Toto je pokračovanie predchádzajúceho článku. Pre úplnosť vám odporúčam prečítať si prvú časť.
Pokračujeme v porovnávaní schopností bojovníkov generácie 4 ++ s 5. generáciou a obraciame sa na najbystrejších predstaviteľov výroby. Prirodzene ide o Su-35 a F-22. Nie je to celkom fér, ako som povedal v prvej časti, ale predsa.
Su-35s je vývojom legendárneho Su-27. V čom je podľa neho jeho predok výnimočný, si každý pamätá. Do roku 1985 vládol F-15 vo vzduchu deväť rokov. Nálada v zámorí sa však prudko znížila, keď sa začali používať prvé sériové Su-27. Bojovník so super manévrovateľnosťou, schopný dosiahnuť predtým nedosiahnuteľné uhly útoku, v roku 1989, ktorý prvýkrát verejne predviedol techniku Cobra Pugacheva, je mimo dosahu západných konkurentov. Prirodzene, jeho nová „tridsiata piata“modifikácia pohltila všetky výhody predka a pridala množstvo jej vlastností, čím „dvadsiaty siedmy“dizajn priniesol k ideálu.
Pozoruhodnou črtou Su-35, ako aj zvyšku našich lietadiel generácie 4+, je vychýlený vektor ťahu. Z neznámeho dôvodu je to bežné iba u nás. Je tento prvok taký jedinečný, že ho nikto nemôže duplikovať? Technológia vektora vychýleného ťahu bola testovaná aj na amerických lietadlách štvrtej generácie. Spoločnosť General Electric vyvinula trysku AVEN, ktorá bola nainštalovaná a testovaná na lietadle F-16VISTA v roku 1993. Obr. # 1. Pratt Whitney vyvinul trysku PYBBN (lepšia konštrukcia ako GE) nainštalovanú a testovanú na modeli F-15ACTIVE v roku 1996. Obr. Č. 2 V roku 1998 bola testovaná vychýliteľná tryska TVN pre Eurofighter. Ani jedno západné lietadlo štvrtej generácie však nedostalo OVT v sérii, napriek tomu modernizácia a výroba pokračujú dodnes.
Postava 1
Obrázok č. 2
S príslušnými technológiami na vychyľovanie vektora ťahu sa v roku 1993 (AVEN) rozhodli ich na F-22 nepoužiť. Išli inou cestou a vytvorili obdĺžnikové dýzy na zníženie radaru a tepelného podpisu. Ako bonus sú tieto trysky vychýlené iba hore a dole.
Aký je dôvod takej nechuti Západu k vychýlenému vektoru ťahu? Aby sme to urobili, pokúsme sa zistiť, na čom je založený vzdušný boj a ako v ňom možno použiť vychýlený vektor ťahu.
Manévrovateľnosť lietadla je určená G-silami. Na druhej strane sú obmedzovaní silou lietadla, fyziologickými schopnosťami osoby a obmedzujúcimi uhlami útoku. Dôležitý je aj pomer ťahu k hmotnosti lietadla. Pri manévrovaní je hlavnou úlohou čo najrýchlejšie zmeniť smer vektora rýchlosti alebo uhlovú polohu lietadla v priestore. Preto je kľúčovým problémom manévrovania stabilné alebo nútené otáčanie. Pri rovnomernom ohybe rovina čo najrýchlejšie zmení smer vektora pohybu, pričom nestráca rýchlosť. Vynútená zákruta je dôsledkom rýchlejšej zmeny uhlovej polohy lietadla v priestore, ale je sprevádzaná aktívnymi stratami rýchlosti.
