Su -47 "Berkut" - eksperimentalni višenamjenski lovac

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 21:57

Opis aviona

Krajem septembra 1997. dogodio se istorijski događaj u istoriji ruskog vazduhoplovstva - izvršen je let novog eksperimentalnog aviona, Su -47 "Berkut", koji bi mogao postati prototip domaćeg lovca pete generacije. Predatorska crna ptica s bijelim nosom, koja se odvojila od betona piste aerodroma u Žukovskom, brzo je nestala na sivom nebu u blizini Moskve, najavljujući grmljavinom svojih turbina početak nove etape u biografiji Rusije borbeni avion.

Istraživanje izgleda lovca pete generacije započelo je u našoj zemlji, kao i u Sjedinjenim Državama, sredinom 1970-ih, kada su avioni četvrte generacije-SU-27 i MiG-29-tek činili svoje "prve korake" ". Novi avioni 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 efikasnost u porazu vazdušnih, kopnenih, površinskih i podvodnih ciljeva, prisustvo kružnog informacionog sistema, razvoj načina krstarenja nadzvučnim brzinama. Takođe je bilo predviđeno da se postigne dramatično smanjenje vidljivosti aviona u radarskom i infracrvenom dometu u kombinaciji sa prelaskom ugrađenih senzora na pasivne metode dobijanja informacija, kao i na načine povećanog prikrivanja. Trebalo je integrirati sve dostupne informacijske alate i stvoriti ugrađene stručne sisteme.

Zrakoplovi pete generacije trebali su imati mogućnost izvođenja svestranog bombardiranja ciljeva u bliskoj zračnoj borbi, kao i izvođenje višekanalnih raketnih paljbi tokom borbe na velikom dometu. Omogućeno za automatizaciju upravljanja ugrađenim informacijama i sistemima ometanja; povećana borbena autonomija zbog ugradnje taktičkog indikatora situacije u pilotsku kabinu jednosjednog zrakoplova sa mogućnošću miješanja informacija (tj. istovremeni izlaz i preklapanje na jednoj ljestvici "slika" s različitih senzora), kao i korišćenje sistema za razmenu informacija putem telekoda sa spoljnim izvorima. Aerodinamika i ugrađeni sistemi lovca pete generacije trebali su omogućiti mogućnost promjene kutne orijentacije i putanje aviona bez ikakvih zamjetnih zastoja, bez potrebe za strogom koordinacijom i koordinacijom kretanja kontrolnih tijela. Od aviona je bilo potrebno da "oprosti" velike greške u pilotiranju u širokom rasponu uslova leta.

Planirano je da se obećavajući avion opremi automatizovanim sistemom upravljanja na nivou 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 uglovima napada od 900 ili više. Treba napomenuti da je "super-manevarska sposobnost" prvobitno bila u zahtjevima za američki lovac pete generacije, stvoren gotovo istovremeno s ruskim avionima, 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 vjerovatno se približava nivou postignutom na modernizovanom avionu Su-27, opremljenom sistemom upravljanja vektorom potiska). Odbijanje američkih zračnih snaga da postignu super upravljivost bilo je motivirano, osobito, brzim poboljšanjem zrakoplovnog naoružanja: pojava visoko upravljivih raketa svih aspekata, sustava za označavanje ciljeva postavljenih na kacigama 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 prelaskom 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 teorijske proračune opovrgli životi - u svim oružanim sukobima (s izuzetkom, možda, lažnih "pustinjskih oluja") lovaca koji su ušli u borbu na velike domete, na primjer u pravilu, prebacivali su ga na kraće udaljenosti i često završavali izraženim 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 efikasnosti projektila dugog i srednjeg dometa. Osim toga, čak i pri vođenju raketne bitke dugog dometa koristeći oružje približno jednakih mogućnosti s obje strane, neprijatelj koji će moći brzo orijentirati svog lovca u smjeru cilja imat će prednost, što će omogućiti u potpunosti iskoristi dinamičke sposobnosti svojih projektila. Pod ovim uvjetima, od posebne je važnosti postići najveće moguće kutne brzine nestabilnog okretanja i na podzvučnoj i na nadzvučnoj brzini. Stoga je zahtjev za super-upravljivošću ruskih lovaca pete generacije, uprkos 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 pruža određene rasporedne prednosti u odnosu na ravno krilo, pokušano je koristiti u vojnoj avijaciji još 1940 -ih.

