Главная Pentagonus Регистрация

Вход




Приветствую Вас Гость | RSS Четверг, 22.02.2018, 06:00
Ключевые слова
F-35

Ключевой партнёр
Академия военных наук РФ
Академия военных наук РФ

Категории каталога
Структура [137]
Боевые операции [55]
Личный состав, подготовка [90]
НИОКР [194]
Вооружение [216]
Техническое обеспечение [187]
Стратегия и тактика [125]
Форма, знаки различия, награды [7]
ТТХ [13]

Поиск


Наш опрос
The military tattoo
Всего ответов: 199
Статистика

Rambler's Top100

Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0

Top secret


Translate.Ru PROMT©
Главная » Статьи » ВВС (Военно-воздушные силы) » НИОКР

Американский единый ударный истребитель F-35 "Лайтнинг-2" ч4
Американский единый ударный истребитель F-35 "Лайтнинг-2" ч4,     ч1   ч2  ч3   ч5
 

 

И. Кудишин

Бортовое оборудование и оснащение кабины самолёта F-35

В рамках программы JSF одной из основных целей ставится максимальное усовершенствование интерфейса «человек-машина»; увеличение предоставляемой летчику информации, поступающей как от бортовых, так и от внешних датчиков при одновременной ее обработке с тем, чтобы подать ее летчику уже в переработанном, максимально удобном для восприятия виде, для того чтобы летчик смог иметь полное трехмерное представление об окружающей тактической обстановке. Чем полнее данное представление, тем эффективнее боевая работа летчика, а также и коэффициент выживания самолета в воздушном бою.

Для решения этих задач фирма Лок-хид Мартин применила мощные IBM-совместимые компьютеры в сочетании с наиболее совершенными программными алгоритмами. В результате перед летчиком на большом ситуационном дисплее с высокой степенью разрешения будет представлена наиболее полная тактическая картина в обработанном виде на каждом из этапов полета и выполнения боевой задачи. Таким образом, впервые не улучшения в аэродинамике, а совершенное БРЭО будет являться залогом успеха JSF как боевого самолета.

В кабине самолета установлена боковая ручка управления, размещенная на правой приборной консоли. Приборная доска занята двумя проекционными дисплеями на ЖКИ фирмы Кайзер, фактически составляющими один размером 500 х 200 мм. При проектировании кабины разработчики пошли «от противного», начав с абсолютно пустого пространства. Каждый прибор или переключатель должен был «доказать свою нужность» в кабине.

Управление системами самолета и переключение режима работы дисплеев осуществляется с помощью операционной системы, схожей с Windows. В операционной системе имеется 13 страниц, каждая из которых предоставляет информацию о состоянии и работе той или иной системы (топливной системы, силовой установки, системы связи, автопилота и т. д.). Иконки каждой из этих страниц расположены в полосе шириной 2.5 см под верхним срезом дисплея. Страницы развертываются по голосовым командам, от касания иконки пальцем или через книппель управления курсором. В случае возникновения неисправности в какой-либо из систем, ее страница развертывается автоматически.

Над нижним срезом дисплея расположены иконки различных режимов его работы, в т. ч. дисплей тактической информации, а также режимы отображения информации от той или иной группы датчиков.

В настоящее время прорабатывается альтернативный вариант компоновки приборной доски с двумя многофункциональными дисплеями на жидких кристаллах размерами 203 х 254 мм, установленными рядом. На левый МФД в рабочем режиме будет выводиться информация от БРЛС и от прицельной ИК-системы, а на правый -информация об угрозах и о выбранных целях.

Серьезной проблемой, возникшей у разработчика, стал большой разброс антропометрических данных летчиков, которые должны были с одинаковым комфортом размещаться в кабине. Фактически рабочее место летчика JSF должно нормально вмещать в себя около 95 процентов взрослого населения Земли, причем как мужского, так и женского. Катапультируемое кресло, кроме обычной регулировки по высоте, должно иметь также и регулировку по глубине, чтобы летчики с разной длиной рук смогли с одинаковым удобством дотягиваться до любой кнопки или тумблера. Кроме этого, регулируемыми делаются также все органы управления - РУС, РУД и педали. В этом плане было бы очень полезно применить к ним т. н. «технологию активного управления», которая в частности подразумевает индивидуальную настройку нейтральных положений РУС и педалей, а также секторов дачи РУД и усилий, прилагаемых к органам управления самолетом.

