это чудо американской конструкторской мысли. К сожалению, сегодня, кроме рекламных сведений, о F-22A мало что известно, особенно о его электронном оборудовании, которое мы не можем оценить хотя бы предварительно, как планер и силовую установку. Для того, чтобы более подробно разобраться в заявленных характеристиках самолета и решениях, принятых при его создании, требуется не одна статья. Тактический истребитель F-22А Raptor заслуживает самого пристального внимания и изучения. Будем надеяться, что в дальнейшем с появлением новой информации мы еще вернемся к разговору о нем.

13.03.98 ... 23.06.98

комментарии (6) Copyright © Balancer 1997 — 2014
Создано 20.04.2014
 

www.airbase.ru

Двигатель F22B Хонда (F22A) | Характеристики, зазоры клапанов


Характеристики двигателя Хонда F22B/F22C

Производство Honda Motor Company
Марка двигателя F22
Годы выпуска 1991-2009
Материал блока цилиндров алюминий
Система питания инжектор
Тип рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 4
Ход поршня, мм 95
90.7 (F22C)
Диаметр цилиндра, мм 85
87 (F22C)
Степень сжатия 8.8
9.3
9.8
11.1
Объем двигателя, куб.см 2156
2157 (F22C)
Мощность двигателя, л.с./об.мин 125/5200
130/5200
130/5300
135/5200
140/5600
145/5500
150/5900
160/6000
240/7800
Крутящий момент, Нм/об.мин 186/4000
193/4000
188/4200
193/4500
193/4500
199/4500
198/5000
201/5000
220/7000
Топливо 95-98
Экологические нормы
Вес двигателя, кг 145 (F22A)
Расход  топлива, л/100 км (для Honda Accord 2.2)
 — город
 — трасса
 — смешан.

11.7
6.8
8.5
Расход масла, гр./1000 км  до 500
Масло в двигатель 5W-20
5W-30
5W-40
10W-30
10W-40
10W-50
15W-40
15W-50
20W-20
0W-40 (S2000)
5W-30 (S2000)
5W-40 (S2000)
5W-50 (S2000)
10W-30 (S2000)
Сколько масла в двигателе, л 3.8
4.8 (S2000)
Замена масла проводится, км  10000
(лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град. 90-95
Ресурс двигателя, тыс. км
 — по данным завода
 — на практике


300+
Тюнинг
 — потенциал
 — без потери ресурса

600+ (S2000)
 —
Двигатель устанавливался Honda Accord
Honda Odyssey
Honda Prelude
Honda S2000

Неисправности и ремонт двигателя Honda F22

В начале 1991 года был начат выпуск 2.2 литрового представителя серии F под названием F22. Этот мотор был разработан на базе F20 и использует его алюминиевый блок цилиндров, высотой 219.5 мм. Диаметр цилиндров остался неизменным, а коленвал заменили на более длинноходный, с ходом поршня 95 мм, шатуны были заменены на короткие — 141.5 мм. Диаметр поршней 85 мм, их компрессионная высота 30.5 мм. Этот набор позволил увеличить рабочий объем до 2.2 литров.
Накрыт блок F22 одновальной головкой SOHC, но c 4-мя клапанами на цилиндр. У этих ГБЦ отсутствует система VTEC, за редким исключением. Диаметр впускных клапанов 34 мм, выпускных клапанов 29 мм. На F22 используется ремень, замена ремня ГРМ необходима каждые 90 тыс. км. При его обрыве, мотор F22B гнет клапана.
Не нужно забывать и про регулировку клапанов, она требуется после каждых 40-50 тыс. км. Клапанные зазоры (холодный двигатель) F22B/F22A: впускные 0.23-0.28 мм, выпускные 0.28-0.33 мм. Зазоры для F22B DOHC: впуск 0.07-0.11 мм, выпуск 0.15-0.19 мм.

Вместе с обычными F22A и F22B выпускался и спортивный мотор, который имеет мало чего общего с F-серией — F22C1. Этот двигатель был разработан на базе еще более злого атмосферника F20C.
F22C1 устанавливался на Honda S2000 для североамериканского рынка. В отличие от 2-х литрового мотора, здесь использован более длинноходный коленвал 90.7 мм, шатуны длинной 149.65 мм и поршни высотой 29 мм, но немного отличающиеся от F20C, степень сжатия снижена до 11.1. Высота блока цилиндров 224 мм.
Это позволило увеличить рабочий объем до 2.2 литров.
Головка F22C аналогична F20C, но были использованы новые распредвалы с фазой 296/296 и подъемом 12.37/12.06 мм. Также на F22C установлен более тяжелый маховик, весом 9.5 кг. В остальном эти моторы одинаковые.

