ВВС США: разработка перспективных сверхтяжёлых военно-транспортных летательных аппаратов

Полковник А. Катин

В последнее время в США уделяется значительное внимание повышению стратегической мобильности национальных вооруженных сил. При этом одним из ключевых направлений работ в этой области является наращивание боевых возможностей военно-транспортной авиации (ВТА). Так, анализ опыта использования военно-транспортных самолетов (ВТС) в последних вооруженных конфликтах показал недостаточную эффективность современной ВТА при переброске войсковых частей (полк и выше) на межконтинентальную дальность. В частности, отмечается, что в ходе подготовки к ведению боевых действий в Ираке в 2003 году на переброску одной дивизии сухопутных войск с континентальной части США потребовалось более 30 сут. Это объяснялось тем, что практически всю военную технику пришлось доставлять морским транспортом.
Совершенствование ВТА обусловлено также необходимостью оперативного реагирования вооруженных сил на террористические угрозы США и их союзникам практически в любом районе земного шара, что стало особенно актуально после событий 11 сентября 2001 года. Кроме того, это связано и с участием данного рода авиации в решении других задач национальной безопасности. Так, в ходе ликвидации последствий урагана «Катрина» в сентябре 2005 года активно использовались военно-транспортные самолеты ВС США. В частности, было задействовано более 100 ВТС, которые доставили 16 тыс. т грузов и эвакуировали около 30 тыс. жителей пострадавших районов. Однако, по оценкам западных экспертов, возможности современной американской транспортной авиации при решении подобных задач весьма ограниченны.
В связи с этим в целях дальнейшего совершенствования ВТА наряду с развитием парка существующих ВТС разрабатываются сверхтяжелые летательные аппараты, способные обеспечить транспортировку на заокеанские ТВД или переброску с одного театра на другой значительного количества вооружения и военной техники. В частности, одной из перспективных концепций оперативного развертывания сил сухопутных войск США предусматривается воздушная переброска одной дивизии в любую точку земного шара в течение 5 сут.
НИОКР в области создания сверхтяжелых транспортных летательных аппаратов (ТЛА) ведутся по различным проектам.

Концептуальный вид транспортного экранолета «Пеликан»

Так, специалисты фирмы «Боинг» исследуют возможность разработки сверхтяжелого (масса полезной нагрузки до 1 300 т) транспортного экранолета «Пеликан», сочетающего возможности экраноплана и обычного самолета.
По мнению разработчиков, основную часть полета экранолет будет осуществлять в крейсерском режиме над морем на высоте 5-15 м, что позволит благодаря эффекту влияния экрана (в данном случае водной поверхности) значительно улучшить летные характеристики ЛА, прежде всего увеличить дальность полета. При этом в случае необходимости (погодные условия, естественные преграды) машина также должна быть способна набирать высоту не менее 6 000 м и выполнять горизонтальный полет в обычном самолетном режиме.
Конструктивно экранолет «Пеликан» предполагается построить по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным крылом большого удлинения и однокилевым хвостовым оперением. В целях улучшения летных характеристик машины на крейсерском режиме полета (режим экраноплана) предусматривается часть консолей крыла выполнить со значительным отрицательным углом поперечного V, а для снижения габаритов экранолета (например, при рулении и базировании на обычных аэродромах) ее концевую часть - складывающейся. Учитывая значительную взлетную массу данного ТЛА и требование по использованию существующих взлетно-посадочных полос планируется разработать новую конструкцию шасси, которое будет представлять собой расположенные в два ряда убираемые стойки с размещенной на них парой поворотных колес.
В состав силовой установки предусматривается включить восемь турбовинтовых двигателей (ТВД) мощностью до 60 МВт каждый, которые предполагается размещать в мотогондолах попарно, а мощность с них намечается передавать на соосные винты. Решение о выборе мощности и размещении силовой установки (СУ) обусловлено также тем, что создаваемая машина будет выполнять взлет по-самолетному с обычной ВПП, для чего в отличие от традиционных экранопланов, взлетающих с водной поверхности, потребуются менее мощные двигатели. В настоящее время изучается возможность использования на экранолете «Пеликан» перспективных ТВД, созданных на базе двигателей CF6 и GE90 фирмы «Дженерал электрик».
При разработке конструкции планера нового ТЛА предполагается прежде всего оптимально разместить полезную нагрузку, которая, по мнению американских специалистов, будет в основном представлена стандартными морскими контейнерами. В частности, планируется, что по 20 таких контейнеров будут находиться в грузовых отсеках корневых консолей крыла, до 50 - на верхней и до 100 - на нижней палубах грузового отсека фюзеляжа. Кроме того, на нижней палубе возможно размещение различных образцов вооружения и военной техники, в том числе и тяжелой (например, до 17 основных боевых танков Ml «Абраме»).
Еще одним важным направлением исследований в рамках работ по созданию экранолета «Пеликан» считается обеспечение его надежности. Принимая во внимание условия эксплуатации машины, специалисты намерены использовать перспективные материалы, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость конструкции планера и бортовых систем в условиях «агрессивной» морской среды, а также повысить надежность СУ, в том числе с учетом высокой вероятности попадания птиц в винт и тракт двигателя.
В случае положительного решения руководства ВС США о начале полномасштабной разработки экранолета «Пеликан» создание и завершение испытаний опытных образцов машины ожидаются не позднее 2015 года, а поставки первых серийнык самолетов - после 2020-го.
В рамках других перспективных проектов проводятся исследования, направленные на создание гибридного ТЛА, способного доставлять значительную полезную нагрузку на дальность более 10 000 км. К основным достоинствам такого аппарата относят возможность реализации прямолинейного полета на высотах до 5 000 м за счет как аэростатической, так и аэродинамической подъемной силы, а также достижение крейсерской скорости полета более 200 км/ч благодаря наличию СУ.
При этом по сравнению с современными дирижаблями гибридные ТЛА будут иметь значительные преимущества по скорости, управляемости и грузоподъемности, а в отличие от транспортных самолетов - меньшую заметность в радиолокационном и инфракрасном диапазонах, большую живучесть (в частности, в случае прямого попадания снаряда или осколка), а также лучшую ремонтопригодность. Кроме того, такие аппараты не требуют сложного аэродромного оборудования и могут применяться с существующих баз, используемых в настоящее время стратегической военно-транспортной авиацией ВВС США.
Создание гибридного транспортного летательного аппарата, обладающего свойствами как аэростата, так и самолета, ставит перед разработчикам ряд задач, требующих совершенно новых подходов к их решению.

