Полет «пекинской утки»: смог ли Китай сделать из J-20 самолет пятого поколения

В конце прошлого – начале нынешнего года от различных источников поступали сообщения о поступлении в Народно-освободительную армию Китая (НОАК) первых боевых авиационных комплексов J-20. Внешне они представляют тяжелые тактические истребители аэродинамической схемы «утка» с большим дельтовидным крылом и цельноповоротным передним горизонтальным оперением (ЦПГО).

Космическая съемка подтверждает пребывание машин данного типа на авиабазе Xi’an-Yanliang, которая занимается оценкой возможностей новой авиатехники. Строевые части ожидают серийные образцы в ближайшие месяцы. Таким образом, Китай становится вторым после США государством мира, вооруженные силы которого получают истребители пятого поколения.

Между тем первый полет самолета Т-50 компании «Сухой», созданного по программе перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА), состоялся на год раньше J-20 (события января 2010 и 2011 годов, соответственно), а передача товарных образцов Воздушно-космическим силам России планируется следующим летом. К настоящему моменту облетано семь летных образцов Т-50 против восьми прототипов для J-20 (построены в течение 2011–2015 годов включительно) и четырех машин установочной серии (с 2016-го). По данному факту, однако, не стоит торопиться с выводами, ведь, как показывает история авиации, «экономия» на летных испытаниях ни к чему хорошему не приведет.

По всей видимости, Пекин явно торопится с внедрением истребителей следующего поколения, стремясь побыстрее наверстать копившееся десятилетиями отставание от основного геополитического соперника – Соединенных Штатов. Согласно утверждениям китайских официальных лиц, потребность НОАК в самолетах типа J-20 составляет 500–700 единиц. Отметим, что Китай – единственная авиационная держава, которая решилась параллельно вести разработку и тяжелого (J-20), и легкого (J-31, первый полет в октябре 2012 года) истребителя пятого поколения. Никто в мире так не поступает, поскольку подобные программы весьма затратные, с массой технологических вызовов и различного рода рисков.

Напомним, что США последовательно создали сначала тяжелый F-22A Raptor (первый полет демонстратора YF-22 – 1990 год, прототипа F-22A – 1997 год, на вооружении с 2005-го), а затем легкий F-35 Lightning II (первый полет – 2006 год, на вооружении с 2015-го).

При этом оба американских истребителя в процессе летных испытаний и эксплуатации в строевых частях подвергались и продолжают подвергаться многочисленным улучшениям по причине значительного числа выявленных недостатков.

Между тем первый полет J-20 и передачу ВВС НОАК первых самолетов установочной партии разделяет менее пяти лет – рекордно короткий срок, в три раза меньший, чем у американцев (15 лет в случае с Raptor). Неужели машина оказалась настолько хороша изначально, что много времени на ее тестирование не потребовалось?!

Источники информации

Сторонним наблюдателям трудно дать объективную оценку продукции авиапрома Поднебесной по причине недостаточного объема достоверной информации. Единственный раз изделие китайских мастеров показывалось публично 1 ноября прошлого года. Пара J-20 на малой высоте прошла над аэропортом портового города Чжухай во время программы летного показа в день открытия аэрокосмического Airshow China – 2016. Пролетев вдоль взлетно-посадочной полосы, одна машина сразу же вышла из зоны, а вторая исчезла из вида через пару минут, выполнив несколько незамысловатых маневров.

Ввиду скупости данных непосредственно от китайских авиастроителей и военных, мировому сообществу приходится полагаться на цифры и утверждения от сторонних организаций и экспертов. Главным образом новостями по программе его «кормят» разного рода неофициальные китайские источники, что регулярно выкладывают во Всемирную паутину снимки и видеоролики о J-20 с невнятными пояснениями, а порой и вовсе без оных, где и когда выполнена съемка. Порой попадаются и откровенные фейки, как, например, смонтированная на компьютере «фотография» с прототипом J-20 на палубе авианосца Liaoning (бывший ТАВКР «Варяг» проекта 1143.6, проданный Украиной и достроенный в Даляне). Словом, качество доступной информации оставляет желать лучшего.

Самым надежным видом информации по J-20 являются фотографии, сделанные различными фотографами в ходе Airshow China – 2016 и сьемки «любителей авиации», следящих за происходящим на летно-испытательной базе Huangtianba корпорации Chengdu Aerospace и испытательных центров Министерства обороны КНР. Они свидетельствуют, что внешние различия между ранними прототипами и последними образцами незначительные, что может указывать на принятие (утверждение) заказчиком общего облика самолета, его основных летно-технических характеристик.

