Su-47 "Golden Eagle" - un luchador experimental de múltiples roles
Descripción de la aeronave
A finales de septiembre 1997 del año. historias domestico aviación ocurrió un evento histórico: se produjo el vuelo de un nuevo avión experimental, el "Golden Eagle" Su-47, que podría convertirse en el prototipo de un caza doméstico de quinta generación. Un pájaro negro voraz con una nariz blanca, arrancado del concreto de la pista del campo de aviación en Zhukovsky, desapareció rápidamente en el cielo gris cerca de Moscú, anunciando con el trueno de sus turbinas el comienzo de una nueva etapa en la biografía de los aviones de combate rusos.
La investigación sobre la aparición del caza de quinta generación comenzó en nuestro país, como en los Estados Unidos, en medio de 1970, cuando los vehículos de cuarta generación, SU-27 y MiG-29, dieron solo sus primeros pasos. Los nuevos aviones deberían tener un potencial de combate significativamente mayor que sus antecesores. El trabajo involucró a los principales centros de investigación de la industria y agencias de diseño. Junto con el cliente, se formularon gradualmente las principales disposiciones del concepto del nuevo caza: la multifuncionalidad, es decir, alta eficiencia en la derrota de objetivos aéreos, terrestres, de superficie y submarinos, la presencia de un sistema de información circular, el desarrollo de modos de vuelo de crucero a velocidades supersónicas. También se previó lograr una reducción cardinal en la visibilidad de la aeronave en los rangos de radar e infrarrojo, combinada con la transferencia de sensores a bordo a métodos pasivos de obtención de información, así como a modos ocultos mejorados. Se suponía que debía integrar todas las herramientas de información disponibles y crear sistemas expertos a bordo.
El avión de quinta generación debería tener la capacidad de llevar a cabo un ataque completo contra objetivos en combate cuerpo a cuerpo, así como para realizar disparos de cohetes multicanal mientras se realiza un combate a larga distancia. Proporcionó control de automatización a bordo de información y sistemas de interferencia; mayor autonomía de combate debido a la instalación de un indicador de situación táctica en la cabina de un avión monoplaza con la posibilidad de mezclar información (es decir, la salida y la interposición simultáneas de imágenes de varios sensores en una sola escala), así como el uso de sistemas de intercambio de información de telecode con fuentes externas. La aerodinámica y los sistemas a bordo del caza de quinta generación deberían haber brindado la capacidad de cambiar la orientación angular y la trayectoria de la aeronave sin demoras notables, sin requerir una estricta coordinación y coordinación de los movimientos de los órganos de gobierno. Se requirió que la aeronave "perdonara" los errores gruesos de pilotaje en una amplia gama de condiciones de vuelo.
Se planificó que el avión potencial estuviera equipado con un sistema de control automatizado para resolver tareas tácticas, que tiene un modo experto "para ayudar al piloto".
Uno de los requisitos más importantes para el caza ruso de quinta generación era la "super maniobrabilidad": la capacidad de mantener la estabilidad y el control en 900 y más ángulos de ataque. Cabe señalar que la "super maniobrabilidad" apareció inicialmente en los requisitos para el caza estadounidense de quinta generación, que se creó, casi simultáneamente con la máquina rusa, en el marco del programa ATF. Sin embargo, más adelante, los estadounidenses, enfrentados a una tarea difícil de combinar baja visibilidad, velocidad de crucero supersónica y "super maniobrabilidad" en un avión, se vieron obligados a sacrificar este último (las capacidades maniobrables del caza estadounidense ATF / F-22 probablemente solo se aproximan al nivel alcanzado en el avión modernizado Su-27 equipado con sistema de control de vector de empuje). La negativa de la Fuerza Aérea de los EE. UU. A lograr una super maniobrabilidad fue motivada, en particular, por la rápida mejora del armamento de los aviones: la aparición de misiles completos altamente maniobrables, los sistemas de designación de objetivos montados en cascos y los nuevos cabezales de homing hicieron posible abandonar la entrada obligatoria en el hemisferio trasero del enemigo. Se suponía que el combate aéreo ahora se llevaría a cabo en rangos medios con una transición a una etapa maniobrable como último recurso, "si algo se hace mal".
