Ez az előző cikk folytatása. A teljesség kedvéért azt tanácsolom, hogy olvassa el az első részt.
Továbbra is összehasonlítva a 4 ++ generációs vadászgépek képességeit az 5. generációval, a legfényesebb gyártási képviselőkhöz fordulunk. Természetesen ezek a Su-35-ös és az F-22-es. Ez nem teljesen igazságos, ahogy az első részben mondtam, de mégis.
A Su-35s a legendás Su-27 fejlesztése. Mi az őse egyedisége, azt hiszem, mindenki emlékszik. 1985-ig az F-15 kilenc évig uralkodott a levegőben. De a hangulat a tengerentúlon zuhant, amikor az első soros Su-27-eket elfogadni kezdték. Egy szuper-manőverező képességű, korábban elérhetetlen támadási szöget elérni képes vadász, 1989-ben, először nyilvánosan demonstrálva a Cobra Pugachev technikát, nem érhető el a nyugati versenytársak számára. Természetesen az új "harmincötödik" módosítása magába szívta az ős minden előnyét, és számos jellemzőjét hozzáadta, így a "huszonhetedik" dizájn az ideális.
A Su-35-ösök, valamint a 4+ generációs repülőgépeink többi része feltűnő jellemzője az eltérített tolóerő-vektor. Valamilyen ismeretlen okból csak nálunk gyakori. Ez az elem annyira egyedi, hogy senki sem tudja megismételni? Az eltérített tolóerő-vektor technológiát amerikai negyedik generációs repülőgépeken is tesztelték. A General Electric kifejlesztette az AVEN fúvókát, amelyet 1993-ban telepítettek és teszteltek az F-16VISTA repülőgépen. # 1. Pratt Whitney 1996-ban kifejlesztette az F-15ACTIVE-ra telepített és tesztelt PYBBN (jobb kialakítású, mint a GE) fúvókát. 2. sz. 1998 -ban tesztelték az Eurofighter TVN terelő fúvókáját. Azonban a negyedik generáció egyetlen nyugati repülőgépe sem kapott OVT -t a sorozatban, annak ellenére, hogy a modernizáció és a gyártás a mai napig tart.
1.ábra
2. ábra
A tolóerő-vektor elhajlására alkalmas technológiák birtokában 1993-ban (AVEN) úgy döntöttek, hogy nem használják ezeket az F-22-en. A másik irányba mentek, négyszögletes fúvókákat hoztak létre a radar- és hőjelzés csökkentése érdekében. Bónuszként ezeket a fúvókákat csak felfelé és lefelé terelik.
Mi az oka annak, hogy a Nyugat nem kedveli az eltérített tolóerő -vektort? Ehhez próbáljuk meg kitalálni, hogy mi alapja a közeli légharcnak, és hogyan alkalmazható benne egy eltérített tolóerő -vektor.
A repülőgép manőverezhetőségét a G-erők határozzák meg. Ezeket viszont korlátozza a repülőgép ereje, a személy fiziológiai képességei és a korlátozó támadási szögek. Fontos a repülőgép tolóerő-súly aránya is. Manőverezéskor a fő feladat a sebességvektor irányának vagy a repülőgép szögbeli helyzetének a térben történő minél gyorsabb megváltoztatása. Ezért a manőverezés kulcskérdése az egyenletes vagy erőltetett kanyar. Egyenletes kanyarral a sík a lehető leggyorsabban megváltoztatja a mozgásvektor irányát, miközben nem veszíti el a sebességet. A kényszerkanyarodás oka a repülőgép szöghelyzetének gyorsabb változása az űrben, de aktív sebességvesztéssel jár.
A. N. Lapcsinszkij az első világháborúról szóló könyveiben több nyugati ász pilóta szavait idézte: a német ász, Nimmelmann írta: "fegyvertelen vagyok, míg alacsonyabb vagyok"; Belke azt mondta: "A légi harcban a legfontosabb a függőleges sebesség." Nos, hogyan ne emlékezzen a híres A. képletére. Pokryshkina: "Magasság - sebesség - manőver - tűz."
