На пути к шестому поколению
Научные и технологические решения проекта ПАК ФА могут быть использованы для создания самолетов будущего

Технологическое развитие – процесс непрерывный и последовательный. Его логика неумолима. Пропустив хотя бы один этап, можно уже никогда не наверстать упущенного. Это справедливо и применительно к боевой авиации, где переход от поколения к поколению самолетов получается лишь тогда, когда наработана теоретическая база. На основе этого задела и с помощью интеграции большого количества технических решений создаются новые образцы авиационной техники.

Илья КЕДРОВ

Для российской авиационной промышленности интегратором и основной движущей силой реализации новых технологий стал проект перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации – ПАК ФА, или Т-50. В ближайшее время самолет начнет поступать в Вооруженные Силы России.

Надо сказать, что проект самолета пятого поколения представляет собой нечто большее, чем просто разработка очередного истребителя.

90-е годы прошлого века были сложными, если не сказать разрушительными, для отечественной промышленности. Многие компании были вынуждены ориентироваться на модернизацию уже имеющихся изделий, не приводящую к качественному скачку в развитии. В то время как большинство авиационных предприятий работали главным образом на экспорт, коллективу создателей ПАК ФА удалось сохранить имеющийся опыт и развить авиационную и смежные отрасли промышленности внутри страны. Разработчикам пришлось работать на опережение, помогая восстанавливать и двигать вперед ключевые направления промышленности – радиоэлектронную, металлургическую, химическую и др. К примеру, благодаря внедрению информационных технологий с самых ранних этапов разработки проекта ПАК ФА, стало возможным исследование различных аэродинамических компоновок, проведение точнейших расчетов статической и динамической прочности, газодинамики воздухозаборников двигателей, моделирование применения вооружения, протекания сложных динамических процессов и исследование характеристик малой радиолокационной заметности. До работы над ПАК ФА в авиационной промышленности на это тратились годы испытаний в аэродинамических трубах, на стендах и летных образцах-демонстраторах технологий. Электронное проектирование позволило сократить сроки и затраты на постройку самолета.

Для Т-50 разработана уникальная система управления.

Наиболее значимый вклад в разработку авиационного комплекса внесло внедрение современных информационных технологий автоматизированного проектирования (САD/CAE). Уже на предварительных этапах проектирования с их помощью была разработана компоновка самолета, создана математическая модель поверхности, конструктивно-силовая схема. Создание электронного макета на ранних этапах проектирования позволило получить максимально точное представление об облике изделия, выявить возможные проблемные вопросы и решить их. В процессе работы было изучено большое количество сложных явлений и заложены теоретические основы для дальнейшего развития авиационной науки. В совокупности с исследованиями крупнейших институтов: ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ и др. (после развала СССР и до появления

Т-50 они не принимали участие в проектах по разработке авиационной техники нового поколения) – это позволило обеспечить задел для следующих поколений самолетов. Так, в «ОКБ Сухого» на основе собственных расчетных работ и модельных исследований в аэродинамических трубах ЦАГИ разработана и проверена интегральная аэродинамическая компоновка малозаметного самолета. Совместно с ОАО «УМПО» и ОКБ им. А. Люльки создан новый двигатель для проекта ПАК ФА, не имеющий аналогов в мире по своим удельным характеристикам. Стоит отметить, что создание двигателя потребовало от разработчиков формирования современной производственной базы и применения специализированных материалов в конструкции.

Масштабной и многогранной была задача обеспечения малой величины радиолокационной (РЛ) заметности авиационного комплекса. Одним из достижений явилось создание совместно с Институтом теоретической и прикладной электродинамики РАН принципиально новых материалов с улучшенными весовыми и эксплуатационными характеристиками, технологий их нанесения на элементы самолета, а также разработка и реализация конструктивных мероприятий по снижению уровня радиолокационной заметности. Здесь впервые в отечественной авиации был применен комплексный подход в решении этих задач: на основе проведенных математических расчетов сформирован принцип снижения РЛ-заметности, разработаны новые материалы, созданы лабораторные и производственные участки.

