Tämä on jatkoa edelliselle artikkelille. Täydellisyyden vuoksi suosittelen lukemaan ensimmäisen osan.
Jatkamme 4 ++ -sukupolven hävittäjien kykyjen vertaamista viidenteen sukupolveen, käännymme kirkkaimpien tuotannon edustajien puoleen. Nämä ovat luonnollisesti Su-35 ja F-22. Tämä ei ole täysin oikeudenmukaista, kuten sanoin ensimmäisessä osassa, mutta silti.
Su-35s on legendaarisen Su-27: n kehitys. Mikä on hänen esi -isänsä ainutlaatuisuus, luulen, että kaikki muistavat. Vuoteen 1985 asti F-15 hallitsi ilmassa yhdeksän vuotta. Mutta tunnelma ulkomailla romahti, kun ensimmäinen sarja Su-27 alkoi ottaa käyttöön. Taistelija, jolla on erittäin ohjattavuus ja joka pystyy saavuttamaan aiemmin saavuttamattomat hyökkäyskulmat ja joka vuonna 1989 esitteli ensimmäistä kertaa julkisesti Cobra Pugachev -tekniikkaa, on länsimaisten kilpailijoiden ulottumattomissa. Luonnollisesti hänen uusi "kolmekymmentäviides" muutoksensa on ottanut esivanhemman kaikki edut ja lisännyt joukon sen ominaisuuksia, jolloin "kaksikymmentäseitsemäs" muotoilu on ihanteellinen.
Su-35: n ja muiden 4+ sukupolven lentokoneidemme silmiinpistävä piirre on taipunut työntövoima. Jostain tuntemattomasta syystä se on yleistä vain maassamme. Onko tämä elementti niin ainutlaatuinen, ettei kukaan voi kopioida sitä? Taipunut työntövoimateknologia on testattu myös amerikkalaisilla neljännen sukupolven lentokoneilla. General Electric kehitti AVEN-suuttimen, joka asennettiin ja testattiin F-16VISTA-koneeseen vuonna 1993. Kuva. # 1. Pratt Whitney kehitti PYBBN-suuttimen (parempi malli kuin GE), joka asennettiin ja testattiin F-15ACTIVE-laitteeseen vuonna 1996. Kuva. Nro 2. Vuonna 1998 testattiin TVF: n taipuva suutin Eurofighterille. Yksikään neljännen sukupolven länsimainen lentokone ei kuitenkaan saanut sarjassa OVT: tä huolimatta siitä, että modernisointi ja tuotanto jatkuvat tähän päivään asti.
Kuvio 1
Kuva # 2
Koska heillä oli soveltuva tekniikka työntövoiman taipumiseen, he päättivät vuonna 1993 (AVEN) olla käyttämättä niitä F-22: ssa. He menivät toiseen suuntaan ja loivat suorakulmaisia suuttimia tutkan ja lämpöalueen vähentämiseksi. Bonuksena nämä suuttimet taipuvat vain ylös ja alas.
Mikä on syy siihen, että länsimaat eivät pidä tästä taipuneesta työntövektorista? Tätä varten yritetään selvittää, mihin lähi -ilmataistelu perustuu ja kuinka taipumainen työntövektori voidaan käyttää siinä.
Lentokoneen ohjattavuus määräytyy G-voimien avulla. Niitä puolestaan rajoittavat lentokoneen vahvuus, henkilön fysiologiset kyvyt ja rajoittavat hyökkäyskulmat. Lentokoneen työntövoiman ja painon suhde on myös tärkeä. Ohjauksen aikana päätehtävänä on muuttaa nopeusvektorin suunta tai lentokoneen kulma -asento avaruudessa mahdollisimman nopeasti. Siksi ohjauksen keskeinen kysymys on tasainen tai pakotettu käännös. Tasaisella mutkalla taso muuttaa liikevektorin suuntaa mahdollisimman nopeasti, mutta ei menetä nopeutta. Pakko käänne johtuu nopeammasta muutoksesta lentokoneen kulma -asennossa avaruudessa, mutta siihen liittyy aktiivisia nopeuden menetyksiä.
