Том Купер: Су-57 — пример из практики создания виртуального ПО. Часть 1
Сегодня я хотел бы затронуть тему, которая давно не давала мне покоя: нужно было «найти правильный ракурс», на что потребовалось время. А потом вмешались разные обстоятельства…
Основная проблема заключалась и до сих пор заключается в относительном простом вопросе: с чего начать с такой катастрофой, как произошла с Су-57? Следует ли удовлетворить запросы фанатов — чистым эстетическим восторгом от «нового» истребителя-невидимки? Или же следует столкнуться с суровой реальностью его создания, которая по сути представляет собой подход к военной авиации, напоминающий потемкинскую деревню?
Видите ли, на бумаге – или на светящемся экране вашего монитора – Су-57 (кодовое обозначение ASCC/НАТО «Felon», что очень подходит для времен IQ47) – это все, о чем может мечтать любитель авиации. С его чистыми, обтекаемыми линиями и трехмерным управлением вектором тяги – и тем более, если взглянуть на его вид сверху – он выглядит так, будто его разработала группа художников-концептуалистов из научно-фантастического фильма. Это тот тип самолета, который выглядит быстрым даже на взлетной полосе, излучая хищную угрозу, на фоне которой «толстые» и «уродливые» F-22 и F-35 кажутся моделями, разработанными бухгалтерами.
Однако красота – лишь поверхностна. Снимите это полиуретановое покрытие – ведь, будем честны, на Су-57 вообще нет радиолокационного поглощения – и вы обнаружите не передовое аэрокосмическое чудо. Вы увидите памятник российскому промышленному упадку, мании величия и настолько коррумпированной системе закупок, что на её фоне банановая республика выглядит как Швейцария.
И нет, никакие истерические заявления об успехах в экспорте никогда не изменят эту реальность. Но чтобы понять почему… извините, нам придётся изрядно потрудиться.
Под покровом ОАК
Если вы ищете место крушения Су-57, вам не нужно посещать ни место катастрофы, ни кладбище. Просто переверните календарь на 2006 год. Именно в этом году Путин, в своей безграничной мудрости, решил объединить всю российскую авиационную промышленность в Объединенную авиастроительную корпорацию (ОАК).
В функционирующей стране во главе высокотехнологичного конгломерата обычно ставят экспертов промышленного производства. Однако в РФ времен Путина в совет директоров вошли поэты и философы, лично отобранные Кремлем – люди, не имевшие никакого опыта в промышленном управлении и еще меньше полномочий и смелости принимать решения без одобрения царя. Немногие компетентные голоса, как, например, некая известная фигура из МиГ-РСК, были с энтузиазмом оттеснены на второй план, а позже и уволены.
Кроме того, устав ОАК прямо запрещал участие каких-либо иностранных стран в исследованиях и разработках новых образцов. Никакие иностранные требования не должны были учитываться.
Результатом стал настолько глубокий паралич, что это было бы смешно, если бы не огромные затраты. Речь идёт о высокотехнологичном предприятии XXI века, где никто не смеет сказать «да» или «нет», не позвонив в Кремль. Простые дела — например, починка сломанного унитаза на третьем этаже — занимали месяцы и поглощали бюджеты, которые лучше было бы потратить на авионику. И, честно говоря, возможно, это к лучшему; учитывая квалификацию членов правления, они, вероятно, всё равно заказали бы не те детали.
Наконец, и это подтвердит любой, кто имеет опыт «планирования и принятия решений» в РФ времен Путина, существует огромная разница между этой частью и фазой «реализации».
И всё же: это был лишь один аспект.
На самом деле, разложение началось не с ОАК. Состояние российской аэрокосмической промышленности уже представляло собой труп, ожидающий погребения, когда этот указ был подписан в 2006 году.
Проект ПАК-ФА — «перспективный авиационный комплекс для фронтовой авиации», начатый в 2002 году, — был обречен с самого начала из-за катастрофической утечки мозгов в 1990-х и 2000-х годах. Американские корпорации агрессивно скупали лучших российских инженеров, которые уносили с собой десятилетия официальной документации и опыта. Взгляните на Яковлев Як-141 и его двигатель Туманский Р-79; американцы купили не просто людей, они купили фамильное серебро. А затем, к 2000-м годам, оставшиеся работники покинули авиационные заводы в поисках более высокооплачиваемых секторов, оставив после себя поколение новых инженеров, которым просто не хватало навыков для создания чего-либо…
В итоге, коррупция и некомпетентность компании «Система Путина», в сочетании с деградацией российской аэрокосмической промышленности и катастрофической нехваткой знаний, парализовали проект. Это наиболее ярко проявилось на примере двигателей, которые оказались слишком сложными для доработки силами истощенного штата сотрудников. И это было только начало; кризис лишь углубился в последующие годы.
Чтобы по-настоящему разобраться в этом бардаке — и я имею в виду действительно серьезно разобраться — другого пути нет: мне нужно погрузиться в него глубоко. Как ни парадоксально (и, полагаю, к удивлению многих), лучший способ сделать это — с помощью оригинальных, российских источников.
