ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ F-22
ИСПЫТАНИЯ
Для доказательства того, что F-22 по крайней мере вдвое эффективнее F-15 в бою, как указано в контракте, потребуются полномасштабные испытания. Для накопления данных для такого сравнения будет использоваться компьютерное моделирование около 1 млн. дуэльных ситуаций.
На тренажерах будет проиграно 1000 реальных боевых заданий с участием шести летчиков против 80 различных типов самолетов и 80 типов наземной угрозы. В финале будут проведены летные испытания с проигрыванием нескольких сот ситуаций, приближенных к боевым.
Как и все остальные аспекты программы, летные испытания интегрированы. Объединенная команда испытателей на авиабазе Эдварде соединяет в себе представителей как фирм-разработчиков, так и ВВС. Главой команды является представитель ВВС США.
Если в предыдущих программах представители поставщика и заказчика работали параллельно, то теперь они объединяют свои усилия.
Требования к процессу летного испытания систем БРЭО были разработаны в середине 1997 г., несмотря на то, что самолет, предназначенный для них, номер 4004, полетел лишь в 1999 г. Основное число боевых ситуаций включает один F-22 против четырех целей, но были разработаны и обыграны сценарии для двух F-22 против 12 целей.
Программа летных испытаний была пересмотрена для выделения большего времени на испытания интегрированного БРЭО. Количество летных часов было урезано, но вместе с тем вся программа была растянута на девять месяцев. Не представляется возможным производить испытания какого-либо элемента БРЭО, например РЛС, в отрыве от остального оборудования.
Контрольно-измерительная аппаратура была разработана с помощью САПР CATIA и СОМОК. Она уже установлена на первом серийном самолете. Проверки КИА были произведены специалистами с «Боинга» и «Локхид-Мартин». Во время сборки телеметрия посылала данные о ней. Блок телеметрии находился в отсеке вооружения. Первый серийный самолет, №4001, предназначен для испытаний на расширение допустимых режимов полета, флаттер, измерение нагрузок и управляемость. Самолет № 4002 используется для испытаний двигателей и поведения на больших углах атаки, № 4003 стал первым самолетом второй серии, он используется для расширения допустимых режимов полета. № 4004-4009 будут использоваться для испытаний БРЭО. Последние два самолета опытной серии и два первых серийных самолета пройдут программу испытаний в условиях, приближенных к боевым, и будут использованы в дальнейшем для ознакомления летного состава с самолетом.
Тренировки персонала для летных испытаний начались в ноябре 1996 г. В январе летный персонал прошел тренировки на макете кабины самолета, в апреле был освоен тренажер самолета в Мариетте, а далее состоялся первый полет на самолете F-15 летчика в новом костюме. Последние приготовления запланированы непосредственно перед первым полетом.
В ходе беспрецедентной программы испытаний программное обеспечение системы пилотирования для F-22 за год до первого полета прошло обкатку на самолете - ЛЛ F-16 VISTA для проверки характеристик управляемости.
На заводе «Локхид-Мартин» в Форт-Уэрте имеется стенд для отработки топливной системы F-22. Он представляет собой шарнирно закрепленную платформу, на которой собрана вся топливная система самолета, включая четыре ПТБ. На этом стенде отрабатываются законы перекачки топлива для сохранения центра масс при различных положениях и резких эволюциях самолета. Платформа может имитировать угол атаки до 60° и режим дозаправки в воздухе.
Другой стенд предназначен для отработки электрической и гидравлической систем активно используется в ходе программы летных испытаний для обнаружения и ликвидации возможных неполадок.
В Форт-Уэрте также имеется лаборатория, отвечающая за характеристики управляемости.
Фирма «Боинг» отвечает за сопряжение и интеграцию БРЭО. Для начальных исследований, проводящихся с февраля 1997 г., использовались лаборатория и сооружения на территории фирмы в г. Сиэттл, в ходе летных испытаний используется сооружение, в свое время построенное для поддержки испытаний самолетов В-1 и F-16 на базе Эдварде. Испытания начались в августе 1999 г.
Наземные сооружения для испытаний БРЭО продублированы также на ЛЛ «Боинг-757». На самолете установили носовую часть F-22 с БРЛС. В августе 1997 г., после внесения конструктивных изменений, самолет перелетел в Вичиту, где на него установили бортовой комплекс БРЭО F-22. В августе 1998 г. на самолет установили крыльевые антенны и датчики для проведения второй фазы испытаний. Эта аппаратура размещена на надфюзеляжном неподвижном переднем горизонтальном оперении (ПГО) размахом 8,5 м, имитирующем крыло F-22. «Хитроумное расположение датчиков на самолете еще заставит нас прочесать наши лысины насквозь» - сказал шеф программы самолета ЛЛ Том Скелли. Специальное подразделение занимается просчетом аэродинамики и продувками модели ЛЛ. В конце 1998 г., после установки имитации крыла, ЛЛ продолжила программу испытаний. В испытательных полетах находились 25 техников, которые вносили в систему изменения по мере надобности.
