БИТВА СУПЕР ИСТРЕБИТЕЛЕЙ
Ф-14 против Ф/А-18
Статья журнала Flight.
Поный текст статьи и картинки имеются на сайте журнала Flight
http://www.flightjournal.com/articles.asp БИТВА СУПЕР ИСТРЕБИТЕЛЕЙ
Ф-14 против Ф/А-18
два эксперта утверждают, что Супер Хорнет не такой уж Супер.
Адмирал в отставке Пол Гилкрест (Paul Gillcrest) и Боб Кресс (Bob Kress)
От Редакции: Каждый самолёт вступает в жизнь окружённый противоречиями.
Это особенно верно в отношении F/A-18E/F. Наши два эксперта спорят, что Супер Хорнет может не быть тем самолётом, который нужен Флоту в будущем. Их опыт добавляет весомости их аргументам. Контр-адмирал в отставке Пол Гилкрист прослужил 33 года в качестве лётчика-истребителя, командира авиакрыла, командующего истребительной авиацией Тихоокеанского Флота США. Боб Кресс
авиационный инженер. За годы его длинной карьеры конструктора компании Грумман он участвовал в разработке многих истребителей. Он был Ведущим Инженером проекта с самого начала программы Ф-14.
Представленный анализ делает интересные заявления, особенно на фоне войны с терроризмом.
Требования к операции истребителя-бомбардировщика действительно большого радиуса действия являются предметом споров в морской авиации, особенно, когда речь заходит о сравнении Ф-14 Томкэт и Ф/А-18 Супер Хорнет. Часто, однако, определение «большого радиуса действия» меняется, чтобы соответствовать обсуждаемому самолёту, вместо того, чтобы принять во внимание реалии окружающего мира, для операций в котором он и предназначен.
События над Афганистаном, однако, заставляют нас формализовать что действительно нужно самолёту, если он собирается нанести удар в глубине этой страны. Сегодня мы можем сказать, что политика окружающих стран может диктовать радисы действия, приближающиеся к пределу возможностей современных самолётов. США опирается на палубную авиацию Флота. Тогда, чтобы иметь истребители-бомбардировщики над целями в Афганистане, какой самолёт будет возглавлять атаку? – Старый проверенный Ф-14 Томкэт с Ф/А-18 Хорнет далеко позади. Это конкретный конфликт мотивировал нас к тому, чтобы обратиться к проблеме, которую мы считаем серьёзной для актива палубной авиации в отношении поля действия. Как показала практика в Афганистане, есть четыре базовых требования к палубным ударным силам:
- Достичь цели;
- Не быть сбитым огнём ЗУР, ЗУ и истребителями противника;
- Поразить цель;
- Вернуться на авианосец до того, как кончится горючее.
В пределах этих, кажущихся простыми, требований есть необходимость иметь большой радиус действия неся досточно боеприпасов чтобы ударить цель и быть способным пробиться обратно сквозь самолёты и ЗУ противника.
Афганский Сценарий
Так как правительство не делится с нами всеми секретами, мы принимаем некоторые допущения, когда говорим об Афганистане, как примере. Это в то же время ясно, что достижение цели представляет из себя большой вызов. Чтобы избежать атак ракетами класса Silkworm, Авианосная Группа, наверное не захочет рисковать заходом севернее линии Маскат, Оман и Ахмадобад (Пакистан). Находясь в этих пределах Авианосная Группа будет где-то к западу от Карачи. Чтобы достигнуть Кабула понадобится проделать путь в 825 миль только в одну сторону. Предполагая примение танкеров S-3, ударные Ф-14 дозаправившись где-то между Кветой и Сукуром (Пакистан), не будут иметь никаких проблем с атакой целей даже в самых северных районах Афганистана. Если, в то же время, Ф/А-18 дозапрвятся там же, то они с трудом достигнут Кабула. Радиус действия Ф-14 без дозаправки со стандартной ударной боевой нагрузкой (четыре 2000-фунтовых бомбы лазерного наведения, две ракеты HARM и две Sidewinders плюс 650 снарядов для пушки и два подвесных бака) составляет, по крайней мере, 500 миль. Сопровождающие Ф/А-18 Супер Хорнеты имеют радиус только 350 миль с в двое меньшей бомбовой нагрузкой. Для полноты картины, S-3 для этой операции должны будут спешно вернуться на авианосец, заправиться , не останавливая двигатели, чтобы встретить
возвращающуюся из Афганистана группу, очень нуждающуюся в коктейле JP-4.
