Quinta
Veinte años antes, 29.09.1990 realizó su primer vuelo, una versión experimental del primer caza de la quinta generación YF-22. A Estados Unidos, con su enorme potencial económico, le llevó quince años lanzar 15.12.2005 oficialmente para anunciar la formación de la primera unidad de la Fuerza Aérea que había alcanzado la preparación para el combate. Durante los últimos cuatro años de producción en serie fabricó aviones 187. El programa de producción adicional (!) Se suspende debido a la crisis financiera. Sin embargo, la tarea de la "ventaja indiscutible de la aviación táctica estadounidense sobre la aviación de un enemigo potencial equipado con los últimos cazas", establecida ante los creadores de Raptor en el concepto de "la necesidad fundamental de superar a cualquier generación de aviones de cualquier adversario militar estadounidense", se ha resuelto con éxito.Es bastante obvio que los primeros vuelos de prueba de un prometedor complejo de aviación de primera línea (PAK FA) T-50 son solo el comienzo de un largo y difícil camino en el proceso de creación de un caza ruso de quinta generación. Las predicciones de que T-50 en 2015 entrará en servicio con la Fuerza Aérea Rusa parecen demasiado optimistas. Para que este camino tenga éxito, es necesario resolver todo un complejo de problemas complejos.
El primero de estos problemas es el logro del vuelo y, especialmente, las características de maniobra del avión, no inferiores a las del F-22A. Aquí la clave es la tarea de proporcionar el nivel necesario de peso de empuje de la aeronave. Es necesario completar el desarrollo de motores turbofan con al menos 16 500 - 17 000 kg y los parámetros específicos correspondientes al motor de quinta generación para realizar las siguientes características típicas del caza de quinta generación:
• despegue del sitio con una longitud inferior a 300 m;
• ascenso vertical con aceleración positiva hasta H = 5000 m;
• implementación de maniobras constantes con sobrecargas en el límite de capacidades humanas a H = 4000 m;
• vuelo supersónico con M = 1,8 en el modo de funcionamiento de poscombustión de la central eléctrica;
• alcanzar dos minutos después de la velocidad de despegue en 2,35 multiplicado por la velocidad del sonido en 11 000 m;
• destrucción tres minutos después del despegue de un objetivo supersónico a una altura de 20 000 m;
• finalización exitosa de un combate aéreo maniobrable con F-22A con una probabilidad de al menos 0,5.
Al garantizar las altas características de vuelo y vuelo de la aeronave, el nivel requerido de seguridad de vuelo es imposible sin la perfección del diseño aerodinámico, lo que garantiza la estabilidad y los requisitos de control, lo que se logra mediante un alto grado de automatización del sistema de control de la aeronave y la integración del control del vector de empuje del motor.
La maniobrabilidad ultraalta de la aeronave sugiere un impacto a largo plazo en el piloto de altas sobrecargas en un amplio rango de velocidades y altitudes, lo que requiere una mejora en el sistema de soporte vital y la introducción de nuevas medidas contra la sobrecarga más efectivas. Un piloto de caza debe permanecer operativo en todas las etapas de un vuelo de combate. Las capacidades psicofísicas de una persona deben coincidir con las capacidades de la tecnología de aviación y no limitarlas.
El segundo problema global para los aviones de combate de quinta generación es el soporte de información, a saber:
• la posibilidad de obtener información confiable sobre el enemigo;
• transmisión, intercambio y procesamiento automatizado de información en tiempo real;
• presentación al piloto en una forma conveniente en el momento adecuado de la información necesaria para tomar decisiones tácticas técnicamente competentes y efectivas, lo que incita estas decisiones si es necesario;
• Máxima reducción de las capacidades del enemigo para obtener información confiable de varias maneras, incluso al reducir la visibilidad de la aeronave.
Este problema implica resolver problemas en tres direcciones. La primera es la creación del diseño de los aviones y los materiales de los aviones, reduciendo al mínimo el área efectiva de dispersión de energía electromagnética, radiación infrarroja y visibilidad visual.
