Bu, önceki makalenin bir devamıdır. Bütünlük için, ilk bölümü okumanızı tavsiye ederim.
4 ++ nesil savaşçıların yeteneklerini 5. nesil ile karşılaştırmaya devam ederek en parlak üretim temsilcilerine dönüyoruz. Doğal olarak, bunlar Su-35'ler ve F-22'lerdir. Bu, ilk bölümde söylediğim gibi tamamen adil değil, ama yine de.
Su-35'ler, efsanevi Su-27'nin geliştirilmiş halidir. Atasının benzersizliği nedir, sanırım herkes hatırlıyor. 1985 yılına kadar, F-15 havada dokuz yıl boyunca hüküm sürdü. Ancak ilk seri Su-27'ler kullanılmaya başlandığında denizaşırı ülkelerdeki hava birdenbire düştü. Süper manevra kabiliyetine sahip, daha önce erişilemeyen saldırı açılarına ulaşabilen ve 1989'da ilk kez Cobra Pugachev tekniğini halka açık olarak gösteren bir savaşçı, Batılı rakiplerin erişiminin ötesindedir. Doğal olarak, yeni "otuz beşinci" modifikasyonu, ataların tüm avantajlarını emdi ve bir dizi özelliğini ekleyerek "yirmi yedinci" tasarımı ideale getirdi.
Su-35'lerin ve 4+ nesil uçaklarımızın geri kalanının çarpıcı bir özelliği, saptırılmış itme vektörüdür. Bilinmeyen bir nedenden dolayı sadece ülkemizde yaygındır. Bu öğe, kimsenin onu kopyalayamayacağı kadar benzersiz mi? Saptırılmış itme vektörü teknolojisi, Amerikan dördüncü nesil uçaklarında da test edilmiştir. General Electric, 1993 yılında F-16VISTA uçağına kurulan ve test edilen AVEN nozülünü geliştirdi. # 1. Pratt Whitney, 1996 yılında F-15ACTIVE'e takılan ve test edilen PYBBN (GE'den daha iyi tasarım) nozülünü geliştirdi. 2. 1998'de Eurofighter için TVN döndürülebilir meme test edildi. Bununla birlikte, modernizasyon ve üretimin bugüne kadar devam etmesine rağmen, dördüncü neslin tek bir Batı uçağı seride OVT almadı.
Şekil 1
Şekil 2
İtme vektörünün sapması için uygun teknolojilere sahip olarak, 1993'te (AVEN) F-22'de kullanmamaya karar verdiler. Radarı ve termal izi azaltmak için dikdörtgen nozullar oluşturarak diğer tarafa gittiler. Bir bonus olarak, bu nozullar sadece yukarı ve aşağı yön değiştirir.
Saptırılmış itme vektörü için Batı'dan bu kadar hoşlanmamanın nedeni nedir? Bunu yapmak için, yakın hava savaşının neye dayandığını ve içinde saptırılmış bir itme vektörünün nasıl uygulanabileceğini anlamaya çalışalım.
Uçağın manevra kabiliyeti G kuvvetleri tarafından belirlenir. Bunlar da, uçağın gücü, kişinin fizyolojik yetenekleri ve sınırlayıcı hücum açıları ile sınırlıdır. Uçağın itme-ağırlık oranı da önemlidir. Manevra yaparken asıl görev, hız vektörünün yönünü veya uçağın uzaydaki açısal konumunu olabildiğince çabuk değiştirmektir. Bu nedenle manevra yaparken kilit nokta sabit veya zorunlu dönüştür. Sabit bir bükülme ile uçak, hareket vektörünün yönünü hız kaybetmeden mümkün olduğunca çabuk değiştirir. Zorla dönüş, uçağın uzaydaki açısal pozisyonundaki daha hızlı bir değişiklikten kaynaklanır, ancak buna aktif hız kayıpları eşlik eder.
BİR. Lapchinsky, Birinci Dünya Savaşı hakkındaki kitaplarında, birkaç batılı as pilotunun sözlerini aktardı: Alman ası Nimmelmann şöyle yazdı: "Aşağıdayken silahsızım"; Belke, "Hava muharebesinde esas olan dikey hızdır" dedi. Peki, ünlü A'nın formülünü nasıl hatırlamazsınız?Pokryshkina: "Yükseklik - hız - manevra - ateş."
