Материал опубликован в журнале «Арсенал Отечества» № 5 (43) за 2019 г.

Алексей Леонков, Денис Журенков

Последние годы Вооружённые силы Российской Федерации насыщаются новыми образцами вооружения и военной техники в рамках принятых государственных программ вооружения (ГПВ). При этом результативность выполнения гособоронзаказа близка к 100%. Нет сомнения, что к исходу 2020 года задача довести долю современных систем вооружения в ВС РФ до 70% будет выполнена. Поэтому резонно поставить вопрос о дальнейшем развитии тех направлений вооружения, которым на нынешнем этапе не уделялось достаточного внимания, поскольку они не входили в число приоритетных. Несколько таких направлений охватывают классы летательных аппаратов, которых до сих пор нет в ВС РФ, и задача их создания остается актуальной в среднесрочной перспективе.

Лёгкий военный вертолёт

История мирового вертолётостроения начиналась с создания лёгких вертолётов. Первые модели небольших по размерам винтокрылых машин были созданы в США (Sikorsky R-4 Hoverfly, 1944 год) и в СССР (Ми-1, 1948 год). В дальнейшем направление лёгких вертолётовбыло более развито в США, чем в Советском Союзе. Несмотря на то, что Ми-1 имел более 9 модификаций и долгое время эксплуатировался в вооружённых силах СССР, дальнейшего развития этот класс машин в нашей стране не получил. Отечественный военный заказчик предпочитал вертолёты средней и тяжелой категорий, многочисленные модификации которых под марками «Миль» и «Камов» имелись в транспортном, ударном и разведывательном вариантах.
Не прижился в советских войсках и вертолёт Ми-2, производство которого было отдано «братской» Польше. В польской армии Ми-2 стал не только вертолётом воздушной разведки и огневой поддержки, но и получил модификации укладчика мин, постановщика дымовой завесы, радиационного и химического разведчика и поисково-спасательного вертолёта.
У наших заокеанских «партнёров» направление лёгких вертолётов остаётся наиболее востребованным. Например, вертолёт Bell OH-58 Kiowa был принят на вооружение армией США в 1968 году. Созданный для разведки и непосредственной огневой поддержки наземных войск, Kiowa стал не только одной из самых массовых лёгких винтокрылых машин (с 1969 по 2016 год выпущено 2260 единиц), но и самым воюющим. Он участвовал во всех военных конфликтах, которые вела армия США. Последняя его модификация OH-58D Kiowa Warrior Block II (2011 г.) в варианте MPLH (многоцелевой лёгкий боевой вертолёт) по сути — «универсальный солдат», созданный в интересах сил специальных операций (ССО).
В сложенном положении два OH-58D помещаются в транспортный самолёт С-130, и после выгрузки они приводятся в боевое положение за 10 минут. Помимо боевых достоинств, лёгкий вертолёт дёшев в производстве и эксплуатации.

Именно дешевизна в производстве подтолкнула индийский концерн Hindustan Aeronautics Limited начать работы над лёгким ударным вертолётом LCH (Light Combat Helicopter), который был впервые показан на выставке «AeroIndia 2015». LCH предназначен для сопровождения бронетанковых колонн и транспортных вертолётов, а также для огневой поддержки войск на ТВД.
Китайский авиаконцерн Harbin Aircraft Industrial Corporation разработал свой лёгкий ударный вертолёт Harbin Z-19, как дополнение к более дорогому вертолёту CAICWZ-10.
Однако у российского концерна «Вертолёты России» пока нет подобного проекта, по причине того, что основной заказчик — Министерство обороны пока не ставил такой задачи даже на уровне научно-исследовательской работы. С другой стороны, новый лёгкий вертолёт «Ансат-У» интересует Минобороны РФ только в учебной модификации, поскольку в его конструкции использованы иностранные комплектующие.
Перспективный авиационный комплекс многофункциональный лёгкий вертолёт (ПАК МЛВ) может быть разработан как универсальная авиационная платформа в пилотируемом и беспилотном вариантах. Двигатель ВК-650В разрабатывает АО «ОДК-Климов» (в первую очередь он предназначен для вертолёта Ка-226). Двигатель имеет цифровые системы автоматического контроля и управления, его мощность — до 750 л. с. Схожими по характеристикам двигателями оснащены американский OH-58D Kiowa Warrior Block II, японский разведывательно-ударный вертолёт OH-1 Ninja, индийский перспективный вертолёт LCH, китайский лёгкий ударный вертолёт Harbin Z-19, итало-британский ударный вертолёт Agusta A129 «Mangusta».