Двигатель F22 относится к семейству F и имеет родственные модели с другим рабочим объемом: F18, F20 и F23. Вместе с F движками, Хонда выпускала очень близкую технически спортивную серию Н, в которую входили Н22 и Н23.
Двигатель Хонда F22 производился до 2000 года, затем его заменили на К20А. Мотор S2000 F22C1 выпускался до 2009 года.

Модификации двигателя Honda F22

1. F22A1 — мотор для Accord и Prelude, степень сжатия 8.8. Мощность 125 л.с. при 5200 об/мин для Аккорд и на 10 л.с. больше для американской Prelude, что достигается за счет настройки блока управления.
2. F22A3/F22A7 — версия для европейского рынка, степень сжатия 9.8, распредвалы от F22A6, выхлоп от F22A4, мощность 150 л.с. при 5900 об/мин.
3. F22A4 — аналог F22A1 с другим выхлопом, мощность 130 л.с. при 5200 об/мин.
4. F22A6 — аналог F22A1, но с другим впуском, выпуском, распредвалом и соответствующей настройкой блока управления. Мощность увеличена до 140 л.с. при 5600 об/мин.
5. F22A9 — аналог F22A6 для Австралии.
6. F22B — аналог F22A и h33A, но с двухвальной ГБЦ и степенью сжатия 9.3. Эти DOHC моторы развивают 160 л.с. при 6000 об/мин.
7. F22B1 — аналог F22A, но головки этих двигателей оснащены системой VTEC, настроенной на экономию топлива.
8. F22C1 — топовый вариант F22 мотора, который описан в начале статьи.

Проблемы и недостатки двигателей Хонда F22B/F22C

Моторы серии F аналогичны H-моторам, поэтому их проблемы повторяются. Узнать о них можно здесь.
Там же написаны и проблемы двигателя F22C от S2000, он немного отличается от F20C и не имеет проблем с тарелками, но в остальном они очень близки.

Тюнинг двигателя Honda F22B/F22C

Атмосферник

Увеличить мощность F22A можно установкой холодного впуска, впускного коллектора от h33A, дроссельной заслонки 68 мм, 4-2-1 коллектор и 63 мм выхлопная труба. Это позволит получить ~15 л.с.
Чтобы получить 200+ л.с. на маховике, нужен портинг ГБЦ с бронзовыми направляющими, жесткими пружинами, тюнинговыми клапанами и тарелками. Нужен также распредвал Bisimoto level 2 (или злее), разрезная шестерня, поршни под степень сжатия 11, легкие шатуны, легкий маховик, форсунки h32A.
На F22B можно поставить головку от h32A со всем навесным, но лучше сразу свапнуть h32A Euro R.
Тюнинг двигателя F22C аналогичен F20C, о нем написано здесь.

РЕЙТИНГ ДВИГАТЕЛЯ F22B / F22C: 4 / 5

<<НАЗАД

wikimotors.ru

Истребитель Lockheed Martin, Boeing F-22 Raptor

Истребитель  Lockheed Martin / Boeing F-22 Raptor

 

 

 

Истребитель  Lockheed Martin / Boeing F-22 Raptor – это одноместный, сверх маневренный, невидимый для радаров истребитель 5-го поколения. В настоящее время является единственным истребителем в мире, прошедшим все испытания и принятым на вооружение.
Первый полет самолета состоялся 7 сентября 1997 года, а принят на вооружение 15 декабря 2005 года.  На июнь 2014 года было построено 195 самолетов. Стоимость одного самолета составляет 150 000 000$.
В 2010 году у самолета обнаружились проблемы с подачей кислорода на больших высотах, что привело к аварии с человеческими жертвами.
В 2011 году производство самолетов было прекращено, с целью концентрации финансовых средств на доведении уже готового, но более дешевого истребителя 5-го поколения F-35.

Однако самолет стоит на вооружении ВВС США и является одним из самых современных истребителей в мире.

