Šis ir turpinājums iepriekšējam rakstam. Pilnības labad iesaku izlasīt pirmo daļu.
Turpinot salīdzināt 4 ++ paaudzes iznīcinātāju iespējas ar 5. paaudzi, mēs vēršamies pie spilgtākajiem ražošanas pārstāvjiem. Protams, tie ir Su-35 un F-22. Tas nav pilnīgi godīgi, kā es teicu pirmajā daļā, bet tomēr.
Su-35s ir leģendārā Su-27 attīstība. Kāda ir viņa senča unikalitāte, es domāju, visi atceras. Līdz 1985. gadam F-15 valdīja gaisā deviņus gadus. Bet garastāvoklis aizjūras zemēs kritās, kad sāka pieņemt pirmo sērijas Su-27. Cīnītājs ar izcilu manevrētspēju, kas spēj sasniegt iepriekš nesasniedzamus uzbrukuma leņķus, 1989. gadā pirmo reizi publiski demonstrēja Kobras Pugačova tehniku, nav sasniedzams Rietumu konkurentiem. Protams, viņa jaunā "trīsdesmit piektā" modifikācija ir absorbējusi visas priekšteča priekšrocības un pievienojusi vairākas tās iezīmes, tādējādi "divdesmit septīto" dizainu padarot ideālu.
Pārsteidzoša Su-35, kā arī pārējo mūsu 4+ paaudzes lidmašīnu iezīme ir novirzītais vilces vektors. Nezināma iemesla dēļ tas ir izplatīts tikai mūsu valstī. Vai šis elements ir tik unikāls, ka neviens to nevar dublēt? Novirzītās vilces vektora tehnoloģija ir pārbaudīta arī Amerikas ceturtās paaudzes lidmašīnās. General Electric izstrādāja AVEN sprauslu, kas tika uzstādīta un pārbaudīta lidmašīnā F-16VISTA 1993. gadā. # 1. Pratt Whitney 1996. gadā izstrādāja PYBBN (labāka dizaina nekā GE) uzgali, kas uzstādīta un pārbaudīta uz F-15ACTIVE. 2. nr. 1998. gadā tika pārbaudīta TVN izliekamā sprausla Eurofighter. Tomēr ne viens vien ceturtās paaudzes Rietumu lidaparāts sērijā saņēma OVT, neskatoties uz to, ka modernizācija un ražošana turpinās līdz pat šai dienai.
1. attēls
2. attēls
Ņemot atbilstošas vilces vektora novirzes tehnoloģijas, 1993. gadā (AVEN) viņi nolēma tos neizmantot F-22. Viņi gāja citu ceļu, izveidojot taisnstūrveida sprauslas, lai samazinātu radaru un siltuma parakstu. Kā bonuss šīs sprauslas tiek novirzītas tikai uz augšu un uz leju.
Kāds ir iemesls šādai nepatikai pret Rietumiem pret novirzīto vilces vektoru? Lai to izdarītu, mēģināsim noskaidrot, uz ko balstās tuvās gaisa kaujas un kā tajā var izmantot novirzītu vilces vektoru.
Lidmašīnas manevrētspēju nosaka G spēki. Tos savukārt ierobežo lidmašīnas spēks, personas fizioloģiskās spējas un ierobežojošie uzbrukuma leņķi. Svarīga ir arī lidmašīnas vilces un svara attiecība. Manevrējot, galvenais uzdevums ir pēc iespējas ātrāk mainīt ātruma vektora virzienu vai lidmašīnas leņķisko stāvokli telpā. Tāpēc manevrēšanas galvenais jautājums ir vienmērīgs vai piespiedu pagrieziens. Ar vienmērīgu līkumu plakne pēc iespējas ātrāk maina kustības vektora virzienu, vienlaikus nezaudējot ātrumu. Piespiedu pagrieziens ir saistīts ar straujāku lidmašīnas leņķiskā stāvokļa maiņu kosmosā, taču to pavada aktīvi ātruma zudumi.
A. N. Lapčinskis savās grāmatās par Pirmo pasaules karu citēja vairāku rietumu dūžu pilotu vārdus: vācu ace Nimmelmann rakstīja: "Es esmu neapbruņots, kamēr esmu zemāks"; Belke sacīja: "Gaisa cīņā galvenais ir vertikālais ātrums." Nu, kā neatcerēties slavenā A. formulu. Pokryshkina: "Augstums - ātrums - manevrs - uguns."