Sin embargo, en la historia de la aviación militar, se han negado repetidamente a maniobrar cerca del combate aéreo, pero los cálculos teóricos posteriores fueron refutados por la vida, en todos los conflictos armados (con la excepción, tal vez, de una falsa "Tormenta en el desierto") luchadores a larga distancia, como norma, lo transfirieron a distancias más pequeñas y, a menudo, completaron el marcado de un disparo de pistola, en lugar de un lanzamiento de cohete. La situación es bastante pronosticada cuando la mejora de las instalaciones de EW, así como la reducción del radar y la visibilidad térmica de los combatientes, llevará a una caída en la eficacia relativa de los misiles de largo y medio alcance. Además, incluso cuando se realizan combates de cohetes de largo alcance con ambos lados armas aproximadamente en igualdad de oportunidades, la ventaja será disfrutada por el enemigo, que podrá orientar rápidamente a su luchador hacia el objetivo, lo que permitirá aprovechar al máximo las capacidades dinámicas de sus misiles. Bajo estas condiciones, es de particular importancia alcanzar las velocidades angulares más altas de giro inestable tanto a velocidades subsónicas como supersónicas. Por lo tanto, el requisito de super maniobrabilidad para el luchador ruso de quinta generación, a pesar de la complejidad del problema, se mantuvo sin cambios.
Como una de las soluciones que proporcionan la maniobrabilidad requerida, se consideró el uso del ala barrida hacia atrás. Tal ala, que proporciona ciertas ventajas de diseño en comparación con un ala barrida recta, se intentó utilizar en la aviación militar en los años 1940.
El primer avión a reacción con un ala barrida hacia atrás fue el bombardero alemán Junkers Ju-287. La máquina, que realizó el primer vuelo en febrero 1944, fue diseñada para una velocidad máxima de 815 km / h. En el futuro, dos bombarderos experimentados de este tipo fueron a la URSS como trofeos.
En los primeros años de la posguerra, nuestros propios estudios de CBS aplicados a aeronaves maniobrables de alta velocidad se realizaron en nuestro país. En el año 1945, siguiendo las instrucciones del LII, el diseñador P.Tsibin comenzó a diseñar planeadores experimentales diseñados para probar la aerodinámica de luchadores prometedores. El planeador ganó altura, remolcado por un avión, y para la aceleración a velocidades transónicas se lanzó en picada, incluido un acelerador de pólvora. Uno de los planeadores, LL-3, que se puso a prueba en el año 1947, tenía un ala barrida hacia adelante y alcanzó la velocidad de 1150 km / h (M = 0,95).
Sin embargo, en ese momento no era posible darse cuenta de las ventajas de tal ala, ya que La CBS resultó ser particularmente susceptible a la divergencia aerodinámica, la pérdida de estabilidad estática al alcanzar ciertos valores de velocidad y ángulo de ataque. Los materiales y tecnologías de construcción de ese tiempo no permitieron crear un ala barrida hacia atrás que tenga suficiente rigidez. Los creadores de aviones de combate regresaron al barrido inverso solo en medio de los 1970-s, cuando en la URSS y los Estados Unidos se lanzaron a trabajar en el estudio de la imagen de un caza de quinta generación. El uso de KOS permitió mejorar el manejo a bajas velocidades de vuelo y mejorar la eficiencia aerodinámica en todas las áreas de los regímenes de vuelo. La disposición del ala barrida hacia atrás proporcionó la mejor articulación del ala y el fuselaje, así como la distribución optimizada de la presión en el ala y el CIP. De acuerdo con los cálculos de expertos estadounidenses, el uso del ala de barrido inverso en un avión F-16 debería haber dado como resultado un aumento en la velocidad angular del giro en 14% y un radio de acción, en 34%, mientras que la distancia de despegue y aterrizaje se redujo en 35%. El progreso de la industria aeronáutica permitió resolver el problema de la divergencia mediante el uso de materiales compuestos con una disposición racional de fibras, aumentando la rigidez del ala en direcciones predeterminadas.