Ha ezeket az állításokat az előző bekezdéssel strukturáltuk, megérthetjük, hogy a sebesség, a magasság és a tolóerő-súly arány meghatározó lesz a légi harcban. Ezek a jelenségek kombinálhatók az energia repülési magasságának fogalmával. A 3. ábrán látható képlet szerint kell kiszámítani. Ahol Ő a repülőgép energiaszintje, H a repülési magasság, V2 / 2g a mozgási magasság. A kinetikus magasság időbeli változását emelkedési energiasebességnek nevezzük. Az energiaszint gyakorlati lényege abban rejlik, hogy a pilóta a helyzettől függően újraoszthatja a magasságot és a sebességet. Sebességtartalékkal, de a magasság hiányával a pilóta teljesítheti a dombot, ahogy azt Nimmelmann hagyta, és taktikai előnyt szerezhet. A pilóta azon képessége, hogy hozzáértően kezelje a rendelkezésre álló energiatartalékot, a légi harc egyik meghatározó tényezője.
3. ábra
Most már megértjük, hogy a kialakított kanyarokon történő manőverezés során a repülőgép nem veszíti el energiáját. A motorok aerodinamikája és tolóereje kiegyensúlyozza az ellenállást. Egy kényszerfordulat során a repülőgép energiája elveszik, és az ilyen manőverek időtartamát nemcsak a repülőgép minimális evolúciós sebessége, hanem az energiaelőny kiadásai is korlátozzák.
A 3. ábra képletéből kiszámíthatjuk a repülőgép emelkedési sebességének paraméterét, ahogy fentebb mondtam. Most azonban világossá válik az emelkedési sebességre vonatkozó adatok abszurditása, amelyeket bizonyos repülőgépek esetében nyílt forrásból adnak meg, mivel ez egy dinamikusan változó paraméter, amely függ a magasságtól, a repülési sebességtől és a túlterheléstől. Ugyanakkor a repülőgép energiaszintjének legfontosabb összetevője. A fentiek alapján a repülőgép energianyerési potenciálja feltételesen meghatározható az aerodinamikai minőségével és a tolóerő-tömeg arányával. Azok. a legrosszabb aerodinamikájú repülőgép potenciálja kiegyenlíthető a hajtóművek tolóerejének növelésével és fordítva.
Természetesen egyedül energiával lehetetlen csatát nyerni. Nem kevésbé fontos a repülőgép forgathatósági jellemzője. Erre a 4. ábrán látható képlet érvényes. Látható, hogy a repülőgép forgathatóságának jellemzői közvetlenül függenek a g-erőktől Ny. Ennek megfelelően az egyenletes kanyarodáshoz (energiaveszteség nélkül) a Nyр fontos - a rendelkezésre álló vagy normál túlterhelés, és a kényszerfordulat esetén a Nypр - a maximális tolóerő -túlterhelés. Először is fontos, hogy ezek a paraméterek ne lépjék túl az Új repülőgép üzemi túlterhelésének határait, azaz erőhatár. Ha ez a feltétel teljesül, akkor a repülőgép tervezésének legfontosabb feladata a Nyp maximális közelítése lesz Nye -hez. Egyszerűbben fogalmazva, a repülőgép azon képessége, hogy szélesebb tartományban végezzen manővereket a sebesség (energia) elvesztése nélkül. Mi befolyásolja Nyp -t? Természetesen a repülőgép aerodinamikája, minél jobb az aerodinamikai minőség, annál magasabb a Nyр lehetséges értéke, viszont a szárny terhelésének indexe befolyásolja az aerodinamika javulását. Minél kisebb, annál nagyobb a repülőgép fordulhatósága. Ezenkívül a repülőgép tolóerő-súly aránya hatással van a Nyp-re, ez az elv, amelyről fentebb beszéltünk (az energiaszektorban), a repülőgép forgathatóságára is érvényes.
