Comparación de los aviones 4-th y 5-th. Parte de 2. Combate aéreo cercano
Esta es una continuación del artículo anterior. Para completar, le aconsejo que lea la primera часть.
Continuando comparando las capacidades de la generación de cazas 4 ++ con los 5, nos dirigiremos a los representantes seriales más destacados. Naturalmente, esto es Su-35 y F-22. Esto no es del todo justo, como dije en la primera parte, pero aún así.
Su-35 es un desarrollo del legendario Su-27. ¿Cuál es la singularidad de su antepasado, creo, todo el mundo recuerda. Hasta 1985, durante nueve años, el F-15 reinó de manera suprema. Pero el estado de ánimo en el extranjero se desplomó cuando comenzó a adoptarse la primera producción de Su-27. Un luchador con una super maniobrabilidad, capaz de alcanzar ángulos de ataque previamente inalcanzables, en 1989 por primera vez que demuestra públicamente la técnica de "Cobra Pugachev", está fuera del alcance de los competidores occidentales. Naturalmente, su nueva modificación "trigésimo quinto" absorbió todas las ventajas del antepasado y agregó varias de sus características, llevando el diseño del "vigésimo séptimo" al ideal.
Una característica sorprendente del Su-35, así como el resto de nuestra generación de aviones 4 +, es un vector de empuje desviable. Por razones desconocidas, se distribuye solo en nuestro país. ¿Es este elemento tan único que nadie puede repetirlo? La tecnología del vector de empuje desviado también se probó en aviones estadounidenses de cuarta generación. General Electric desarrolló la boquilla AVEN instalada y probada en un avión F-16VISTA en 1993 g. No.1. Pratt Whitney ha desarrollado una boquilla PYBBN (un diseño mejor que GE), instalada y probada en un avión F-15ACTIVE en 1996 g. No.2. En 1998, se probó la boquilla desviada de TVN para Eurofighter. Sin embargo, ni un solo avión occidental de cuarta generación recibió un COT en la serie, a pesar de que la modernización y la producción continúan hasta el día de hoy.
Teniendo las tecnologías apropiadas para la desviación del vector de empuje, en 1993 (AVEN) en F-22 decidieron no usarlas. Fueron hacia el otro lado, creando una boquilla rectangular para reducir el radar y la visibilidad térmica. El bono fue la desviación de estas boquillas solo hacia arriba y hacia abajo.
¿Cuál es la razón de este disgusto de Occidente por el vector de desviación? Para hacer esto, trataremos de entender en qué se basa el combate aéreo cercano y cómo se puede usar un vector de empuje desviado.
La maniobrabilidad de la aeronave está determinada por sobrecargas. Ellos, a su vez, están limitados por la fuerza de la aeronave, las capacidades fisiológicas de la persona y los ángulos limitantes de ataque. También es importante el peso de empuje de la aeronave. Al maniobrar, la tarea principal es cambiar rápidamente la dirección del vector de velocidad o la posición angular de la aeronave en el espacio. Es por eso que el tema clave en las maniobras se establece por turno o forzado. Con un giro constante del plano lo más rápido posible, cambia la dirección del vector de movimiento, sin perder velocidad. El giro forzado se debe a un cambio más rápido en la posición angular de la aeronave en el espacio, pero se acompaña de una pérdida activa de velocidad.
A.N. En sus libros sobre la Primera Guerra Mundial, Latchinsky citó las palabras de varios pilotos de ases occidentales: el as alemán Nimmelman escribió: "Estoy desarmado mientras estoy abajo"; Belke dijo: "Lo principal en el combate aéreo es la velocidad vertical". Bueno, cómo no recordar la fórmula del famoso A. Pokryshkin: "Altura - velocidad - maniobra - fuego".
Al estructurar estas afirmaciones con el párrafo anterior, podemos entender que la velocidad, la altura y la relación de empuje a peso serán decisivas en el combate aéreo. Puedes combinar estos fenómenos con el concepto de altitud energética. Se calcula mediante la fórmula que se muestra en la Figura No. 3. Donde Él es el nivel de energía del avión, H es la altura de vuelo, V2 / 2g es la altura cinética. El cambio en la altura cinética a lo largo del tiempo se llama la tasa de energía de ascenso. La esencia práctica del nivel de energía radica en la posibilidad de su redistribución por el piloto entre la altitud y la velocidad, dependiendo de la situación. Al poseer un margen de velocidad, pero una falta de altura, el piloto puede realizar un deslizamiento, según lo legado por Nimmelman, y obtener una ventaja táctica. La capacidad del piloto para gestionar adecuadamente la energía disponible es uno de los factores determinantes en una batalla aérea.