Strukturējot šos apgalvojumus ar iepriekšējo rindkopu, mēs varam saprast, ka ātrums, augstums un vilces un svara attiecība būs izšķiroša gaisa cīņā. Šīs parādības var apvienot ar enerģijas lidojuma augstuma jēdzienu. To aprēķina pēc formulas, kas parādīta 3. attēlā. Kur Viņš ir gaisa kuģa enerģijas līmenis, H ir lidojuma augstums, V2 / 2g ir kinētiskais augstums. Kinētiskā augstuma izmaiņas laika gaitā sauc par kāpšanas enerģijas ātrumu. Enerģijas līmeņa praktiskā būtība ir iespēja pilotam to pārdalīt starp augstumu un ātrumu atkarībā no situācijas. Ar ātruma rezervi, bet augstuma trūkumu pilots var pabeigt kalnu, kā to atstājis Nimmelmann, un iegūt taktiskas priekšrocības. Pilota spēja kompetenti pārvaldīt pieejamo enerģijas rezervi ir viens no noteicošajiem faktoriem gaisa cīņā.
3. attēls
Tagad mēs saprotam, ka, manevrējot uz noteiktiem pagriezieniem, lidmašīna nezaudē savu enerģiju. Dzinēju aerodinamika un vilce līdzsvaro pretestību. Piespiedu pagrieziena laikā lidmašīnas enerģija tiek zaudēta, un šādu manevru ilgumu ierobežo ne tikai gaisa kuģa minimālais evolūcijas ātrums, bet arī enerģijas izdevumu izdevumi.
No 3. attēla formulas mēs varam aprēķināt lidmašīnas kāpšanas parametra ātrumu, kā es teicu iepriekš. Bet tagad kļūst skaidrs absurds datiem par kāpšanas ātrumu, kas ir sniegti atklātos avotos atsevišķām lidmašīnām, jo tas ir dinamiski mainīgs parametrs, kas ir atkarīgs no augstuma, lidojuma ātruma un pārslodzes. Bet tajā pašā laikā tā ir vissvarīgākā gaisa kuģa enerģijas līmeņa sastāvdaļa. Pamatojoties uz iepriekš minēto, gaisa kuģa potenciālu enerģijas ieguves ziņā var nosacīti noteikt ar tā aerodinamisko kvalitāti un vilces un svara attiecību. Tie. lidmašīnas ar sliktāko aerodinamiku potenciālu var izlīdzināt, palielinot dzinēju vilces spēku un otrādi.
Protams, nav iespējams uzvarēt cīņā tikai ar enerģiju. Ne mazāk svarīga ir lidmašīnas pagriežamība. Tam ir piemērota 4. attēlā redzamā formula. Var redzēt, ka lidmašīnas pagrieziena īpašības ir tieši atkarīgas no g spēkiem Ny. Attiecīgi vienmērīgam pagriezienam (bez enerģijas zuduma) Nyр ir svarīga - pieejamā vai normālā pārslodze, un piespiedu pagriezienam Nyпр - maksimālā vilces pārslodze. Pirmkārt, ir svarīgi, lai šie parametri nepārsniegtu Jaunās lidmašīnas ekspluatācijas pārslodzes robežas, t.i. spēka robeža. Ja šis nosacījums ir izpildīts, tad vissvarīgākais uzdevums lidmašīnas projektēšanā būs maksimālais Nyp tuvinājums Nye. Vienkāršāk sakot, lidmašīnas spēja veikt manevrus plašākā diapazonā, nezaudējot ātrumu (enerģiju). Kas ietekmē Nyp? Protams, lidmašīnas aerodinamika, jo augstāka aerodinamiskā kvalitāte, jo lielāka iespējamā Nyр vērtība, savukārt spārna slodzes indekss ietekmē aerodinamikas uzlabošanos. Jo mazāks tas ir, jo augstāka ir lidmašīnas pagriežamība. Arī lidmašīnas vilces un svara attiecība ietekmē Nyp, princips, par kuru mēs runājām iepriekš (enerģētikas nozarē), attiecas arī uz lidmašīnas pagriežamību.