Почему мы так вдаёмся в детали? Очень просто! В начале нашего анализа, приведшего к написанию этой статьи, мы были уверены, что кампания в Афганистане будет американским соло, что могло привести к вопросу эффективности авианосных сил флота. Изучение карт в сочетании с информацией о геополитических ограничениях показывает, что Ф-14-е были основной надеждой, что и было подтверждено реальными событиями.
Конечно, Ф-14-е не были первыми над целями. Это были Б-2, несущие по 16 2000 фунтовых бомбы с GPS-наведением, взлетевшие с Базы Whiteman в Миссури – 33 часовой полёт. После этого прибыли основные ресурсы стратегической авиции ВВС – Б-52 и Б-1.
Как вскоре оказалось, американская тактическая авиация не использовалась в Афганистане. Мы нашли, что, даже имея неограниченное число дозаправок, Ф-15 и Ф-16 ВВС не могли быть использованы без наземных баз на Среднем Востоке. Базы в Туркменистане и/или Узбекистане решили бы проблему, но позволили бы только частично покрывать территорию Афганистана.
Возникает большой вопрос: имеет ли Флот что-либо в наличии, что проводить аналогичные операции в будущем? Короче, опять возвращаемся к вопросу угадали ли с Супер Хорнетом или Флот опять сделал поворот не в ту стороны, который может стоить нам дорого на поле боя.
Большие кулаки Ф-14
Имея многослойную оборону, включающую самолёты, крейсеры и фрегаты УРО и подводную составляющую, авианосная группа достаочно неуязвима. На авианосцах класса Нимиц мы видим Ф-14 –истребители-бомбардировщики действительно большого радиуса действия и лёгкие истребители-бомбардировщики Ф/А-18А. Бомбардировщик дальнего действия А-6 давно уже исчез навсегда. Но перенявший от него эстафету самолёт РЭБ ЕА-6В очень востребован Флотом и ВВС.
Наши оперции Desert Fox и в Косово сместили, что в конце концов и правильно, фокус с невидимости в сторону Электронного Противодействия. Мы бы предпочли обсудить эту тему подробнее в отдельной статье. Короче, сосотояние палубной авиации не выглядит адекватным. Ф-14 может принять роль А-6, потому, что это было заложено с самого начала. Действие Ф-14 в качестве лидера ударной группы в Косовской операцииболее чем подтверждает это.
Имея LANTRIN, приборы ночного видения и радар с синтетической аппретурой с обзором верхней и нижней полусфер, Ф-14 наводил не только свои 2000-фунтовые бомбы, но и бомбы Ф/А-18-х, которые не имели такого приборного обеспечения.
Интересное сравнение, характеризующее ударную эффетивности Ф-14.
Давайте сравним один Ф-14 и один Б-2 оперирующих в течении двух ночей (33-часовой полёт) во время операции в Косово. В ситуациях реагирования (в отсутствии иностранных баз), Б-2 оперирует с территории США (отсутствие инстранных баз – серьёзный ограничитель, и, вообще, количество Б-2 ограничено).
За один 33 часовой вылет Б-2 сможет доставить 16 2000-фунтовых бомб. В то же время Ф-14, оперируя только в ночное время, сможет совершить пять 3-х часовых вылетов, доставив 20 2000-фунтовых бомб. При этом время реакции (первая бомба на цели) Б-2 составит 16,5 часа против двух часов Ф-14-го.
Проблема Эффективности Авианосцев
Простое сравение, приведённое выше хорошо характеризует эффективность Авианосной Группы. Напомним, что там есть или могут быть 24 Ф-14-х на таком корабле как John C. Stennis (CVN-71). 24 Ф-14-х могут доставить больше бомб чем все 16 Б-2-х вместе взятые. К сожалению число Ф-14-х сокращаются и они почти исчесзнут через десять лет. Что же идёт на замену?
Ф-14 должен быть заменён Ф/А-18Е Супер Хорнет в операциях боьшого радиуса действия. Хотя этот маленький ловкий акробат с современной кабиной является любимцем авиашоу, но он составляет только 36 % от Ф-14-го по показателю боевая нагрузка/дальность.