4. ábra
A fentieket leegyszerűsítve, és még nem érintve a tolóerő-vektor eltérését, joggal jegyezzük meg, hogy a manőverezhető repülőgép legfontosabb paraméterei a tolóerő-tömeg arány és a szárnyterhelés lesznek. Fejlesztéseiknek csak a gyártó költségei és technikai lehetőségei szabhatnak határt. E tekintetben az 5. ábrán bemutatott grafikon érdekes, megértést ad arról, hogy az F-15 1985-ig miért volt a helyzet ura.
5. kép
Ahhoz, hogy közelharcban összehasonlíthassuk a Su-35-ösöket az F-22-el, először az őseikhez kell fordulnunk, nevezetesen a Su-27-hez és az F-15-höz. Hasonlítsuk össze a rendelkezésünkre álló legfontosabb jellemzőket, például a tolóerő-súly arányt és a szárnyterhelést. Felmerül azonban a kérdés, hogy milyen tömegre? A repülőgép repülési kézikönyvében a normál felszállási súlyt a tartályokban lévő üzemanyag 50% -a, két közepes hatótávolságú rakéta, két rövid hatótávolságú rakéta és az ágyú töltényterhelése alapján számítják ki. De a Su-27 maximális üzemanyag-tömege sokkal nagyobb, mint az F-15-é (9400 kg a 6109 kg-hoz képest), ezért az 50% -os tartalék más. Ez azt jelenti, hogy az F-15-nek előzetesen kisebb súlyelőnye lesz. Hogy az összehasonlítás őszintébb legyen, javaslom, hogy a Su-27 üzemanyag 50% -át vegyük mintának, így két eredményt kapunk az Eagle-re. A Su-27 fegyverzeteként két R-27 rakétát fogadunk el az APU-470-on, és két R-73-as rakétát a p-72-1-en. Az F-15C esetében a fegyverzet az AIM-7 a LAU-106a-n és az AIM-9 a LAU-7D / A-n. A feltüntetett tömegekhez kiszámítjuk a tolóerő-súly arányt és a szárnyterhelést. Az adatokat a 6. ábra táblázatában mutatjuk be.
6. ábra
Ha összehasonlítjuk az F-15-öt a hozzá számított üzemanyaggal, akkor a mutatók nagyon lenyűgözőek, azonban ha a Su-27 üzemanyag 50% -ának megfelelő tömegű üzemanyagot veszünk, akkor az előny gyakorlatilag minimális. A tolóerő és a súly arányában százados a különbség, de a szárny terhelését tekintve az F-15 ennek ellenére tisztességesen előrébb jár. A számított adatok alapján a "Sasnak" előnyben kell lennie a közeli légi harcban. De a gyakorlatban az F-15 és a Su-27 közötti edzőcsaták általában a mieinknél maradtak. Technológiai szempontból a Sukhoi Design Iroda nem tudott olyan könnyű repülőgépet létrehozni, mint a versenytársak, nem titok, hogy az avionika súlyát tekintve mindig valamivel alacsonyabbak voltunk. Tervezőink azonban más utat választottak. Az edzőversenyeken senki sem használta a "Pugachev Cobr" -t, és nem használta az OVT -t (ez még nem létezett). A Sukhoi tökéletes aerodinamikája adta jelentős előnyét. Az integrált törzs elrendezés és az aerodinamikai minőség a 11, 6-ban (az F-15c 10 esetében) semlegesítette az F-15 szárnyterhelésének előnyeit.
A Su-27 előnye azonban soha nem volt elsöprő. Sok helyzetben és különböző repülési körülmények között az F-15c továbbra is versenyezhet, mivel a legtöbb még mindig a pilóta képesítésétől függ. Ez könnyen követhető a manőverezhetőségi grafikonokból, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.