El segundo es la creación de sistemas de información técnica. Radar a bordo multimodo con un conjunto de antenas en fase activa (AFAR) capaz de detectar objetivos aéreos con un área de dispersión efectiva de hasta 200 X NNXX a una distancia de hasta 1 km. Estación de posicionamiento óptico de visión circular, capaz de recibir imágenes de video e IR de objetos aéreos. Estaciones de inteligencia de radio, atascos activos y pasivos. Líneas de transmisión resistentes a interferencias para información codificada. Sistema informático a bordo con alta velocidad y gran memoria.
Estos sistemas deben proporcionar al piloto información completa, proveniente de diversas fuentes, sobre objetivos aéreos y terrestres que representan una amenaza o están sujetos a ataques. Proporcionar interacción oculta de varios aviones, incluyendo el uso de armas en modo de silencio de radio y en designación de objetivo de otras aeronaves.
La tercera dirección es el desarrollo de software algorítmico o inteligencia artificial, que puede, en base al análisis de toda la información disponible:
• identificación de diversos objetos aéreos y terrestres, incluyendo aeronaves, misiles aire-aire guiados y misiles tierra-aire, instalaciones de defensa aérea;
• evaluación de amenazas potenciales y su clasificación por tiempo de ocurrencia;
• desarrollo de recomendaciones tácticas para el piloto y los equipos de control de los sistemas respectivos para minimizar las amenazas que han surgido, hasta el control automático de la aeronave y el complejo de defensa a bordo durante la implementación de interferencias, maniobras y contraataque al enemigo;
• evaluación del potencial de combate actual de la aeronave, teniendo en cuenta las capacidades y la cantidad de armas, el combustible restante, la salud de los sistemas a bordo y el desarrollo de recomendaciones tácticas para el piloto, teniendo en cuenta la interacción con otras aeronaves.
La tarea más importante de la informatización de las operaciones de combate es la creación de una red de información global basada en tierra, aire, espacio y equipo aéreo individual, que proporciona a los comandantes de todos los niveles la información más confiable sobre la posición actual de las fuerzas y los activos del enemigo y los suyos. El principio de la naturaleza centrada en la red de cada arma de combate debe ser implementado. Cada avión de combate es, al mismo tiempo, un proveedor de información para la red y su consumidor, en la medida necesaria para resolver efectivamente la misión de combate actual.
Esta tarea más importante es más amplia que el proyecto de caza de quinta generación, pero sin resolverlo, el avión con las características de vuelo más altas puede ser atacado repentinamente por el enemigo y ser derrotado, sin haber tenido tiempo de mostrar sus notables cualidades.
La aparición de una nueva generación de aviones de combate debe ir acompañada del desarrollo de nuevas armas de aviones, que poseen una serie de cualidades especiales. Los misiles guiados aire-aire deben tener:
• un sistema de homing combinado, con la posibilidad de obtener información sobre el objetivo basado en diferentes principios físicos, asegurando la máxima autonomía del control del cohete después del lanzamiento y una alta inmunidad a la interferencia;
• la capacidad de reconocer el tipo de objetivo, distinguiendo un objetivo real de uno falso, más importante de uno menos importante, con la posibilidad de redirigir el misil a un comando desde el exterior o en función del funcionamiento del algoritmo a bordo;
• la capacidad de impactar efectivamente a las aeronaves de todo tipo, incluidos los misiles guiados aire-aire y tierra-aire de mediano y largo alcance, con restricciones mínimas en los parámetros de movimiento del portaaviones en el momento del lanzamiento;
• Central eléctrica multimodal reprogramable capaz de gastar racionalmente el impulso de empuje total por tiempo de vuelo, asegurando la máxima potencia del cohete durante la fase de maniobra más vigorosa.
