Том Купер: Су-57 – приклад із практики створення віртуального ПЗ. Частина 1

Сьогодні я хотів би торкнутися теми, яка давно не давала мені спокою: треба було «знайти правильний ракурс», на що потрібен час. А потім втрутилися різні обставини.

Основна проблема полягала і досі полягає у відносному простому питанні: з чого почати з такою катастрофою, як сталася із Су-57 ? Чи слід задовольнити запити фанатів — чисте естетичне захоплення «новим» винищувачем-невидимкою? Чи слід зіткнутися з суворою реальністю його створення, яка по суті є підходом до військової авіації, що нагадує потьомкінське село?

Чи бачите, на папері – або на екрані монітора, що світиться – Су-57 (кодове позначення ASCC/НАТО «Felon», що дуже підходить для часів IQ47) – це все, про що може мріяти любитель авіації. З його чистими лініями, що обтікають, і тривимірним управлінням вектором тяги – і тим більше, якщо поглянути на його вид зверху – він виглядає так, ніби його розробила група художників-концептуалістів з науково-фантастичного фільму. Це той тип літака, який виглядає швидким навіть на злітній смузі, випромінюючи хижу загрозу, на тлі якої «товсті» та «потворні» F-22 та F-35 здаються моделями, розробленими бухгалтерами.

Однак краса – лише поверхова. Зніміть це поліуретанове покриття – адже, будемо чесні, на Су-57 взагалі немає радіолокаційного поглинання – і ви виявите не передове аерокосмічне диво. Ви побачите пам’ятник російському промисловому занепаду, манії величі та настільки корумпованій системі закупівель, що на тлі її бананова республіка виглядає як Швейцарія.

І ні, жодні істеричні заяви про успіхи в експорті ніколи не змінять цієї реальності. Але щоб зрозуміти чому… вибачте, нам доведеться добряче попрацювати.

Під покровом ОАК

Якщо ви шукаєте місце катастрофи Су-57, вам не потрібно відвідувати місце катастрофи, ні кладовище. Просто переверніть календар на 2006 рік. Саме цього року Путін у своїй безмежній мудрості вирішив об’єднати всю російську авіаційну промисловість в Об’єднану авіабудівну корпорацію (ОАК).

У країні, що функціонує, на чолі високотехнологічного конгломерату зазвичай ставлять експертів промислового виробництва. Однак у РФ часів Путіна до ради директорів увійшли поети і філософи, особисто відібрані Кремлем – люди, які мали ніякого досвіду у промисловому управлінні і ще менше повноважень і сміливості приймати рішення без схвалення  царя . Небагато компетентних голосів, як, наприклад, якась відома постать з МіГ-РСК, були з ентузіазмом відтіснені на другий план, а потім і звільнені.

Крім того, статут ОАК прямо забороняв участь будь-яких іноземних країн у дослідженнях та розробках нових зразків. Жодні іноземні вимоги не повинні були враховуватися.

Результатом став настільки глибокий параліч, що це було смішно, якби не величезні витрати. Йдеться про високотехнологічне підприємство XXI століття, де ніхто не сміє сказати  «так»  чи  «ні»,  не зателефонувавши до Кремля. Прості справи — наприклад, ремонт зламаного унітазу на третьому поверсі — займали місяці та поглинали бюджети, які краще було б витратити на авіоніку. І, чесно кажучи, можливо, це на краще; враховуючи кваліфікацію членів правління, вони, мабуть, все одно замовили не ті деталі.

Нарешті, і це підтвердить будь-хто, хто має досвід «планування та прийняття рішень» у РФ часів Путіна, існує величезна різниця між цією частиною та фазою «реалізації».

І все-таки: це був лише один аспект.

Насправді розкладання почалося не з ОАК. Стан російської аерокосмічної промисловості вже був трупом, який очікує поховання, коли цей указ був підписаний у 2006 році.

Проект ПАК-ФА — «перспективний авіаційний комплекс для фронтової авіації», започаткований у 2002 році, — був приречений із самого початку через катастрофічний витік мозку в 1990-х і 2000-х роках. Американські корпорації агресивно скуповували найкращих російських інженерів, які забирали з собою десятиліття офіційної документації та досвіду. Погляньте на Яковлєв Як-141 та його двигун Туманський Р-79; американці купили не просто людей, вони купили родинне срібло. А потім, до 2000-х років, працівники, що залишилися, залишили авіаційні заводи в пошуках більш високооплачуваних секторів, залишивши після себе покоління нових інженерів, яким просто не вистачало навичок для створення чогось…

У результаті корупція та некомпетентність компанії «Система Путіна», у поєднанні з деградацією російської аерокосмічної промисловості та катастрофічною нестачею знань, паралізували проект. Це найяскравіше виявилося з прикладу двигунів, які виявилися надто складними доопрацювання силами виснаженого штату співробітників. І це був лише початок; криза лише поглибилася у наступні роки.

Щоб по-справжньому розібратися в цьому бардаку — і я маю на увазі справді серйозно розібратися — іншого шляху немає: мені треба поринути у нього глибоко. Хоч як парадоксально (і, гадаю, на подив багатьох), найкращий спосіб зробити це — за допомогою оригінальних, російських джерел.