A. N. Lapchinsky vo svojich knihách o prvej svetovej vojne citoval slová niekoľkých pilotov západných es: nemecké eso Nimmelmann napísal: „Som neozbrojený, kým som nižšie“; Belke povedal: „Hlavnou vecou vo vzdušnom boji je vertikálna rýchlosť.“Ako si nespomenúť vzorec slávneho A. Pokryshkina: „Výška - rýchlosť - manéver - oheň.“
Po štruktúrovaní týchto vyhlásení s predchádzajúcim odsekom môžeme pochopiť, že rýchlosť, nadmorská výška a pomer ťahu k hmotnosti budú vo vzdušných súbojoch rozhodujúce. Tieto javy je možné kombinovať s konceptom nadmorskej výšky energetického letu. Vypočíta sa podľa vzorca uvedeného na obrázku 3. Kde On je energetická hladina lietadla, H je letová výška, V2 / 2g je kinetická výška. Zmena kinetickej výšky v priebehu času sa nazýva energetická rýchlosť stúpania. Praktická podstata energetickej hladiny spočíva v možnosti jej prerozdelenia pilotom medzi nadmorskú výšku a rýchlosť v závislosti od situácie. S rýchlostnou rezervou, ale s nedostatkom nadmorskej výšky, môže pilot absolvovať kopec, ako ho odkázal Nimmelmann, a získať taktickú výhodu. Schopnosť pilota kompetentne spravovať dostupnú rezervu energie je jedným z určujúcich faktorov vzdušného boja.
Obrázok č
Teraz chápeme, že pri manévrovaní na zavedených zákrutách lietadlo nestráca energiu. Aerodynamika a ťah motorov vyvažujú odpor. Pri vynútenom zatáčaní sa stráca energia lietadla a trvanie takýchto manévrov nie je obmedzené len minimálnou evolučnou rýchlosťou lietadla, ale aj vynaložením energetickej výhody.
Ako som povedal vyššie, zo vzorca na obrázku 3 môžeme vypočítať parameter rýchlosti stúpania lietadla. Teraz sa však ukazuje absurdnosť údajov o rýchlosti stúpania, ktoré sú uvedené v otvorených zdrojoch pre určité lietadlá, pretože ide o dynamicky sa meniaci parameter, ktorý závisí od nadmorskej výšky, rýchlosti letu a preťaženia. Zároveň je to však najdôležitejšia zložka energetickej hladiny lietadla. Na základe vyššie uvedeného môže byť potenciál lietadla z hľadiska energetického zisku podmienene určený jeho aerodynamickou kvalitou a pomerom ťahu k hmotnosti. Títo. potenciál lietadla s najhoršou aerodynamikou je možné vyrovnať zvýšením ťahu motorov a naopak.
Prirodzene, nie je možné vyhrať boj iba s energiou. Nemenej dôležitá je charakteristika otáčavosti lietadla. Na to platí vzorec zobrazený na obrázku 4. Je zrejmé, že charakteristiky otáčavosti lietadla priamo závisia od síl g Ny. V súlade s tým je pre stabilný obrat (bez straty energie) dôležitý Nyр - dostupné alebo normálne preťaženie a pre nútené zatáčanie Nypр - maximálne preťaženie ťahom. V prvom rade je dôležité, aby tieto parametre nepresahovali hranice prevádzkového preťaženia Nového lietadla, t.j. medza pevnosti. Ak je táto podmienka splnená, potom najdôležitejšou úlohou pri konštrukcii lietadla bude maximálne priblíženie Nyp k Nye. Zjednodušene povedané, schopnosť lietadla vykonávať manévre v širšom rozsahu bez straty rýchlosti (energie). Čo ovplyvňuje Nyp? Prirodzene, aerodynamika lietadla, čím väčšia je aerodynamická kvalita, tým vyššia je možná hodnota Nyr, naopak, index zaťaženia krídla ovplyvňuje zlepšenie aerodynamiky. Čím je menšia, tým je vyššia obratnosť lietadla. Pomer ťahu k hmotnosti lietadla ovplyvňuje aj Nyp, princíp, o ktorom sme hovorili vyššie (v energetickom sektore), platí aj pre otáčavosť lietadla.