Prvi mlazni avion sa krilom prema naprijed bio je njemački bombarder Junkers Ju-287. Automobil, koji je prvi put poletio u februaru 1944. godine, dizajniran je za maksimalnu 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 avione. 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 avion 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 uglova napada. Konstrukcijski materijali i tehnologije tog doba nisu dopuštali stvaranje krila prema naprijed s dovoljnom krutošću. Tvorci borbenih zrakoplova vratili su se u obrnuto čišćenje tek sredinom 1970-ih, kada su SSSR i SAD počeli raditi na proučavanju izgleda lovca pete generacije. Upotreba KOS -a omogućila je poboljšanje upravljivosti pri malim brzinama leta i povećanje aerodinamičke efikasnosti u svim područjima načina letenja. Aranžman krila usmjerenog prema naprijed omogućio je bolju artikulaciju krila i trupa, kao i optimizirao raspodjelu pritiska na krilo i PGO. Prema proračunima američkih stručnjaka, upotreba krila zakrivljenog na avionu F-16 trebala je dovesti do povećanja kutne brzine zaokreta za 14%, a radijusa djelovanja za 34%, dok je uzimanje -daljenost slijetanja i slijetanja smanjena je za 35%. Napredak u izgradnji aviona omogućio je rješavanje problema divergencije upotrebom 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 svrhe je u Sjedinjenim Državama, po nalogu BBC-a, izgrađen avion Gruman X-29A. Mašina, koja je imala aerodinamički dizajn Patka, bila je opremljena KOS-om sa uglom zamaha od 35 °.. X-29A je bio čisto eksperimentalna mašina i, naravno, nije mogao poslužiti kao prototip za pravi borbeni avion. 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 aviona obavio se 14. decembra 1984. godine. Do 1991. godine, dva izgrađena aviona izvršila su ukupno 616 letova. Međutim, program X-29A nije donio lovorike svojim pokretačima i u Sjedinjenim Državama se smatra neuspješnim: unatoč upotrebi najmodernijih konstrukcijskih materijala, Amerikanci nisu uspjeli u potpunosti izaći na kraj s aerodinamičkim odstupanjima, a KOS nije koji se duže smatrao atributom obećavajućih lovaca zračnih snaga i američke mornarice (posebno, među mnogim rasporedima koji su proučavani u okviru programa JSF, nije bilo aviona koji su premješteni prema naprijed).

Zapravo, američka strateška krstareća raketa Hughes AGM-129 ASM, dizajnirana za naoružavanje bombardera B-52, bila je jedina letjelica s KOS-om koja je ušla u seriju. Međutim, u odnosu na ovaj zrakoplov, odabir krila sa zamahom prema naprijed prvenstveno je posljedica razmatranja prikrivenosti: radarsko zračenje reflektirano s prednje ivice krila bilo je zaštićeno tijelom rakete.

Radove na formiranju izgleda domaćeg manevarskog zrakoplova s KOS -om izvodili su najveći zrakoplovni istraživački centri u zemlji - TsAGI i SibNIA. Konkretno, u TsAGI-u je probijen model aviona sa KOS-om, napravljen na bazi aviona MiG-23, a u Novosibirsku je proučen izgled SU-27 sa krilom koje je premješteno prema naprijed. Postojeći naučni temelj omogućio je Sukhoi OKW-u da se uhvati u koštac s dosad neviđeno teškim zadatkom stvaranja prvog nadzvučnog borbenog aviona na svijetu s krilom koje je okrenuto prema naprijed. 1996. godine fotografija modela obećavajućeg lovca s KOS -om, pokazana vodstvu ruskih zračnih snaga, došla je na stranice zrakoplovne štampe. Za razliku od američkog X-29A, nova mašina izrađena je po shemi "triplane" i imala je vertikalni rep s dvije peraje. Prisutnost kočione kuke sugerirala je mogućnost postojanja brodskog lovca. Na vrhovima krila nalazili su se lanseri raketa zrak-zrak.