Bu açıklamaları bir önceki paragrafla yapılandırdıktan sonra, hava muharebesinde hız, irtifa ve itme-ağırlık oranının belirleyici olacağını anlayabiliriz. Bu fenomenler, enerji uçuş yüksekliği kavramı ile birleştirilebilir. Şekil 3'te gösterilen formüle göre hesaplanır. He uçağın enerji seviyesi, H uçuş irtifası, V2 / 2g kinetik irtifadır. Zaman içinde kinetik yükseklikteki değişime tırmanmanın enerji oranı denir. Enerji seviyesinin pratik özü, duruma bağlı olarak pilot tarafından irtifa ve hız arasında yeniden dağıtılması olasılığında yatmaktadır. Hız rezervi, ancak irtifa eksikliği ile pilot, Nimmelmann'ın mirasına göre tepeyi tamamlayabilir ve taktik bir avantaj elde edebilir. Pilotun mevcut enerji rezervini yetkin bir şekilde yönetme yeteneği, hava muharebesinde belirleyici faktörlerden biridir.
Şekil №3
Şimdi, yerleşik dönüşlerde manevra yaparken uçağın enerjisini kaybetmediğini anlıyoruz. Motorların aerodinamiği ve itişi, sürtünmeyi dengeler. Zorunlu bir dönüş sırasında, uçak enerjisi kaybolur ve bu tür manevraların süresi, yalnızca uçağın minimum evrimsel hızı ile değil, aynı zamanda enerji avantajının harcanmasıyla da sınırlıdır.
Şekil 3'teki formülden yukarıda belirttiğim gibi uçağın tırmanma oranı parametresini hesaplayabiliriz. Ancak, bazı uçaklar için açık kaynaklarda verilen tırmanma hızı verilerinin saçmalığı, irtifa, uçuş hızı ve aşırı yüke bağlı olarak dinamik olarak değişen bir parametre olduğu için artık netleşiyor. Ancak aynı zamanda uçağın enerji seviyesinin en önemli bileşenidir. Yukarıdakilere dayanarak, enerji kazanımı açısından uçağın potansiyeli, aerodinamik kalitesi ve itme-ağırlık oranı ile koşullu olarak belirlenebilir. Onlar. En kötü aerodinamiğe sahip uçağın potansiyeli, motorların itiş gücü artırılarak dengelenebilir ve bunun tersi de geçerlidir.
Doğal olarak, tek başına enerji ile bir savaşı kazanmak mümkün değildir. Uçağın dönüş özelliği de daha az önemli değildir. Bunun için Şekil 4'te gösterilen formül geçerlidir. Uçağın dönebilirlik özelliklerinin doğrudan Ny g-kuvvetlerine bağlı olduğu görülebilir. Buna göre, sabit bir dönüş için (enerji kaybı olmadan), Nyр önemlidir - mevcut veya normal aşırı yük ve zorla dönüş için Nyпр - maksimum itme aşırı yükü. Her şeyden önce, bu parametrelerin Yeni uçağın operasyonel aşırı yükleme sınırlarının ötesine geçmemesi önemlidir, yani. güç sınırı. Bu koşul sağlanırsa, uçağın tasarımındaki en önemli görev, Nyp'nin Nye'ye maksimum yaklaşımı olacaktır. Daha basit bir ifadeyle, bir uçağın hız (enerji) kaybetmeden daha geniş bir aralıkta manevra yapabilme yeteneğidir. Nyp'i neler etkiler? Doğal olarak, uçağın aerodinamiği, aerodinamik kalite ne kadar yüksek olursa, Nyр'nin olası değeri o kadar yüksek olur, sırayla kanattaki yük endeksi aerodinamiğin gelişimini etkiler. Ne kadar küçükse, uçağın dönüş kabiliyeti o kadar yüksek olur. Ayrıca uçağın itme-ağırlık oranı Nyp'yi etkiler, yukarıda bahsettiğimiz prensip (enerji sektöründe) uçağın dönebilirliği için de geçerlidir.