Схема загрузки и размещения полезной нагрузки в грузовых отсеках экранолета «Пеликан»: А — стандартных морских контейнеров; Б - вооружения и военной техники

Основными направлениями исследований являются:
-разработка новых материалов, прежде всего композиционных (для конструкции корпуса и обшивки), обеспечивающих необходимую прочность и жесткость конструкции значительных размеров, а также низкую заметность;
- создание системы управления аппаратом с учетом особенностей управления подъемной (как аэростатической, так и аэродинамической) силой;
- проведение работ по снижению аэродинамического сопротивления летательного аппарата, имеющего нетрадиционную форму;
-разработка силовой установки, особенностями которой должны стать высокие надежность и эффективность.
В настоящее время основные усилия специалистов сосредоточены на разработке вакуум-но-воздушного компенсационного бака, который обеспечит управление аэростатической подъемной силой. По их мнению, использование такого устройства позволит отказаться от традиционного для аэростата балласта. Кроме того, значительное внимание уделяется созданию электрической СУ (исследуется, в частности, концепция ионного двигателя).
Разработчикам предстоит решить и ряд других проблем, в числе которых обеспечение надежности ЛА в целом, era применение в сложных погодных условиях (прежде всего при сильном ветре), разработка новых эффективных способов загрузки/разгрузки транспортного аппарата с учетом значительных объема и массы перевозимого груза.

Особенности конструкции экранолета «Пеликан»: 1. Грузовой отсек фюзеляжа с верхней и основной палубами. 2. Герметичная кабина экипажа. 3. Передняя створка грузового отсека. 4. Спаренные ТВДс соосными винтами. 5. Грузовой отсек в корневой части крыла. 6. Узел складывания концевой части консоли крыла. 7. Шасси

Большое внимание необходимо также уделить повышению живучести машины, имеющей большие габариты, малые скорость и маневренность, от огня ЗРК и истребителей ПВО противника.
В США наиболее активные НИОКР по созданию гибридного ТЛА осуществляются по программе HULA (Hybrid Ultra Large Aircraft) под общим руководством управления перспективных исследований МО США. В частности, данные работы в интересах ВВС страны проводятся в рамках проекта «Валрус». В настоящее время они находятся на этапе подтверждения его технической реализуемости. В программе принимают участие ряд американских и британских фирм, специализирующихся на строительстве дирижаблей. По окончании этого этапа будут выбраны две из них, причем каждая разработает свой вариант такого аппарата.

В 2007 году предполагается провести конкурс, победитель которого должен будет создать и испытать масштабный демонстрационный образец гибридного ТЛА, способного перевозить до 30 т полезной нагрузки. Проведение летных испытаний этого аппарата запланировано на 2008 год. В случае положительных результатов может быть принято решение о начале полномасштабной разработки гибридного ТЛА. Поступление на вооружение серийных машин, стоимость которых составит 100 млн долларов, ожидается не ранее 2020 года. По оценкам американских экспертов, для нужд МО США может потребоваться не менее 20 таких аппаратов.
Специалисты ВМС США с 2003 года в рамках программы HULA также проводят исследования в области создания гибридных ТЛА. Особенностями данных машин будут способность базирования и возможность загрузки/разгрузки как на земной (на берегу), так и на водной поверхности.
В случае успешного завершения работ по проектам «Пеликан», «Валрус» и HULA на вооружение ВС США после 2020 года, возможно, поступят сверхтяжелые летательные аппараты нового поколения, значительно превосходящие современные военно-транспортные самолеты по максимальным массе полезной нагрузки и дальности полета, что позволит американскому военному руководству решать на качественно новом уровне задачи создания оперативных группировок войск на ТВД. Кроме того, большой интерес к этим проектам проявляют и гражданские фирмы, занимающиеся транспортными перевозками.

Концептуальные виды перспективного гибридного транспортного летательного аппарата, разрабатываемого по программе «Валрус»	Концептуальный вид перспективного гибридного военно-транспортного ЛА, разрабатываемого по программе HULA для ВМС США

"Зарубежное военное обозрение" 2006 №8

• Исследования в США по созданию неядерных головных частей для стратегических баллистических ракет 2007
• Организация испытаний и оценок авиационной техники и вооружения в США
• Американские разработки гиперзвуковых ЛА
• Разработка американского истребителя-бомбардировщика FB-22 (2002)
• Экспериментальный самолёт XFC-130H (2002)
• Разработка американского стратегического бомбардировщика нового поколения (2003)
• Разработка и лётные испытания экспериментальных ГЛА (2003)
• Авиационные средства поражения для беспилотных летательных аппаратов 2007
• Перспективные управляемые ракеты класса «воздух - земля» (2004)
• Направленность НИОКР ВВС США по развитию авиационного вооружения и военной техники (2005)