Obrázok č. 4
Aby sme zjednodušili vyššie uvedené a ešte sa nedotkli odchýlky vektora ťahu, oprávnene poznamenávame, že najdôležitejšími parametrami manévrovateľného lietadla budú pomer ťahu k hmotnosti a zaťaženie krídla. Ich vylepšenia môžu byť obmedzené iba nákladmi a technickými možnosťami výrobcu. V tomto ohľade je graf uvedený na obrázku 5 zaujímavý, dáva pochopenie toho, prečo bol letún F-15 do roku 1985 pánom tejto situácie.
Obrázok č. 5
Aby sme porovnali Su-35 s F-22 v boji zblízka, musíme sa najskôr obrátiť na ich predkov, konkrétne na Su-27 a F-15. Porovnajme najdôležitejšie vlastnosti, ktoré máme k dispozícii, ako napríklad pomer ťahu k hmotnosti a zaťaženie krídel. Vynára sa však otázka, pre akú masu? V letovej príručke lietadla je normálna vzletová hmotnosť vypočítaná na základe 50% paliva v nádržiach, dvoch rakiet stredného doletu, dvoch rakiet krátkeho doletu a nábojovej hmotnosti dela. Maximálna hmotnosť paliva Su-27 je však oveľa väčšia ako pri F-15 (9400 kg oproti 6109 kg), preto je 50% rezerva odlišná. To znamená, že F-15 bude mať vopred nižšiu hmotnostnú výhodu. Aby bolo porovnanie úprimnejšie, navrhujem vziať ako vzorku hmotnosť 50% paliva Su-27, takže pre Eagle dostaneme dva výsledky. Ako výzbroj Su-27 akceptujeme dve rakety R-27 na APU-470 a dve rakety R-73 na p-72-1. V prípade F-15C je výzbroj AIM-7 na LAU-106a a AIM-9 na LAU-7D / A. Pre uvedené hmotnosti vypočítame pomer ťahu k hmotnosti a zaťaženie krídla. Údaje sú uvedené v tabuľke na obrázku 6.
Obrázok 6
Ak porovnáme F-15 s palivom vypočítaným pre neho, potom sú ukazovatele veľmi pôsobivé, ak však vezmeme palivo rovnajúce sa hmotnosti 50% paliva Su-27, potom je výhoda prakticky minimálna. V pomere ťahu k hmotnosti je rozdiel stotinový, ale čo sa týka zaťaženia krídla, F-15 napriek tomu slušne predbieha. Na základe vypočítaných údajov by mal „Orol“mať výhodu v boji zblízka vo vzduchu. V praxi však výcvikové bitky medzi F-15 a Su-27 spravidla zostali u nás. Technologicky nebola kancelária Sukhoi Design Bureau schopná vytvoriť také ľahké lietadlo ako konkurenti. Nie je žiadnym tajomstvom, že pokiaľ ide o hmotnosť avioniky, vždy sme boli o niečo nižší. Naši dizajnéri sa však vybrali inou cestou. Na tréningových súťažiach nikto nepoužíval „Pugachevov Cobr“a nepoužíval OVT (zatiaľ neexistoval). Bola to perfektná aerodynamika Suchoja, ktorá mu poskytla významnú výhodu. Integrované rozloženie trupu a aerodynamická kvalita v modeli 11, 6 (pre F-15c 10) neutralizovali výhodu v zaťažení krídel lietadla F-15.
Výhoda Su-27 však nikdy nebola zdrvujúca. V mnohých situáciách a za rôznych letových podmienok môže F-15c stále súťažiť, pretože väčšina stále závisí od kvalifikácie pilota. To je možné ľahko vysledovať z grafov ovládateľnosti, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.
Vrátime sa k porovnaniu lietadla štvrtej generácie s piatym, zostavíme podobnú tabuľku s charakteristikami pomeru ťahu k hmotnosti a zaťaženia krídlami. Teraz vezmeme údaje o Su-35 ako základ pre množstvo paliva, pretože F-22 má menej nádrží (obr. 7). Sushkova výzbroj obsahuje dve rakety RVV-SD na AKU-170 a dve rakety RVV-MD na P-72-1. Raptorova výzbroj je dva AIM-120 na LAU-142 a dva AIM-9 na LAU-141 / A. Pre všeobecný obraz sú uvedené výpočty aj pre T-50 a F-35A. K parametrom T-50 by ste mali byť skeptickí, pretože ide o odhady a výrobca neposkytol oficiálne údaje.
