Dette er en fortsettelse av forrige artikkel. For fullstendighet anbefaler jeg deg å lese den første delen.
Vi fortsetter å sammenligne mulighetene til 4 ++ generasjon jagerfly med 5. generasjon, og vender oss til de lyseste produksjonsrepresentantene. Naturligvis er dette Su-35 og F-22. Dette er ikke helt rettferdig, som jeg sa i den første delen, men likevel.
Su-35s er en utvikling av den legendariske Su-27. Hva er særegenheten til hans forfader, tror jeg, alle husker. Fram til 1985 regjerte F-15 øverst i luften i ni år. Men stemningen i utlandet styrtet da de første serielle Su-27-ene begynte å bli adoptert. En jagerfly med supermanøvrerbarhet, i stand til å nå angrepsvinkler som tidligere ikke var oppnåelige, i 1989 for første gang offentlig demonstrerte Cobra Pugachev-teknikken, er utenfor rekkevidden til vestlige konkurrenter. Naturligvis har hans nye "trettifemte" modifikasjon absorbert alle fordelene til forfaren og lagt til en rekke funksjoner, noe som bringer den "tjuefemde" designen til idealet.
Et slående trekk ved Su-35s, så vel som resten av våre 4+ generasjons fly, er den avbøyde skyvevektoren. Av en eller annen ukjent grunn er det vanlig bare i vårt land. Er dette elementet så unikt at ingen kan kopiere det? Den avbøyde skyvevektorteknologien er også testet på amerikanske fjerdegenerasjons fly. General Electric utviklet AVEN-munnstykket, som ble installert og testet på F-16VISTA-flyet i 1993. Fig. # 1. Pratt Whitney utviklet PYBBN (bedre design enn GE) dysen installert og testet på F-15ACTIVE i 1996. Fig. Nr. 2. I 1998 ble TVN -avbøybare dyse for Eurofighter testet. Imidlertid mottok ikke et eneste vestlig fly av fjerde generasjon OVT i serien, til tross for at modernisering og produksjon fortsetter den dag i dag.
Figur 1
Figur # 2
Med den riktige teknologien for avbøyning av skyvevektoren, bestemte de seg i 1993 (AVEN) for ikke å bruke dem på F-22. De gikk den andre veien, og laget rektangulære dyser for å redusere radar og termisk signatur. Som en bonus blir disse dysene bare avbøyd opp og ned.
Hva er årsaken til en slik mislikning av Vesten for den avbøyde skyvevektoren? For å gjøre dette, la oss prøve å finne ut hva nærluftkamp er basert på, og hvordan en avbøyet skyvevektor kan brukes i den.
Flyets manøvrerbarhet bestemmes av G-styrkene. De er igjen begrenset av flyets styrke, personens fysiologiske evner og de begrensende angrepsvinklene. Skyve-vekt-forholdet til flyet er også viktig. Ved manøvrering er hovedoppgaven å endre hastigheten vektoren eller flyets vinkelposisjon i rommet så raskt som mulig. Det er derfor det viktigste spørsmålet i manøvrering er den jevne eller tvungne svingen. Med en jevn bøyning endrer flyet retningen på bevegelsesvektoren så raskt som mulig, uten å miste fart. Den tvungne svingen skyldes en raskere endring i vinkelposisjonen til flyet i rommet, men det ledsages av aktive hastighetstap.
A. N. Lapchinsky siterte i sine bøker om den første verdenskrig ordene fra flere vest -ess -piloter: det tyske esset Nimmelmann skrev: "Jeg er ubevæpnet mens jeg er lavere"; Belke sa: "Det viktigste i luftkampen er vertikal hastighet." Vel, hvordan ikke huske formelen til den berømte A. Pokryshkina: "Høyde - hastighet - manøver - brann."
Etter å ha strukturert disse utsagnene med forrige avsnitt, kan vi forstå at hastighet, høyde og vekt-vekt-forhold vil være avgjørende i luftkamp. Disse fenomenene kan kombineres med begrepet energiflyghøyde. Den beregnes i henhold til formelen vist i figur 3. Der Han er flyets energinivå, er H flygehøyden, V2 / 2g er den kinetiske høyden. Endringen i kinetisk høyde over tid kalles stigningshastigheten. Den praktiske essensen av energinivået ligger i muligheten for omfordeling av piloten mellom høyde og hastighet, avhengig av situasjonen. Med en fartreserve, men mangel på høyde, kan piloten fullføre bakken, slik Nimmelmann testamenterte, og oppnå en taktisk fordel. Pilotens evne til kompetent å håndtere den tilgjengelige energireserven er en av de definerende faktorene i luftkamp.