4. attēls
Vienkāršojot iepriekš minēto un vēl nepieskaroties vilces vektora novirzei, mēs pamatoti atzīmējam, ka manevrējamās lidmašīnas svarīgākie parametri būs vilces un svara attiecība un spārnu slodze. To uzlabojumus var ierobežot tikai ražotāja izmaksas un tehniskās iespējas. Šajā sakarā 5. attēlā parādītais grafiks ir interesants, tas dod izpratni par to, kāpēc F-15 līdz 1985. gadam bija situācijas saimnieks.
5. attēls
Lai salīdzinātu Su-35 ar F-22 tuvcīņā, vispirms jāvēršas pie viņu senčiem, proti, Su-27 un F-15. Salīdzināsim vissvarīgākās mums pieejamās īpašības, piemēram, vilces un svara attiecību un spārnu slodzi. Tomēr rodas jautājums, kādai masai? Lidmašīnas lidojuma rokasgrāmatā parasto pacelšanās svaru aprēķina, pamatojoties uz 50% degvielas tvertnēs, divām vidēja darbības rādiusa raķetēm, divām mazā darbības rādiusa raķetēm un lielgabala munīcijas slodzi. Bet Su-27 maksimālā degvielas masa ir daudz lielāka nekā F-15 (9400 kg pret 6109 kg), tāpēc 50% rezerve ir atšķirīga. Tas nozīmē, ka F-15 iepriekš būs mazāka svara priekšrocība. Lai salīdzinājums būtu godīgāks, es ierosinu par paraugu ņemt 50% degvielas Su-27 masu, tāpēc mēs iegūstam divus Eagle rezultātus. Kā Su-27 bruņojumu mēs pieņemam divas R-27 raķetes uz APU-470 un divas R-73 raķetes uz p-72-1. F-15C bruņojums ir AIM-7 uz LAU-106a un AIM-9 uz LAU-7D / A. Norādītajām masām mēs aprēķinām vilces un svara attiecību un spārnu slodzi. Dati ir parādīti tabulā 6. attēlā.
6. attēls
Ja salīdzinām F-15 ar tam aprēķināto degvielu, tad rādītāji ir ļoti iespaidīgi, tomēr, ja ņemam degvielu, kas masā ir vienāda ar 50% no degvielas Su-27, tad priekšrocība ir praktiski minimāla. Vilces un svara attiecībās atšķirība ir par simtdaļām, bet spārna slodzes ziņā F-15 tomēr ir pieklājīgi priekšā. Pamatojoties uz aprēķinātajiem datiem, "Ērglim" vajadzētu būt priekšrocībai tuvā gaisa cīņā. Bet praksē mācību cīņas starp F-15 un Su-27 parasti palika pie mums. Tehnoloģiski Sukhoi Design Bureau nespēja izveidot tik vieglu lidaparātu kā konkurenti, nav noslēpums, ka avionikas svara ziņā mēs vienmēr esam bijuši nedaudz zemāki. Tomēr mūsu dizaineri izvēlējās citu ceļu. Treniņu sacensībās neviens neizmantoja "Pugačova Kobru" un neizmantoja OVT (tā vēl nebija). Būtiska Sukhoi aerodinamika deva tai ievērojamas priekšrocības. Iebūvētais fizelāžas izkārtojums un aerodinamiskā kvalitāte 11, 6 (F-15c 10) neitralizēja F-15 spārnu slodzes priekšrocības.
Tomēr Su-27 pārsvars nekad nebija milzīgs. Daudzās situācijās un dažādos lidojuma apstākļos F-15c joprojām var sacensties, jo lielākā daļa joprojām ir atkarīga no pilota kvalifikācijas. To var viegli izsekot no manevrēšanas grafikiem, kas tiks aplūkoti turpmāk.
Atgriežoties pie ceturtās paaudzes lidmašīnas salīdzināšanas ar piekto, mēs apkoposim līdzīgu tabulu ar vilces un svara attiecības un spārnu slodzes īpašībām. Tagad mēs ņemsim datus par Su-35 par pamatu degvielas daudzumam, jo F-22 ir mazāk tvertņu (7. att.). Sušas bruņojumā ietilpst divas RVV-SD raķetes uz AKU-170 un divas RVV-MD raķetes uz P-72-1. Raptor bruņojums ir divi AIM-120 uz LAU-142 un divi AIM-9 uz LAU-141 / A. Vispārējam attēlam aprēķini ir sniegti arī T-50 un F-35A. Jums vajadzētu būt skeptiskam attiecībā uz T-50 parametriem, jo tie ir aprēķini, un ražotājs nesniedza oficiālus datus.
