Су -47 "Беркут" - експериментален многоцелеви изтребител

2024 Автор: Matthew Elmers | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 21:55

Описание на самолета

В края на септември 1997 г. се случи историческо събитие в историята на руската авиация - стана полетът на нов експериментален самолет Су -47 „Беркут“, който може да се превърне в прототип на пето поколение вътрешен изтребител. Хищна черна птица с бял нос, откъсвайки се от бетона на пистата на летището в Жуковски, бързо изчезна в сивото небе край Москва, обявявайки с гръмотевиците на турбините си началото на нов етап в биографията на Русия изтребител.

Изследванията за появата на изтребител от пето поколение започнаха у нас, както и в САЩ, в средата на 70-те години, когато самолетите от четвърто поколение-СУ-27 и МиГ-29-само правеха своите „първи стъпки . Новият самолет трябваше да има значително по -висок боен потенциал от предшествениците си. В работата бяха включени водещи индустриални изследователски центрове и дизайнерски бюра. Заедно с клиента постепенно бяха формулирани основните разпоредби на концепцията за новия изтребител - мултифункционалност, т.е. висока ефективност при поражение на въздушни, наземни, повърхностни и подводни цели, наличие на кръгова информационна система, разработване на режими на круизни полети със свръхзвукови скорости. Предвиждаше се също така да се постигне драматично намаляване на видимостта на самолета в радиолокационния и инфрачервения диапазон в комбинация с прехода на бордовите сензори към пасивни методи за получаване на информация, както и към режими на повишена стелт. Той трябваше да интегрира всички налични информационни инструменти и да създаде бордови експертни системи.

Самолетът от пето поколение трябваше да има способността да извършва всестранно бомбардиране на цели в тесен въздушен бой, както и да провежда многоканални ракетни стрелби по време на бой на далечни разстояния. Предоставена за автоматизация на управлението на бордовата информация и системи за заглушаване; повишена бойна автономност поради инсталирането на индикатор за тактическа обстановка в кабината на едноместен самолет с възможност за смесване на информация (т.е. едновременно извеждане и припокриване в една скала на „снимки“от различни сензори), както и използването на системи за телекомуникационен обмен на информация с външни източници. Аеродинамиката и бордовите системи на изтребителя от пето поколение трябваше да осигурят възможност за промяна на ъгловата ориентация и траектория на самолета без забележими закъснения, без да се изисква строга координация и координация на движенията на органите за управление. Самолетът трябваше да „прости“груби грешки при пилотиране в широк диапазон от условия на полет.

Планираше се оборудването на обещаващия самолет с автоматизирана система за управление на ниво решаване на тактически проблеми, която има експертен режим „в помощ на пилота“.

Едно от най -важните изисквания към руския изтребител от пето поколение беше „супер маневреност“- способността да се поддържа стабилност и управляемост при ъгли на атака 900 или повече. Трябва да се отбележи, че "свръхманевреност" първоначално фигурира в изискванията за американския изтребител от пето поколение, създаден почти едновременно с руския самолет, по програмата ATF. В бъдеще обаче американците, изправени пред неразрешимата задача да комбинират ниска видимост, свръхзвукова крейсерска скорост и „свръхманевреност“в един самолет, бяха принудени да жертват последния (маневреността на американския изтребител ATF / F-22 е вероятно само се доближава до нивото, постигнато на модернизирания самолет Су-27, оборудван със система за управление на вектора на тягата). Отказът на ВВС на САЩ да постигне свръхманевреност е мотивиран по-специално от бързото усъвършенстване на авиационните оръжия: появата на високоманеврени ракети с всички аспекти, системи за обозначаване на цели с шлем и нови самонасочващи глави направиха възможно да се изостави задължително влизане в задното полукълбо на противника. Предполагаше се, че въздушният бой сега ще се води на средни дистанции, с преминаване към маневрения етап само в краен случай, „ако нещо е направено погрешно“.

