Предпосылки
Географическое положение Японии и геополитическая обстановка всегда вынуждали Министерство обороны (до 9 января 2007 г. – Управление национальной обороны) этой страны искать лучшие образцы оружия, доступные на рынке. Что касается Военно-воздушных сил самообороны (Japan Air Self Defense Force, JASDF), именно так и было с американскими истребителями F-4EJ и F-15J/DJ, на производство которых Япония получила лицензию. Компания Mitsubishi изготовила начиная с 1968 г. в общей сложности 138 самолетов F-4EJ, семь десятков которых (включая импортированные из США разведчики RF-4EJ) еще остаются на вооружении JASDF. Лицензионное производство F-15J и F-15DJ (японские версии одноместного F-15C и двухместного F-15D) продолжалось с 1981 по 1997 гг., всего в Японии было выпущено 214 таких самолетов, включая 25 «спарок» (еще 12 двухместных F-15DJ прибыли готовыми из США), из которых на вооружении ВВС самообороны страны к настоящему времени имеется почти две сотни машин.
Попытка японских авиастроителей в 1980–1990-х гг. создания национального проекта истребителя на смену не слишком удачному истребителю-бомбардировщику Mitsubishi F-1 по проекту FS-X (Fighter Support eXperimental) натолкнулись, с одной стороны, на недостатки научно-производственной базы и финансирования НИОКР, а с другой – на давление Вашингтона, который не был заинтересован в появлении конкурента на рынке боевой авиации, но был не прочь получить очередной крупный экспортный заказ. Как известно, последнее привело к практически навязанному Японии совместному созданию «F-16 на стероидах» – многоцелевого истребителя Mitsubishi F-2, дорогого и неоднозначного по своим качествам самолета, который неоднократно подвергался критике японских политиков и военных.
На фоне начала интенсивной разработки истребителей пятого поколения соседями из России и Китая Япония надеялась получить поступивший на вооружение ВВС США в 2005 г. самолет Lockheed Martin F-22А Raptor. Однако это желание натолкнулось на запрет экспорта F-22 американским Конгрессом. Введенный так называемой поправкой Обея еще в 1998 г. из-за боязни утечки передовых военных технологий этот запрет устоял от всех попыток его снять или хотя бы смягчить. Ни лоббистские усилия Lockheed Martin, ни согласие Пентагона, ни даже готовность Японии оплатить расходы на создание технологически урезанной версии не смогли сдвинуть дело с мертвой точки. В 2009 г., после принятия министром обороны США Робертом Гейтсом решения о сворачивании серийного производства F-22А, стало окончательно ясно, что никто из потенциальных зарубежных покупателей «рэпторов» уже не получит. В качестве паллиативного решения Япония выбрала локализацию производства другого американского многоцелевого истребителя пятого поколения F-35, однако, согласно контракту, она не получает доступа к критическим технологиям проекта. К настоящему времени подтвержден заказ Японии на 42 самолета F-35A, первые четыре японские машины должны быть изготовлены компанией Lockheed Martin в 2016–2017 гг. в рамках партии LRIP Lot 8.
От TD-X к ATD-X
В 1994 г., еще до первого полета прототипа Mitsubishi F-2, Институт технических исследований и разработок Управления национальной обороны Японии TRDI (Technical Research & Development Institute) в сотрудничестве с компанией Mitsubishi Heavy Industries (MHI) начал работы по программе самолета-демонстратора TD-X (Technology Demonstrator eXperimental – «экспериментальный демонстратор технологий»).
TD-X должен был подняться в воздух в 2000 г. и стать платформой для отработки конструкторских решений и технологий для создания истребителя завоевания превосходства в воздухе нового поколения FI-X, которому предстояло заменить F-15J в начале XXI века. На TD-X планировалось потратить около 100 млрд йен (1 млрд долл.).
В 1995 г. по заказу TRDI компания Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI) начала разработку для TD-X двигателя тягой 5000 кгс. Первоначально заявлялось, что им станет двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой XF3-400 на базе ТРДД типа F3-30. Однако форсажную тягу выше 3500 кгс на нем получить не удалось. Разработчики занялись созданием его дальнейшего развития – XF5-1, получив к 2008 г. требуемую тягу. Параллельно на стендах шли работы по отработке системы управления вектором тяги.