A. N. Lapchinsky lainasi ensimmäisestä maailmansodasta kirjoissaan useiden länsimaisten ässien lentäjien sanoja: saksalainen ässä Nimmelmann kirjoitti: "Olen aseeton, kun olen alempi"; Belke sanoi: "Tärkein asia ilmataistelussa on pystysuuntainen nopeus." No, kuinka ei muistaa kuuluisan A. Pokryshkina: "Korkeus - nopeus - liike - palo."
Kun olemme rakentaneet nämä lausunnot edelliseen kappaleeseen, voimme ymmärtää, että nopeus, korkeus ja työntövoiman ja painon suhde ovat ratkaisevia ilmataistelussa. Nämä ilmiöt voidaan yhdistää energialentokorkeuden käsitteeseen. Se lasketaan kuviossa 3 esitetyn kaavan mukaisesti. Missä Hän on lentokoneen energiataso, H on lennon korkeus, V2 / 2g on kineettinen korkeus. Kineettisen korkeuden muutosta ajan mittaan kutsutaan kiipeilyenergiaksi. Energiatason käytännön ydin on siinä, että ohjaaja voi jakaa sen korkeuden ja nopeuden välillä tilanteesta riippuen. Nopeusvarauksella, mutta ilman korkeutta, lentäjä voi suorittaa mäen Nimmelmannin testamentin mukaisesti ja saada taktisen edun. Lentäjän kyky hallita osaavaa energiavarastoa on yksi ilmataistelun määrittävistä tekijöistä.
Kuva 3
Nyt ymmärrämme, että kun ohjataan vakiintuneita käännöksiä, kone ei menetä energiaa. Moottorien aerodynamiikka ja työntövoima tasapainottavat vastusta. Pakotetun käännöksen aikana lentokoneen energia häviää, ja tällaisten liikkeiden kestoa ei rajoita ainoastaan lentokoneen vähimmäiskehitysnopeus vaan myös energiaetun kulutus.
Kuvion 3 kaavasta voimme laskea lentokoneen nousunopeusparametrin, kuten edellä sanoin. Mutta nyt tiettyjen lentokoneiden avoimissa lähteissä annettujen nousunopeutta koskevien tietojen järjettömyys on tulossa selväksi, koska se on dynaamisesti muuttuva parametri, joka riippuu korkeudesta, lentonopeudesta ja ylikuormituksesta. Mutta samalla se on lentokoneen energiatason tärkein osa. Edellä esitetyn perusteella lentokoneen potentiaali energian saannissa voidaan ehdollisesti määrittää sen aerodynaamisen laadun ja työntövoiman ja painon suhteen. Nuo. huonoimman aerodynamiikan omaavan lentokoneen potentiaali voidaan tasoittaa lisäämällä moottorien työntövoimaa ja päinvastoin.
Luonnollisesti on mahdotonta voittaa taistelu pelkällä energialla. Vähintään yhtä tärkeä on lentokoneen kääntyvyysominaisuus. Sitä varten kuvassa 4 esitetty kaava pätee. On nähtävissä, että lentokoneen kääntyvyysominaisuudet riippuvat suoraan g-voimista Ny. Näin ollen vakaalle kierrokselle (ilman energian menetystä) Nyр on tärkeä - käytettävissä oleva tai normaali ylikuormitus ja pakotetulle kierrokselle Nyпр - suurin työntövoiman ylikuormitus. Ensinnäkin on tärkeää, että nämä parametrit eivät ylitä uuden lentokoneen toiminnallisen ylikuormituksen rajoja, ts. vahvuusraja. Jos tämä ehto täyttyy, lentokoneen suunnittelun tärkein tehtävä on Nyp: n suurin lähentäminen Nye: hen. Yksinkertaisemmin sanottuna ilma -aluksen kyky suorittaa liikkeitä laajemmalla alueella menettämättä nopeutta (energiaa). Mikä vaikuttaa Nypiin? Luonnollisesti ilma -aluksen aerodynamiikka, mitä parempi aerodynaaminen laatu, sitä suurempi Nyr: n mahdollinen arvo, vuorostaan siiven kuormitusindeksi vaikuttaa aerodynamiikan parantumiseen. Mitä pienempi se on, sitä parempi lentokoneen kääntyvyys. Myös lentokoneen työntövoiman ja painon suhde vaikuttaa Nypiin, periaate, josta puhuimme edellä (energia-alalla), pätee myös lentokoneen käännettävyyteen.