Ahora entendemos que al maniobrar en giros constantes, el avión no pierde su energía. Aerodinámica y resistencia al equilibrio de empuje del motor. Con una inversión forzada, hay una pérdida de energía de la aeronave, y la duración de tales maniobras no solo está limitada por la velocidad de evolución mínima de la aeronave, sino también por el gasto de la ventaja energética.
A partir de la fórmula en la Figura No. 3, podemos calcular el parámetro de la velocidad de ascenso de la aeronave, como dije anteriormente. Pero ahora queda claro el absurdo de los datos sobre la velocidad de ascenso, que se dan en fuentes abiertas para diferentes aeronaves, ya que este es un parámetro dinámicamente variable, dependiendo de la altura, la velocidad de vuelo y la sobrecarga. Pero al mismo tiempo, es el componente más importante del nivel de energía de la aeronave. En base a lo anterior, el potencial de la aeronave en el conjunto de energía se puede determinar condicionalmente por su calidad aerodinámica y su relación de empuje a peso. Es decir Puede aumentar el potencial de una aeronave con peor aerodinámica aumentando el empuje del motor y viceversa.
Naturalmente, es imposible ganar una batalla con una sola energía. Igualmente importante es la característica de girar el avión. Para ello, la fórmula mostrada en la Figura No. 4 es válida. Se puede ver que las características de la rotación de la aeronave dependen directamente de la sobrecarga Ny. En consecuencia, para una inversión constante (sin pérdida de energía), Nyr es importante: una sobrecarga desechable o normal, y para una inversión forzada de Nypr, la sobrecarga de sobrecarga definitiva. En primer lugar, es importante que estos parámetros no vayan más allá de los límites de la sobrecarga operacional de la aeronave Nye, es decir, límite de fuerza. Si se cumple esta condición, entonces la tarea más importante en el diseño de un avión será la aproximación máxima de Nyp a Nye. En pocas palabras, la capacidad de un avión en un rango mayor para realizar maniobras sin pérdida de velocidad (energía). ¿Qué afecta a Nyp? Naturalmente, la aerodinámica de la aeronave, cuanto mayor es la calidad aerodinámica, mayor es el valor posible de Nyp; a su vez, la mejora de la aerodinámica está influenciada por el indicador de carga del ala. Cuanto más pequeño sea, mayor será el punto de inflexión de la aeronave. Además, Nyp también se ve afectada por la relación de empuje a peso de la aeronave, el principio que mencionamos anteriormente (en la industria de la energía) también es válido para girar la aeronave.
Simplificando lo anterior y sin tocar aún la desviación del vector de empuje, es justo observar que los parámetros más importantes para una aeronave maniobrable serán la relación de empuje a peso y la carga en el ala. Limitar sus mejoras solo puede costar y la capacidad técnica del fabricante. En este sentido, el gráfico presentado en la Figura No. 5 es interesante, da una idea de por qué F-15, antes de 1985, fue el maestro de la situación.
Para comparar los Su-35 con F-22 en combate cuerpo a cuerpo, primero debemos referirnos a sus antepasados, a saber, Su-27 y F-15. Comparemos las características más importantes que tenemos disponibles, como la relación de empuje a peso y la carga de las alas. Sin embargo, la pregunta es, ¿para qué masa? En el RLE, la masa de despegue normal se calcula sobre la base del 50% de combustible en los tanques, dos misiles de mediano alcance, dos misiles de corto alcance y una munición de pistola. Pero la masa máxima de combustible del Su-27 es mucho mayor que la del F-15 (9400 kg frente a 6109 kg), por lo tanto, el% de reserva de 50 es diferente. Esto significa que el F-15 se beneficiará por adelantado al menos en masa. Para que la comparación sea más honesta, para la muestra que propongo tomar la masa del 50% del combustible Su-27, para el Eagle obtendremos dos resultados. Como armamento Su-27, tomamos dos misiles P-27 en APU-470 y dos misiles P-73 en el p-72-1. Para el armamento F-15C AIM-7 en el LAU-106a y AIM-9 en el LAU-7D / A. Para las masas especificadas, calculamos la capacidad de carga de empuje y la carga en el ala. Los datos se presentan en la tabla de la figura No. 6.