По мнению российских экспертов, ПАК МЛВ необходим Вооружённым Силам России. Он может быть востребован в разведывательном, разведывательно-ударном и транспортном варианте в Воздушно-десантных войсках и ССО, а также в структурах Сухопутных войск дивизионного и армейского уровня. Хотя у лёгкого вертолёта количество носимого вооружения ограничено, спектр выполняемых им задач даже шире, чем у более тяжёлых собратьев — вертолётов Ми-35, Ка-52 и Ми-28Н.
Эксплуатационные затраты на такой вертолёт во время учебных полётов и боевых действий будут кратно меньше (топливо, запчасти, ресурс и т. д.). Безусловно, такое преимущество оправдывает применение вертолёта в транспортных, разведывательно-ударных миссиях, во время проведения контртеррористических операций, мероприятиях по патрулированию государственной границы и мониторингу обстановки в зоне миротворческих операций. Помимо этого, у такого вертолёта есть огромный потенциал для выполнения гражданских задач.
В настоящее время Министерство обороны РФ снижает закупки ударных и военно-транспортных вертолётов по мере достижения показателей Плана строительства ВС РФ и ГПВ-2027. Цены на вертолёты Ми-8, Ми-35, Ка-52 и Ми-28Н, предлагаемые иностранным заказчикам, весьма высоки для стран со скромным бюджетом, что позволяет им приобретать только ограниченные партии машин. Такие тенденции в будущем могут сказаться негативным образом не только на производстве самих вертолётов, но и двигателей к ним. Выпуск последних технологически, и финансово тесно привязан к изготовлению вертолетов вообще.
Возрастающая роль Министерства обороны России в борьбе с международным терроризмом, демонстрация высоких качеств российского ВВТ в боевом применении подогревает интерес к российской вертолётной технике со стороны большого числа стран. Однако немало государств имеют ограниченный военный бюджет, который еще может выдержать закупки лёгких вертолётов, но не их более дорогих собратьев.
Таким образом, открытие научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы (НИОКР) по ПАК МЛВ объективно необходимо и обусловлено потребностями ВС РФ, отечественных гражданских потребителей, потенциальных иностранных заказчиков. Заказчиками этого НИОКР и дальнейшего серийного производства могли бы стать Министерство обороны и Министерство промышленности и торговли России.

Лёгкий истребитель и тяжёлый БЛА

Создание тяжёлых беспилотных летательных аппаратов в Советском Союзе было вызвано необходимостью вести воздушную разведку в зонах сильного противодействия ПВО вероятного противника. До появления сверхзвукового самолёта-разведчика МиГ-25Р тяжёлые разведывательные БЛА (Ту-123, Ту-141, Ту-143) выполняли полёты в зонах контроля западноевропейской ПВО в годы «холодной войны».
В настоящее время американский парк тяжёлых БЛА (взлётный вес от 600 кг и выше) насчитывает свыше 250 единиц. К этому классу относятся разведывательно-ударные БЛА MQ-1C Grey Eagle, MQ-9 Reaper и RQ-170 Sentinel, а также стратегический разведывательный БЛА RQ-4 Global Hawk. Министерство обороны США в своих программах перевооружения делает ставку на количественное увеличение роботизированных БЛА подобного класса, оснащаемых комплексами боевого взаимодействия «пилот — БЛА», и системы управления с искусственным интеллектом.
Опыт боевых операций на Ближнем Востоке и Афганистане показал, что тяжёлые БЛА стали основным инструментом для выполнения специализированных разведывательных и разведывательно-ударных задач, в том числе в районах, где у противника имеются на вооружении ЗРК ПВО. Боевые действия ВКС России в Сирийской Арабской Республике также показали высокую интенсивность использования малоразмерных БЛА, выполнявших задачи разведки, целеуказания и мониторинга. Эти летательные аппараты выполняли боевые задачи в воздухе на протяжении более 16 тысяч часов. В тоже время, нередко для выполнения боевых задач было целесообразно применить тяжёлые разведывательно-ударные БЛА, отсутствие которых в системе вооружения ВС РФ вынуждало использовать в роли «охотников» пилотируемые самолёты и вертолёты ВКС России.

