Dette er en fortsættelse af den forrige artikel. For fuldstændighed anbefaler jeg dig at læse den første del.
Vi fortsætter med at sammenligne mulighederne for 4 ++ generationens krigere med 5. generation og vender os til de dygtigste produktionsrepræsentanter. Naturligvis er det Su-35'erne og F-22'erne. Dette er ikke helt fair, som jeg sagde i første del, men alligevel.
Su-35'erne er en udvikling af den legendariske Su-27. Hvad er det unikke ved hans forfader, tror jeg, alle husker. Indtil 1985 herskede F-15 i luften i ni år. Men stemningen i udlandet styrtdykkede, da de første serielle Su-27'er begyndte at blive vedtaget. En fighter med supermanøvredygtighed, der er i stand til at nå tidligere uopnåelige angrebsvinkler, i 1989 for første gang offentligt demonstrerer Cobra Pugachev-teknikken, er uden for rækkevidde for vestlige konkurrenter. Naturligvis har hans nye "femogtredive" ændring absorberet alle forfaderens fordele og tilføjet en række af dens egenskaber, hvilket bringer det "syvogtyvende" design til idealet.
Et slående træk ved Su-35'erne såvel som resten af vores 4+ generations fly er den afbøjede trykvektor. Af en ukendt årsag er det kun almindeligt i vores land. Er dette element så unikt, at ingen kan kopiere det? Den afbøjede skyvevektorteknologi er også blevet testet på amerikanske fjerde generations fly. General Electric udviklede AVEN-dysen, som blev installeret og testet på F-16VISTA-flyet i 1993. Fig. # 1. Pratt Whitney udviklede PYBBN (bedre design end GE) dysen installeret og testet på F-15ACTIVE i 1996. Fig. Nr. 2. I 1998 blev TVN's afbøjelige dyse til Eurofighter testet. Imidlertid modtog ikke et eneste vestligt fly af fjerde generation OVT i serien, på trods af at modernisering og produktion fortsætter den dag i dag.
Figur 1
Figur # 2
Med de passende teknologier til afbøjning af trykvektoren besluttede de i 1993 (AVEN) ikke at bruge dem på F-22. De gik den anden vej og skabte rektangulære dyser for at reducere radar og termisk signatur. Som en bonus afbøjes disse dyser kun op og ned.
Hvad er årsagen til en sådan modvilje mod Vesten for den afbøjede trykvektor? For at gøre dette, lad os prøve at finde ud af, hvad tæt luftkamp er baseret på, og hvordan en afbøjet trykvektor kan anvendes i den.
Flyets manøvredygtighed bestemmes af G-styrkerne. De er til gengæld begrænset af flyets styrke, personens fysiologiske evner og de begrænsende angrebsvinkler. Flyets tryk-til-vægt-forhold er også vigtigt. Ved manøvrering er hovedopgaven at ændre retningen af hastighedsvektoren eller flyets vinkelposition i rummet så hurtigt som muligt. Derfor er det centrale spørgsmål i manøvrering den faste eller tvungne drejning. Med en konstant bøjning ændrer flyet retningen af bevægelsesvektoren så hurtigt som muligt, uden at det taber hastighed. Den tvungne drejning skyldes en hurtigere ændring i flyets vinkelposition i rummet, men det ledsages af aktive hastighedstab.
A. N. Lapchinsky citerede i sine bøger om Første Verdenskrig flere vestlige essers piloter: Det tyske ess Nimmelmann skrev: "Jeg er ubevæbnet, mens jeg er lavere"; Belke sagde: "Det vigtigste i luftkamp er lodret hastighed." Nå, hvordan man ikke husker formlen for den berømte A. Pokryshkina: "Højde - hastighed - manøvre - brand."
Efter at have struktureret disse udsagn med det foregående afsnit, kan vi forstå, at hastighed, højde og vægt-til-vægt-forhold vil være afgørende i luftkamp. Disse fænomener kan kombineres med begrebet energiflyghøjde. Det beregnes efter formlen vist i figur 3. Hvor Han er flyets energiniveau, H er flyvehøjden, V2 / 2g er den kinetiske højde. Ændringen i kinetisk højde over tid kaldes stigningens energitakt. Den praktiske essens i energiniveauet ligger i muligheden for, at piloten omfordeler den mellem højde og hastighed, afhængigt af situationen. Med en fartreserve, men mangel på højde, kan piloten fuldføre bakken, som Nimmelmann testamenterede, og opnå en taktisk fordel. Pilotens evne til kompetent at styre den tilgængelige energireserve er en af de afgørende faktorer i luftkamp.