Figur №3
Nå forstår vi at når manøvrering på etablerte svinger mister ikke flyet energien. Aerodynamikken og kraften til motorene balanserer motstanden. Under en tvungen sving går flyenergien tapt, og varigheten av slike manøvrer er ikke bare begrenset av flyets minimale evolusjonshastighet, men også av energifordelens utgifter.
Fra formelen i figur 3 kan vi beregne stigningshastigheten til flyet, som jeg sa ovenfor. Men nå blir absurditeten til dataene om stigningshastigheten, som er gitt i åpne kilder for visse fly, tydelig, siden det er en dynamisk endrende parameter som avhenger av høyde, flyhastighet og overbelastning. Men samtidig er det den viktigste komponenten i flyets energinivå. Basert på det foregående kan flyets potensial når det gjelder energiøkning betinget bestemmes av dets aerodynamiske kvalitet og forholdet mellom trykk og vekt. De. potensialet til flyet med den verste aerodynamikken kan utjevnes ved å øke motorens kraft og omvendt.
Naturligvis er det umulig å vinne en kamp med energi alene. Ikke mindre viktig er flyets dreieegenskaper. For det er formelen vist i figur 4 gyldig. Det kan sees at egenskapene til flyets dreibarhet direkte avhenger av g-kreftene Ny. Følgelig, for en jevn sving (uten tap av energi), er Nyр viktig - tilgjengelig eller normal overbelastning, og for en tvunget sving Nyпр - maksimal skyvekraftoverbelastning. Først og fremst er det viktig at disse parameterne ikke går utover grensene for den operative overbelastningen til det nye flyet, dvs. styrkegrense. Hvis denne betingelsen er oppfylt, vil den viktigste oppgaven i utformingen av flyet være maksimal tilnærming av Nyp til Nye. I enklere termer, et flys evne til å utføre manøvrer i et større område uten å miste fart (energi). Hva påvirker Nyp? Naturligvis, aerodynamikken til flyet, jo større aerodynamisk kvalitet, jo høyere mulig verdi av Nyр, i sin tur påvirker indeksen for belastningen på vingen forbedringen av aerodynamikk. Jo mindre det er, desto høyere er flyets dreibarhet. Dessuten påvirker flyets skyve-vekt-forhold Nyp, prinsippet som vi snakket om ovenfor (i energisektoren) er også gyldig for flyets dreibarhet.
Figur №4
Forenkler det ovennevnte og ennå ikke berører avviket til skyvevektoren, bemerker vi med rette at de viktigste parameterne for et manøvrerbart fly vil være forholdet mellom skyvekraft og vekt og vingebelastning. Forbedringene deres kan bare begrenses av produsentens kostnader og tekniske evner. I denne forbindelse er grafen som er presentert i figur 5 interessant, den gir en forståelse av hvorfor F-15 frem til 1985 var herre over situasjonen.
Bilde nr. 5
For å sammenligne Su-35-ene med F-22 i nærkamp, må vi først vende oss til deres forfedre, nemlig Su-27 og F-15. La oss sammenligne de viktigste egenskapene som er tilgjengelige for oss, for eksempel trykk-til-vekt-forhold og vingebelastning. Spørsmålet melder seg imidlertid, for hvilken masse? I Airplane Flight Manual er den normale startvekten beregnet basert på 50% av drivstoffet i tankene, to mellomdistanseraketter, to kortdistanse missiler og ammunisjonslasten til kanonen. Men den maksimale drivstoffmassen til Su-27 er mye større enn F-15 (9400 kg mot 6109 kg), og derfor er 50% -reserven annerledes. Dette betyr at F-15 vil ha en lavere vektfordel på forhånd. For å gjøre sammenligningen mer ærlig, foreslår jeg å ta massen på 50% av Su-27-drivstoffet som en prøve, så vi får to resultater for Eagle. Som opprustning av Su-27 godtar vi to R-27-missiler på APU-470 og to R-73-missiler på p-72-1. For F-15C er bevæpningen AIM-7 på LAU-106a og AIM-9 på LAU-7D / A. For de angitte massene beregner vi forholdet mellom skyvekraft og vekt og vingebelastning. Dataene er presentert i tabellen i figur 6.