Тяжёлые беспилотные летательные аппараты и реактивные самолёты, как правило, имеют много общего, включая силовые установки. Так турбовентиляторный двигатель Allison Rolls-Royce AE3007H, благодаря которому американский БЛА RQ-4 Global Hawk способен совершать длительные разведывательные полёты, является модификацией двигателя для гражданских самолётов Cessna Citation X, Embraer Legacy 600 и самолёта разведчика Embraer R-99. В Советском Союзе в конструкцию тяжёлых реактивных БЛА также входили авиадвигатели, разработанные для пилотируемой авиатехники. Например, ударный беспилотник Ту-121 и разведывательный Ту-123 «Ястреб» имели такой же турбореактивный двигатель Р15Б-300, как и самолёт-перехватчик МиГ-25. Двигатель ТР3–117 для тактического разведывательного БЛА Ту-243 «Рейс-Д» был разработан в КБ Климова (ныне АО «ОДК-Климов») на основе вертолётного двигателя ТВ3–117, который использовался на средних вертолётах марки «Миль» и «Камов».
В настоящее время лидером в разработке двигателей для тяжёлых БЛА является АО «ОДК-Климов», которое имеет в своём активе проект двигателей РД-93 (на базе турбореактивного РД-33). АО «Уральский завод гражданской авиации» работает над ВК-800С для самолёта L-410, который может быть использован для создания линейки тяжёлых турбовинтовых БЛА, таких как Альтаир. Так что перспективные проекты тяжёлых БЛА могут опираться на имеющийся задел, позволяющий создавать беспилотники стратегического и оперативно-стратегического класса в разведывательном и разведывательно-ударном исполнении.
Кроме того, эти же двигатели могут стать основой для другого перспективного направления — создания однодвигательных лёгких учебных и боевых самолётов. Двигатель РД-33 устанавливается на различных модификациях истребителя МиГ-29, а также на новом МиГ-35. При этом перспективы появления Миг-35 в вой­сках по-прежнему не ясны. Создаётся впечатление, что у Министерства обороны нет интереса к лёгким истребителям в двухдвигательном исполнении. В то же время многие страны желают видеть в своих ВВС более дешёвые однодвигательные истребители, которые по своему бортовому радиоэлектронному оборудованию и комплексам авиационного вооружения ни в чём не уступают двухдвигательным самолётам поколения 4++.
Поэтому для двигателя РД-33 конструкторами из «ОДК-Климов» была разработана опция — выходное устройство с отклоняемым вектором тяги (ОВТ). Впервые эту систему опробовали на самолёте МиГ-29 ОВТ. Добавление ОВТ в конструкцию однодвигательного самолёта делает его высокоманёвренной боевой машиной.
Кстати, опыт создания однодвигательных самолётов с российским двигателем также существует. Например, для иностранных заказчиков был создан двигатель РД-93 (РД-33), который стал основой для постройки однодвигательного истребителя-бомбардировщика Chengdu FC-1 Xiaolong, а другая его модификация — СМР-95 (РД-33Н) была адаптирована для модернизации однодвигательных истребителей ВВС ЮАР – Super Mirage F-1 и Super Cheetah D-2.