Visszatérve a negyedik generációs repülőgépek ötödikhez való összehasonlításához, hasonló táblázatot állítunk össze a tolóerő-súly arány és a szárnyterhelés jellemzőivel. Most a Su-35-ösekre vonatkozó adatokat vesszük alapul az üzemanyag mennyiségéhez, mivel az F-22-nek kevesebb a tankja (7. ábra). Sushka fegyverzete két RVV-SD rakétát tartalmaz az AKU-170-en és két RVV-MD rakétát a P-72-1-en. A Raptor fegyverzete két AIM-120 a LAU-142-en és két AIM-9 a LAU-141 / A-n. Az általános képhez a T-50 és az F-35A esetében is számításokat adunk. Szkeptikusnak kell lennie a T-50 paramétereivel kapcsolatban, mivel ezek becslések, és a gyártó nem adott meg hivatalos adatokat.
7. ábra
A 7. ábra táblázata világosan bemutatja az ötödik generációs repülőgépek fő előnyeit a negyedikhez képest. A szárnyterhelés és a tolóerő-súly arány közötti különbség sokkal jelentősebb, mint az F-15 és a Su-27 esetében. Az energia potenciálja és a Nyp növekedése az ötödik generációban sokkal nagyobb. A modern repülés egyik problémája - a multifunkcionalitás - a Su -35 -ösöket is érintette. Ha jól néz ki az utánégető tolóerő-súly arányával, akkor a szárny terhelése még a Su-27-nél is alacsonyabb. Ez világosan mutatja, hogy a negyedik generációs repülőgép repülőgépének kialakítása a modernizációt figyelembe véve nem tudja elérni az ötödik mutatóit.
Meg kell jegyezni az F-22 aerodinamikáját. Hivatalos adatok nincsenek az aerodinamikai minőségről, azonban a gyártó szerint magasabb, mint az F-15c, a törzs integrált elrendezésű, a szárnyterhelés még kisebb, mint az Eagle-nél.
A motorokat külön kell megjegyezni. Mivel csak a Raptor rendelkezik ötödik generációs motorokkal, ez különösen a „maximális” üzemmódban fellépő tolóerő-súly arányban figyelhető meg. Az "utóégető" üzemmódban a fajlagos térfogatáram általában több mint kétszerese a "maximális" üzemmódban. A motor üzemidejét az "utánégető" -nél jelentősen korlátozzák a repülőgép üzemanyag -tartalékai. Például az "utánégető" Su-27 több mint 800 kg kerozint fogyaszt el percenként, ezért a "maximális" -nál jobb tolóerő-tömeg arányú repülőgép sokkal hosszabb ideig előnyös a tolóerőben. Éppen ezért az Izd 117s nem ötödik generációs motor, és sem a Su-35-ösöknek, sem a T-50-nek nincsenek előnyei a tolóerő-tömeg arányban az F-22-el szemben. Következésképpen a T-50 esetében a kifejlesztett ötödik generációs "30-as" motor nagyon fontos.
A fentiek közül hol lehet még alkalmazni az eltérített tolóerő -vektort? Ehhez nézze meg a 8. ábra grafikonját. Ezeket az adatokat a Su-27 és F-15c vadászgépek vízszintes manőveréhez kapták. Sajnos a Su-35-ösökre vonatkozó hasonló adatok még nem állnak nyilvánosan rendelkezésre. Figyeljen az egyenletes kanyar határaira 200 m és 3000 m magasságban. Az ordináták mentén azt láthatjuk, hogy a megadott magasságok 800–900 km / h tartományában a legnagyobb szögsebesség érhető el, ami 15, illetve 21 fok / s. Ezt csak a repülőgép túlterhelése korlátozza a 7, 5 és 9 közötti tartományban. Ezt a sebességet tartják a legelőnyösebbnek a közeli légi harcok lebonyolításához, mivel a repülőgép szöghelyzete az űrben a lehető leggyorsabban változik. Visszatérve az ötödik generációs motorokhoz, a nagyobb tolóerő-tömeg arányú, utóégető használata nélküli szuperszonikus mozgásra képes repülőgép energiaelőnyre tesz szert, mivel ki tudja használni a sebességet a mászáshoz, amíg a legelőnyösebb tartományba nem esik a BVB számára.