Ф/А-18Е Супер Хорнет, конечно улучшен, но имеет только 50% способности Ф-14-го доставить заданное чило бомб (по весу) к цели. В реальности это означает, что радиус действия боевой авианосной группировки падает до 50% по отношению к такой же группировке имеющей столько же Ф-14. Как результат площадь района действия (не радиус –Авт.) уменьшает до 23%! Не случайно Флот работает над танкерной версией Супер Хорнета.
Да, кроме того, в то время когда танкерные А-6 исчезли, как Хорнеты доберутся до удалённых целей? В противовес тому, что нам сказано официально, танкерный вариант Хорнета не является ответом. В стремлении сделать Ф/А-18Е сверхзвуковым ему сделали тонкое как бритва крыло малого удлиннения. Это ударило по сопротивлению в дозвуковом режиме и полезной нагрузке при взлёте с палубы, в сравнении с КА-6, являющимся эффективным аэродинамическим решением. Аналогично не лучшим решеним является и РЭБ версия Ф/А-18Е. Аналогичные аэродинамические резоны применимы и к этому самолёту, имеющему к тому же проблемы с внутренней вместимостью. Чтобы обеспечить достаточный радиус действия для обеспечения операций дальнего действия ЕФ-18Е должен нести на столь ценных в этой ситуации внешних пилонах дополнительные баки вместо контейнеров с оборудованием РЭБ, как это сделано на ЕА-6В. Вероятно Флот должен подумать насчёт его модернизациированной версии и её производстве. А некоторые из них ковертировать в танкеры. Или даже Супер А-6?
Пока мы пишем эту статью, ещё слишком рано комментировать войну с терроризмом в Афганистане, ешё мало что известно. Рейды стратегической авиции известны публике. В то же время, явно, что ударные группы палубной авиации состящие из Ф-14 и Ф/А-18 осуществляют тактические рейды. Изучение карт подсказывает, что базирующиеся на авианосцах S-3 обеспечивают эти рейды, проводя дозаправку, вероятно, над Пакистаном. В это же время тактическая авиция ВВС не имеет достаточно близких баз для обеспечения дозаправки над дружественными нациями. К моменту выхода статьи в свет эта ситуация может поменяться.
Проблемы Супер Хорнета
Хотя Флот усердно работает над тем, чтобы преодолеть недостатки выявленные в ходе войсковых испытаний (OPEVAL – Operational Evaluation), имеет смысл озвучить их: серийный Ф/А-18Е/Ф существенно превышает ( на 3000 фунтов) заявленный в спецификации вес. Это намного превосходит то, что можно ожидать от существующих модификаций A,B,C и D. Методики оценки веса могут и должны быть лучше. Фактически, при объективном взгляде на Ф/А-18Е/Ф, мы видим самолёт с совершенно новым крылом, новым фюзеляжем и новой начинкой. Другими словами – новый самолёт. Следовательно, это то, что Конгресс называет «новым стартом». И Конгресс, и Департамент Обороны должны были смотреть в другую сторону, когда разрешили Флоту протащить в производство этот самолёт под видом другой модификации уже существующей модели.
При маневрировании в воздушном бою самолёт имеет большие проблемы с «заваливанием на крыло» (“wing drop”), не поддающуюся решению, не смотря на все аналитические инструменты аэродинамики, имеющиеся в распоряжении. В конце концов, один из лётчиков-испытателей предложил решение «текуще-охватывающего регулирования»,предусматривающее открывающиеся щелевые каналы для продувки потока вдоль хорды на верхней поверхности крыла и предотвращаюее резкий срыв потока. (Затрудняюсь точно перевести в правильных терминах. В оригинале это выглядит так: a “leaky-fold-joint” fix that opened chordwise air slots to aspirate the wing's upper surface flow and thereby prevent the sharp stalling)
Крылья теперь приходят к срыву потока белее или менее вместе, но гораздо раньше и гораздо резче, чем до этого. Аэродинамики называют это «латанием». Это служит причиной баффтинга самолёта, который является причиной провышения сопротивления крыла. Таким образом достигнуто решение, которое соединило приемлемое «сваливание на крыло» с приемлемым баффтингом. Один из лётчиков –испытателей сказал сухо: « Я бы хотел чтобы уровень бафтига был ниже, чтобы я мог читать Указатель Лобового Стекла».
