Денежные единицы
Стоимость двух первых предсерийных образцов многоцелевого истребителя 5-го поколения Lockheed Martin F-35A Lightning II в 2007 г. составляла 221,2 млн долларов без двигателя. Критики самой дорогой в истории человечества оружейной программы справедливо называли эту цифру ужасающей.
Для сравнения: в 2019 году Минобороны РФ подписало контракт на закупку более грузоподъемных (боевая нагрузка 16 т против 8,2 т у F-35A), быстрых (2,45 М против 1,6 М), высотных (20 км против 15 км), дальнобойных (4300 км против 2800 км) истребителей пятого поколения Су-57. Стоимость контракта, по данным бывшего журналиста «Коммерсанта» и бывшего советника «Роскосмоса», а ныне чешского шпиона Ивана Сафронова, составляла 170 млрд руб. за 76 самолетов, что давало в 2019 г. 34,4 млн долларов за штуку. С двигателем. Даже с двумя.
Как утверждает докладчик, в качестве основного инструмента удешевления серийного производства F-35 руководство Lockheed Martin выбрало цифровые технологии. Реорганизация корпоративной архитектуры началась в 2014 году. Основная сложность состояла в увязке информационных технологий с производственными. Это делалось с помощью таких инструментов, как оптическое проецирование пошаговых рабочих инструкций на конструкцию F-35 (см. фото ниже), точные твердотельные 3D-модели для разработки оснастки, промышленный интернет вещей, автоматическое сверление, бесконтактная метрология и т.д. Сложность состояла не собственно в тотальном внедрении цифровых технологий везде и всюду, а в нахождении правильного баланса, чтобы цифровизация проводилась не ради цифровизации, а для решения реальных проблем с реальным эффектом. Это потребовало многолетнего тщательного анализа, позволившего в конце концов создать эффективную систему управления производственными операциями.
По словам докладчика, благодаря внедрению цифровых технологий в рамках программы выпуска истребителя пятого поколения F-35 за последние пять лет доля ручного труда на производстве сократилась на 75%, его цена снизилась почти на 70% по сравнению с первым лотом, а с 2015 года время производства одного самолета сократилось на 20%. Стоимость модификации F-35A в 2020 году составила 77,9 млн долларов (14-й лот).
На первый взгляд, цифры впечатляют. Однако стоит заметить, что уже к 2014 году, то есть до начала цифровой трансформации компании, стоимость F-35A (без двигателя) снизилась до 94,5 млн долларов (8-й лот), то есть упала на 58%. (Цена двигателя F-135 в варианте для F-35A в 2016 г. составляла 13,3 млн долларов). Очевидно, что уменьшение цены на 70% по сравнению с первым лотом достигнуто не только за счет цифровизации. Легко предположить, что главной причиной столь драматического снижения стал переход от штучной сборки к массовому производству.
Масштабы программы F-35 в самом деле впечатляют. По данным докладчика, Lockheed Martin по состоянию на 1 июля 2020 г. поставил Вооруженным силам США и иностранным заказчикам 535 F-35. Всего же Пентагон намерен закупить 2456 самолетов, на производстве которых прямо и косвенно занято только в США 254 тыс. человек и 1800 поставщиков, не говоря о зарубежной кооперации (еще около 100 поставщиков). Общие затраты на программу превысят 1,5 трлн долларов, включая стоимость разработки в размере 58 млрд долларов, более 428 млрд долларов на закупки самолетов и 1,2 трлн затрат на содержание данного самолетного парка до 2070 г. Порядка 770 самолетов заказали ближайшие союзники США. Сколько F-35 в будущем купят другие страны, можно только гадать.
В одном только 2020 году Lockheed Martin планирует поставить заказчикам 141 самолет этого типа. И темп его производства будет расти до 2023 года. При столь массовом выпуске цена изделия должна снижаться. Не исключено, что без дорогостоящей цифровой трансформации она снизилась бы еще больше.
Впрочем, надо заметить, что цифровизация производства Lockheed Martin стратегически направлена не столько на решение проблем текущих проектов, сколько на получение качественно новых возможностей в будущем. К примеру, компания объявила о планах создания гибкого цифрового производства, которое позволит на одном и том же оборудовании выпускать беспилотные авиационные комплексы различных размеров и аэродинамических компоновок. Одно и то же предприятие сможет одновременно выпускать легкие, средние и тяжелые беспилотники. Причем производство того или иного типа ЛА будет возобновляться по требованию заказчика, например, для срочного восполнения потерь. Словом, цифровые технологии позволяют добиться многого. Вопрос лишь в том, насколько гибкое производство будет экономически целесообразно в сравнении со специализированным.
Близнецы-братья
Конструкция F-35B во многом повторяет Як-141. Это объясняется сотрудничеством фирмы Lockheed Martin и КБ Яковлева в 1991—1997 годах. По некоторым данным, в 1995 году яковлевцы с разрешения правительства России продали американцам всю документацию по Як-38 и Як-141.
