To je nadaljevanje prejšnjega članka. Za popolnost vam svetujem, da preberete prvi del.
Še naprej primerjamo zmogljivosti lovcev generacije 4 ++ s peto generacijo, se obračamo na najsvetlejše predstavnike proizvodnje. Seveda so to Su-35 in F-22. To ni povsem pošteno, kot sem rekel v prvem delu, a vseeno.
Su-35 je razvoj legendarnega Su-27. Mislim, da se vsi spomnijo, v čem je edinstvenost njegovega prednika. Do leta 1985 je F-15 vladal v zraku devet let. Toda razpoloženje v tujini je padlo, ko so začeli sprejemati prve serijske Su-27. Bojnik s super manevrsko sposobnostjo, ki je sposoben doseči prej nedosegljive kote napada, leta 1989, ko je prvič javno predstavil tehniko Cobra Pugachev, je izven dosega zahodnih konkurentov. Seveda je njegova nova "petintrideseta" modifikacija absorbirala vse prednosti prednika in dodala številne njegove lastnosti, s čimer je "sedemindvajseti" dizajn prišel v ideal.
Presenetljiva lastnost Su-35, pa tudi preostalih letal naše generacije 4+, je vektor odklona potiska. Iz neznanega razloga je pogosta le pri nas. Je ta element tako edinstven, da ga nihče ne more podvojiti? Tehnologijo preusmerjenega vetra potiska so preizkusili tudi na ameriških letalih četrte generacije. General Electric je razvil šobo AVEN, ki je bila leta 1993 nameščena in preizkušena na letalu F-16VISTA. # 1. Pratt Whitney je leta 1996. razvil šobo PYBBN (boljša zasnova kot GE), ki je bila nameščena in preizkušena na F-15ACTIVE. Št. 2. Leta 1998 je bila preizkušena odbojna šoba TVN za Eurofighter. Vendar niti eno zahodno letalo četrte generacije ni prejelo OVT v seriji, kljub temu, da se posodobitev in proizvodnja nadaljujeta še danes.
Slika # 1
Slika # 2
Ker so imeli ustrezne tehnologije za odklon vektorja potiska, so se leta 1993 (AVEN) odločili, da jih ne bodo uporabljali na F-22. Šli so v drugo smer in ustvarili pravokotne šobe za zmanjšanje radarskega in toplotnega podpisa. Kot bonus se te šobe odklonijo le navzgor in navzdol.
Kaj je razlog za takšno nenaklonjenost zahoda do odklonjenega vektorja potiska? Da bi to naredili, poskusimo ugotoviti, na čem temelji tesen zračni boj in kako je v njem mogoče uporabiti odklonjeni vektor potiska.
Manevriranje letala določajo sile G. Ti pa so omejeni z močjo letala, fiziološkimi sposobnostmi osebe in omejevalnimi koti napada. Pomembno je tudi razmerje potiska in teže letala. Pri manevriranju je glavna naloga čim hitrejša sprememba smeri vektorja hitrosti ali kotnega položaja letala v vesolju. Zato je pri manevriranju ključno vprašanje enakomeren ali prisilni zavoj. Z enakomernim ovinkom ravnina čim hitreje spremeni smer vektorja gibanja, pri tem pa ne izgubi hitrosti. Prisilni zavoj je posledica hitrejše spremembe kotnega položaja letala v vesolju, spremljajo pa ga aktivne izgube hitrosti.
A. N. Lapchinsky je v svojih knjigah o prvi svetovni vojni citiral besede več pilotov zahodnih asov: nemški as Nimmelmann je zapisal: "Brez orožja sem, medtem ko sem nižji"; Belke je dejal: "Glavna stvar v zračnem boju je navpična hitrost." No, kako se ne spomniti formule slavnega A. Pokryshkina: "Višina - hitrost - manever - ogenj."
Ko smo te izjave strukturirali s prejšnjim odstavkom, lahko razumemo, da bodo hitrost, nadmorska višina in razmerje potiska in teže odločilni v zračnem boju. Te pojave lahko združimo s konceptom višine letenja energije. Izračuna se po formuli, prikazani na sliki 3. Kjer je He raven energije letala, H višina leta, V2 / 2g kinetična višina. Sprememba kinetične nadmorske višine skozi čas se imenuje stopnja energije vzpona. Praktično bistvo energijske ravni je v možnosti, da jo pilot prerazporedi med višino in hitrostjo, odvisno od situacije. Z rezervo hitrosti, vendar pomanjkanjem višine, lahko pilot dokonča hrib, kot ga je zapustil Nimmelmann, in pridobi taktično prednost. Sposobnost pilota, da kompetentno upravlja z razpoložljivo zalogo energije, je eden od odločilnih dejavnikov v zračnem boju.