Благодаря своему и весу и сопротивлению (а так же, наверное и другим факторам) Ф/А-18Е разгоняется гораздо хуже Ф/А-18А.Также, боевой потолок гораздо ниже, сопротивление в дозвуковом режиме очень высокое. Мы поддерживаем отношения с некоторыми лётчиками-испытателями Испытательно Цетра ВМФ. Нам удалось собрать небольшую коллекцию прямо-таки анекдотических ситуаций:
- Ф/А-18А использовался в качестве самолёта сопровождения при испытаниях Ф-14Д. Ф-14 имел на борту две 2000-фунтовые бомбы, два подвесных бака по 280 галлонов, две ракеты HARM и две ракеты Sidewinders. Сопровождающий самолёт был в относительно «чистой» конфигурации. Он имел только один подвесной бак на пилоне под фюзеляжем. В конце каждого испытательного полёта сопровождающий самолёт, будучи всегда несколько миль позади испытуемого, должен был возвращаться на базу по остатку топлива.
- Ф/А-18Е СуперХорнет испытывался в сопровождении того же Ф/А-18А в той же конфигурации. Самолёту сопровождения не надо было
даже применять полную тягу, чтобы быть наравне с испытуемым.
- Ф/А-18Е/Ф на полном форсаже не может превысить Мах 1 на 10 000 футов
(прибл. 3000 м-О.Т.). Даже в «чистой» конфигурации (без каких-либо подвесок). На 10 000 футах Ф-14 может превысить 1,6 Мах.
- Один из пилотов Хорнета сказал искренне: «Самолёт медленнее большинства строевых истребителей, начиная с 60-х».
- Наиболе сокрушительный комментарий принадлежит одному пилоту Хорнета, много летавшего на Ф/А-18А в сравнительных с Ф/А-18Е/Ф испытаниях. Он сказал: « Мы летали быстрее них, лучше них и дальше них. Мне было жаль их».
К истории Ф-14
Стаья в январском выпуске журнала Naval Aviation за 1991 год возвращает нас к истории: « С тех пор, как пикирующие бомбардировщики появились в морской авиации в середине 30-х годов, истребители стали рассматриваться, в основном, в качестве полатформы ствольного оружия.
Но сила и мощь F4U и F6F показала, что они готовы для роли истребителя-бомбардировщика. Они могли нести НУРС, по две 1000 фунтовые бомбы или подвесной бак. Пропорция истребителей в ударной роли росла постоянно в ходе ВМВ. С 25% в 1942-м, 50% в 1944-м и до 70% в 1945-м.
Увеличение доли истребителей-бомбардировщиков позволило увеличить воздущную мощь авианосцев, почти не теряя в ударной способности.»
А как насчёт Hellcat-2| или Tomcat-2? Первым делом понадобится реставрировать как можно больше уже имеющихся и списанных Ф-14 в (любой конфигурации, какя только есть). Во-вторых объединить эти Ф-14А с Ф-14 состоящими на вооружении. Можно даже добыть иранские Ф-14.
( Иран получил во времена Шаха 80 Ф-14, 30 из котолрых всё ещё годны для эксплуатации). В-третьих разработать и принять программу модернизации этих Ф-14А до уровня Ф-14Д. Это звучит немного дико. Но Грумман уже имеет опыт восстановления малазийских А-4Д до действующей кондиции. Этот опыт был успешным. И это при том, что А-4 не были даже самолётами Грумман. Аналогичный успех был достигнут Грумман на их предприятии в St. Augustine (Флорида) в восстановлении флотских А-6. Командованию Флота или Департаменту Обороны надо создать команду с соответствующими полномочиями, для проведения исследования на тему Ф-14, которая бы работала под покровительством Командования Морской Авиации. По нашим оценкам около 200 Ф-14 можно вернуть в строй дополнительно. Титановые коробчатые балки и отсеки почти неразрушимы, также как и ремонтоспособны, говоря о электронно-лучевой сварке. Но это ещё не Томкэт-2.