Нынешние технологии проектирования двигателей позволяют доработать ОВТ до модификации с всеракурсным вектором отклонения тяги (ВОВТ). По информации разработчиков, такого конструкторского решения нет ни в одной стране, где производятся авиадвигатели. Представляется, что появление однодвигательного лёгкого истребителя с ВОВТ вызовет повышенный интерес у инозаказчиков.
Использование в качестве учебных турбовинтовых самолётов для лётных военных и гражданских учебных заведений удешевляет стоимость подготовки пилотов примерно в 1,5–2 раза. Двигатель ВК-650В, о котором говорилось выше, может стать основой создания турбовинтового ВК-650 для лёгкого истребителя. Он может стать аналогом бразильского штурмовика EMB-314 Super Tucano, который зарекомендовал себя с лучшей стороны в антитеррористических операциях и операциях против наркокартелей в Южной Америки. До настоящего времени США рассматривали этот самолёт как основной для проведения контртеррористических операций в Афганистане. Super Tucano имеет хорошее соотношение между ценой, затратами на эксплуатацию и боевыми возможностями в операциях низкой интенсивности. При этом в его арсенале есть авиационное пушечное вооружение, ракеты класса «воздух-воздух», свободнопадающие и корректируемые авиабомбы. Помимо боевых задач, самолёты такого класса в некоторых странах используются в учебно-боевом варианте.
В России сейчас есть проекты и лётные образцы лёгких турбовинтовых самолётов. Например, на Смоленском авиазаводе (входит в состав АО «КТРВ») выпускают семиместный гражданский самолёт СМ-92П, который был разработан на основе известного советского самолёта Як-18Т с российским двигателем М-14П. Однако есть другая модификация — СМ-92Т «Турбо-Финист», на которой устанавливается чешский турбовинтовой двигатель Walter М601F, более мощный российский аналог которого — ВК-650. Лётно-технические характеристики (ЛТХ) российского СМ-92Т близки к бразильскому штурмовику SuperTucano (см. таблицу)
Как видно из таблицы, с чешским двигателем М601F российский самолёт уступает по характеристикам скорости и высоты полёта бразильскому аппарату. Вероятно, при установке турбовинтового ВК-650 лётные характеристики СМ-92Т улучшатся, а при выборе двигателя ВК-800С скорее всего превзойдут бразильский аналог. Универсальный тактический самолёт на базе СМ-92Т может получить авиационное вооружение класса «воздух-земля» и «воздух-воздух». Он мог бы стать простым и дешёвым носителем новейшего класса ударных БЛА, которые принято называть «барражирующими боеприпасами». Естественно, такая разработка имеет хорошие перспективы при взаимном учете опыта и возможностей российских холдингов АО «ОДК» и АО «КТРВ», при условии, что заказчиком военной версии станет Министерство обороны РФ, а перспективной гражданской модификации для хозяйственного применения — Министерство промышленности и торговли России.