Въпреки това, в историята на военната авиация те многократно са изоставяли близки маневрени въздушни боеве, но по -късно теоретичните изчисления бяха опровергани от живота - във всички въоръжени конфликти (с изключение, може би, на фалшивите „Бури в пустинята“), влезли в бой на дълги разстояния, като по правило, те го прехвърляха на по -къси разстояния и често завършваха с подчертан оръдиен взрив, а не изстрелване на ракета. Предвижда се ситуация, когато подобряването на системите за електронна война, както и намаляването на радара и термичния подпис на изтребителите ще доведат до спад в относителната ефективност на ракетите с дълъг и среден обсег. В допълнение, дори когато се води ракета с голям обсег с използване на оръжия с приблизително еднакви възможности от двете страни, врагът, който ще може бързо да ориентира своя боец по посока на целта, ще има предимство, което ще направи възможно използва по -пълно динамичните възможности на своите ракети. При тези условия е от особено значение да се постигнат възможно най -високите ъглови скорости на нестационарен завой както при дозвукови, така и при свръхзвукови скорости. Следователно изискването за свръхманевреност за руския изтребител от пето поколение, въпреки сложността на проблема, остана непроменено.

Като едно от решенията, осигуряващи необходимите характеристики за маневриране, беше разгледано използването на крило, преместено напред (KOS). Такова крило, което осигурява определени предимства на оформлението пред правокрило, беше опитано да се използва във военната авиация още през 40 -те години.

Първият реактивен самолет с преместено напред крило е германският бомбардировач Junkers Ju-287. Колата, която направи първия си полет през февруари 1944 г., беше проектирана за максимална скорост от 815 км / ч. В бъдеще двама опитни бомбардировачи от този тип отидоха в СССР като трофеи.

В първите следвоенни години страната ни провежда собствено изследване на KOS във връзка с високоскоростни маневрени самолети. През 1945 г., по указание на LII, дизайнерът П. П. Цибин започва проектирането на експериментални планери, предназначени за тестване на аеродинамиката на обещаващи изтребители. Планерът набира височина, тегли се от самолета и се гмурка, за да ускори до трансзвукови скорости, включително прахоусилвателя. Един от планерите, LL-Z, който влезе в изпитания през 1947 г., имаше крило, преместено напред и достигаше скорост от 1150 км / ч (М = 0,95).

По това време обаче не беше възможно да се реализират предимствата на такова крило, т.к. KOS се оказа особено податлив на аеродинамични разминавания, загуба на статична стабилност при достигане на определени стойности на скорост и ъгли на атака. Структурните материали и технологии от онова време не позволяват създаването на крило, преместено напред с достатъчна твърдост. Създателите на бойни самолети се връщат в обратна стрелба едва в средата на 70-те години, когато СССР и САЩ започват да работят върху изучаването на външния вид на изтребител от пето поколение. Използването на KOS направи възможно подобряване на управляемостта при ниски скорости на полета и повишаване на аеродинамичната ефективност във всички области на режимите на полет. Разположеното напред крило осигурява по-добро съчленяване на крилото и фюзелажа, както и оптимизира разпределението на налягането върху крилото и PGO. Според изчисленията на американски специалисти, използването на крило, преместено напред на самолет F-16, е трябвало да доведе до увеличаване на ъгловата скорост на завой с 14%и радиуса на действие с 34%, докато поемането -разстоянието на излитане и кацане е намалено с 35%. Напредъкът в самолетостроенето направи възможно решаването на проблема с разминаването чрез използването на композитни материали с рационално подреждане на влакна, което увеличава твърдостта на крилото в дадените посоки.

Създаването на CBS обаче постави редица сложни задачи, които могат да бъдат решени само в резултат на мащабни изследвания. За тези цели в САЩ по поръчка на BBC е построен самолетът Gruman X-29A. Машината, която имаше аеродинамичен дизайн на патицата, беше оборудвана с KOS с ъгъл на размах 35 °. X-29A беше чисто експериментална машина и, разбира се, не можеше да служи като прототип за истински боен самолет. За да се намалят разходите, агрегатите и възлите на серийните изтребители бяха широко използвани в неговия дизайн (носът на фюзелажа и предния шаси - от F -5A, основният колесник - от F -16 и др.). Първият полет на експерименталния самолет се е състоял на 14 декември 1984 г. До 1991 г. двата построени самолета са извършили общо 616 полета. Програмата X-29A обаче не донесе лаври на своите инициатори и се счита в САЩ за неуспешна: въпреки използването на най-съвременните структурни материали, американците не успяха да се справят напълно с аеродинамичните различия, а KOS не беше по-дълго се счита за атрибут на обещаващи изтребители на ВВС и ВМС на САЩ (по-специално, сред многото оформления, проучени по програмата JSF, няма самолети, преместени напред).

Всъщност американската стратегическа крилата ракета Hughes AGM-129 ASM, проектирана да въоръжава бомбардировачи В-52, беше единственият самолет с KOS, който влезе в серията. По отношение на този самолет обаче изборът на крило, преместено напред, се дължи преди всичко на съображения за стелт: радарното излъчване, отразено от предния ръб на крилото, беше екранирано от корпуса на ракетата.