РУС и РУД, на которых расположены все кнопки и переключатели управления системами и вооружением самолета, будут спроектированы таким образом, чтобы их можно было подстроить под различные размеры кистей рук.

Очень просто и эргономично организовано управление вектором тяги на СКВВП. Орган управления вектором тяги находится левее РУДа на приборной панели. Это трехпозиционный рычажок. При переднем положении рычажка вектор тяги направлен горизонтально, при среднем включается переходный режим, а при заднем самолет переходит в режим вертикальной тяги.

В переходном режиме полета на дисплее у летчика постоянно отображается расчетная точка, в которой самолет перейдет режим висения. На этом режиме управление не отличается от управления вертолетом: перемещение педалей вызовет вращение вокруг вертикальной оси, отклонение РУС вперед - перемещение вперед, на себя - перемещение назад и т. п.

При зависании над точкой посадки нужно медленно прибрать газ. Самолет опустится на землю. Укороченный взлет осуществляется дачей полного газа при среднем положении органа управления вектором тяги. После короткого разбега самолет с соплами, направленными назад-вниз, оторвется от земли и начнет разгон, после достижения эволютивной скорости его можно будет перевести в режим горизонтальной тяги.
Система принципиально не отличается от той, что применена на самолете «Харриер», но при этом она, по заявлениям разработчиков, будет гарантировать значительно более простую динамику ЛА на режиме висения и на переходном режиме, что не потребует от летчиков дополнительной подготовки.

В кабине отсутствует индикатор на лобовом стекле (ИЛС), так как его планируется полностью заменить на индикатор, расположенный на защитном стекле шлема летчика (ИСШ). В результате летчик при любом положении головы будет иметь перед глазами все ключевые параметры полета, а метка цели будет также высвечиваться при любом положении головы летчика, с ограничениями лишь по границе прозрачной части фонаря. В перспективе даже это ограничение будет убрано. На ИСШ также отображается перекрестье неподвижного прицела для стрельбы из пушки, использования НАР и бомб. Положение точки прицеливания на ИСШ отслеживается с использованием нескольких датчиков положения шлема в кабине и нескольких видеокамер, расположенных в ней.

Кроме стандартной для НАТОвских самолетов системы обмена тактическими данными Линк 16, самолеты JSF будут оборудованы системой защищенной связи внутри боевого звена. С помощью приемника Глобальной спутниковой системы определения координат в сочетании с инерциальной навигационной системой будет определяться местоположение самолета и осуществляться первичная навигация. В то же время, при временной потере сигнала от спутника, инерциальная система вполне способна автономно вести самолет с приемлемой точностью. Способность к навигации без излучения сигналов является одним из неоспоримых достоинств самолета JSF, так как способствует повышению его скрытности.

У JSF будет иметься возможность вести «комплексный» бой одновременно против наземных и воздушных целей. При выборе летчиком конкретной цели - воздушной или наземной - бортовой комплекс автоматически выбирает необходимые для ее уничтожения датчики и тип оружия.

На JSF будут применены система распознавания речевой информации и система подачи речевых команд, причем с системой опознавания индивидуального летчика по тембру его голоса. Для введения образца голоса в БЦВМ летчик должен нажать специальную кнопку на РУДе и сказать несколько слов. Эта же кнопка используется при передаче речевых команд в полете для того, чтобы не смешивать речевые команды и диалог по радио. Система практически идентична той, которая используется на европейском истребителе Еврофайтер «Тайфун» и способна распознавать в боевом режиме до 20-25 односложных команд типа «Топливо» или «Автопилот». Подобный режим позволит повысить точность распознавания'речевых команд при одновременном снижении вероятности неправильного распознавания команды и включения при этом неправильной индикации. По речевой команде невозможен ни пуск бортового оружия, ни его аварийный сброс. С помощью речевых команд можно, например, переключать режимы работы бортовой радиостанции, МФД или БРЛС.