U ljeto 1997. godine prototip lovca pete generacije Dizajnerskog biroa Sukhoi (kao i njegov "rival" 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 pilot-pilot Igor Votincev, napravio je prvi let. Treba napomenuti da je ruski avion zaostao za svojim američkim rivalom-prvim iskusnim lovcem Lockheed-Martin F-22A Raptor (Eagle-Burial) za samo 18 dana (Raptor je prvi let obavio 7. septembra, 14. septembra ponovo poletio, nakon čega su letovi prekinuti do jula 1998., a F-22A stavljen na dovršetak).

Pokušajmo steći predodžbu o novom avionu Suhojskog dizajnerskog biroa, na osnovu fotografija eksperimentalnog aviona, kao i nekoliko materijala o Su-47, objavljenih na stranicama ruske i strane štampe.

"Berkut" je napravljen prema aerodinamičkoj shemi "longitudinal integral triplane", koja je postala zaštitni znak aviona ovog OKW -a. Krilo se glatko spaja s trupom, tvoreći jedinstveni ležajni sistem. Karakteristike rasporeda uključuju razvijene dotoke krila, ispod kojih se postavljaju neregulirani usisnici zraka motora, koji ima oblik poprečnog presjeka blizu sektora kruga.

Okvir aviona izrađen je uz široku upotrebu kompozitnih materijala (CM). Korištenje naprednih kompozita omogućuje povećanje efikasnosti 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 dobijanje potrebnih toplinskih i radiotehničkih karakteristika. Istodobno, eksperimenti provedeni u Sjedinjenim Državama u okviru programa F-22 ukazuju na nižu borbenu opstojnost CFRP konstrukcija u usporedbi sa strukturama od aluminija i legura titana.

Krilo lovca ima razvijen korijenski dio s velikim (oko 750) zakretom pod pravim kutom duž prednje ivice i konzolnim dijelom s prednjim zamahom koji se glatko spaja s njim (oko 200 duž prednje ivice). Krilo je opremljeno flaperonima koji zauzimaju više od polovice raspona, kao i eleronima. Možda, osim prednjeg, postoje i čarape na preusmjeravanje (iako nam objavljene fotografije Su-47 ne dopuštaju da donesemo nedvosmislen zaključak o njihovom prisustvu).

Prednji vodoravni rep koji se pomiče (PGO) s rasponom od oko 7,5 m ima trapezoidni oblik. Njegov kut preklopa duž prednje ivice je oko 500. Stražnji vodoravni rep relativno male površine također je potpuno okrenut, s kutom zamaha duž prednje strane, osim oko 750. Raspon mu je oko 8 m.

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

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

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

Štampa je izvijestila da je prototip aviona bio opremljen sa dva motora permskog NPO-a Aviadvigatel D-30F6 (2x15500 kgf, suha težina 2x2416 kg), koji su se koristili i 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 baziran 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 sistema za održavanje života i izbacivanje posade.

Za upravljanje avionom, kao i na Su-47, vjerovatno je da se koriste bočni upravljački štap pri malim brzinama i prigušnica za mjerenje naprezanja.

Položaj i veličina antena borove radio-elektroničke opreme svjedoče o želji dizajnera da omoguće svestranu vidljivost. Osim glavnog zračnog radara, smještenog u nosu ispod rebrastog oplate, lovac ima dvije antene za vožnju 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 stanici 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 otvorenoj štampi o novom zračnom radaru, koji je od 1992. godine razvilo udruženje "Phazotron" za perspektivne lovce. Stanica je projektirana za postavljanje u nos aviona "težinske kategorije" Su-35/47. Ima ravnu faznu antenu i radi u X-opsegu. 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, što će povećati vidno polje novog radara za 600 u svim smjerovima. Domet detekcije zračnih ciljeva je 165-245 km (ovisno o njihovom RCS-u). Stanica je sposobna istovremeno pratiti 24 cilja, osiguravajući istovremenu upotrebu raketnog naoružanja protiv osam neprijateljskih aviona.