Обережно, зазор! Або «Ой: ми забули, як будувати двигуни… і турбіни… і ще дещо»

Одна з найважливіших речей, про яку сьогодні знають мало хто — чи готові визнати, — те, що при створенні нового винищувача аеродинаміка (яка визначає «зовнішній вигляд» літака) насправді є найпростішою частиною, принаймні з точки зору вартості. Що послідовно губить нові проекти, так це двигуни та авіоніка. Щонайменше 50% бюджету йде на двигун; ще 50% – на авіоніку. В результаті на аеродинаміку залишається дуже мало, якщо взагалі щось. Не дивно, що у випадку із Су-57 справа зайшла так далеко, що нижня та задня частини конструкції так і не були належним чином доопрацьовані.

Але давайте почнемо із самого початку.

Судячи з хвалебних відгуків про Су-57 у соціальних мережах, багатьох це здивує, але таке життя. Парадоксально, але це ні для кого не секрет (принаймні в російських коментаторських колах протягом останнього десятиліття), що Су-57 нагадує супермодель, що працює на двигуні від газонокосарки. Не лише прототипи, а й усі поставлені досі літаки літають без своєї запланованої силової установки. І, власне, без цього фінального двигуна літак не зміг би пройти державні приймальні випробування, не кажучи вже про надходження на випробувальний термін до підрозділів ВКС.

Звичайно, Кремль, Генеральний штаб, і особливо ОАК і Рособоронекспорт, а отже, і офіційні, контрольовані державою ЗМІ, старанно малювали і досі малюють усміхнені особи на дедалі більшій кількості Су-57. Проте російська військова преса робила щось нове: казала правду.

У період з 2018 по 2022 рік російські журналісти та авіаційні блогери займалися не просто «національним самоаналізом». Вони публікували різкі ретроспективні статті про те, як розпад СРСР не просто завдав шкоди їхній галузі; він знищив усю конструкторську екосистему. Якщо ви покопаєтеся в архівах таких платформ, як  TopWar.ru  і  Vzglyad , ви знайдете звіти, які пояснюють, що «ми втратили можливості» — навіть вони завжди ретельно прикрашені.

Для відстеження цього потрібно старомодне «читання між рядків», бо — як це було типово з часів СРСР — факти були поховані під купами технічного жаргону та описами «корпоративної реструктуризації». Див: «Радіо Єреван». Ті, хто знайомий із цим терміном, зрозуміють, про що я говорю.

Суть у тому, щоб відкинути зайвий шум і звести історію з двигуном до наступного:

Чотири грандіозні провали

На  TopWar.ru –  найбільшому у РФ форумі військових коментарів – експерти роками пояснювали, чому їх так званий «винищувач 5-го покоління» застряг на використанні двигуна АЛ-41Ф1, по суті покращеного двигуна Су-35. Їхній діагноз був ясний, як сльоза: катастрофічний провал у «наступності поколінь». Вони абсолютно відкрито визнали, що виробництво двигунів – це не те, чого можна навчитися з PDF-керівництва. Це спадкове мистецтво, яке передається від майстра до учня на заводському конвеєрі. Але коли на початку 1990-х років фінансування було припинено, провідні інженери пішли, а молоді фахівці емігрували швидше, ніж ви встигнете сказати слово олігарх.

Це створило 15-річний вакуум. Коли програма «Виріб 30» нарешті стартувала, з’ясувалося, що не вистачає критично важливих інженерів середньої ланки: чоловіків віком близько 40 років із 20-річним досвідом роботи. Без них проект не просто зупинився; він впав у кому.

Ситуація прояснилася ще більше, коли газета  «Погляд », яка опублікувала кілька статей із критикою Об’єднаної двигунобудівної корпорації (ОДК), зосередилася на масштабній втраті передових металургійних розробок. Виявилося, що Радянська Росія була гарною, принаймні, в одному: у неї була високорозвинена мережа науково-дослідних інститутів (зокрема, ВІАМ), що спеціалізуються на монокристалічних суперсплавах. Після 1991 року цей виробничий ланцюжок впав, як тарілка з кришталевими келихами. Автори  «Погляду»  визнали, що РФ, по суті, «забула» секретний інгредієнт – точні термодинамічні та виробничі рецепти, необхідні для відливання лопаток турбін, які не плавляться за сучасних температур двигуна.

Яка несподіванка: наступні два з половиною десятиліття росіяни витратили на спроби та помилки, щоб хоч якось повернутися на той рівень, на якому Захід перебував наприкінці 1990-х років…

Безумовно, усвідомлення того, що багато йде не так, не обмежувалося лише «ентузіастами»: навіть блог  БМПД , який веде Центр аналізу стратегій та технологій і який широко вважається одним із небагатьох авторитетних каналів, присвячених російській аерокосмічній галузі, не зміг згладити картину промислового розкладання. Вони з граничною чесністю перевели похмуру внутрішню дійсність у громадський аналіз. Формулювання було зрозуміле: у той час як решта світу перейшла від фізичних креслень до цифрового раю обчислювальної гідродинаміки та автоматизованих CAD-інструментів, РФ просто… зупинилася.