Figur №3
Nu forstår vi, at når manøvrerer på etablerede sving, mister flyet ikke sin energi. Motorens aerodynamik og fremdrift afbalancerer trækket. Under en tvungen sving går flyets energi tabt, og varigheden af sådanne manøvrer er ikke kun begrænset af flyets minimale evolutionære hastighed, men også af energifordelens udgifter.
Ud fra formlen i figur 3 kan vi beregne stigningsparameteren for flyet, som jeg sagde ovenfor. Men nu bliver absurditeten i dataene om stigningshastigheden, som er angivet i åbne kilder for visse fly, klar, da det er en dynamisk skiftende parameter, der afhænger af højde, flyvehastighed og overbelastning. Men det er samtidig den vigtigste komponent i flyets energiniveau. Baseret på det foregående kan flyets potentiale med hensyn til energitilvækst bestemmes betinget af dets aerodynamiske kvalitet og forholdet mellem tryk og vægt. De der. potentialet i flyet med den værste aerodynamik kan udlignes ved at øge motorernes kraft og omvendt.
Naturligvis er det umuligt at vinde en kamp med energi alene. Ikke mindre vigtigt er flyets drejbarhedskarakteristik. For det er formlen vist i figur 4 gyldig. Det kan ses, at egenskaberne ved flyets drejbarhed direkte afhænger af g-styrkerne Ny. Derfor er Nyр for en jævn drejning (uden energitab) vigtig - den tilgængelige eller normale overbelastning, og for en tvungen drejning Nyпр - den maksimale trykoverbelastning. Først og fremmest er det vigtigt, at disse parametre ikke går ud over grænserne for den operationelle overbelastning af det nye fly, dvs. styrke grænse. Hvis denne betingelse er opfyldt, vil den vigtigste opgave i design af flyet være den maksimale tilnærmelse af Nyp til Nye. I enklere termer, et flys evne til at udføre manøvrer i et bredere område uden at miste hastighed (energi). Hvad påvirker Nyp? Naturligvis, flyets aerodynamik, jo større aerodynamisk kvalitet, jo højere er den mulige værdi af Nyр, og indekset for belastningen på vingen påvirker forbedringen af aerodynamik. Jo mindre det er, desto højere er flyets drejbarhed. Flyets tryk-til-vægt-forhold påvirker også Nyp, det princip, som vi talte om ovenfor (i energisektoren), er også gældende for flyets drejbarhed.
Figur №4
Forenkling af ovenstående og endnu ikke berøring af afvigelsen fra trykvektoren, bemærker vi med rette, at de vigtigste parametre for et manøvrerbart fly vil være forholdet mellem tryk og vægt og vingebelastning. Deres forbedringer kan kun begrænses af producentens omkostninger og tekniske muligheder. I denne henseende er grafen vist i figur 5 interessant, det giver en forståelse af, hvorfor F-15 indtil 1985 var herre over situationen.
Billede nr.5
For at sammenligne Su-35'erne med F-22 i tæt kamp, skal vi først henvende os til deres forfædre, nemlig Su-27 og F-15. Lad os sammenligne de vigtigste egenskaber, vi har til rådighed, såsom forholdet mellem tryk og vægt og vingebelastning. Spørgsmålet opstår imidlertid, for hvilken masse? I flyvehåndbogen beregnes den normale startvægt baseret på 50% af brændstoffet i tankene, to mellemdistanseraketter, to kortdistancemissiler og kanonens ammunitionsbelastning. Men den maksimale brændstofmasse på Su-27 er meget større end F-15 (9400 kg mod 6109 kg), derfor er reserven på 50% anderledes. Det betyder, at F-15 på forhånd vil have en lavere vægtfordel. For at gøre sammenligningen mere ærlig foreslår jeg at tage massen af 50% af Su-27-brændstoffet som en prøve, så vi får to resultater for Eagle. Som bevæbning af Su-27 accepterer vi to R-27 missiler på APU-470 og to R-73 missiler på p-72-1. For F-15C er oprustningen AIM-7 på LAU-106a og AIM-9 på LAU-7D / A. For de angivne masser beregner vi forholdet mellem tryk og vægt og vingebelastning. Dataene er vist i tabellen i figur 6.