Одним из наиболее важных свойств БРЭО JSF, не встречавшихся на самолетах более ранних поколений, является развитая система неохлаждаемых ИК-датчиков, «размазанных» по планеру самолета и снабжающих летчика информацией обо всех контрастно-тепловых объектах в зоне прямой видимости. ИК-система имеет сферический обзор без мертвых зон. Наиболее ощутимым тактическим преимуществом подобной системы является возможность вести боевые действия ночью с использованием дневной тактики неограниченной видимости. Кроме того, поле зрения летчика не ограничивается прозрачной частью фонаря - он может «видеть» сквозь конструкцию самолета ту картинку, которую передает на его нашлемный индикатор ИК-датчик. Визуальная информация от ИК-датчиков обрабатывается в БЦВМ и подается на нашлемный дисплей в виде единой неразрывной картины. При этом летчик в ночных условиях может, например, визуально контролировать строй своих ведомых без применения строевых огней, а также заходить ночью на посадку на необорудованный аэродром, пользуясь исключительно визуальными ориентирами.

Поиск своего аэродрома с помощью ИК-системы в сочетании с Глобальной системой определения координат будет возможен без излучения запросных сигналов для системы радионавигации. В бою ИК-система сможет выдавать предупреждения о возникающих угрозах, например, о пуске зенитной ракеты или о стрельбе ЗСУ.

В дополнение к инфракрасной обзорной системе самолеты JSF будут оборудованы пассивной ИК-прицельной системой на базе стабилизированного датчика с высоким разрешением, оптимизированного для наведения высокоточного оружия. Система приводится в действие нажатием кнопки на РУДе, ее интегральную часть составляет лазерный дальномер-целеуказатель (ЛДЦУ), работающий в безопасных для глаза диапазонах длин волн 1.06 мкм. Таким образом, самолет JSF будет иметь возможность применения боеприпасов, наводимых по лазерному лучу.

Использование синтезированного изображения, проецируемого на ИСШ, создает у летчика иллюзию свободного полета в воздухе, что может повлечь за собою потерю «чувства самолета» (например, при длительном наблюдении цели, находящейся не спереди, а сбоку от линии полета), а как следствие - потерю управления, что может повлечь за собой катастрофические последствия. Для того чтобы не допускать этого, при положении линии визирования в зоне, где на других истребителях находится ИЛС, индикация высоты, скорости и прочих параметров включает в себя положение линии горизонта, а также направление вектора скорости самолета, а также метки высоты и скорости.

Большим подспорьем летчику при боевой работе, разгружающем его от необходимости отвлекаться на пилотирование самолета, является автопилот нового поколения в сочетании с системой предотвращения столкновения с землей, базами данных, куда будет закладываться математическая модель подстилающей местности, и Глобальной системой определения координат.

Многофункциональная интегрированная радиочастотная система (БРЛС), включающая в себя станцию AN/APG-81, комплекс РЭБ и связи, обладает возможностью активного электронного сканирования (AESA). Режимы работы включают в себя: режим воздушного боя (поиск и сопровождение воздушных целей), режим отображения подстилающей местности с синтезированием апертуры, режим отображения движущихся наземных целей, режим автоматического распознавания целей, режим активной РЭБ, режим пассивной РЭБ. Станция может одновременно работать в нескольких режимах.

Информация предоставляется летчику по двум каналам - визуальному и акустическому. Аудиоканал имеет пространственное звучание, благодаря встроенным в шлем стереонаушникам с эффектом окружающего звука. При этом предупреждение о ракетном пуске будет раздаваться именно с того направления, откуда был произведен пуск, что уменьшит время реакции летчика и увеличит коэффициент выживания ЛА.

Наибольшее количество информации же поступает к летчику через визуальный канал, отображаясь на многофункциональном дисплее и ИСШ.
Тактическая информация предоставляется в виде плановой проекции с использованием интуитивно воспринимаемой символики и цветов. Символы являются упрощенными изображениями объектов, которые они представляют. Полный символ означает объект, информация о котором поступает от бортовых датчиков, символ половинной высоты - объект, о котором известно от внешних источников. Неприятельские силы обозначаются символами красного цвета, свои - синего, нейтралы - пурпурного, а неизвестной принадлежности - желтого. Собственный самолет обозначается символом белого цвета. Символы размещаются на фоне физической карты местности, которая может также отображать любую информацию, необходимую летчику, и менять масштаб по его желанию.