Figur 6
Hvis vi sammenligner F-15 med drivstoffet beregnet for det, så er indikatorene veldig imponerende, men hvis vi tar et drivstoff som tilsvarer 50% av Su-27-drivstoffet, er fordelen praktisk talt minimal. I forholdet mellom skyvekraft og vekt er forskjellen med hundredeler, men når det gjelder belastningen på vingen, er F-15 likevel anstendig foran. Basert på de beregnede dataene bør "Eagle" ha en fordel i nærluftkamp. Men i praksis forble treningskamper mellom F-15 og Su-27 som regel hos oss. Teknologisk var Sukhoi Design Bureau ikke i stand til å lage et fly så lett som konkurrentene, det er ingen hemmelighet at når det gjelder avionikkens vekt har vi alltid vært litt dårligere. Designerne våre tok imidlertid en annen vei. I treningskonkurranser brukte ingen "Pugachev's Cobr" og brukte ikke OVT (den eksisterte ikke ennå). Det var den perfekte aerodynamikken til Sukhoi som ga den en betydelig fordel. Det integrerte flykroppsoppsettet og den aerodynamiske kvaliteten i 11, 6 (for F-15c 10) nøytraliserte fordelen ved vingebelastning av F-15.
Su-27s fordel var imidlertid aldri overveldende. I mange situasjoner og under forskjellige flyforhold kan F-15c fortsatt konkurrere, siden de fleste fortsatt er avhengig av pilotens kvalifikasjoner. Dette kan enkelt spores fra manøvrerbarhetsgrafer, som vil bli diskutert nedenfor.
Når vi går tilbake til sammenligningen av fjerde generasjons fly med det femte, vil vi sette sammen en lignende tabell med egenskapene til forholdet mellom vekt og vekt. Nå skal vi ta dataene på Su-35-ene som grunnlag for mengden drivstoff, siden F-22 har færre tanker (fig. 7). Sushkas bevæpning inkluderer to RVV-SD-missiler på AKU-170 og to RVV-MD-missiler på P-72-1. Raptors bevæpning er to AIM-120 på LAU-142 og to AIM-9 på LAU-141 / A. For det generelle bildet er det også gitt beregninger for T-50 og F-35A. Du bør være skeptisk til parametrene til T-50, siden de er estimater, og produsenten ikke ga offisielle data.
Figur №7
Tabellen i figur 7 viser klart de viktigste fordelene med femte generasjons fly i forhold til det fjerde. Gapet i vingebelastning og forholdet mellom skyvekraft og vekt er mye større enn F-15 og Su-27. Potensialet for energi og en økning i Nyp i femte generasjon er mye høyere. Et av problemene med moderne luftfart - multifunksjonalitet, påvirket også Su -35 -ene. Hvis det ser bra ut med trykk-til-vekt-forholdet ved etterbrenneren, er belastningen på vingen dårligere selv til Su-27. Dette viser tydelig at utformingen av flyrammen til fjerde generasjons fly ikke, med tanke på moderniseringen, kan nå indikatorene til den femte.
Aerodynamikken til F-22 bør noteres. Det er ingen offisielle data om aerodynamisk kvalitet, men ifølge produsenten er den høyere enn F-15c, flykroppen har en integrert utforming, vingebelastningen er enda mindre enn Eagle.
Motorene bør noteres separat. Siden bare Raptor har motorer i femte generasjon, er dette spesielt merkbart i forholdet mellom vekt og vekt ved "maksimal" -modus. Den spesifikke strømningshastigheten ved "etterbrenner" -modus er som regel mer enn to ganger strømningshastigheten ved "maksimal" -modus. Motordriftstiden ved "etterbrenner" er vesentlig begrenset av flyets drivstoffreserver. For eksempel spiser Su-27 på "etterbrenner" mer enn 800 kg parafin i minuttet, derfor vil et fly med et bedre vekt-vekt-forhold på "maksimum" ha fordeler i skyvekraft i mye lengre tid. Det er derfor Izd 117s ikke er en femte generasjons motor, og verken Su-35s eller T-50 har noen fordeler i forholdet mellom vekt og vekt i forhold til F-22. Følgelig, for T-50, er den utviklede femtegenerasjons motoren "type 30" veldig viktig.