Осторожно, зазор! Или «Ой: мы забыли, как строить двигатели… и турбины… и еще кое-что»
Одна из важнейших вещей, о которой сегодня знают слишком немногие — или готовы признать, — это то, что при создании нового истребителя аэродинамика (которая определяет «внешний вид» самолета) на самом деле является самой простой частью, по крайней мере, с точки зрения стоимости. Что последовательно губит новые проекты, так это двигатели и авионика. По меньшей мере 50% бюджета уходит на двигатель; еще 50% — на авионику. В результате на аэродинамику остается очень мало, если вообще что-либо. Неудивительно, что в случае с Су-57 дело зашло так далеко, что нижняя и задняя части конструкции так и не были должным образом доработаны.
Но давайте начнём с самого начала.
Судя по хвалебным отзывам о Су-57 в социальных сетях, многих это удивит, но такова жизнь. Парадоксально, но это ни для кого не секрет (по крайней мере, в российских комментаторских кругах на протяжении последнего десятилетия) что Су-57 напоминает супермодель, работающую на двигателе от газонокосилки. Не только прототипы, но и все поставленные до сих пор самолеты летают без своей запланированной силовой установки. И, собственно, без этого финального двигателя самолет не смог бы пройти государственные приемочные испытания, не говоря уже о поступлении на испытательный срок в подразделения ВКС.
Конечно, Кремль, Генеральный штаб, и особенно ОАК и Рособоронэкспорт, а следовательно, и официальные, контролируемые государством СМИ, усердно рисовали и до сих пор рисуют улыбающиеся лица на всё большем количестве Су-57. Однако российская военная пресса делала нечто новое: говорила правду.
В период с 2018 по 2022 год российские журналисты и авиационные блогеры занимались не просто «национальным самоанализом». Они публиковали резкие ретроспективные статьи о том, как распад СССР не просто нанес ущерб их отрасли; он уничтожил всю конструкторскую экосистему. Если вы покопаетесь в архивах таких платформ, как TopWar.ru и Vzglyad, вы найдете отчеты, объясняющие, что «мы потеряли возможности» — пусть даже они всегда тщательно приукрашены.
Для отслеживания этого требовалось старомодное «чтение между строк», потому что — как это было типично со времен СССР — факты были погребены под грудами технического жаргона и описаниями «корпоративной реструктуризации». См.: «Радио Ереван». Те, кто знаком с этим термином, поймут, о чем я говорю.
Суть в том, чтобы отбросить лишний шум и свести всю историю с двигателем к следующему:
Четыре грандиозных провала
На TopWar.ru – крупнейшем в РФ форуме военных комментариев – эксперты годами объясняли, почему их так называемый «истребитель 5-го поколения» застрял на использовании двигателя АЛ-41Ф1, по сути, улучшенного двигателя Су-35. Их диагноз был ясен, как слеза: катастрофический провал в «преемственности поколений». Они совершенно открыто признали, что производство двигателей – это не то, чему можно научиться по PDF-руководству. Это наследственное искусство, передаваемое от мастера к ученику на заводском конвейере. Но когда в начале 1990-х годов финансирование было прекращено, ведущие инженеры ушли, а молодые специалисты эмигрировали быстрее, чем вы успеете сказать слово «олигарх».
Это создало 15-летний вакуум. Когда программа «Изделие 30» наконец стартовала, выяснилось, что не хватает критически важных инженеров среднего звена: мужчин в возрасте около 40 лет с 20-летним опытом работы. Без них проект не просто застопорился; он впал в кому.
Ситуация прояснилась еще больше, когда газета «Взгляд», опубликовавшая несколько статей с критикой Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК), сосредоточилась на масштабной утрате передовых металлургических разработок. Оказалось, что Советская Россия была хороша, по крайней мере, в одном: у нее была высокоразвитая сеть научно-исследовательских институтов (в частности, ВИАМ), специализирующихся на монокристаллических суперсплавах. После 1991 года эта производственная цепочка рухнула, как упавшая тарелка с хрустальными бокалами. Авторы «Взгляда» признали, что РФ, по сути, «забыла» секретный ингредиент – точные термодинамические и производственные рецепты, необходимые для отливки лопаток турбин, которые не плавятся при современных температурах двигателя.
Какая неожиданность: следующие два с половиной десятилетия русские потратили на пробы и ошибки, чтобы хоть как-то вернуться на тот уровень, на котором Запад находился в конце 1990-х годов…
Безусловно, осознание того, что многое идет не так, не ограничивалось лишь «энтузиастами»: даже блог БМПД, который ведет Центр анализа стратегий и технологий и который широко считается одним из немногих авторитетных каналов, посвященных российской аэрокосмической отрасли, не смог сгладить картину промышленного разложения. Они с предельной честностью перевели мрачную внутреннюю реальность в публичный анализ. Формулировка была ясна: в то время как остальной мир перешел от физических чертежей к цифровому раю вычислительной гидродинамики и автоматизированным CAD-инструментам, РФ просто… остановилась.