Sin embargo, la creación de CBS planteó una serie de tareas complejas que podrían resolverse solo como resultado de una investigación a gran escala. Para estos fines, el avión Gruman X-29A fue construido en los Estados Unidos por orden de la BBC. La máquina, que tenía un esquema aerodinámico "Duck", estaba equipada con un CBS con un ángulo de barrido 35╟ X-29A era una máquina puramente experimental y, por supuesto, no podía servir como prototipo para un avión de combate real. Para reducir el costo en su diseño, se utilizaron ampliamente los componentes y ensamblajes de los cazas en serie (la nariz del fuselaje y el tren de aterrizaje delantero - de F-5A, el chasis principal - de F-16, etc.). El primer vuelo del avión experimental tuvo lugar el 14 1984 de diciembre del año. Antes de 1991, las dos máquinas construidas realizaron un total de vuelos 616. Sin embargo, el programa X-29A no trajo laureles a sus iniciadores y es considerado en los Estados Unidos como un fracaso: a pesar del uso de los materiales de construcción más modernos, los estadounidenses no pudieron hacer frente a la divergencia aerodinámica, y el WWF ya no se consideraba un atributo de prometedores combatientes de la fuerza aérea. La Marina de los EE. UU. (En particular, entre los numerosos diseños estudiados por el programa JSF, no había aviones con un alerón delantero).
De hecho, el único avión COS de la serie fue el misil de crucero estratégico estadounidense Hughes AGM-129 AFM, diseñado para armar bombarderos B-52. Sin embargo, en relación con este avión, la elección del ala de barrido inverso se debió principalmente a consideraciones de sigilo: la radiación del radar reflejada desde el borde delantero del ala estaba protegida por el cuerpo del cohete.
El trabajo sobre la formación de la imagen de una aeronave maniobrable doméstica con KOS fue realizado por los centros de investigación de aviación más grandes del país: TsAGI y SibNIA. En particular, el TsAGI arruinó un modelo de un avión KOS, basado en el avión MiG-23, y el diseño del SU-27 con un ala barrida hacia atrás se estudió en Novosibirsk. Las bases científicas existentes permitieron a Sukhoi OKW asumir la tarea sin precedentes difícil de crear el primer avión de combate supersónico del mundo con un ala barrida hacia atrás. En 1996, una foto de un modelo de un luchador prometedor con KOS, demostró al liderazgo de la Fuerza Aérea de Rusia, en las páginas de la prensa de aviación. A diferencia de la X-29A estadounidense, la nueva máquina se fabricó según el esquema "triplano" y tenía un plumaje vertical de dos aletas. La presencia del gancho del freno sugirió una idea acerca de la posibilidad de un caza de combate. En las puntas de las alas albergaban lanzadores de misiles aire-aire.
En el verano de 1997, el prototipo del caza de quinta generación de Sukhoi Design Bureau (así como su “rival” MAPO-MIG, conocido como “1-42”) ya estaba en el territorio de Gromov LII en Zhukovsky. En septiembre, comenzó a rodar a alta velocidad, y ya 25 del mismo mes, el avión, que enseñó el índice de trabajo Su-47 y el orgulloso nombre "Berkut", pilotado por el piloto de pruebas Igor Votintsy, realizó su primer vuelo. Cabe señalar que el automóvil ruso se quedó atrás de su rival estadounidense: el primer luchador experimentado de Lockheed-Martin, el F-22A Raptor (Eagle Imperial), solo días de 18 (Raptor realizó su primer vuelo en septiembre de 7, de septiembre en 14 de nuevo Tomó al aire, después de lo cual los vuelos se detuvieron hasta julio del 1998 del año, y el F-22A se puso a revisión.
Intentemos obtener una idea sobre el nuevo avión del Sukhoi Design Bureau, basado en fotografías del prototipo del avión, así como en algunos materiales sobre el Su-47, publicados en las páginas de la prensa rusa y extranjera.
