НА БОРТУ - СИЛА И РАЗУМ

Основное назначение любой авиации, и военной и гражданской, - доставить груз в определенное время и место. Для этого надо решить несколько задач. Первая из них - навигационная. Она сводится к определению собственного положения самолета, расчету маршрута, затрат топлива, времени и многого другого. В военной авиации требуется решение боевой задачи: обнаружение цели, прицеливание и поражение. Кроме того, необходим постоянный контроль за работой самолета.

На заре авиации все эти задачи решал исключительно летный экипаж. Собственное положение определяли по направлению железных дорог, рек, близости населенных пунктов. Поиск целей вели только визуально, прицеливание - с помощью неподвижных прицелов. Контроль осуществляли по простейшим приборам в кабине. Практически все зависело от летчика и его здоровья.

Со временем усложнялись боевые задачи, создавались новые образцы оружия и более совершенные по аэродинамическим качествам самолеты - повышался и их "интеллект".

Бортовое радиоэлектронное оборудование сегодня - это:

• система управления вооружением;
• пилотажно-навигационный комплекс;
• комплекс средств связи;
• аппаратура бортового комплекса обороны;
• бортовые средства контроля, сигнализации и регистрации полетных данных.

Все это теперь позволяет современному самолету вести бои на дальностях в десятки, а то и сотни километров вне визуальной видимости и в то же время свободно маневрировать в ближнем бою. Чтобы управлять таким сложным комплексом сегодня, летчику помимо отличного здоровья надо располагать высоким интеллектуальным багажом. В разработке приборов бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) участвуют десятки институтов и КБ (у "Сухого" много давних партнеров: Раменское приборостроительное КБ, НИИ Авиационных систем, НИИ им. Тихомирова, корпорация "Фазотрон" и другие). И вот такой коллектив из нескольких тысяч человек создает весь комплекс оборудования, а управлять им летчику приходится одному. В стрессовой ситуации боя он должен принимать обоснованные решения. Насколько они могут быть безошибочными? Во многом это определяется способностью летчика справиться с потоком информации, которая поступает к нему от различных источников. Задача комплекса БРЭО - подать информацию с такой легкостью, чтобы летчик из оператора сложной системы превратился в обычного пользователя бортового компьютера.

Недавно на одной из международных выставок, где демонстрировался самолет Су-30МК, несколько иностранных летчиков попросили разрешения полетать на нем. И вот после совершенного полета один из летчиков сказал: "На вашем самолете от летчика мало что зависит, даже неинтересно. Самолет все может делать сам и лучше, чем любой ас". Таков уровень решения задачи "разгрузить пилота" на Су-30МК. И это очень важно для боевых условий.

Су-27 был первым серийным отечественным самолетом, оснащенным электронной аналоговой системой дистанционного управления СДУ-10 (она и сейчас служит "визитной карточкой" "Сухого"). До этого воздействие от органов управления самолетом передавалось механически на отклоняемую поверхность. Система дистанционного управления фильтрует ошибки летчика по пилотированию: он может резко взять ручку на себя - система сначала посчитает, а возможен ли такой маневр, и, если невозможен, сама обеспечит нужное отклонение рулевых поверхностей во всем диапазоне скоростей и высот.

Су-27 появился как "чистый" истребитель (см. "Наука и жизнь" № 4, 2002 г.). Его бортовой комплекс позволяет осуществлять перехват воздушных целей в любых условиях. Для этого у него есть два прицельных комплекса, объединенных в систему управления вооружением, - это радиолокационный комплекс и оптико-электронная система. Они связаны между собой через бортовую цифровую вычислительную машину. Информация о целях, полученная одной из систем, поступает в другую. Система управления может обеспечить взаимодействие группы истребителей Су-27, автоматически произвести захват наиболее опасной цели, выбрать оружие, сформулировать команды на необходимые маневры истребителя.

В состав радиолокационного прицельного комплекса "двадцать седьмого" входит импульсно-доплеровская радиолокационная станция (РЛС), обеспечивающая обнаружение целей в свободном пространстве и на фоне земли на дальности до 100 км. Радиолокатор одновременно сопровождает до 10 воздушных целей, при этом перехватывает ту, которая представляет наибольшую угрозу.

