Su -47 "Berkut" - poskusni večnamenski lovec

2024 Avtor: Matthew Elmers | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 22:33

Opis letala

Konec septembra 1997 se je v zgodovini ruskega letalstva zgodil zgodovinski dogodek - potekal je let novega poskusnega letala Su -47 "Berkut", ki bi lahko postal prototip domačega lovca pete generacije. Plenilska črna ptica z belim nosom, ki se je odcepila od betona vzletno -pristajalne steze letališča v Žukovskem, je hitro izginila v sivo nebo v bližini Moskve in z gromom svojih turbin oznanila začetek nove stopnje v biografiji Rusije. lovsko letalo.

Raziskave pojavljanja lovca pete generacije so se pri nas, tako kot v ZDA, začele sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja, ko so letala četrte generacije-SU-27 in MiG-29-naredila šele "prve korake" ". Nova letala naj bi imela bistveno večji bojni potencial kot njihovi predhodniki. V delo so bili vključeni vodilni industrijski raziskovalni centri in oblikovalski biroji. Skupaj s kupcem so postopoma oblikovali glavne določbe koncepta novega lovca - večnamenskost, tj. visoka učinkovitost pri porazu zračnih, talnih, površinskih in podvodnih ciljev, prisotnost krožnega informacijskega sistema, razvoj načinov križarjenja z nadzvočnimi hitrostmi. Predvideno je bilo tudi, da se bo dramatično zmanjšala vidljivost letala v radarskem in infrardečem območju v kombinaciji s prehodom senzorjev na vozilu na pasivne metode pridobivanja informacij, pa tudi na načine povečanega prikritega. Vključevala naj bi vsa razpoložljiva informacijska orodja in ustvarila vgrajene strokovne sisteme.

Letalo pete generacije naj bi imelo zmožnost izvajati vsestransko bombardiranje ciljev v tesnem zračnem boju, pa tudi izvajati večkanalno raketno streljanje med bojem na velike razdalje. Zagotovljeno za avtomatizacijo krmiljenja vgrajenih sistemov obveščanja in motenja; večja bojna avtonomija zaradi vgradnje kazalnika taktične situacije v pilotsko kabino enosedežnega letala z možnostjo mešanja informacij (tj. hkratnega oddajanja in prekrivanja na eni lestvici "slik" iz različnih senzorjev), pa tudi uporabo sistemov za izmenjavo informacij s telekodom z zunanjimi viri. Aerodinamika in vgrajeni sistemi lovca pete generacije naj bi omogočali možnost spreminjanja kotne orientacije in poti letala brez opaznih zamud, ne da bi bilo za to potrebno strogo usklajevanje in usklajevanje premikov nadzornih teles. Letalo je moralo "odpustiti" velike pilotske napake v številnih letalskih razmerah.

Obetavno letalo je bilo načrtovano opremiti z avtomatiziranim sistemom vodenja na ravni reševanja taktičnih težav, ki ima strokovni način "v pomoč pilotu".

Ena najpomembnejših zahtev za ruske lovce pete generacije je bila "super manevriranje" - sposobnost ohranjanja stabilnosti in vodljivosti pod kotom napada 900 ali več. Treba je opozoriti, da je "super-manevriranje" prvotno opredeljeno v zahtevah za ameriški lovec pete generacije, ustvarjen skoraj istočasno z ruskim letalom, v okviru programa ATF. Vendar so bili v prihodnosti Američani, ki so se soočili z nerešljivo nalogo združevanja nizke vidljivosti, nadzvočne potovalne hitrosti in "super manevriranja" v enem letalu, prisiljeni žrtvovati slednje (manevriranje ameriškega lovca ATF / F-22 je verjetno le približuje ravni, doseženi na posodobljenem letalu Su-27, opremljenem s sistemom za nadzor vektorja potiska). Neuspeh ameriških letalskih sil pri doseganju super-manevriranja je bil motiviran zlasti s hitrim izboljšanjem letalskega orožja: pojav visoko manevriranih raket z vseh vidikov, sistemov za označevanje ciljev na čeladah in novih samohodnih glav je omogočil opustitev obvezen vstop na sovražnikovo zadnjo poloblo. Predvidevalo se je, da bodo zračni boji zdaj potekali na srednjih dosegih, s prehodom na manevrsko stopnjo le kot zadnjo možnost, "če bi bilo kaj narobe".