Почему?
Поскольку российские конструкторские бюро в конце 1990-х и начале 2000-х годов находились в режиме выживания, они пропустили революцию высокоточных станков. К тому времени, когда они попытались смоделировать сложные системы плазменного зажигания и специализированное программное обеспечение FADEC для установки «Изделие-30», они поняли, что рабочая сила совершенно не обучена работе с современными программными пакетами. Это был не просто пробел; это была пропасть технического отставания.
Тем временем «традиционные» технологические издания, такие как Hi-Tech Mail.ru (освещавшие последствия крушения прототипа в 2019 году), часто цитировали бывших инженеров Сухого, таких как Вадим Лукашевич. Он и другие независимые российские эксперты в области аэрокосмической техники были откровенны: без «Изделие-30» Су-57 просто не может выполнять свои тактические задачи. Это ангарный самолет без сердца.
Их признание было весьма резким. Они утверждали, что местная промышленность была настолько сильно подорвана постсоветской коррупцией и утечкой мозгов, что страна пытается создать истребитель-невидимку XXI века, используя разрозненную, ржавеющую промышленную базу 1980-х годов. Это всё равно что пытаться запустить современный авиасимулятор на компьютере Amstrad CPC…
Прежде чем вы продолжите забрасывать меня помидорами, да, я знаю: я уже повторяюсь. Но не стреляйте в гонца. Я не выдумываю это на пустом месте; я просто перевожу мрачные настроения. Сами русские поняли и сообщили обо всех этих системных сбоях почти десять лет назад. Я всего лишь чудак на чердаке, который регулярно читает их жалобы в открытом доступе и переводит их на английский для вашего удобства.
Сердечная недостаточность
Итак… теперь, когда я выяснил, почему промышленная база рушилась и не могла продолжать функционировать, давайте посмотрим, что развалилось – в первую очередь. «Удивительно»: это был двигатель. Самое сердце зверя. Подумайте: если конструкция и планер – это тело, а авионика – это мозг, то силовые установки – это мышцы, а в случае РФ это мышца, которая постоянно отрывается от костей…
1.) Как разогреть остатки еды. С самого начала Су-57 оснащался двигателем «Сатурн АЛ-41Ф1» (Изделие 117). Российские военные комментаторы, обычно с гордостью заявляющие об этом в таких изданиях, как «Военно-промышленный курьер» и «Российская газета», были вынуждены признать, что это всего лишь значительная модернизация двигателя АЛ-31 1970-х годов, устанавливавшегося на Су-27.
В чём проблема? Ему просто не хватало мощности. Ему не хватало соотношения мощности к весу для «сверхзвукового крейсерского полёта» — этой замысловатой способности летать на сверхзвуковой скорости без чрезмерного расхода топлива в режиме форсажа. Как неохотно признавали российские СМИ, это низвело ранние Су-57 до… скучного… статуса «поколения 4++». Другими словами: блестящий новый планер с устаревшим двигателем.
2.) Барбекю Т-50. Но подождите! Задолго до того, как пиарщики по-настоящему развернулись в 2018 году, несколько довольно взрывных напоминаний показали, что дела шли не так. Во время авиашоу MAKS 2011 года прототип Т-50 столкнулся с мощным скачком мощности двигателя и срывом форсажной камеры прямо на взлетно-посадочной полосе. Затем, в июне 2014 года, другой прототип загорелся при посадке из-за катастрофической поломки турбины правого двигателя. К 2018 году аналитики на таких форумах, как BMPD, проанализировали последствия. Двигатель AL-41F1 был склонен к срыву потока в компрессоре, сильным вибрациям на высоких скоростях и лопаткам, не выдерживавшим высоких температур. Это вынуждало НПО «Сатурн» постоянно перепроектировать эти чертовы двигатели, чтобы они не развалились.
3) Двигатель, забытый временем. Настоящий «двигатель 5-го поколения», «Изделие 30» (теперь АЛ-51Ф1), должен был стать спасением. Его первый полет на испытательном полигоне состоялся в декабре 2017 года.
С тех пор проект застрял в производственном аду.
Да, никаких сомнений: российские государственные СМИ в 2018–2022 годах обещали, что это «уже не за горами». Однако этот пресловутый зуд в мизинце не позволяет мне упускать такие моменты, как, например, когда отраслевые отчеты Avia.pro и «Независимой газеты» выявили множество инженерных препятствий. В частности: проблемы с системами плазменного зажигания и кошмар с кодированием программного обеспечения FADEC. Хуже того, просочившиеся в прессу аудиторские отчеты Объединенной двигателестроительной корпорации показали, что российским заводам просто не хватает высокоточного оборудования для массового производства турбин высокого давления с какой-либо стабильностью. Контроль качества, как говорится, был (и остается) не их сильной стороной.
4.) Круглые сопла в плоском мире. Затем разгорелись бесконечные дебаты на таких сайтах, как TopWar.ru, о радиолокационной и инфракрасной сигнатуре двигателя. Извините, поклонники Су-57, но это простой урок геометрии: западные «реактивные самолеты 5-го поколения» используют плоские, зазубренные сопла, чтобы скрывать тепло и рассеивать радар.