Стоит отметить, что Российская академия наук принимает активное участие в создании авиационного комплекса пятого поколения: проводятся работы по обеспечению ресурса и долговечности конструкции, моделированию аэроакустического нагружения планера и разработке вычислительных средств комплекса бортового оборудования.

Применение новых алюминиевых и композиционных материалов позволило значительно снизить массу Т-50.

Новым направлением также стали разработка и внедрение совместно с ФГУП «ГосНИИАС» информационно-управляющих систем. Информационно-управляющая система (ИУС) обеспечивает интеграцию систем бортового оборудования, самолетных систем и систем вооружения в единый комплекс. Кроме этого, ИУС обеспечивает взаимодействие между экипажем и авиационным комплексом. Управление режимами работы систем бортового оборудования, а также информационный обмен между ними осуществляется центральным бортовым компьютером.

Уникальной является и система управления самолетом. Необходимость наиболее полного раскрытия летно-технических характеристик и возможностей самолета требует усложнения алгоритмов управления, реализованных в цифровой комплексной системе управления (КСУ). Новая цифровая КСУ с мощными центральными вычислительными машинами, а также высокоскоростные рулевые приводы с повышенной точностью работы позволили решить задачу управления ПАК ФА во всей области полетных режимов. Увеличенная мощность приводов потребовала внедрения энергосберегающих технологий и гидропитания с переменным давлением. Роботизация авиационного комплекса также потребовала учета новых алгоритмов автоматического управления.

Применение новых алюминиевых и композиционных материалов позволило значительно снизить массу машины, что крайне важно для реализации характеристик самолета пятого поколения. Все композиционные материалы, применяемые на ПАК ФА, – новой разработки. Их удельные характеристики на уровне, а по отдельным параметрам и выше зарубежных аналогов. Новые материалы гарантируют высокую прочность и жесткость конструкции, обладают технологичностью и обеспечивают высокие рабочие температуры. На базе НПП «Технология» создано производство деталей из композиционных материалов. Во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ) разработаны новые препреги (композиционные материалы-полуфабрикаты). Кроме этого, под ужесточенные требования проекта ПАК ФА в ВИАМ доработаны многофункциональные герметики. Совместно с ВИАМ модифицированы и применяются в конструкции ПАК ФА алюминий-литиевые сплавы, обладающие наилучшей весовой отдачей. Проходит обновление технологий производства заготовок из данных сплавов на Каменск-Уральском металлургическом заводе (КУМЗ).

Значение программы ПАК ФА для экономики страны хорошо понимают в правительстве страны. Для ее реализации была принята Федеральная целевая программа, в рамках которой большинство предприятий-смежников провели и продолжают проводить техническое перевооружение (ВИАМ, НПП «Технология», ОАО «НИТС» и многие другие). На авиазаводе в Комсомольске-на Амуре, где производятся самолеты, проведена модернизация, закуплены новые современные станки и оборудование. Смежники переходят на новые электронные технологии проектирования, переоснащают производство и набирают персонал высокой квалификации. Проект внес свежую струю в деятельность научно-исследовательских институтов: ЦАГИ, ВИАМ, ЦИАМ, НИАТ, СибНИА и других научных организаций. Удалось сохранить и далеко продвинуться вперед по таким «классическим» направлениям, как аэродинамика, материаловедение, прочность, создание силовых установок, самолетных систем, а также в части новых направлений, обязательных для реализации на авиакомплексах пятого и последующих поколений. Впервые за многие годы предприятиям-смежникам потребовалось создать агрегаты и оборудование, обеспечивающие новые, более жесткие требования по работоспособности в условиях повышенных температур и перегрузок, а также в более жестких габаритных и массовых ограничениях. Данные образцы не только не уступают, но и во многом превосходят зарубежные аналоги. Иными словами, создан научно-технический и практический задел для будущих проектов. Сегодняшние конструктивно-технологические, металловедческие решения, а также наработки по комплексу бортового оборудования могут быть эффективно использованы для новых проектов авиационной и не только авиационной техники. Стоит отметить, что при реализации проекта ПАК ФА обеспечивается импортозамещение жизненно важных элементов комплекса бортового оборудования, силовой установки и общесамолетных систем.