Figur 6
Hvis vi sammenligner F-15 med brændstoffet beregnet til det, så er indikatorerne meget imponerende, men hvis vi tager et brændstof svarende til 50% af Su-27-brændstoffet, er fordelen praktisk talt minimal. I forholdet mellem tryk og vægt er forskellen på hundrededele, men hvad angår belastningen på vingen, er F-15 ikke desto mindre anstændigt foran. Baseret på de beregnede data burde "Eagle" have en fordel i tæt luftkamp. Men i praksis forblev træningskampe mellem F-15 og Su-27 som regel hos os. Teknologisk set var Sukhoi Design Bureau ikke i stand til at oprette et fly så let som konkurrenterne, det er ingen hemmelighed, at hvad angår vægten af flyelektronik, har vi altid været lidt ringere. Vores designere tog imidlertid en anden vej. I træningskonkurrencer brugte ingen "Pugachev's Cobr" og brugte ikke OVT (den eksisterede ikke endnu). Det var Sukhois perfekte aerodynamik, der gav den en betydelig fordel. Det integrerede skroglayout og den aerodynamiske kvalitet i 11, 6 (for F-15c 10) neutraliserede fordelen ved vingelastning af F-15.
Su-27's fordel var dog aldrig overvældende. I mange situationer og under forskellige flyvebetingelser kan F-15c stadig konkurrere, da de fleste stadig afhænger af pilotens kvalifikationer. Dette kan let spores fra manøvredygtighedsgraferne, som vil blive diskuteret nedenfor.
Når vi vender tilbage til sammenligningen af fjerde generations fly med det femte, vil vi udarbejde en lignende tabel med karakteristika for forholdet mellem vægt og vægt. Nu tager vi dataene om Su-35'erne som grundlag for mængden af brændstof, da F-22 har færre tanke (fig. 7). Sushkas bevæbning omfatter to RVV-SD missiler på AKU-170 og to RVV-MD missiler på P-72-1. Raptors bevæbning er to AIM-120 på LAU-142 og to AIM-9 på LAU-141 / A. For det generelle billede er der også givet beregninger for T-50 og F-35A. Du bør være skeptisk over for parametrene for T-50, da de er skøn, og producenten ikke gav officielle data.
Figur №7
Tabellen i figur 7 viser klart de største fordele ved femte generations fly i forhold til det fjerde. Kløften i vingelastning og forhold mellem tryk og vægt er meget større end F-15 og Su-27. Potentialet for energi og en stigning i Nyp i femte generation er meget højere. Et af problemerne med moderne luftfart - multifunktionalitet, påvirkede også Su -35'erne. Hvis det ser godt ud med forholdet mellem tryk og vægt ved efterbrænderen, er belastningen på vingen ringere end Su-27. Dette viser klart, at designet af flyrammen til fjerde generations fly ikke under hensyntagen til moderniseringen kan nå indikatorerne for det femte.
Aerodynamikken i F-22 skal noteres. Der er ingen officielle data om aerodynamisk kvalitet, men ifølge producenten er det højere end F-15c, flykroppen har et integreret layout, vingebelastningen er endnu mindre end Eagles.
Motorerne skal noteres særskilt. Da kun Raptor har motorer af femte generation, er dette især mærkbart i forholdet mellem vægt og vægt ved "maksimal" tilstand. Den specifikke strømningshastighed ved "efterbrænder" -tilstand er som regel mere end to gange strømningshastigheden ved "maksimal" -tilstand. Motordriftstiden ved "efterbrænder" er væsentligt begrænset af flyets brændstofreserver. F.eks. Spiser Su-27 på "efterbrænder" mere end 800 kg petroleum i minuttet, derfor vil et fly med et bedre tryk-til-vægt-forhold ved "maksimum" have fordele ved tryk i meget længere tid. Derfor er Izd 117s ikke en femte generations motor, og hverken Su-35'erne eller T-50 har nogen fordele i forholdet mellem vægt og vægt i forhold til F-22. For T-50 er den udviklede femte generations motor "type 30" derfor meget vigtig.