7. attēls
Tabulā 7. attēlā ir skaidri parādītas piektās paaudzes lidmašīnas galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar ceturto. Spārnu slodzes un vilces un svara attiecības atšķirība ir daudz nozīmīgāka nekā F-15 un Su-27. Enerģijas potenciāls un Nyp pieaugums piektajā paaudzē ir daudz lielāks. Viena no mūsdienu aviācijas problēmām - daudzfunkcionalitāte skāra arī Su -35. Ja tas izskatās labi ar vilces un svara attiecību pēc dedzinātāja, tad spārna slodze ir zemāka pat par Su-27. Tas skaidri parāda, ka ceturtās paaudzes lidmašīnas korpusa konstrukcija, ņemot vērā modernizāciju, nevar sasniegt piektās kārtas rādītājus.
Jāatzīmē F-22 aerodinamika. Nav oficiālu datu par aerodinamisko kvalitāti, tomēr, pēc ražotāja teiktā, tā ir augstāka nekā F-15c, fizelāžai ir neatņemams izkārtojums, spārnu slodze ir pat mazāka nekā Eagle.
Dzinēji jāatzīmē atsevišķi. Tā kā tikai Raptor ir piektās paaudzes dzinēji, tas ir īpaši pamanāms vilces un svara attiecībās “maksimālā” režīmā. Īpatnējais plūsmas ātrums "pēcdedzes" režīmā parasti ir vairāk nekā divas reizes lielāks par plūsmas ātrumu "maksimālā" režīmā. Motora darbības laiku "pēcdedzinātājā" būtiski ierobežo lidmašīnas degvielas rezerves. Piemēram, Su-27 uz "pēcdedzes" apēd vairāk nekā 800 kg petrolejas minūtē, tāpēc lidmašīnai ar labāku vilces un svara attiecību "maksimāli" būs priekšrocības vilces spēkos daudz ilgāku laiku. Tāpēc Izd 117s nav piektās paaudzes dzinējs, un ne Su-35, ne T-50 nav nekādu priekšrocību vilces un svara attiecībās salīdzinājumā ar F-22. Līdz ar to T-50 izstrādāts piektās paaudzes dzinējs "tips 30" ir ļoti svarīgs.
Kur no visa iepriekš minētā joprojām ir iespējams izmantot novirzīto vilces vektoru? Lai to izdarītu, skatiet diagrammu 8. attēlā. Šie dati tika iegūti par iznīcinātāju Su-27 un F-15c horizontālo manevru. Diemžēl līdzīgi dati par Su-35 vēl nav publiski pieejami. Pievērsiet uzmanību stabila pagrieziena robežām 200 m un 3000 m augstumā. Gar ordinātu mēs redzam, ka 800–900 km / h diapazonā norādītajiem augstumiem tiek sasniegts vislielākais leņķiskais ātrums. Attiecīgi 15 un 21 grāds / s. To ierobežo tikai lidmašīnas pārslodze diapazonā no 7, 5 līdz 9. Tieši šis ātrums tiek uzskatīts par visizdevīgāko, lai veiktu tuvās gaisa kaujas, jo lidmašīnas leņķiskais stāvoklis telpā mainās pēc iespējas ātrāk. Atgriežoties pie piektās paaudzes dzinējiem, lidmašīna ar augstāku vilces un svara attiecību un spējīga virsskaņas kustību, neizmantojot pēcdedzinātāju, iegūst enerģijas priekšrocības, jo tā var izmantot kāpšanas ātrumu, līdz nokrīt visizdevīgākajā diapazonā par BVB.
8. attēls
Ja mēs ekstrapolējam 8. attēlā redzamo grafiku uz Su-35s ar novirzītu vilces vektoru, kā situāciju var mainīt? Atbilde ir lieliski redzama no grafika - nekādā gadījumā! Tā kā robeža uzbrukuma ierobežojošajā leņķī (αadd) ir daudz augstāka par lidmašīnas izturības robežu. Tie. aerodinamiskās vadības ierīces nav pilnībā izmantotas.