Vendar so v zgodovini vojaškega letalstva večkrat opustili bližnji manevrski zračni boj, kasneje pa so teoretične izračune življenje ovrgle - v vseh oboroženih spopadih (z izjemo morda le ponarejenih "puščavskih viharjev") borcev, ki so vstopili v boj na velike razdalje, na primer praviloma, so ga prenesli na krajše razdalje in se pogosto končali z izrazitim topovskim rafalom in ne z izstrelitvijo rakete. Predvidevajo se razmere, ko bo izboljšanje sistemov za elektronsko bojevanje, pa tudi zmanjšanje radarskega in toplotnega podpisa borcev privedlo do padca relativne učinkovitosti raket dolgega in srednjega dosega. Poleg tega bo imel sovražnik, ki bo lahko hitro usmeril svojega lovca v smeri cilja, tudi pri vodenju raket velikega dosega z uporabo orožja približno enakih zmogljivosti na obeh straneh, kar bo omogočilo bolje izkoristi dinamične zmogljivosti svojih raket. V teh pogojih je še posebej pomembno doseči največje možne kotne hitrosti nestabilnega obračanja pri podzvočni in nadzvočni hitrosti. Zato je zahteva po super manevriranju ruskega lovca pete generacije kljub zapletenosti problema ostala nespremenjena.

Kot ena od rešitev, ki zagotavljajo zahtevane manevrske lastnosti, je bila obravnavana uporaba kril, ki so premaknjene naprej (KOS). Takšno krilo, ki daje določene prednosti postavitve pred ravnim krilom, so poskusili uporabiti v vojaškem letalstvu že v štiridesetih letih prejšnjega stoletja.

Prvo reaktivno letalo s krilom, premaknjenim naprej, je bil nemški bombnik Junkers Ju-287. Avto, ki je prvič poletel februarja 1944, je bil zasnovan za največjo hitrost 815 km / h. V prihodnosti sta dva izkušena bombnika te vrste odšla v ZSSR kot trofeje.

V prvih povojnih letih je naša država opravila lastne raziskave KOS v zvezi z manevrirnimi letali za visoke hitrosti. Leta 1945 je po navodilih LII oblikovalec P. P. Tsybin začel oblikovati eksperimentalna jadralna letala, namenjena preizkušanju aerodinamike obetavnih lovcev. Jadralno letalo je dobilo višino, letalo ga je vleklo in se potopilo, da bi pospešilo na transonične hitrosti, vključno s pospeševalnikom prahu. Eno od jadralnih letal, LL-Z, ki je na preizkušnjah prišlo leta 1947, je imelo krilo, premaknjeno naprej, in je doseglo hitrost 1150 km / h (M = 0,95).

Vendar takrat še ni bilo mogoče uresničiti prednosti takega krila, tk. Izkazalo se je, da je bil KOS še posebej dovzeten za aerodinamično razhajanje, izgubo statične stabilnosti, ko so bile dosežene določene vrednosti hitrosti in kotov napada. Konstrukcijski materiali in tehnologije tistega časa niso dovoljevali ustvarjanja krila, premaknjenega naprej, z zadostno togostjo. Ustvarjalci bojnih letal so se vrnili v vzvratno čiščenje šele sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja, ko sta ZSSR in ZDA začeli delati na preučevanju videza lovca pete generacije. Uporaba KOS je omogočila izboljšanje obvladljivosti pri nizkih hitrostih letenja in povečala aerodinamično učinkovitost na vseh področjih načinov letenja. Razporeditev krila, obrnjenega naprej, je omogočila boljšo artikulacijo krila in trupa ter optimizirala porazdelitev pritiska na krilo in PGO. Po izračunih ameriških specialistov bi morala uporaba krila, ki je bilo premaknjeno naprej, na letalu F-16 povzročiti povečanje kotnega tečaja zavoja za 14%in polmera delovanja za 34%, medtem ko je privzem -razdalja izstopa in pristanka se je zmanjšala za 35%. Napredek pri gradnji letal je omogočil rešitev problema razhajanja z uporabo kompozitnih materialov z racionalno razporeditvijo vlaken, kar poveča togost krila v danih smereh.