Массогабаритные показатели и вооружение

Обладая близкими значениями размаха крыла (в пределах 13,5–14 метров), J-20 несколько превосходит ПАК ФА и F-22A по длине (по разным оценкам, она составляет от 21 до 23 метров против 19–20 у иностранных «аналогов»).

Вес конструкции – порядка 20 тонн, что на тонну-полторы больше, чем у ПАК ФА. С полной боевой нагрузкой взлетный вес может достигать 40 тонн. Получается, что по массогабаритным параметрам J-20 стоит ближе к тяжелому перехватчику МиГ-31 (длина – 21,6 метра, размах крыла – 13,5 метра, вес пустого – около 22 тонн).

Анализ доступного фотовидеоряда позволяет выделить следующие особенности самолета касательно его вооружения и бортовых систем. Среди характерных черт истребителей пятого поколения – наличие внутренних отсеков вооружения. В фюзеляже J-20 имеются три отека для средств поражения: центральный, на четыре управляемых ракеты (УР) средней дальности типа PL-12/15/21 (или столько же бомб калибра до 500 килограммов) и два боковых, каждый на одну УР малой дальности типа PL-9/10.

Четко выраженным трендом последнего времени является пополнение списка бортовых систем новых истребителей сенсорами, которые позволяют в пассивном режиме обнаружить самолеты противника без опасения быть обнаруженным по собственному излучению (что считается недостатком бортовых радиолокаторов). Свежие образцы J-20 отличает наличие на борту электрооптических систем (ЭОС) двух видов – аналога отечественной («ОЛС-УЭ» на МиГ-29К) и ЭОС с распределенной апертурой (по типу американской EODAS на F-35).

Компоновка и аэродинамика

Снимки, сделанные с разных ракурсов, дают новую интересную информацию о самолете, включая форму крыла в плане и возможность проанализировать особенности аэродинамической компоновки самолета с целью понять, под какие задачи проектируется машина, какие у нее будут летно-технические характеристики, конструктивные и технологические особенности.

Эпюра площадей в поперечном сечении J-20 – очень ровная (без пиков) на большом протяжении продольной оси самолета, начиная от входа воздухозаборников и до хвостовой части, завершающейся соплами моторов. Между тем таковая для F-22A, F-35 и ПАК ФА – более «горбатая», с характерным пиком в центре. В отличие от российских и американских коллег компоновщики из Chengdu во главе с главным конструктором J-20 Янг Вэй (Yang Wei) максимально «обузили» самолет, снизив размер поперечного сечения самолета (не фюзеляжа, а именно самолета, с учетом толщин ЦПГО и крыла). Платой за более ровную эпюру стало увеличение отношения длины фюзеляжа J-20 к его миделю приблизительно на 15–20% по отношению к F-22A.

Ровная эпюра площадей в поперечном сечении самолета – важное соображение для трансзвуковых режимов. Аэродинамическая компоновка J-20 оптимизирована на трансзвуковые и малые сверхзвуковые скорости полета с приемлемыми характеристиками на дозвуковых режимах и высоких сверхзвуковых. На высоких значениях плохо работают воздухозаборники, выполненные по типу DSI (diverterless supersonic inlet) с разворотом пограничного слоя. Они впервые появились на F-35, обеспечив снижение заметности радиолокационными средствами и при этом сохранив эффективность до числа Маха полета М=1,4.

Получается, что J-20 – бескомпромиссная машина на режимы supercruise, а правильнее сказать, на трансзвук и «ограничено сверхзвуковые» крейсерские режимы полета с числами Маха в районе М=1,3-1,6. Такие скорости на нем можно получить без включения форсированного режима работы двигателей. Это позволяет реализовать длительный полет на сверхзвуке на бесфорсажных режимах работы силовой установки, на что самолеты прошлых поколений неспособны.

Чтобы полностью раскрыть особенности весьма интересной и прогрессивной аэродинамической компоновки, требуется подходящий двигатель с высокими параметрами. Пока что на прототипах самолета применяются АЛ-31Ф (12,3–13,5 тонны) и WS-10G (14–15тонн) – они самолету подходят плохо. Даже при условии покупки Китаем более мощных вариантов российских моторов семейства АЛ-31Ф (например, с индексами М2 и М3 производства ММПП «Салют») обеспечить J-20 подходящей силовой установкой не получится, поскольку данные типы моторов оптимизированы для самолетов с иными (отличными) летно-техническими характеристиками.