Slika №3
Zdaj razumemo, da letalo pri manevriranju na ustaljenih zavojih ne izgubi energije. Aerodinamika in potisk motorjev uravnavata upor. Med prisilnim zavojem se izgubi energija letala, trajanje takšnih manevrov pa ni omejeno le z najmanjšo evolucijsko hitrostjo letala, ampak tudi z porabo energetske prednosti.
Iz formule na sliki 3 lahko izračunamo parameter hitrosti vzpona letala, kot sem že rekel zgoraj. Zdaj pa postaja jasna absurdnost podatkov o hitrosti vzpona, ki so v odprtih virih za določena letala, saj gre za dinamično spreminjajoč se parameter, ki je odvisen od nadmorske višine, hitrosti leta in preobremenitve. Toda hkrati je najpomembnejša komponenta ravni energije letala. Na podlagi zgoraj navedenega je mogoče potencial letala v smislu povečanja energije pogojno določiti z njegovo aerodinamično kakovostjo in razmerjem potiska in teže. Tisti. potencial letala z najslabšo aerodinamiko je mogoče izenačiti s povečanjem potiska motorjev in obratno.
Seveda je nemogoče zmagati v bitki samo z energijo. Nič manj pomembna je značilnost obračanja letala. Za to velja formula, prikazana na sliki 4. Vidimo lahko, da so lastnosti vrtljivosti letala neposredno odvisne od g-sil Ny. V skladu s tem je za enakomeren zavoj (brez izgube energije) pomemben Nyр - razpoložljiva ali normalna preobremenitev, za prisilni zavoj Nyпр - največja potisna preobremenitev. Najprej je pomembno, da ti parametri ne presegajo meja operativne preobremenitve novega letala, tj. meja moči. Če je ta pogoj izpolnjen, bo najpomembnejša naloga pri načrtovanju letala največji približek Nypa Nyeju. Preprosteje povedano, sposobnost letala za manevriranje v širšem obsegu brez izgube hitrosti (energije). Kaj vpliva na Nyp? Seveda je aerodinamika letala, večja kot je aerodinamična kakovost, večja možna vrednost Nyr, zato indeks obremenitve na krilu vpliva na izboljšanje aerodinamike. Manjši kot je, večja je vrtljivost letala. Tudi razmerje potiska in teže letala vpliva na Nyp, načelo, o katerem smo govorili zgoraj (v energetskem sektorju), velja tudi za vrtljivost letala.
Slika №4
Če poenostavimo zgoraj navedeno in se še ne dotikamo odstopanja vektorja potiska, upravičeno ugotavljamo, da bosta najpomembnejša parametra za manevrirano letalo razmerje med potiskom in maso in obremenitvijo krila. Njihove izboljšave lahko omejijo le stroški in tehnične zmogljivosti proizvajalca. V zvezi s tem je zanimiv graf, prikazan na sliki 5, ki daje razumevanje, zakaj je bil F-15 do leta 1985 gospodar situacije.
Slika št. 5
Za primerjavo Su-35 s F-22 v tesnem boju se moramo najprej obrniti na njihove prednike, in sicer na Su-27 in F-15. Primerjajmo najpomembnejše lastnosti, ki so nam na voljo, na primer razmerje med potiskom in maso in obremenitvijo krila. Postavlja pa se vprašanje, za kakšno maso? V letalskem priročniku za letenje se normalna vzletna teža izračuna na podlagi 50% goriva v rezervoarjih, dveh raket srednjega dosega, dveh raket kratkega dosega in obremenitve streliva s topom. Največja masa goriva Su-27 pa je veliko večja od mase F-15 (9400 kg proti 6109 kg), zato je 50-odstotna rezerva drugačna. To pomeni, da bo imel F-15 vnaprej manjšo težo. Za lažjo primerjavo predlagam, da za vzorec vzamemo maso 50% goriva Su-27, tako da dobimo dva rezultata za Eagle. Kot oborožitev Su-27 sprejemamo dve raketi R-27 na APU-470 in dve raketi R-73 na p-72-1. Za F-15C je oborožitev AIM-7 na LAU-106a in AIM-9 na LAU-7D / A. Za navedene mase izračunamo razmerje med potiskom in maso in obremenitvijo krila. Podatki so predstavljeni v tabeli na sliki 6.