Vendar pa je nastanek CBS postavil številne kompleksne naloge, ki jih je bilo mogoče rešiti le kot rezultat obsežnih raziskav. V te namene so v ZDA po naročilu BBC izdelali letalo Gruman X-29A. Stroj, ki je imel aerodinamično zasnovo Duck, je bil opremljen s KOS s kotom pometanja 35 °. X-29A je bil povsem eksperimentalni stroj in seveda ni mogel služiti kot prototip za pravo bojno letalo. Da bi zmanjšali stroške, so se v njegovi zasnovi široko uporabljale enote in sklopi serijskih lovcev (nos trupa in sprednje podvozje - od F -5A, glavno podvozje - od F -16 itd.).). Prvi polet poskusnega letala je bil 14. decembra 1984. Do leta 1991 sta zgrajena letala opravila skupaj 616 letov. Vendar program X-29A svojim pobudnikom ni prinesel lovorik in ga v ZDA štejejo za neuspešnega: kljub uporabi najsodobnejših strukturnih materialov Američanom ni uspelo v celoti obvladati aerodinamičnih razhajanj, KOS pa ni več veljal za atribut obetavnih lovcev letalskih sil in ameriške mornarice (zlasti med številnimi postavitvami, preučenimi v okviru programa JSF, ni bilo letal, ki so se pomerila naprej).

Pravzaprav je bilo ameriško strateško križarjeno raketo Hughes AGM-129 ASM, zasnovano za oboroževanje bombnikov B-52, edino letalo s KOS-om, ki je vstopilo v serijo. V zvezi s tem letalom pa je bila izbira krila, ki se je premaknilo naprej, predvsem zaradi pomislekov prikritega: radarsko sevanje, ki se odbija od sprednjega roba krila, je bilo zaščiteno z raketnim telesom.

Dela pri oblikovanju videza domačega manevrirnega letala s KOS so izvedla največja letalska raziskovalna središča v državi - TsAGI in SibNIA. Zlasti v TsAGI-ju so prestrelili model letala s KOS-om, narejenega na podlagi letala MiG-23, v Novosibirsku pa so proučili postavitev SU-27 s krilom, ki je bilo premaknjeno naprej. Obstoječa znanstvena podlaga je Sukhoi OKW omogočila reševanje izjemno težke naloge ustvarjanja prvega nadzvočnega bojnega letala na svetu s krilom, ki ga je premaknilo naprej. Leta 1996 je na strani letalskega tiska prišla fotografija modela obetavnega lovca s KOS -om, prikazana vodstvu ruskih letalskih sil. Za razliko od ameriškega X-29A je bil nov stroj izdelan po shemi "triplane" in je imel navpični rep z dvema plavuti. Prisotnost zavornega kavlja je nakazovala možnost ladijskega lovca. Na konicah kril so bili izstrelki raket zrak-zrak.

Poleti 1997 je bil prototip lovca pete generacije oblikovalskega biroja Sukhoi (pa tudi njegov "tekmec" MAPO-MIG, znan kot "1-42") že na ozemlju Inštituta za letalske raziskave Gromov leta Žukovskega. Septembra se je začelo hitro taksiranje, 25. istega meseca pa je letalo, ki je izvedelo delovni indeks Su-47 in ponosno ime "Berkut", s katerim je pilotiral testni pilot Igor Votincev, opravilo prvi let. Treba je omeniti, da je rusko letalo zaostalo za svojim ameriškim tekmecem-prvim izkušenim lovcem Lockheed-Martin F-22A Raptor (Eagle-Burial) le za 18 dni (Raptor je prvi polet opravil 7. septembra, 14. septembra je spet vzletel, nato pa so bili leti ustavljeni do julija 1998, F-22A pa je bil dokončan).

Poskusimo dobiti predstavo o novem letalu oblikovalskega biroja Sukhoi na podlagi fotografij poskusnega letala in nekaj materialov o Su-47, objavljenih na straneh ruskega in tujega tiska.