Şekil №4
Yukarıdakileri basitleştirerek ve henüz itme vektörünün sapmasına değinmeden, manevra kabiliyetine sahip bir uçak için en önemli parametrelerin itme-ağırlık oranı ve kanat yükü olacağını belirtmek isteriz. Geliştirmeleri ancak üreticinin maliyeti ve teknik yetenekleri ile sınırlandırılabilir. Bu bağlamda, Şekil 5'te sunulan grafik ilginçtir, 1985'e kadar F-15'in neden durumun efendisi olduğunun anlaşılmasını sağlar.
Resim No. 5
Su-35'leri yakın dövüşte F-22 ile karşılaştırmak için önce atalarına yani Su-27 ve F-15'e dönmemiz gerekiyor. İtki/ağırlık oranı ve kanat yükü gibi elimizdeki en önemli özellikleri karşılaştıralım. Ancak, soru hangi kütle için ortaya çıkıyor? Uçak Uçuş El Kitabında normal kalkış ağırlığı, tanklardaki yakıtın %50'si, iki orta menzilli füze, iki kısa menzilli füze ve topun mühimmat yükü esas alınarak hesaplanmaktadır. Ancak Su-27'nin maksimum yakıt kütlesi F-15'inkinden çok daha büyüktür (9400 kg'a 6109 kg'a karşı), bu nedenle %50 rezervi farklıdır. Bu, F-15'in önceden daha düşük ağırlık avantajına sahip olacağı anlamına gelir. Karşılaştırmayı daha dürüst hale getirmek için, Su-27 yakıtının %50'sinin kütlesini örnek olarak almayı öneriyorum, böylece Kartal için iki sonuç elde ediyoruz. Su-27'nin silahı olarak, APU-470'te iki R-27 füzesi ve p-72-1'de iki R-73 füzesi kabul ediyoruz. F-15C için silahlanma, LAU-106a'da AIM-7 ve LAU-7D / A'da AIM-9'dur. Belirtilen kütleler için itme-ağırlık oranını ve kanat yükünü hesaplıyoruz. Veriler Şekil 6'daki tabloda sunulmaktadır.
Şekil 6
F-15'i bunun için hesaplanan yakıtla karşılaştırırsak, göstergeler çok etkileyicidir, ancak kütle olarak Su-27 yakıtının% 50'sine eşit bir yakıt alırsak, avantaj neredeyse minimumdur. İtki-ağırlık oranında, fark yüzlercedir, ancak kanattaki yük açısından, yine de F-15, makul bir şekilde öndedir. Hesaplanan verilere göre, "Kartal" yakın hava savaşında bir avantaja sahip olmalıdır. Ancak pratikte, F-15 ve Su-27 arasındaki eğitim savaşları kural olarak bizimkiyle kaldı. Teknolojik olarak, Sukhoi Tasarım Bürosu rakipler kadar hafif bir uçak yaratamadı, aviyoniklerin ağırlığı açısından her zaman biraz daha düşük olduğumuz bir sır değil. Ancak tasarımcılarımız farklı bir yol izledi. Antrenman yarışmalarında kimse "Pugachev's Cobr" kullanmadı ve OVT kullanmadı (henüz yoktu). Sukhoi'ye önemli bir avantaj sağlayan mükemmel aerodinamiğiydi. 11, 6'daki (F-15c 10 için) entegre gövde düzeni ve aerodinamik kalite, F-15'in kanat yüklemesindeki avantajı etkisiz hale getirdi.
Ancak Su-27'nin avantajı hiçbir zaman ezici olmadı. Çoğu durumda ve farklı uçuş koşulları altında, çoğu pilotun niteliklerine bağlı olduğundan, F-15c hala rekabet edebilir. Bu, aşağıda tartışılacak olan manevra kabiliyeti grafiklerinden kolayca izlenebilir.
Dördüncü nesil uçağın beşincisi ile karşılaştırmasına dönersek, itme-ağırlık oranı ve kanat yükleme özellikleri ile benzer bir tablo hazırlayacağız. Şimdi F-22'nin daha az tankı olduğundan, Su-35'lerdeki verileri yakıt miktarı için temel alacağız (Şekil 7). Sushka'nın silahları, AKU-170'te iki RVV-SD füzesi ve P-72-1'de iki RVV-MD füzesi içeriyor. Raptor'un silahı, LAU-142'de iki AIM-120 ve LAU-141 / A'da iki AIM-9'dur. Genel resim için T-50 ve F-35A için de hesaplamalar verilmiştir. Tahmini oldukları ve üretici resmi veri vermediği için T-50'nin parametreleri konusunda şüpheci olmalısınız.