Hvor fra alt det ovenstående er det stadig muligt at anvende den afbøjede trykvektor? Se grafen i figur 8 for at gøre dette. Disse data blev indhentet for den vandrette manøvre fra Su-27 og F-15c jagerfly. Desværre er lignende data for Su-35'erne endnu ikke offentligt tilgængelige. Vær opmærksom på grænserne for den stabile sving i højder på 200 m og 3000 m. Langs ordinaten kan vi se, at i området 800–900 km / t for de angivne højder opnås den højeste vinkelhastighed, hvilket er 15 og 21 deg / s. Det begrænses kun af flyets overbelastning i området fra 7, 5 til 9. Det er denne hastighed, der anses for at være den mest fordelagtige til at udføre tæt luftkamp, da flyets vinkelposition i rummet ændres så hurtigt som muligt. Når vi vender tilbage til femte generations motorer, får et fly med et højere tryk-til-vægt-forhold og i stand til supersonisk bevægelse uden brug af efterbrænder en energifordel, da det kan bruge hastigheden til at klatre, indtil det falder inden for det område, der er mest fordelagtigt for BVB.
Figur №8
Hvis vi ekstrapolerer grafen i figur 8 på Su-35'erne med en afbøjet trykvektor, hvordan kan situationen ændres? Svaret er perfekt synligt fra grafen - ingen måde! Da grænsen i den begrænsende angrebsvinkel (αadd) er meget højere end flyets styrkegrænse. De der. aerodynamiske kontroller udnyttes ikke fuldt ud.
Overvej den vandrette manøvregraf for højder på 5000–7000 m, vist i figur 9. Den højeste vinkelhastighed er 10-12 grader / s og opnås i hastighedsområdet 900-1000 km / t. Det er behageligt at bemærke, at det er i dette område, at Su-27 og Su-35 har afgørende fordele. Disse højder er imidlertid ikke de mest fordelagtige for BVB på grund af faldet i vinkelhastigheder. Hvordan kan den afbøjede trykvektor hjælpe os i dette tilfælde? Svaret er perfekt synligt fra grafen - på ingen måde! Da grænsen i den begrænsende angrebsvinkel (αadd) er meget højere end flyets styrkegrænse.
Figur №9
Så hvor kan fordelen ved den afbøjede trykvektor realiseres? I højder over de mest fordelagtige og ved hastigheder under det optimale for BVB. På samme tid dybt ud over grænserne for den etablerede vending, dvs. med en tvungen drejning, hvor flyets energi allerede er forbrugt. Derfor er OVT kun gældende i særlige tilfælde og med forsyning af energi. Sådanne tilstande er ikke så populære i BVB, men det er selvfølgelig bedre, når der er mulighed for vektorafvigelse.
Lad os nu vende lidt til historien. Under Røde Flag-øvelserne vandt F-22 konstant sejre over fjerde generations fly. Der er kun isolerede tilfælde af tab. Han mødte aldrig Su-27/30/35 på Red Flag (der er i hvert fald ingen sådanne data). Su-30MKI deltog dog i det røde flag. Konkurrencerapporter for 2008 er tilgængelige online. Selvfølgelig havde Su-30MKI en fordel i forhold til de amerikanske køretøjer, ligesom Su-27 (men på ingen måde på grund af OVT og ikke overvældende). Fra rapporterne kan vi se, at Su-30MKI på det røde flag viste en maksimal vinkelhastighed i området 22 grader / s (sandsynligvis ved hastigheder i området 800 km / t, se grafen), til gengæld, F-15c indtastede vinkelhastigheden på 21 grader / sek (lignende hastigheder). Det er mærkeligt, at F-22 viste en vinkelhastighed på 28 grader / s under de samme øvelser. Nu forstår vi, hvordan dette kan forklares. For det første er overbelastningen i visse tilstande på F-22 ikke begrænset til 7, men er 9 (se flyvehåndbog til Su-27 og F-15). For det andet, på grund af den lavere vingebelastning og højere tryk-til-vægt-forhold, vil grænserne for den faste drejning i vores grafer for F-22 flytte sig opad.