Obrázok č. 7
Tabuľka na obrázku 7 jasne ukazuje hlavné výhody lietadla piatej generácie oproti štvrtej. Medzera v zaťažení krídlami a pomere ťahu k hmotnosti je oveľa významnejšia ako pri F-15 a Su-27. Energetický potenciál a nárast Nyp v piatej generácii je oveľa vyšší. Jeden z problémov moderného letectva - multifunkčnosť, postihol aj Su -35. Ak to vyzerá dobre s pomerom ťahu k hmotnosti pri prídavnom spaľovaní, potom je zaťaženie krídla nižšie ako u Su-27. Toto jasne ukazuje, že konštrukcia draku lietadla štvrtej generácie nemôže vzhľadom na modernizáciu dosiahnuť ukazovatele piateho.
Je potrebné poznamenať aerodynamiku lietadla F-22. Neexistujú žiadne oficiálne údaje o aerodynamickej kvalite, podľa výrobcu sú však vyššie ako v prípade modelu F-15c, trup má integrálne usporiadanie a zaťaženie krídel je ešte menšie ako pri modeli Eagle.
Motory je potrebné zaznamenať osobitne. Pretože motory iba piatej generácie má iba Raptor, je to zrejmé najmä na pomere ťahu k hmotnosti v režime „maximum“. Špecifický prietok v režime „prídavného spaľovania“je spravidla viac ako dvojnásobkom prietoku v režime „maximálny“. Prevádzkový čas motora na „prídavnom spaľovaní“je výrazne obmedzený zásobami paliva v lietadle. Napríklad Su-27 na „prídavnom spaľovaní“zje viac ako 800 kg petroleja za minútu, preto bude mať lietadlo s lepším pomerom ťahu k hmotnosti na „maximum“výhody v ťahu oveľa dlhšie. Preto Izd 117s nie je motorom piatej generácie a Su-35 ani T-50 nemajú oproti F-22 žiadne výhody v pomere ťahu k hmotnosti. Preto je pre T-50 vyvinutý motor piatej generácie „typ 30“veľmi dôležitý.
Kde zo všetkých vyššie uvedených skutočností je ešte možné použiť odchýlený vektor ťahu? Ak to chcete urobiť, pozrite sa na graf na obrázku 8. Tieto údaje boli získané pre horizontálny manéver stíhačiek Su-27 a F-15c. Podobné údaje pre Su-35 zatiaľ bohužiaľ nie sú verejne dostupné. Dávajte pozor na hranice rovnomernej zákruty vo výškach 200 m a 3000 m. Pozdĺž súradnice vidíme, že v rozsahu 800 - 900 km / h pre uvedené výšky sa dosahuje najvyššia uhlová rýchlosť, ktorá je 15 a 21 stupňov / s. Je obmedzený iba preťažením lietadla v rozmedzí od 7, 5 do 9. Práve táto rýchlosť je považovaná za najvýhodnejšiu na vedenie vzdušného boja na blízko, pretože uhlová poloha lietadla v priestore sa mení čo najrýchlejšie. Keď sa vrátime k motorom piatej generácie, lietadlo s vyšším pomerom ťahu k hmotnosti a schopným nadzvukového pohybu bez použitia prídavného spaľovania získava energetickú výhodu, pretože dokáže využiť rýchlosť na stúpanie, až kým nespadne do najvýhodnejšieho rozsahu. pre BVB.
Obrázok č. 8
Ak extrapolujeme graf na obrázku 8 na Su-35 s vychýleným vektorom ťahu, ako možno situáciu zmeniť? Odpoveď je dobre viditeľná z grafu - v žiadnom prípade! Pretože hranica v medznom uhle útoku (αadd) je oveľa vyššia ako medza pevnosti lietadla. Títo. aerodynamické ovládacie prvky nie sú úplne využité.
