ВВС США готовятся радикально изменить стратегию приобретения своего следующего поколения истребителей. Новый подход может потребовать от промышленности разработать и произвести новый истребитель в течение пятилетнего срока или даже еще скорее. Как сказал исполнительный директор ВВС Уилл Ропер, во время эксклюзивного интервью Defense News, скоро ВВС официально изменят свою программу по созданию истребителей следующего поколения, известную как Next Generation Air Dominance (NGAD). По программе NGAD должен быть применен новый быстрый подход к разработке небольших партий истребителей несколькими компаниями, подобно тому, как это было с самолетами Century Series, построенными в 1950-х годах. Подход к созданию самолетов Century был заметным отходом от прежнего мышления специалистов ВВС, работавших над обликом будущих истребителей.
В исследовании «Превосходство в воздухе 2030», опубликованном в 2016-м году, был описан дальний, скрытый датчик-шутер (sensor-shooter) под названием «Проникающий встречный воздух» (Penetrating Counter Air), который, по замыслам разработчиков, должен действовать как центральный узел программы NGAD, связанный с датчиками, дронами и другими платформами. При этом, как считают специалисты ВВС, должен использоваться процесс прототипирования для ускорения разработки ключевых технологий в надежде на их более раннее «созревание» с целью включения их в самолеты, которые будут выпущены в начале 2030-х годов.
Но то, что Ропер называет «Цифровой серией века» (Digital Century Series, DCS), перевернет эту парадигму: для создания самого совершенного истребителя будут предназначены уже имеющиеся передовые технологии, а цель ВВС будет заключаться в том, чтобы как можно быстрее построить наилучший по своим характеристикам истребитель, который промышленность сможет собрать за пару лет, интегрируя все новые и новые технологии. При этом ВВС сузят выбор, затребовав по контракту создание небольшого количества самолетов, а затем возобновят еще один раунд конкуренции среди производителей истребителей, которые пересмотрят свои предложенные ими конструкции истребителей и изучат новые скачки в технологиях.
В результате будет создано сетевое семейство истребителей (networked family of fighters), некоторые из которых будут взаимосвязаны между собой в отличие от других, а ВВС получит разработанные под конкретные требования лучшие в своем роде технологии в рамках одного планера. Один самолет может быть оптимизирован вокруг революционных возможностей таких, как воздушный лазер. Другой мог бы отдать приоритет современным датчикам. включая искусственный интеллект, а еще один из них мог бы стать беспилотным грузовиком с оружием.
Дело в том, как сказал Ропер, что вместо того, чтобы пытаться оттачивать требования для удовлетворения неизвестной угрозы через 25 лет в будущем, ВВС будут быстро выпускать самолеты с новыми технологиями – тактика, которая может внести значительную неопределенность в замыслы таких конкурентов Соединенных Штатов, как Россия и Китай, и заставить их иметь дело с американскими военными на своих условиях. Таким образом, каждые четыре - пять лет появлялись бы на вооружении ВВС новые истребители типа F-200, F-201, F-202, но всем было бы ясно, что это настоящая программа, и что есть настоящие летающие самолеты. В то же время противнику предстояло бы выяснить, что они представляют собой в бою? Что улучшилось? Насколько противник уверен, что у него есть самолет, превосходящий по своим характеристикам.
«Три промышленные технологии, позволяющие использовать подход DCS для NGAD, установит и требования к участникам разработок», – сказал Ропер, – «Во-первых, это гибкая разработка программного обеспечения, то есть, практика, когда программисты быстро пишут, тестируют и выпускают код, запрашивая обратную связь по пути от пользователей. Во-вторых, открытая архитектура, уже давно ставшая модным словом в оборонном сообществе, но промышленность часто использует его для описания системы с подключаемым оборудованием (plug-and-play hardware). Программа NGAD, в идеале, была бы полностью открыта, со сменным оборудованием и возможностью для третьей стороны разрабатывать программное обеспечение. И, в-третьих, в разработке использовалась бы технология, называемая цифровой инженерией, которая является только зарождающейся и, возможно, самой революционной».
В то время как аэрокосмические инженеры использовали компьютеры в течение десятилетий с тем, чтобы помочь в создании самолетов, только недавно оборонные компании разработали инструменты 3D-моделирования, которые могут моделировать весь жизненный цикл (проектирование, производство и материально-техническое поддержание) с высоким уровнем точности. Этот процесс позволит компаниям не только составить план самолета в мельчайших деталях, но и смоделировать, как производственная линия будет работать с использованием различных уровней укомплектованности или как ремонтники будут выполнять ремонт с запчастями, имеющимися на складах.
Ропер подчеркнул, что до сих пор немногие оборонные программы использовали цифровую инженерию. ВВС требуют от Northrop Grumman и Boeing использовать эту технику для разработки своих соответствующих версий системы наземного стратегического сдерживания (Ground Based Strategic Deterrent). Boeing ранее уже продемонстрировал владение цифровыми технологиями на примере своего нового самолета T-X trainer, практически выполнив с чистого листа его дизайн от концепции до первого полета за три года, и победив двух конкурентов, которые предложили модифицированные версии существующих самолетов.