Kuva 4
Yksinkertaistamalla edellä mainittua eikä vielä kosketa työntövoiman vektorin poikkeamaa, huomaamme aivan oikein, että ohjattavan lentokoneen tärkeimmät parametrit ovat työntövoiman ja painon suhde ja siipien kuormitus. Niiden parannuksia voivat rajoittaa vain valmistajan kustannukset ja tekniset valmiudet. Tältä osin kuviossa 5 esitetty kaavio on mielenkiintoinen, ja se antaa ymmärtää, miksi F-15 vuoteen 1985 asti oli tilanteen mestari.
Kuva nro 5
Su-35-koneiden vertaamiseksi F-22: een lähitaistelussa meidän on ensin käännyttävä heidän esi-isiensä, nimittäin Su-27: n ja F-15: n, puoleen. Vertaillaan tärkeimpiä käytettävissä olevia ominaisuuksia, kuten työntövoiman ja painon suhdetta ja siipien kuormitusta. Herää kuitenkin kysymys, mille massalle? Lentokoneen käsikirjassa normaali lentoonlähtöpaino lasketaan 50%: n säiliöissä olevan polttoaineen, kahden keskimatkan ohjuksen, kahden lyhyen kantaman ohjuksen ja tykin ampumatarvikkeen perusteella. Mutta Su-27: n polttoaineen enimmäismassa on paljon suurempi kuin F-15: n (9400 kg vs. 6109 kg), joten 50%: n varaus on erilainen. Tämä tarkoittaa, että F-15: llä on pienempi painoetu etukäteen. Jotta vertailu olisi rehellisempää, ehdotan, että otamme näytteeksi 50% Su-27-polttoaineen massasta, joten saamme kaksi tulosta Eaglelle. Su-27: n aseena hyväksymme kaksi R-27-ohjusta APU-470: lla ja kaksi R-73-ohjusta p-72-1: llä. F-15C: n aseistus on AIM-7 LAU-106a: ssa ja AIM-9 LAU-7D / A: ssa. Ilmoitetuille massoille laskemme työntövoiman ja painon suhteen ja siipikuormituksen. Tiedot on esitetty kuvan 6 taulukossa.
Kuva 6
Jos vertaamme F-15: tä siihen laskettuun polttoaineeseen, indikaattorit ovat erittäin vaikuttavia, mutta jos otamme polttoaineen, joka on yhtä suuri kuin 50% Su-27-polttoaineesta, etu on käytännössä minimaalinen. Paine-painosuhteessa ero on sadasosia, mutta siiven kuormituksen suhteen F-15 on kuitenkin kohtuullisesti edellä. Laskettujen tietojen perusteella "Kotkalla" pitäisi olla etu lähitaistelussa. Mutta käytännössä harjoittelutaistelut F-15: n ja Su-27: n välillä pysyivät pääsääntöisesti meidän. Teknisesti Sukhoi Design Bureau ei kyennyt luomaan lentokoneita, jotka olisivat yhtä kevyitä kuin kilpailijat, ei ole mikään salaisuus, että avioniikan painon suhteen olemme aina olleet hieman huonompia. Suunnittelijamme valitsivat kuitenkin toisen tien. Harjoituskilpailuissa kukaan ei käyttänyt "Pugatšovin Cobria" eikä OVT: tä (sitä ei ollut vielä olemassa). Sukhoin täydellinen aerodynamiikka antoi sille merkittävän edun. Kiinteä rungon asettelu ja aerodynaaminen laatu 11, 6 (F-15c 10) neutraloivat F-15: n siipikuormituksen edun.
Su-27: n etu ei kuitenkaan ollut koskaan ylivoimainen. Monissa tilanteissa ja eri lento-olosuhteissa F-15c voi silti kilpailla, koska useimmat ovat edelleen riippuvaisia lentäjän pätevyydestä. Tämä voidaan helposti jäljittää ohjattavuuden kaavioista, joista keskustellaan alla.