Hvor fra alt det ovennevnte er det fortsatt mulig å bruke den avbøyde skyvevektoren? For å gjøre dette, se grafen i figur 8. Disse dataene ble innhentet for den horisontale manøveren til Su-27 og F-15c jagerfly. Dessverre er lignende data for Su-35 ennå ikke offentlig tilgjengelig. Vær oppmerksom på grensene for den jevne svingen for høyder på 200 m og 3000 m. Langs ordinaten kan vi se at i området 800–900 km / t for de angitte høyder oppnås den høyeste vinkelhastigheten, som er 15 og 21 grader / s. Det er bare begrenset av overbelastning av flyet i området fra 7, 5 til 9. Det er denne hastigheten som regnes som den mest fordelaktige for å utføre nær luftkamp, siden flyets vinkelposisjon i rommet endres så raskt som mulig. Når vi går tilbake til femte generasjons motorer, får et fly med et høyere skyve-til-vekt-forhold og som er i stand til å bevege seg over lyd uten bruk av etterbrenner, et energifordel, siden det kan bruke opp farten til å klatre til det faller i det mest fordelaktige området for BVB.
Figur №8
Hvis vi ekstrapolerer grafen i figur 8 på Su-35s med en avbøyd skyvevektor, hvordan kan situasjonen endres? Svaret er perfekt synlig fra grafen - på ingen måte! Siden grensen i angrepsvinkelen (αadd) er mye høyere enn flyets styrkegrense. De. aerodynamiske kontroller er ikke fullt ut utnyttet.
Tenk på den horisontale manøvergrafen for høyder på 5000–7000 m, vist i figur 9. Den høyeste vinkelhastigheten er 10-12 grader / s, og oppnås i hastighetsområdet 900-1000 km / t. Det er hyggelig å merke seg at det er i dette området Su-27 og Su-35 har avgjørende fordeler. Disse høyder er imidlertid ikke de mest fordelaktige for BVB, på grunn av fallet i vinkelhastigheter. Hvordan kan den avbøyde skyvevektoren hjelpe oss i dette tilfellet? Svaret er perfekt synlig fra grafen - på ingen måte! Siden grensen i angrepsvinkelen (αadd) er mye høyere enn flyets styrkegrense.
Figur №9
Så hvor kan fordelen med den avbøyde skyvevektoren realiseres? I høyder over de mest fordelaktige, og i hastigheter under det optimale for BVB. På samme tid, dypt utenfor grensene for den etablerte reverseringen, dvs. med en tvungen sving, der energien til flyet allerede er forbrukt. Følgelig gjelder OVT bare i spesielle tilfeller og med tilførsel av energi. Slike moduser er ikke så populære i BVB, men selvfølgelig er det bedre når det er mulighet for vektoravvik.
La oss nå snu litt til historien. Under Røde Flagg-øvelsene vant F-22 konstant seire over fjerde generasjons fly. Det er bare isolerte tilfeller av tap. Han møtte aldri Su-27/30/35 på Red Flag (det er i det minste ingen slike data). Su-30MKI deltok imidlertid i det røde flagget. Konkurranserapporter for 2008 er tilgjengelig online. Selvfølgelig hadde Su-30MKI en fordel i forhold til de amerikanske kjøretøyene, som Su-27 (men på ingen måte på grunn av OVT og ikke overveldende). Fra rapportene kan vi se at Su-30MKI på det røde flagget viste en maksimal vinkelhastighet i området 22 grader / s (mest sannsynlig ved hastigheter i området 800 km / t, se grafen), i sin tur, gikk F-15c inn i vinkelhastigheten på 21 grader / sek (lignende hastigheter). Det er merkelig at F-22 viste en vinkelhastighet på 28 grader / s under de samme øvelsene. Nå forstår vi hvordan dette kan forklares. For det første er ikke overbelastningen i visse moduser på F-22 ikke begrenset til 7, men er 9 (se flyvehåndbok for Su-27 og F-15). For det andre, på grunn av lavere vingebelastning og høyere skyve-til-vekt-forhold, vil grensene for den jevne svingen i grafene våre for F-22 forskyve seg oppover.