Чому?

Оскільки російські конструкторські бюро наприкінці 1990-х і на початку 2000-х років перебували у режимі виживання, вони пропустили революцію високоточних верстатів. На той час, коли вони спробували змоделювати складні системи плазмового запалення та спеціалізоване програмне забезпечення FADEC для встановлення «Виріб-30», вони зрозуміли, що робоча сила зовсім не навчена роботи із сучасними програмними пакетами. Це була не просто прогалина; це була прірва технічного відставання.

Тим часом «традиційні» технологічні видання, такі як  Hi-Tech Mail.ru  (що висвітлювали наслідки катастрофи прототипу у 2019 році), часто цитували колишніх інженерів Сухого, таких як Вадим Лукашевич . Він та інші незалежні російські експерти в галузі аерокосмічної техніки були відвертими: без «Виріб-30» Су-57 просто не може виконувати свої тактичні завдання. Це ангарний літак без серця.

Їхнє визнання було дуже різким. Вони стверджували, що місцева промисловість була настільки сильно підірвана пострадянською корупцією та витоком мізків, що країна намагається створити винищувач-невидимку XXI століття, використовуючи розрізнену промислову базу 1980-х років, що іржавіє. Це все одно, що намагатися запустити сучасний авіасимулятор на комп’ютері Amstrad CPC.

Перш ніж ви продовжите закидати мене помідорами, так, я знаю: я вже повторююсь. Але не стріляйте у гінця. Я не вигадую це на порожньому місці; я просто перекладаю похмурі настрої. Самі росіяни зрозуміли і повідомили про всі ці системні збої майже десять років тому. Я лише дивак на горищі, який регулярно читає їхні скарги у відкритому доступі і перекладає їх англійською для вашої зручності.

Серцева недостатність

Отже, тепер, коли я з’ясував, чому промислова база валилася і не могла продовжувати функціонувати, давайте подивимося, що розвалилося – насамперед. «Дивно»: це був двигун. Серце звіра. Подумайте: якщо конструкція та планер – це тіло, а авіоніка – це мозок, то силові установки – це м’язи, а у випадку РФ це м’яз, який постійно відривається від кісток…

1.) Як розігріти залишки їжі . З самого початку Су-57 оснащувався двигуном Сатурн АЛ-41Ф1 (Виріб 117). Російські військові коментатори, які зазвичай з гордістю заявляють про це в таких виданнях, як  «Військово-промисловий кур’єр»  і  «Російська газета» , були змушені визнати, що це лише значна модернізація двигуна АЛ-31 1970-х років, що встановлювався на Су-27.

У чому проблема? Йому просто не вистачало потужності. Йому не вистачало співвідношення потужності до ваги для «надзвукового крейсерського польоту» — цієї хитромудрої здатності літати на надзвуковій швидкості без надмірної витрати палива в режимі форсажу. Як неохоче визнавали російські ЗМІ, це понизило ранні Су-57 до нудного статусу «покоління 4++». Іншими словами: блискучий новий планер із застарілим двигуном.

2.) Барбекю Т-50 . Але зачекайте! Задовго до того, як піарники по-справжньому розгорнулися у 2018 році, кілька досить вибухових нагадувань показали, що справи йшли не так. Під час авіашоу MAKS 2011 року прототип Т-50 зіткнувся з потужним стрибком потужності двигуна та зривом форсажної камери прямо на злітно-посадковій смузі. Потім, у червні 2014 року, інший прототип спалахнув при посадці через катастрофічну поломку турбіни правого двигуна. До 2018 року аналітики на таких форумах як  BMPD  проаналізували наслідки. Двигун AL-41F1 був схильний до зриву потоку в компресорі, сильним вібраціям на високих швидкостях та лопаткам, які не витримували високих температур. Це змушувало НВО «Сатурн» постійно перепроектувати ці чортові двигуни, щоб вони не розвалилися.

3) Двигун, забутий часом . Справжній двигун 5-го покоління, Виріб 30 (тепер АЛ-51Ф1), повинен був стати порятунком. Його перший політ на випробувальному полігоні відбувся у грудні 2017 року.

З того часу проект застряг у виробничому пеклі.

Так, жодних сумнівів: російські державні ЗМІ у 2018–2022 роках обіцяли, що це вже не за горами. Однак цей горезвісний свербіж у мізинці не дозволяє мені упускати такі моменти, як, наприклад, коли галузеві звіти  Avia.pro  та  «Незалежної газети»  виявили безліч інженерних перешкод. Зокрема: проблеми із системами плазмового запалення та кошмар із кодуванням програмного забезпечення FADEC. Гірше того, аудиторські звіти Об’єднаної двигунобудівної корпорації, що просочилися в пресу, показали, що російським заводам просто не вистачає високоточного обладнання для масового виробництва турбін високого тиску з якоюсь стабільністю. Контроль якості, як кажуть, був (і залишається) не їхньою сильною стороною.