Zvážte graf horizontálnych manévrov pre výšky 5 000–7 000 m, znázornený na obrázku 9. Najvyššia uhlová rýchlosť je 10-12 stupňov / s a dosahuje sa v rozsahu rýchlostí 900-1 000 km / h. Je príjemné poznamenať, že práve v tomto rozsahu majú Su-27 a Su-35 rozhodujúce výhody. Tieto výšky však nie sú pre BVB najvýhodnejšie, kvôli poklesu uhlových rýchlostí. Ako nám môže v tomto prípade vychýlený vektor ťahu pomôcť? Odpoveď je dobre viditeľná z grafu - v žiadnom prípade! Pretože hranica v medznom uhle útoku (αadd) je oveľa vyššia ako medza pevnosti lietadla.
Obrázok č. 9
Kde teda možno realizovať výhodu vychýleného vektora ťahu? Vo výškach nad najvýhodnejšími a pri rýchlostiach pod optimom pre BVB. Súčasne hlboko za hranicami zavedeného zvratu, t.j. s vynútenou zákrutou, v ktorej je už spotrebovaná energia lietadla. Preto je OVT použiteľný iba vo zvláštnych prípadoch a s dodávkou energie. Takéto režimy nie sú v BVB také populárne, ale samozrejme je lepšie, keď existuje možnosť vektorovej odchýlky.
Teraz sa vráťme trochu k histórii. Počas cvičení Červenej vlajky F-22 neustále získaval víťazstvá nad lietadlami štvrtej generácie. Existujú iba ojedinelé prípady straty. Na Červenej vlajke sa nikdy nestretol so Su-27/30/35 (aspoň také údaje neexistujú). Su-30MKI sa však zúčastnil Červenej vlajky. Správy o súťaži za rok 2008 sú dostupné online. Su-30MKI mal samozrejme výhodu oproti americkým vozidlám, ako Su-27 (ale v žiadnom prípade kvôli OVT a nie zdrvujúco). Zo správ vidíme, že Su-30MKI na červenej vlajke vykazoval maximálnu uhlovú rýchlosť v oblasti 22 stupňov / s (najpravdepodobnejšie pri rýchlostiach v oblasti 800 km / h, pozri graf), podľa poradia, F-15c vstúpil do uhlovej rýchlosti 21 stupňov / s (podobné rýchlosti). Je zvláštne, že F-22 počas rovnakých cvičení vykazoval uhlovú rýchlosť 28 stupňov / s. Teraz chápeme, ako sa to dá vysvetliť. Po prvé, preťaženie v určitých režimoch F-22 nie je obmedzené na 7, ale je 9 (pozri letovú príručku lietadla pre Su-27 a F-15). Za druhé, v dôsledku nižšieho zaťaženia krídla a vyššieho pomeru ťahu k hmotnosti sa hranice plynulého otáčania v našich grafoch pre F-22 posunú nahor.