La instalación de artillería es un tipo igual de armas de combate, muy eficaz en combate cuerpo a cuerpo. Debe cumplir con los siguientes requisitos: velocidad de disparo de al menos 6000 disparos por minuto; municiones no menos de cartuchos 500; alcance efectivo de observación de un objetivo aéreo de maniobra de al menos 600 ... 800. El sistema de observación a bordo de un luchador debe garantizar la posibilidad de disparar automáticamente a un objetivo que se encuentra brevemente en una zona de disparo efectiva. El armamento de artillería de la aeronave debe adaptarse para la destrucción automática o el atasco de misiles guiados que atacan a un caza en el hemisferio delantero.
Es obvio que para resolver todas estas tareas complejas, se necesita personal científico y de diseño nacional altamente calificado, una moderna base de producción experimental y su financiamiento estable por parte del estado. La ausencia de cualquiera de estos factores conducirá al hecho de que T-50 repetirá el destino de otro desarrollo de Design Bureau. P.O. Sukhoi - Su-34, que durante más de 20 ha existido en el número de varios prototipos durante años, y no se ha lanzado la producción en masa a gran escala de este avión. Mientras tanto, los bombarderos de primera línea Su-24, que se suponía que reemplazaría el Su-34, dejarán de existir en los próximos años por razones puramente físicas (¡no viven en la aviación de primera línea durante tanto tiempo!).
Cualquiera de los desarrollos más avanzados de la industria de la defensa se transforma de una exhibición en un espectáculo aéreo en un sistema de armas y un elemento de la defensa del país solo cuando un número significativo de unidades militares, con personal altamente profesional, dominan la operación y el uso de combate de este equipo de combate, es decir, ha alcanzado la preparación para el combate.
Mientras tanto, se está desarrollando una crisis de no profesionalidad en nuestro país, mucho más terrible que la crisis financiera. Dado que los problemas son resueltos por profesionales, si no hay ninguno, ¡ninguna cantidad de dinero resuelve el problema! La destrucción de centrales hidroeléctricas, explosiones de minas, derrotas en los Juegos Olímpicos, atraso económico, accidentes de aeronaves civiles causados por tripulaciones, etc. - Todas estas son brillantes manifestaciones de la crisis de la falta de profesionalismo. Es especialmente inaceptable en asuntos militares, en el campo de la defensa del país, ya que su manifestación podría ser catastrófica.
Comandante en jefe de la Fuerza Aérea en 1970 - 1980-ies El Jefe de Operaciones Aéreas Pavel Stepanovich Kutakhov, quien creó el avión de combate, que orgullosamente demostramos y vendemos en todo el mundo, creía que el piloto que maneja el tercer complejo de aviación Más que la cuarta generación, debe tener el conocimiento de un ingeniero y durante la capacitación debe escuchar las conferencias de los maestros con títulos avanzados. Un especialista en aviación con base en tierra que mantenga este equipo y armas en servicio permanente y preparación para el combate debe tener una educación superior en ingeniería. Nuestro actual liderazgo militar cree que la quinta generación de aviones puede confiarse a un sargento con la formación de un mecánico del centro de servicio.
El presidente del país, el comandante supremo, apunta constantemente a la necesidad de mejorar la educación y modernizar la economía. El gobierno está desarrollando un programa para construir el Silicon Valley ruso, volver a casa con los científicos rusos que trabajan en el extranjero y eliminar la fuga de cerebros. Al mismo tiempo, las instituciones educativas se liquidaron en las Fuerzas Armadas, que durante décadas resolvieron con éxito exactamente estas tareas: dieron educación y crearon escuelas científicas a un nivel más alto que los estándares mundiales. Los científicos y maestros militares, que durante los años de varias crisis se mantuvieron fieles a su profesión y a su país, ahora están abandonando masivamente el ejército.
Entonces, primero en historias Institución de educación superior de aviación: la Academia de Ingeniería de la Fuerza Aérea lleva el nombre del Profesor NE Zhukovsky (ahora VVA y su nombre de NE Zhukovsky y Yu.A. Gagarin) corre el riesgo de no sobrevivir hasta su aniversario de aniversario 90 en noviembre de este año. Si esto sucede, se detendrá la capacitación de ingenieros de aviación militar calificados, personal científico y pedagógico en el campo de la aviación militar en Rusia y se perderán las escuelas científicas. ¡Lo que fue creado por varias generaciones de científicos y ahora se destruye fácilmente, mañana no se podrá comprar por ningún dinero en cualquier lugar!