Palataksemme neljännen sukupolven lentokoneen vertailuun viidennen kanssa, kokoamme samanlaisen taulukon työntövoiman ja painon suhteen ja siipikuormituksen ominaisuuksista. Nyt otamme Su-35: n tiedot polttoaineen määrän perustana, koska F-22: ssa on vähemmän säiliöitä (kuva 7). Sushkan aseisiin kuuluu kaksi RVV-SD-ohjusta AKU-170: llä ja kaksi RVV-MD-ohjusta P-72-1: llä. Raptorin aseistus on kaksi AIM-120-laitetta LAU-142-laitteessa ja kaksi AIM-9-laitetta LAU-141 / A-laitteessa. Yleiskuvaa varten laskelmat on annettu myös T-50: lle ja F-35A: lle. Sinun pitäisi olla skeptinen T-50: n parametrien suhteen, koska ne ovat arvioita, eikä valmistaja ole antanut virallisia tietoja.
Kuva 7
Kuvion 7 taulukossa esitetään selvästi viidennen sukupolven lentokoneen tärkeimmät edut neljännen lentokonetta vastaan. Ero siipien kuormituksessa ja työntövoiman ja painon suhteessa on paljon merkittävämpi kuin F-15 ja Su-27. Energian potentiaali ja Nyp: n kasvu viidennessä sukupolvessa on paljon suurempi. Yksi nykyaikaisen ilmailun ongelmista - monitoimisuus - vaikutti myös Su -35 -koneisiin. Jos se näyttää hyvältä jälkipolttimen työntövoiman ja painon suhteen, siiven kuormitus on huonompi kuin Su-27. Tämä osoittaa selvästi, että neljännen sukupolven lentokoneen runkorakenne ei voi nykyaikaistaminen huomioon ottaen saavuttaa viidennen indikaattoria.
F-22: n aerodynamiikka on otettava huomioon. Aerodynaamisesta laadusta ei ole virallisia tietoja, mutta valmistajan mukaan se on korkeampi kuin F-15c, rungossa on kiinteä rakenne, siipikuorma on jopa pienempi kuin Eagle.
Moottorit on merkittävä erikseen. Koska vain Raptorilla on viidennen sukupolven moottorit, tämä on erityisen havaittavissa työntövoiman ja painon suhteen “maksimi” -tilassa. Ominaisvirtaus "jälkipoltto" -tilassa on pääsääntöisesti yli kaksi kertaa virtausnopeus "maksimi" -tilassa. Lentokoneen polttoainevarat rajoittavat merkittävästi moottorin toiminta -aikaa jälkipolttimessa. Esimerkiksi jälkipolttolaitteella varustettu Su-27 syö yli 800 kg kerosiinia minuutissa, joten lentokoneella, jolla on parempi työntövoiman ja painon suhde "maksimissa", on etuja työntövoimassa paljon pidempään. Siksi Izd 117s ei ole viidennen sukupolven moottori, eikä Su-35: llä eikä T-50: llä ole etuja työntövoiman ja painon suhteen F-22: een verrattuna. Näin ollen T-50: lle kehitetty viidennen sukupolven moottori "tyyppi 30" on erittäin tärkeä.
Missä kaikesta edellä mainitusta on vielä mahdollista soveltaa taipunut työntövektori? Katso tämä kuvan 8 kaaviosta. Nämä tiedot saatiin Su-27- ja F-15c-hävittäjien vaakasuorasta liikkeestä. Valitettavasti vastaavat tiedot Su-35-koneista eivät ole vielä julkisesti saatavilla. Kiinnitä huomiota tasaisen käännöksen rajoihin 200 m ja 3000 m korkeuksilla. Ordinaattia pitkin voimme nähdä, että alueella 800–900 km / h ilmoitetuilla korkeuksilla saavutetaan suurin kulmanopeus, joka on 15 ja 21 astetta / s. Sitä rajoittaa vain lentokoneen ylikuormitus alueella 7, 5–9. Tätä nopeutta pidetään edullisimpana lähitaistelun suorittamisessa, koska lentokoneen kulma -asema avaruudessa muuttuu mahdollisimman nopeasti. Palatessaan viidennen sukupolven moottoreihin, lentokone, jolla on suurempi työntövoiman ja painon suhde ja joka kykenee yliääniseen liikkeeseen ilman jälkipoltinta, saa energiaetua, koska se voi käyttää nopeutta kiivetäkseen, kunnes se putoaa edullisimmalle alueelle BVB: lle.