4.) Круглі сопла в плоскому світі . Потім розгорілися нескінченні дебати на таких сайтах, як  TopWar.ru , про радіолокаційну та інфрачервону сигнатуру двигуна. Вибачте, шанувальники Су-57, але це простий урок геометрії: західні «реактивні літаки 5-го покоління» використовують плоскі зазубрені сопла, щоб приховувати тепло та розсіювати радар.

Су-57? Він був оснащений стандартними круглими відкритими металевими соплами, які немов захоплено кричали інфрачервоним датчикам: «Я тут, приходьте і заберіть мене!»

Російські ЗМІ роками захищали цей «естетичний вибір», впевнено стверджуючи, що він не має значення. Але, поклавши руку на серце: коли ваш «стелс-винищувач» світиться, як лампочка, в інфрачервоному діапазоні, ви розумієте, що у вас проблеми.

…і, ​​що дивно, останні новини (червень цього року) полягають у тому, що… «Су-57М» буде оснащено двигуном «Виріб-177» замість «Виріб-30»… Дійсно, ОАК вже експлуатувала літак, оснащений двома такими двигунами. Звичайно, за словами Бадехи, нинішнього генерального директора ОАК: «…ми не маємо розглядати оснащення Су-57 цим двигуном як необхідний крок для Су-57, а скоріше як додаткові можливості, які ми матимемо. Ми віримо, що це станеться найближчими роками…»

Після прочитання цього висловлювання мені стало набагато краще, не можу сказати нічого поганого: хоча я переконаний і практикуючий атеїст, я мало не пішов до найближчої церкви, щоб подякувати небесам.

Просто тому, що це найкраще місце для різних переконань…

Вейпортер у коді

Отже. Тепер поговоримо про примару в машині — чи, вірніше, про полтергейста, що розбиває посуд.

Не можна заперечувати, що КнаАЗ (Комсомольськ-на-Амурі) справді розпочав випуск Т-50. Випуск кілька разів відкладався, природно. Перший літак здійснив свій перший політ 29 січня 2010 року, і всього шість прототипів було заплановано для попередніх випробувань та державних перевірок… поки не з’ясувалося, що конструкція планерів має міцність, яку можна порівняти з печивом. Недостатній ресурс і тріщини були звичайним явищем, що призвело до повної переробки конструкції та розширення замовлення на десять літаючих і три прототипи, що не літають. Дивно, але були перевитрати і додаткові затримки.

Але планери ретельно збирали, оснащували наявними двигунами, а потім відправляли на льотні випробування. І не можна скаржитися на те, що льотчики-випробувачі не зазнали результатів у польоті – навіть якщо вони були здебільшого зайняті тим, щоб запобігти спробам цієї чортової штуковини їх вбити. І ось, після того, як вони вирішили цю проблему за допомогою фундаментальних фізичних законів, включаючи щось, зване гравітацією, виникла така серйозна проблема у вигляді програмного забезпечення. Спочатку це було програмне забезпечення для керування польотом, потім програмне забезпечення для інтеграції авіоніки, а потім… ну ви зрозуміли.

Перед тим, як продовжити, коротке зауваження, що повторює попереднє: ви не знайдете цього широко поширеним і чітко сформульованим. Щоб розібратися, потрібно трохи покопатися і прочитати між рядками – бо коли справа стосується російських оборонних програм, цензори стежать. Можливо, не так ретельно, як в Ізраїлі, але все ж таки: як яструби. Відповідно, російські державні рупори, такі як  ТАСС ,  РІА Новини  та  Інтерфакс,  рідко вимовляють слово «баг» або зізнаються, що код довелося переписувати. Натомість вони вважають за краще використовувати товстий шар технічних евфемізмів. Чи знаєте, «збій системи управління», «проблеми з інтеграцією автоматизації» чи класичне: «затяжні державні випробування». Це, мій дорогий і шановний читачу, офіційний російський вислів для «програмної помилки».

На щастя, і це знову сталося в період з 2018 по 2022 рік, коли кілька вражаючих автоголів та рідкісних моментів чесності у російських ЗМІ прямо вказали на системну кризу у сфері програмного забезпечення.

Почнемо із катастрофи 24 грудня 2019 року. Один із перших «серійних літаків» (нагадаю, що у 2017 році Т-50 був офіційно перейменований на Су-57) вирішив випробувати гравітацію. Літак вийшов з-під контролю та почав падати в Хабаровському краї.  РИА Новости  спочатку поклали провину на двигун. Але  ТАРС , як завжди, на допомогу швидко привів джерела в оборонному відомстві, щоб виправити версію, пославшись на «відмову системи управління польотом » .

У пізніше опублікованих офіційних документах, які делікатно пояснюють те, що сталося, було зазначено, що на висоті 8000 метрів бортовий комп’ютер видав помилку — катастрофічну програмну аномалію в системі управління. Хвостові керма та сопла системи управління вектором тяги почали працювати самі по собі, ігноруючи пілота. Програмне забезпечення заблокувало його, вкинувши літак у незворотну спіраль і змусили пілота катапультуватися на висоті 2000 метрів. Цей невеликий інцидент став поштовхом до масштабної модернізації програмного забезпечення для діагностики всього флоту.