Separat skal det bemærkes den unikke aerobatik, der kan demonstreres af Su-35'erne. Er de så anvendelige i tæt luftkamp? Ved brug af en afbøjet trykvektor udføres sådanne figurer som "Florova Chakra" eller "Pandekager". Hvad forener disse tal? De udføres ved lave hastigheder for at komme i driftsoverbelastning, langt fra den mest rentable i BVB. Flyet ændrer pludselig sin position i forhold til massens centrum, da hastighedsvektoren, selvom den forskyder sig, ikke ændrer sig dramatisk. Vinkelpositionen i rummet forbliver uændret! Hvad er forskellen mellem en raket eller en radarstation, som flyet drejer om sin akse? Absolut ingen, mens han også mister sin flyenergi. Måske kan vi med sådanne salto vende ild mod fjenden? Her er det vigtigt at forstå, at før raketten udsendes, skal flyet låse sig fast på målet, hvorefter piloten skal give "samtykke" ved at trykke på "enter" -knappen, hvorefter dataene overføres til raketten og opsendelsen udføres. Hvor lang tid vil det tage? Naturligvis mere end brøkdele af et sekund, som bruges med "pandekager" eller "chakra" eller noget andet. Desuden er alt dette også naturligvis ved at miste hastigheder og med et tab af energi. Men det er muligt at affyre kortdistancemissiler med termiske hoveder uden opsamling. Samtidig håber vi, at missilets søger selv vil fange målet. Følgelig bør retningen af angriberens hastighedsvektor omtrent falde sammen med fjendens vektor, ellers vil missilet ved inerti modtaget fra transportøren forlade zonen for mulig fangst af sin søger. Et problem er, at denne betingelse ikke er opfyldt, da hastighedsvektoren ikke ændrer sig dramatisk med sådan aerobatik.
Overvej Pugachevs kobra. For at udføre det er det nødvendigt at slukke for automatikken, som allerede er en kontroversiel betingelse for luftkamp. I det mindste er kvalifikationer hos kamppiloter betydeligt lavere end aerobatics esser, og selv dette skal gøres med smykker under ekstremt belastende forhold. Men dette er det mindste af det onde. Cobra udføres i højder i området 1000 m og hastigheder i området 500 km / t. De der. flyet skulle i første omgang have lavere hastigheder end dem, der anbefales til BVB! Derfor kan han ikke nå dem, før fjenden mister den samme mængde energi for ikke at miste sin taktiske fordel. Efter udførelsen af "kobraen" falder flyets hastighed inden for 300 km / t (øjeblikkeligt energitab!) Og er inden for rækkevidden af den minimale evolutionære. Følgelig skal "Tørring" gå i et dyk for at få fart, mens fjenden ikke kun bevarer fordelen i hastighed, men også i højden.
Men kan en sådan manøvre give de nødvendige fordele? Der er en opfattelse af, at vi med sådan bremsning kan lade modstanderen gå videre. For det første har Su-35'erne allerede mulighed for luftbremsning uden behov for at slukke for automatiseringen. For det andet, som det er kendt fra formlen for flyveenergi, er det nødvendigt at bremse ved at klatre, og ikke på anden måde. For det tredje, hvad skal en modstander i moderne kamp gøre tæt på halen uden at angribe? At se foran dig "Tørring", udføre "kobra", hvor meget lettere vil det være at sigte mod fjendens øgede område? For det fjerde, som vi sagde ovenfor, vil det ikke fungere at fange målet med en sådan manøvre, og et missil affyret uden fangst vil gå i mælken af den resulterende inerti. En sådan begivenhed er vist skematisk i figur 17. For det femte vil jeg gerne spørge igen, hvordan fjenden kom så tæt uden at blive angrebet tidligere, og hvorfor "Cobra", når det er muligt at lave "Gorka", mens man sparer energi?
Figur №10
Faktisk er svaret på mange spørgsmål om aerobatik ekstremt enkelt. Demonstrationsforestillinger og shows har intet at gøre med virkelige teknikker i tæt luftkamp, da de udføres i flyvemåder, der naturligvis ikke er anvendelige i BVB.
På dette må alle selv konkludere, hvor meget flyet i 4 ++ generationen er i stand til at modstå flyene fra den femte generation.
I den tredje del vil vi tale mere detaljeret om F-35 og T-50 i sammenligning med konkurrenter.
