«Смелый эксперимент»: как проект истребителя Су-47 «Беркут» повлиял на развитие российской авиации

Конструкторские решения по программе экспериментального истребителя с крылом обратной стреловидности Су-47 «Беркут» используются при разработке российского тяжёлого ударного беспилотника. Об этом RT сообщила пресс-служба «Ростеха».

«Опыт работы над крылом обратной стреловидности для Су-47 «Беркут» используется ОНПП «Технология» при создании элементов конструкций планера перспективного российского тяжёлого ударного БПЛА», — заявили в госкорпорации.

В «Ростехе» не уточнили, о каком именно аппарате идёт речь. Однако, согласно распространённой в СМИ информации, в данный момент предприятия, входящие в госкорпорацию, ведут работу над беспилотным авиационным комплексом С-70 «Охотник». Этот БПЛА выполнен по схеме «летающее крыло» и имеет малую радиолокационную заметность.

В ближайшее время Объединённая авиастроительная корпорация (ОАК) должна развернуть серийное производство С-70. Первые поставки в армию С-70 запланированы на 2024 год.

Прочность и лёгкость

Напомним, Су-47 «Беркут» впервые поднялся в воздух четверть века назад, в конце сентября 1997 года. Экспериментальный самолёт пилотировал лётчик-испытатель ОКБ Сухого Игорь Вотинцев.

«Беркут» задумывался как многофункциональный малозаметный истребитель, способный развивать сверхзвуковую скорость на крейсерских режимах полёта и вести всеракурсный обстрел воздушных целей в ближнем бою.

Наряду с этим самолёт должен быть сверхманёвренным. Для достижения этого качества суховцы решили использовать крыло обратной стреловидности, которое отличается уменьшенным сопротивлением воздуха и хорошими характеристиками на больших углах атаки.

Работы по «Беркуту» стартовали в 1980-х годах при поддержке Министерства авиационной промышленности СССР. После распада Союза коллектив ОКБ Сухого продолжил реализацию проекта в инициативном порядке.

Широкой публике экспериментальный самолёт был представлен в 1999 году на международном авиасалоне МАКС в Жуковском.

В силу особенностей аэродинамики крыло Су-47 испытывало колоссальные нагрузки. Чтобы увеличить его жёсткость, российские инженеры решили интегрировать в конструкцию композитные материалы.

Как сообщили RT в пресс-службе «Ростеха», для реализации проекта крыла обратной стреловидности с заданным уровнем физико-механических характеристик на основе углеродных жгутов был разработан новейший для того времени материал КМУ-7. Его изготовили специалисты Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ).

«Этот материал не только соответствовал заявленным требованиям по прочности и другим параметрам, но и позволил создать крыло «Беркута» из крупногабаритных панелей. Благодаря этому конструкторы смогли свести к минимуму крепёж, улучшить аэродинамику, снизить массу планера и уменьшить его радиолокационную заметность», — рассказали RT в «Ростехе».

В целом новая технология длинных композитных панелей позволила повысить жёсткость конструкции крыла без значительного увеличения массы.

По информации госкорпорации, крыло «Беркута» на 50% состояло из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Аналогичных конструкций в нашей стране на тот момент ещё не было. Достичь подобного результата удалось во многом благодаря наработкам, полученным при создании композитных изделий для многоразового орбитального корабля «Буран».

В интересах авиапрома

Несмотря на выдающиеся тактико-технические характеристики, приближенные к пятому поколению, «Беркут» не был принят на вооружение ВВС России и не пошёл в серийное производство.

Как отметил в беседе с RT экс-начальник зенитно-ракетных войск командования специального назначения ВВС России полковник запаса Сергей Хатылев, «Беркут» получился слишком дорогостоящим и сложным в массовом изготовлении изделием.

«Для выпуска Су-47 не было необходимой производственной базы. К тому же в тот период разрабатывались другие высокоэффективные истребители на основе хорошо зарекомендовавшего себя Су-27. «Беркут» остался в истории нашей авиации как смелый и отнюдь не безрезультатный эксперимент ОКБ Сухого», — пояснил Хатылев.