"Berkut" je izdelan po aerodinamični shemi "longitudinal integral triplane", ki je postala blagovna znamka letal tega OKW. Krilo se gladko združi s trupom in tvori en sam ležajni sistem. Značilnosti postavitve vključujejo razvite dotoke kril, pod katerimi so postavljeni neregulirani dovodi zraka za motorje, ki imajo obliko prereza blizu sektorja kroga.

Okvir letala je izdelan z obsežno uporabo kompozitnih materialov (CM). Uporaba naprednih kompozitov zagotavlja povečanje učinkovitosti teže za 20-25%, vira-za 1,5-3,0-krat, stopnjo izkoriščenosti materiala do 0,85, zmanjšanje stroškov dela za izdelavo delov za 40-60%, kot pridobivanje zahtevanih toplotnih in radijskih tehničnih lastnosti. Hkrati poskusi, izvedeni v ZDA v okviru programa F-22, kažejo na nižjo bojno preživetje struktur CFRP v primerjavi s strukturami iz aluminija in titanovih zlitin.

Krilo lovca ima razvit koreninski del z velikim (približno 750) pravokotnim zamahom vzdolž sprednjega roba in konzolnim delom, ki se z njim gladko ujema (približno 200 vzdolž sprednjega roba). Krilo je opremljeno z flaperoni, ki zasedajo več kot polovico razpona, in krilci. Morda so poleg sprednje strani tudi odklonilne nogavice (čeprav nam objavljene fotografije Su-47 ne omogočajo nedvoumnega zaključka o njihovi prisotnosti).

Vse premikajoč se sprednji vodoravni rep (PGO) s razponom približno 7,5 m ima trapezno obliko. Njegov kot pometanja vzdolž sprednjega roba je približno 500. Zadnji vodoravni rep sorazmerno majhnega območja je prav tako obrnjen, s kotom pometanja vzdolž sprednjega dela, razen približno 750. Njegov razpon je približno 8 m.

Navpični rep z dvema plavuti s krmili je pritrjen na osrednji del krila in ima navzven "nagib".

Nadstrešek pilotske kabine Su-47 je skoraj enak kot pri lovcu Su-27. Vendar pa je na modelu letala, katerega fotografija se je pojavila na straneh tujega tiska, svetilka brezhibna, tako kot pri ameriškem Raptorju (to izboljša vidljivost, pomaga zmanjšati radarski podpis, vendar otežuje postopek izstrelitve).

Glavni nosilci enokolesnega podvozja Su-47 so pritrjeni na trup trupa in se med letom umaknejo naprej, kolesa pa se spremenijo v niše za dovodom zraka motorja. Sprednji dvokolesni nosilec se v smeri leta umakne v trup naprej. Osnova šasije je približno 8 m, proga 4 m.

Tisk je poročal, da je bilo prototipno letalo opremljeno z dvema motorjema permskega NPO Aviadvigatel D-30F6 (2x15500 kgf, suha teža 2x2416 kg), ki sta bila uporabljena tudi na lovcih prestreznikih MiG-31. Vendar bodo v prihodnosti te turboventilatorske motorje očitno zamenjali motorji pete generacije.

Nobenega dvoma ni, da novi stroj uporablja najsodobnejšo opremo na vozilu, ki jo je ustvarila domača industrija - digitalni večkanalni EDSU, avtomatiziran integriran nadzorni sistem, navigacijski kompleks, ki vključuje INS na osnovi laserskih žiroskopov v kombinaciji s satelitsko navigacijo in "digitalni zemljevid", ki so že našli uporabo na strojih, kot so Su-30MKI, Su-32 /34 in Su-32FN / 34.

Letalo bo verjetno opremljeno (ali bo opremljeno) z novo generacijo integriranih sistemov za vzdrževanje življenja in izstrelitev posadke.

Za krmiljenje letala, pa tudi na Su-47, je verjetno, da se uporablja stranska krmilna palica pri nizki hitrosti in dušilka za merjenje napetosti.