Індійський кейс

На момент тієї катастрофи вже існувало безліч інших ознак того, що проект сходить з рейок. Головним із них було рішення Індії вийти з його реалізації. Принаймні це мало стати серйозним попередженням для багатьох. Але цього не сталося.

Короткий нагадування: незважаючи на пункти статуту ОАК, які прямо забороняють іноземну участь у майбутніх проектах, 18 жовтня 2007 року Москва і Нью-Делі підписали контракт між компаніями «Сухий» і «Хіндустан Аеронавтікс Лімітед» (HAL) на спільну розробку модифікації ПАК-ФА, (FGFA). По суті, ВПС Індії хотіли отримати двомісний малопомітний ударний літак – щось на кшталт «Су-30МКІ на малопомітних стероїдах». Росіяни, звісно, ​​з радістю порушили власні правила статуту, оскільки, згідно з наступним контрактом від вересня 2010 року, Індія мала виділити 6 мільярдів доларів на НДДКР для цієї «модифікації» протягом наступних 8-10 років.

…а Москві гостро потрібні були гроші, тому що бухгалтерський облік ОАК — корпорації, яка спочатку розраховувала одержати прибуток не менше 1 мільярда доларів, — йшов настільки добре, що членам ради директорів ОАК доводилося покладатися на загальнодоступну інформацію, зібрану доктором Юджином Коганом , щоб дізнатися, які частини їхнього консорціуму приносять прибуток і як вони приносять прибуток і як

Що ж… вже до 2014 року стало цілком очевидним, що і Путін, і ОАК завзято дотримувалися доктрини «насамперед винищувач завоювання переваги у повітрі». Потім виникли вищезгадані проблеми з льотно-технічними характеристиками, витрати, що стрімко зростають, і неминучі суперечки про розподіл робіт. І якщо цього було недостатньо, індійці дійшли того ж висновку, що й багато інших: літак забезпечував малопомітність тільки в передній 60-градусній зоні, не мав справжньої можливості надзвукового крейсерського польоту і страждав від проблем, що вже обговорювалися з двигуном. Додайте до цього проблеми з радаром та програмним забезпеченням, які стали відомі пізніше, і… ну, як несподівано стало очевидно, що Су-57 просто не відповідає вимогам ВПС Індії.

У 2018 році індійці розірвали партнерську угоду та вийшли з проекту.

Зроблено на Тайвані або «Ой: ми не можемо виготовити чіпи»

З цього моменту офіційні російські ЗМІ, контрольовані державою, щосили намагалися пояснити, чому процес прийняття на озброєння просувається з черепашою швидкістю. Який евфемізм вони використали? Військові коментатори у таких виданнях як «Комсомольська правда» та «Зірка» публікували статті, пояснюючи затримку «безпрецедентною складністю електронного другого пілота».

Браво, браво… тому що, якщо вам стане досить цікаво, щоб дійсно подивитися, це лише модний термін «алгоритми штучного інтелекту», придуманий в РФ.

За іронією долі, саме «Держава» (читай: Генеральний штаб у Москві) відкрито визнала, що розробка програмного забезпечення для об’єднання даних з унікальних L-діапазонних радарів крила та X-діапазонних радарів носової частини літака — без перевантаження пілота інформацією — зайняла, скажімо так, «на кілька років більше». На той час настав 2020 чи 2021 рік, і час підтискав.

Крім того, експерти прямо наголосили, що «налагодження алгоритмів автономного визначення пріоритетів цілей» є основною перешкодою на шляху до державної сертифікації.

А потім настав момент істини. У 2020 році Корпорація тактичних ракет (КТР) визнала збої у синхронізації програмного забезпечення та геометрії. Можна сказати, що цей інцидент було представлено як «незначну проблему». Див: Борис Обносов , голова КТР, зізнався, що його інженери рвали на собі волосся через внутрішні відсіки для озброєння.

Проте проблема полягала у механіці складання стабілізаторів на розміщеному всередині зброї; справжній біль голови був пов’язаний з цифровими технологіями. Програмне забезпечення Су-57 вимагало постійного коригування, оскільки обчислювальні моделі не могли точно передбачити і безпечно впоратися з неприємними акустичними хвилями і сильними аеродинамічними перешкодами всередині внутрішнього відсіку, що відкривається, під час запуску ракети на надзвукових швидкостях. Код, що управляє послідовністю відкриття стулок відсіку та катапульт, доводилося перезапускати знову і знову.

Однак це стало цілком очевидним лише приблизно в середині 2022 року. Коли міжнародні санкції, введені через вторгнення РФ в Україну, почали сильно впливати, а російські технічні журнали та незалежні аерокосмічні блогери почали панічно скуповувати антациди через обчислювальну базу Су-57.

Виявилося, що центральні процесори літака офіційно вироблялися компаніями Elbrus і Baikal Chips, але це були лише модні російські прикриття для, як не парадоксально, кремнієвих чіпів, фактично виготовлених на Тайвані компанією TSMC . Тайванці постачали продукцію, росіяни наклеювали зверху стікери «Зроблено в РФ», і всі вдавали, що так і треба. Але як тільки Тайвань зачинив двері для експорту напівпровідників, росіянам довелося зіткнутися з суворою реальністю: навіть якби їм удалося оживити вітчизняні заводи і випустити власні (хоч і менш якісні) чіпи, всю програмну екосистему — компілятори, інструкції реального часу та інше — довелося б повністю переписати. Так, знову. Просто щоб вони могли працювати на погіршеній архітектурі, не перетворюючи літак на (дуже дорогу) мету для метання дротиків.