Вышеперечисленные меры позволять выиграть время, за которое можно собрать команду (опять же под покровительством NAVAIR) из инженеров компаний, учёных Массачусетского Технологического Института и других университетов для оценки стоимости программы нового Ф-14. Мы считаем что следующие изменения в конструкции вполне возможны для нового базового самолёта и для последующей поблочной модернизации:
1. Увеличение способности возвращаться с бОльшим количеством дорого оружия. Это приведёт к тому, что более тяжёлый Ф-14 будет более агрессивно встречаться с палубой корабля. Для компенсации может понадобится крыло увеличенной площади с высоэффективными закрылками и предкрылками. Но современные системы fly-by-wire позволяют достичь более элегантного решения.
2. С выпущенными закрылками базовый Ф-14 должен перераспределять вес для компенсации опускания носа под действием щитков. Этим несколько нарушается продольная устойчивость, что сейчас возможно при использовании fly-by-wire технологий. Мы считаем, что использование переднего стабилизатора или увеличенного наплыва, аналогичному Ф/А-18А/Б, которые примут на себя эту нагрузку и позволят избежать перераспределения веса.
3. Вышеперечисленные меры позволят увеличить вес возврщаемого оружия до 4500 фунтов, что эквивалентно уменьшению скорости на глиссаде на 12 миль в час. Отсутствие необходимости в смещении веса в хвостовую часть благоприятно скажется на проблеме усталости верхней части фюзеляжа и увеличит подъёмную силу при боевом маневрировании на 19%. Коэффициент поворота (отношения подъёмной силы к сопротивлению) [Turning (lift to drag) ratio] также улучшится. Следующим достоинством этого изменения конструкции является увеличение количества топлива во внутренних баках.
4. Мы оцениваем по достоинству схему крыла с изменяемой геометрией, особенно для двухдвигательного тяжёлого Ф-14.
Во-первых мы имеем палубный самолёт с посадочной скоростью порядка 130 узлов против 145 Ф-4 (130 узлов = 240,76 км/час, 145 у. = 268,54 км/час – О.Т.) Во-вторых радиус действия увеличивается при полёте с уменьшенным углом стреловидности, так же как и улучшается боевая маневренность. Почему последнее? Потому что наибольшее число боёв происходит на скорости порядка Мах 0,8 из-за большого сопротивления разворота (high turning drag), диапазон в котором угол стреловидности в 20 градусов Ф-14 –го является оптимальным. Ну, и конечно же, потому, что Ф-14 с четырьмя Sparrow может идти на Мах 2,51 при угле стреловидности в 68 градусов. Ф-14 Б/Д имел скорость 1,35 Мах (813 узлов по прибору)
на высоте 5000 футов (около 1 500 м – О.Т.) При этом РУД должен был быть убран, чтобы избежать превышения скорости.
5. Система продольного управления должна быть перепроектирована, чтобы справиться с увеличением нестабильности от увеличенного крыльевого наплыва, что составляет –5 % в горизонтальном полёте и –13 % при выпущенных закрылках. Это не проблема и с существующей системой Ф-14, допускающуей некоторую продольную неустойчивость. Для справки Грумман Х-29 имел нестабильность 45%!
6. Ф-14 должен иметь и некоторые «стэлс» повышающие добавления. Как мы это называем «резонный стэлс», что практически не скажется на весе или ЛТХ. Много работ было сделано в этом напрвлении в 1990-х. Было поведено много натурных испытаний на реальном Ф-14. Специалисты по радарам знают что надо сделать. В сравнении с базовыми радарными росписями Ф-14 имеет фундаментальный недостаток – он больше. Хотя, подвешенное между двигателями оружее ничего к этому не добавляет и Ф-14 не увешан гроздьями подвесных баков и ракет во время дальних полётов, что несколько уменьшает ЭОП.
Базовый сериный Ф-14Д с перечисленными выше изменениями позволит внести следующие продуманные нами усовершенствования:
1. Возможна установка двигателей F-119 или F-120. F-119 уже проверялся на совместимость. Возможно также установить
GE F-110. Это позволит иметь турбовентиляторный двигатель класса 40 000 фунтов тяги (18 160 кг –О.Т.)
2. Применение симметричного относительно оси двигателя сопла с управляемым по двум осям вектором тяги, что позволит достигнуть улучшения управления по крену, тангажу и направлению.
