Какие угрозы несет НАТО с внедрением F-35 в боевой состав
Очень дорого, очень круто, но это... ребёнок большого количества стран-«родителей» и из-за этого с полным букетом «генетических болезней».
F-35 стал самым спорным истребителем НАТО. Долгострой, сильное превышение бюджета разработок и конечной себестоимости за единицу. Машину продолжали доделывать даже после принятия на вооружение, отчего многие пользователи критиковали проект. Стоило ли в итоге обновление авиационного парка НАТО таким самолётом? Об этом наш материал.
Заменить всё сразу
НИОКР (научные исследования и опытно-конструкторские работы) по созданию перспективных боевых воздушных платформ вели множество гигантов американского и европейского (партнеры по НАТО) ВПК. После распада СССР и окончания холодной войны министерство обороны США столкнулось с урезанием бюджетов и аппетитов.
В 90-е же натовским воздушным силам пришлось что-то делать с моральным устареванием большого парка самолётов наземного и палубного базирования. В их числе:
Ударные дозвуковые самолёты (по-нашему штурмовики) A-6 и A-10 Многоцелевые истребители F-16 и в перспективе палубные F/A-18 Ударные самолёты вертикального взлёта AV-8 Harrier II, и различные их вариации Широкий парк истребителей-бомбардировщиков класса «заградитель» для глубоких превентивных ударов по военной инфраструктуре противника
Наконец на рубеже 1990 – 2000-х была признана неудача проекта тактических стелс-бомбардировщиков F-117, и отсутствие финансирования на их развитие — акценты сместили в пользу истребителя пятого поколения F-22.
Однако накопленные технические достижения позволяли создавать всё более многоцелевые машины за счёт развития авионики, высокоточного и дальнобойного оружия, систем управления огнём на основе вычислительных компонентов нового поколения. А главное — новой боевой информационной среды, позволявшей оперативно обновлять данные о боевой обстановке, быстро реагировать на угрозы.
В итоге ряд программ свели к одной Joint Strike Fighter, куда допустили ряд подрядчиков. Великобритания финансировала 10%, будущий самолёт должен был на 15% состоять из британских компонентов. Италия и Нидерланды стали партнерами второго уровня, а третьего — Дания, Канада и другие союзники, всего 9 стран. Турция, после покупки российских зенитных комплексов С-400, была исключена.
«Партнерский» подход, во-первых, позволял найти достаточно средств на сложные и дорогие разработки. А во-вторых, создать универсальную боевую платформу для участников НАТО — единая материальная база, программное обеспечение, запчасти, и в итоге удобство взаимодействия в коалиционных операциях.
Планировалось на базе одной платформы создать классический истребитель, вертикального взлёта (короткий взлёт и посадка) и палубный.
В финал вышла компания Boeing c X-32 и Lockheed Martin с X-35. Победителем стал X-35, имевший отдельную силовую для вертикального взлёта без использования тяги из основного контура двигателя, что позволяло лучше оптимизировать центр массы. На базе X-35 три версии, под три запрошенных военными спецификациями — F-35A (стандарт), F-35B (вертикальный взлёт/с короткого разбега) и F-35C (палубный). Угодить удалось не всем, но об этом дальше.
Первые проблемы
Предсказуемо самым технически сложным был самолёт вертикального взлёта. Вертикальный взлёт доступен только при определённой загрузке, более тяжеловооружённая версия требует короткого разбега, поэтому английская аббревиатура для таких машин STOVL (Short Take-Off and Vertical Landing) — короткий взлёт и вертикальная посадка.
Такая спецификация позволяет использовать истребитель с авианосцев без катапульты и универсальных десантных кораблей с вертолётными площадками, ну и, собственно, с вертолётоносцев. Очень удобная штука, однако, в итоге наиболее сложная. Версия B имеет отдельную силовую — вентилятор, для вертикального подъёма, и дополнительные сопла для управления по крену. Дополняется собственным соплом двигателя с управляемым вектором.
Критично сказалось решение увеличить отсеки для вооружения — было решено использовать более широкий спектр вооружений, с опцией «невидимки». Опция подвеса вооружений на пилонах тоже сохранялась, но была оставлена для операций, не требующих повышенной скрытности. Увеличение отсеков привело к росту массы (и потенциально полной взлётной массы). С учётом применения новых аппаратных комплексов, новых материалов покрытия и элементов конструкции на основе милаимида (бисмалемид), композитных эпоксидных материалов (эпоксидные смолы), армированных нанотрубками, сильно возросла масса. Только пустая база F-35 весила 13 300 кг (против 9358 кг у F-16).
