Su -47 "Berkut" - eksperimentalni višenamjenski lovac

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 22:13

Opis zrakoplova

Krajem rujna 1997. dogodio se povijesni događaj u povijesti ruskog zrakoplovstva - dogodio se let novog eksperimentalnog zrakoplova, Su -47 "Berkut", koji bi mogao postati prototip domaćeg lovca pete generacije. Predatorska crna ptica s bijelim nosom, odvojivši se od betona piste uzletišta uzletišta u Žukovskom, brzo je nestala na sivom nebu u blizini Moskve, najavljujući grmljavinom svojih turbina početak nove etape u biografiji Rusije borbenih zrakoplova.

Istraživanje izgleda lovca pete generacije započelo je u našoj zemlji, kao i u Sjedinjenim Državama, sredinom 1970-ih, kada su zrakoplovi četvrte generacije-SU-27 i MiG-29-tek činili svoje "prve korake" ". Novi zrakoplovi trebali su imati znatno veći borbeni potencijal od svojih prethodnika. U rad su bili uključeni vodeći industrijski istraživački centri i dizajnerski biroi. Zajedno s kupcem postupno su formulirane glavne odredbe koncepta novog lovca - multifunkcionalnost, tj. visoka učinkovitost u porazu zračnih, kopnenih, površinskih i podvodnih ciljeva, prisutnost kružnog informacijskog sustava, razvoj načina krstarenja letenjem nadzvučnim brzinama. Također je bilo predviđeno postići dramatično smanjenje vidljivosti zrakoplova u radarskom i infracrvenom rasponu u kombinaciji s prijelazom senzora na ploči na pasivne metode dobivanja informacija, kao i na načine povećanog prikrivanja. Trebalo je integrirati sve dostupne informacijske alate i stvoriti unutarnje stručne sustave.

Zrakoplovi pete generacije trebali su imati mogućnost sveobuhvatnog bombardiranja ciljeva u bliskoj zračnoj borbi, kao i izvođenje višekanalnih raketnih paljbi tijekom borbe na velikim udaljenostima. Omogućeno za automatizaciju upravljanja ugrađenim informacijskim sustavima i sustavima ometanja; povećana borbena autonomija zbog ugradnje taktičkog indikatora situacije u kokpitu jednosjednog zrakoplova s mogućnošću miješanja informacija (tj. istovremeni izlaz i preklapanje na jednoj ljestvici "slika" s različitih senzora), kao i korištenje telekodnih sustava za razmjenu informacija s vanjskim izvorima. Aerodinamika i ugrađeni sustavi lovca pete generacije trebali su omogućiti mogućnost promjene kutne orijentacije i putanje zrakoplova bez ikakvih zamjetnih zastoja, bez potrebe za strogom koordinacijom i koordinacijom kretanja upravljačkih tijela. Zrakoplov je morao "oprostiti" velike greške u pilotiranju u širokom rasponu letačkih uvjeta.

Planirano je bilo opremiti zrakoplove koji obećavaju automatiziranim sustavom upravljanja na razini rješavanja taktičkih problema, koji ima stručni način rada "za pomoć pilotu".

Jedan od najvažnijih zahtjeva za ruske lovce pete generacije bio je "super manevarska sposobnost" - sposobnost održavanja stabilnosti i upravljivosti pod kutovima napada od 900 ili više. Valja napomenuti da je "super-manevarska sposobnost" izvorno izrađena u zahtjevima za američki lovac pete generacije, stvoren gotovo istodobno s ruskim zrakoplovima, u okviru programa ATF. Međutim, u budućnosti su Amerikanci, suočeni s nerješivim zadatkom kombiniranja male vidljivosti, nadzvučne krstareće brzine i "super manevarske sposobnosti" u jednom zrakoplovu, bili prisiljeni žrtvovati potonje (upravljivost američkog lovca ATF / F-22 je vjerojatno se samo približava razini postignutoj na moderniziranom zrakoplovu Su-27, opremljenom sustavom upravljanja vektorom potiska). Odbijanje američkih zračnih snaga da postignu super upravljivost bilo je motivirano, osobito, brzim poboljšanjem zrakoplovnog naoružanja: pojava visoko upravljivih projektila svih aspekata, sustava za označavanje ciljeva postavljenih na kacigi i novih glava za navođenje omogućilo je napuštanje obavezan ulazak u neprijateljsku stražnju hemisferu. Pretpostavljalo se da će se zračne borbe sada voditi na srednjim dometima, s prijelazom na manevarsku fazu samo kao posljednju mjeru, "ako se nešto učini krivo".

