США в секретном порядке построили и начали испытания прототипа нового истребителя
Американское издание "Defense News" опубликовало вызвавший большой резонанс в мировых авиационных и военно-промышленных кругах материал Valerie Insinna "The US Air Force has built and flown a mysterious full-scale prototype of its future fighter jet" ("Военно-воздушные силы США построили и начали летные испытания загадочного полномасштабного прототипа своего перспективного истребителя"), в котором сообщается, что военно-воздушные силы США в секретном порядке спроектировали, построили и начали летные испытания по крайней мере одного прототипа-демонстратора своего секретного истребителя нового поколения по программе Next Generation Air Dominance (NGAD). Об этом заявил "Defense News" 14 сентября 2020 года заместитель министра ВВС США по закупкам Уилл Ропер.
Концепт перспективного истребителя, представленный в 2018 году Исследовательской лабораторией ВВС США (Air Force Research Laboratory) (с) Air Force Research Laboratory
Эта разработка наверняка шокирует оборонное сообщество, которое в последний раз видело первый полет прототипа нового истребителя [в США] во время битвы за контракт по программе Joint Strike Fighter 20 лет назад. Поскольку программа перспективных истребителей ВВС США до недавнего времени находилась в зачаточном состоянии, постройка и успешный первый полет демонстратора-прототипа не ожидались еще долгие годы.
«Мы уже построили и провели полномасштабный демонстрационный полет в реальном мире, и мы побили все рекорды в этом», - сказал Уилл Ропер "Defense News" в эксклюзивном интервью перед конференцией Ассоциации ВВС США (Air Force Association’s Air, Space and Cyber Conference). - «Мы готовы приступить к созданию самолетов следующего поколения так, как никогда раньше».
Почти все подробности о самом самолете остаются загадочными из-за засекреченности программы Next Generation Air Dominance (NGAD), которая представляет собой проект ВВС США по созданию семейства взаимосвязанных систем войны в воздухе, которые могут включать истребители, БЛА и другие сетевые платформы в космосе или киберпространстве.
Ропер отказался комментировать, сколько прототипов использовалось или какие оборонные подрядчики их изготовили. Он не сказал, когда и где произошел первый полет. И он отказался разглашать какие-либо аспекты конструкции самолета - его предназначение, независимо от того, был ли он беспилотным или опционально пилотируемым, может ли он летать на гиперзвуковых скоростях и обладает ли он характеристиками малозаметности.
Эти все характеристики, по его словам, не имеют значения.
По словам Ропера, важность состоит в том, что всего через год после того, как ВВС США завершили анализ предложений, ВВС США доказали, что могут использовать передовые передовые производственные технологии для создания и испытаний виртуальной версии своего следующего истребителя, а затем перейти к созданию полномасштабного прототипа и его полетам с бортовыми системами.
«Это не просто то, что можно применить к простым системам», - таким как учебно-тренировочный самолет Boeing T-7 Red Hawk, первый самолет ВВС США, построенный с использованием «святой троицы» - цифровой инженерии, гибкой разработки программного обеспечения и открытой архитектуры, - сказал Ропер.
«Мы стремимся к самым сложным системам, которые когда-либо создавались, и проверяли все возможности этой цифровой технологии. Фактически, [мы] не просто определили характеристики, [мы] продемонстрировали нечто действительно волшебное».
Теперь программа Next Generation Air Dominance (NGAD) находится на этапе принятия решения. Ропер отказался сообщить, насколько быстро ВВС США смогут запустить в производство истребитель следующего поколения, за исключением того, что он сказал «довольно быстро». Но прежде чем ВВС США решат начать производство истребителей нового поколения, они должны определить, сколько самолетов они собираются закупить и когда они намерены начать их закупку - все варианты, которые могут повлиять на оборонный бюджет США на 2022 финансовый год.
Сама программа может серьезно потрясти американскую оборонную промышленность. Если ВВС США перейдут к закупке NGAD в ближайшем будущем, они добавят конкурента к программам F-35 и F-15EX, потенциально подвергая эти программы риску.
А поскольку передовые производственные технологии, которые имеют решающее значение для создания NGAD, были впервые применены в коммерческом секторе, программа могла бы открыть дверь для новых основных подрядчиков для появления самолета - и, возможно, дать основателю SpaceX Илону Маску шанс на разработку конкурента F-35.
«Я должен представить, что будет много инженеров - возможно, знаменитых, с хорошо известными именами, с миллиардами долларов для инвестиций - которые решат основать крупнейшую в мире авиастроительную компанию для создания величайших самолетов в мире с помощью ВВС США. Это вдохновляющие вещи, которыми они хотят заниматься в качестве хобби или даже в качестве основного занятия», - сказал Ропер.