Si comparamos el F-15 con el combustible calculado para él, entonces los indicadores son muy impresionantes, sin embargo, si tomamos el combustible igual a la masa del 50% del combustible Su-27, entonces la ventaja es casi mínima. La diferencia en centésimas en la relación de peso, pero aún así la carga en el ala del F-15 está bastante por delante. Basado en los datos calculados, el "Águila" debería tener una ventaja en el combate aéreo cuerpo a cuerpo. Pero en la práctica, las batallas de entrenamiento entre F-15 y Su-27, como regla, permanecieron para nosotros. Tecnológicamente, el Sukhoi Design Bureau no pudo crear un avión tan ligero como sus competidores, no es un secreto que siempre fuimos un poco inferiores en términos de aviónica. Sin embargo, nuestros diseñadores han elegido un camino diferente. En las competiciones de entrenamiento nadie usó la "Cobra Pugachev" y no usó el CAT (aún no estaba allí). Fue la aerodinámica perfecta de Sukhoi lo que le dio una ventaja significativa. El diseño integral del fuselaje y la calidad aerodinámica del 11,6 (con el F-15c 10) nivelaron la ventaja de la carga del ala del F-15.
Sin embargo, la ventaja de Su-27 nunca ha sido abrumadora. En muchas situaciones y con diferentes modos de vuelo, el F-15c todavía puede competir, ya que la mayoría todavía depende de las calificaciones del piloto. Esto se puede rastrear fácilmente a partir de los gráficos de maniobrabilidad, que se explicarán a continuación.
Volviendo a la comparación del avión de cuarta generación con el quinto, trazamos una tabla similar con las características de la relación de empuje a peso y la carga en el ala. Ahora, en base a la cantidad de combustible, tomamos los datos del Su-35, ya que el F-22 tiene menos tanques (Fig. No. 7). Como armas "secando" dos misiles RVV-SD en el AKU-170 y dos misiles RVV-MD en el P-72-1. El armamento del Raptor es dos AIM-120 en el LAU-142 y dos AIM-9 en el LAU-141 / A. Para la imagen general, también se proporcionan cálculos para T-50 y F-35A. Los parámetros del T-50 deben tratarse con escepticismo, ya que se estiman, y el fabricante no proporcionó datos oficiales.
De la tabla en la figura No. 7, las principales ventajas del avión de quinta generación sobre el cuarto son claramente visibles. La separación en la carga del ala y la relación peso-empuje es mucho más significativa que la del F-15 y el Su-27. El potencial de energía y aumento de Nyp en la quinta generación es mucho mayor. Uno de los problemas de la modernidad. aviación - multifuncionalidad, y tocó los Su-35. Si con empuje en el postquemador se ve bien, entonces la carga del ala es inferior incluso al Su-27. Esto muestra claramente que el diseño del fuselaje de cuarta generación no puede, con la modernización, lograr el quinto.
Cabe destacar la aerodinámica del F-22. No hay datos oficiales sobre la calidad aerodinámica, sin embargo, según el fabricante, es superior a la del F-15c, el fuselaje tiene un diseño integral y la carga del ala es incluso menor que la del Eagle.
Por separado, cabe destacar los motores. Como solo Raptor posee motores de quinta generación, esto es especialmente notable en la relación de empuje a peso en el modo máximo. El consumo específico en el modo "rápido y furioso", como regla general, es más del doble del caudal en el modo "máximo". El tiempo de operación del motor en el dispositivo de poscombustión está significativamente limitado por las reservas de combustible de la aeronave. Por ejemplo, Su-27 en el "posquemador" consume más de 800 kg de queroseno por minuto, por lo tanto, una aeronave con una mejor relación de empuje a peso en el "máximo" tendrá ventajas durante un período de tiempo mucho más largo. Es por eso que 117 ed no es el motor de quinta generación, y ni Su-35, ni T-50 tienen la ventaja sobre el F-22. Por lo tanto, para el T-50, el motor de quinta generación que se está desarrollando es un motor "tipo 30".
¿Desde dónde se puede aplicar un vector de deflexión de todo lo anterior? Para ello, pasamos al gráfico de la figura №8. Estos datos se obtuvieron para la maniobra horizontal de los combatientes Su-27 y F-15c. Desafortunadamente, datos similares para el Su-35 aún no están disponibles públicamente. Preste atención a los límites de la inversión constante para las alturas 200 m y 3000 m. En el eje de ordenadas podemos ver que en el rango de 800 - 900 km / h para las alturas especificadas, se alcanza la velocidad angular más alta, que es 15 y 21 grados / s. Está limitado solo por sobrecarga de aeronaves en el rango de 7,5 a 9. Esta es la velocidad que se considera la más ventajosa para llevar a cabo un combate aéreo cercano, ya que la posición angular de la aeronave en el espacio cambia lo más rápido posible. Volviendo a los motores de quinta generación, el avión con una mayor relación de empuje a peso y capaz de moverse en un supersónico sin utilizar un dispositivo de poscombustión obtiene una ventaja energética, ya que puede usar la velocidad para ascender, hasta que se encuentra en el rango de los más ventajosos para el BVB.