Однако F-35B имеет и существенные отличия. На Як-141 для создания вертикальной тяги применялись два ТРД. Применение на F-35B подъемного вентилятора позволило уменьшить потери тяги основного двигателя от попадания продуктов горения в воздухозаборник и уменьшило температурные нагрузки на покрытие посадочной площадки.
Но конструкции обоих самолетов имеют общие недостатки: во время обычного полета самолет несет «мертвый груз» в виде подъемных агрегатов. Также они забирают под себя значительный объем внутри фюзеляжа, где обычно размещаются топливные баки. Результат таких конструктивных решений — существенное снижение дальности полета (F-35B из всей серии 35-х имеет самую низкую дальность полета).
На разработку самолета было затрачено свыше 56 млрд долларов. Согласно заявлению президента Трампа, полная стоимость проекта составила 400 млрд. Стоимость одной машины в среднем превышала 150 млн.
После того как в конце 2016 года Трамп подверг критике программу создания новейшего боевого самолета из-за ее стоимости, корпорация Lockheed Martin объявила о снижении стоимости истребителей F-35 до 85 млн долларов в 2019 году. На рубеже производства 200 машин цена за F-35 упадет до 85 млн за штуку.
Трансформация GE
Второй пример – это General Electric, производитель ядерных боеголовок, атомных реакторов, электровозов, томографов, ветряков, лампочек и всевозможных турбин – авиационных и энергетических. Это многоотраслевая компания, в которой работают 283 тыс. человек в 175 странах мира. В 2000 г. GE была крупнейшей компанией мира с капитализацией 594 млрд долларов. В 2015 году она создала подразделение GE Digital со штатом 30 тыс. сотрудников. GE Digital предлагает клиентам, среди которых Роснефть и Газпром, 25 пакетов программных продуктов и услуг по цифровой трансформации производства. Годовая выручка компании оценивается в 2 млрд долларов. Разумеется, General Electric и сама активно использует компетенции своей «дочки», став одним из мировых лидеров по внедрению цифровых инноваций.
Но надо же было такому случиться, что этот процесс совпал с глубочайшим кризисом в истории символа американской технологической мощи, основанного самим Эдисоном. С начала 2017 по 2019 год стоимость ее акций снизилась на 70,3%. В августе 2019 года GE стоила всего 69,9 млрд. Вот такая получилась «цифровая трансформация».
Докладчик рассказал, что основная причина этих проблем состоит в том, что руководством были упущены вопросы бизнеса корпорации. В результате главный конкурент – компания Siemens – обошла GE в производстве газотурбинных энергетических установок. Увлекшись цифровизацией, GE не уделяла должного внимания собственно качеству изделий. Из-за брака продажи упали, и цена акций компании снизилась с 30 долларов до 7.
В самом деле, в 2018 году из-за поломки лопаток была на два месяца остановлена газовая турбина на электростанции в Техасе. Выяснилось, что ремонта требует и 18 других турбин этого типа по всему миру. Все это, разумеется, не способствовало успеху бизнеса. Но еще большие проблемы начались в 2019 году, когда компанию обвинили в фальсификации отчетов на 38 млрд долларов. Начиная с 1980-х годов, все большую роль в бизнесе GE стали играть ее подразделения по страхованию, инвестициям, лизингу и т.д. Дошло до того, что в рейтинге крупнейших компаний США Fortune 500 GE стали обозначать не как производственную, а как финансовую компанию. Именно эта деятельность привела к накоплению многолетних убытков, которые пришлось по возможности незаметно от акционеров «списывать».
Докладчик подчеркнул, что сами по себе цифровые технологии в проблемах GE не виноваты. Наверное, это так. Но с не меньшим основанием можно утверждать, что и цена F-35 снижается вовсе не благодаря внедрению проекции пошаговых инструкций на планер и прочим цифровым новшествам.
Холдинг НИКС – это сеть из более чем 100 магазинов цифровой техники по всей России; это инжиниринговый центр по проектированию высокотехнологичных производств «Проектмашприбор», на 75% принадлежащий компании НИКС и на 25% – Госкорпорации «Ростех»; это нанотехнологическая лаборатория, в стенах которой разработаны и изготовлены сканирующие туннельные микроскопы, исследуется квантовый электронный транспорт в металлических наноструктурах, ведутся работы по квантовым вычислениям; это агропромышленный комплекс «Тюринский» площадью 19 800 га в Тульской области, который по производительности труда сопоставим с немецкими фермерскими хозяйствами.
Предназначенный для борьбы
Як-141 был предназначен для перехвата воздушных целей, ведения ближнего боя, нанесения ударов по наземным и надводным целям. Самолет мог эксплуатироваться на взлетно-посадочных площадках ограниченных размеров и в корабельных условиях. Як-141 взлетал вертикально с коротким разбегом с помощью подъемных двигателей и поворотом сопла маршевого двигателя на 65° по мере роста тяги и ускорения движения самолета, с «точечным» взлетом, когда длина разбега не превышает пяти метров, а сопло также отклоняется, но уже при полной тяге на форсаже до начала разбега.
