LCA-Техас

LCA Tejas — первый индийский боевой самолет, разработанный и построенный отечественной промышленностью. На фото: экземпляр LSP7 (KH2017) на аэродроме в Лехе во время испытаний в высокогорных условиях.

20 февраля 2019 года министерство обороны Индии сообщило, что легкий боевой самолет LCA Tejas Mk 1 сертифицирован для полноценной боевой службы в ВВС. Однако большим успехом это мероприятие считать сложно, если учесть, что с момента начала программы LCA прошло 37 лет, самолет до сих пор не имеет окончательной конфигурации и, не считая опытных образцов, всего с десяток серийных копии были построены до сих пор. Тем не менее индийцы очень гордятся своим сверхзвуковым истребителем — первым боевым самолетом, построенным почти полностью самостоятельно отечественным авиапромом.

В 60-х годах компания Hindustan Aeronautics Limited (HAL) в Бангалоре, штат Карнатака, начала производить первый индийский истребитель HF-24 Marut, разработанный группой немецких конструкторов во главе с Куртом Танком, работавшим в Индии. Самолет, однако, не оправдал ожиданий ВВС Индии (Bharatiya Vayu Sena, BVS; Indian Air Force, IAF) как истребитель, так как из-за слишком слабых двигателей не смог развить скорость, значительно превышающую Ma= 1. В этой ситуации уже в 1969 году правительство Индии приняло рекомендацию Авиационного комитета, рекомендовавшего HAL взяться за работу над новым, гораздо более современным истребителем, который в будущем должен заменить HF-24 Marut. Исследования продолжались до 1975 года, когда были прекращены в основном из-за отсутствия подходящего двигателя.

Идея создания сверхзвукового истребителя четвертого поколения отечественной конструкции возродилась в начале 1983-х годов. В августе XNUMX года Организация оборонных исследований и разработок Министерства обороны (DRDO) инициировала программу легких боевых самолетов (LCA). По общему предположению, индийцы намеревались самостоятельно разработать практически весь самолет — планер, двигатель и большинство важнейших элементов оборудования. К тому же, несмотря на минимальный опыт, это должен был быть очень современный самолет, широко использующий новые технологии и последние достижения авионики. Наиболее сложными и в то же время критически важными для успеха программы оказались три элемента: форсажный двигатель, цифровая система управления полетом и многофункциональная радиолокационная станция. Это была чрезвычайно амбициозная и рискованная затея, которая в случае успеха должна была обеспечить Индии полную независимость в этой области, а отечественной промышленности – получить всплеск интеллектуального и технологического потенциала. Немалую роль, вероятно, сыграли и соображения престижа – Индия оказалась бы в элитной группе лишь нескольких стран мира, способных самостоятельно конструировать и производить сверхзвуковой боевой самолет.

Первым шагом было определение возможности реализации всего проекта с помощью собственной авиационной промышленности. С этой целью DRDO также обратилась к французским, британским и немецким авиационным компаниям с просьбой подготовить «технико-экономическое обоснование» нового самолета. Результаты этих анализов были представлены правительству, которое в июне 1984 года учредило Агентство развития авиации (ADA), ответственное за управление и надзор за выполнением программы LCA. В 1986 году д-р Кота Харинараяна стал главой ADA и занимал эту должность до выхода на пенсию в 2002 году. HAL стала основным промышленным партнером ADA. Многочисленные научно-исследовательские учреждения, подпадающие под действие DRDO, участвовали в работах на этапах проектирования и исследований и разработок. Более того, к участию во всем проекте были приглашены многие государственные и частные предприятия, научно-исследовательские институты и университеты.

Вначале очень оптимистично предполагалось, что прототип LCA будет запущен в апреле 1990 г., серийное производство начнется в 1994 г., а в следующем году первые машины поступят на вооружение ВВС, заменив устаревшие истребители МиГ-21. К сожалению, первая задержка произошла на этапе определения проектных предположений. IAF не сформулировал подробные тактико-технические требования (Air Staff Requirements 2/85) для LCA только в октябре 1985 года. Следующие два года были потрачены на аналитическую работу, в которой французская компания Dassault Aviation была консультантом ADA и DRDO. В конечном итоге этап определения проекта (PDP) начался в октябре 1987 г. и завершился в сентябре 1988 г. Парадоксально, но задержка на этом этапе реализации программы позволила ADA лучше определить национальные ресурсы (например, определить, какие технологии и устройства могут быть разработаны независимо, и которые должны быть закуплены за границей), подготовка инфраструктуры, распределение задач между партнерами по программе и набор персонала. Тем временем в 1986 году правительство Индии выделило 5,75 миллиарда рупий на этап PDP.

Предварительный проект LCA вызвал серьезные опасения со стороны будущего пользователя. В ВВС в основном подчеркивали огромный технический риск (неоправдание ожиданий по характеристикам и другим параметрам) и финансовый риск (значительный перерасход средств, рост удельных цен), приводящий к увеличению задержек и, как следствие, даже угрожающий выходом из строя всего программа. Поэтому в мае 1989 года специальная правительственная наблюдательная комиссия, в которую также входили специалисты, не относящиеся к авиационной промышленности, оценила достигнутый прогресс и будущие перспективы программы LCA. По мнению комиссии, как техническая инфраструктура, так и технологический уровень отечественной промышленности – по крайней мере, в основных областях – позволили продолжить и успешно завершить программу.