Lokacija in velikost anten antenske radio-elektronske opreme pričata o želji oblikovalcev, da zagotovijo vsestransko vidnost. Poleg glavnega zračnega radarja, ki se nahaja v nosu pod rebrastim premazom, ima borec dve vzvratni anteni, nameščeni med krilom in šobami motorja. Nogavice navpičnega repa, bokobranov in PGO verjetno zasedajo tudi antene za različne namene (o tem priča njihova bela barva, ki je značilna za domače radijsko prozorne obloge).

Čeprav ni podatkov o letalski radarski postaji v zraku, ki se uporablja na letalu Berkut, je mogoče posredno presoditi o potencialnih zmogljivostih radarskega kompleksa lovcev pete generacije, ki jih je mogoče ustvariti na podlagi Su-47 objavljeno v odprtem tisku o novem radarskem radarju, ki ga je od leta 1992 razvilo združenje "Phazotron" za obetavne lovce. Postaja je zasnovana za namestitev v nos letala "težne kategorije" Su-35/47. Ima ravno fazno antensko anteno in deluje v pasu X. Po navedbah predstavnikov nevladnih organizacij se za razširitev območja pokritosti v navpični in vodoravni ravnini predvideva, da je možno kombinirati elektronsko in mehansko skeniranje, kar bo povečalo vidno polje novega radarja za 600 v vseh smereh. Domet odkrivanja zračnih ciljev je 165-245 km (odvisno od njihove RCS). Postaja lahko hkrati sledi 24 ciljem, kar zagotavlja hkratno uporabo raketnega orožja proti osmim sovražnim letalom.

"Berkut" je lahko opremljen tudi z optično lokacijsko postajo, ki se nahaja v sprednjem trupu trupa, pred pilotsko streho. Tako kot pri lovcih SU-33 in SU-35 je postajališče premaknjeno v desno, da ne omejuje pogleda pilota. Prisotnost optične lokacijske postaje, ki verjetno vključuje televizijsko, termovizijsko in lasersko opremo ter radarsko postajo za vzvratno vožnjo, razlikuje ruski avto od ameriškega analoga F-22A.

V skladu s kanoni prikrite tehnologije bo večina vgrajene oborožitve bojnih vozil, ustvarjenih na podlagi Berkuta, očitno nameščena v okvir letala. V razmerah, ko bo letalo delovalo v zračnem prostoru, ki nima močnega pokrova protiletalskih raket in proti sovražniku, ki nima sodobnih lovcev, je dovoljeno povečati bojno obremenitev tako, da se nekaj orožja postavi na zunanje trdne točke.

Po analogiji s Su-35 in Su-47 je mogoče domnevati, da bo novo večnamensko vozilo nosilo rakete zrak-zrak ultra dolgega in velikega dosega, zlasti UR, znano kot KS-172 (to dvostopenjska raketa, ki lahko razvije hipersonično hitrost in je opremljena s kombiniranim sistemom za usmerjanje, ki lahko sovraži zračne cilje na razdalji več kot 400 km). Za uporabo takšnih izstrelkov bo verjetno potrebna zunanja označba cilja.

Očitno pa bodo "glavni kaliber" obetavnega lovca raketni izstrelki srednjega dosega tipa RVV-AE, ki imajo aktivni končni radarski sistem in so optimizirani za namestitev v tovorne prostore letal (ima nizko razmerje stranic krila in zložljiva rešetkasta krmila). NPO Vympel je napovedal uspešne letalske preizkuse na letalu Su-27 izboljšane različice te rakete, opremljene z meglenim ramjetnim motorjem (ramjet). Nova sprememba ima povečan doseg in hitrost.

Kot doslej bi morale tudi rakete zrak-zrak kratkega dosega igrati pomembno vlogo pri oboroževanju letal. Na razstavi MAKS-97 je bila predstavljena nova raketa tega razreda, K-74, ki je nastala na osnovi UR R-73 in se od slednje razlikuje po izboljšanem sistemu toplotnega usmerjanja, pri katerem je kot zajema cilja povečan za 80-900 do 1200. Z uporabo nove termične glave za samonaravnavo (TGS) je bilo mogoče povečati tudi največje območje uničenja cilja za 30% (do 40 km). Razvoj K-74 se je začel sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja, leta 1994 pa so se začeli letalski preizkusi. Raketa je trenutno pripravljena za serijsko proizvodnjo.