Međutim, u povijesti vojnog zrakoplovstva oni su u više navrata napuštali bliske manevarske zračne borbe, ali su kasnije teorijski izračuni pobijeni u životu - u svim oružanim sukobima (s iznimkom, možda, lažnih "pustinjskih oluja") lovaca koji su ušli u borbu na velike domete, kao što je u pravilu, prebacivali su ga na kraće udaljenosti i često su završavali izrazitim topovskim rafalom, a ne lansiranjem rakete. Predviđa se situacija kada će poboljšanje sustava elektroničkog ratovanja, kao i smanjenje radarskog i toplinskog potpisa lovaca dovesti do pada relativne učinkovitosti projektila velikog i srednjeg dometa. Osim toga, čak i pri vođenju raketne bitke dugog dometa pomoću oružja približno jednakih mogućnosti obje strane, neprijatelj koji će moći brzo orijentirati svog lovca u smjeru cilja imat će prednost, što će omogućiti potpunije iskoristiti dinamičke sposobnosti svojih projektila. U tim je uvjetima od posebne važnosti postići najveće moguće kutne brzine nestabilnog okretanja i podzvučnom i nadzvučnom brzinom. Stoga je zahtjev za super-upravljivošću ruskog lovca pete generacije, unatoč složenosti problema, ostao nepromijenjen.

Kao jedno od rješenja koja pružaju potrebne manevarske karakteristike, razmatrana je upotreba krila za pomicanje prema naprijed (KOS). Takvo krilo, koje daje određene prednosti rasporeda u odnosu na ravno krilo, pokušalo se koristiti u vojnom zrakoplovstvu još 1940 -ih.

Prvi mlazni avion s krilom prema naprijed bio je njemački bombarder Junkers Ju-287. Automobil, koji je prvi let napravio u veljači 1944., bio je projektiran za najveću brzinu od 815 km / h. U budućnosti su dva iskusna bombardera ovog tipa otišla u SSSR kao trofeji.

U prvim poslijeratnim godinama naša je zemlja provela vlastito istraživanje KOS-a u odnosu na brze manevarske zrakoplove. Godine 1945., prema uputama LII -a, dizajner P. P. Tsybin započeo je projektiranje eksperimentalnih jedrilica namijenjenih ispitivanju aerodinamike obećavajućih lovaca. Jedrilica je podigla visinu, koju je zrakoplov vukao i ronila kako bi ubrzala do transonične brzine, uključujući i pojačivač praha. Jedan od jedrilica, LL-Z, koji je ušao u probe 1947. godine, imao je krilo okrenuto prema naprijed i postizalo je brzinu od 1150 km / h (M = 0,95).

Međutim, u to vrijeme nije bilo moguće spoznati prednosti takvog krila, tk. Pokazalo se da je KOS posebno osjetljiv na aerodinamičku divergenciju, gubitak statičke stabilnosti kada su postignute određene vrijednosti brzine i kutova napada. Tadašnji građevinski materijali i tehnologije nisu dopuštali stvaranje krila prema naprijed s dovoljnom krutošću. Tvorci borbenih zrakoplova vratili su se u zaokret tek sredinom 1970-ih, kada su SSSR i SAD počeli raditi na proučavanju izgleda lovca pete generacije. Korištenje KOS -a omogućilo je poboljšanje upravljivosti pri malim brzinama leta i povećanje aerodinamičke učinkovitosti u svim područjima načina letenja. Aranžman krila usmjerenog prema naprijed omogućio je bolju artikulaciju krila i trupa, kao i optimizirao raspodjelu pritiska na krilu i PGO-u. Prema izračunima američkih stručnjaka, upotreba krila okrenutog prema naprijed na zrakoplovu F-16 trebala je dovesti do povećanja kutne brzine zavoja za 14%, a radijusa djelovanja za 34%, dok je uzimanje -udaljenost iskrcavanja i slijetanja smanjena je za 35%. Napredak u izgradnji zrakoplova omogućio je rješavanje problema divergencije uporabom kompozitnih materijala s racionalnim rasporedom vlakana, što povećava krutost krila u zadanim smjerovima.