 

 

Технические характеристики истребителя F-22:

    Размах крыла:  13,56 м
    Длина самолёта:  18,90 м
    Высота самолёта:  5,09 м
    Площадь крыла:  78,04 м²
    Экипаж: 1-2 человека

Масса самолета:

        Пустого: 19700 кг
        Нормальная взлётная: 30206 кг (100 % топлива)
        Боевая: 25776 кг (52 % топлива)
        Максимальная:  38000 кг

Полезная нагрузка:

            Нормальная: 1116 кг (6+2 УР)
            Максимальная: 10370 кг
            Топливо: 9367 кг
            ПТБ: 7200 кг

Нагрузка на крыло:

            при максимальной взлётной массе: 487 кг/м²
            при нормальной взлётной массе: 387 кг/м²
            боевая (6+2 УР, 52 % топлива): 330 кг/м²

Процентный состав материалов в конструкции планера:

        Алюминиевые сплавы: 16 %
        титановые сплавы: 39 %

        Композиты: 24 %

 

Тип двигателя: 2х ТРДДФ Pratt & Whitney F119-PW-100

 

Статическая форсированная тяга: 15876 кгс

Тяговооружённость:

        боевая (6+2 УР, 52 % топлива): 1,23
        при нормальной взлётной массе: 1,05
        при максимальной взлётной массе: 0,83

Лётные характеристики:

    Максимальная скорость: 2500 км/ч(2,42 М)
    Крейсерская скорость: 1890 км/ч (1,78 М)

Дальность полета:

        без ПТБ, нормальная: 1500 км
        без ПТБ, 100% топлива внутри: 2300 км
        100 % внутри + 2 ПТБ: 3330 км
        100 % внутри + 4 ПТБ: 5700 км
        на скорости 1,2 M: 1000 км
        Боевой радиус:  750 км

    Практический потолок: ~19812 м
    Максимальная эксплуатационная перегрузка: 9 G
    Требуемая длина ВПП: 1300 м
    Расчётный ресурс самолёта: 6000ч

    

 

 Истребитель 5-го поколения F-22

 

 


total-rating.ru

f-22 Википедия

F-22 Raptor

F-22A Raptor в полёте
Тип малозаметный многоцелевой истребитель
Разработчик Lockheed Martin Corporation
Производитель Lockheed Martin Aeronautics
Boeing Defense, Space & Security
Первый полёт YF-22: 29 сентября 1990 года[1]
F-22: 7 сентября 1997 года[1]
Начало эксплуатации 15 декабря 2005 года
Статус эксплуатируется
Эксплуатанты ВВС США
Годы производства 1997—2011[2][3]
Единиц произведено всего: 195[4]
серийных: 187[3]
Стоимость программы разработки 66,7 млрд $[5]
(вместе со стоимостью серийного производства 74 млрд $)[6]
Стоимость единицы 146,2 млн $ (без учёта НИОКР)[7]
379,5 млн $ (с учётом НИОКР)
Базовая модель YF-22

ru-wiki.ru

лучшее масло, какой ресурс, количество клапанов, мощность, объем, вес

Двигатели Honda F22B (F22C) – 4-х цилиндровые бензиновые моторы с количеством клапанов в размере 16-ти. Как и все агрегаты серии F, данные ДВС получились достойными «рабочими лошадками» марки для авто с солидными габаритами. Рабочий объём F22B составляет 2156 кубических сантиметров. Тип питания — инжекторный. Система газораспределения осуществляется по схеме SOHC — причём, в случае этого агрегата — без новшества VTEC от Honda. Данная конфигурация оснащена одним распределительным валом, расположенным в верхней части головки блока цилиндров.

Технические характеристики

Производство Honda Motor Company
Марка двигателя F22
Годы выпуска 1991-2009
Материал блока цилиндров алюминий
Система питания инжектор
Тип рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 4
Ход поршня, мм 95
90.7 (F22C)
Диаметр цилиндра, мм 85
87 (F22C)
Степень сжатия 8.8
9.3
9.8
11.1
Объем двигателя, куб.см 2156
2157 (F22C)
Мощность двигателя, л.с./об.мин 125/5200
130/5200
130/5300
135/5200
140/5600
145/5500
150/5900
160/6000
240/7800
Крутящий момент, Нм/об.мин 186/4000
193/4000
188/4200
193/4500
193/4500
199/4500
198/5000
201/5000
220/7000
Топливо 95-98
Экологические нормы
Вес двигателя, кг 145 (F22A)
Расход топлива, л/100 км
— город
— трасса
— смешан.
11.7
6.8
8.5
Расход масла, гр./1000 км до 500
Масло в двигатель 5W-20 / 5W-30 / 5W-40 / 10W-30 / 10W-40 / 10W-50 / 15W-40 / 15W-50 / 20W-20 / 0W-40 (S2000) / 5W-30 (S2000) / 5W-40 (S2000) / 5W-50 (S2000) / 10W-30 (S2000)
Сколько масла в двигателе, л 3.8
4.8 (S2000)
Замена масла проводится, км 10000
(лучше 5000)
Рабочая температура двигателя, град. 90-95
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике

300+

Модификации двигателя Honda F22

  1. F22A1 — мотор для Accord и Prelude, степень сжатия 8.8. Мощность 125 л.с. при 5200 об/мин для Аккорд и на 10 л.с. больше для американской Prelude, что достигается за счет настройки блока управления.
  2. F22A3/F22A7 — версия для европейского рынка, степень сжатия 9.8, распредвалы от F22A6, выхлоп от F22A4, мощность 150 л.с. при 5900 об/мин.
  3. F22A4 — аналог F22A1 с другим выхлопом, мощность 130 л.с. при 5200 об/мин.
  4. F22A6 — аналог F22A1, но с другим впуском, выпуском, распредвалом и соответствующей настройкой блока управления. Мощность увеличена до 140 л.с. при 5600 об/мин.
  5. F22A9 — аналог F22A6 для Австралии.
  6. F22B — аналог F22A и h33A, но с двухвальной ГБЦ и степенью сжатия 9.3. Эти DOHC моторы развивают 160 л.с. при 6000 об/мин.
  7. F22B1 — аналог F22A, но головки этих двигателей оснащены системой VTEC, настроенной на экономию топлива.
  8. F22C1 — топовый вариант F22 мотора, который описан в начале статьи.

Список запчастей для ремонта двигателя F22

Полное наименование детали Код детали
Колпачок маслосъёмный впускной Honda код цвета «белый» (12210-P45-G01) Elring 130.560
Колпачок маслосъёмный выпуск 130.860
Маслосъемные колпачки (130.860+130.560) 084.300
Сальник NJ353
Вкладыши коренные Honda F20A/F22B/h33A Taiho M459H-STD
Вкладыши коренные Honda F20A/F22B/h33A Taiho R458H-STD
Свеча зажигания DOUBLE COPPER (RC9MCC4) Champion OE089 /T10
Вкладыши коренные Honda F18/F20/F22, h32A 16V 93- NDC MS-2213GP STD
Полукольца упорные Honda F20A/F22B/h33A Taiho T459A-STD
Полукольца упорные TW-2213A STD
Клапан V91730
Клапан выпускной Honda D13/15/16 5.5x25x118.8 UM 16-VX173
Клапан впускной Honda D12-D16 5.5x29x115 (14711-PM3-000) Rocky HMA1000
Втулка направляющая клапана VAG92397
Втулка направляющая клапана VAG96221
Насос водяной 50 005 080
Вкладыши шатунные CB-2213GP STD
Поршень без колец Honda F22A d85.0 STD (13101-PT3-A01) Teikin 38651 STD
Поршень без колец Honda F22A d85.0+0.50 (13101-PT3-A01) Teikin 38651 0.50
Поршень без колец Honda F22A d85.0+1.00 (13101-PT3-A01) Teikin 38651 1.00
Кольца поршневые Honda F22A d85.0 STD 1.2-1.2-2.8 (13011-PT4-X01) на 4цил.TP 32378-STD
Клапан V94571
BELT TIMING BELT TB353
BELT TIMING BELT TB354
Полный набор прокладок Honda F20A/F22A 1989 (061A1-PT3-000+) Eristic EF6090
Комплект прокладок, головка цилиндра 02-52695-01
Набор прокладок верхний DS700
Нижний набор прокладок ES700
Прокладка головки блока BS700
Прокладка, головка цилиндра 61-52695-00
Прокладка, маслянный поддон 71-52663-00
Прокладка поддона JJ417
Прокладка клапанной крышки JN755
Прокладка клапанной крышки 15-52664-01
Прокладка, впускной коллектор 70-52661-00
Прокладка, выпускной коллектор 70-52662-00
Прокладка коллектора JC883
Прокладка коллектора JC885
Сальник PA425
Сальник PA969
Сальник PA970
Ремень ГРМ в комплекте CT 799 K1
Ремень зубчатый 112×240 Honda Contitech CT1001
Ремень зубчатый 113×240 Honda Contitech CT 799
Ремень зубчатый 70×160 Honda Accord 2.0-2.2 16V Contitech CT 800
Ремкомплект ГРМ CT1001K1
Ремкомплект привода ГРМ CT 800 K1
Фильтр масляный h=103.0 Honda KS Original /10 50 013 146
Кольца поршневые Honda F20A/F20B/F22B d85.0 STD 1.2–1.2–3.0 на 4 цил. TP 32380-STD
Прокладка выпускного коллектора JD5749
Прокладка выпускного коллектора JD5749
Фильтр топливный Honda Accord 1.8i-2.2i 16V, Civic 1.5i-1.8i 16V KS 50 013 824
Ремень поликлиновой 6 PK 1054
Клапан впускной 14711-PDA-E00
Клапан выпускной 14721-PDA-E00

wikers.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *