По данным Lockheed Martin, истребители F-35 будут продолжать составлять основу западных ВВС до 2080 года. лет, и он видел более трех поколений пилотов.
Эта динамика далеко не эксклюзивна для F-35. Таким образом, Rafale Dassault Aviation, поступившая на вооружение в 2000 году, будет летать в составе ВВС Франции до 2060 года, как и Typhoon Европейский или американский F-15EX.
Хотя срок службы боевых самолетов в войсках составлял от 15 до 20 лет, в 50-х и 60-х годах технологические разработки, а также увеличение затрат на разработку и приобретение самолетов заставили ВВС попытаться увеличить эффективный срок службы самолетов. их самолеты, благодаря большой масштабируемости, позволяющей оснащать их новыми возможностями, и большой универсальности, позволяющей упростить и гармонизировать силы без потери возможностей.
Эти парадигмы сегодня являются силой догм, особенно в отношении разработки новых боевых самолетов, таких как европейские FCAS и GCAP или американские NGAD, все три которых рассчитаны на срок службы более 50–60 лет, сохраняя при этом превосходящую эксплуатационную эффективность. противник.
Однако эта уверенность в эффективности этих парадигм, которые определяют сегодня проведение и амбиции программ боевых самолетов, а также формат истребительных парков, не поддается сравнительному анализу, если обратиться к более традиционной модели с сокращенными циклами, более специализированными и менее масштабируемые устройства и меньшие серии? Это далеко не очевидно...
резюме
Масштабируемость и универсальность – ключевые парадигмы современных боевых самолетов
В 1990 году ВВС Франции внедрили 7 различных моделей боевых самолетов: Mirage 2000 C и Mirage 2000N для ПВО и воздушного боя, Mirage F1CT и CR для ударно-разведывательных операций, Jaguar для ударных, Mirage IVP для стратегических целей. разведка, F-8 Crusader для бортовой противовоздушной обороны, Super Étendard для бортовой атаки и Étendard IVP для бортовой разведки.
В 2030 году эти же ВВС будут иметь на вооружении только две модели истребителей: Rafale, в версиях A, B и M, и Mirage 2000D, последний должен быть выведен из эксплуатации к 2035 году, поскольку парк полностью состоит из Rafale, но при этом способный весьма эффективно выполнять все задачи французских ВВС, включая сдерживание и посадку морской авиации.
Замена семи моделей одним истребителем представляет для них многочисленные преимущества, особенно с точки зрения подготовки обслуживающего персонала и экипажей, а также с точки зрения организации потоков для поддержания самолетов в рабочем состоянии.
Не только Rafale способен ли он делать все, и делает это хорошо, но он замечательно способен развиваться. Таким образом, Rafale F1 2000 года, бортовой истребитель завоевания превосходства в воздухе, по возможностям имеет мало общего с Rafale Прибывающий F4, действительно многоцелевой самолет, хотя планер у него тот же.
С бюджетной точки зрения наличие полностью универсального самолета, способного с годами развиваться, приобретая новые возможности, чтобы оставаться на вершине военно-воздушных сил, кажется, отвечает всем требованиям для оптимизации охотничьего флота. Фактически, универсальность позволяет рационализировать этот парк, а масштабируемость позволяет дольше сохранять самолеты без ухудшения эксплуатационных характеристик и, следовательно, реже приобретать новые истребители.
Это особенно верно, поскольку, применяя эти две парадигмы, промышленная серия имеет тенденцию к увеличению объема, что позволяет, логически, получить выгоду от оптимизации производственных затрат и более четкой разбивки первоначальных и будущих затрат на разработку для каждой ячейки.
Затраты на разработку современных истребителей резко возросли с 1990 года.
Таким образом, теоретически эти парадигмы, применяемые с 90-х годов для проектирования, производства и эксплуатации боевых самолетов, кажутся полностью отвечающими потребностям. В то же время за последние 30 лет затраты на разработку боевых самолетов резко возросли.
Таким образом, к 1970 году программа F-14 Tomcat в целом имела прогнозируемый объем в 5,2 миллиарда долларов для 313 устройств на сумму 16,6 миллиона долларов, включая разработку. В долларах 2024 года это составляет 42 миллиарда долларов на программу и 132 миллиона долларов на одно устройство, включая, в частности, разработку радара AN/APG-71 и ракеты класса «воздух-воздух» AIM54 Phoenix. На тот момент это была самая дорогая программа боевых самолетов, когда-либо разработанная ВМС США.
Единственные разработки, первоначальные и итерационные, Rafale Французский, сегодня превышают 25 миллиардов долларов, или половина общих затрат на программу для Франции. Затраты на разработку F-35, в свою очередь, превышают 100 миллиардов долларов и продолжают быстро расти, пока самолет еще не вышел на полную эксплуатационную мощность.
Рост затрат на разработку, гораздо более быстрый, чем инфляция, естественно, на первый взгляд, имеет тенденцию в пользу больших серий, чтобы позволить этим затратам распределиться по большему числу ячеек.
Но что произошло бы, если бы этот рост затрат был главным образом прямым следствием тех же самых парадигм, направленных на повышение масштабируемости, универсальности и срока службы самих самолетов? В любом случае, это утверждение сделал Уилл Ропер, когда он руководил закупками для ВВС США.
Ведь, по его словам, именно трудности, вызванные этими парадигмами, лежат в основе увеличения затрат на проектирование современных боевых самолетов, особенно когда речь идет о проектировании самолетов, рассчитанных на полеты в течение 40 или 50 лет без нашего ведома. каким именно будет уровень технологий или даже потребности на эту дату.
Однако в то же время использование новых технологий проектирования, в частности цифровых, должно, наоборот, значительно снизить затраты.
Таким образом, Ропер разработал первый демонстрационный образец программы NGAD с очень небольшим, но конфиденциальным бюджетом, точно применив эти принципы. Однако без дополнительных данных было трудно составить представление о реальном значении этих утверждений.
Однако тогда годовой бюджет программы NGAD не превышал $1 млрд, что позволяло опровергнуть эти утверждения. При этом программа Neuron, возглавляемая Dassault, уложилась в выделенный на нее €XNUMX млрд именно за счет применения этих технологий цифровой разработки.
Продлевать срок эксплуатации боевых самолетов – плохой расчет для армий
Если предположить, что затраты на разработку нового боевого самолета действительно можно было бы значительно сократить, отойдя от целей универсальности и масштабируемости, то это, однако, привело бы к сокращению срока эксплуатации в ВВС, чтобы поддерживать в постоянном режиме , оперативное и технологическое преимущество над противником.
Таким образом, это предполагает, что срок службы устройств в войсках будет значительно сокращен. около 15 лет по словам доктора Ропера, при этом будет разрабатываться не одно устройство общего назначения, а несколько специализированных устройств. Как это ни парадоксально, точку равновесия такой модели по сравнению с нынешней моделью далеко не так сложно вычислить, а возможно, и достичь.
Является ли замена истребителей каждые 15 лет более экономичной, чем модернизация истребителей каждые 10 лет?
Действительно, сегодня цена владения боевым самолетом типа F-35 для Пентагона складывается как сумма стоимости покупки (85 миллионов долларов) и обновлений и модернизаций последующих лет, которые, по прогнозам, будут эквивалентны. , от 75 до 90 % от первоначальной стоимости приобретения в течение 35 лет службы устройства.
Фактически, не считая расходов на эксплуатацию и техническое обслуживание, каждый F-35A обойдется ВВС США от 150 до 161 миллиона долларов, или средние затраты в 4,43 миллиона долларов в год, выраженные в 2024 году.
Согласно доктрине Ропера, один и тот же самолет, который будет находиться на вооружении ВВС США всего 15 лет, будет поставляться по фиксированному стандарту в течение всего срока эксплуатации. Кроме того, через 15 лет он все еще будет иметь 50% своего летного потенциала и, следовательно, будет иметь рыночную стоимость, превышающую или равную 40% от его первоначальной цены приобретения для ВВС союзников.
На самом деле нет никаких сомнений в том, что ВВС США не составит большого труда продать бывшие в употреблении F-35A среднего срока службы за 34 миллиона долларов в 2024 году, начиная с 2035 года, даже если бы поставки включали в себя модернизацию истребителя стоимостью 15 миллионов долларов. .
Действительно, для подавляющего большинства ВВС 35-летний F-15A будет иметь более чем достаточный военный потенциал для выполнения тех задач, которые перед ним могут быть поставлены. При этом стоимость владения F-35A по сравнению с 15 годами составляет для ВВС США всего 85*0,6/15 = 3,4 миллиона долларов в год, что почти на 25% дешевле модернизированного аппарата за 35 лет. .
Более того, отчет становится еще более благоприятным за счет учета первоначальных затрат на разработку устройства. Таким образом, если из 100 миллиардов долларов на разработку F-35 учитывать только первоначальные 50 миллиардов, то цена за самолет при постоянном объеме в 2400 самолетов для американских ВВС достигает 106 миллионов долларов для исходного варианта. , и 195 миллионов долларов за счет интеграции затрат на разработку модернизаций, т.е. 106 х 0,6/15 = 4,24 миллиона долларов в год для 15-летней модели, и 195/35 = 5,57 миллионов долларов в год, на 35 лет, включая модернизации.
С синтетической точки зрения, если на разработку многоцелевого самолета в момент времени t потребуется 50 миллиардов долларов, то затраты на модернизацию в течение 35-летнего срока эксплуатации истребителя будут примерно идентичны затратам на разработку истребителя. новый боевой самолет, точно интегрирующий эти новые технологии, но с использованием отечественного материала, при этом снижая риски и, следовательно, затраты на концептуальное проектирование и улучшая оперативность флота.
Миф о достоинствах больших серий и универсальности
Если парадигма масштабируемости далеко не так эффективна, как мы только что показали, как насчет второго столпа этого поколения боевых самолетов — универсальности и, как следствие, достоинств крупных промышленных серий?
Демонстрация этого предмета является более деликатной из-за отсутствия надежных числовых данных. Фактически, чтобы быть абсолютно эффективным, было бы уместно иметь возможность сравнивать затраты на разработку, приобретение и внедрение универсального устройства, такого как Rafale, с затратами на разработку, приобретение и внедрение двух-трех специализированных самолетов, одного для ПВО, одного для дальнего нападения и, например, легкого истребителя.
Однако некоторые параметры можно оценить уже сейчас. Таким образом, технологический шаг поколений останется идентичным, поскольку флот в целом сохранит те же общие возможности.
Судя по примеру Rafale и ранее упомянутого F-35, похоже, что именно эти новые бортовые технологии составляют основную часть затрат на НИОКР, будь то управление полетом, объединение данных, датчики, материалы или двигатель.
В этом отношении необходимо проанализировать и другие влияющие факторы. Таким образом, умножая программы, можно также уменьшить общий шаг поколений для каждой из них, сглаживая технологический прогресс между программами, а не внутри одной программы. При этом ограничения, связанные с трудностями развития, значительно уменьшаются, что приводит к значительным последствиям для затрат на разработку.
Кроме того, за счет специализации устройств становится ненужным оснащать каждое устройство всеми современными технологиями, что приводит к снижению затрат на разработку, а также затрат на производство и, возможно, обслуживание.
Более того, благодаря специализации устройств весьма вероятно, что они окажутся более эффективными в своих конкретных областях, чем многоцелевые устройства, какими бы эффективными они ни были.
Здесь уместно также рассмотреть возможность варьирования флота не по его специализации, а по составу, комбинируя, например, более тяжелые и дорогие двухмоторные истребители, и более экономичные одномоторные истребители, как это было дела о случаях Rafale и Mirage 2000, причем внедрение первого в два раза дороже второго, как с точки зрения покупки, так и с точки зрения внедрения.