Многофункциональный и ударно-транспортный самолёт

Во время проведения форума «Армия-2019» в российских СМИ была опубликована информация об аванпроекте самолёта огневой поддержки сухопутных войск, близкого аналога американского AC-130 Gunship, на основе советского самолёта Ан-12. Однако техническое состояние военно-транспортных самолётов Ан-12 говорит о том, что в краткосрочной перспективе они выработают ресурс и пойдут под списание. На замену им придёт самолёт Ил-112В с российскими авиадвигателями ТВ7–117СТ, которые создаются в кооперации предприятий входящих в холдинг «ОДК» (входит в состав Госкорпорации «Ростех») — АО «ОДК-Климов», АО «ММП имени В. В. Чернышева» и Производственный комплекс «Салют» АО «ОДК».

По этой причине аванпроект может переключиться на другой тип носителя — самолёт Ил-112В, которому в модификации «самолёта огневой поддержки сухопутных войск» скорее всего, потребуется доработанный многорежимный двигатель на базе ТВ7–117СТ. Получит ли этот проект путёвку в жизнь, станет известно после того, как Министерство обороны примет соответствующее решение.
Есть и ещё одно перспективное направление, в котором наличие двигателя ТВ7–117СТ может сыграть ключевую роль — это создание на базе самолёта Ил-114 авиационной платформы для нескольких авиационных комплексов:

  • самолёт воздушной радиоэлектронной и радиотехнической разведки;
  • противолодочный самолёт ближней морской зоны;
  • самолёт ретранслятор;
  • самолёт поисково-спасательной службы;
  • санитарный самолёт;
  • воздушный пункт управления (ВзПУ) для оперативного и оперативно-стратегического звеньев управления.

Научно-технический задел и Индустрия 4.0

Проектирование современной военной авиационной техники немыслимо без автоматизации всех этапов создания изделия, в том числе и такого высокотехнологичного, как авиационный двигатель. Это связано с тем, что разработка требует рассмотрения большого количества вариантов конструктивного исполнения двигателей, что влечёт за собой постоянно растущий объем информации. Все это делает процесс разработки и доводки дорогостоящим и трудоёмким. Заказчик, в лице Министерства обороны, всегда заинтересован в том, чтобы все процессы производственного цикла двигателей для боевой авиации были оптимизированы, т. к. сроки поставки новой и качественной техники в рамках Гособоронзаказа (ГОЗ) жёстко регламентированы.
Проведённая модернизация в авиадвигателестроительной отрасли привела к тому, что фактически исчезла одна из причин срыва ГОЗ — отсутствие двигателей. Помимо этого, двигатели, изготовляемые на современной технологической оснастке и оборудовании, становятся более качественным изделием, с увеличенным межремонтным периодом и сроком эксплуатации. Перевод системы управления двигателя на цифровую основу позволяет боевой авиации вести сложный воздушный манёвренный бой без потери мощности с заданными параметрами живучести.
Таким образом, можно констатировать тот факт, что предприятия, входящие в АО «ОДК» накопили значительный потенциал для дальнейшего развития, опираясь на принципы «Индустрии 4.0» (четвёртой промышленной революции).
«Индустрия 4.0» (Industrie 4.0), или как ее ещё называют четвертая промышленная революция, открывает новые перспективы для авиации: как в сфере проектирования, так и в серийном производстве. Инициатива Industrie 4.0, впервые провозглашённая в 2013 году деловыми кругами Германии, ориентирована на повышение ресурсоэффективности и общей рентабельности по всей цепочке создания стоимости. Это обеспечивает организацию рабочего процесса с учётом изменений в демографии и факторов социальных характера — интеллектуальные вспомогательные системы позволят сотрудникам сконцентрироваться на творческих задачах, что позволит сохранить трудоспособность на более длительный срок и продлить трудовой стаж. Что также позволит частично решить проблему дефицита высококвалифицированных кадров. Ведущими зарубежными авиапроизводителями уже начато полномасштабное освоение сквозной цифровизации научных исследований и разработок, испытаний, производства и поставок, продаж и эксплуатации авиационной техники военного и гражданского назначения.
Самолёт SSJ-100 стал первым отечественным самолётом, при создании которого были внедрены инструменты виртуального проектирования и разработана техническая документация в цифровом формате. Кроме SSJ-100 в отрасли уже реализуется ряд проектов, с которыми справедливо связывается будущее отечественного авиапрома:

  • создание среднемагистрального самолёта МС-21;
  • разработка двигателя ПД-14 для самолёта МС-21;
  • создание вертолёта Ми-38;
  • разработка двигателя ТВ7–117;
  • создание перспективного двигателя ПД-35.

«ОДК-Климов» установил на двигателе ТВ7–117СМ новую электронно-цифровую систему управления двигателем (ЭСУД) с полной ответственностью, типа FADEC (Full Authority Digital Engine Control). Это система автоматизированного управления параметрами зажигания, впрыска топлива и расхода воздуха для поддержания оптимальных характеристик работы авиадвигателя с минимальным расходом горючего. Сегодня на базе двигателя ТВ7–117 разрабатываются турбовальные модификации ТВ7–117В (для новых вертолётов среднего класса), приводы морского (для высокоскоростных катеров) и промышленного (для энергоустановок) назначения.