Во время своего майского визита на производственный объект Пол Нивальд, главный инженер компании по программе T-X, рассказал, как компания создала свой цифровой дизайн T-X с такой точностью, что детали можно было соединять без прокладок – материал, используемый для заполнения зазоров между частями самолета, – и только один мастер-инструмент был необходим во время сборки. В общей сложности Boeing смог сократить на 80 процентов ручной труд, необходимый для производства и сборки самолета.
Но создание простого учебного реактивного самолета, такого как T-X, сильно отличается от производства проникающего сквозь оборону противника истребителя, такого как разрабатываемого в рамках программы NGAD, и нет никаких доказательств того, что эти новые технологии будут работать для более продвинутого самолета, утверждает Ричард Абулафия, аэрокосмический аналитик из компании Teal Group. Абулафия предположил, что ВВС могут «слишком остро» среагировать на борьбу за F-35, где подход «один размер подходит всем» (one-size-fits-all) и акцент на программное обеспечение и самые совершенные датчики вынудили создать очень дорогой самолет, на разработку которого ушло почти два десятилетия. Подход DCS, предупредил он, может поставить во главу угла разработку новых летательных аппаратов за счет инвестиций в новое оружие, радары, датчики, средства связи или другие вспомогательные технологии.
Ребекка Грант, аэрокосмический аналитик из Iris Independent Research, выразила энтузиазм по поводу нового проекта истребителя, заявив, что инженеры смогут очень быстро выдвинуть варианты в стиле DCS. Тем не менее, она добавила, что выбор двигателя, интеграция его коммуникационного пакета и решение о том, чтобы сделать платформу пилотируемой или беспилотной, будут ключевыми переменными, влияющими на дизайн воздушного судна. «Подход DCS поражает тем, что он действительно является традиционным, в некотором смысле, потому что именно так это было сделано в прошлом. И я думаю, что именно этого и специалисты ВВС добиваются. Они хотят свежий дизайн. Но сложность всегда заключается в том, как начинать делать самые важные компромиссы и определять самые важные критерии», – сказала она.
Потенциальный план действий. Новый программный офис по разработке NGAD определит окончательную стратегию приобретения самолетов в рамках программы Digital Century, включая продолжительность цикла разработки, объемы закупок и механизмы заключения контрактов. Тем не менее, Ропер высказал свое мнение о том, как программа может работать:
– заключить контракт, по меньшей мере, с двумя производителями на разработку истребителя. К ним можно отнести существующие компании, способные строить боевые самолеты: Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman, а также новых участников, которые могли бы привнести уникальные технологии;
– попросить каждую компанию создать гиперреалистичный «цифровой близнец» своей конструкции истребителя, используя передовое 3D-моделирование. Используйте эти модели для выполнения бесчисленных симуляций того, как может происходить производство и материально-техническая поддержка, гипотетически оптимизируя и сокращая затраты и трудозатраты;
– заключить контракт с одним производителем истребителей на первоначальную партию самолетов. Ропер сказал, что промышленность может строить около эскадрильи самолетов в год, то есть, около 24 самолетов. Можно включить в контракт опции на создание дополнительных партий самолетов. Руководство воздушного боевого командования сообщило Роперу, что 72 самолета – примерно такое количество самолетов в типичном крыле ВВС – было бы жизнеспособным количеством для обычных операций;
– в то время как выбранный поставщик начинает производство, возобновить конкуренцию, поставив другие компании на контракт с тем, чтобы начать проектирование следующего самолета.
Поскольку стратегия приобретения в рамках NGAD только формируется, новый программный офис также изучит, как поставщики будут компенсированы за их работу. Большинство текущих программ ВВС отдаются компании, которая сможет предоставить наибольшие возможности по самой низкой цене, что приводит к статус-кво, то есть, поставщики перекупают контракт и получают прибыль только тогда, когда платформы производятся массово и поддерживаются.
Но если будет принят подход еще и в духе DCS, ВВС могут заплатить компаниям больше денег авансом на этапе проектирования и потребовать от них производить самолеты с более коротким расчетным сроком службы. Например, разработать самолет со сроком службы 6000 летных часов вместо производства самолетов, предназначенных для полетов в течение 20000 часов. «Это открывает возможности строить различные структурные конструкции, не делая полномасштабных испытаний на усталость и все то, что мы делаем на гериатрических испытания с тем, чтобы держать вещи в полете», – сказал Ропер.
Одним из препятствий для осуществления подхода из серии Digital Century может быть неодобрение конгрессом необходимого финансирования. Комитет по вооруженным силам Палаты представителей уже рекомендовал сократить финансирование программы NGAD в бюджетном запросе на 2020-й год с 1 млрд. долл. до 500 млн. долл. Ропер сказал, что идея вызвала «хорошую реакцию» у обоих комитетов по обороне, но признал, что у законодателей появились вопросы к самому подходу. Он также отметил, что должны быть средства для оплаты счетов, особенно на ранних стадиях цикла разработки, когда несколько компаний заключают контракты на проектирование самолетов.