Şekil №7
Şekil 7'deki tablo, beşinci nesil uçağın dördüncü nesil üzerindeki ana avantajlarını açıkça göstermektedir. Kanat yükleme ve itme-ağırlık oranındaki boşluk, F-15 ve Su-27'ninkinden çok daha önemlidir. Beşinci nesilde enerji potansiyeli ve Nyp'deki artış çok daha yüksektir. Modern havacılığın sorunlarından biri - çok işlevlilik, Su-35'leri de etkiledi. Art yakıcıdaki itme-ağırlık oranı iyi görünüyorsa, kanattaki yük Su-27'den bile daha düşüktür. Bu, dördüncü nesil uçağın gövde tasarımının, modernizasyonu dikkate alarak beşinci göstergelere ulaşamayacağını açıkça göstermektedir.
F-22'nin aerodinamiğine dikkat edilmelidir. Aerodinamik kalite hakkında resmi bir veri yoktur, ancak üreticiye göre, F-15c'ninkinden daha yüksektir, gövdenin ayrılmaz bir düzeni vardır, kanat yükü Kartal'ınkinden bile daha azdır.
Motorlar ayrı ayrı not edilmelidir. Sadece Raptor beşinci nesil motorlara sahip olduğundan, bu özellikle “maksimum” modda itme-ağırlık oranında fark edilir. "Art yakıcı" modundaki belirli akış hızı, kural olarak, "maksimum" moddaki akış hızının iki katından fazladır. "Art yakıcıda" motorun çalışma süresi, uçağın yakıt rezervleri ile önemli ölçüde sınırlıdır. Örneğin, "art yakıcı" üzerindeki Su-27, dakikada 800 kg'dan fazla kerosen tüketir, bu nedenle, "maksimum" da daha iyi bir itme-ağırlık oranına sahip bir uçak, itmede çok daha uzun süre avantajlara sahip olacaktır. Bu nedenle Izd 117s beşinci nesil bir motor değildir ve ne Su-35s ne de T-50'nin itme-ağırlık oranında F-22'ye göre herhangi bir avantajı yoktur. Sonuç olarak, T-50 için geliştirilen beşinci nesil motor "tip 30" çok önemlidir.
Yukarıdakilerin hepsinden, saptırılmış itme vektörünü uygulamak hala mümkün mü? Bunu yapmak için Şekil 8'deki grafiğe bakın. Bu veriler Su-27 ve F-15c avcı uçaklarının yatay manevrası için elde edildi. Ne yazık ki, Su-35'ler için benzer veriler henüz halka açık değil. 200 m ve 3000 m yükseklikler için sabit dönüşün sınırlarına dikkat edin Ordinat boyunca, belirtilen yükseklikler için 800-900 km / s aralığında, en yüksek açısal hızın elde edildiğini görebiliriz. Sırasıyla 15 ve 21 derece / s. Sadece 7, 5 ila 9 aralığında uçağın aşırı yüklenmesi ile sınırlıdır. Uçağın uzaydaki açısal konumu mümkün olduğunca çabuk değiştiğinden, yakın hava muharebesi yapmak için en avantajlı olarak kabul edilen bu hızdır.. Beşinci nesil motorlara dönersek, daha yüksek itme-ağırlık oranına sahip ve art yakıcı kullanmadan süpersonik hareket edebilen bir uçak, tırmanma hızını en avantajlı menzile düşene kadar kullanabildiğinden, enerji avantajı kazanır. BVB için.
Şekil №8
Şekil 8'deki grafiği saptırılmış bir itme vektörü ile Su-35'ler üzerinde tahmin edersek, durum nasıl değişebilir? Cevap grafikten mükemmel bir şekilde görülebilir - hiçbir şekilde! Sınırlayıcı hücum açısındaki (αadd) sınır, uçağın mukavemet sınırından çok daha yüksek olduğundan. Onlar. aerodinamik kontroller tam olarak kullanılmamaktadır.