Су-57? Он был оснащен стандартными круглыми открытыми металлическими соплами, которые словно восторженно кричали инфракрасным датчикам: «Я здесь, приходите и заберите меня!»
Российские СМИ годами защищали этот «эстетический выбор», уверенно утверждая, что он не имеет значения. Но, положа руку на сердце: когда ваш «стелс-истребитель» светится, как лампочка, в инфракрасном диапазоне, вы понимаете, что у вас проблемы.
…и, что удивительно, последние новости (июнь этого года) заключаются в том, что… «Су-57М» будет оснащен двигателем «Изделие-177» вместо «Изделие-30»… Действительно, ОАК уже эксплуатировала самолет, оснащенный двумя такими двигателями. Конечно, по словам Бадехи, нынешнего генерального директора ОАК: «…мы не должны рассматривать оснащение Су-57 этим двигателем как необходимый шаг для Су-57, а скорее как дополнительные возможности, которые мы получим. Мы верим, что это произойдет в ближайшие годы…»
После прочтения этого высказывания мне стало намного лучше, не могу сказать ничего плохого: хотя я убежденный и практикующий атеист, я чуть не пошел в ближайшую церковь, чтобы поблагодарить небеса.
Просто потому, что это лучшее место для самых разных убеждений…
Вейпортер в коде
Итак. Теперь поговорим о призраке в машине — или, вернее, о полтергейсте, разбивающем посуду.
Нельзя отрицать, что КнаАЗ (Комсомольск-на-Амуре) действительно начал выпуск Т-50. Выпуск несколько раз откладывался, «естественно». Первый самолет совершил свой первый полет 29 января 2010 года, и всего шесть прототипов были запланированы для предварительных испытаний и государственных проверок… пока не выяснилось, что конструкция планеров имеет прочность, сравнимую с печеньем. Недостаточный ресурс и трещины были обычным явлением, что привело к полной переработке конструкции и расширению заказа на десять летающих и три нелетающих прототипа. Удивительно, но последовали перерасходы и дополнительные задержки.
Но планеры тщательно собирали, оснащали имеющимися двигателями, а затем отправляли на летные испытания. И нельзя жаловаться на то, что летчики-испытатели не испытали результаты в полете – даже если они были в основном заняты тем, чтобы предотвратить попытки этой чертовой штуковины их убить. И вот, после того как они решили эту проблему с помощью фундаментальных физических законов, включая нечто, называемое гравитацией, возникла следующая серьезная проблема в виде программного обеспечения. Сначала это было программное обеспечение для управления полетом, затем программное обеспечение для интеграции авионики, а затем… ну, вы поняли.
Прежде чем продолжить, краткое замечание, повторяющее предыдущее: вы не найдете этого широко распространенным и четко сформулированным. Чтобы разобраться, нужно немного покопаться и прочитать между строк – потому что, когда дело касается российских оборонных программ, цензоры следят. Возможно, не так тщательно, как в Израиле, но все же: как ястребы. Соответственно, российские государственные рупоры, такие как ТАСС, РИА Новости и Интерфакс, редко произносят слово «баг» или признаются, что код пришлось переписывать. Вместо этого они предпочитают использовать толстый слой технических эвфемизмов. Знаете ли, «сбой системы управления», «проблемы с интеграцией автоматизации» или классическое: «затяжные государственные испытания». Это, мой дорогой и уважаемый читатель, официальное русское выражение для «программной ошибки».
К счастью, и это снова произошло в период с 2018 по 2022 год, когда несколько впечатляющих автоголов и редких моментов честности в российских СМИ прямо указали на системный кризис в сфере программного обеспечения.
Начнём с катастрофы 24 декабря 2019 года. Один из первых «серийных самолётов» (напомню, что в 2017 году Т-50 был официально переименован в Су-57) решил испытать гравитацию. Самолёт вышел из-под контроля и начал падать в Хабаровском крае. РИА Новости первоначально возложили вину на двигатель. Но ТАСС, как всегда, на помощь, быстро привёл источники в оборонном ведомстве, чтобы исправить версию, сославшись на «отказ системы управления полётом».
В позже опубликованных официальных документах, деликатно поясняющих произошедшее, было указано, что на высоте 8000 метров бортовой компьютер выдал ошибку — катастрофическую программную аномалию в системе управления. Хвостовые рули и сопла системы управления вектором тяги начали работать сами по себе, игнорируя пилота. Программное обеспечение заблокировало его, ввергнув самолет в необратимую нисходящую спираль и вынудив пилота катапультироваться на высоте 2000 метров. Этот небольшой инцидент послужил толчком к масштабной модернизации программного обеспечения для диагностики всего флота.