Наконец, увеличение количества программ позволяет сгладить производственную деятельность, будь то конструкторские бюро и заводы, а также стимулировать возможности конкуренции или сотрудничества. Тогда можно будет снизить цены и одновременно расширить потенциальные экспортные рынки посредством международного сотрудничества.
Таким образом, мы видим, что если понятие универсальности и ее влияние на цену боевых самолетов не могут быть предметом систематической демонстрации, то что касается срока службы, существует множество факторов, которые имеют тенденцию освобождать место для прогресса в этой области. .
Также вероятно, что точка баланса, позволяющая определить оптимальный состав флота с точки зрения производительности и массы при постоянном бюджете, варьируется в зависимости от производственных навыков, технологических проблем, форматов армий, а также от сам момент. Таким образом, то, что может оказаться верным для Соединенных Штатов, не обязательно будет верным для Франции.
Радикально измените парадигмы, чтобы восстановить массу при постоянном бюджете, на заре программ FCAS, GCAP или NGAD.
Совершенно очевидно, что вопросы, обсуждаемые в этой статье, сами по себе не представляют собой достаточных данных, чтобы оправдать радикальное изменение парадигм, окружающих программы современных боевых самолетов. Для этого необходимо сравнить эти гипотезы с информацией, которой располагают сами производители, особенно с точки зрения разбивки затрат на разработку программы.
Однако кажется очевидным, что имеется достаточно доказательств, чтобы поставить под сомнение квазидогматическую природу некоторых парадигм, применяемых к проектированию современных боевых самолетов, касается ли это продолжительности владения самолетами в боях внутри армий или диктата абсолютного универсальность и большие серии.
Этот вопрос тем более возникает сегодня, когда три крупнейшие западные авиационные державы — США, Великобритания и Франция — участвуют в программах, основанных исключительно на этих парадигмах, по разработке боевых самолетов следующего поколения.
Американские армии, однако, в последнее время, похоже, нашли время поразмыслить над предметом программы NGAD, вызывая как проблемы стоимости, будущей роли боевых дронов, так и возможность одновременной разработки второго устройство, экономичный одномоторный истребитель, призванный заменить F-16..
По этому вопросу мы находим достижения Уилла Ропера в 2019 и 2020 годах в нескольких аргументах, недавно упомянутых ВВС США, для объяснения временной приостановки программы NGAD, а также гипотез, над которыми мы работаем. сегодня его сотрудники.
Этот вопрос должен быть применим и к Франции после неоспоримого успеха Rafale и «Миражи» до него, в то время как страна вовлечена в эксклюзивное сотрудничество, которое рискует привести к потере определенных промышленных ноу-хау, необходимых для ее стратегической автономии, с трудом завоеванных за эти годы долей на международном рынке и, прежде всего, вынудит ее военно-воздушные силы к дальнейшему сокращению свой истребительный парк, даже если боевые дроны смогут частично компенсировать этот недостаток массы.
Факт остается фактом: такой допрос останется очень маловероятным, если только он не будет вызван внешними событиями. Действительно, и США с F-35, и Франция с Rafaleи, учитывая все обстоятельства, занимаются промышленным и коммерческим подходом, имеющим исключительный успех, особенно на международной арене, в отношении именно устройств, строго применяющих первоначальные парадигмы.
Трудно в этих условиях признать необходимость переосмысления, понимания тех промышленных, технологических, коммерческих и, прежде всего, военных проблем, которые возникают сегодня.
Статья с 3 сентября в полной версии до 8 октября.
Подписаться на Meta-defense.fr !
От 1,99 евро получите доступ к статьям о мета-защите в их цельность, без рекламыи наслаждайтесь Комментарии обсудить предложенные темы.
-10% на годовые или ежемесячные подписки Classic и Premium с кодом Метадеф