Покрытие стало первой важной проблемой. С одной стороны, проектирование F-35 уже учитывало опыт и трудности разработки F-22. Пористая структура радиопоглощающего покрытия F-22 стала проблемой при эксплуатации — покрытие отлично умело копить влагу и довольно быстро спровоцировать коррозию. Поэтому самолёт требовал ангарного хранения и внимательного, тщательного обслуживания. Ну и в итоге огромных расходов на эксплуатацию.
Покрытие F-35 должно было стать гораздо практичнее в эксплуатации — самолёт предполагался как рабочая лошадка, многоцелевая машина как для авиационных ударов, так и для поддержки наземных сил, в отличие от F-22, который скорее машина завоевания господства в воздухе. Поэтому оптимизация расходов и простота была важным фактором, особенно для младших партнеров с ограниченными военными бюджетами.
Простота предсказуемо стала хуже воровства. В спецификациях B и C было обнаружено повреждение покрытия при полётах на сверхзвуковых скоростях — оно вздувалось (в отчётах — «пузырилось») как виниловая обклейка на пацанской бэхе. В итоге повреждения сказывались как на малозаметности, так и на динамических характеристиках.
Особенно критично это сказывается в эксплуатации именно B и С, потому что свою лепту вносит агрессивная морская среда, которая как фактор менее учитывалась при предыдущих работах со стелс-покрытием. Таким образом, машины имеют очень ограниченный по времени период когда им доступны сверхзвуковые скорости 1,2 – 1,4 Мах, и это в то время, как для пятого поколения сверхвук это крейсерская скорость.
Двигатель
Двигателем для платформы стал Pratt & Whitney F135 на основе двигателя для F-22, но бОльших габаритов и мощности, так как у F-35 предусмотрен один двигатель. F-135 отличается большей двухконтурностью, то есть разницей входящего потока воздуха и потока в камере сгорания. В итоге ниже расход топлива и шум, и увеличение дозвуковой тяги. А ещё — снижение температуры выхлопа, что важно для снижения заметности в ИК (тепловом) диапазоне, на котором работают системы самонаведения ракет.
На испытаниях в 2013 году были выявлены растрескивания лопаток турбины двигателя от воздействия больших температур. На одном из испытаний треснувшая лопатка пробила топливный бак и спровоцировала пожар. В итоге было выявлено несоответстивие качеств материалов требуемым температурным и динамическим нагрузкам, особенно касательно высокого трения — лопасти с ротором (блиск) имели сильное уплотнение со статором.
В итоге некоторые машины приходилось некоторое время прогонять в определённых режимах полёта, чтобы детали «притёрлись».
F-135 планировался дешевле и проще в обслуживании, по сравнению с F-119. Отчего стабилизаторы и распылители пламени для снижения теплового следа и радиолокационной заметности были заменены на лопатки с керамическим покрытием. Они также страдают растрескиванием в результате эксплуатации.
Попытки замены на более температуростойкий F-136 потребовали таких изменений в стоимости проекта, что от идеи отказались. Начало конфликта на Украине и президентство Трампа с его торговыми войнами в 2023 году усложнили закупки редкоземельных металлов, необходимых для производства двигателя. Поиск новых поставщиков привёл к срыву сроков производства и новому удорожанию.
И это только вершина айсберга, более мелких и частых проблем тоже хватает (высокие вибрации, проблемы топливной системы и другое).
По идее F-135 более ремонтопригоден и экономичен в сравнении с F-119. При этом он не давал крейсерский сверхзвуковой полёт, но компенсировал высокой дозвуковой тягой для довольно тяжёлой машины. Кроме того, есть возможность «длинного форсажа» до 250 км (скорости 1,4 – 1,6 Мах) для миссий, где сверхзвук играет роль.
Однако для такого двигателя важно иметь и высокую степень надёжности, в дополнение к ремонтопригодности и дешевизне — а этого не удалось реализовать.
Недостатки конструкции прочие сложности
Проблемы покрытия и двигателя тянут за собой новые проблемы. При испытаниях F-35С в 2011 году были выявлены деформации элементов оперения и хвостовой балки. Наконец покрытие и деформации конструкции наблюдались в результате работы форсажной камеры на предельных скоростях.
В довесок, после повреждения покрытий из строя выходили боковые/кормовые антенны, отвечающие за активную защиту (датчики наведения) и собственное наведение за пределами курса.
Также в версии С оказалась очень сложной посадка на авианосец. Виной тому сравнительно короткий планер и в итоге малое расстояние между стойками шасси и гаком — специальным выдвижным крюком, который цепляет тросы на палубе и обеспечивает короткое торможение. Только решение проблемы с гаком потребовало дополнительно полтора года модернизаций.
Машина способна выполнять маневры на предельных перегрузках, чего не скажешь о пилотах F-35 — у них наблюдались баротравмы и боли в носовых пазухах. Решение проблемы перепадов давления в кабине также были важным фактором растягивания реализации программы и повышения себестоимости.