Такие же новые ЭСУД устанавливаются на современные российские авиадвигатели всеми предприятиями, входящими в холдинг «ОДК», которые выпускают их для гражданской и военной авиации. Помимо этого, существуют предпосылки для обмена цифровыми данными внутри холдинга, но для этого необходима оптимизация внутренних и внешних регламентов для максимально быстрого прохождения процедур согласования изделий, а также создание банка данных, хранящего «цифровые двойники» изделий, а именно информацию об их производственном и жизненном цикле. Естественно, такие мероприятия не входят в стоимостные оценки изготовления конечного изделия — авиационного двигателя — и потребуют дополнительного финансирования. Однако благодаря возможностям промышленного интернета российские производители авиационных двигателей будут близки к внедрению на своих предприятиях «Фабрик будущего».
«Фабрика будущего» состоит из трёх частей, иерархически связанных между собой:
1. Цифровые фабрики (Digital Factory) — системы комплексных технологических решений, обеспечивающие в кратчайшие сроки проектирование и производство глобально конкурентоспособной продукции нового поколения от стадии исследования и планирования, когда закладываются базовые принципы изделия, и заканчивая созданием цифрового макета, «цифрового двойника», опытного образца или мелкой серии. Согласно российской госпрограмме «Национальная технологическая инициатива», цифровая фабрика — это новая парадигма цифрового проектирования и моделирования, т.е. проведение виртуальных испытаний без «физического» прототипа.
2. «Умная» фабрика (Smart Factory) — следующий этап эволюции цифровой фабрики. Характерной чертой здесь является быстрое переналаживаемое производство и массовая индивидуализация продукции. Ключевые технологии: промышленные роботы, индустриальный интернет, сети обмена большими данными.
3. Виртуальная фабрика (Virtual Factory) — распределённое сетевое производство, объединяющее технологии «цифровой» и «умной» фабрик, а также информационные системы управления предприятием типа ERP (Enterprise ResourcePlanning, планирование ресурсов предприятия).
В описанных нами перспективных направлениях авиационных разработок в интересах Министерства обороны и Минпромторга российский холдинг «ОДК» и его предприятия обладают не только научно-техническим заделом высшего мирового уровня и даже опережающим его по ряду направлений. В их активах — развивающиеся конструкторские и промышленно-технологические площадки. Они, в кооперации с холдингом «ОАК» и другими предприятиями ОПК России, при должном интересе со стороны российских государственных заказчиков, могут реализовать эти проекты, как в краткосрочной, так и в среднесрочной перспективе с высоким качеством и по конкурентным ценам. 


Авторы:
Алексей Леонков, военный эксперт
Денис Журенков, начальник отделения оценки и анализа процессов диверсификации производства ФГУП «ВНИИ «Центр» Минпромторг РФ

Редакция журнала

Адрес редакции:
107023, г. Москва, ул. Большая Семёновская, д.32, офис 200

Телефон:
+7 (495) 777 23 14

E-mail:
info@arsenal-otechestva.ru 

Подписка на журнал

Журнал «Арсенал Отечества» продолжает подписку на 2019 год.

По вопросам подписки для юридических лиц или приобретения журнала в розницу обращайтесь к С.А. Бугаеву
bugaev@arsenal-otechestva.ru
+7 (916) 337-14-17

Оформить подписку для физических лиц можно через компанию ООО «Деловая Пресса» тел. (499)704-1305, Email: podpiska@delpress.ru,
сайт: https://delpress.ru/information-for-subscribers.html

Подписаться на электронную версию журнала «Арсенал Отечества» можно по ссылке.
Стоимость годовой подписки — 
12 000 руб.

Партнёры

Реклама

Журнал онлайн