Si extrapola el gráfico en la Figura No. 8 en Su-35 con un vector de empuje desviado, ¿cómo puede cambiar la situación? La respuesta es perfectamente visible desde el calendario, ¡de ninguna manera! Dado que el límite en el ángulo de ataque limitante (α dop) es mucho más alto que el límite en la fuerza de la aeronave. Es decir Los controles aerodinámicos no se utilizan completamente.
Considere la gráfica de la maniobra horizontal para alturas 5000 - 7000 m, presentada en la Figura No. 9. La velocidad angular más alta es 10-12 grados / seg, y se alcanza en el rango de velocidad 900-1000 km / h. Es agradable observar que es en este rango que el Su-27 y el Su-35 tienen ventajas decisivas. Sin embargo, estas alturas no son las más ventajosas para mantener el BWB, debido a la caída de la velocidad angular. ¿Cómo nos ayudará, en este caso, el vector de empuje desviado? La respuesta es perfectamente visible desde el calendario, ¡de ninguna manera! Dado que el límite en el ángulo de ataque limitante (α dop) es mucho más alto que el límite en la fuerza de la aeronave.
Entonces, ¿dónde puede uno darse cuenta de la ventaja de un vector de empuje desviado? En alturas, por encima de las más favorables, y a velocidades, por debajo de las óptimas para BVB. Al mismo tiempo, más allá de los límites de la inversión establecida, es decir, Con un giro forzado, en el que se consume la energía de la aeronave. Por lo tanto, OVT es aplicable solo en casos especiales y con reservas de energía. Tales regímenes no son tan populares en el BWB, pero, por supuesto, es mejor cuando existe la posibilidad de una desviación vectorial.
Ahora gire un poco a historias. En los ejercicios de Bandera Roja, el F-22 anotó constantemente victorias sobre aviones de cuarta generación. Sólo hay casos aislados de pérdida. Nunca había conocido las máquinas Su-27 / 30 / 35 en Red Flag (al menos, no hay tal información). Sin embargo, Su-30MKI participó en la Bandera Roja. Los informes de carreras en línea para 2008 están disponibles. Por supuesto, Su-30KI tenía una ventaja sobre los autos estadounidenses, así como Su-27 (pero no a expensas de OVT y no abrumador). A partir de los informes, podemos ver que el Su-30MKI en la bandera roja mostró la velocidad angular máxima en la región 22, grados / s (lo más probable, a velocidades en la región 800, km / h, consulte el gráfico), a su vez, F-15c fue a la esquina Velocidad en grados 21 / s (velocidades similares). Curiosamente, F-22 mostró la velocidad angular en grados 28 / seg en los mismos ejercicios. Ahora entendemos cómo se puede explicar esto. Primero, la sobrecarga en ciertos modos del F-22 no se limita a 7, sino que es 9 (vea el RLE Su-27 y F-15). En segundo lugar, debido a la menor carga en el ala y una mayor relación de peso de empuje, los límites de la inversión constante en nuestras tablas para F-22 se moverán hacia arriba.
Por separado, se debe tener en cuenta las acrobacias aéreas únicas, que pueden demostrar los Su-35. ¿Son aplicables en combate aéreo cuerpo a cuerpo? Con el uso de un vector de empuje desviado, se realizan figuras como "Chakra Florov" o "Panqueques". ¿Qué une a estas figuras? Se realizan a bajas velocidades, para entrar en una sobrecarga operacional, lejos de lo mejor en BVB. El plano cambia bruscamente su posición en relación con el centro de masa, ya que el vector de velocidad, aunque se desplaza, no cambia drásticamente. La posición angular en el espacio se mantiene sin cambios! ¿Cuál es la diferencia de cohete o radar que el avión está girando alrededor de su eje? Absolutamente ninguno, mientras que él también pierde su energía de vuelo. ¿Tal vez con tales saltos mortales podemos disparar al enemigo? Es importante comprender que antes de lanzar un cohete, la aeronave necesita capturar el objetivo, luego de lo cual el piloto debe dar su "consentimiento" presionando el botón "enter", después de lo cual los datos se transmiten al cohete y se realiza el lanzamiento. ¿Cuánto tiempo tomará? Obviamente, más de una fracción de segundo se gasta con "panqueques" o "chakra", o algo más. En este caso, todo esto también está en perder velocidad deliberadamente y con la pérdida de energía. Pero puedes lanzar misiles de corto alcance con cabezas térmicas sin captura. Al mismo tiempo, esperamos que el GOS del propio cohete capture el objetivo. En consecuencia, la dirección del vector de velocidad del atacante debe coincidir aproximadamente con el vector del enemigo; de lo contrario, el cohete, por inercia recibida del portador, saldrá de la zona de posible captura de su barco de origen. Un problema: esta condición no se cumple, ya que el vector de velocidad es fundamental con tales acrobacias aéreas que no cambia.