Оптико-электронная прицельная система включает теплопеленгатор и лазерный дальномер. Станция обеспечивает скрытность ведения воздушного боя благодаря обнаружению цели по тепловому контрасту. Максимальная дальность обнаружения - 50 км.

В кабине истребителя устанавливается система объединенной индикации, дающая летчику необходимую информацию на всех этапах полета. Универсальное табло информирует о состоянии бортовых систем самолета, а система речевой информации об аварийных ситуациях и выдачи "подсказок" дает инструкции о дальнейших действиях летчика.

Пилотажно-навигационный комплекс - множество приборов, среди которых: радиокомпас, радиотехническая система ближней навигации, радиовысотомер, система автоматического управления, - и все это призвано решать задачи навигации и пилотирования на всех этапах полета в простых и сложных метеоусловиях, в любое время года и суток, над сушей и над морем в любых географических широтах.

Для обороны служит комплект бортовых средств, включающий станцию радиотехнической разведки и предупреждения об облучении, станцию активных помех и устройство постановки пассивных помех.

После Су-27 была создана его двухместная модификация Су-27УБ, управляемая летчиком и инструктором, контролирующим действия летчика. А уже на базе Су-27УБ разработан Су-30, в котором второй член экипажа не только инструктор, но и оператор комплекса БРЭО. Появился корабельный истребитель Су-33. Его конструкция претерпела сильные изменения с учетом того, что самолет взлетает с короткой палубы и трамплина авианосца. Но бортовое оборудование осталось во многом аналогичным применяемому на Су-27. Был усовершенствован пилотажно-навигационный комплекс, взаимодействующий с навигационными средствами корабля.

К последнему десятилетию прошлого века авиационная и ракетная техника на Западе сделала новый рывок, изменились взгляды на тактику ведения боевых действий, появились новые виды оружия, наметились общие тенденции удорожания обслуживания авиационных парков. На повестку дня был поставлен вопрос о создании нового многофункционального авиационного боевого комплекса, способного заменить находившиеся в то время в строю, но морально и физически устаревшие самолеты, чтобы придать ВВС страны больший потенциал. Машина должна была сочетать в себе качества фронтового бомбардировщика и истребителя, позволяющие в равной мере эффективно поражать наземные, морские и воздушные цели.

У "ОКБ Сухого" было два пути. Приняты оба - это создание новых универсальных самолетов и придание многофункциональности стоящим на вооружении Су-24, Су-25 и Су-27 путем замены устаревшего электронного оборудования, введения в состав вооружения высокоточных средств поражения и перекомпоновки кабины летчика. Штурмовики при этом должны были обрести новые качества всепогодности боевого применения и возможность использования современного оружия для работы по воздушным и наземным целям (благодаря установке радара, которого раньше на Су-25 не было). А Су-27 - эта замечательная машина - из истребителя, ведущего перехват бомбардировщиков и бой с истребителями, превращалась во многофункциональный самолет, способный наносить удары по наземным и надводным целям (до 180 км возросла дальность обнаружения целей). Появление Су-25СМ, Су-27СМ (серийных модернизированных) оказалось экономически выгодным: позволило при относительно умеренной цене модернизации повысить (более чем в два раза) эффективность самолета. Разработка новых самолетов "Сухого" велась по пути создания многоцелевых машин. Последней модификацией Су-25 стал новый многофункциональный ударный комплекс Су-39. Появились истребители-бомбардировщики Су-32 и Су-34. Особого внимания заслуживают новейшие многофункциональные истребители Су-35 (способный выполнять длительное воздушное патрулирование на большой дальности - до 3500 км), Су-37 и Су-30МК с управляемым вектором тяги. Это уже не просто самолеты, способные обнаружить несколько целей, выбрать из них самую опасную и атаковать, они могут атаковать несколько целей одновременно, наносить высокоточные удары.

При создании таких боевых машин очень серьезные изменения претерпело и БРЭО. На новые универсальные самолеты были установлены радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой (с электронным управлением лучом РЛС, которое позволяет мгновенно перемещать луч локатора в пространстве вместо механического перемещения антенны и сопровождать несколько целей), встроенная оптико-электронная обзорно-прицельная система с телевизионным и лазерным каналами для обнаружения и распознавания наземных целей и наведения на них оружия, аппаратура навигации, радиосвязи, мощный комплекс радиоэлектронного противодействия, система жидкокристаллической индикации и многое другое. Появились новые системы и органы управления этими системами, дополнительные индикаторы. Это все надо было каким-то образом разместить в кабине самолета. В результате появились многофункциональные пульты и индикаторы, существенно усложнилась логика управления.