8. ábra
Ha a 8. ábrán látható grafikont extrapoláljuk a Su-35-ösökön egy eltérített tolóerő-vektorral, hogyan lehet megváltoztatni a helyzetet? A válasz tökéletesen látható a grafikonon - dehogy! Mivel a támadóhatár (αadd) határa jóval magasabb, mint a repülőgép erőhatára. Azok. az aerodinamikai vezérlés nincs teljesen kihasználva.
Tekintsük a vízszintes manőverdiagramot 5000–7000 m magasságra, a 9. ábrán látható. A legnagyobb szögsebesség 10-12 fok / s, és 900-1000 km / h sebességtartományban érhető el. Öröm megjegyezni, hogy ebben a tartományban vannak a Su-27 és Su-35-ösök döntő előnyökkel. Ezek a magasságok azonban nem a legelőnyösebbek a BVB számára a szögsebességek csökkenése miatt. Hogyan segíthet nekünk ebben az esetben az eltérített tolóerő -vektor? A válasz tökéletesen látható a grafikonon - dehogy! Mivel a támadóhatár (αadd) határa jóval magasabb, mint a repülőgép erőhatára.
9. ábra
Tehát hol valósítható meg az eltérített tolóerő -vektor előnye? A legelőnyösebb feletti magasságban és a BVB optimálisnál alacsonyabb sebességgel. Ugyanakkor mélyen a megállapított megfordítás határain túl, azaz kényszerfordulattal, amelyben a repülőgép energiája már elfogyott. Következésképpen az OVT csak különleges esetekben és energiaellátással alkalmazható. Az ilyen módok nem olyan népszerűek a BVB -ben, de természetesen jobb, ha fennáll a vektor eltérésének lehetősége.
Most forduljunk egy kicsit a történelemhez. A vörös zászlós gyakorlatok során az F-22 folyamatosan győzelmeket aratott a negyedik generációs repülőgépek felett. Csak elszigetelt esetek fordulnak elő. Soha nem találkozott a Su-27/30/35-tel a Vörös zászlónál (legalábbis nincs ilyen adat). A Su-30MKI azonban részt vett a vörös zászlón. A 2008 -as versenyjelentések online elérhetők. Természetesen a Su-30MKI előnyben volt az amerikai járművekkel szemben, mint a Su-27 (de semmiképpen sem az OVT miatt, és nem elsöprő). A jelentésekből láthatjuk, hogy a Su-30MKI a vörös zászlón maximális szögsebességet mutatott a 22 fok / s tartományban (valószínűleg 800 km / h tartományban, lásd a grafikont)., az F-15c 21 fok / sec szögsebességet ért el (hasonló sebesség). Érdekes, hogy az F-22 28 ° / s szögsebességet mutatott ugyanazon gyakorlatok során. Most már értjük, hogyan lehet ezt megmagyarázni. Először is, az F-22 bizonyos üzemmódjaiban a túlterhelés nem korlátozódik 7-re, hanem 9-re (lásd a Repülőgép repülési kézikönyvét a Su-27 és az F-15 esetében). Másodsorban, az alacsonyabb szárnyterhelés és a nagyobb tolóerő-súly arány miatt az F-22 grafikonjain az egyenletes fordulat határai felfelé tolódnak.