Ой: тепер все стає справді… складним… і технічно заплутаним»

Протягом десятиліть – принаймні з тих пір, як конструктори МіГ-23 у середині 1960-х років почали вивчати західні технічні характеристики – російська аерокосмічна промисловість дотримувалася блискучої традиції: КДБ брав керівництва з експлуатації порівнянних американських і західних літаків, а потім проектував. Принаймні на папері. І наплювати на вартість.

Очевидно, ніхто не попередив команду розробників Су-57, що цього разу такий підхід може не спрацювати. Та й кому це цікаво? ФСБ і ГРУ запозичили всю доступну документацію F-35 і вирішили оснастити новий літак цифровим «мозком». Метою був якісний стрибок від кам’яної доби радянської авіоніки до блискучого майбутнього інтегрованої модульної авіоніки, об’єднаної в інформаційно-керуючій системі (ІКС-57). На відміну від російських літаків четвертого покоління, де кожна комп’ютерна підсистема була ізольованим островом — згадайте архаїчні блоки Баге — Су-57 мав покладатися на «єдину розподілену мережу».

На папері ідея виглядає непогано, особливо якщо врахувати модні слівця, які так люблять використовувати члени ОАК та представники Рособоронекспорту.

Оскільки люди недосконалі — факт, який ніхто не знав краще, ніж московський Центр управління польотами, що спирався на теорії таких великих людей, як генерал армії Гарєєв, — головною особливістю програмного забезпечення Су-57 було прагнення повністю автоматизувати процес керування літаком. Програмне забезпечення IMA мало діяти як «електронний другий пілот», беручи на себе рутинні завдання, такі як базове пілотування та безпека польоту, одночасно фільтруючи величезний потік сенсорних даних. Воно мало ідентифікувати, розставляти пріоритети і вибирати ворожі цілі швидше, ніж людський мозок встигне моргнути, а потім ввічливо пропонувати, яку зброю використовувати і який маневр виконати. По суті, воно мало стати другим пілотом – і, на відміну від основного пілота, тим, хто справді знає, що робить.

Штучна дурість

В основі IMA лежала так звана багатоядерна обробка в реальному часі: по суті, це цифрова магія, що працює на спеціалізованій операційній системі реального часу (RTOS), що використовує російські багатоядерні мікропроцесори (обчислювальний комплекс IMA BK). Звісно, ​​було передбачено можливість імпортозаміщення. Система використовувала мікроядерну архітектуру – аналогічну коду серії Baguet-53-31M – яка ізолювала компоненти. Теоретично, якщо один датчик давав збій, мікроядро запобігало збою всього бортового комп’ютера. Програмне забезпечення було написано на C, C++ та асемблері, суворо відповідно до міжнародних стандартів, таких як ARINC 653 та POSIX. Тому що ніщо так не говорить про «передовий винищувач-невидимку», як дотримання правил дослівно.

Це мало забезпечити повну інтеграцію даних з різних датчиків: принаймні в теорії. Пішли в минулі часи, коли пілоти дивилися на окремі екрани для отримання даних із радарів, інфрачервоних датчиків та засобів радіоелектронної боротьби. Програмне забезпечення Су-57 було повністю орієнтоване на інтеграцію даних з різних датчиків, збираючи інформацію з усього фюзеляжу надшвидкими оптоволоконним каналам (до 2 Гбіт/с) і передаючи її в центральний комп’ютер. Це мало об’єднати всю цю інформацію в єдину, цілісну тактичну картину на 360 градусів. В ідеалі пілот отримує всеосяжний огляд поля бою, за умови, що пропускна спроможність мережі досить висока і оптоволокно не виходить з ладу.

Нарешті, програмне забезпечення було призначене — таким чином теоретично — для ефективної взаємодії з іншими системами. Воно включало захищені, керовані ІІ підпрограми «когнітивного радіо» і передачі даних, що дозволяють Су-57 автоматично обмінюватися телеметричними даними та даними про загрози в режимі реального часу. Мета полягала в тому, щоб перетворити літак на повітряний командний центр, який координує атаки, розподіляє цілі та керує іншими дружніми винищувачами або «вірними веденими дронами» (подібно до С-70 «Мисливець»).

Звучить амбітно?

О, зачекайте… Як уже згадувалося вище, приблизно до 2019 року наполегливі чутки про нескінченні переписування програмного забезпечення перестали бути плітками. Поступово вони перетворилися на звук краху російської аерокосмічної галузі.