Информация, поступающая на борт, «фильтруется» БЦВМ на предмет корректности и истинности, после чего летчик получает лишь ту информацию, которая признается надежной. По приказу летчика, на дисплее может быть вызвана степень истинности информации, летчик также может задать пороговый уровень истинности отображаемой информации. Обозначаются также радиусы действия ракет ПВО с тем, чтобы летчик смог спланировать свой маршрут к цели, минуя их. Радиусы обнаружения самолета радарами ПВО не статичны, они меняются в зависимости от высоты полета, ракурса подхода излучаемого сигнала и пр.

Рядом с символами целей высвечивается бортовое оружие, имеющееся в наличии, которым их можно поразить. Кроме того, каждая опознанная цель также получает метку, обозначающую то оружие, которое может быть у нее в наличии. Получаемая информация о тактической обстановке поступает к летчику в легко усваиваемой, интуитивной форме, что позволяет летчику оптимально спланировать полет и сосредоточиться на выполнении боевой задачи. Наличие инфракрасной системы наблюдения и системы предупреждения столкновения с землей позволяет летчику JSF с одинаковым успехом действовать днем и ночью, в любую погоду. Высокоавтоматизированная система управления полетом и отображения информации позволяет сократить время, потребное для подготовки летчика, и одновременно повысить боевую эффективность.

Довольно серьезной проблемой для стран-импортеров F-35 станет доступ к компьютерным кодам основных систем самолета. Так как F-35 является малозаметной машиной, его бортовой комплекс ориентирован, в первую очередь, на получение информации пассивными методами от ИК-датчиков и внешних источников. Информация поступает и обрабатывается в БЦВМ в кодированном виде, так что отсутствие у эксплуатантов истребителя соответствующих кодов может серьезно ограничить его боеспособность.

 

При разработке F-35 фирма «Лок-хид Мартин» пользуется богатым опытом, наработанным в ходе реализации программы истребителя F-22A. В частности, при разработке программного обеспечения (ПО) для бортового комплекса было решено не использовать «событийную» его архитектуру, характерную для F-22, которая привела к сбоям в работе и нуждалась в многочисленных исправлениях, а вернуться к проверенной «временной» архитектуре по типу той, которая применена на самолете F-16 Блок 60. Программное обеспечение разрабатывается поэтапно: в первой версии насчитывается около 1 млн. строк, в серийной третьей версии их будет уже более 6 млн. Эта версия будет общей для всех трех вариантов самолета, при установке она будет самостоятельно распознавать его модификацию.

Все датчики и элементы БРЭО проходят интенсивные наземные испытания в условиях, максимально приближенных к летным. Время непрерывной работы датчиков в их ходе составляет более 40 часов. Проводится интеграция всего комплекса БРЭО и его летные испытания на ЛЛ Боинг-737.

Меры по снижению заметности самолёта

До сих пор нет ответа на вопрос, будет ли одинаковым уровень заметности всех модификаций F-35 и самолетов, поставляемых на экспорт. Руководство программы хранит по этому поводу молчание, что связано с режимом секретности.

Недавно вице-президент программы Т. Бербэйдж сказал, что экспортные F-35 (за исключением английских) будут делаться в соответствии со специфическими требованиями заказчиков, а следовательно, будут иметь отличия от закупаемых США и Англией. Их уровень заметности, из-за ограничений на экспорт секретных технологий, которым ведает специальная комиссия при руководстве МО США, будет выше, чем у американских машин. ВВС США выступили против различий в уровне заметности экспортных и американо-английских машин, т. к. этот фактор значительно усложнит их совместное боевое применение.

Малая заметность определяется целым рядом факторов. В первую очередь, как известно, это специфические внешние формы объекта, рассеивающие электромагнитную энергию и минимизирующие эхосигнал РЛС систем ПВО и неприятельских самолетов в определенных ракурсах, с которых наиболее вероятно обнаружение посредством радиолокации. Минимизируется также количество и толщина швов между панелями. Верхняя и нижняя поверхность планера сочленяются под острым углом, сочленение выполняется с минимально возможным радиусом закругления для уменьшения пика эхосигнала. По внешним формам все F-35 будут идентичны.