Kuva 8
Jos ekstrapoloimme kuvion 8 kaavion Su-35-koneista taipuneella työntövektorilla, miten tilannetta voidaan muuttaa? Vastaus näkyy täysin kaaviosta - ei mitenkään! Koska raja hyökkäysrajan kulmassa (αadd) on paljon korkeampi kuin lentokoneen lujuusraja. Nuo. aerodynaamisia hallintalaitteita ei käytetä täysin.
Tarkastellaan vaakasuuntaista liikekaaviota, jonka korkeus on 5000–7000 m, kuten kuvassa 9. Suurin kulmanopeus on 10-12 astetta / s, ja se saavutetaan nopeusalueella 900-1000 km / h. On mukava huomata, että juuri tällä alueella Su-27- ja Su-35-malleilla on ratkaisevia etuja. Nämä korkeudet eivät kuitenkaan ole edullisimmat BVB: lle kulmanopeuksien laskun vuoksi. Miten taipunut työntövektori voi auttaa meitä tässä tapauksessa? Vastaus näkyy täysin kaaviosta - ei mitenkään! Koska raja hyökkäysrajan kulmassa (αadd) on paljon korkeampi kuin lentokoneen lujuusraja.
Kuva 9
Joten missä taipuman työntövektorin etu voidaan toteuttaa? Korkeimmalla kuin edullinen ja nopeuksilla, jotka ovat alhaisemmat kuin BVB: n optimaalinen. Samaan aikaan syvälle vakiintuneen kääntymisen rajojen ulkopuolelle, ts. pakotetulla käännöksellä, jossa lentokoneen energia on jo kulutettu. OVT on näin ollen sovellettavissa vain erityistapauksissa ja energiansaannin yhteydessä. Tällaiset tilat eivät ole niin suosittuja BVB: ssä, mutta tietysti se on parempi, kun on olemassa vektorin poikkeaman mahdollisuus.
Siirrytään nyt hieman historiaan. Punaisen lipun harjoitusten aikana F-22 voitti jatkuvasti neljännen sukupolven lentokoneita. On vain yksittäisiä tapauksia menetyksestä. Hän ei koskaan tavannut Su-27/30/35 Punaisella lipulla (ainakaan sellaisia tietoja ei ole). Su-30MKI osallistui kuitenkin Punaiseen lippuun. Kilpailuraportit vuodelta 2008 ovat saatavilla verkossa. Tietenkin Su-30MKI: llä oli etu verrattuna amerikkalaisiin ajoneuvoihin, kuten Su-27 (mutta ei missään tapauksessa OVT: n takia eikä ylivoimainen). Raporteista voimme nähdä, että Su-30MKI punaisella lipulla osoitti suurimman kulmanopeuden alueella 22 astetta / s (todennäköisesti nopeuksilla noin 800 km / h, katso kaavio)., F-15c saavutti kulmanopeuden 21 astetta sekunnissa (vastaavat nopeudet). On uteliasta, että F-22: n kulmanopeus oli 28 astetta / s samojen harjoitusten aikana. Nyt ymmärrämme, miten tämä voidaan selittää. Ensinnäkin ylikuormitus tietyissä F-22-tiloissa ei ole rajoitettu 7: ään, vaan on 9 (katso lentokoneen lentokäsikirja Su-27: lle ja F-15: lle). Toiseksi, pienemmän siipikuormituksen ja suuremman työntövoiman ja painosuhteen vuoksi F-22: n kaavioiden tasaisen käännöksen rajat siirtyvät ylöspäin.