Индийский кейс
К моменту той катастрофы уже существовало множество других признаков того, что проект сходит с рельсов. Главным из них было решение Индии выйти из его реализации. По крайней мере, это должно было стать серьезным предупреждением для многих. Но этого не произошло…
Краткое напоминание: несмотря на пункты устава ОАК, прямо запрещающие иностранное участие в будущих проектах, 18 октября 2007 года Москва и Нью-Дели подписали контракт между компаниями «Сухой» и «Хиндустан Аэронавтикс Лимитед» (HAL) на совместную разработку модификации ПАК-ФА, получившей название… «Истребитель пятого поколения» (FGFA). По сути, ВВС Индии хотели получить двухместный малозаметный ударный самолет – нечто вроде «Су-30МКИ на малозаметных стероидах». Россияне, естественно, с радостью нарушили собственные правила устава, поскольку, согласно последующему контракту от сентября 2010 года, Индия должна была выделить 6 миллиардов долларов на НИОКР для этой «модификации» в течение следующих 8-10 лет.
…а Москве остро нужны были деньги, потому что бухгалтерский учет ОАК — корпорации, которая изначально рассчитывала получить прибыль не менее 1 миллиарда долларов, — шел настолько хорошо, что членам совета директоров ОАК приходилось полагаться на общедоступную информацию, собранную доктором Юджином Коганом, чтобы узнать, какие части их консорциума приносят прибыль и в каком размере…
Что ж… уже к 2014 году стало совершенно очевидно, что и Путин, и ОАК упорно придерживались доктрины «прежде всего истребитель завоевания превосходства в воздухе». Затем возникли вышеупомянутые проблемы с летно-техническими характеристиками, стремительно растущие затраты и неизбежные споры о распределении работ. И если этого было недостаточно, индийцы пришли к тому же выводу, что и многие другие: самолет обеспечивал малозаметность только в передней 60-градусной зоне, не обладал подлинной возможностью сверхзвукового крейсерского полета и страдал от уже обсуждавшихся проблем с двигателем. Добавьте к этому проблемы с радаром и программным обеспечением, которые стали известны позже, и… ну, как же неожиданно стало очевидно, что Су-57 просто не соответствует требованиям ВВС Индии.
В 2018 году индийцы расторгли партнерское соглашение и вышли из проекта.
Сделано на Тайване или «Ой: мы не можем изготовить чипы»
С этого момента официальные российские СМИ, контролируемые государством, изо всех сил пытались объяснить, почему процесс принятия на вооружение продвигается с черепашьей скоростью. Какой эвфемизм они использовали? Военные комментаторы в таких изданиях, как «Комсомольская правда» и «Звезда», публиковали статьи, объясняя задержку «беспрецедентной сложностью электронного второго пилота».
Браво, браво… потому что, если вам станет достаточно любопытно, чтобы действительно посмотреть, это всего лишь модный термин «алгоритмы искусственного интеллекта», придуманный в РФ.
По иронии судьбы, именно «Государство» (читай: Генеральный штаб в Москве) открыто признало, что разработка программного обеспечения для объединения данных с уникальных L-диапазонных радаров крыла и X-диапазонных радаров носовой части самолета — без перегрузки пилота информацией — заняла, скажем так, «на несколько лет больше, чем ожидалось». К тому времени наступил 2020 или 2021 год, и время поджимало.
Кроме того, эксперты прямо отметили, что «отладка алгоритмов автономного определения приоритетов целей» является основным препятствием на пути к государственной сертификации.
А затем настал момент истины. В 2020 году Корпорация тактических ракет (КТР) признала сбои в синхронизации программного обеспечения и геометрии. Можно сказать, что этот инцидент был представлен как «незначительная проблема». См.: Борис Обносов, глава КТР, признался, что его инженеры рвали на себе волосы из-за внутренних отсеков для вооружения.
Однако проблема заключалась не только в механике складывания стабилизаторов на размещенном внутри оружии; настоящая головная боль была связана с цифровыми технологиями. Программное обеспечение Су-57 требовало постоянной корректировки, поскольку вычислительные модели не могли точно предсказать и безопасно справиться с неприятными акустическими волнами и сильными аэродинамическими помехами внутри открывающегося внутреннего отсека во время запуска ракеты на сверхзвуковых скоростях. Код, управляющий последовательностью открытия створок отсека и катапульт, приходилось перезапускать снова и снова.
Однако это стало совершенно очевидным лишь примерно в середине 2022 года. Когда международные санкции, введенные из-за вторжения РФ в Украину, начали оказывать сильное воздействие, а российские технические журналы и независимые аэрокосмические блогеры начали панически скупать антациды из-за вычислительной базы Су-57.
Оказалось, что центральные процессоры самолёта официально производились компаниями Elbrus и Baikal Chips, но это были всего лишь модные российские прикрытия для, как ни парадоксально, кремниевых чипов, фактически изготовленных на Тайване компанией TSMC. Тайваньцы поставляли продукцию, русские наклеивали сверху стикеры «Сделано в РФ», и все делали вид, что так и надо. Но как только Тайвань закрыл дверь для экспорта полупроводников, русским пришлось столкнуться с суровой реальностью: даже если бы им удалось оживить отечественные заводы и выпустить собственные (хотя и менее качественные) чипы, всю программную экосистему — компиляторы, инструкции реального времени и всё остальное — пришлось бы полностью переписать. Да, снова. Просто чтобы они могли работать на ухудшенной архитектуре, не превращая самолёт в (очень дорогую) мишень для метания дротиков.