По словам аналитика по оборонному бюджету из Американского института предпринимательства Маккензи Иглена, раскрытие существования летающего прототипа полномасштабного истребителя может быть именно тем, что нужно ВВС США для получения большей финансовой поддержки от Конгресса в критический момент, когда ВВС США сталкиваются с бюджетными ограничениями и нуждаются в новом импульсе.
«Если вы можете быстро показать нечто и продемонстрировать прогресс в работе над изделием, это просто изменит всю динамику на Капитолийском холме», - сказала она. - «У [Ропера] так много противодействия, что кажется, что это было бы результативным способом продемонстрировать концептуальный успех его идей».
Радикально новые закупки
Взлет прототипа будущего истребителя был относительно легкой частью работы. Теперь ВВС США должны решить, стоит ли использовать радикально измененный метод его закупки.
За последние 50 лет промышленная база США сократилась с 10 производителей, способных создавать современные истребители, до трех оборонных компаний: Lockheed Martin, Boeing и Northrop Grumman. Время, необходимое ВВС США, чтобы довести новый истребитель от этапа исследований и разработок до серийного производства, растянулось от нескольких лет до нескольких десятилетий.
В результате каждая программа создания истребителей становится критически важной для компаний, которые борются за то, чтобы доказать, что они могут соответствовать техническим требованиям на этапе разработки и производства по более низким ценам, чем их конкуренты. Компании в результате могут получать прибыль только в последующие годы реализации программы, когда они становятся монопольными гарантированными поставщиками услуг по обеспечению устойчивого развития, обладающими техническими компетенциями, необходимыми для обновления, ремонта и продления срока службы их изделий - часто без особого интереса или контроля со стороны Конгресса.
«Затраты на поддержание жизненного цикла - это черная дыра, которую никто не понимает. Затраты [на эксплуатацию и обслуживание] - это черная дыра, которую никто не может понять», - сказал Иглен. - «Человек, который сможет изменить систему поддержания жизненного цикла, сможет существенно изменить правила игры».
Перелом для ВВС США наступает, когда самолету исполняется 15 лет. В этом возрасте затраты на обслуживание начинают быстро расти, ежегодно увеличиваясь еще на 3-7 процентов, написал Ропер в документе от 15 сентября под названием «Примите красную таблетку: новая реальность цифровых закупок».
Но что, если вместо того, чтобы тратить значительные средства на поддержание старых самолетов, ВВС США использовали бы эти деньги для закупки новых?
Вместо того, чтобы покупать большое количество истребителей одного типа в течение десятилетий и сохранять каждый самолет в течение 30 или более лет - как это в настоящее время является нормой - модель Digital Century Series, предложенная Ропером, утверждает, что передовые цифровые технологии производства и разработки позволят ВВС США быстро разрабатывать и чаще закупать самолеты, - как это делалось в 1950-е годы, когда они закупили шесть типов истребителей "сотой серии" у шести компаний, со вводом в строй каждого нового типа с минимальным интервалом от предыдущего.
В августе Управление перспективных программ ВВС США завершило анализ бизнес-модели модели Digital Century Series, чтобы проверить, технически осуществима ли эта идея и, что более важно, может ли она сэкономить деньги.
Руководители анализа обнаружили, что применение методов цифрового производства и разработки, используемых в программе самолета T-7, а также при разработке прототипа NGAD, может снизить общую стоимость жизненного цикла истребителя следующего поколения на 10 процентов в течении 30 лет по сравнению с нынешними истребителями, такими как F-35 и F-15, пишет Ропер.
Но за ту же цену, что и за один вариант истребителя, произведенного цифровым способом, с 30-летним жизненным циклом, ВВС США могли бы закупать новый истребитель каждые восемь лет и заменять его через 16 лет - до того, как самолет достигнет 3500 летных часов налета. Отмечено, что именно на этом этапе он начинает нуждаться в капитальном ремонте и дорогостоящих модернизациях для продления срока службы.
«Я не думаю, что разумно строить один-единственный самолет, который должен быть доминирующим во всех задачах и во всех случаях все время», - сказал Ропер. - «Цифровая инженерия позволяет нам строить разные типы самолетов, и если мы действительно умны… мы обеспечиваем интеллектуальную унификацию для всего парка - общее вспомогательное оборудование, общие конфигурации кабины, общие интерфейсы, общую архитектуру, даже общие компоненты, такие как шасси - которые упрощают обслуживание и ремонт в полевых условиях».