Первый полет F-22A был назначен на 29 мая 1997 г., когда самолет № 4001 должен был быть подготовлен к перегону с базы Доббинс в г. Мариэтта на испытательный комплекс авиабазы Эдварде в Калифорнии. Задержка произошла из-за необходимости замены элементной базы БЦВМ, а также из-за некоторых дефектов технологического характера, в частности, была обнаружена протечка в первом фюзеляжном топливном баке, затем серьезно барахлила ВСУ. В результате F-22A оторвался от земли лишь 21 сентября 1997 г. Затем, после нескольких относительно коротких полетов, он подвергся различным наземным испытаниям, проверкам и калибровкам, после которых была проведена серия испытательных полетов, в ходе которых, в частности, была отработана дозаправка в воздухе в ходе перегона на авиабазу Эдварде.
8 апреля 1999 г., после трех месяцев доводочных работ, наземных испытаний и модернизации, состоялся полет второго предсерийного образца истребителя F-22A. Самолет был оснащен новыми тормозами колес шасси, топливными насосами и датчиками. Приводы горизонтального оперения были заменены на более мощные. На самолете установили противоштопорный парашют для проведения испытаний на закритических углах атаки. В ходе второго этапа летных испытаний, который рассчитан на восемь месяцев, первые два предсерийных самолета продемонстрировали возможность крейсерского полета на сверхзвуковой скорости, максимальную скорость, соответствующую числу М = 1.8, а также маневрирование на закритических углах атаки с использованием системы УВТ.
К концу 1999 г. были завершены летные испытания ботового комплекса самолета F-22 первой серии, установленного на борту ЛЛ «Боинг-757». В 2000 г. на борту ЛЛ отрабатывалось именно взаимное интегрирование различных систем самолета.
В носовой части ЛЛ по-прежнему установлена БРЛС «Нортроп-Грумман» APG-77 с фазированной антенной решеткой. В ходе демонстрационного полета в г. Вашингтон, где ЛЛ демонстрировалась представителям Конгресса США, был выполнен перехват двух истребителей F-16 ВВС Национальной гвардии, в ходе которого БРЛС продемонстрировала возможность держать неприятельский самолет в ракетном захвате в ходе маневра, при котором у РЛС с подвижной антенной произошел бы срыв захвата.
Кроме РЛС на ЛЛ также установлены: имитатор кабины истребителя F-22, система мониторинга планера и двигателей, система контроля боевой подвески, полностью интегрированная БЦВМ, а также инерциальная навигационная система.
Использование ЛЛ в ходе испытаний способствовало выявлению и своевременному устранению сбоев в работе навигационной системы, проявление которых в ходе испытательных полетов на самом истребителе могло бы вызывать серьезную задержку в программе.
В августе 1999 г. на ЛЛ были смонтированы система связи, навигации и идентификации, а также комплекс РЭБ. Их элементы разместились внутри крыла, смонтированного над кабиной экипажа ЛЛ. После интеграции всех систем ЛЛ с бортовым комплексом РЭО, соответствующим самолету F-22 второй серии, продолжила программу испытаний. В конце 1999 г. была проведена модернизация системы до уровня серии 3S. Начались испытания работы датчиков самолета в полете. По завершении испытаний БРЭО серии 3S истребитель был признан готовым к запуску в серию.
Проблемы, возникшие в ходе летных испытаний истребителя F-22A, ставят под угрозу закрытия всю программу. Это связано с непредвиденным перерасходом средств, выделенных на программу Конгрессом США. С целью минимизации затрат программа летных испытаний самолета и оставшихся НИОКР ужата по срокам.
В настоящее время программа вступила в стадию отладки программного обеспечения БЦВМ, на которую отведено три года. Это очень небольшой срок, особенно учитывая тот факт, что все большее и большее число программистов и инженеров по отладке программ переориентируются с F-22 на решение других задач или вообще увольняются. В одном случае, для того чтобы заполнить образовавшуюся вакансию, фирме «Локхид-Мартин» пришлось потратить семь месяцев. В случае если «утечка мозгов» из программы продолжится с прежним темпом, фирма просто не сможет разработать следующие ступени программного обеспечения БРЭО для F-22. Одним из методов радикального решения проблемы является разработка программного обеспечения в виде компактных модулей, которые можно будет использовать в разных системах оружия.
ВВС США также работают над тем, чтобы не сорвать срок поступления F-22 на вооружение в декабре 2005 г. В настоящее время создана команда из представителей заказчика, испытателей и инженеров фирм «Боинг» и «Локхид-Мартин» для того, чтобы определить первоочередные задачи по интенсификации процесса доводки истребителя.