5000–7000 m yükseklikler için Şekil 9'da gösterilen yatay manevra grafiğini göz önünde bulundurun. En yüksek açısal hız 10-12 derece/s olup, 900-1000 km/s hız aralığında ulaşılmaktadır. Su-27 ve Su-35'lerin bu aralıkta belirleyici avantajlara sahip olduğunu belirtmek hoş. Ancak, açısal hızlardaki düşüş nedeniyle bu yükseklikler BVB için en avantajlı olan yükseklikler değildir. Saptırılmış itme vektörü bu durumda bize nasıl yardımcı olabilir? Cevap grafikten mükemmel bir şekilde görülebilir - hiçbir şekilde! Sınırlayıcı hücum açısındaki (αadd) sınır, uçağın mukavemet sınırından çok daha yüksek olduğundan.
Şekil №9
Peki saptırılmış itme vektörünün avantajı nerede gerçekleştirilebilir? En avantajlı olanın üzerindeki yüksekliklerde ve BVB için optimumun altındaki hızlarda. Aynı zamanda, yerleşik geri dönüşün sınırlarının çok ötesinde, yani. uçağın enerjisinin zaten tüketildiği zorunlu bir dönüşle. Sonuç olarak, OVT sadece özel durumlarda ve bir enerji kaynağı ile uygulanabilir. Bu tür modlar BVB'de çok popüler değildir, ancak elbette vektör sapması olasılığı olduğunda daha iyidir.
Şimdi biraz tarihe dönelim. Kızıl Bayrak tatbikatları sırasında F-22, dördüncü nesil uçaklara karşı sürekli zaferler kazandı. Sadece izole kayıp vakaları vardır. Su-27/30/35 ile Kızıl Bayrak'ta hiç karşılaşmadı (en azından böyle bir veri yok). Ancak Su-30MKI, Kızıl Bayrak'ta yer aldı. 2008 için rekabet raporları çevrimiçi olarak mevcuttur. Tabii ki Su-30MKI, Su-27 gibi Amerikan araçlarına göre bir avantaja sahipti (ancak hiçbir şekilde OVT nedeniyle değil ve ezici değil). Raporlardan, Kırmızı Bayraktaki Su-30MKI'nin 22 derece / s bölgesinde (büyük olasılıkla 800 km / s bölgesindeki hızlarda, grafiğe bakın) maksimum açısal hız gösterdiğini görebiliyoruz., F-15c 21 derece/sn (benzer hızlar) açısal hızına girdi. F-22'nin aynı egzersizler sırasında 28 derece/s'lik bir açısal hız göstermesi ilginçtir. Şimdi bunun nasıl açıklanabileceğini anlıyoruz. İlk olarak, F-22'nin belirli modlarındaki aşırı yük 7 ile sınırlı değil, 9'dur (Su-27 ve F-15 için Uçak Uçuş El Kitabına bakınız). İkinci olarak, daha düşük kanat yükü ve daha yüksek itme-ağırlık oranı nedeniyle, F-22 için grafiklerimizdeki istikrarlı dönüşün sınırları yukarı doğru kayacaktır.
Ayrı olarak, Su-35'ler tarafından gösterilebilecek benzersiz akrobasilere dikkat edilmelidir. Yakın hava muharebesinde bu kadar uygulanabilirler mi? Saptırılmış bir itme vektörünün kullanılmasıyla, "Florova Çakra" veya "Krep" gibi rakamlar gerçekleştirilir. Bu rakamları birleştiren nedir? BVB'deki en karlı olandan çok operasyonel aşırı yüklenmeye girmek için düşük hızlarda gerçekleştirilirler. Hız vektörü kaymasına rağmen önemli ölçüde değişmediğinden, düzlem kütle merkezine göre konumunu aniden değiştirir. Uzaydaki açısal konum değişmeden kalır! Uçağın kendi ekseni etrafında döndüğü bir roket veya radar istasyonu arasındaki fark nedir? Kesinlikle yok, aynı zamanda uçuş enerjisini de kaybeder. Belki de bu tür taklalarla düşmana ateş açabiliriz? Burada, roketi fırlatmadan önce, uçağın hedefe kilitlenmesi gerektiğini anlamak önemlidir, bundan sonra pilotun "enter" düğmesine basarak "rıza" vermesi gerekir, ardından veriler rokete ve fırlatmaya iletilir. gerçekleştirilmektedir. Ne kadar sürer? Açıkçası, "krep" veya "çakra" veya başka bir şeyle harcanan bir saniyenin kesirlerinden daha fazlası. Üstelik, tüm bunlar aynı zamanda açıkça hız kaybetmekte ve bir enerji kaybıyla. Ancak termal kafalı kısa menzilli füzeleri yakalamadan fırlatmak mümkündür. Aynı zamanda, füzenin arayıcısının da hedefi yakalayacağını umuyoruz. Sonuç olarak, saldırganın hız vektörünün yönü, düşmanın vektörü ile yaklaşık olarak çakışmalıdır, aksi takdirde füze, taşıyıcıdan alınan ataletle, arayıcı tarafından olası yakalama bölgesini terk edecektir. Bir problem, hız vektörünün bu tür akrobasi ile önemli ölçüde değişmediği için bu koşulun karşılanmamasıdır.