Работа же по самому демонстратору и его системам постоянно переносилась – проблемы с программой F-2 оттягивали ресурсы, и планируемый срок первого полета TD-X сдвинулся на 2007 г. К названию программы теперь добавилось слово Advanced – «перспективный», она получила также неофициальное имя Shinshin (в достаточно вольном переводе – «дух нации»).
ATD-X – лишь одна из множества программ, направленных на создание «истребителя будущего», который должен, согласно текущим планам Минобороны Японии, после 2027 г. прийти на смену F-2. В их рамках различные военные исследовательские центры и подрядчики изучают проблемы создания новых материалов, компактных приводов, снижения заметности, внутреннего размещения вооружения, перспективные средства радиоэлектронного обеспечения и т.п.
В 2000 г. TRDI заказал у MHI пилотажный стенд для отработки новых концепций воздушного боя. Тогда же MHI начала исследования «умной обшивки» – в частности, конформной антенны с синтезированной апертурой.
Начиная с 2002 г. ведется разработка адаптивной электродистанционной системы управления, обладающей функцией «самовосстановления» – SRFCC (Self Repairing Flight Control Capability). Она должна обеспечить сохранение контроля над самолетом при возникновении неисправностей или получении боевых повреждений и использует помехозащищенные оптоволоконные линии передачи данных (технология fly-by-light).
С сентября по ноябрь 2005 г. в обстановке секретности выполненная в масштабе 1:1,33 модель ATD-X проходила испытания по измерению эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) на новейшем радиоэлектронном полигонном комплексе SOLANGE в Брюзе, принадлежащем Минбороны Франции. По результатам экспериментов во внешние обводы планера были внесены изменения.
В мае 2006 г. на сайте TRDI была размещена фотография этой модели и сообщалось, что «для создания высокоманевренного малозаметного истребителя следующего поколения требуется его отработка на подобных моделях для снятия диаграмм ЭПР, в т.ч. при отклонении поверхностей управления». Позже стало известно, что исследования аэродинамической конфигурации ATD-X проводились в 2006–2007 гг. в ходе испытаний динамически подобных радиоуправляемых моделей в масштабе 1:5 на полигоне на Хоккайдо. Проводилась отработка законов управления и адаптивной системы управления, поведение на больших углах атаки и т.д. Всего было построено четыре таких модели, совершивших в общей сложности 40 полетов.
От проектирования – к сборке
Полный ход программе ATD-X был дан в начале 2007 г., однако ей еще предстояло пережить несколько взлетов и падений. Так, в оборонном бюджете на 2008 ф.г. (в Японии финансовый год начинается 1 апреля) расходы на проект были урезаны в 7 раз – с запрошенных 49,9 до всего 7 млрд йен (470 и 66 млн долл. соответственно). В условиях имевшего тогда место финансового кризиса приоритет был отдан модернизации стоящих на вооружении Японии F-15J.
На 2009 ф.г. программа получила 8,5 млрд йен (95 млн долл.), что позволило начать полноценную разработку самолета-демонстратора. Всего на 2009–2016 ф.г. на ATD-X было выделено 39,2 млрд йен (359 млн долл.).
В ряде интервью в 2011 г. руководитель подразделения авиационных систем TRDI генерал Хидэюки Йошиока подтвердил намерение Японии получить на вооружение истребитель пятого поколения в условиях, когда соседи – Россия и Китай – скоро будут иметь истребители Т-50 и J-20. Он объявил, что выкатка и начало испытаний ATD-X намечены на 2014 г. (последняя дата была ошибочно воспринята многими как дата первого полета). Позже в том же году он сообщил, что летные испытания начнутся в 2016 г., подчеркнув, что необходимо поднять самолет в воздух к этому времени, поскольку ATD-X должен быть использован в т.ч. для проверки возможности собственных сил ПВО Японии противостоять самолетам пятого поколения.
В конце 2011 г. Министерство обороны Японии и компания MHI подписали договор на постройку самолета-демонстратора ATD-X.
Основным подрядчиком по проекту выступила сама Mitsubishi Heavy Industries (отвечала за изготовление фюзеляжа и окончательную сборку). В нем принимали участие также компании Fuji Heavy Industries (консоли крыла) и Kawasaki Heavy Industries (кабина экипажа). Всего в создании самолета задействовалось более 220 японских предприятий.