Кроме проволочек, связанных с доводкой программного обеспечения, требуют решения некоторые проблемы технического порядка. В частности, было отмечено несколько случаев растрескивания фонаря кабины и выявлена недостаточная прочность некоторых узлов. В результате программа летных испытаний проходит с темпом в среднем один испытательный полет в 12 дней вместо одного полета в три дня. Слишком много времени тратится также на расшифровку показаний контрольно-записывающей аппаратуры и юстировку БРЭО. Продление сроков программы летных испытаний вряд ли представляется возможным, т.к. на это требуются значительные дополнительные ассигнования и санкция Конгресса. В настоящее время на эти цели уже ассигновано 18,8 млрд. долл., и конгрессмены настроены очень жестко в вопросе о выделении дополнительных средств.
Четвертый предсерийный самолет, на котором планировалось провести испытания интегрированной системы БРЭО, до конца 2000 г. находился на заводе-изготовителе в г. Мариетта из-за проблем с системой охлаждения оборудования. В настоящее время причина неполадки установлена и в программное обеспечение внесены соответствующие изменения, но данная неисправность также задержала выполнение программы.
Первоначально программа летных испытаний насчитывала 1700 часов, в настоящее время, в связи с выявленными проблемами, ее продлили до 1970 ч, но куратор программы со стороны заказчика генерал-майор Болтон считает, что и этого времени может оказаться недостаточно. Для того чтобы начать приемо-сдаточные испытания самолета, как запланировано, в августе 2002 г., придется изыскивать дополнительные резервы интенсификации. В частности, испытания интегрированной системы БРЭО и программного обеспечения третьей ступени начались уже в конце 2000 г. Это стало возможно благодаря внедрению системы случайных проверок вместо полного контроля результатов испытаний, так как реальные характеристики систем БРЭО вполне соответствуют смоделированным на стендах.
В декабре 2000 г. МО США вынесли окончательное решение о запуске самолета F-22 в серийное производство.
Программа летных испытаний, этой машины серьезно отстала от графика. В настоящее время ВВС США вынуждены были изменить график проведения летных испытаний для того, чтобы наверстать упущенные летные часы. В 2000 г. самолеты опытной партии налетали всего 324 ч из 590 запланированных. В качестве причин задержек называют: проблемы с растрескиванием фонаря кабины, несвоевременную поставку самолетов заказчику, починку поврежденных флаперонов, прочностные проблемы с осями навески флаперонов, неисправности в системе жизнеобеспечения, а также неполадки в системе выпуска тормозного газа. Некоторое время заняли также дополнительные проверки тока воздуха в тракте воздухозаборников двигателя.
В настоящее время в процессе летных испытаний на авиабазе Эдварде принимают участие четыре самолета опытной серии. До конца 2001 г. к ним должны присоединиться еще пять самолетов, в результате опытная серия (девять машин) до начала 2002 г. должна быть поставлена полностью.
К марту 2001 г. самолеты опытной серии налетали всего около 900 ч. из программы летных испытаний, рассчитанной на 3760 летных часов. Согласно отчету Статистического управления МО США, из запланированных на 2001 г. 300 летных часов, отведенных на испытания БРЭО, было отлетано всего 2 летных часа.
Программа летных испытаний БРЭО, рассчитанная до августа 2002 г., включает 1900 л.ч.
Первоначально планировалось завершить программу летных испытаний F-22A к августу 2002 г. Согласно рекомендациям Статистического управления, следует ограничить выпуск с малым темпом истребителей F-22A до 10 машин в год вплоть до завершения этапа войсковых испытаний. На 2001 финансовый год запланирован выпуск 10 самолетов, на 2002-й - 16, а на 2003-й - 24. Ежегодный полный темп выпуска F-22A, согласно существующим планам, должен быть достигнут к 2004 финансовому году и составит 36 самолетов в год.
Команда летчиков-испытателей от ВВС США («Тайгер Тим»), испытывающая F-22A, внесла свое предложение, состоящее в том, чтобы отложить начало войсковых испытаний, которые должны были начаться в августе 2002 г., минимум на шесть месяцев, для того чтобы выкроить дополнительное время на летные испытания.
Чиновник, ответственный за летные испытание при МО США, высказал мнение, что начало войсковых испытаний самолета F-22A придется отложить на срок от 9 мес, до 1 года. Естественно, это отодвинет срок достижения самолетом первоначальной боевой готовности на неопределенное время. Это, безусловно, отразится и на сроках реализации, и на стоимости программы в худшую сторону.
Список используемой литературы:
1.www.flashpoint.ru
2.www.airwar.ru
3.”Foxbatavia”- журнал о военной авиации(2009)
4.”AviaHel”-авиационный журнал (2009)