Pugachev'in kobrasını düşünün. Bunu gerçekleştirmek için, hava muharebesi için zaten tartışmalı bir koşul olan otomatikleri kapatmak gerekiyor. Asgari olarak, savaş pilotlarının nitelikleri akrobasi aslarından önemli ölçüde daha düşüktür ve bu bile aşırı stresli koşullarda mücevherlerle yapılmalıdır. Ama bu, kötülüklerin daha azıdır. Kobra, 1000 m civarındaki irtifalarda ve 500 km/s aralığında hızlarda gerçekleştirilmektedir. Onlar. uçak başlangıçta BVB için önerilen hızlardan daha düşük hızlarda olmalıdır! Sonuç olarak, taktik avantajını kaybetmemek için düşman aynı miktarda enerjiyi kaybedene kadar onlara ulaşamaz. "Kobra" nın yürütülmesinden sonra, uçağın hızı 300 km / s (anlık enerji kaybı!) içinde düşer ve minimum evrim aralığındadır. Sonuç olarak, "Kurutma" hız kazanmak için bir dalış yapmalıdır, düşman ise sadece hız avantajını değil, aynı zamanda yükseklikte de avantajını korur.
Ancak böyle bir manevra gerekli faydaları sağlayabilir mi? Böyle bir frenleme ile rakibin ilerlemesine izin verebileceğimize dair bir görüş var. İlk olarak, Su-35'ler, otomasyonu kapatmaya gerek kalmadan zaten havalı frenleme yeteneğine sahiptir. İkincisi, uçuş enerjisinin formülünden bilindiği gibi, başka bir şekilde değil, tırmanarak yavaşlamak gerekir. Üçüncüsü, modern savaşta, bir rakip saldırmadan kuyruğa yakın ne yapmalıdır? Önünüzde "Kurutma", "kobra" gerçekleştirme, düşmanın artan alanını hedeflemek ne kadar kolay olacak? Dördüncüsü, yukarıda da söylediğimiz gibi, böyle bir manevra ile hedefi yakalamak işe yaramayacak ve yakalanmadan fırlatılan bir füze, ortaya çıkan atalet sütünün içine girecektir. Böyle bir olay Şekil 17'de şematik olarak gösterilmiştir. Beşinci olarak, düşmanın daha önce saldırıya uğramadan nasıl bu kadar yaklaştığını ve enerji tasarrufu yaparken “Gorka” yapmak mümkünken neden “Kobra” olduğunu tekrar sormak istiyorum?
Şekil №10
Aslında akrobasi ile ilgili birçok sorunun cevabı son derece basittir. Gösteri performanslarının ve gösterilerin yakın hava muharebesindeki gerçek tekniklerle hiçbir ilgisi yoktur, çünkü bunlar BVB'de açıkça uygulanamayan uçuş modlarında gerçekleştirilmektedir.
Bu konuda, herkes 4 ++ neslinin uçağının beşinci neslin uçaklarına ne kadar dayanabileceğine karar vermelidir.
Üçüncü bölümde ise F-35 ve T-50 hakkında rakiplerle karşılaştırmalı olarak daha detaylı konuşacağız.