Nuestro vecino del sur en Asia, por el contrario, absorbe rápidamente el conocimiento y aumenta su potencial científico, industrial y de defensa. La dirección de la República Popular China considera la modernización de su fuerza aérea como una de las tareas prioritarias de la construcción militar. Junto con la compra de tecnología de aviación moderna y licencias para su producción en Rusia, la dirección más importante de esta modernización es la creación de nuestra propia nueva generación de aviones de combate.
Las principales direcciones de la política técnico-militar de China para el período hasta el año 2025 son las siguientes:
• desarrollo de una base tecnológica nacional necesaria para el desarrollo y la producción de armas avanzadas y equipo militar (IWT), reduciendo el retraso existente en el desarrollo de IWT de los principales países extranjeros;
• ampliar la producción de armas de desarrollo propio y muestras de equipos militares, mejorar la calidad de las armas y equipos militares creados, reducir el tiempo de desarrollo y probar nuevos tipos de aviones;
• asegurar la introducción de tecnologías militares prometedoras adquiridas en el extranjero en modelos de armas y equipo militar recién creados y modernizados;
• desarrollo de tecnologías de defensa prometedoras que asegurarán la creación independiente de modelos prometedores de armas y equipo militar.
Para implementar estos planes en 2010, la proporción de fondos asignados a investigación y desarrollo aumentará al 15% del gasto militar total de China, que, según algunas fuentes, alcanza el 2,5% del producto nacional bruto en constante crecimiento. .
Los especialistas chinos en aviación están pasando de la copia primitiva de diseños extranjeros a crear sus propios desarrollos a nivel de aviones de cuarta generación.
En los medios de comunicación, hay informes de trabajo intensivo en la República Popular China sobre la creación de un caza de quinta generación, se proporcionan fotografías y algunas características técnicas. Intentemos dar una evaluación preliminar de las características de vuelo y las capacidades de combate de un avión de este tipo con el supuesto nombre "Jian-14".
En la pestaña. 1 muestra las características geométricas y de diseño publicadas de la masa del avión.
Dados los parámetros geométricos dados, es poco probable que sea posible crear un diseño con un avión vacío equipado con una masa inferior a 16500 kg. Por lo tanto, el peso de despegue normal de la aeronave al resolver misiones de combate será aproximadamente 25 000 kg, y aterrizar - aproximadamente 18 000 kg.
Teniendo en cuenta también que los especialistas en aviación y el nivel de tecnologías en el campo de la construcción de motores en China aún no han alcanzado el nivel mundial, es poco probable que los colegas chinos puedan crear de forma independiente una planta de energía similar a los motores Pratt & Whitney F119-PW-100 o F135-PW-600. Lo más probable es que la base de la planta de energía del prometedor caza chino sea el desarrollo adicional del motor AL-31F del tipo 117S.
Realizaremos pruebas de "vuelo" de tal aeronave utilizando los métodos de modelado matemático, asumiendo que las características aerodinámicas de Jian-14 son cercanas a las del F-22А. Los resultados de dichas pruebas para determinar el rendimiento del vuelo se muestran en la Tabla. 2.
El análisis de los datos obtenidos muestra que si los colegas chinos logran reducir la resistencia frontal de la aeronave, especialmente en el campo de las velocidades trans y supersónicas, la planta de energía que consiste en dos turbofans como la ed. 117С permite al caza volar con el número de Mach М 1,25 en el rango de altura 7 - 10 km, llegando a mmax. = 1,41 sin el uso del funcionamiento forzado del motor (RRD). El empuje y la calidad aerodinámica de la aeronave le proporcionan una ventaja significativa en las capacidades de maniobra.
(Vy * .maks., Nx max., Ny PR.) Frente a cualquier caza moderno de cuarta generación.