Međutim, stvaranje DZS-a postavilo je niz složenih zadataka, koji su se mogli riješiti samo kao rezultat opsežnog istraživanja. U te je svrhe u Sjedinjenim Državama po nalogu BBC-a izgrađen zrakoplov Gruman X-29A. Stroj, koji je imao aerodinamički dizajn Duck, bio je opremljen KOS-om s kutom zamaha od 35 °. X-29A bio je čisto eksperimentalni stroj i, naravno, nije mogao poslužiti kao prototip za pravi borbeni zrakoplov. Kako bi se smanjili troškovi, u njegovu su se dizajnu naširoko koristile jedinice i sklopovi serijskih lovaca (nos trupa i prednji stajni trap - od F -5A, glavni stajni trap - od F -16 itd.). Prvi let eksperimentalnog zrakoplova dogodio se 14. prosinca 1984. godine. Do 1991. godine dva izgrađena zrakoplova obavila su ukupno 616 letova. Međutim, program X-29A nije donio lovorike svojim pokretačima te se u Sjedinjenim Državama smatra neuspješnim: unatoč upotrebi najsuvremenijih konstrukcijskih materijala, Amerikanci se nisu uspjeli u potpunosti nositi s aerodinamičkim razilaženjima, a KOS nije koji se dulje smatrao atributom obećavajućih lovaca zračnih snaga i američke mornarice (osobito, među mnogim rasporedima koji su proučavani u okviru programa JSF, nije bilo zrakoplova koji su premješteni prema naprijed).

Zapravo, američki strateški krstareći projektil Hughes AGM-129 ASM, dizajniran za naoružavanje bombardera B-52, bio je jedini zrakoplov s KOS-om koji je ušao u seriju. Međutim, u odnosu na ovaj zrakoplov, odabir krila s prednjim zamahom prvenstveno je posljedica razmatranja prikrivenosti: radarsko zračenje odbijeno od prednjeg ruba krila bilo je zaštićeno tijelom rakete.

Radove na formiranju izgleda domaćeg manevarskog zrakoplova s KOS -om izveli su najveći zrakoplovni istraživački centri u zemlji - TsAGI i SibNIA. Konkretno, u TsAGI-u je proletjen model zrakoplova s KOS-om, izrađen na temelju zrakoplova MiG-23, a u Novosibirsku je proučen izgled SU-27 s krilom prema naprijed. Postojeći znanstveni temelj omogućio je Sukhoi OKW-u da se uhvati u koštac s dosad neviđeno teškim zadatkom stvaranja prvog nadzvučnog borbenog zrakoplova na svijetu s krilom zamahnutim prema naprijed. Godine 1996. na stranice zrakoplovnog tiska došla je fotografija makete obećavajućeg lovca s KOS -om, pokazana vodstvu ruskih zračnih snaga. Za razliku od američkog X-29A, novi stroj izrađen je prema shemi "triplane" i imao je vertikalni rep s dvije peraje. Prisutnost kočione kuke sugerirala je mogućnost postojanja brodskog lovca. Na vrhovima krila nalazili su se lanseri projektila zrak-zrak.

U ljeto 1997. godine prototip lovca pete generacije Konstrukcijskog biroa Sukhoi (kao i njegov "suparnik" MAPO-MIG, poznat kao "1-42") već je bio na teritoriju Instituta za istraživanje letenja Gromov u Zhukovsky. U rujnu je počelo taksiranje velikom brzinom, a 25. istog mjeseca avion koji je naučio radni indeks Su-47 i ponosno ime "Berkut", kojim je upravljao probni pilot Igor Votintsev, izveo je prvi let. Valja napomenuti da je ruski zrakoplov zaostao za svojim američkim suparnikom-prvim iskusnim lovcem Lockheed-Martin F-22A Raptor (Eagle-Burial) za samo 18 dana (Raptor je prvi let izvršio 7. rujna, 14. rujna ponovno poletio, nakon čega su letovi prekinuti do srpnja 1998., a F-22A stavljen na dovršetak).