Длина самолета составила 14,2 м, размах крыла – 9,1 м (угол стреловидности крыла по передней кромке – 45°), высота на стоянке – 4,5 м. Масса пустого самолета оценивается в 9700 кг (по другим данным – в 9000 кг), максимальная взлетная масса – в 13 000 кг.
Для снижения массы в конструкции ATD-X широко используются композитные материалы на основе углеродного волокна, доля которых составляет до 30% массы планера.
«Шиншин» использует некоторые готовые компоненты от других самолетов. Так, остекление фонаря кабины и катапультное кресло позаимствованы у Mitsubishi T-4, элементы шасси и тормозной гак – у Mitsubishi T-2.
В то время как планер самолета в целом выполнен по канонам технологий снижения заметности, летный образец в настоящее время не имеет радиопоглощающих покрытий, и лишь фонарь имеет специальное напыление. Однако, по словам генерала Йошиока, у Японии нет никаких проблем с разработкой собственных стелс-технологий, а фронтальная ЭПР у ATD-X будет «меньше, чем у птицы, но больше, чем у насекомого».
Силовая установка самолета включает два ТРДДФ типа XF5-1 с форсажной тягой порядка 5000 кгс. Двигатель снабжен трехступенчатым компрессором низкого давления, шестиступенчатым компрессором высокого давления, одноступенчатыми турбинами низкого и высокого давления. Длина двигателя – 3 м, максимальный диаметр – 0,6 м, масса – 644 кг. Степень повышения давления в компрессоре достигает 26, температура на входе в турбину – 1600°C. Для повышения маневренности самолет-демонстратор оснащен системой всеракурсного управления вектором тяги, реализованного на данном этапе дифференциальным отклонением реактивной струи тремя специальными поверхностями за соплом каждого двигателя. Подобная система использовалась на американо-германском экспериментальном самолете Rockwell/MBB Х-31А (1990 г.) и летающей лаборатории NASA McDonnell Douglas F-18HARV (High Alpha Research Vehicle, 1987 г.). Двигатели управляются интегрированной системой IFPC (Integrated Flight Propulsion Control).
Сборка самолета проводилась на авиастроительном заводе компании Mitsubishi Heavy Industries в Нагойе (префектура Айти).
28 марта 2012 г. на заводе MHI в Тобиcиме в присутствии генерального директора TRDI Йоcитаки Акиямы и начальника штаба ВВС самообороны Японии Харухико Катаоки состоялась церемония «первой клепки» шпангоута средней части фюзеляжа. Руководитель аэрокосмического подразделения MHI Такаcи Кобаяcи заявил, что событие «знаменует собой первый шаг на трудном пути к созданию полностью отечественного истребителя».
Начало испытаний
В августе 2013 г. TRDI опубликовал фотографию планера самолета на стенде статических испытаний. В феврале 2014 г. завод посетил министр обороны Ицунори Онодэра. Позже, в апреле, выступая в парламенте, он сообщил, что во время визита его заверили, что первый полет ATD-X состоится уже в 2014 г. Однако источники в компании сообщали, что первоначально MHI планировала церемонию официальной выкатки на май 2014 г. и первый полет вскоре после нее, однако проект «сдвинулся вправо» на несколько месяцев. Позже эти несколько месяцев превратились почти в два года.
Выкатка ATD-X состоялась 8 мая 2014 г., когда самолет покинул цех покраски завода Mitsubishi Heavy Industries в Комаки (префектура Айти). Машина получила яркую красно-белую окраску, традиционную для экспериментальных и предсерийных японских самолетов, и бортовой номер 51-0001 (001). Лишь в июле TRDI обнародовал официальные фотографии с этого события, тогда же на телеканале JNN была показана получасовая передача с подробным рассказом о программе ATD-X. С того времени и вплоть до января 2016 г. лишь самым удачливым и терпеливым наблюдателям, «дежурившим» у забора завода MHI, удавалось увидеть своими глазами самолет, перемещающийся за тягачом между ангарами и цехами.
В январе 2015 г. источники в Министерстве обороны Японии сообщили, что из-за проблем с программным обеспечением системы управления двигателями первый полет, перенесенный ранее на конец марта 2015 г., не состоится как минимум до зимы.
В октябре 2015 г. контроль за программой ATD-X был передан вновь созданному Управлению закупок, технологий и логистики Министерства обороны Японии – ATLA (Acquisition, Technology & Logistics Agency), поглотившему институт TRDI. Его возглавил бывший директор TRDI Хидэаки Ватанабе. Руководителем программы «истребителя будущего» в ATLA назначен Хирофуми Дои.