El "Berkut" se fabrica de acuerdo con el esquema aerodinámico "triplano integral longitudinal", que se ha convertido en una característica patentada de la aeronave de este OKV. El ala se acopla suavemente con el fuselaje, formando un sistema de un solo portador. Las características del diseño incluyen voladizos de alas desarrollados, bajo los cuales se colocan tomas de aire no reguladas de los motores, que tienen una forma de sección transversal cerca del sector de un círculo.
El fuselaje está hecho con un amplio uso de materiales compuestos (KM). El uso de compuestos avanzados proporciona un aumento de la eficiencia de peso en 20-25%, un recurso de 1,5-3,0 veces, una tasa de utilización de material de hasta 0,85, una reducción en los costos de mano de obra para la fabricación de piezas en 40-60%, así como la obtención de las características de radio y efectos termofísicos. Al mismo tiempo, los experimentos realizados en los Estados Unidos bajo el programa F-22 indican una menor capacidad de supervivencia en el combate de las estructuras de CFRP en comparación con las estructuras hechas de aluminio y aleaciones de titanio.
El ala del caza tiene una parte de la raíz desarrollada con un ángulo de barrido recto más grande (ángulo recto de 750) a lo largo del borde delantero y una parte en voladizo emparejada suavemente con este con el barrido inverso (a lo largo del borde delantero es del orden 200). El ala está equipada con flaperones, que ocupan más de la mitad del tramo, así como alerones. Quizás, además del frente, también haya calcetines que se puedan rechazar (aunque las fotos publicadas del avión Su-47 no permiten una conclusión inequívoca sobre su presencia).
La cola horizontal frontal de giro completo (GIP) en un tramo de aproximadamente 7,5 m tiene una forma trapezoidal. El ángulo de barrido en el borde anterior es del orden de 500. La cola horizontal trasera de un área relativamente pequeña también está hecha de giro completo, con un ángulo de barrido en la parte delantera, excepto el orden de 750. Su alcance es sobre 8 m.
El plumaje vertical de dos aletas con timones está unido a la sección central del ala y tiene una "inclinación" hacia el exterior.
La luz de la cabina del Su-47 es casi idéntica a la linterna del caza Su-27. Sin embargo, en el modelo de la aeronave, cuya foto golpeó las páginas de la prensa extranjera, la lámpara está hecha a medida, como en el "Raptor" estadounidense (esto mejora la revisión, ayuda a reducir la visibilidad del radar, pero complica el proceso de expulsión).
Los montajes principales del chasis de una rueda Su-47 se fijan al fuselaje y se retraen hacia adelante en vuelo con las ruedas girando en nichos detrás de las tomas de aire del motor. El soporte delantero de dos ruedas se retrae en el fuselaje hacia adelante en la dirección de vuelo. La base del chasis es aproximadamente 8 m, el indicador es 4 m.
En la prensa, se informó que el prototipo estaba equipado con dos motores D-30F6 de Perm NPO Aviadvigatel (2X15500 kgf, peso seco 2x2416 kg) usado también en los interceptores MiG-31. Sin embargo, en el futuro, estos TRDDF obviamente serán reemplazados por motores de quinta generación.
No hay duda de que el equipo a bordo más actualizado creado por la industria nacional: el EDSU digital multicanal, el sistema de control integrado automatizado, el complejo de navegación, que incluye el INS en los giroscopios láser en combinación con la navegación por satélite y el "mapa digital" que ya se ha encontrado. aplicación en máquinas tales como Su-30MKI, Su-32 / 34 y Su-32FN / 34.
Probablemente, la aeronave está equipada (o estará equipada) con un equipo integrado de soporte vital y expulsión de una nueva generación.
Para controlar la aeronave, así como en el Su-47, es probable que se utilicen la perilla de control lateral de baja velocidad y el mineral del medidor de esfuerzo.
La ubicación y las dimensiones de las antenas de los equipos radioelectrónicos de borovoye indican el deseo de los diseñadores de proporcionar una vista circular. Además del radar principal ubicado en la nariz debajo del carenado con aletas, el caza tiene dos antenas de visión trasera instaladas entre el ala y las boquillas del motor. Los calcetines de plumaje vertical, rebasamiento de ala y GIP también están probablemente ocupados por antenas para diversos propósitos (esto se indica mediante la coloración blanca característica del carenado transparente de radio doméstica).