Pokušajmo steći predodžbu o novom zrakoplovu Dizajnerskog biroa Suhoj, na temelju fotografija eksperimentalnog zrakoplova, kao i nekoliko materijala o Su-47, objavljenih na stranicama ruskog i stranog tiska.

"Berkut" je izrađen prema aerodinamičkoj shemi "longitudinal integral triplane", koja je postala zaštitni znak zrakoplova ovog OKW -a. Krilo se glatko spaja s trupom, tvoreći jedan ležajni sustav. Značajke rasporeda uključuju razvijene dotoke krila, ispod kojih su postavljeni neregulirani usisnici zraka motora, koji imaju oblik poprečnog presjeka blizu sektora kruga.

Okvir zrakoplova izrađen je uz široku uporabu kompozitnih materijala (CM). Korištenje naprednih kompozita omogućuje povećanje učinkovitosti mase za 20-25%, resurs-za 1,5-3,0 puta, iskorištenost materijala do 0,85, smanjenje troškova rada za izradu dijelova za 40-60%, kao kao i dobivanje potrebnih toplinskih i radiotehničkih karakteristika. Istodobno, pokusi provedeni u Sjedinjenim Državama u okviru programa F-22 ukazuju na nižu borbenu sposobnost preživljavanja CFRP struktura u usporedbi sa strukturama od aluminija i legura titana.

Krilo lovca ima razvijen korijenski dio s velikim (oko 750) zakretom pod pravim kutom duž prednjeg ruba i konzolnim dijelom s prednjim zamahom koji se glatko spaja s njim (oko 200 uz prednji rub). Krilo je opremljeno flaperonima, koji zauzimaju više od polovice raspona, kao i eleronima. Možda, osim prednje, postoje i čarape koje se mogu skrenuti (iako nam objavljene fotografije Su-47 ne dopuštaju jednoznačan zaključak o njihovoj prisutnosti).

Prednji vodoravni rep koji se pomiče (PGO) s rasponom od oko 7,5 m ima trapezoidni oblik. Njegov kut zamaha duž prednjeg ruba je oko 500. Stražnji vodoravni rep relativno male površine također je potpuno okretan, s kutom zamaha uz prednju stranu, osim za oko 750. Raspon mu je oko 8 m.

Okomiti rep s dvije peraje s kormilima pričvršćen je na središnji dio krila i ima "nagib" prema van.

Nadstrešnica kokpita Su-47 gotovo je identična onoj lovca Su-27. Međutim, na modelu zrakoplova, čija se fotografija pojavila na stranicama stranog tiska, svjetiljka je besprijekorna, poput one američkog Raptora (to poboljšava vidljivost, pomaže u smanjenju radarskog potpisa, ali komplicira proces izbacivanja).

Glavni nosači stajnog trapa na jednom kotaču Su-47 pričvršćeni su na trup trupa i uvučeni naprijed u letu s kotačima koji se pretvaraju u niše iza usisnika zraka motora. Prednji nosač na dva kotača uvlači se u trup prema naprijed u smjeru leta. Osnova šasije je približno 8 m, staza 4 m.

Tisak je izvijestio da je prototip zrakoplova bio opremljen s dva motora permskog NPO-a Aviadvigatel D-30F6 (2x15500 kgf, suha težina 2x2416 kg), koji su također korišteni na lovcima presretačima MiG-31. Međutim, u budućnosti će ove turboventilatorske motore očito zamijeniti motori pete generacije.

Nema sumnje da novi stroj koristi najmoderniju ugrađenu opremu koju je stvorila domaća industrija - digitalni višekanalni EDSU, automatizirani integrirani sustav upravljanja, navigacijski kompleks, koji uključuje INS temeljen na laserskim žiroskopima u kombinaciji sa satelitskom navigacijom i "digitalnu kartu", koja je već našla primjenu na takvim strojevima kao što su Su-30MKI, Su-32 /34 i Su-32FN / 34.

Zrakoplov će vjerojatno biti opremljen (ili će biti opremljen) novom generacijom integriranih sustava za održavanje života i izbacivanje posade.

Za upravljanje zrakoplovom, kao i na Su-47, vjerojatno se koriste bočni upravljački štap pri niskim brzinama i tenzator.

