АиВ плюс F-15 и Су-27 История создания, применения и сравнительный анализ

С прицелом на будущее

«Иглы» активно использовали и продолжают использовать в качестве летающих лабораторий. В 1982 г. на F-15A прошел летные испытания опытный двигатель F100-DEEC с перспективной цифровой системой управления. Было выполнено 30 полетов, которые подтвердили возможность такой замены, а также улучшение ряда характеристик двигателя, в частности, почти вдвое (с 7 до 4 с) сократилось время выхода с «малого газа» на «полный форсаж». В дальнейшем задел, полученный в рамках этой программы, был использован при создании двигателя F100-PW-229.

В 1981-1983 гг. в летно-испытательном центре ВВС США на авиабазе Эдварде состоялось более 60 полетов летающей лаборатории F-15, оснащенной интегрированной системой управления полетом и огнем IFFC. Она включала подвесной контейнер «Атлис»Н с оптико-электронным оборудованием, обеспечивавшим целеуказание и прицеливание, а также компьютер, в памяти которого хранились алгоритмы управления полетом и огнем. Кроме того, было модифицировано программное обеспечение. Среди преимуществ системы IFFC следует отметить возможность атаки воздушных и наземных целей при полете на любом, допустимом с точки зрения аэродинамики, угле атаки. Время, требующееся на атаку и уход от цели, было примерно в три раза меньше, чем у серийного F-15. При действиях по земле самолет получил возможность находиться в стороне от цели, прикрытой средствами ПВО ближнего рубежа. В ходе этих испытаний был выполнен перехват воздушной мишени PQM-102, сближение с которой осуществлялось на встречных курсах под ракурсом 130 град, со скоростью 1300 км/ч, при этом истребитель и мишень выполняли маневры с перегрузкой Зд. Цель была поражена 2-секундной очередью (был выпущен 171 снаряд). Наработки по программе IFFC нашли применение при создании самолетов F/A-18C/D, F-15E, F-16C и др.

В июне 1983 г. на авиабазе Эдварде начались испытания F-15 с усовершенствованной цифровой системой управления полетом FCS. В отличие от аналоговой системы, установленной на серийных истребителях, она была объединена с системами управления силовой установкой, управления огнем и навигации. Это обеспечило значительное улучшение летных характеристик без дорогостоящей модернизации планера и силовой установки.

В том же году, в ответ на запрос ВВС США разработать вариант F-15 с уменьшенной более чем на 50% длиной разбега и пробега, «Макдоннелл Дуглас» представила проект экспериментального самолета F-15STOL, в дальнейшем получившего обозначение F-15S/MTD. На этой машине предлагалось применить переднее горизонтальное оперение (ПГО), а также плоские сопла с управлением вектором тяги (УВТ) в вертикальной плоскости и реверсом. В F-15S/MTD переоборудовали первый опытный учебно-боевой F-15D. В качестве ПГО были использованы консоли стабилизатора F/A-18, установленные с поперечным «V» в 20 град, и способные отклоняться как симметрично, так и дифференциально. Фирма «Пратт Уитни» разработала плоские поворотные сопла из титановых сплавов с системой жидкостного охлаждения, для чего самолет потребовалось оснастить специальным турбохолодильником. Опытная машина получила новую цифровую электродистанционную систему управления, объединяющую традиционные исполнительные органы управления с управлением ПГО, двигателем, поворотными соплами, носовым колесом и тормозами основных колес.

Многофункциональный истребитель F-15E с подвешенными имитаторами ядерных боеприпасов BDU-38

Запуск с борта F-15Е из состава 334-й тактической эскадрильи управляемой ракеты «воздух-земля» AGM-130

Характерной особенностью F-15S/MTD стала реконфигурируемость системы управления: при потере или отказе какой-либо исполнительной поверхности управления, а также отказе одного из двигателей функции остальных органов управления автоматически переопределялись таким образом, чтобы сохранять, насколько это возможно, устойчивость и управляемость самолета. Для повышения предельно допустимой вертикальной скорости касания земли были усилены опоры шасси. В сочетании с пневматиками низкого давления это позволило эксплуатировать машину с грунтовых ВПП, а также с плохо отремонтированных бетонных полос. Самолет оснастили и автоматической автономной системой посадки, обеспечивающей приземление при высоте нижней кромки облачности 60 м и прямой видимости 800 м. Модернизированный радар AN/APG-70 обеспечивал разрешение 5,2 м на расстоянии 39 км и 2,6 м – на 22 км. Доработки привели к существенному увеличению массы самолета – только за счет установки ПГО он потяжелел на 1090 кг.