Можно сказать, что тенденции развития комплекса бортового оборудования идут "по спирали". Сначала на самолетах стояла одна система управления вооружением, которая включала в себя несколько подсистем, и такая интегрированная система позволяла решать весь спектр задач. Затем, с усложнением комплексов, появилась некая "федеративная" система, когда вооружением управляют несколько комплексов, как на Су-30МК.

Современная авионика (так чаще всего сейчас называют комплексы БРЭО) снова выходит на интегрированный, но более высокий уровень: представляет собой набор датчиков, передающих информацию в некую центральную вычислительную систему (так называемое "ядро" комплекса), которая ее обрабатывает и выдает конкретные решения и рекомендации в адаптированном для восприятия виде. Летчик в этом случае выступает в роли контролера ситуации по применению оружия, а пилотирование, расчет топлива, поиск цели и наведение производятся автоматически.

Вычислительная техника, которая установлена на самолетах, во многом отличается от той, что стоит на столах у программистов. Это техника, работающая в жесточайших условиях перепадов температуры, вибрации, вынужденная выдерживать отдачу в несколько тонн после стрельбы из бортовой пушки. Сейчас на экспортных вариантах самолетов по требованию заказчика может применяться аппаратура зарубежного производства. У нас же, возможно, настал момент принимать решения о снятии ограничений на применение какого-либо импортного оборудования в боевой авиации, поскольку некоторые его элементы нам сегодня недоступны.

Сам собой возникает вопрос, а насколько близко конструкторы подошли к созданию беспилотного истребителя? Пока что все самолеты строятся с учетом того, что в них сидит человек: приходится решать задачи прочности и обеспечения жизнедеятельности. Существующие беспилотники применяются в основном в целях разведки и контроля (см. "Наука и жизнь" № 6, 2002 г.). Министр обороны США вполне официально заявил, что JSF-35 - последний пилотируемый самолет такого класса (боевой авиационный комплекс). Сейчас он находится на испытаниях и будет серийным не раньше, чем через пять-семь лет.

Представить беспилотный ударный самолет гораздо проще, чем беспилотный истребитель. Беспилотному истребителю достаточно легко создать ложные цели, или его локатор не сможет определить и выделить визуально видимую цель. В этом случае беспилотник сможет вести только дальний бой. Для истребителя это серьезная проблема.

Какие же истребители будут господствовать в небе? Имя первого "американца" пятого поколения уже известно - это F-22 "Рэптор". Его российским конкурентом вполне может стать Су-47 "Беркут". Пока это экспериментальный самолет для отработки особенностей, связанных с усовершенствованием аэродинамики. Объемы самолета сейчас позволяют разместить на его борту оборудование для создания на основе экспериментального самолета практически любого летательного аппарата. Уже сейчас ясно, что он будет наделен суперспособностями - выполнять самые разные функции и боевые задачи. Для этого разрабатываются многофункциональные радары и радиоэлектронные комплексы с большой дальностью действия, скрытностью работы и возможностью выхода на такие специфические режимы работы, как картографирование поверхности (радиолокационный обзор территории с выводом результатов на индикатор в виде карты участка земной поверхности), обеспечение маловысотного полета с автоматическим облетом препятствий, идентификация воздушных целей и одновременная атака нескольких целей. Они перестают быть чисто боевыми прицельными средствами самолета, а становятся жизненно необходимыми и вне боя в обстановке повышенной опасности. Управление такой сложной и дорогостоящей машиной будет невозможно без подчинения всех бортовых систем центральной вычислительной машине с элементами искусственного интеллекта, которая обрабатывает поступающую информацию, систематизирует ее и сама принимает сотни решений, передавая летчику на рассмотрение лишь самые ответственные. Такой комплекс в настоящее время завершает первый этап испытаний. Работа в этом направлении - мировая тенденция. Для реализации данного принципа необходимо усилие всех предприятий - разработчиков авионики в тесном сотрудничестве с "ОКБ Сухого". В ОКБ чуть больше года назад создано новое подразделение, нацеленное на решение именно этой новой интересной задачи. И сегодня у него уже есть определенные успехи.