Si los diseñadores de aeronaves chinos logran implementar una serie de medidas constructivas, entonces la visibilidad del radar de la aeronave se reducirá significativamente y el Jian-14 corresponderá al caza de quinta generación en una serie de señales básicas. Para esto necesitas lo siguiente:
• uso de la cola vertical en forma de V;
• Colocación de las armas principales en los compartimentos internos del fuselaje;
• paralelismo de todos los bordes de las superficies aerodinámicas que son reflectores de radiación de rayos X;
• exclusión de los frenos de aire de los órganos rectores y asignación de estas funciones a los timones;
• una linterna en forma de gota de la cabina del piloto de todo el diseño sin elementos estructurales metálicos;
• la nervadura de todas las aletas y escotillas en la superficie del fuselaje que caen en el radar del radar enemigo.
• configuración curva de los conductos de aire de las entradas de aire, excluyendo la visibilidad de las palas del rotor del motor a través de las entradas de aire;
• posición inclinada del conjunto de antenas de radar, que excluye la re-reflexión de la radiación hacia su fuente;
• colocar antenas de sensores de radio frecuencia de información en lugares que excluyan la re-reflexión directa de la radiación del radar del enemigo.
Para evaluar las capacidades de combate del Jian-14, se realizó una simulación matemática de un combate aéreo cuerpo a cuerpo con un caza de tipo F-22A. La batalla aérea comenzó y avanzó a altitudes medias y bajas a una velocidad inicial de 1000 - 1100 km / h desde una situación táctica neutral, lo que excluye la ventaja posicional de uno de los oponentes. 500 fue modelado para varias opciones de combate aéreo. Como arma, cada caza tenía cuatro misiles aire-aire de corto alcance y una instalación de artillería: un cañón de calibre 30 de un solo cañón con municiones de munición 150 - Jian-14; Cañón de seis cañones 20 mm con munición 500 - F-22А.
Los indicadores de rendimiento promedio de los combatientes se dan en la Tabla. No.3. El resultado de cada pelea fue estimado por la diferencia en las probabilidades de derribar a los oponentes, acumulados durante 90 segundos de combate. La probabilidad de derribar (Wsb) se calculó teniendo en cuenta el número y la secuencia de ataques realizados por los oponentes que usan todo tipo de armas. Si la probabilidad de derribar (Wsb2 - Wsb1) fue positiva al final de la batalla, la victoria se registró en Jiang-14 (caza No. XXUMX), si la diferencia fue negativa, la victoria se registró en F-1 (caza No. XXUMX).
La efectividad de cada ataque con misiles (Wprom., Wpor.) Se estimó a partir de los resultados del modelado de la dinámica del movimiento relativo del cohete y el objetivo. La probabilidad de golpear el avión se calculó basándose en los resultados de simular el impacto de la ojiva del misil en la estructura del avión en caso de que un misil caiga en el área objetivo, asegurando la operación de los fusibles.
La efectividad de un ataque con armas de artillería (WА) se evaluó en relación con el calibre y el número de proyectiles capaces de golpear al objetivo durante el disparo, así como teniendo en cuenta el efecto sobre la precisión del apuntado de la sobrecarga normal que actúa sobre el piloto.
El análisis de los resultados del modelado de combate aéreo (tabla. 3) muestra que, en términos del indicador principal de efectividad, la probabilidad de victoria (WU), el caza chino es significativamente inferior al caza de la Fuerza Aérea de EE. UU. Jian-14 finaliza el combate a su favor solo en 28% de batallas aéreas, mientras que en F-22A la probabilidad de victoria es WП 2 = 0,68.
La razón física de este resultado se vuelve clara cuando se comparan varias características técnicas de los combatientes chinos y estadounidenses enumerados en la Tabla. 4.
El avión Jian-14 tiene una gran carga de ala (p), por lo tanto, al maniobrar con sobrecargas iguales, se ve obligado a usar grandes ángulos de ataque, lo que lleva a un aumento en la resistencia. En combinación con una menor relación de empuje a peso (µ) en todo el rango de velocidades de maniobra, esto conlleva una disminución del exceso de empuje positivo y una reducción de las sobrecargas desechables: tangencial (nx máx.) Y carga límite normal en el sistema de propulsión (ny PR.). Como resultado, el F-22A gira más rápido al maniobrar, pierde velocidad más lentamente, acelera más y gana altitud, lo que le permite aumentar su ventaja táctica con el tiempo y más a menudo entra en las condiciones de uso de las armas.