Поклавши руку на серце: вся ця плутанина почалася з відчайдушного переходу від застарілих радянських комп’ютерних стандартів до чогось, що нагадує вищезгадану сучасну ІМА. Ранні прототипи Т-50 — незграбний підлітковий етап Су-57 намагалися працювати на програмному забезпеченні, розробленому для процесорів серії Багет-53. Результат був передбачувано катастрофічним: код був нестабільним, задихаючись під навантаженням даних, необхідним реальних профілів польоту «п’ятого покоління». Спочатку Сухий був змушений відмовитися від центрального «мозку» та повністю переробити код, щоб адаптувати його до архітектури ІМА БК (Інтегрований модульний авіаційний бойовий комплекс) та абсолютно нової операційної системи реального часу (RTOS). Це було цифровим еквівалентом знесення будинку через те, що фундамент було зроблено із зефіру.

Код червоний: Феррарі в Ладі

Принаймні наступна проблема виявилася цілком простою. Поклавши руку на серце: завдяки аеродинамічних хитрощів, таким як LEVCON (контролери вихрового потоку на передній кромці крила) і двигунам з 3D-керуванням вектором тяги, управління польотом Су-57 — це справжній кошмар фізики. Дивно, але програмне забезпечення управління польотом за своєю природою нестабільне: воно чудове доти, поки вам дійсно не знадобиться посадити літак. Щоб налагодити цей глючний бардак, російським інженерам довелося переробити програмне забезпечення Су-57 та протестувати його на Су-35С. Код переписувався частинами, інтегрувався назад у Су-35, щоб перевірити, чи працює він без ризику загибелі пілота, а потім ретельно адаптувався назад до планера Су-57. Це трохи схоже на ремонт Ferrari: потрібно переставити його двигун в Lada, покататися кварталом і сподіватися на краще.

До речі, я вже згадував про демарш Індії, правда?

Це було найжорстокіше публічне звинувачення на адресу проблем із програмним забезпеченням Су-57. Після того, як у 2018 році, в рідкісний момент фінансової обачності, було витрачено «мільярди дорогоцінних російських рублів» на фінансування ініціативи FGFA, Нью-Делі офіційно припинив фінансування та відмовився від багатомільярдних інвестицій. Експерти ВПС Індії були відвертими: російські розробники просто не змогли надати обіцяне програмне забезпечення для об’єднання даних із датчиків. Архітектура бортового комп’ютера була настільки недосконала, що не могла об’єднувати дані з різних станцій радіолокації літака. І, власне, часи, коли індійці не заперечували проти того, щоб росіяни пропонували їм щось за 2 мільярди доларів протягом чотирьох років, а потім надавали це через 10 років за ціною 6 мільярдів доларів, тим часом минули. А коли ваш партнер платить мільярди, а потім йде, тому що «розумний» літак навіть не може взаємодіяти зі своїми власними датчиками, ви розумієте, що у вас проблема.

І так тривало до недавнього часу… По суті, Су-57, як і раніше, не вистачає того єдиного, що справді робить цей… проклятий «винищувач 5-го покоління» корисним. Принаймні придатним для польотів: інтегрованих систем керування боєм. У той час як західні винищувачі, такі як F-35, використовують автоматизоване програмне забезпечення для підключення до більш широкої тактичної мережі, виявлення мети та миттєвого завдання ударів, програмне забезпечення Су-57 вкрай неорганізовано. Йому не вистачає рівня мережевої інтеграції, який навіть бюджетний безпілотник вважає зрозумілим. Відсутність можливості обміну даними про цілі настільки знизила ефективність літака, що російське командування вкрай неохоче використовує його у спірному повітряному просторі. Це винищувач-невидимка, який боїться бути поміченим, бо не знає, хто ще перебуває у повітрі.

Але не хвилюйтесь. Росіяни знайшли рішення. Більше того, вони дійшли висновку, що якщо українці можуть створювати Франкенштейнівські ЗРК, вони можуть застосувати підхід Франкенштейна і до програмування.

Щодо нещодавно просочених документів з  «Мікроприладу»  і  ОКБМ  підтверджують те, що принаймні деякі вже підозрювали: західні санкції не просто «нашкодили», вони паралізували ланцюжок поставок. Оскільки високотехнологічні робочі станції та критично важливі мікрокомпоненти дістати складніше, ніж піт змії (чи чесного політика), російські інженери вдаються до методу Франкенштейна. Вони контрабандою ввозять деталі через сумнівні підставні компанії або підміняють їх будь-яким низькосортним мотлохом, який знаходять на сірому ринку. Це не просто проблема постачання; це кошмар із погляду програмування. Щоразу, коли вони замінюють пристойний мікрочіп на низькосортний аналог, їм доводиться переписувати прошивку, щоб вона взаємодіяла з рештою літака. Результат? Перші експлуатовані Су-57 надходять ринку у напіврозібраному вигляді. Їх постачають у урізаному, неповному вигляді, тому що програмне забезпечення для частин, що бракують, — таких як електрооптичний цілювказівний контейнер 101КС-Н — просто недостатньо стабільне для функціонування. Це винищувач п’ятого покоління, який працює на бета-версії драйверів.

Пам’ятаєте Windows Millennium Edition?

Звісно, ​​ні. Або ви досить дорослі, щоб придушити травму або занадто молоді і ніколи з нею не стикалися. У випадку із Су-57 виявляється, що цей літак — по суті, удосконалений ігровий комп’ютер, на якому працює Windows ME, молячись, щоб він не завис і не видав синій екран до досягнення мети.