Во-вторых, для того чтобы поглощать электромагнитную энергию РЛС и превращать ее в тепло, применяются РПМ, разработанные на заводе «Сканк Уоркс», на основе углерода и/или ферритов, в виде пленки - «обоев» или в виде краски. На F-117 применялся многослойный РПМ - «обои», тонкий наружный слой ферромагнитного РПМ был предназначен для поглощения излучения высоких частот, внутренний, более толстый, имел сотовую структуру и поглощал низкие частоты. На F-35, после того как отказались от использования «обойной» технологии, применяется краскообразный РПМ, поглощающий электромагнитную энергию большого спектра частот, начиная с длинных волн, на которых работают РЛС раннего обнаружения, с высокой адгезией и минимизированным удельным весом, стойкий к природным воздействиям, аэродинамическим и термическим нагрузкам. Сообщается, что в течение жизненного цикла самолета РПМ не будет нуждаться в обновлении и потребует лишь визуального контроля целостности.

Для определения свойств перспективного РПМ, его ремонтопригодности и степени повышения заметности при различных повреждениях будет задействован один натурный планер и ЛЛ.

На острых кромках сочленения поверхностей, для уменьшения пиков эхо-сигналов, будет наноситься дополнительный слой РПМ. Скорее всего, на экспортных самолетах этого дополнительного слоя не будет.

Ремонт покрытия из РПМ на экспортных самолетах будет выполняться в условиях ТЭЧ американскими авторизованными специалистами с соответствующей формой допуска. Если потребуется заменить РПМ, например, на передней кромке крыла, то она должна будет быть демонтирована и отослана в Штаты, а взамен прислана исправная. При таком положении дел не может идти никакой речи об автономном обслуживании и ремонте парка английских F-35, на чем настаивает британская сторона, особенно, если на практике стойкость РПМ окажется хуже, чем декларируемая.

В настоящее время, с большим отставанием от графика, идет разработка системы полевого диагностирования средств обеспечения малой заметности для F-35 (CLOVerS). Первые серийные самолеты в плане обеспечения малой заметности будут требовать повышенного внимания, инспектирования, профилактики и ремонта. Затем, по мере накопления опыта эксплуатации и улучшения качества РПМ, контроль будет ослаблен.

Для того чтобы не допустить улавливания РЛС противника пика эхосигнала от передней кромки крыла, необходимо соответствующим образом маневрировать в зоне действия вражеской ПВО, генерируя полетное задание с учетом расположения вражеских РЛС. На F-22 и F-35 имеется планировщик заданий, работающий в реальном масштабе времени, вычисляющий дальность обнаружения самолета под любым углом всеми известными типами РЛС и позволяющий обходить угрозы по мере их возникновения. Разумеется, программное обеспечение планировщика является одной из наиболее охраняемых тайн программы, т.к. его дешифровка даст противнику четкую инструкцию о том, как наилучшим образом обнаруживать и сбивать F-35. Очевидно, на экспортных самолетах оно подвергнется «редактированию».

Финансово-экономические аспекты программы

Согласно расчетам аналитиков МО США, экспортные поставки истребителей Локхид Мартин F-35 способны уменьшить стоимость данной программы на 30%. В число стран, закупающих новый самолет, не включена Англия - партнер по его разработке, экспортные поставки для ее ВВС уже внесены в смету. Ожидаемые объемы внешних поставок самолетов F-35 в трех базовых вариантах оцениваются в тысячи штук. При этом ценовые границы за единицу при проведении расчетов закладывались в диапазоне от 28 до 38 млн. долл. в ценах 2002 г., в зависимости от варианта (в настоящее время диапазон отпускных стоимостей заявляется в 70...80 млн. долл.). Эти цифры были озвучены Бюро Аудита США, главным контрольным органом Конгресса США.

До недавнего времени критичной для будущего всей программы являлась уверенность потенциальных иностранных покупателей в том, что стоимость самолета не продолжит бесконтрольно расти. Стоимость НИОКР по программе Единого ударного истребителя за последние годы многократно увеличилась. Если первоначально она оценивалась в 7 млрд. долл., то в настоящее время речь идет уже о 40 млрд. долл. В связи с этим, предполагается значительное сокращение экспортного потенциала самолета F-35.

