Беспилотная авиация все последние десятилетия доказывает свою значимость и состоятельность. Недавние конфликты, особенно в Нагорном Карабахе, доказывают, что современные ударные БЛА могут оказывать серьезное влияние на ход боевых действий на земле. Главной надеждой российской ударной авиации справедливо считается тяжелый ударный БЛА С-70 "Охотник", разработчиком которого является компания "Сухой".

Новости о новом российском ударно-разведывательном беспилотнике, который сможет действовать совместно с истребителем пятого поколения Су-57, появляются достаточно дозировано. Так, недавно телеканал "Звезда" в своей программе подтвердил версию о том, что ударный беспилотник получит "стелс" сопла для двигателей.

Стоит отметить, что это не такая уж и новость. На протяжении длительного времени на выставках "Охотник" в виде макета демонстрируется именно с такой конструкцией сопла двигателя. В этом плане макет действительно отличается от летающего в настоящее время прототипа демонстратора-технологий, который ранее был героем видеосюжетов Минобороны России.

Ударный беспилотник С-70 "Охотник" получит плоское сопло

Отличительной особенностью нового российского ударного беспилотника компании "Сухой" должна стать новая для отечественной авиации конструкция сопла. В отличие от обычных - круглых - оно станет прямоугольным (плоским). До недавнего времени подобная конструктивная особенность в российской авиации не использовалась.

Ранее такой ход был реализован только на первом в мире серийном истребителе пятого поколения - американском F-22 Raptor. Вслед за ним такие же сопла получил и американский сверхзвуковой тяжелый малозаметный стратегический бомбардировщик Northrop B-2 Spirit. Подобная конструкция позволяет повысить малозаметность летательных аппаратов и их живучесть.

По словам Сергея Кузьмина, занимающего должность заместителя генерального конструктора ОКБ "Мотор" ПАО "ОДК УМПО", новая версия ударного БЛА С-70 "Охотник" получит плоское сопло, что обеспечит беспилотнику меньшую заметность. По словам Кузьмина, новое изделие позволит более эффективно рассеивать тепловой след от работы двигателя. Благодаря этому поразить "Охотник" с помощью управляемых ракет с инфракрасными и тепловыми головками самонаведения станет заметно сложнее.

По словам Кузьмина, такое нововведение для отечественного авиастроения является уникальным. Специалист отметил, что ни на одном отечественном истребителе в настоящее время такое техническое решение не используется. При этом Кузьмин подчеркнул, что внедрение такой формы сопла является общемировым трендом с конца XX века. Это позволяет обеспечить набор необходимых спецхарактеристик в задней полусфере самолета, в первую очередь незаметности.

По словам конструктора, новое плоское сопло, которое разработали в Уфе, будет почти полностью укрыто в конструкции ударного беспилотника С-70 "Охотник", что позволит уменьшить видимое пламя от работающего двигателя, эффективно его рассеивая. Для дополнительной маскировки от управляемых ракет, разработчики, в ходе конструктивных мероприятий во внутренней части сопла, прикрывают горячие части двигателя холодными элементами. За счет укрытия сопла в конструкции планера снижается и радиолокационная заметность летательного аппарата.

"Ракета горячие лопатки двигателя не увидит", - подытожил свое выступление в программе телеканала "Звезда" Сергей Кузьмин.

Также специалист рассказал, что сопло для ударного беспилотника собирается по адаптивной технологии, при которой детали и элементы конструкции производятся на 3D принтере, после чего собираются и тестируются на стенде, на котором установлено более 200 различных датчиков.

Стоит отметить, что в Уфе на предприятии "Мотор" прямоугольное (плоское) сопло изучали еще в начале 1990-х годов. Известно, что один из истребителей Су-27УБ был специально переделан в летающую лабораторию. На левом двигателе (АЛ-31Ф) истребителя было размещено плоское сопло разработки уфимского предприятия. При этом сопло имело возможность изменения реверса и направления вектора тяги.

В рамках экспериментов было совершено порядка 20 полетов, которые сопровождались хорошими результатами испытаний. Среди прочего отмечалось, что ИК-заметность работающего двигателя с новой конструкцией сопла значительно снижалась (в несколько раз). Однако отсутствие необходимого финансирования в 1990-е годы стало причиной остановки подобного рода работ.

Какие преимущества и недостатки есть у прямоугольного сопла

Наибольший интерес инженеров и конструкторов к прямоугольным соплам возник в начале 1970-х годов. При этом интерес изначально был основан исключительно на военном применении подобной технологии. Данная форма сечения сулила преимущества только для боевых самолетов. Больше всего исследователей привлекали две возможности: снижение инфракрасной и радиолокационной заметности и изменение направления вектора тяги, что могло повысить маневренность самолета.

Радиолокационная заметность уменьшалась за счет максимально возможного согласования обводов сопла двигателя с иными элементами конструкции самолета. При использовании сопла обычного (круглого) сечения сделать это практически невозможно.

Помимо этого, в конструкции элементов сопла в дальнейшем стали применять специальные радиопоглощающие материалы, как это было сделано на истребителе пятого поколения F-22. Инфракрасная заметность снижалась за счет правильного формирования соотношения ширины к высоте сопла и выходящей струи с целью уменьшения ее температуры.

Первым боевым самолетом, поднявшимся в небо с новыми соплами двигателей, стал американский экспериментальный истребитель F-15 STOL/MTD. Это произошло в конце 1988 года. Отработка и обобщение результатов полученных испытаний легли в основу создания плоского сопла для двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100, которые установили на истребителе F-22 Raptor.

Помимо очевидных преимуществ, у плоского сопла есть и недостатки. Конструктивно управление вектором тяги на таком сопле осуществляется только в вертикальной плоскости. А это отсутствие всеракурсности, что может быть критично для боевых истребителей, которые ориентированы на маневренный бой. В то же время для ударных и разведывательных БЛА этот недостаток не играет практически никакой роли.

Еще одним недостатком данной конструкции, который некоторые специалисты называют главным, является масса такого сопла. Плоские сопла, помимо растягивающих нагрузок, испытывают и изгибающие нагрузки. Обеспечение для них необходимого уровня жесткости и прочности неизбежно влечет за собой рост массы всей конструкции. Известно, что на экспериментальном истребителе F-15 STOL/MTD рост массы на каждый из двух двигателей составил 180 кг.

У прямоугольного сопла есть альтернатива

В любом случае сегодня можно говорить о том, что плоское сопло - это не безальтернативное решение для боевой авиации. Осесимметричное (круглое) сопло с управляемым вектором тяги является серьезным конкурентом. В пользу большей маневренности и в ущерб радиолокационной заметности в задней полусфере сделали выбор отечественный Су-57 и китайский истребитель пятого поколения J-20.

Неизвестно, правда, какие сопла будут установлены на истребителях Су-57 с двигателями второго этапа, но уже сейчас Китай и Россия не одиноки в своем выборе. Американцы для своего истребителя-бомбардировщика пятого поколения F-35 также выбрали традиционную осесимметричную форму сопла.

Получается, что и разработчики F-35 предпочли повышение маневренности и уменьшение веса в ущерб идеям технологии "стелс". В то же время интересной особенностью сопла двигателя F-35 являются зубчатые края, что помогает снизить радиолокационную заметность, но не так эффективно, как это было бы с прямоугольным соплом....