Ой: теперь все становится действительно… сложным… и технически запутанным»
На протяжении десятилетий – по крайней мере, с тех пор, как конструкторы МиГ-23 в середине 1960-х годов начали изучать западные технические характеристики – российская аэрокосмическая промышленность придерживалась блестящей традиции: КГБ брал руководства по эксплуатации сопоставимых американских и западных самолетов, а затем проектировал отечественный реактивный самолет, превосходящий все указанные характеристики. По крайней мере, на бумаге. И наплевать на стоимость.
По всей видимости, никто не предупредил команду разработчиков Су-57, что на этот раз такой подход может не сработать. Да и кому это интересно? ФСБ и ГРУ позаимствовали всю доступную документацию по F-35 и решили оснастить новый самолет цифровым «мозгом». Целью был качественный скачок от каменного века советской авионики к блестящему будущему интегрированной модульной авионики, объединенной в информационно-управляющей системе (ИКС-57). В отличие от российских самолетов четвертого поколения, где каждая компьютерная подсистема была изолированным островом — вспомните архаичные блоки «Баге» — Су-57 должен был полагаться на «единую распределенную сеть».
На бумаге идея выглядит неплохо, особенно если учесть модные словечки, которые так любят использовать члены ОАК и представители Рособоронэкспорта.
Поскольку люди несовершенны – факт, который никто не знал лучше, чем московский Центр управления полетами, опиравшийся на теории таких великих людей, как генерал армии Гареев, – главной изюминкой программного обеспечения Су-57 было стремление полностью автоматизировать процесс управления самолетом. Программное обеспечение IMA должно было действовать как «электронный второй пилот», беря на себя рутинные задачи, такие как базовое пилотирование и безопасность полета, одновременно фильтруя огромный поток сенсорных данных. Оно должно было идентифицировать, расставлять приоритеты и выбирать вражеские цели быстрее, чем человеческий мозг успеет моргнуть, а затем вежливо предлагать, какое оружие использовать и какой маневр выполнить. По сути, оно должно было стать вторым пилотом – и, в отличие от основного пилота, тем, кто действительно знает, что делает.
Искусственная глупость
В основе IMA лежала так называемая «многоядерная обработка в реальном времени»: по сути, это цифровая магия, работающая на специализированной операционной системе реального времени (RTOS), использующей российские многоядерные микропроцессоры (вычислительный комплекс IMA BK). Естественно, была предусмотрена возможность импортозамещения. Система использовала микроядерную архитектуру — аналогичную коду серии Baguet-53-31M — которая изолировала компоненты. Теоретически, если один датчик давал сбой, микроядро предотвращало сбой всего бортового компьютера. Программное обеспечение было написано на C, C++ и ассемблере, строго в соответствии с международными стандартами, такими как ARINC 653 и POSIX. Потому что ничто так не говорит о «передовом истребителе-невидимке», как следование правилам дословно.
Это должно было обеспечить полную интеграцию данных с различных датчиков: по крайней мере, в теории. Ушли в прошлое времена, когда пилоты смотрели на отдельные экраны для получения данных с радаров, инфракрасных датчиков и средств радиоэлектронной борьбы. Программное обеспечение Су-57 было полностью ориентировано на интеграцию данных с различных датчиков, собирая информацию со всего фюзеляжа по сверхбыстрым оптоволоконным каналам (до 2 Гбит/с) и передавая её в центральный компьютер. Это должно было объединить всю эту информацию в единую, целостную тактическую картину на 360 градусов. В идеале пилот получает всеобъемлющий обзор поля боя, при условии, что пропускная способность сети достаточно высока и оптоволокно не выходит из строя.
Наконец, программное обеспечение было предназначено — таким образом, теоретически — для эффективного взаимодействия с другими системами. Оно включало в себя защищенные, управляемые ИИ подпрограммы «когнитивного радио» и передачи данных, позволяющие Су-57 автоматически обмениваться телеметрическими данными и данными об угрозах в режиме реального времени. Цель состояла в том, чтобы превратить самолет в воздушный командный центр, который координирует атаки, распределяет цели и управляет другими дружественными истребителями или «верными ведомыми дронами» (подобно С-70 «Охотник»).
Звучит амбициозно?
О, подождите… Как уже упоминалось выше, примерно к 2019 году упорные слухи о бесконечных переписываниях программного обеспечения перестали быть сплетнями. Постепенно они превратились в звук краха российской аэрокосмической отрасли.