Considere la Pugachev Cobra. Para realizarlo, es necesario desactivar la automatización, que ya es una condición controvertida para el combate aéreo. Como mínimo, las calificaciones de los pilotos de combate son significativamente más bajas que las de los pilotos ases, e incluso esto debe hacerse en condiciones extremadamente estresantes. Pero este es el mal menor. La cobra se realiza a altitudes alrededor de 1000 m y velocidades dentro de 500 km / h. Es decir ¡El avión inicialmente debe ser a velocidades inferiores a las recomendadas para BVB! En consecuencia, no puede alcanzarlos hasta que el enemigo pierda tanta energía para no perder su ventaja táctica. Después de la ejecución de la "cobra", la velocidad de la aeronave cae dentro de 300 km / h (pérdida instantánea de energía) y está en el rango evolutivo mínimo. En consecuencia, el "secado" debe ir a una inmersión para ganar velocidad, mientras que el enemigo no solo mantiene una ventaja en velocidad, sino también en altura.
Pero, ¿puede esta maniobra proporcionar los beneficios necesarios? Se cree que con tal frenado podemos saltear al oponente hacia adelante. En primer lugar, el Su-35 y, por lo tanto, existe la posibilidad de frenado por aire sin la necesidad de apagar la automatización. En segundo lugar, como se sabe a partir de la fórmula de energía de vuelo, es necesario reducir la velocidad con un ascenso, y no de otra manera. En tercer lugar, ¿qué tiene que hacer un competidor en la retaguardia de una pelea moderna sin atacar? Habiendo visto el "Secado" frente a mí realizando la "cobra", ¿cuánto más fácil será apuntar al área aumentada del enemigo? En cuarto lugar, como dijimos anteriormente, no será posible capturar un objetivo con semejante maniobra, pero un cohete disparado sin captura irá "a la leche" con la inercia obtenida. Esquemáticamente, tal evento se presenta en la Figura No. 17. Quinto, nuevamente, quiero preguntar cómo estuvo el enemigo tan cerca sin ser atacado antes, y por qué Cobra, ¿cuándo puedes hacer que la Gorka ahorre energía?
De hecho, la respuesta a muchas preguntas sobre acrobacias aéreas es extremadamente simple. Las presentaciones y los espectáculos de demostración no tienen nada que ver con las técnicas reales en combate cuerpo a cuerpo, ya que se realizan en los modos de vuelo que obviamente no son aplicables en la BVB.
Ante esto, todos, por sí mismos, deben concluir cómo el plano de la generación 4 ++ puede soportar el plano de quinta generación.
En la tercera parte hablaremos más sobre el F-35 y el T-50 en comparación con los competidores.
Continuará ...
Residencia en:
https://ru.scribd.com/doc/310225465/Air-launched-Guided-Missiles
//www.anft.net
//www.exelisinc.com
//www.cram.com
//militaryrussia.ru
//www.globalsecurity.org
//www.airwar.ru
//www.pw.utc.com
//vpk.name
https://www.flightglobal.com
//www.dassault-aviation.com
//www.lockheedmartin.com
//www.migavia.ru
//www.boeing.com
//es.academic.ru
Babich V.K. Fighters cambia de táctica
A. N. Lapchinsky en el libro "Air Combat"
Sosulin Y.G. “Fundamentos teóricos del radar y la navegación por radio”.
P.A. Bakulev. "Sistemas de radar".
A.A. Kolosov. "Fundamentos del radar sobre el horizonte".
V.P. Berdyshev. "Sistemas de radar".
A.N. Lagarkov, M.A. Pogosyan BOLETÍN DE LA ACADEMIA RUSA DE LAS CIENCIAS volumen 73, No. 9
//www.vonovke.ru
https://www.youtube.com/channel/UCDqLeWhPrzAKhv_dl7azNgw
//purepowerengines.com/
//nationalinterest.org
//tass.ru
//www.jsf.mil
//www.ausairpower.net
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