Aunque no hay información sobre el radar aerotransportado utilizado en el avión Berkut, indirectamente, las capacidades potenciales de los aviones de combate de quinta generación, que pueden crearse sobre la base del Su-47, pueden juzgarse a partir de la información publicada en la prensa abierta sobre el radar La asociación Phazotron, desarrollada a partir de 1992, para luchadores prometedores. La estación está diseñada para ubicarse en la nariz de la "categoría de peso" Su-35 / 47. Tiene una antena de matriz de fase plana y funciona en la banda X. Según representantes de las ONG, se propone la posibilidad de combinar el escaneo electrónico y mecánico para expandir la zona de disparo en los planos vertical y horizontal, lo que aumentará el sector de la revisión del radar en 600 en todas las direcciones. El rango de detección de objetivos aéreos es 165-245 km (dependiendo de su EPR). La estación es capaz de acompañar simultáneamente a los objetivos 24, asegurando el uso simultáneo de armas de cohete contra ocho aviones enemigos.
El Berkut también puede equiparse con una estación de ubicación óptica ubicada en la nariz del fuselaje, frente al dosel de la linterna del piloto. Al igual que en los cazas SU-33 y SU-35, el carenado de la estación se desplaza hacia la derecha, para no limitar la revisión al piloto. La presencia de una estación de fibra óptica, que probablemente incluye equipos de televisión, imágenes térmicas y láser, así como un radar de visión trasera, distingue al automóvil ruso del homólogo estadounidense F-22A.
De acuerdo con los cánones de la tecnología "sigilosa", la mayor parte del armamento a bordo de los vehículos de combate creados sobre la base del "Berkut", obviamente, se colocará dentro de la estructura del avión. En condiciones en las que la aeronave operará en el espacio aéreo que no tiene una poderosa cubierta de misiles antiaéreos y contra un enemigo que no tiene cazas modernos, está permitido aumentar la carga de combate colocando parte del armamento en los nodos de la suspensión externa.
Por analogía con el Su-35 y el Su-47, se puede suponer que la nueva máquina multifuncional transportará misiles aire-aire de gran alcance y gran alcance, en particular SD, conocido como KS-172 (este misil de dos etapas capaz de desarrollar una velocidad hipersónica y equipado con un sistema de homing combinado, capaz de soplar objetivos aéreos a una distancia de más de 400 km). Es probable que el uso de tales misiles requiera una orientación externa.
Sin embargo, el calibre principal de un luchador prometedor obviamente se convertirá en RVV-AE de alcance medio, con un sistema de control de radar activo y optimizado para su colocación en compartimientos de carga de aeronaves (tiene un ala de elongación pequeña y brazos de rejilla plegables). NPO Vympel anunció el lanzamiento de exitosas pruebas de vuelo en el avión Su-27 de una versión mejorada de este cohete, equipado con un motor Ramjet de servicio pesado (Ramjet). La nueva modificación tiene un mayor alcance y velocidad.
Como antes, los misiles aire-aire de corto alcance también deberían ser importantes en el armamento de los aviones. El MAKS-97 exhibió un nuevo cohete de esta clase, el K-74, creado sobre la base del UR P-73 y diferente del último sistema de retorno térmico mejorado, con un ángulo de bloqueo objetivo, aumentado de 80-900 a 1200. El uso de un nuevo cabezal de giro térmico (TGS) también hizo posible aumentar la distancia de destrucción objetivo máxima en 30% (a 40 km). El desarrollo del K-74 comenzó en medio de 1980-X, y sus pruebas de vuelo comenzaron en el año 1994. Actualmente, el cohete está listo para la producción en masa.
Además de crear un cabezal de giro mejorado para el K-74 SD, Vympel NPO está trabajando en una serie de otros misiles de corto alcance, también equipados con un sistema de control de vector de empuje del motor.