Помимо решения множества научных и технических вопросов, реализация проекта позволила компенсировать кадровый провал специалистов средних лет, образовавшийся в 1990-е годы, и собрать коллектив профессионалов не только в компании-разработчике, но и в сотнях предприятий-смежников. Авиация стала снова привлекательной для молодежи – участие в работе над самолетом пятого поколения позволило реализоваться большому числу студентов и выпускников технических ВУЗов. Таким образом, благодаря реализации проекта ПАК ФА, Россия остается одной из немногих стран мира, способных создавать современные авиационные комплексы нового поколения.


 

НОВОСТИ

Президент России Владимир Путин своим указом назначил Александра Фомина заместителем министра обороны.
Специалисты Главного автобронетанкового управления Министерства обороны России и представители промышленности начали проведение испытания новых и перспективных образцов вооружения, военной и специальной техники в условиях Арктики.
В ходе полевых занятий по огневой и тактической подготовке с подразделениями мотострелковой бригады Южного военного округа, в которых были задействованы около 300 военнослужащих, а также более 40 единиц боевой техники, включая танки Т-90А, БМП-3, САУ «Мста-С», в режиме реального времени применялся новейший комплекс разведки, управления и связи «Стрелец».
АО «ММП имени В.В. Чернышева» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию) получило займ от Фонда развития промышленности (ФРП) на приобретение высокоточных станков в целях обеспечения требуемых стандартов качества и надежности нового турбовинтового двигателя ТВ7-117СТ.
Как сообщил командующий войсками Южного военного округа (ЮВО) генерал-полковник Александр Дворников, в Крыму сформирован и приступил к боевой подготовке 22-й армейский корпус Черноморского флота.
Доходы России от экспорта вооружений в 2016 г. составили около $15 млрд., заявил председатель правительства РФ Дмитрий Медведев на выездном заседании фракции «Единая Россия».
Штатный автомат для боевой экипировки «Ратник» будет выбран в конце 2017 г., заявил РИА «Новости» директор ЦНИИТОЧМАШ Дмитрий Семизоров.
В ходе внезапной проверки боевой готовности ВКС все из более чем 150 воздушных целей, которые имитировали полеты истребителей, БЛА и крылатых ракет условного противника в зоне ответственности система ПВО-ПРО Москвы и Центрального промышленного района, были своевременно перехвачены и условно уничтожены.
Боевой и численный состав Вооруженных Сил России и дислокация их межвидовых группировок определяются с учетом геополитической обстановки в мире и многообразия угроз для безопасности страны, заявил статс-секретарь – заместитель министра обороны России Николай Панков на специальном сборе начальников кадровых органов ВС РФ.
На Международной выставке вооружений и военной техники IDEX 2017 в Абу-Даби корпорация «УВЗ» впервые продемонстрировала полноразмерный макет 30-мм дистанционно управляемого боевого модуля для боевых бронированных машин, созданного Нижегородским центральным научно-исследовательским институтом «Буревестник».

 

 

 

 

 

 

Учредитель и издатель: ООО «ИД «Национальная оборона»

Свидетельство о регистрации: Эл № ФС 77-22322 от 17.11.2005

 

Дизайн и разработка сайта - Группа «Оборона.Ру»

Техническая поддержка - Группа Компаний КОНСТАНТА

Управление сайтом - Система управления контентом (CMS) InfoDesignerWeb

Rambler's Top100