Останні розвідувальні дані свідчать про те, що стратегія Су-57 щодо сенсорів є відчайдушною гонкою за двома напрямками: спроба обійти електронні перешкоди за допомогою «удосконалених для бойових дій» пасивних датчиків і водночас прохання до Індії про допомогу у сфері технологій. У результаті ситуація розділилася на три стовпи нездійсненних мрій:

1. Випуск 2026: спроба повторити домашнє завдання F-35.

Нові Су-57, що зійшли з конвеєра, відрізняються «новою технічною конфігурацією». Під цим мається на увазі неякісна копія західних технологій малопомітності. Головна особливість? Пасивний датчик 101КС. Це оновлення замінює старі оптичні/УФ-канали на середньо- і довгохвильові інфрачервоні, нарешті забезпечуючи літаку можливості розподіленої апертурної системи (DAS), які дійсно нагадують систему F-35 — або, принаймні, нагадували б F-35, якби його створював хтось, хто покладався на спірит.

Це дозволяє літаку відстежувати ракети та малопомітні цілі виключно за тепловим сигналом, забезпечуючи політ у повному радіомовчанні. Це розумний хід, якщо припустити, що противник глухий і сліпий. Для вирішення цього завдання Ростех та ОАК використовують нейронні мережі, застосовуючи багатоспектральне злиття даних для динамічної зміни пріоритетів. Якщо радар заглушається, система миттєво перемикається на інфрачервоні сигнали для фільтрації хибних спрацьовувань. Це витончене програмне рішення для апаратної кризи.

2. Радар

Передбачається, що Су-57 оснащений унікальною, ексклюзивною надпотужною багатодіапазонною системою управління повітряним рухом, керованою інформаційно-контрольною системою ICS-57.

Для непосвячених це звучить вражаюче. Для тих, хто знає, як насправді працює програмне забезпечення, це звучить як логістичний біль голови.

Радіолокаційна система N036 Belka AESA є справжнім антенним парком: основний носовий радар, дві бічні антенні решітки X-діапазону для периферійного огляду та дві антенні решітки L-діапазону, встановлені на передніх кромках крил.

Проблема?

Це класичний приклад того, як програмне забезпечення не встигає за амбіціями в галузі апаратного забезпечення. Хоча датчики на крилі в L-діапазоні теоретично повинні виявляти винищувачі-невидимки, інтеграція даних X-діапазону і L-діапазону в єдину тактичну картину, що не запізнюється, стала основною причиною затримок у розробці програмного забезпечення програми.

Так, затримки програмного забезпечення – знову. Тому що спроба об’єднати ці розрізнені потоки даних, не викликаючи зависання дисплеїв у кабіні пілота, виявилася, очевидно, складнішою, ніж навчити ведмедя танцювати балет.

…що, звісно, ​​у жодному разі повинно означати, що росіяни будь-коли перестануть намагатися. У разі сумнівів ознайомтеся з історією МіГ-23.

3. Дорогі індійці, будь ласка, вступіть у гру та врятуйте нас.

В умовах, коли міжнародні санкції кусають сильніше голодного комара, а західна мікроелектроніка занепадає, РФ звернулася до єдиного друга, який ще з нею спілкується: Індії. І під «звернулася» я маю на увазі «молить про технічну підтримку».

За крок, який явно свідчить про довіру, РФ запропонувала Індії «повний доступ до основного вихідного коду Су-57». Переклад: Дорогі індійці, будь ласка, приходьте та врятуйте нас.

Цей шляхетний «жест довіри», звісно ж, випадково виявив, наскільки неспроможний нинішній російський комплекс датчиків. Це автомобільний еквівалент ситуації, коли механік простягає вам гайковий ключ і каже: Знаєте що? Я гадки не маю, що не так з цим двигуном. Спробуйте самі.

4. Проблема напівпровідників: тригери в режимі спринту

На жаль… основна проблема залишається такою ж, як і 10 (і більше) років тому: застарілі технології. Власний радар Су-57 працює на застарілій технології арсеніду галію (GaAs). Йдеться про застарілий кремній, який просто не може забезпечити дальність виявлення, енергоефективність або стійкість до радіоелектронної боротьби, необхідні для конкуренції з реальними винищувачами, що діють. Це все одно що бігти марафон у шльопанцях.

Передавши вихідний код, РФ фактично запросила Індію демонтувати нутрощі літака і замінити всі несправні компоненти. А це… ну досить багато.

Тому ОАК всерйоз запропонувала план повної відмови від російського сенсорного комплексу та заміни його на індійські радіолокаційні системи Uttam і Virupaksha з активними фазованими антеними гратами на основі нітриду галію (GaN). Навіть деякі російські інженери (таємно) відзначили, що поєднання цих чудових індійських GaN-датчиків з планером Су-57 фактично зробить літак значно більш боєздатним і набагато небезпечнішим, ніж його первісна російська конфігурація.

…Звичайно: ніщо так не говорить про успіх 5-го покоління, як необхідність перезбирати авіоніку для вашого клієнта, тому що ваші власні мікросхеми застрягли у 2005 році.

Том Купер