Основным "дамокловым мечом", нависшим над программой, являются ежегодные урезания военного бюджета США. Но все же, если в процессе доводки не случится так, что F-35 перестанет удовлетворять I I I заказчика, новый истребитель фирмы «Локхид Мартин» сможет если не доминировать на мировом рынке боевых самолетов, то хотя бы быть конкурентоспособным, благодаря более или менее благоприятному значению критерия "стоимость-эффективность".

ВМС и КМП США, столкнувшись с ограничениями финансирования будущих закупок истребителей F-35, начали предпринимать экстренные меры по экономии средств. В основном, они сводятся к высокой степени интеграции истребительных сил этих двух родов боевой авиации, благодаря чему ВВС и КМП рассчитывают сократить свои потребности в новых самолетах с минимальным вредом для уровня боеготовности. Руководство этих родов войск выступило с инициативой слияния своих подразделений, оснащенных F-35, для того, чтобы удержать стоимость программы от резкого роста даже при сокращении объемов закупок, за счет уменьшения эксплуатационных расходов. Полученная экономия от такой интеграции в 2003 ф. г. составила более 30 млрд. долл. при сокращении потребности в закупках новых самолетов на 35%.

Проблема заключается в том, что ВМС и КМП планируют закупать самолеты F-35 разных модификаций. Чтобы частично преодолеть эту трудность, ВМС, скорее всего, придется закупить некоторое количество F-35 в варианте СКВВП для того, чтобы поддержать морпехов.

Руководство КМП планирует заменить все СВВП AV-8B на СКВВП F-35. Какая модификация нового истребителя придет на замену самолетам F/A-18, пока неизвестно. Скорее всего, морская пехота в целях унификации парка предпочтет СКВВП, но, в случае если палубная модификация F-35 хорошо зарекомендует себя в ходе летных испытаний, возможны и ее закупки. В любом случае, интеграция с ВМС сделает необходимым обучение летчиков полетам на машинах обеих модификаций. Кроме технической стороны дела, ВМС и КМП США должны радикально поменять свои взгляды и образ мышления. Эти два рода вооруженных сил выполняют совершенно разные задачи, и их интеграция может встретить на своем пути препятствия психологического свойства.

Критичным обстоятельством является воплощение в жизнь постулата о том, что JSF будет обладать гораздо более высоким боевым потенциалом, чем любой из состоящих в настоящее время на вооружении самолетов. Количество средств, ассигнуемых на закупки самолетов F/A-18E/F, начиная с 2004 ф. г. неуклонно снижается. Если ранее ежегодный планируемый объем закупок этих самолетов составлял 50 машин, то в свете программы экономии средств эту цифру уменьшили до 45 машин. Сокращения не коснутся самолетов РЭБ на базе F/A-18F.

В то время как американцы вынуждены мириться с сокращением количества закупаемых F-35, в Англии рассматривается вопрос о дополнительных закупках машин этого типа, помимо тех 60 СКВВП, которые составят основу авиагрупп двух новых британских авианесущих кораблей CVF.

В Великобритании F-35, скорее всего, станет важнейшим элементом перспективной авиационной боевой системы FOAS. Причем, в случае принятия решения о дополнительных закупках F-35, это, скорее всего, будет не СКВВП, а один из вариантов с обычным взлетом и посадкой. Общее количество F-35, закупаемых Англией, в случае одобрения данного решения, достигнет 150 машин.

Если корабли CVF будут оборудованы катапультами и/или трамплинами, а также аэрофинишерами, то закуплены будут палубные F-35. Обновление парка боевых самолетов в Великобритании является весьма насущной проблемой, т. к. имеющиеся на вооружении СВВП "Харриер" к настоящему времени вылетали более половины своего ресурса, а их боеготовность сильно снизилась. В качестве основной меры по продлению.„их активной жизни предлагается значительно снизить интенсивность их эксплуатации. Срок вывода СВВП "Харриер" из эксплуатации назначен на 2012 г, когда на вооружение в Англии поступят первые СКВВП F-35.

Авиация и космонавтика №4 2007 С15-23
Категория: НИОКР | Добавил: pentagonus (02.11.2009) | Автор: И. Кудишин

Просмотров: 3133 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0

avatar


Copyright MyCorp © 2018

Рейтинг Военных Ресурсов