"Berkut" može biti opremljen i optičkom lokacijskom stanicom koja se nalazi u prednjem dijelu trupa, ispred pilotske nadstrešnice. Kao i u lovcima SU-33 i SU-35, stanični okret je pomaknut udesno kako ne bi ograničio pogled pilota. Prisustvo optičke lokacijske stanice, koja vjerojatno uključuje televiziju, termovizijsku i lasersku opremu, kao i radarsku stanicu za vožnju unatrag, razlikuje ruski automobil od američkog analoga F-22A.

U skladu s kanonima stealth tehnologije, većina ugrađenog naoružanja borbenih vozila stvorenih na bazi Berkuta očito će biti smještena unutar letjelice. U uslovima kada će avion djelovati u zračnom prostoru koji nema snažan protuavionski raketni pokrivač i protiv neprijatelja koji nema savremene 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 višenamjensko 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 aktivni radarski sustav konačnog navođenja i optimizirane su za smještaj u teretne prostore aviona (ima nizak omjer širine krila i sklopiva rešetkasta kormila). NPO Vympel najavio je uspješne letačke testove na avionu Su-27 poboljšane verzije ove rakete, opremljene ramjet-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 aviona. Na izložbi MAKS-97 demonstrirana je nova raketa ove klase, K-74, stvorena na bazi UR R-73 i koja se od potonje razlikuje po poboljšanom sistemu toplotnog navođenja sa povećanjem ugla 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 počeo je sredinom 1980-ih, a letni testovi su započeli 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 sistemom za kontrolu vektora potiska motora.

Vjerovatno će i 30-milimetarski top GSh-301 biti zadržan u sklopu naoružanja perspektivnih lovaca.

Kao i drugi domaći multifunkcionalni avioni-Su-30MKI, Su-35 i Su-47, novi avion 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 odbrambenog sistema, koji se može instalirati na lovca koji obećava, može se ocijeniti prema eksponatima demonstriranim na izložbi MAKS-97. Konkretno, preduzeće Aviakonversiya demonstriralo je kombinovanu varalicu (KLC) za zaštitu od projektila sa radarskim, termalnim i laserskim glavama za navođenje. Za razliku od uređaja za pasivnu zaštitu koji se koriste na domaćim i stranim borbenim avionima, KLC je efikasan u svim talasnim dužinama koje se koriste u glavama za navođenje projektila zrak-zrak i zemlja-zrak. KLC je zona sagorijevanja koja se formira dalje od zaštićenog zrakoplova zbog korištenja usmjerene struje plinova. U mlaz se unosi zapaljiva tečnost (posebno, to može biti gorivo koje koriste motori aviona), raspršena da se dobije smjesa gorivo-gas, koja se zatim zapali. Sagorijevanje se održava unaprijed određeno vrijeme.

Toplinsko zračenje zone sagorijevanja lažna je meta za municiju sa tragačem, koja djeluje u infracrvenom području. Spektralni sastav oblaka u plamenu identičan je spektralnom sastavu zračenja zaštićenog objekta (koristi se isto gorivo), što ne dozvoljava TGS -u da razlikuje lažnu metu prema spektralnim karakteristikama i pronalazi lažnu metu na fiksna udaljenost od stvarnog objekta ne dozvoljava TGS -u da ga odabere prema karakteristikama putanje.

Za zaštitu od municije sa radarskim sistemom navođenja, u KLC-u se koriste aditivi koji stvaraju plazmu, što dovodi do povećanja refleksije radio talasa iz zone sagorijevanja. Takvi aditivi tvore slobodne elektrone pri temperaturi sagorijevanja. Kad im je koncentracija dovoljno velika, gorući oblak odražava radio talase 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 sagorijevanja, a za vrijeme 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, objavljene su karakteristike novog aviona. Ako odgovaraju stvarnosti, onda je "Berkut" u cjelini u "težinskoj kategoriji" lovca Su-27 i njegovih modificiranih verzija. Napredna aerodinamika i sistem upravljanja vektorom potiska trebali bi obećavajućim lovačkim sljedbenicima 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 da se vrate na svoj aerodrom. Zakoni trke u naoružanju (koji, naravno, nisu okončani nakon "samoraspuštanja" SSSR-a) su okrutni.

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