Erikseen on huomattava ainutlaatuinen taitolento, jonka Su-35-koneet voivat osoittaa. Ovatko ne niin sovellettavissa lähitaistelussa? Poikkeaman työntövektorin avulla suoritetaan sellaisia lukuja kuin "Florova Chakra" tai "Pannukakut". Mikä yhdistää nämä luvut? Ne suoritetaan pienillä nopeuksilla, jotta saadaan ylikuormitus, kaukana BVB: n kannattavimmasta. Taso muuttaa äkillisesti asemaansa suhteessa massakeskukseen, koska nopeusvektori, vaikka se siirtyy, ei muutu dramaattisesti. Kulma -asento avaruudessa pysyy muuttumattomana! Mitä eroa on raketilla tai tutka -asemalla, että kone pyörii akselillaan? Ehdottomasti ei mitään, mutta hän myös menettää lentoenergiaansa. Ehkä tällaisilla kuperkeikoilla voimme palata tuleen vihollista vastaan? Tässä on tärkeää ymmärtää, että ennen raketin laukaisua lentokoneen on lukittava kohteeseen, minkä jälkeen lentäjän on annettava "suostumus" painamalla "enter" -painiketta, minkä jälkeen tiedot lähetetään raketille ja laukaisulle suoritetaan. Kauanko se kestää? Ilmeisesti enemmän kuin sekunnin murto -osia, jotka käytetään "pannukakkuihin" tai "chakraan" tai johonkin muuhun. Lisäksi tämä kaikki on myös ilmeisesti hukassa nopeuksilla ja energian menetyksellä. Mutta on mahdollista laukaista lyhyen kantaman ohjuksia, joissa on lämpöpää ilman sieppausta. Samalla toivomme, että ohjuksen etsijä itse tavoittaa kohteen. Näin ollen hyökkääjän nopeusvektorin suunnan pitäisi suunnilleen osua vihollisen vektoriin, muuten ohjus lähtee kuljettajalta saamansa hitauden vuoksi sen etsijän mahdollisen sieppauksen alueelta. Yksi ongelma on, että tämä ehto ei täyty, koska nopeusvektori ei muutu dramaattisesti tällaisella taitolenolla.
Harkitse Pugatšovin kobraa. Sen suorittamiseksi on välttämätöntä sammuttaa automaatti, mikä on jo kiistanalainen ehto ilmataistelussa. Taistelulentäjien pätevyys on vähintään taitolentoässien alempi, ja tämäkin on tehtävä koruilla erittäin stressaavissa olosuhteissa. Mutta tämä on pienin paha. Cobra suoritetaan 1000 metrin korkeudessa ja nopeudella 500 km / h. Nuo. koneen pitäisi aluksi olla pienemmillä nopeuksilla kuin BVB: lle suositellaan! Näin ollen hän ei voi tavoittaa heitä ennen kuin vihollinen menettää saman määrän energiaa, jotta hän ei menettäisi taktista etuaan. "Kobran" suorittamisen jälkeen lentokoneen nopeus putoaa 300 km / h (hetkellinen energiahäviö!) Ja on evoluution vähimmäisarvon alueella. Näin ollen "kuivauksen" on mentävä sukellukseen nopeuden saamiseksi, kun taas vihollinen ei ainoastaan säilytä etuna nopeutta vaan myös korkeutta.
Voiko tällainen toimenpide kuitenkin tarjota tarvittavia etuja? On olemassa mielipide, että tällaisella jarrutuksella voimme antaa vastustajan mennä eteenpäin. Ensinnäkin Su-35: llä on jo kyky ilmajarruttaa ilman tarvetta sammuttaa automaatiota. Toiseksi, kuten lentoenergian kaavasta tiedetään, on hidastettava kiipeämällä eikä muulla tavalla. Kolmanneksi, mitä vastustajan pitäisi tehdä nykyaikaisessa taistelussa lähellä häntää hyökkäämättä? Kuinka paljon helpompaa on tähdätä vihollisen lisääntyneelle alueelle, kun näet edessäsi "Kuivaamisen", "kobra" -suorituksen? Neljänneksi, kuten edellä totesimme, ei onnistu tavoittaa kohdetta tällaisella liikkeellä, ja ilman sieppausta laukaistu ohjus menee sen inertian maitoon. Tällainen tapahtuma on esitetty kaavamaisesti kuvassa 17. Viidenneksi haluaisin kysyä uudelleen, kuinka vihollinen pääsi niin lähelle hyökkäämättä aikaisemmin, ja miksi “Cobra”, kun on mahdollista tehdä “Gorka” samalla kun säästetään energiaa?
Kuva 10
Itse asiassa vastaus moniin taitolentoa koskeviin kysymyksiin on erittäin yksinkertainen. Esittelyesityksillä ja esityksillä ei ole mitään tekemistä todellisten tekniikoiden kanssa lähitaistelussa, koska ne suoritetaan lentotiloissa, jotka eivät ilmeisesti sovellu BVB: hen.
Tästä jokaisen on päätettävä itse, kuinka paljon 4 ++ -sukupolven lentokoneet kestävät viidennen sukupolven lentokoneita.
Kolmannessa osassa puhumme tarkemmin F-35: stä ja T-50: stä verrattuna kilpailijoihin.