«Суперкрейсерские» режимы в широком диапазоне высот будут под силу J-20, если Россия поставит КНР моторы типа АЛ-41Ф1М («изделие 117») с тягой порядка 14,5–15 тонн. Это возможно, поскольку аналогичные используются на истребителях Су-35С, которые проданы Китаю в количестве 24 единиц. Еще вариант откроется с перезапуском производства Д-30Ф6 (что применяются на перехватчике МиГ-31), особенно улучшенных вариантов, таких как более мощная модификация с тягой 16,5 тонны, которая была разработана для «космического перехватчика» МиГ-31М. Третья возможность – если местные моторостроители доведут до ума перспективный двигатель WS-15 с максимальной тягой порядка 17–18 тонн.

Обманчивое сходство

Среди энтузиастов авиации сложилось мнение, что при создании J-20 за основу был взят экспериментальный самолет «1.42» ОКБ им. А. И. Микояна, который выполнил несколько полетов в 2000 году. Действительно, при беглом взгляде два самолета кажутся чем-то похожими. Однако если внимательно изучить J-20, то выяснится, что в его конструкции много такого, что на МиГе никогда не было. При этом не будем утверждать, что сотрудничество с ОКБ им. А. И. Микояна мало что дало китайским коллегам.

Скорее всего, дело обстоит наоборот, ведь в авиации, особенно боевой, практика проектирования, подтвержденная летными испытаниями, – вещь бесценная, и любое ознакомление с ней через иностранных коллег приносит только пользу. Здесь главное – не повторять свои и чужие ошибки, а, учтя их, двигаться дальше по пути прогресса, что проектировщикам из Chengdu, безусловно, удалось.

Вместе с тем представляется более уместным говорить о том, что основой для создания J-20 послужил выполненный ранее корпорацией Chengdu проект легкого фронтового истребителя четвертого поколения J-10 (длина – 15,5 метра, размах крыла – около десяти метров, вес конструкции – около десяти тонн). Конечно, разрыв на поколение (первый полет J-10 состоялся 1998 году, поступил на вооружение в 2006-м) дает о себе знать.

Общее – оба самолета отличаются аэродинамической схемой «утка» с дельтовидным крылом. Они отличаются статической неустойчивостью; балансировка в полете обеспечивается цифровой электродистанционной системой управления (ЭДСУ) (на Западе о таких самолетах говорят, что в полете они управляются «по проводам»). J-10 и J-20 оснащаются «стеклянной кабиной» с информационно-управляющим полем на основе многофункциональных индикаторов с цветными жидкокристаллическими матрицами (МФИ с ЖКИ).

Недостатки

Не следует забывать, что самолет – всегда компромисс. А это значит, что он не лишен недостатков. C учетом больших геометрических размеров, массы и наличия ЦПГО китайский самолет обладает большой радиолокационной заметностью. По сравнению с F-22A и ПАК ФА он отличается низкой тяговооруженностью, по крайней мере, в вариантах исполнения с моторами АЛ-31Ф и WS-10G.

Недостаточная, в сравнении с F-22A и ПАК ФА тяговооруженность – даже с перспективными моторами WS-15 – понижает ценность J-20 как истребителя завоевания господства в воздухе. Вероятно, этим фактом и объясняется заинтересованность КНР в закупке истребителей Су-35С. Несколько лучше самолет подходит на роль перехватчика в системе ПВО страны, пришедшего на смену устаревшим J-8-II. Но для него пока нет ракет «воздух – воздух» большой дальности типа российских Р-33. А если таковые появятся, их будет трудно «вписать» внутрь центрального отсека вооружения, не говоря уже о боковых.

Вместе с тем J-20 может стать неплохим ударным самолетом, способным достаточно эффективно действовать без воздушного прикрытия в условиях противодействия системы ПВО противника на базе истребителей четвертого поколения F-16, F-18, МиГ-29 и им подобным, от опасного сближения с которыми он может уклониться за счет лучшей кинетики.

При оснащении подходящими противокорабельными ракетами J-20 создаст серьезную угрозу для боевых кораблей вероятного противника, действующих в акваториях, прилегающих к китайскому побережью. В последнем качестве он сможет прийти на смену китайским FH-7A и российским Су-30МК2, стоящим на вооружении полков морской авиации ВМФ НОАК.

При рассуждениях о будущем J-20 главные вопросы у экспертного сообщества возникают не к конструкторам-проектировщикам, аэродинамикам, прочнистам – большинство сходится во мнении, что они блестяще справились со своими задачами. Главные вопросы – к моторостроителям, прибористам и другим поставщикам второго и третьего уровня: смогут ли они создать комплектующие к J-20, которые по общему уровню приблизились бы к качеству работы вышеперечисленных специальностей? От их успеха зависит, станет ли J-20 действительно первоклассным боевым самолетом, сопоставимым с новейшими американскими и российскими разработками. Этот вопрос пока остается открытым.