Položaj i veličina antena radio-elektroničke opreme s borom svjedoči o želji dizajnera da omoguće svestranu vidljivost. Uz glavni radar u zraku, smješten u nosu ispod rebrastog oplate, lovac ima dvije antene za gledanje unatrag postavljene između krila i mlaznica motora. Čarape okomitog repa, branici i PGO također su vjerojatno zauzete antenama za različite namjene (o tome svjedoči njihova bijela boja, tipična za domaće radio-prozirne oplate).

Iako nema podataka o zračnoj radarskoj postaji koja se koristi na zrakoplovu Berkut, posredno se može prosuditi o potencijalnim sposobnostima radarskog kompleksa lovaca pete generacije koji se mogu stvoriti na temelju Su-47 objavljeno u otvorenom tisku o novom zračnom radaru, koji je od 1992. godine razvila udruga "Phazotron" za perspektivne lovce. Stanica je projektirana za postavljanje u nos aviona "težinske kategorije" Su-35/47. Ima antenu s ravnim faznim nizom i radi u X-pojasu. Prema riječima predstavnika nevladinih organizacija, kako bi se proširilo područje pokrivanja u okomitoj i vodoravnoj ravnini, pretpostavlja se da je moguće kombinirati elektroničko i mehaničko skeniranje, čime će se vidno polje novog radara povećati za 600 u svim smjerovima. Domet otkrivanja zračnih ciljeva je 165-245 km (ovisno o njihovom RCS-u). Postaja je sposobna istodobno pratiti 24 cilja, osiguravajući istovremeno korištenje raketnog naoružanja protiv osam neprijateljskih zrakoplova.

"Berkut" također može biti opremljen optičkom lokacijskom postajom koja se nalazi u prednjem dijelu trupa, ispred pilotske nadstrešnice. Kao i u lovcima SU-33 i SU-35, postaja je okrenuta prema desno kako ne bi ograničila pogled pilota. Prisutnost optičke lokacijske postaje, koja vjerojatno uključuje televizijsku, termovizijsku i lasersku opremu, kao i stražnju radarsku stanicu, razlikuje ruski automobil od američkog analoga F-22A.

U skladu s kanonima stealth tehnologije, većina ugrađenog naoružanja borbenih vozila stvorenih na temelju Berkuta očito će biti smještena unutar okvira zrakoplova. U uvjetima kada će zrakoplov djelovati u zračnom prostoru koji nema snažan protuzračni raketni pokrov i protiv neprijatelja koji nema moderne lovce, dopušteno je povećati borbeno opterećenje postavljanjem dijela oružja na vanjske čvrste točke.

Po analogiji sa Su-35 i Su-47, može se pretpostaviti da će novo multifunkcionalno vozilo nositi rakete zrak-zrak ultra dugog i velikog dometa, posebno UR, poznat kao KS-172 (ovo dvostupanjska raketa sposobna razvijati hipersoničnu brzinu i opremljena kombiniranim sustavom za navođenje, sposobna susjediti zračne ciljeve na udaljenosti većoj od 400 km). Korištenje takvih projektila vjerojatno će zahtijevati označavanje vanjskog cilja.

Međutim, "glavni kalibar" obećavajućeg lovca, očito, bit će lansirne rakete srednjeg dometa tipa RVV-AE, koje imaju aktivan završni radarski sustav za navođenje i optimizirane su za smještaj u teretne prostore zrakoplova (ima nizak omjer širine krila i sklopiva rešetkasta kormila). NPO Vympel najavio je uspješna letačka ispitivanja na avionu Su-27 poboljšane verzije ove rakete, opremljene ramet-motorom iz izmaglice. Nova modifikacija ima povećan domet i brzinu.

Kao i do sada, projektili zrak-zrak kratkog dometa također bi trebali imati važnu ulogu u naoružanju zrakoplova. Na izložbi MAKS-97 demonstrirana je nova raketa ove klase, K-74, nastala na temelju UR R-73 i koja se od potonje razlikuje po poboljšanom sustavu toplinskog navođenja s povećanjem kuta hvatanja cilja 80-900 do 1200. Korištenje nove termičke glave za navođenje (TGS) također je omogućilo povećanje maksimalnog raspona uništenja cilja za 30% (do 40 km). Razvoj K-74 započeo je sredinom 1980-ih, a letački testovi započeli su 1994. Raketa je trenutno spremna za serijsku proizvodnju.