Probablemente, el cañón 30-mm GS-301 se retendrá como parte del armamento a bordo de los combatientes prometedores.
Al igual que otras aeronaves multiusos domésticas: Su-30MKI, Su-35 y Su-47, los nuevos autos obviamente llevarán armas de ataque: misiles aire-tierra y misiles de defensa aérea de alta precisión para golpear objetivos terrestres y superficiales, así como radares el adversario
Las capacidades del sistema defensivo, que se puede instalar en un luchador prometedor, se pueden juzgar por las exhibiciones que se muestran en la exposición MAKS-97. En particular, Aviaconversion demostró un objetivo falso (KLC) combinado para la protección contra misiles con cabezas de radar, térmicas y láser. A diferencia del equipo de protección pasiva utilizado en aviones de combate nacionales y extranjeros, el KLC es efectivo en todas las bandas de onda utilizadas en los lanzamientos de los misiles aire-aire y tierra-aire. KLC es una zona de combustión formada lejos de la aeronave protegida mediante el uso de un chorro de gases dirigido. Se introduce un líquido inflamable en el chorro (en particular, puede ser el combustible utilizado por los motores de los aviones), que se pulveriza para obtener una mezcla de combustible y gas, que luego se enciende. La quema se mantiene durante un período específico de tiempo.
La radiación térmica de la zona de combustión es un objetivo falso para las municiones con un sistema de control remoto que funciona en el rango infrarrojo. La composición espectral de la nube ardiente es idéntica a la composición espectral de la radiación del objeto protegido (se usa el mismo combustible), que no permite que el TGS distinga un objetivo falso por características espectrales, y encontrar un objetivo falso a una distancia fija del objeto real no permite que el TGS lo seleccione por signos de trayectoria.
Para protegerse contra las municiones con un sistema de guía de radar en el KLC, se utilizan aditivos formadores de plasma, lo que lleva a un aumento en la reflexión de las ondas de radio de la zona de combustión. Tales aditivos forman electrones libres a la temperatura de combustión. Con su alta concentración, la nube ardiente refleja las ondas de radio como un cuerpo de metal.
Para la longitud de onda del láser, se utilizan partículas de polvo fino de los cuerpos de trabajo de los láseres. En el proceso de quemado, emiten ondas electromagnéticas a la misma frecuencia a la que opera el láser de iluminación objetivo o, sin quemarse, se transportan fuera de los límites de la región de combustión y emiten ondas electromagnéticas del rango requerido durante el proceso de enfriamiento. La potencia de radiación debe corresponder a la potencia de la señal reflejada desde el objeto protegido cuando el láser ilumina el láser. Se rige por la selección de sustancias añadidas al líquido inflamable y su cantidad.
En una serie de publicaciones, sin referencia a las fuentes, se publicaron las características de la nueva aeronave. Si son ciertas, entonces el "Águila Dorada", en general, está en la "categoría de peso" del caza Su-27 y sus versiones modificadas. La aerodinámica avanzada y el sistema de control de vectores de empuje deberían proporcionar combatientes avanzados a los seguidores del Su-47 con una superioridad en el combate aéreo de corto alcance y maniobrable sobre todos los adversarios potenciales existentes o predecibles. Todos los demás combatientes en una reunión con el ruso "Berkut" y el estadounidense "Eagle Tombstone" tienen muy pocas posibilidades de regresar a su aeródromo. Las leyes de la carrera de armamentos (que, por supuesto, no terminaron después de la "autodisolución" de la URSS) son crueles.
En ese momento, la aparición del acorazado "Dreadnought" hizo obsoletos a todos los armadillos construidos previamente. Las historias son inherentes a la repetición.
Características de rendimiento
Envergadura - 16,7 m
Longitud del avión - 22,6 m
Altura de estacionamiento - 6,4 m
Peso de despegue - 24000 kg
Velocidad máxima - 1670 km / h
Tipo de motor - 2 x D-30F6
Empuje - 2 x 15500 kgf
armas
posible instalación 30-pistola milimétrica GSH-301.
SD para diversos fines.
modificaciones
no
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