Работата по формирането на външния вид на вътрешен маневрен самолет с KOS беше извършена от най -големите авиационни изследователски центрове в страната - ЦАГИ и СибНИЯ. По-специално, в ЦАГИ беше взривен модел на самолет с КОС, направен на базата на самолета МиГ-23, а в Новосибирск беше проучено оформлението на СУ-27 с крило, преместено напред. Съществуващата научна основа позволи на Sukhoi OKW да се справи с безпрецедентно трудната задача да създаде първия в света свръхзвуков боен самолет с крило, преместено напред. През 1996 г. снимка на модел на обещаващ изтребител с КОС, показана на ръководството на ВВС на Русия, дойде на страниците на авиационната преса. За разлика от американския X-29A, новата машина е направена по схемата "триплан" и има вертикална опашка с две перки. Наличието на спирачна кука предполага възможността за корабен базиран изтребител. На върховете на крилата бяха разположени ракетни установки за въздух-въздух.

През лятото на 1997 г. прототипът на изтребителя от пето поколение на конструкторското бюро „Сухой“(както и неговият „съперник“MAPO-MIG, известен като „1-42“) вече беше на територията на Института за полетни изследвания Громов през Жуковски. През септември започна високоскоростното такси и на 25-ти същия месец самолетът, който научи работния индекс на Су-47 и гордото име „Беркут“, пилотиран от пилота-изпитател Игор Вотинцев, направи първия си полет. Трябва да се отбележи, че руският самолет изостава от американския си съперник-първият опитен изтребител Lockheed-Martin F-22A Raptor (Eagle-Burial) само с 18 дни (Raptor направи първия си полет на 7 септември, на 14 септември отново излита, след което полетите са спрени до юли 1998 г., а F-22A е поставен на завършване).

Нека се опитаме да добием представа за новия самолет на конструкторското бюро „Сухой“въз основа на снимки на експериментален самолет, както и на няколко материала за Су-47, публикувани на страниците на руската и чуждестранната преса.

"Беркут" е направен по аеродинамичната схема на "надлъжния интегрален триплан", която се превърна в запазена марка на самолета на този OKW. Крилото плавно се свързва с фюзелажа, образувайки единна лагерна система. Характеристиките на оформлението включват развити притоци на крила, под които се поставят нерегулирани въздухозаборници на двигателите, имащи форма на напречно сечение близо до сектор на окръжност.

Платформата на самолета е направена с широко използване на композитни материали (CM). Използването на усъвършенствани композити осигурява увеличаване на ефективността на теглото с 20-25%, ресурс-1,5-3,0 пъти, степен на използване на материала до 0,85, намаляване на разходите за труд за производство на части с 40-60%, като както и получаване на необходимите термични и радиотехнически характеристики. В същото време експериментите, проведени в САЩ по програма F-22, показват по-ниска жизнеспособност на конструкциите от CFRP в сравнение с конструкциите от алуминиеви и титанови сплави.

Крилото на изтребителя има развита коренова част с голям (около 750) размах на прав ъгъл по предния ръб и конзолна част с плавно замахване напред (около 200 по предния ръб). Крилото е оборудвано с флаперони, които заемат повече от половината от размах, както и с елерони. Може би в допълнение към предните има и отклоняващи се чорапи (въпреки че публикуваните снимки на Су-47 не ни позволяват да направим еднозначен извод за тяхното присъствие).

Изцяло движещата се предна хоризонтална опашка (PGO) с размах около 7,5 m има трапецовидна форма. Неговият ъгъл на размахване по предния ръб е около 500. Задната хоризонтална опашка на относително малка площ също е направена изцяло завъртаща, с ъгъл на размахване отпред, с изключение на около 750. Размахът му е около 8 m.

Вертикалната опашка с две перки с кормила е прикрепена към централната част на крилото и има „отклонение“навън.

Сенникът на пилотската кабина Су-47 е почти идентичен с този на изтребителя Су-27. Въпреки това, на модела на самолета, снимката на който се появи на страниците на чуждестранната преса, фенерчето е направено безупречно, подобно на това на американския Raptor (това подобрява видимостта, помага за намаляване на сигнала на радара, но усложнява процеса на изхвърляне).