Külön meg kell jegyezni az egyedülálló műrepülést, amelyet a Su-35-ösök demonstrálhatnak. Ennyire alkalmazhatók a közeli légi harcban? Hajlított tolóerő -vektor használatával olyan figurákat hajtanak végre, mint a "Florova csakra" vagy a "palacsinta". Mi egyesíti ezeket a számokat? Ezeket alacsony sebességgel hajtják végre annak érdekében, hogy működési túlterhelésbe kerüljenek, messze a BVB legjövedelmezőbbjétől. A sík hirtelen megváltoztatja helyzetét a tömegközépponthoz képest, mivel a sebességvektor, bár eltolódik, nem változik drámaian. A szög helyzete a térben változatlan marad! Mi a különbség egy rakéta vagy egy radarállomás között, hogy a gép a tengelye körül forog? Abszolút semmi, miközben elveszíti repülési energiáját is. Talán ilyen bukfencekkel viszonozhatjuk a tüzet az ellenségre? Itt fontos megérteni, hogy a rakéta kilövése előtt a repülőgépnek rögzítenie kell a célpontot, majd a pilótának az „enter” gomb megnyomásával „hozzájárulást” kell adnia, majd az adatokat továbbítják a rakétához és a kilövéshez végrehajtásra került. Mennyi időbe telik? Nyilvánvalóan több, mint a másodperc töredéke, amelyet "palacsintával" vagy "csakrával", vagy valami mással töltenek. Sőt, mindez nyilvánvalóan sebességvesztéssel és energiaveszteséggel is jár. De lehetséges rövid hatótávolságú rakéták indítása hőfejjel befogás nélkül. Reméljük ugyanakkor, hogy maga a rakétakereső is elfogja a célpontot. Következésképpen a támadó sebességvektorának irányának megközelítőleg egybe kell esnie az ellenség vektorával, ellenkező esetben a rakéta a hordozótól kapott tehetetlenség miatt elhagyja azt a zónát, ahol a kereső elfoghatja. Az egyik probléma az, hogy ez a feltétel nem teljesül, mivel a sebességvektor nem változik drámaian ilyen műrepüléssel.
Tekintsük Pugacsov kobráját. Ennek végrehajtásához ki kell kapcsolni az automatikát, ami már vitatott feltétele a légi harcnak. A harci pilóták képzettsége minimum lényegesen alacsonyabb, mint a műrepülő ászoké, sőt ezt is ékszerekkel kell megtenni rendkívül stresszes körülmények között. De ez a kisebbik rossz. A Cobra -t 1000 m -es magasságban és 500 km / h tartományban végzik. Azok. a gépnek kezdetben kisebb sebességgel kell haladnia, mint a BVB -hez ajánlott! Következésképpen addig nem érheti el őket, amíg az ellenség nem veszít ugyanannyi energiát, nehogy elveszítse taktikai előnyét. A "kobra" végrehajtása után a repülőgép sebessége 300 km / h -ra esik (azonnali energiaveszteség!) És a minimális evolúciós tartományba esik. Következésképpen a "szárításnak" merülésbe kell mennie a sebesség növelése érdekében, miközben az ellenség nemcsak a sebességben, hanem a magasságban is megőrzi előnyét.
Azonban képes -e egy ilyen manőver a szükséges előnyökkel járni? Van egy olyan vélemény, hogy ilyen fékezéssel előre tudjuk engedni az ellenfelet. Először is, a Su-35-ösök már képesek légfékezni anélkül, hogy ki kellene kapcsolni az automatizálást. Másodszor, amint az a repülés energiájának képletéből ismert, mászással kell lassítani, és nem más módon. Harmadszor, a modern harcban mit kell tennie az ellenfélnek a farok közelében, anélkül, hogy támadna? Látva maga előtt a „szárítást”, a „kobra” végrehajtását, mennyivel könnyebb lesz az ellenség megnövelt területét célozni? Negyedszer, ahogy fentebb mondtuk, nem fog működni, ha ilyen manőverrel elfogják a célpontot, és az elfogás nélkül indított rakéta a tehetetlenség tejébe kerül. Egy ilyen esemény sematikusan látható a 17. ábrán. Ötödször, szeretném újra megkérdezni, hogy az ellenség hogyan került ilyen közel anélkül, hogy korábban megtámadták volna, és miért a „Cobra”, ha lehetséges „Gorkát” készíteni energiatakarékosság mellett?
10. ábra
Valójában a repüléssel kapcsolatos számos kérdésre rendkívül egyszerű a válasz. A bemutató előadásoknak és műsoroknak semmi közük a közeli légi harcok valódi technikáihoz, mivel olyan repülési módokban játszódnak, amelyek nyilvánvalóan nem alkalmazhatók a BVB -ben.
Ezen mindenkinek magának kell következtetnie, hogy a 4 ++ generáció repülőgépe mennyire képes ellenállni az ötödik generáció repülőgépeinek.
A harmadik részben a versenytársakhoz képest részletesebben fogunk beszélni az F-35-ről és a T-50-ről.