Однако, чтобы минимизировать риск, комиссия рекомендовала разделить следующий этап разработки (Full Scale Engineering Development, FSED) на две фазы. На первом этапе (FSED Phase 1) должны были быть построены и испытаны два демонстратора летной техники (TD) и планер для наземных испытаний, а в случае успеха испытаний – также два прототипа (Prototype Vehicles, PV). Кроме того, на этом этапе должна была быть построена вся необходимая для испытаний инфраструктура, включая любые необходимые испытательные стенды. Второй этап (FSED Phase 2) должен был включать строительство и испытания еще трех прототипов (в том числе одного в двухместной версии LCA Trainer), планера для испытаний на усталость и подготовку инфраструктуры для дальнейших испытаний и ограниченного серийного производства. Стоимость первого этапа FSED оценивалась в 21,88 млрд рупий (включая стоимость PDP), а второго — в 23,4 млрд рупий. В ноябре 2001 г. затраты на второй этап FSED увеличились до 33,018 млрд рупий.

Первый демонстратор технологии TD1 (KH2001) в одном из испытательных полетов. Самолет поднялся в воздух 4 января 2001 г. – через 18 лет после начала программы LCA и через 11 лет после первоначально запланированной даты.

Строительство и привод

LCA представляет собой небольшой одномоторный среднеплан с бесхвостовой компоновкой (т.е. без горизонтального оперения) с треугольными крыльями с ломаной передней кромкой (составной треугольник). Аэродинамическая система оптимизирована для полетов на сверхзвуковых скоростях. Для повышения маневренности самолет был спроектирован статически неустойчивым (Relaxed Static Stability, RSS). Это означало необходимость использования активной цифровой системы управления полетом (FCS), широко известной как электродистанционная (FBW). Для дополнительной безопасности FCS имеет четыре независимых канала.

В конструкции планера в значительной степени применялись углепластиковые композиционные материалы, которые в демонстраторах техники составляли 30 % массы планера, а в последующих экземплярах аж 45 % (доля дюралюминиевых сплавов уменьшилась с 57 % до 43 %). %, титановые сплавы составляют 5 %, сталь 4,5, 2,5 % и другие материалы 20 %). В результате снаряженная масса была снижена примерно на 40%, а количество деталей примерно на 90% по сравнению с цельнометаллической конструкцией при сохранении требуемой прочности и жесткости. Это приводит к снижению трудоемкости и себестоимости продукции. XNUMX% поверхности планера выполнено из углеродных композитов, включая обшивку фюзеляжа (кроме самой законцовки), кожухи шасси, пластины воздушных тормозов, все вертикальное оперение (киль представляет собой единый элемент) и крылья (как обшивка, так и большая часть лонжеронов и нервюр). Крышка антенны на верхней части вертикального стабилизатора изготовлена ​​из композитного стекловолокна, а крышка радара — из кевлара.

Небольшие габариты, большая доля композитов в конструкции и Y-образный воздухозаборник двигателя делают LCA одним из самых малых значений эффективной поверхности радиолокационного отражения (Radar Cross Section, RCS) среди истребителей четвертого поколения. На одном этапе рассматривалось использование в машинах серийных покрытий, поглощающих электромагнитное излучение (Radar Absorbent Material, RAM), но это оказалось слишком амбициозной задачей.

Крылья имеют трехсекционные прорези с гидравлическим приводом на передней кромке и двухсекционные рули высоты на задней кромке. Элевоны выполняют функции руля высоты, элеронов и закрылков. Меньший перекос передней кромки в частях фюзеляжа крыльев создает вихри, которые улучшают воздушный поток над верхней частью крыльев и повышают эффективность руля направления при полете на больших углах атаки. Аэродинамические тормоза устанавливались в задней верхней части фюзеляжа, по обеим сторонам вертикального оперения. В хвостовое основание встроен контейнер с тормозным парашютом, сокращающим разбег. Неподвижные (нерегулируемые) воздухозаборники двигателя расположены по бокам фюзеляжа под крыльями.

Герметичная кабина пилота с кондиционером закрывается двухсекционным кожухом, состоящим из неподвижного ветрового стекла и повернутого вправо обтекателя. В демонстраторах техники крышка кабины была выполнена из армированного акрилового стекла, а в последующих самолетах — из поликарбоната. Пилот сидит на катапультном кресле Martin-Baker Mk 16 (катапультные кресла Martin-Baker IN10LG использовались в демонстраторах и первых двух прототипах), которое в будущем планируется заменить на родное строительное кресло.

Силовая установка LCA изначально базировалась на отечественном двигателе GTX-35VS Kaveri, разрабатываемом с 1986 года в Центре исследований газовых турбин (GTRE) в Бангалоре. Это двухпоточный двухроторный (двухвальный) двигатель с форсажной камерой, с малой двухпоточной степенью 0,16 (цель 0,5) и степенью сжатия 21,5 (цель 27). Он имеет трехступенчатый осевой компрессор низкого давления, шестиступенчатый осевой компрессор высокого давления, кольцевую камеру сгорания, одноступенчатую турбину высокого давления, одноступенчатую турбину низкого давления, камеру дожигания и выходное сопло. с регулируемым сечением. Его длина 3490 мм, диаметр 910 мм, вес 1235 кг (в конечном итоге он должен быть снижен примерно до 1000-1100 кг). Он достигает максимальной тяги 52 кН без форсажа и 81 кН с форсажем.