Положа руку на сердце: вся эта неразбериха началась с отчаянного перехода от устаревших советских компьютерных стандартов к чему-то, напоминающему вышеупомянутую современную ИМА. Ранние прототипы Т-50 — неуклюжий подростковый этап Су-57 — пытались работать на программном обеспечении, разработанном для процессоров серии Багет-53. Результат был предсказуемо катастрофическим: код был нестабильным, задыхаясь под нагрузкой данных, необходимой для реальных профилей полета «пятого поколения». Сначала Сухой был вынужден отказаться от центрального «мозга» и полностью переработать код, чтобы адаптировать его к архитектуре ИМА БК (Интегрированный модульный авиационный боевой комплекс) и совершенно новой операционной системе реального времени (RTOS). Это было цифровым эквивалентом сноса дома из-за того, что фундамент был сделан из зефира.
Код красный: Феррари в Ладе
По крайней мере, следующая проблема оказалась совершенно простой. Положа руку на сердце: благодаря аэродинамическим уловкам, таким как LEVCON (контроллеры вихревого потока на передней кромке крыла) и двигателям с 3D-управлением вектором тяги, управление полетом Су-57 — это настоящий кошмар физики. Удивительно, но программное обеспечение управления полетом по своей природе нестабильно: оно прекрасно до тех пор, пока вам действительно не понадобится посадить самолет. Чтобы отладить этот глючный бардак, российским инженерам пришлось переделать программное обеспечение Су-57 и протестировать его на Су-35С. Код переписывался по частям, интегрировался обратно в Су-35, чтобы проверить, работает ли он без риска гибели пилота, а затем кропотливо адаптировался обратно в планер Су-57. Это немного похоже на ремонт Ferrari: нужно переставить его двигатель в Lada, прокатиться по кварталу и надеяться на лучшее…
Кстати, я уже упоминал о демарше Индии, верно?
Это было самое жестокое публичное обвинение в адрес проблем с программным обеспечением Су-57. После того, как в 2018 году, в редкий момент финансовой осмотрительности, были растрачены «миллиарды драгоценных российских рублей» на финансирование инициативы FGFA, Нью-Дели официально прекратил финансирование и отказался от многомиллиардных инвестиций. Эксперты ВВС Индии были откровенны: российские разработчики просто не смогли предоставить обещанное программное обеспечение для объединения данных с датчиков. Архитектура бортового компьютера была настолько несовершенна, что не могла объединять данные с различных радиолокационных станций самолета. И, собственно, времена, когда индийцы не возражали против того, чтобы русские предлагали им что-то за 2 миллиарда долларов в течение четырех лет, а затем предоставляли это через 10 лет по цене в 6 миллиардов долларов, тем временем прошли. А когда ваш партнер платит миллиарды, а затем уходит, потому что «умный» самолет даже не может взаимодействовать со своими собственными датчиками, вы понимаете, что у вас проблема.
И так продолжалось до недавнего времени… По сути, Су-57 по-прежнему не хватает того единственного, что действительно делает этот… проклятый «истребитель 5-го поколения» полезным. По крайней мере, пригодным для полетов: интегрированных систем управления боем. В то время как западные истребители, такие как F-35, используют автоматизированное программное обеспечение для подключения к более широкой тактической сети, обнаружения цели и мгновенного нанесения ударов, программное обеспечение Су-57 крайне неорганизовано. Ему не хватает уровня сетевой интеграции, который даже бюджетный беспилотник считает само собой разумеющимся. Отсутствие возможности обмена данными о целях настолько снизило эффективность самолета, что российское командование крайне неохотно использует его в спорном воздушном пространстве. Это истребитель-невидимка, который боится быть замеченным, потому что не знает, кто еще находится в воздухе.
Но не волнуйтесь. Русские нашли решения. Более того, они пришли к выводу, что если украинцы могут создавать Франкенштейновские ЗРК, то они могут применить подход Франкенштейна и к программированию.
Относительно недавно просочившиеся документы из «Микроприбора» и ОКБМ подтверждают то, что, по крайней мере, некоторые уже подозревали: западные санкции не просто «навредили», они парализовали цепочку поставок. Поскольку высокотехнологичные рабочие станции и критически важные микрокомпоненты достать сложнее, чем пот змеи (или честного политика), российские инженеры прибегают к методу Франкенштейна. Они контрабандой ввозят детали через сомнительные подставные компании или подменяют их любым низкосортным хламом, который находят на сером рынке. Это не просто проблема поставок; это кошмар с точки зрения программирования. Каждый раз, когда они заменяют приличный микрочип на низкосортный аналог, им приходится переписывать прошивку, чтобы она взаимодействовала с остальной частью самолета. Результат? Первые эксплуатируемые Су-57 поступают на рынок в полуразобранном виде. Их поставляют в урезанном, неполном виде, потому что программное обеспечение для недостающих частей — таких как электрооптический целеуказательный контейнер 101КС-Н — просто недостаточно стабильно для функционирования. Это истребитель пятого поколения, работающий на бета-версиях драйверов.
Помните Windows Millennium Edition?
Конечно, нет. Либо вы достаточно взрослы, чтобы подавить травму, либо слишком молоды и никогда с ней не сталкивались. В случае с Су-57 оказывается, что этот самолет — по сути, усовершенствованный игровой компьютер, на котором работает Windows ME, молящаяся, чтобы он не завис и не выдал синий экран до достижения цели.