Poleg ustvarjanja izboljšanega iskalca za UR K-74 NPO Vympel dela na številnih drugih projektilih kratkega dosega, opremljenih tudi s sistemom za nadzor vektorja potiska motorja.

Verjetno bo 30-milimetrski top GSh-301 ohranjen tudi kot del oborožene oborožitve obetavnih lovcev.

Tako kot druga domača večnamenska letala-Su-30MKI, Su-35 in Su-47, bo novo letalo očitno nosilo tudi udarno orožje-visoko natančne razrede zrak-zemlja UR in KAV za napad na kopenske in nadzemne cilje. pa tudi radarski sovražnik.

O zmogljivostih obrambnega sistema, ki ga je mogoče namestiti na obetavnega lovca, je mogoče oceniti po eksponatih, predstavljenih na razstavi MAKS-97. Podjetje Aviakonversiya je zlasti pokazalo kombinirano vabljivo tarčo (KLC) za zaščito pred projektili z radarskimi, termičnimi in laserskimi glavami za usmerjanje. Za razliko od naprav za pasivno zaščito, ki se uporabljajo na domačih in tujih bojnih letalih, je KLC učinkovit pri vseh valovnih dolžinah, ki se uporabljajo v glavah za usmerjanje raket zrak-zrak in zemlja-zrak. KLC je zgorevalno območje, ki nastane proč od zaščitenega letala zaradi uporabe usmerjenega toka plinov. V curek se vnese vnetljiva tekočina (zlasti je to lahko gorivo, ki se uporablja v letalskih motorjih), razprši se, da se dobi mešanica goriva in plina, ki se nato vžge. Izgorevanje se vzdržuje vnaprej določeno časovno obdobje.

Toplotno sevanje območja zgorevanja je lažna tarča za strelivo z iskalcem, ki deluje v infrardečem območju. Spektralna sestava gorečega oblaka je enaka spektralni sestavi sevanja zaščitenega objekta (uporablja se isto gorivo), kar ne omogoča TGS, da loči lažno tarčo po spektralnih značilnostih, in da najde lažno tarčo pri fiksna razdalja od resničnega predmeta ne omogoča TGS, da ga izbere glede na značilnosti poti.

Za zaščito pred strelivom z radarskim sistemom vodenja se v KLC uporabljajo dodatki, ki tvorijo plazmo, kar vodi do povečanja odboja radijskih valov z območja zgorevanja. Takšni dodatki tvorijo proste elektrone pri temperaturi zgorevanja. Ko je njihova koncentracija dovolj visoka, goreči oblak odseva radijske valove kot kovinsko telo.

Za lasersko območje valovnih dolžin se uporabljajo fino razpršeni praški snovi delovnih teles laserjev. V procesu gorenja bodisi oddajajo elektromagnetne valove z enako frekvenco, pri kateri deluje laser za osvetljevanje tarč, bodisi brez izgorevanja izhajajo iz območja zgorevanja in med hlajenjem oddajajo elektromagnetne valove zahtevanega območja. Moč sevanja mora ustrezati moči signala, ki se odbije od zaščitenega predmeta, ko ga osvetli sovražnikov laser. Uravnava se z izbiro snovi, ki se dodajo vnetljivi tekočini, in njihovo količino.

V številnih publikacijah so brez sklicevanja na vire objavljene značilnosti novega letala. Če ustrezajo resničnosti, je "Berkut" kot celota v "težni kategoriji" lovca Su-27 in njegovih spremenjenih različic. Napredna aerodinamika in sistem za nadzor vektorja potiska naj bi obetavnim lovskim privržencem Su-47 zagotovil prednost v bližnjem manevriranem zračnem boju nad vsemi obstoječimi ali predvidenimi potencialnimi nasprotniki. Vsi drugi borci imajo ob srečanju z ruskim Berkutom in ameriškim grobarskim orlom zelo skromne možnosti, da se vrnejo na svoje letališče. Zakoni oboroževalne tekme (ki se seveda niso končali po "samorazpustu" ZSSR) so kruti.

Nekoč je pojav bojne ladje "Dreadnought" zastaral vse prej zgrajene bojne ladje. Zgodovina se ponavlja.