Основните едноколесни опори на шасито на Су-47 са прикрепени към фюзелажа и се прибират напред по време на полет, като колелата се превръщат в ниши зад въздухозаборниците на двигателя. Предната опора за две колела се прибира във фюзелажа напред по посока на полета. Основата на шасито е приблизително 8 м, пистата е 4 м.

Пресата съобщи, че прототипният самолет е оборудван с два двигателя на пермския NPO Aviadvigatel D-30F6 (2x15500 kgf, сухо тегло 2x2416 kg), които също са били използвани на изтребители-прехващачи МиГ-31. В бъдеще обаче тези турбовентилаторни двигатели очевидно ще бъдат заменени от двигатели от пето поколение.

Няма съмнение, че новата машина използва най -модерното бордово оборудване, създадено от местната индустрия - цифров многоканален EDSU, автоматизирана интегрирана система за управление, навигационен комплекс, който включва INS на базата на лазерни жироскопи в комбинация със сателитна навигация и „цифрова карта“, които вече са намерили приложение на такива машини като Су-30МКИ, Су-32 /34 и Су-32ФН / 34.

Самолетът вероятно ще бъде оборудван (или ще бъде оборудван) с ново поколение интегрирани системи за поддържане на живота и изхвърляне на екипажа.

За управление на самолета, както и на Су-47, е вероятно да се използват странична нискоскоростна контролна пръчка и тензометрична дроселова клапа.

Разположението и размерът на антените на бор-радиоелектронното оборудване свидетелства за желанието на дизайнерите да осигурят всестранна видимост. В допълнение към основния въздушен радар, разположен в носа под оребрения обтекател, изтребителят има две антени за обратно виждане, монтирани между крилата и дюзите на двигателя. Чорапите на вертикалната опашка, калниците и PGO също вероятно са заети от антени за различни цели (това се доказва от техния бял цвят, характерен за вътрешните радиопрозрачни обтекатели).

Въпреки че няма информация за бордовата радарна станция, използвана на самолета Беркут, косвено за потенциалните възможности на радарния комплекс на изтребителите от пето поколение, които могат да бъдат създадени на базата на Су-47, може да се прецени по информацията публикувани в отворената преса за новия бордово радар, разработен от 1992 г. от асоциацията "Phazotron" за обещаващи изтребители. Станцията е проектирана да бъде поставена в носа на самолет от "тегловна категория" Су-35/47. Той има плоска фазирана антена и работи в X-лентата. Според представители на неправителствени организации, за да се разшири зоната на покритие във вертикалната и хоризонталната равнина, се предполага, че е възможно да се комбинира електронно и механично сканиране, което ще увеличи зрителното поле на новия радар с 600 във всички посоки. Обхватът на откриване на въздушни цели е 165-245 км (в зависимост от техните RCS). Станцията е в състояние едновременно да проследява 24 цели, като осигурява едновременното използване на ракетни оръжия срещу осем вражески самолета.

"Беркут" може да бъде оборудван и с оптична станция за местоположение, разположена в предния фюзелаж, пред навеса на пилота. Както при изтребителите СУ-33 и СУ-35, обтекателят на станцията е изместен надясно, за да не ограничава погледа на пилота. Наличието на оптична локационна станция, която вероятно включва телевизионно, термовизионно и лазерно оборудване, както и радарна станция за обратно виждане, отличава руската кола от американския аналог на F-22A.

В съответствие с каноните на стелт технологията, по -голямата част от бордовото въоръжение на бойните машини, създадени на базата на Berkut, очевидно ще бъде поставено вътре в корпуса на самолета. В условия, когато самолетът ще работи във въздушно пространство, което няма мощно зенитно ракетно покритие и срещу противник, който няма съвременни изтребители, е допустимо да се увеличи бойното натоварване чрез поставяне на част от оръжията на външни твърди точки.

По аналогия със Су-35 и Су-47 може да се предположи, че новото многофункционално превозно средство ще носи свръхдълги и далечни ракети въздух-въздух, по-специално UR, известен като KS-172 (това двустепенна ракета, способна да развива хиперзвукова скорост и оборудвана с комбинирана система за самонасочване, способна да обстрелва въздушни цели на разстояние повече от 400 км). Използването на такива ракети вероятно ще изисква външно обозначение на целта.

Очевидно обаче "основният калибър" на обещаващ изтребител ще бъдат ракетни установки за среден обсег от типа RVV-AE, които имат активна крайна радарна система за самонасочване и са оптимизирани за поставяне в товарните отделения на самолета (той има нисък крило със съотношение на страните и сгъваеми решетъчни кормила). NPO Vympel обяви успешни летателни изпитания на самолет Су-27 на подобрена версия на тази ракета, оборудвана с мъглив реактивен реактивен двигател (ramjet). Новата модификация има увеличен обхват и скорост.