Интересно отметить, что планер самолета уже тогда состоял на 26% из композитных материалов, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, носки и наплывы крыла. Остальная конструкция в основном была выполнена из алюминиево-литиевого сплава. Силовая установка была комбинированная и аналогична СУ Як-38. Она состояла из подъемно-маршевого двигателя Р-79 генерального конструктора В. Кобченко и двух подъемных РД генерального конструктора А. Новикова.
Летчиком-испытателем этого самолета стал А. Синицын, шеф-пилот фирмы, заместитель главного конструктора по летным испытаниям. Первый полет нового Яка состоялся в начале марта 1987-го. Спустя три года он взлетел и сел вертикально.
Немного о технических характеристиках
Характеристики нового Яка соответствовали существовавшей тогда военной доктрине. Самолет мог эксплуатироваться с взлетно-посадочных площадок ограниченных размеров (с коротких бетонных и асфальтовых полос) и в корабельных условиях. По сравнению с самолетами обычного взлета Як-141 был способен взлетать без выруливания на ВПП непосредственно из укрытия по рулежной дорожке, мог эксплуатироваться с поврежденных аэродромов.
Средства катапультирования обеспечивали автоматическое спасение летчика на всех режимах полета. И это было проверено при испытаниях Як-141 на авианосце. Летчик-испытатель В. А. Якимов при посадке, находясь уже над палубой корабля, на малой высоте превысил вертикальную скорость снижения. Як грубо сел, ударился о палубу, основные стойки шасси пробили топливный бак, возник пожар. Пилот был вынужден катапультироваться, и сделал он это вполне благополучно.
Впервые Як-141 был показан на 39-м авиакосмическом салоне в Ле Бурже, но в виде модели и короткого видеофильма по его летным испытаниям. Полнокровный дебют нового Яка состоялся год спустя на выставке в Фарнборо.
Даже в то время при вертикальном взлете Як-141 имел вес 15,8 т, что меньше веса МиГ-29 (16,7 т) и почти вдвое меньше взлетного веса Су-27 (30 т), хотя по другим летно-техническим характеристикам он уступал всем обычным истребителям и конкурировал по отдельным параметрам только с СВВП «Харриер», серийный выпуск которого был начат в 1966 году.
Кроме того, радиус боевого применения этого самолета не превышал 300 км. И это не позволяло ему защищать корабль, на котором он базировался, от крылатых ракет «воздух — корабль».
Большой расход топлива Як-141 при взлете, недостаточный радиус боевого применения, катастрофа одного из летных экземпляров самолета привели к тому, что программа его испытаний была прекращена, а финансирование приостановлено. Также концу 1991 года были остановлены работы по подготовке серийного производства Як-141 на Саратовском авиазаводе. Таким образом, в России на долгое время была прикрыта тематика развития самолетов вертикального взлета и посадки.
Однако стоит привести цитату, взятую из отчета экспертов ГосНИИАС. Она говорит о том, что, «как показал опыт разработки истребителя Як-141, заявляемый способ (вертикального взлета и посадки) может применяться не только новыми машинами соответствующей конструкции, но и самолетами серийно выпускаемых типов, при этом модернизированный самолет не потеряет ни одной из присущих ему положительных летных и тактико-технических характеристик».
В ряде западных газет того времени иностранные специалисты утверждали, что русские с разработкой этого Яка обогнали их по крайней мере лет на десять-пятнадцать. И это было действительно так, потому что фирма «Локхид» в 1996 году для своего проекта по программе JSF («Единый ударный истребитель») выбрала схемы двигательной установки, а также отклонения сопла подъемно-маршевого двигателя, аналогичные двигательной установке Як-141.
И американцы этого не скрывали. Они ссылались на соглашение с ОКБ им. А. С. Яковлева, которое позволило им это сделать. Но позже они отказались от сотрудничества и решили (получив от русских 90% информации), что сделают такой истребитель сами. И сделали. Им стал F-35В.
Трудная дорога в небо
Проектирование этого истребителя началось в 1975 году, но первый летный экземпляр построили только 11 лет спустя. Такая большая задержка во времени постройки объяснялась не техническими, а скорее финансовыми трудностями, которые до сих пор испытывает весь российский авиапром.
В 1987 году начались первые полеты, а через два года закончились летные испытания Як-141. Истребитель, несмотря на трудности по доводке силовой установки, получился довольно удачным. Летными испытаниями руководил заместитель главного конструктора ОКБ К. Ф. Попович.
Взлет Як-141, по утверждениям очевидцев, напоминал сюжет из какого-то фантастического фильма. Из-под брюха спокойно стоявшего на полосе самолета под аккомпанемент ревущих двигателей вырвалось желто-красное пламя. В какой-то неуловимый момент окрашенный в защитный цвет истребитель, словно опираясь на этот огонь, стал медленно, совершенно вертикально подниматься в небо. На высоте нескольких десятков метров он завис в воздухе как вертолет, а потом, убрав шасси, стал нехотя разгоняться и, набрав за короткое время огромную скорость, исчез вдали. Сделав размашистый круг, самолет замедлил свое движение, остановился в воздухе и, плавно снижаясь, вертикально приземлился.