Osim što je stvorio poboljšani tragač za UR K-74, NPO Vympel radi i na nizu drugih projektila kratkog dometa, također opremljenih sustavom upravljanja vektorom potiska motora.

Vjerojatno će i 30-milimetarski top GSh-301 biti zadržan kao dio unutarnjeg naoružanja perspektivnih lovaca.

Kao i drugi domaći višenamjenski zrakoplovi-Su-30MKI, Su-35 i Su-47, novi zrakoplovi će, očito, nositi i udarno oružje-visokopreciznu klasu zrak-zemlja UR i KAV za gađanje kopnenih i površinskih ciljeva, kao kao i radarski neprijatelj.

O sposobnostima obrambenog sustava, koji se može instalirati na lovca koji obećava, može se suditi prema eksponatima demonstriranim na izložbi MAKS-97. Konkretno, poduzeće Aviakonversiya demonstriralo je kombiniranu varalicu (KLC) za zaštitu od projektila s radarskim, toplinskim i laserskim glavama za navođenje. Za razliku od uređaja za pasivnu zaštitu koji se koriste na domaćim i stranim borbenim zrakoplovima, KLC je učinkovit u svim valnim duljinama koje se koriste u glavama za navođenje projektila zrak-zrak i zemlja-zrak. KLC je zona izgaranja nastala dalje od zaštićenog zrakoplova zbog korištenja usmjerene struje plinova. U mlaz se unosi zapaljiva tekućina (posebno, to može biti gorivo koje koriste motori zrakoplova), raspršuje se kako bi se dobila smjesa gorivo-plin, koja se zatim pali. Izgaranje se održava unaprijed određeno vrijeme.

Toplinsko zračenje zone izgaranja lažna je meta za streljivo sa tragačem, koje djeluje u infracrvenom području. Spektralni sastav oblaka u plamenu identičan je spektralnom sastavu zračenja zaštićenog objekta (koristi se isto gorivo), što TGS -u ne dopušta razlikovanje lažne mete prema spektralnim značajkama i pronalaženje lažne mete na fiksna udaljenost od stvarnog objekta ne dopušta TGS -u da ga odabere prema značajkama putanje.

Za zaštitu od streljiva s radarskim sustavom navođenja, u KLC-u se koriste aditivi koji stvaraju plazmu, što dovodi do povećanja refleksije radio valova iz zone izgaranja. Takvi aditivi tvore slobodne elektrone pri temperaturi izgaranja. Kad im je koncentracija dovoljno visoka, gorući oblak reflektira radio valove poput metalnog tijela.

Za raspon valnih duljina lasera koriste se fino raspršeni praškovi tvari radnih tijela lasera. U procesu gorenja ili emitiraju elektromagnetske valove na istoj frekvenciji na kojoj radi laser za osvjetljavanje cilja, ili se, bez gorenja, izvode iz područja izgaranja i tijekom hlađenja emitiraju elektromagnetske valove potrebnog raspona. Snaga zračenja mora odgovarati snazi signala koji se reflektira od zaštićenog objekta kada je osvijetljen neprijateljskim laserom. Regulira se odabirom tvari dodanih zapaljivoj tekućini i njihovom količinom.

U brojnim publikacijama, bez pozivanja na izvore, objavljuju se karakteristike novog zrakoplova. Ako odgovaraju stvarnosti, onda je "Berkut" u cjelini u "težinskoj kategoriji" lovca Su-27 i njegovih modificiranih inačica. Napredna aerodinamika i sustav upravljanja vektorom potiska trebali bi obećavajućim sljedbenicima lovaca Su-47 omogućiti superiornost u bliskim manevarskim zračnim borbama nad svim postojećim ili predviđenim potencijalnim protivnicima. Svi drugi lovci, nakon susreta s ruskim Berkutom i američkim grobarskim orlom, imaju vrlo skromne šanse za povratak na svoje uzletište. Zakoni utrke u naoružanju (koji, naravno, nisu prestali nakon "samorasuda" SSSR-a) su okrutni.

Svojevremeno je pojava bojnog broda "Dreadnought" učinila zastarjelim sve ranije izgrađene bojne brodove. Povijest se ponavlja.