Entonces, en términos de la proporción de ataques (n1 / n2) y ataques de misiles efectivos (n1 eff. / N2 eff.) Se puede ver (Tabla 3) que F-22A tenía tres veces más probabilidades de usar misiles de caza chinos y tres veces más a menudo para alcanzar el objetivo. . Gracias a su superior maniobrabilidad y mayor munición de municiones, un estadounidense diez veces más disparó un cañón (nA1 / nA2). Y gracias a la tasa de fuego significativamente mayor del cañón “Vulkan” M61, este fuego fue mucho más efectivo (WА 1 = 0,04; WА 2 = 0,14).
Para una representación visual de la dinámica de los cambios en la situación táctica durante la batalla en la Fig. 1 muestra las proyecciones de las trayectorias de la aeronave en un plano horizontal con marcas de la hora actual, los momentos del uso de las armas y el golpe al objetivo, lo que indica la efectividad del ataque de una de las variantes de 500 del desarrollo del combate aéreo.
Los luchadores Jian-14 y F-22A comienzan a luchar con turnos contra el enemigo con la sobrecarga máxima disponible. En 17, el segundo impulso de maniobra casi simultáneamente, ambas aeronaves alcanzan las condiciones de uso de misiles guiados e intercambian golpes a una distancia de aproximadamente 1250. Dos segundos después, los misiles alcanzaron sus objetivos (W POR.1 = 0,69; WPOR.2 = 0,75).
El curso posterior de la batalla, debido a la superioridad en la maniobrabilidad, tiene lugar con un aumento gradual de la ventaja táctica del F-22A. En el segundo 37, a una distancia de 2200 m del objetivo, con el ángulo de ataque q = 820 del atacante, Raptor realizó un segundo lanzamiento del cohete, que golpeó al objetivo con Wthst.4,5 = 2 después de 0,87 segundos.
En el segundo 44, el caza estadounidense realizó el tercer lanzamiento sin éxito (D = 925 m; q = 850). En el segundo 52, F-22A usó una reserva de misiles de corto alcance, lanzando un cuarto ataque desde el rango 960 m con q = 1540, que terminó con un golpe de blanco con Wpore.2 = 0,48.
Posteriormente, el estadounidense ocupó una posición estable en el hemisferio trasero Jian-14 y, en 73-th segundo, acercándose a una distancia de aproximadamente 600 m, disparó su arma contra el caza chino. La probabilidad de golpear el objetivo, teniendo en cuenta la precisión de apuntar a n≈≈3, fue WА 2 = 0,12. Como resultado, cuando la probabilidad de derribar Wsb2 - Wsb1 = -0,16, la victoria fue ganada por F-22A.
Este ejemplo típico muestra cómo una ventaja en maniobrabilidad se transforma en una victoria en una batalla aérea de maniobra cerrada.
Por lo tanto, a pesar del hecho de que "Jian-14" corresponde a la quinta generación de aeronaves en términos de una serie de características, es significativamente inferior en sus capacidades de combate al único caza del siglo 21: el F-22A "Raptor". De esto podemos concluir que si el T-50 en los próximos años no recibe la quinta generación del motor, tendremos que competir en la creación de combatientes no con los Estados Unidos, sino con China. Además, teniendo en cuenta el rápido crecimiento de las calificaciones de los especialistas en aviación chinos, la industria de desarrollo dinámico y el gran interés del estado chino en fortalecer sus fuerzas armadas, los resultados de esta competencia pueden no estar a nuestro favor.
En los próximos diez años, China tiene todos los motivos no solo para convertirse en miembro de un club de élite de estados que pueden desarrollar y producir aviones de combate de forma independiente en la cantidad correcta, sino también para presionar a Rusia.
información