Проблемы были и у аппаратного комплекса. Камера ночного видения «шумит», отображая зелёные полосы, мешающие видеть горизонт — особенно критично для ночной посадки на палубу. В итоге проблема была выявлена в конструкции шлема — вся визуальная информация может выводиться в нашлемный дисплей. И это при стоимости такого шлема в 400 тысяч долларов.
Порой датчики сообщают пилотам неверные показатели — особенно при работе в особо холодных зонах (-30). Со временем обновление части компонентов вызывало проблемы во взаимодействии элементов аппаратного комплекса. Усугубилась проблема при разрастании локальных версий для разных стран, обновления в рамках производственных партий и использование разного программного обеспечения.
Ну и ресурс, заявленный в 8000 часов, машины на сегодня едва способны предоставить. Машины из первых серийных партий списывают при достижении 2100 часов, то есть чуть больше 25% ожидаемого ресурса — слишком высок кумулятивный эффект накопленных повреждений при букете недостатков ранних выпусков.
Логистика, деньги и эксплуатация
Основные причины проблем F-35 можно свести к следующим факторам:
Попытка совместить предельные технологические решения для создания недорогого лёгкого истребителя Слишком большое количество подрядчиков и высокое рассредоточение производителей Многофункциональность и различные спецификации попытались уместить на единой платформе Сроки реализации программы были слишком малыми для столь инновационной программы Это приводило к избыточной поспешности и в итоге перерасходу средств «Доделывание» самолёта происходило параллельно его серийному выпуску
В итоге даже в рамках единой модификации, отдельно взятой спецификации, партии стали отличаться друг от друга — мелкими доработками, заменой узлов, переделкой конструкции.
Другой источник трудностей — большое число подрядчиков, многие из которых вносили свои изменения. К ним добавились партнеры-подрядчики, добавлявшие свои локальные запросы в конструкции и аппаратном комплексе ещё довольно сырого самолёта. И это не говоря уже о разнообразии используемого ПО. Итого на сегодня числится свыше 80 подрядчиков при производстве истребителя, и около 1500 предприятий.
В итоге, унификация платформы F-35 в трёх спецификациях, вместо ожидаемых 70%, оказалась всего 25%. К трём основным спецификациям добавилась ещё израильская F-35I, где аппаратный комплекс заменён на интегрированный с израильскими вооружениями. И спецификация CF-35 для ВВС Норвегии и Канады, адаптированная к эксплуатации в особо холодных условиях.
Ввод F-35 в эксплуатацию совпадал с программой Just-in-time, новой системой комплектования расходниками и запчастями. По её логике, вместо накапливания запчастей на складах, которому сопутствует перепроизводство одних деталей и дефицит других (что неизбежно для новых машин при недостатке статистики по обслуживанию), внедрялась система оперативного отслеживания и направления запросов сразу на производство, с минимальным накоплением на складах.
Можете представить, в какой ад это выродилось, когда у вас полторы тысячи производителей, а машины могут отличаться даже в рамках одной производственной партии. Для решения проблем был создана программа ALIS, с централизованным сбором информации по каждому самолёту, анализу текущих потребностей и расчетом прогнозов будущих потребностей. Однако было сильно накосячено с защитой данных, что привело к утечкам информации, многие страны отказались её использовать, и в итоге всё свернули.
Все надежды НАТО на перспективную информационно-управляющую систему ODIN.
Итогом всего стала проблема боевой готовности авиакрыльев с F-35 на вооружении. Постоянные проблемы были даже в локальных конфликтах, а для применения F-35 в конфликтах стратегических, высокой интенсивности, большинство генералов считают истребитель непригодным и на 2025 год.
Поэтому ВВС продолжают полагаться на старичка F-16 и его поздние модификации, как на простой и надёжный инструмент. Тот самый F-16, который F-35 должен был заменить ещё в 2010-х.
А ещё цены... В начале программы в 2001 году бюджет оценивался в 200 миллиардов, в разгар реализации к 2017 году вырос вдвое (с поправками на инфляцию). Операционные расходы на всю программу с учётом эксплуатации должны составить полтора триллиона — итого почти два триллиона.
Стоимость летного часа F-35 для 2018 года составила 44 000 долларов, для сравнения F-16C – 22 500. Почти сопоставимо с самолётом завоевания господства в воздухе F-15C — 41 900. На сегодня этот показатель доведён до 35 000, и его будут продолжать оптимизировать. Стоимость единицы F-35 на сегодня варьируется в пределах 80 – 115 миллионов долларов, в зависимости от спецификации.
Недорогой рабочей лошадки не вышло, при том развитие программы и рост бюджета продолжаются. Всего произведено на сегодня 1200 единиц F-35 всех спецификаций, это при потребностях только США в 2100 машин. Ежегодный выпуск держится на планке 156 самолётов в год.