3. Антенны УВЧ могут быть встроены в обтекателях по передней кромке, что позволит бортовыми средствами обнаруживать и вести цели типа «стэлс». Радар на низких частотах хорошо работает против целей с уменьшенной эффективной отражающей поверхностью. Исследования в этом направлении были проведены Грумман в начале 1990-х.
В 1990-х Грумман разработал много версий для развития Ф-14. Было кое-что было сделано и в области «стэлс», но это всё было в пределах уже упомянутых идей и требовало минимальных изменений в конструкции или оказывало минимальный эффект на боевые возможности. Все изменения носили косметический, «жестяной», характер и не требовали радикальных изменений в конструкции.
Слово конструированию самолётов
Также как и гражданские самолёты достигают предела своих коструктивных возможностей, так и истребители стареют под давлением законов физики. Истребители и гражданские самолёты в схожей ситуации, но истребители живут также ещё и в паре других измерений. Например, необходимость выбора между свехзвуковыми полётом, дозвуковым боевым маневрированием и крейсерской эффективностью. Так же и в отношении «стэлс» потив РЭБ.
Выберите что–то одно и работайте в этом направлении. Если вам нужен вертикальный взлёт и посадка – работайте над этим с самого начала, но не пытайтесь сделать один истребитель-бомбардировщик для трёх разных организаций.
Если вам нужен долговечный истребитель-бомбардировщик большого радиуса действия – разрабатывайте его таковым с самого начала как новую или модифицированную конструкцию (последнее предпочтительнее). Потом вооружите его современным оружием, дайте современные датчики, приборы наблюдения, связь, РЭБ. Позвольте компьютерам на борту и на земле дать экипажу максимально возможное представление о пространстве, в котором экипаж должен господствовать, подсказать лучший сценарий действий.
Электроника будет продолжать бурное развитие, давая всё новые возможности, которые сейчас трудно и представить. Но сам самолёт, вне зависимости кто его разрабатывает, быстро приближается к своему качественному порогу. Да, давая экипажу ракеты с ИК наведением не забудьте дать и пушку на случай, когда вмешивается закон Мэрфи и высокотехнологичная война быстро скатывается к обычному воздушному бою.
В заключении мы хотим сказать, что если Ф-14 не будут на палубах, выходящие в море авианосцы будут иметь только самолёты более низких боевых возможностей, коими есть и будут Хорнеты и Супер Хорнеты. В противовес всем протестам и поклонами выдающимся боеприпасам и высокоточному оружию, наши авианосные группы не будут иметь той же мощи, что и их предшественники в 80-х. С уходом Ф-14 настанет начало конца авианосных сил, которые мы знаем сегодня. Конец быстрого реагирования в моменты, когда Президент нуждается этом.
Будущее морской авиации
В 1975-м Corsair-2 был водружён на постамент перед воротами закрытой в наши дни Главной Реактивной Базы Флота в Cecil Field, Florida, с табличкой гласящей: «Главная батарея Флота». Боевые Группы тех дней вооружённые Corsair-2 и A-6 могли действительно «пнуть любую задницу, не взирая на регалии». Те времена прошли, может быть , навсегда, Если только сильные и решительные меры не будут предприняты.
Так что господин Президент, спрашивайте, не что авианосные силы могут сделать для Вас, а что Вы можете сделать для них.
Об Авторах
Боб Кресс пришёл в Грумман в 1951-м, где он работал над F9F-6, X10F-1, F11F-1, проектом противолодочного самолёта укороченного взлёта и посадки STOL ASW и армейского наблюдательного самолёта Mohawk, VTOL TFX, руководил проектом Системного Симулятора для лунного посадочного модуля, инжненер-разработчик в проекте Системы Управления лунного посадочного модуля. С начала программы Ф-14 и до 1971 был ведущим инженером проекта, после чего был назначен менеджером программы.
Пол Гилкрист прослужил морским лётчиком 33 года. Ушёл в отставку в 1985-м в чине контр-адмирала. Имеет налёт более 6000 часов на 75 типах самолётов, 962 посадки на палубу 16 авианосцев, имеет 167 боевых вылетов на F-8 Crusader в Тонкинском заливе (за что получил 17 боевых наград). Командовал эскадрильей, авиакрылом. Одно время отвечал за операционный контроль истребительной авиации Тихоокеанского Флота.