Apsveriet horizontālo manevru grafiku augstumam 5000–7000 m, kas parādīts 9. attēlā. Lielākais leņķiskais ātrums ir 10-12 grādi / s, un tas tiek sasniegts ātruma diapazonā 900-1000 km / h. Patīkami atzīmēt, ka tieši šajā diapazonā Su-27 un Su-35 ir izšķirošas priekšrocības. Tomēr šie augstumi nav visizdevīgākie BVB leņķisko ātrumu samazināšanās dēļ. Kā šajā gadījumā mums var palīdzēt novirzītais vilces vektors? Atbilde ir lieliski redzama no grafika - nekādā gadījumā! Tā kā robeža uzbrukuma ierobežojošajā leņķī (αadd) ir daudz augstāka par lidmašīnas izturības robežu.
9. attēls
Tātad, kur var izmantot novirzītās vilces vektora priekšrocības? Augstumā virs visizdevīgākā un ātrumā, kas ir zemāks par BVB optimālo. Tajā pašā laikā dziļi ārpus noteiktās apgriešanās robežām, t.i. ar piespiedu pagriezienu, kurā lidmašīnas enerģija jau ir patērēta. Līdz ar to OVT ir piemērojams tikai īpašos gadījumos un ar enerģijas piegādi. Šādi režīmi BVB nav tik populāri, bet, protams, tas ir labāk, ja pastāv vektoru novirzes iespēja.
Tagad nedaudz pievērsīsimies vēsturei. Sarkanā karoga mācībās F-22 pastāvīgi izcīnīja uzvaras pār ceturtās paaudzes lidmašīnu. Ir tikai atsevišķi zaudējumu gadījumi. Viņš nekad nav ticies ar S-27/30/35 pie Sarkanā karoga (vismaz šādu datu nav). Tomēr Su-30MKI piedalījās Sarkanajā karogā. Konkursa ziņojumi par 2008. gadu ir pieejami tiešsaistē. Protams, Su-30MKI bija priekšrocības salīdzinājumā ar amerikāņu transportlīdzekļiem, piemēram, Su-27 (bet nekādā gadījumā OVT dēļ un nepārspējami). No pārskatiem mēs redzam, ka Su-30MKI uz Sarkanā karoga parādīja maksimālo leņķisko ātrumu 22 grādu sekundē (visticamāk, ar ātrumu 800 km / h, skatīt grafiku), savukārt, F-15c ievadīja leņķisko ātrumu 21 grādu / sek (līdzīgi ātrumi). Interesanti, ka F-22 to pašu vingrinājumu laikā uzrādīja leņķisko ātrumu 28 gr / s. Tagad mēs saprotam, kā to var izskaidrot. Pirmkārt, pārslodze noteiktos F-22 režīmos nav ierobežota ar 7, bet ir 9 (skatīt lidmašīnas lidojuma rokasgrāmatu Su-27 un F-15). Otrkārt, sakarā ar zemāku spārnu slodzi un augstāku vilces un svara attiecību, stabila pagrieziena robežas mūsu grafikos F-22 mainīsies uz augšu.