В защиту F-35
Тем не менее F-35 остаётся выдающейся боевой машиной в своём классе. Он имеет ограниченное боевое применение, но уже показал высокий порог возможностей в Сирии и Афганистане. Радары способны использовать высокоточное оружие даже в условиях высокой облачности — прямо сквозь облака.
По динамическим и скоростным характеристикам F-35 превосходит более лёгкий F-16 за счёт лучшей обтекаемости, ведь оружие спрятано во внутренние отсеки. В сравнении с многофункциональными истребителями своей весовой категории других стран также превосходит по многим параметрам — в первую очередь за счёт малозаметности.
Основными оппонентами остаются французские Rafale, шведские Saab JAS-39 Grippen и МиГ-35. Всё это машины поколения 4++, в первую очередь они значительно уступают в малозаметности, которая у F-35 при определённых условиях эквивалентна мячу для гольфа в показателях ЭПР. Превосходство и по основным лётным характеристикам, за исключением французского Rafale — имеющего превосходство по боевому радиусу и скороподъёмности.
В российских источниках часто F-35 сравнивают с Су-57 и китайскими J-20, то есть истребителями пятого поколения. Однако и российская, и китайская машины — это тяжёлые двухмоторные истребители завоевания господства в воздухе, их логичнее сравнивать с F-22, ответом которому они и являются.
В своём же классе китайцы только испытывают FC-31 (J-35) как лёгкий истребитель пятого поколения.
Хотя опытные образцы в производстве с 2011 года, на сегодня построено всего 8 — Китай ищет покупателей и, видимо, хочет развивать проект с экспортных доходов. На 2024 зафиксированы предполагаемые испытания палубной версии истребителя.
Российским же ответом в классе является Су-75, анонсированный в виде макета в 2021 году. До конца текущего года обещают начать испытания только первого лётного образца. И хотя заявленные характеристики заметно превосходят F-35, всерьёз что-либо говорить ещё очень рано. Источником финансирования также видят экспорт, и заранее ищут партнеров-покупателей, до которых, видимо, машина будет доходить раньше.
F-35 и F-22 — это тандем, как и в предыдущем поколении — F-16 и F-15 — где лёгкие одномоторные истребители сочетались с тяжёлыми. F-15 имел больший радиус и крейсерскую скорость, и мощные радары для использования ракет за пределами видимости: они в первую очередь предназначались для нанесения шокового урона истребителям и выведения из строя систем ПВО. А лёгкие F-16 опирались на высокую маневренность, тяговооружённость (мощность относительно массы) и воздушный бой на близких дистанциях.
Таким образом, лёгкие самолёты дополняли тяжёлые, позволяя им оставаться козырями, при этом численно усиливали, военные могли комбинировать инструменты нанесения ударов и не полагаться на только дорогие истребители, которых может не хватить для интенсивной войны, а потери которых критичны. Со временем дальнобойные радары и ракеты, ставшие доступнее, сократили разрыв возможностей, однако ВВС США продолжили опираться на тандемный парк истребителей — козырь + рабочая лошадка, если по-простому.
В новом поколении традиция соблюдена: американцы по-прежнему не ставят на количество или качество отдельно, а пытаются комбинировать.
Конечно, F-35 с трудом проходит в критерии пятого поколения (отсутствует крейсерская сверхзвуковая скорость), а его цена оказалась сильно выше прогнозируемой. Но F-35A за 80 миллионов заметно дешевле F-22 стоимостью на сегодня порядка 350 миллионов. Параллельно самые прокаченные F-16E Block 60 (поколение 4+/++) с осовремененным аппаратным комплексом и мощным радаром доходит до порядка 60 – 70 миллионов за штуку — и всё равно уступают F-35 по боевым возможностям.
Недостатки F-35 в условиях испытаний на предельных параметрах (которые малоприменимы к реальным боевым действиям) к концу 2010-х устранены до приемлемых значений в серийном производстве. Ключевой проблемой остаётся эксплуатация и обслуживание, особенно пока в строю остаются машины ранних выпусков. Вероятно этот этап растянется на несколько ближайших лет.
В итоге F-35 стал заложником новых трендов работы коммерчески ориентированного ВПК в условиях «пост-холодной войны». Проект истребителя предполагал слишком много радикальных инноваций для первой такой машины в классе, а обещания на старте проекта слишком «сладкими» для финансистов от оборонки. В итоге для соблюдения сроков пришлось пускать в серийное производство откровенно сырую машину, а устранение дефектов прямо «на конвейере» подорвало авторитет F-35 в самом начале.
При этом ни Россия, ни Китай на сегодня не обладают полноценным ответом в лице «дешевого пятого поколения» — им только предстоит ещё пройти очень тернистый путь, и хорошо если ошибки американцев будут учтены.