Согласно первоначальным планам, первый полет экспериментальной машины должен был состояться в начале 1988 г. Однако «Пратт Уитни» встретилась при разработке новых сопел с рядом проблем, что несколько задержало начало летных испытаний. F-15S/MTD без системы УВТ поднялся в воздух 7 сентября 1988 г., а в штатной конфигурации – 10 мая 1989 г. Испытания на авиабазе Эдварде проходили до августа 1991 г. и включали 138 полетов, в целом подтвердивших работоспособность технических новшеств. Так, скорость захода на посадку F-15S/MTD по сравнению с F-15D уменьшилась с 260 до 222 км/ч, а дальность полета возросла на 13%. За счет использования плоских сопел и ПГО угловая скорость крена возросла на 24%, а тангажа – на 27%. Была продемонстрирована возможность посадки на сухую полосу длиной 425 м и мокрую длиной 985 м (для серийного истребителя F-15C требуется 2300 м мокрой полосы). В ходе последнего испытательного полета 12 августа 1991 г. самолет выполнил посадку ночью без использования наземного оборудования, лишь за счет бортовых средств. Технологии, отработанные на F-15S/MTD, нашли широкое применение при создании истребителя пятого поколения F-22A «Рэптор», а также в ряде других программ.

В дальнейшем F-15S/MTD был передан NASA, где ему присвоили регистрационный номер NASA 837/71 -0290. В конце 1990-х гг. после соответствующего переоборудования самолет был задействован в рамках программы ACTIVE (Advanced Control Technology for Integrated Vehicles), в которой, помимо NASA, участвовали лаборатория имени Райта ВВС США, а также фирмы «Боинг» и «Пратт Уитни». Двигатели получили новую, нереверсивную систему УВТ. Сопла могли отклоняться в любом направлении, обеспечивая управление самолетом как по тангажу, так и по рысканию. УВТ предназначалось как для повышения взлетно-посадочных характеристик машины, так и для улучшения ее маневренности в диапазоне скоростей от предельно малых до соответствующих М=2,0. Кроме того, самолет оснастили новой «высокоинтеллектуальной» интегрированной системой управления. В 1999 г. в рамках программы ACTIVE экспериментальный F-15 выполнил 15 полетов, после чего вновь был поставлен на консервацию. В настоящее время NASA располагает еще одной летающей лабораторией F-15B (NASA 836/74-0141), которая периодически используется в различных исследовательских программах.

20 февраля 1992 г. состоялся первый полет модернизированного истребителя F-15B, на котором фирма «Макдоннелл Дуглас» испытывала оборудование системы ICAAS (Integrated Control and Avionics for Air Superiority), позволяющей координировать действия звена (четыре самолета) в бою против нескольких воздушных целей. Система должна осуществлять в полете сбор информации о наблюдаемых целях от всех истребителей группы, обрабатывать ее и отображать рекомендуемые тактические схемы действий, а также обеспечивать автоматическое целераспределение самолетам звена. В передней кабине этого F-15В была установлена новая система индикации с многоцветными электронно-лучевыми индикаторами с сенсорным управлением. Самолет оснастили двумя БЦВМ фирмы «Лир Астроникс». Однако из-за сокращения бюджета МО США финансирование этой программы вскоре было прекращено, и летные испытания остановлены после четырех полетов. «Макдоннелл Дуглас» по собственной инициативе некоторое время продолжала стендовые исследования по моделированию групповых действий двух F-15, оснащенных системой ICAAS. В дальнейшем результаты этих работ были частично востребованы в других истребительных програм мах, однако F-15 способности действовать в режиме автоматизированного группового управления так и не приобрел.

В 1993 г. на базе Эдварде состоялись летные испытания лаборатории F-15 HIDEC (Highly Integrated Digital Electronic Control), переоборудованной из восьмого прототипа F-15A (сер. № 71-0208). Самолет был оснащен очень необычной системой управления силовой установкой: она могла изменять тягу двигателей таким образом, что самолет получал возможность разворачиваться, переходить в набор высоты или снижение без использования аэродинамических управляющих поверхностей. Все это позволяло пилоту осуществить безопасную посадку даже в случае выхода из строя элеронов, рулей направления и дифференциального стабилизатора, что и было отработано в ходе программы.