Официальное представление демонстратора ATD-X для прессы в одном из ангаров завода MHI в Комаки состоялось 28 января 2016 г. В приглашении на мероприятие впервые было указано официальное обозначение самолета – Х-2.
2 февраля начались первые рулежки и пробежки. 24 февраля завод в Комаки посетил министр обороны Гэн Накатани. 16 марта была выполнена первая скоростная рулежка, а 12 апреля самолет разогнался до скорости отрыва передней стойки.
Первый полет был назначен на 20 апреля, однако его пришлось перенести из-за плохой погоды. Наконец, 22 апреля 2016 г. в 8.47 утра Х-2, пилотируемый летчиком-испытателем компании MHI (имя его не называется), впервые оторвался от взлетной полосы в Нагойе и после короткого перелета на север в 9.13 приземлился на авиабазе Сил самообороны Японии Гифу, где расположен объединенный летно-испытательный центр ВВС и TRDI. Шасси в первом полете не убиралось, управление вектором тяги не задействовалось – были выполнены лишь простейшие маневры в воздухе. Максимальная высота полета составила около 3700 м, скорость не превышала 370 км/ч. В воздухе Х-2 встретили и сопровождали японские истребители F-15DJ и F-2, взлетевшие с Гифу. Несмотря на довольно сильный ветер в районе аэродрома посадки, она прошла нормально. Наблюдатели отметили сравнительно короткий пробег самолета. Для торможения использовались отклоненные наружу рули направления.
Что дальше?
Второй полет Х-2 ожидался в течение недели после первого, однако на момент сдачи этого номера пока так и не состоялся. Во втором полете предполагается проверить уборку и выпуск шасси, а также приступить к расширению диапазона скоростей и высот полета. В течение года планируется совершить около 50 полетов.
…В декабре 2009 г. Министерство обороны Японии выпустило доклад, озаглавленный: «Видение НИОКР по истребителю будущего. Критические технологии для истребителей будущего». Документ ясно дает понять, что японское Минобороны заинтересовано в пилотируемом истребителе следующего поколения с возможностью противодействия боевым средствам противника в 2030-х гг.
Концепция японского истребителя следующего поколения, иногда называемого шестым, получила название i3 (informed, intelligent, instantaneous – «информированный, интеллектуальный, мгновенный») и основана на семи ключевых технологиях, которые японское Минобороны рассматривает как имеющие решающее значение для того, чтобы истребитель эффективно действовал против потенциального противника.
Одна из таких технологий предусматривает использование помехоустойчивой системы управления самолетом – подобная уже применяется на противолодочном Kawasaki P-1.
Японские военные полагают, что к 2030 г. будут освоены еще четыре критические технологии. Во-первых, это реализация ЭПР, меньшей, чем у самолетов потенциального противника. Для этого потребуются разработки в области новых радиопоглощающих покрытий, применение внутренних отсеков вооружения и новых конструкций воздухозаборников.
Во-вторых, предусмотрена разработка РЛС следующего поколения высокой мощности, способной обнаруживать и сопровождать малозаметные цели. В-третьих, это реализация принципа «облачной стрельбы» (cloud-shooting), при которой истребители осуществляют пуск авиационных средств поражения, пользуясь данными целеуказания от других источников, например, друг от друга или от самолетов ДРЛО. В-четвертых, это создание мощного двигателя следующего поколения «умеренного диаметра» для уменьшения миделя самолета со встроенными отсеками вооружения и способного развивать сверхзвуковую крейсерскую скорость. В конструкции двигателя должны быть применены новейшие достижения материаловедения.
Двигатель, РЛС и технологии снижения заметности уже находятся в процессе разработки и должны быть готовы к 2016–2020 гг.
Предполагается, что до конца 2018 г. правительство Японии должно принять решение о разработке нового истребителя (условное обозначение – F-3), в котором будут использованы наработки по программе ATD-X. Если такое решение будет принято, прототип нового истребителя должен совершить первый полет в 2024–2025 гг., а серийное производство может начаться в 2027 г. Второй, весьма амбициозный рассматриваемый вариант предусматривает попытку использования полученного задела по программе ATD-X в качестве «входного билета» в совместную (читай – с США) программу создания истребителя следующего поколения.
Еще по теме:
Сверхзвуковые истребители по-японски
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 5/2016