Samostatne je potrebné poznamenať jedinečnú akrobaciu, ktorú môžu predviesť Su-35. Sú tak použiteľné v boji zblízka? S použitím vychýleného vektora ťahu sa vykonávajú figúrky ako „Florova čakra“alebo „Palacinky“. Čo tieto čísla spája? Vykonávajú sa pri nízkych rýchlostiach, aby sa dostali do prevádzkového preťaženia, ďaleko od najziskovejších v BVB. Rovina náhle mení svoju polohu vzhľadom na ťažisko, pretože vektor rýchlosti, aj keď sa posúva, sa dramaticky nemení. Uhlová poloha v priestore zostáva nezmenená! Aký je rozdiel medzi raketou alebo radarovou stanicou, keď sa lietadlo otáča okolo svojej osi? Absolútne žiadny, pričom stráca aj letovú energiu. Možno takýmito kotrmelcami dokážeme opätovať paľbu na nepriateľa? Tu je dôležité pochopiť, že pred štartom rakety sa lietadlo musí uzamknúť na cieľ, potom musí pilot dať „súhlas“stlačením tlačidla „Enter“, potom sa údaje prenesú na raketu a na štart sa vykonáva. Ako dlho to trvá? Očividne viac ako zlomky sekundy, ktoré sa minú „palacinkami“alebo „čakrou“alebo niečím iným. Navyše to všetko tiež očividne stráca rýchlosť a so stratou energie. Je však možné odpáliť rakety krátkeho dosahu s tepelnými hlavicami bez zachytenia. Zároveň dúfame, že samotný hľadač rakety zachytí cieľ. V dôsledku toho by sa smer vektora rýchlosti útočníka mal približne zhodovať s vektorom nepriateľa, inak raketa zotrvačnosťou prijatou od nosiča opustí zónu možného zajatia jej hľadajúcim. Jeden problém je, že táto podmienka nie je splnená, pretože vektor rýchlosti sa pri takejto akrobacii dramaticky nemení.
Zoberme si Pugačovovu kobru. Na jeho uskutočnenie je potrebné vypnúť automatiku, čo je už kontroverzná podmienka vzdušného boja. Kvalifikácia bojových pilotov je prinajmenšom výrazne nižšia ako u akrobatických es, a aj to sa musí robiť so šperkami v extrémne stresových podmienkach. Ale toto je to menšie zlo. Cobra sa vykonáva vo výškach v oblasti 1000 m a rýchlostiach v rozsahu 500 km / h. Títo. lietadlo by malo mať spočiatku nižšie rýchlosti, ako sú odporúčané pre BVB! Následne ich nemôže dosiahnuť, kým nepriateľ nestratí rovnaké množstvo energie, aby neprišiel o svoju taktickú výhodu. Po vykonaní „kobry“sa rýchlosť lietadla pohybuje do 300 km / h (okamžitá strata energie!) A pohybuje sa v rozmedzí minimálneho evolučného. V dôsledku toho „Sušenie“musí ísť do ponoru, aby získalo rýchlosť, pričom nepriateľ si zachováva výhodu nielen v rýchlosti, ale aj vo výške.
Môže však takýto manéver poskytnúť potrebné výhody? Existuje názor, že takýmto brzdením môžeme súpera pustiť dopredu. Po prvé, Su-35s už má schopnosť vzduchového brzdenia bez potreby vypnutia automatizácie. Za druhé, ako je známe zo vzorca pre energiu letu, je potrebné spomaliť pri lezení, a nie iným spôsobom. Po tretie: Čo by mal v modernom boji robiť súper blízko chvosta bez útoku? Vidieť pred sebou „Sušenie“, predvádzanie „kobry“, o koľko jednoduchšie bude zamerať sa na zväčšenú oblasť nepriateľa? Po štvrté, ako sme už povedali vyššie, zachytenie cieľa takýmto manévrom nebude fungovať a raketa vypustená bez zachytenia pôjde do mlieka výslednej zotrvačnosti. Takáto udalosť je schematicky znázornená na obrázku 17. Po piate, chcel by som sa znova opýtať, ako sa nepriateľ dostal tak blízko, bez toho, aby bol predtým napadnutý, a prečo „Cobra“, keď je možné vyrobiť „Gorka“pri šetrení energie?
Obrázok č. 10
V skutočnosti je odpoveď na mnohé otázky týkajúce sa akrobacie mimoriadne jednoduchá. Ukážkové predstavenia a šou nemajú nič spoločné so skutočnými technikami v boji na blízko, pretože sa vykonávajú v letových režimoch, ktoré očividne nie sú použiteľné v BVB.
Na tomto musí každý sám usúdiť, ako veľmi je lietadlo generácie 4 ++ schopné vydržať lietadlo piatej generácie.
V tretej časti si povieme podrobnejšie o F-35 a T-50 v porovnaní s konkurenciou.