Slika 6
Če primerjamo F-15 z gorivom, izračunanim zanj, so kazalniki zelo impresivni, če pa vzamemo gorivo, ki je po masi enako 50% goriva Su-27, je prednost praktično minimalna. V razmerju potisk in teža je razlika za stotine, a glede na obremenitev krila je F-15 kljub temu spodobno prednjačil. Na podlagi izračunanih podatkov bi moral imeti "Orel" prednost v tesnem zračnem boju. Toda v praksi so vadbene bitke med F-15 in Su-27 praviloma ostale pri naših. Tehnološko, oblikovalski urad Sukhoi ni mogel ustvariti tako lahkega letala kot konkurenti, ni skrivnost, da smo bili glede na težo letalske elektronike vedno nekoliko slabši. Vendar so naši oblikovalci ubrali drugačno pot. Na tekmovanjih za usposabljanje nihče ni uporabljal "Pugačevega cobra" in ni uporabljal OVT (ta še ni obstajal). Popolna aerodinamika Suhoja mu je dala znatno prednost. Celostna postavitev trupa in aerodinamična kakovost v 11, 6 (za F-15c 10) sta nevtralizirali prednost pri obremenitvi krila F-15.
Vendar pa prednost Su-27 nikoli ni bila velika. V mnogih situacijah in v različnih letalskih pogojih lahko F-15c še vedno tekmuje, saj je večina še vedno odvisna od usposobljenosti pilota. To je mogoče zlahka izslediti iz grafov manevriranja, ki bodo obravnavani v nadaljevanju.
Če se vrnemo k primerjavi četrte generacije letal s peto, bomo sestavili podobno tabelo z značilnostmi razmerja med potiskom in maso in obremenitvijo krila. Zdaj bomo za količino goriva vzeli podatke o Su-35, saj ima F-22 manj rezervoarjev (slika 7). Sushkino oborožitev vključuje dve raketi RVV-SD na AKU-170 in dve raketi RVV-MD na P-72-1. Raptorjeva oborožitev je dva AIM-120 na LAU-142 in dva AIM-9 na LAU-141 / A. Za splošno sliko so podani izračuni tudi za T-50 in F-35A. Morali bi biti skeptični glede parametrov T-50, saj gre za ocene, proizvajalec pa ni dal uradnih podatkov.
Slika №7
Tabela na sliki 7 jasno prikazuje glavne prednosti letal pete generacije pred četrto. Razlika v obremenitvi krila in razmerju potiska in teže je veliko večja kot pri F-15 in Su-27. Potencial za energijo in povečanje Nyp v peti generaciji je veliko večji. Eden od problemov sodobnega letalstva - večnamenskost, je prizadel tudi Su -35. Če je videti dobro z razmerjem med potiskom in težo na naknadnem gorilniku, je obremenitev krila slabša celo od Su-27. To jasno kaže, da zasnova letala četrte generacije letala ob upoštevanju posodobitve ne more doseči kazalnikov pete.
Treba je opozoriti na aerodinamiko F-22. Uradnih podatkov o aerodinamični kakovosti ni, je pa po navedbah proizvajalca višja kot pri F-15c, trup ima celostno postavitev, obremenitev krila je celo manjša kot pri Eaglu.
Motorje je treba opozoriti ločeno. Ker ima samo Raptor motorje pete generacije, je to še posebej opazno pri razmerju potiska in teže pri načinu "največ". Specifični pretok pri načinu "afterburner" je praviloma več kot dvakratni pretok pri načinu "maximum". Čas delovanja motorja na "afterburnerju" je znatno omejen z zalogami goriva v letalu. Na primer, Su-27 na "afterburnerju" poje več kot 800 kg petroleja na minuto, zato bo letalo z boljšim razmerjem med potiskom in maso pri "maksimalnem" imelo prednosti pri potisku veliko dlje. Zato Izd 117s ni motor pete generacije in niti Su-35 niti T-50 nimata nobenih prednosti v razmerju med potiskom in težo pred F-22. Zato je za T-50 zelo pomemben razvit motor pete generacije "tip 30".