Hver for seg bør det bemerkes den unike aerobatikken som kan demonstreres av Su-35-ene. Er de så anvendelige i nærkamp? Ved bruk av en avbøyet skyvevektor utføres slike figurer som "Florova Chakra" eller "Pannekaker". Hva forener disse tallene? De utføres ved lave hastigheter for å komme i driftsoverbelastning, langt fra det mest lønnsomme i BVB. Flyet endrer brått sin posisjon i forhold til massesenteret, siden hastighetsvektoren, selv om den skifter, ikke endres dramatisk. Vinkelposisjonen i rommet forblir uendret! Hva er forskjellen mellom en rakett eller en radarstasjon som flyet snurrer på sin akse? Absolutt ingen, mens han også mister flyenergien. Kanskje vi med slike saltooverfall kan slå tilbake ild mot fienden? Her er det viktig å forstå at før raketten starter, må flyet låses på målet, hvoretter piloten må gi "samtykke" ved å trykke på "enter" -knappen, hvoretter dataene overføres til raketten og oppskytingen er utført. Hvor lang tid vil det ta? Tydeligvis mer enn brøkdeler av et sekund, som brukes med "pannekaker" eller "chakra", eller noe annet. Dessuten er alt dette også åpenbart ved å miste hastigheter, og med tap av energi. Men det er mulig å skyte kortdistanse missiler med termiske hoder uten fangst. Samtidig håper vi at missilens søker selv vil fange målet. Følgelig bør retningen til angriperens hastighetsvektor omtrent sammenfalle med fiendens vektor, ellers vil missilet, etter treghet mottatt fra bæreren, forlate sonen for mulig fangst av søkeren. Et problem er at denne betingelsen ikke er oppfylt, siden hastighetsvektoren ikke endres dramatisk med slik aerobatikk.
Tenk på Pugachevs kobra. For å gjennomføre det er det nødvendig å slå av automatikken, som allerede er en kontroversiell betingelse for luftkamp. I det minste er kvalifikasjonene til kamppiloter betydelig lavere enn for aerobatics ess, og selv dette må gjøres med smykker under ekstremt belastende forhold. Men dette er det minste av det onde. Cobra utføres i høyder i området 1000 m og hastigheter i området 500 km / t. De. flyet skal i utgangspunktet ha lavere hastigheter enn de som er anbefalt for BVB! Følgelig kan han ikke nå dem før fienden mister samme mengde energi, for ikke å miste sin taktiske fordel. Etter henrettelsen av "kobraen" faller flyets hastighet innenfor 300 km / t (øyeblikkelig energitap!) Og er i området med den minste evolusjonære. Følgelig må "Tørking" gå i et dykk for å få fart, mens fienden ikke bare beholder fordelen i fart, men også i høyden.
Men kan en slik manøver gi de nødvendige fordelene? Det er en oppfatning at med slik bremsing kan vi la motstanderen gå videre. For det første har Su-35s allerede luftbremsing uten å måtte slå av automatiseringen. For det andre, som det er kjent fra formelen for flygenergi, er det nødvendig å bremse ned ved å klatre, og ikke på annen måte. For det tredje, i moderne kamp, hva skal en motstander gjøre nær halen uten å angripe? Å se foran deg "Tørking", utføre "kobra", hvor mye lettere vil det være å sikte mot det økte området til fienden? For det fjerde, som vi sa ovenfor, vil det ikke fungere å fange målet med en slik manøver, og et missil som er avfyrt uten fangst vil gå i melken til den resulterende tregheten. En slik hendelse er vist skjematisk i figur 17. For det femte vil jeg igjen spørre hvordan fienden kom så nær uten å bli angrepet tidligere, og hvorfor “Cobra” når det er mulig å lage “Gorka” mens du sparer energi?
Figur №10
Faktisk er svaret på mange spørsmål om aerobatikk ekstremt enkelt. Demonstrasjon og forestillinger har ingenting å gjøre med ekte teknikker i nærluftkamp, siden de utføres i flymoduser som åpenbart ikke er anvendelige i BVB.
På dette må alle selv konkludere med hvor mye flyet i 4 ++ - generasjonen er i stand til å tåle flyene i femte generasjon.
I den tredje delen vil vi snakke mer detaljert om F-35 og T-50 i sammenligning med konkurrenter.