В «Ростехе» тоже не считают Су-47 неудачным проектом. В госкорпорации подчеркнули, что в его рамках отечественная промышленность разработала ряд конструкторских решений и наладила производство материалов, которые применялись при создании новых образцов авиатехники.

«Впервые в России была освоена автоматизированная выкладка изделий, энергосберегающая композитная оснастка для автоклавного формования панелей, решены задачи по автоматизированному формированию контуров раскроя слоёв углепластика», — говорится в комментарии «Ростеха» для RT.

Также, как рассказали в корпорации, благодаря программе Су-47 российские специалисты (в частности, коллектив ОНПП «Технология») разработали методику проектирования толстостенных несимметрично армированных панелей крыла и создали методику испытаний толстостенных образцов-свидетелей.

«Всё это позволило ОНПП «Технология» решать задачи по созданию изделий из композиционных материалов в интересах авиационной промышленности», — пояснили в «Ростехе».

«Полный спектр задач»

Технологический задел, полученный в рамках проекта «Беркут», пригодился не только для разработки С-70. Компетенции по Су-47, по данным госкорпорации, были реализованы ещё в двух масштабных авиационных программах: в создании истребителя пятого поколения ПАК ФА (Су-57) и пассажирского лайнера МС-21.

Как пояснили опрошенные RT эксперты, в Су-57 у «Беркута» были заимствованы технология обеспечения радиолокационной малозаметности, аэродинамические схемы отдельных элементов и цифровые вычислительные системы. Также в машину пятого поколения был интегрирован значительный объём композитных материалов.

В настоящее время Су-57 серийно производится на авиазаводе имени Ю.А. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре.

Как говорится в материалах «Ростеха», истребитель пятого поколения имеет прочный и лёгкий планер, «что в совокупности с другими техническими характеристиками обеспечивает самолёту превосходную манёвренность».

Предполагается, что на театре военных действий Су-57 будет отдавать команды и взаимодействовать с БПЛА «Охотник».

«При совместном применении беспилотные летательные аппараты будут решать полный спектр задач, работая по воздушным и наземным целям под командой ведущего пилотируемого аппарата в рамках сетецентрического взаимодействия», — пояснили ранее в ОАК.

Ещё одним самолётом, в котором используется значительное количество композиционных материалов, стал МС-21. 

Правда, часть материалов поставлялась из-за рубежа и в 2018 году подпала под санкции. Разработкой недостающих комплектующих занялись коллективы из МГУ им. Ломоносова, «Росатома» и ряда предприятий авиационной отрасли РФ.

25 декабря 2021 года состоялся первый полёт МС-21 с крылом из отечественных композитов. Именно такой лайнер будет серийно выпускаться на Иркутском авиазаводе.  

Кроме того, специалисты компании «Аэрокомпозит» запатентовали инфузионную технологию, которая позволяет создавать из композитов сложные крупногабаритные поверхности. В результате значительно снижается масса крыла, улучшаются аэродинамические качества, повышается топливная эффективность МС-21.

Как отметил Сергей Хатылев, замена металлических изделий на композитные аналоги практически всегда даёт столь необходимый в авиации выигрыш в массе. По мнению эксперта, именно проект истребителя «Беркут» позволил осознать ключевые преимущества использования композитов.

«Программа Су-47 отчётливо показала, что широким использованием композитов можно значительно улучшить аэродинамику самолёта и снизить его радиолокационную заметность. Сейчас военные и промышленники стараются как можно шире применять композиты. Хотя, конечно, не все металлические детали нужно заменять — порой имеет смысл создавать новые сплавы», — говорит Хатылев.

В беседе с RT заслуженный военный лётчик РФ генерал-майор в отставке Владимир Попов не исключил, что по мере дальнейшего совершенствования композитов и систем управления военные и промышленники нашей страны могут вернуться к созданию пилотируемых и беспилотных платформ с крылом обратной стреловидности.

«По композитам ещё многое предстоит доработать. Тем не менее, на мой взгляд, дальнейшее развитие технологий производства композитов позволит вернуться к созданию аппаратов с крылом обратной стреловидности. В этом контексте большое значение будет иметь качество и доступность технологий изготовления различных крупногабаритных поверхностей», — подытожил Попов.