Както и преди, ракетите въздух-въздух с малък обсег също трябва да играят важна роля във въоръжението на самолетите. На изложението MAKS-97 беше демонстрирана нова ракета от този клас, K-74, създадена на базата на UR R-73 и различаваща се от последната с подобрена система за термично насочване с увеличен ъгъл на улавяне на целта 80-900 до 1200. Използването на нова термично насочваща глава (TGS) също направи възможно увеличаването на максималния обхват на унищожаване на целта с 30% (до 40 км). Разработването на K-74 започва в средата на 80-те години на миналия век и започва полетни изпитания през 1994 г. В момента ракетата е готова за серийно производство.

В допълнение към създаването на подобрен търсач за UR K-74, NPO Vympel работи върху редица други ракети с малък обсег, също оборудвани със система за управление на вектора на тягата на двигателя.

Вероятно 30-мм оръдие GSh-301 също ще бъде запазено като част от бордовото въоръжение на обещаващи изтребители.

Подобно на други вътрешни многофункционални самолети-Су-30МКИ, Су-35 и Су-47, новият самолет очевидно ще носи и ударни оръжия-високоточни класове въздух-повърхност UR и KAV за засягане на наземни и надводни цели, като както и радарни врагове.

Възможностите на отбранителната система, която може да бъде инсталирана на обещаващ изтребител, могат да се преценят по експонатите, демонстрирани на изложението МАКС-97. По -специално, предприятието "Авиаконверсия" демонстрира комбинирана примамена цел (KLC) за защита от ракети с радарни, термични и лазерни насочващи глави. За разлика от устройствата за пасивна защита, използвани на местни и чуждестранни бойни самолети, KLC е ефективен при всички дължини на вълните, използвани в самонасочващите се глави на ракети въздух-въздух и земя-въздух. KLC е горивна зона, образувана далеч от защитения самолет поради използването на насочен поток от газове. В струята се въвежда запалима течност (по-специално това може да бъде горивото, използвано от самолетни двигатели), разпръсква се, за да се получи гориво-газова смес, която след това се запалва. Горенето се поддържа за предварително определен период от време.

Топлинното излъчване на зоната на горене е фалшива цел за боеприпаси с търсачка, работещи в инфрачервения диапазон. Спектралният състав на горящия облак е идентичен със спектралния състав на излъчването на защитения обект (използва се същото гориво), което не позволява на TGS да различава фалшива цел по спектрални характеристики и намиране на фалшива цел при фиксираното разстояние от реалния обект не позволява на TGS да го избира според характеристиките на траекторията.

За да се предпазят от боеприпаси със система за радарно насочване, в KLC се използват плазмообразуващи добавки, което води до увеличаване на отражението на радиовълните от зоната на горене. Такива добавки образуват свободни електрони при температурата на горене. Когато концентрацията им е достатъчно висока, горящият облак отразява радиовълните като метално тяло.

За диапазона на дължината на вълната на лазера се използват фино диспергирани прахове от вещества от работните тела на лазерите. В процеса на изгаряне те или излъчват електромагнитни вълни със същата честота, с която работи лазерът за осветяване на целта, или, без изгаряне, се изнасят от зоната на горене и по време на охлаждане излъчват електромагнитни вълни с необходимия обхват. Мощността на излъчване трябва да съответства на силата на сигнала, отразен от защитения обект при осветяване от вражеския лазер. Той се регулира от избора на вещества, добавени към запалимата течност, и тяхното количество.

В редица публикации, без позоваване на източниците, са публикувани характеристиките на новия самолет. Ако те отговарят на реалността, тогава "Беркут" като цяло е в "тежестната категория" на изтребителя Су-27 и модифицираните му версии. Разширената аеродинамика и системата за управление на вектора на тягата трябва да осигурят на обещаващите изтребители последователи на Су-47 превъзходство в близки маневрени въздушни боеве над всички съществуващи или прогнозирани потенциални противници. Всички други изтребители, при среща с руския „Беркут“и американския „Гробаджийски орел“, имат много скромни шансове да се върнат на летището си. Законите на надпреварата във въоръжаването (която, разбира се, не приключи след "саморазпадането" на СССР) са жестоки.

По едно време появата на линкора „Dreadnought“направи всички по -рано построени бойни кораби остарели. Историята се повтаря.