Kje od vsega naštetega je še vedno mogoče uporabiti vektor odklona potiska? Če želite to narediti, glejte graf na sliki 8. Ti podatki so bili pridobljeni za horizontalni manever lovcev Su-27 in F-15c. Na žalost podobni podatki za Su-35 še niso javno dostopni. Bodite pozorni na meje enakomernega zavoja za višine 200 m in 3000 m. Po ordinati lahko vidimo, da je v območju 800–900 km / h za označene višine dosežena najvišja kotna hitrost, ki je 15 oziroma 21 stopinj / s. Omejuje ga le preobremenitev letala v razponu od 7, 5 do 9. Ta hitrost velja za najugodnejšo za vodenje tesnega zračnega boja, saj se kotni položaj letala v vesolju čim hitreje spremeni. Če se vrnem k motorjem pete generacije, ima letalo z višjim razmerjem med potiskom in maso in zmožno nadzvočno gibanje brez uporabe gorilnika energetsko prednost, saj lahko porabi hitrost za vzpon, dokler ne pade v najugodnejši domet. za BVB.
Slika №8
Če ekstrapoliramo graf na sliki 8 na Su-35 z odklonjenim vektorjem potiska, kako lahko situacijo spremenimo? Odgovor je popolnoma viden iz grafa - nikakor! Ker je meja v omejevalnem napadnem kotu (αadd) veliko višja od meje jakosti letala. Tisti. aerodinamične kontrole niso v celoti uporabljene.
Razmislite o vodoravnem manevrskem grafu za višine 5000–7000 m, prikazan na sliki 9. Najvišja kotna hitrost je 10-12 stopinj / s, dosežena pa je v območju hitrosti 900-1000 km / h. Prijetno je omeniti, da imajo ravno v tem območju Su-27 in Su-35 odločilne prednosti. Vendar te višine niso najbolj ugodne za BVB zaradi padca kotnih hitrosti. Kako nam lahko v tem primeru pomaga vektor odklona potiska? Odgovor je popolnoma viden iz grafa - nikakor! Ker je meja v omejevalnem napadnem kotu (αadd) veliko višja od meje jakosti letala.
Slika №9
Kje je torej mogoče uresničiti prednost vektorja odklonjenega potiska? Na višinah nad najbolj ugodnimi in pri hitrostih pod optimalnimi za BVB. Hkrati pa globoko onkraj meja ustaljenega preobrata, t.j. s prisilnim zavojem, pri katerem se energija letala že porabi. Posledično se OVT uporablja le v posebnih primerih in z zalogo energije. Takšni načini v BVB niso tako priljubljeni, vendar je seveda bolje, če obstaja možnost vektorskega odstopanja.
Zdaj pa se malo obrnimo na zgodovino. Med vajami Rdeče zastave je F-22 nenehno zmagal nad letali četrte generacije. Obstajajo le posamezni primeri izgube. Nikoli ni srečal Su-27/30/35 pri Rdeči zastavi (vsaj teh podatkov ni). Vendar je Su-30MKI sodeloval na Rdeči zastavi. Poročila o tekmovanju za leto 2008 so na voljo na spletu. Seveda je imel Su-30MKI prednost pred ameriškimi vozili, kot je Su-27 (vendar nikakor ne zaradi OVT in ne premočne). Iz poročil lahko vidimo, da je Su-30MKI na Rdeči zastavi pokazal največjo kotno hitrost v območju 22 stopinj / s (najverjetneje pri hitrostih v območju 800 km / h, glej graf)., je F-15c vstopil v kotno hitrost 21 stopinj / s (podobne hitrosti). Zanimivo je, da je F-22 med istimi vajami pokazal kotno hitrost 28 stopinj / s. Zdaj razumemo, kako je to mogoče razložiti. Prvič, preobremenitev v določenih načinih F-22 ni omejena na 7, ampak je 9 (glej Letalski priročnik za letenje za Su-27 in F-15). Drugič, zaradi manjše obremenitve krila in večjega razmerja potiska in teže se bodo meje enakomernega zavoja v naših grafih za F-22 premaknile navzgor.