Последние разведывательные данные свидетельствуют о том, что стратегия Су-57 в отношении сенсоров представляет собой отчаянную гонку по двум направлениям: попытка обойти электронные помехи с помощью «усовершенствованных для боевых действий» пассивных датчиков и одновременно просьба к Индии о помощи в сфере технологий. В итоге, ситуация разделилась на три столпа несбыточных мечтаний:
1. Выпуск 2026 года: попытка повторить домашнее задание F-35.
Новейшие Су-57, сошедшие с конвейера, отличаются «новой технической конфигурацией». Под этим подразумевается некачественная копия западных технологий малозаметности. Главная особенность? Пассивный датчик 101КС. Это обновление заменяет старые оптические/УФ-каналы на средне- и длинноволновые инфракрасные, наконец-то обеспечивая самолету возможности распределенной апертурной системы (DAS), которые действительно напоминают систему F-35 — или, по крайней мере, напоминали бы F-35, если бы его создавал кто-то, кто полагался на спиритическую доску для контроля качества.
Это позволяет самолету отслеживать ракеты и малозаметные цели исключительно по тепловому сигналу, обеспечивая полет в полном радиомолчании. Это умный ход, если предположить, что противник глух и слеп. Для решения этой задачи Ростех и ОАК используют нейронные сети, применяя многоспектральное слияние данных для динамического изменения приоритетов. Если радар заглушается, система мгновенно переключается на инфракрасные сигналы для фильтрации ложных срабатываний. Это изящное программное решение для аппаратного кризиса.
2. Радар
Предполагается, что Су-57 оснащен уникальной, эксклюзивной, сверхмощной многодиапазонной системой управления воздушным движением, управляемой информационно-контрольной системой ICS-57.
Для непосвященных это звучит впечатляюще. Для тех, кто знает, как на самом деле работает программное обеспечение, это звучит как логистическая головная боль.
Радиолокационная система N036 Belka AESA представляет собой настоящий антенный парк: основной носовой радар, две боковые антенные решетки X-диапазона для периферийного обзора и две антенные решетки L-диапазона, установленные на передних кромках крыльев.
Проблема?
Это классический пример того, как программное обеспечение не успевает за амбициями в области аппаратного обеспечения. Хотя датчики на крыле в L-диапазоне теоретически должны обнаруживать истребители-невидимки, интеграция данных X-диапазона и L-диапазона в единую, не запаздывающую тактическую картину стала основной причиной задержек в разработке программного обеспечения программы.
Да, задержки программного обеспечения – снова. Потому что попытка объединить эти разрозненные потоки данных, не вызывая зависания дисплеев в кабине пилота, оказалась, очевидно, сложнее, чем научить медведя танцевать балет.
…что, конечно, ни в коем случае не должно означать, что русские когда-либо перестанут пытаться. В случае сомнений, ознакомьтесь с историей МиГ-23…
3. Дорогие индийцы, пожалуйста, вступите в игру и спасите нас.
В условиях, когда международные санкции кусают сильнее голодного комара, а западная микроэлектроника приходит в упадок, РФ обратилась к единственному оставшемуся другу, который еще с ней общается: Индии. И под «обратилась» я подразумеваю «умоляет о технической поддержке».
В шаге, который явно свидетельствует о доверии, РФ предложила Индии «полный доступ к основному исходному коду Су-57». Перевод: Дорогие индийцы, пожалуйста, приходите и спасите нас.
Этот благородный «жест доверия», конечно же, случайно выявил, насколько несостоятелен нынешний российский комплекс датчиков. Это автомобильный эквивалент ситуации, когда механик протягивает вам гаечный ключ и говорит: «Знаете что? Я понятия не имею, что не так с этим двигателем. Попробуйте сами».
4. Проблема полупроводников: триггеры в режиме спринта
Увы… основная проблема остаётся той же, что и 10 (и более) лет назад: устаревшие технологии. Собственный радар Су-57 до сих пор работает на устаревшей технологии арсенида галлия (GaAs). Речь идёт об устаревшем кремнии, который просто не может обеспечить дальность обнаружения, энергоэффективность или устойчивость к радиоэлектронной борьбе, необходимые для конкуренции с реальными, действующими современными истребителями. Это всё равно что бежать марафон в шлёпанцах.
Передав исходный код, РФ фактически пригласила Индию демонтировать «внутренности» самолета и заменить все неисправные компоненты. А это… ну, довольно много.
Поэтому ОАК всерьёз предложила план полного отказа от российского сенсорного комплекса и замены его на индийские радиолокационные системы Uttam и Virupaksha с активной фазированной антенной решеткой на основе нитрида галлия (GaN). Даже некоторые российские инженеры (втайне) отметили, что сочетание этих превосходных индийских GaN-датчиков с планером Су-57 фактически сделает самолет значительно более боеспособным — и гораздо более опасным — чем его первоначальная российская конфигурация.
…Конечно: ничто так не говорит об успехе 5-го поколения, как необходимость пересобирать авионику для вашего клиента, потому что ваши собственные микросхемы застряли в 2005 году.