Atsevišķi jāatzīmē unikālā akrobātika, ko var demonstrēt Su-35. Vai tie ir tik pielietojami gaisa cīņās? Izmantojot novirzītu vilces vektoru, tiek veikti tādi skaitļi kā "Florovas čakra" vai "Pankūkas". Kas vieno šos skaitļus? Tie tiek veikti ar mazu ātrumu, lai nonāktu ekspluatācijas pārslodzē, kas nebūt nav visrentablākā BVB. Plakne pēkšņi maina savu stāvokli attiecībā pret masas centru, jo ātruma vektors, lai gan tas mainās, krasi nemainās. Leņķiskais stāvoklis telpā paliek nemainīgs! Kāda ir atšķirība starp raķeti vai radara staciju, ka lidmašīna griežas ap savu asi? Pilnīgi neviena, kamēr viņš zaudē arī lidojuma enerģiju. Varbūt ar šādiem kūleņiem mēs varam atgriezt uguni pret ienaidnieku? Šeit ir svarīgi saprast, ka pirms raķetes palaišanas lidmašīnai ir jābloķējas uz mērķi, pēc tam pilotam jāsniedz “piekrišana”, nospiežot pogu “Enter”, pēc tam dati tiek pārsūtīti uz raķeti un palaišanu tiek veikta. Cik ilgu laiku tas aizņems? Acīmredzot vairāk nekā sekundes daļas, kas tiek iztērētas ar "pankūkām" vai "čakru" vai kaut ko citu. Turklāt tas viss notiek arī acīmredzami zaudējot ātrumu un zaudējot enerģiju. Bet ir iespējams palaist neliela darbības rādiusa raķetes ar termiskām galvām bez uztveršanas. Tajā pašā laikā mēs ceram, ka raķetes meklētājs pats uztvers mērķi. Līdz ar to uzbrucēja ātruma vektora virzienam vajadzētu aptuveni sakrist ar ienaidnieka vektoru, pretējā gadījumā raķete pēc inerces, kas saņemta no nesēja, atstās tās meklētāja iespējamo uztveršanas zonu. Viena problēma ir tā, ka šis nosacījums nav izpildīts, jo ātruma vektors dramatiski nemainās ar šādu akrobātiku.
Apsveriet Pugačova kobru. Lai to paveiktu, ir jāizslēdz automātika, kas jau ir pretrunīgs nosacījums gaisa cīņai. Vismaz kaujas pilotu kvalifikācija ir ievērojami zemāka nekā akrobātikas dūžiem, un pat tas jādara ar rotaslietām ārkārtīgi saspringtos apstākļos. Bet tas ir mazākais ļaunums. Kobra tiek veikta 1000 m augstumā un ātrumā 500 km / h. Tie. lidmašīnai sākotnēji vajadzētu būt ātrumam, kas mazāks par BVB ieteikto! Līdz ar to viņš nevar tos sasniegt, kamēr ienaidnieks nezaudē tikpat daudz enerģijas, lai nezaudētu savas taktiskās priekšrocības. Pēc "kobras" izpildes lidmašīnas ātrums nokrītas 300 km / h robežās (tūlītējs enerģijas zudums!) Un ir minimālās evolūcijas robežās. Līdz ar to "žāvēšanai" ir jāiedziļinās, lai iegūtu ātrumu, bet ienaidnieks ne tikai saglabā priekšrocības ātrumā, bet arī augstumā.
Tomēr vai šāds manevrs var sniegt nepieciešamos ieguvumus? Pastāv viedoklis, ka ar šādu bremzēšanu mēs varam ļaut pretiniekam iet uz priekšu. Pirmkārt, Su-35 jau ir iespēja bremzēt ar gaisu bez nepieciešamības izslēgt automatizāciju. Otrkārt, kā zināms no lidojuma enerģijas formulas, ir nepieciešams palēnināties, kāpjot, nevis kādā citā veidā. Treškārt, ko mūsdienu cīņā pretiniekam vajadzētu darīt tuvu astei, neuzbrūkot? Redzot savā priekšā "Žāvēšanu", izpildot "kobru", cik daudz vieglāk būs mērķēt uz ienaidnieka palielināto laukumu? Ceturtkārt, kā mēs teicām iepriekš, ar šādu manevru neizdosies notvert mērķi, un bez uztveršanas palaista raķete nonāks iegūtās inerces pienā. Šāds notikums shematiski parādīts 17. attēlā. Piektkārt, es vēlreiz gribētu pajautāt, kā ienaidnieks tik tuvu nonāca, neuzbrūkot agrāk, un kāpēc “Kobra”, ja, taupot enerģiju, ir iespējams izgatavot “Gorku”?
10. attēls
Faktiski atbilde uz daudziem jautājumiem par akrobātiku ir ārkārtīgi vienkārša. Demonstrācijas izrādēm un šoviem nav nekāda sakara ar reālām metodēm tuvās gaisa cīņās, jo tās tiek veiktas lidojuma režīmos, kas acīmredzami nav piemērojami BVB.
Katram pašam jāsecina, cik daudz 4 ++ paaudzes lidmašīnas spēj izturēt piektās paaudzes lidmašīnas.
Trešajā daļā mēs sīkāk runāsim par F-35 un T-50 salīdzinājumā ar konkurentiem.