Ločeno je treba omeniti edinstvene akrobacije, ki jih lahko dokazujejo Su-35. Ali so tako uporabni v zračnih bojih? Z uporabo odklonjenega vektorja potiska se izvajajo figure, kot sta "Florova čakra" ali "Palačinke". Kaj združuje te številke? Izvajajo se pri nizkih hitrostih, da bi prišli v operativno preobremenitev, kar pa še zdaleč ni najbolj donosno v BVB. Letalo nenadoma spremeni svoj položaj glede na središče mase, saj se vektor hitrosti, čeprav se premika, ne spremeni dramatično. Kotni položaj v vesolju ostaja nespremenjen! Kakšna je razlika med raketo ali radarsko postajo, ki se letalo vrti okoli svoje osi? Popolnoma nobenega, hkrati pa izgubi letalsko energijo. Morda lahko s takšnimi saltami vrnemo ogenj na sovražnika? Tu je pomembno razumeti, da se mora letalo pred izstrelitvijo rakete zakleniti na cilj, nato pa mora pilot dati "soglasje" s pritiskom na gumb "enter", nato pa se podatki prenesejo v raketo in izstrelitev se izvaja. Kako dolgo bo to trajalo? Očitno več kot delček sekunde, ki jih porabimo za "palačinke" ali "čakro" ali kaj drugega. Poleg tega je vse to tudi pri očitno izgubljanju hitrosti in z izgubo energije. Možno pa je izstreliti rakete kratkega dosega s termičnimi glavami brez zajema. Hkrati upamo, da bo iskalnik rakete sam ujel cilj. Posledično bi morala smer vektorja hitrosti napadalca približno sovpadati s sovražnikovim vektorjem, sicer bo raketa po vztrajnosti, ki jo prejme od nosilca, zapustila območje možnega zajetja s strani iskalca. Ena težava je, da ta pogoj ni izpolnjen, saj se vektor hitrosti s takšnim akrobatiko ne spremeni dramatično.
Razmislite o Pugačevi kobri. Za njegovo izvedbo je treba izklopiti avtomatiko, kar je že sporen pogoj za zračni boj. Vsaj usposobljenost bojnih pilotov je bistveno nižja od usposobljenosti aerobatskih asov, tudi to je treba narediti z nakitom v izjemno stresnih razmerah. Toda to je manjše zlo. Kobra se izvaja na nadmorski višini v območju 1000 m in hitrosti v območju 500 km / h. Tisti. letalo naj bo sprva pri hitrostih, nižjih od priporočenih za BVB! Posledično jih ne more doseči, dokler sovražnik ne izgubi enake količine energije, da ne izgubi taktične prednosti. Po izvedbi "kobre" hitrost letala pade v 300 km / h (takojšnja izguba energije!) In je v območju minimalne evolucije. Posledično mora "sušenje" iti v potop, da pridobi hitrost, medtem ko sovražnik ne ohranja le prednosti v hitrosti, ampak tudi v višini.
Vendar pa lahko tak manever prinese potrebne koristi? Obstaja mnenje, da s takšnim zaviranjem lahko nasprotnika pustimo naprej. Prvič, Su-35 že ima možnost zračnega zaviranja brez potrebe po izklopu avtomatizacije. Drugič, kot je znano iz formule za energijo letenja, je treba upočasniti s plezanjem in ne na kakšen drug način. Tretjič, kaj bi moral nasprotnik v sodobnem boju narediti blizu repa, ne da bi napadel? Ko boste pred seboj videli "sušenje", izvedbo "kobre", koliko lažje boste ciljali na povečano območje sovražnika? Četrtič, kot smo rekli zgoraj, s takšnim manevrom ne bo uspelo ujeti cilja, raketa, izstreljena brez zajema, pa bo šla v mleko nastale vztrajnosti. Tak dogodek je shematično prikazan na sliki 17. Petič, še enkrat bi rad vprašal, kako se je sovražnik tako približal, ne da bi bil prej napaden, in zakaj ravno "Cobra", ko je mogoče narediti "Gorko" ob varčevanju z energijo?
Slika №10
Pravzaprav je odgovor na številna vprašanja o akrobaciji izjemno preprost. Predstavitvene predstave in predstave nimajo nobene zveze z resničnimi tehnikami v zračnem boju, saj se izvajajo v načinih letenja, ki očitno v BVB niso uporabni.
Pri tem mora vsak sam sklepati, koliko letala generacije 4 ++ zmorejo letala pete generacije.
V tretjem delu bomo podrobneje govorili o F-35 in T-50 v primerjavi s konkurenti.