Основное отличие состоит в том, что ВВС США будут тратить большую часть затрат на истребительную программу авансом, а не на расходы в конце срока службы самолета. Чтобы постоянно разрабатывать новые истребители, ВВС США будут постоянно заключать контракты с несколькими поставщиками на разработку новых самолетов, выбирая новую конструкцию примерно каждые восемь лет. Чтобы сделать такой подход выгодным для промышленности, должны закупаться партии по 50-80 самолетов ежегодно.
В результате затраты на разработку увеличиваются на 25 процентов, а производственные затраты - на 18 процентов. Однако стоимость модернизации самолетов упадет на 79 процентов, в то время как основные затраты на их поддержание сократятся вдвое, написал Ропер в докладе.
«Я не могу удалить оба конца жизненного цикла; промышленность должна где-то получать прибыль», - сказал Ропер. - «И я утверждаю в докладе, что если вы определяете, сколько денег вы используете для будущего превосходства в воздухе, то направьте их на НИОКР и новое производство, потому что именно это создает острие потенциала, а не гериатрическая сторона, которая оттягивает так много наших ресурсов сегодня».
По словам Ропера, непрерывное производство и разработка истребителей дает также стратегическое преимущество. Это поставит Китай в оборонительное положение, поскольку ему придется реагировать на технические достижения США по мере того, как новые возможности - будь то гиперзвуковые ракеты или беспилотные "верные ведомые" - достигнут реализуемости и будут введены в состав боевых возможностей серийно производимых истребителей.
«Это ускорит темпы, с которыми мы можем делать что-то, чтобы мы могли быть преследователями, а не преследуемыми, и это произойдет таким образом, что нас будет невозможно превзойти, используя дешевые средства решения проблем», - сказал он.
Следующим шагом для руководства ВВС США является решение о том, сколько оно может себе позволить в 2022 финансовом году и будет ли оно использовать модель Digital Century Series для разработки перспективных самолетов.
«Что нам нужно сделать в будущем, так это просто понять уровень финансовых возможностей [министерства ВВС США] и желаемую дату достижения начальной оперативной готовности, и мы можем приспособить к этому стратегию закупок [NGAD], и понять, как быстро мы можем позволить себе его спиральное развитие и когда нам нужно списывать самолеты [стврых типов], чтобы получить достаточно средств для реализации этого спирального развития», - сказал он.
«Возможно, наибольшая быстрота [начала развертывания нового истребителя] может быть не самым важным. Для нас может быть более важным расширение [технологических] границ. Это предложения, которые я предоставил руководству для размышления. Но каждое предложение, которое я им дал, - лучшее предложение по сравнению с имеющимся положением».
По словам аэрокосмического аналитика IRIS Independent Research Ребекки Грант, если ВВС США собираются получить финансовую поддержку для бизнес-плана, который потребует от налогоплательщиков более высоких первоначальных затрат на истребители, то они должны четко определить желаемые боевые возможности.
«Теперь у нас есть стоимость небольших партий F-35, F-15EX и серии Digital Century», - сказала она. - «Если это так здорово, возможно, оно того стоит. Но я должна это доказать. Это новый F-117, который был аналогичным по размеру серии, с такой же стоимостью и который стоил каждого пенни? Мы просто не знаем».
С технической стороны ВВС США необходимо закрепить строгий стандартизированный метод проведения испытаний в виртуальной среде с использованием инструментов моделирования и симуляции, которые могут сократить время, необходимое для реальных летных испытаний. По словам Ропера, отрасль также должна принять участие в программировании на принадлежащих государству вычислительных мощностях.
«Мы не можем позволить каждому отраслевому участнику создавать свой собственный механизм», - сказал Ропер. - «У нас должен быть такой же строгий процесс цифрового проектирования и сборки, как и для сборки физического самолета. Так что мы должны владеть этим на правительственном уровне, и мы должны сертифицировать это на правительственном уровне».
И - что, пожалуй, наиболее важно - ВВС США должны будут продать эту концепцию Конгрессу. Ропер проинформировал членов комитетов Конгресса по обороне и провел секретные брифинги для многих законодателей, входящих в состав этих комиссий, чтобы представить результаты бизнес-исследования, а также подробный прогресс в разработке и испытаниях NGAD.
«У меня была жесткая аудитория на этих мероприятиях. Передо мной были люди, которые мне говорили, что они хотят сократить программу или не понимают, зачем нам это нужно», - признал он. - «Но я не покинул ни одного из этих брифингов до того, пока [законодатели не стали говорить]: «Это будущее, мы должны сделать это сейчас. Почему мы не идем быстрее?» И ответ [на вопрос], почему мы не идем быстрее, прост - это деньги. Сегодня мы должны сильнее нажать на педаль газа, потому что это позволяют цифровые технологии».