Авиация Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации - Конструкция
23 января 2011Оглавление:
1. Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации
2. Конструкция
3. Тактико-технические характеристики
Общие сведения
Большая часть информации о ПАК ФА является секретной. По этой причине известны лишь приблизительные характеристики самолёта. По размаху крыла и длине Т-50 больше F-22 и примерно равен Су-27. По массе — относится к тяжелому классу истребителей, аналогично Су-27. Самолёт полностью отвечает всем требованиям к истребителям пятого поколения: простой и дешёвый в обслуживании, развивает сверхзвуковую скорость без использования форсажа, способен маневрировать с большими перегрузками, оснащен передовой электроникой, малозаметный и многофункциональный.
На данный момент можно судить только об облике первых экземпляров, предназначенных для исследования прочностных и летных характеристик конструкции. На них отсутствуют многие системы серийных самолетов. Полный комплекс бортового оборудования будет устанавливаться начиная с третьего летного экземпляра. Поэтому облик серийной машины по-прежнему неизвестен.
Кабина
Кабина Т-50 одноместная, шире кабины Су-27 из-за конструктивных особенностей самолета. Оборудование в значительной степени унифицировано с оборудованием Су-35С. Имеется генератор кислорода.
Отображение информации осуществляется двумя многофункциональными индикаторами МФИ-35 диагональю 15", одним МФИ меньшего размера ниже-справа, одним резервным индикатором для отображения текущей полетной информации выше-справа, широкоугольной коллимационной системой ШКС-5 и речевым информатором. Также известно, что часть информации будет отображаться на стекле шлема пилота.
Органы управления — центральная РУС и боковая РУД.
Фонарь кабины состоит из двух частей: передней и задней. Открывается он сдвиганием назад задней части. Задняя часть фонаря у Т-50-1 имеет продольный переплёт, у Т-50-2 переплёт отсутствует. Известно также, что в будущем фонарь кабины может быть значительно изменен.
23 мая 2010 года генеральный директор и главный конструктор НПП «Звезда» Сергей Поздняков сообщил Интерфаксу о том, что на ПАК ФА будет установлено катапультное кресло пятого поколения. По его словам, новое кресло по ряду параметров превосходит предыдущие кресла, стоящие на самолётах ВВС России. Особенностью новой катапульты стало использование многопрограммной электронной системы управления движением кресла, связанной с информационной системой самолёта. Цифровая ЭВМ этой системы в автоматическом режиме анализирует скорость самолёта, его высоту полёта, углы тангажа, крена, угловые скорости и другие параметры. При этом учитывает многие другие данные, в том числе рост и вес лётчика — от 44 до 111 кг. Испытания нового кресла проходят параллельно с испытаниями самолёта. По его словам, завершить испытания катапультного кресла нового поколения планируется в 2010 году. Снаряжение, кислородная система, система жизнеобеспечения на ПАК ФА также будут новыми. Их разработка и испытания также завершатся в этом году, добавил конструктор.
Планер
Т-50 имеет интегральный планер, выполненный по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным треугольным в плане крылом, плавно сопряженным с фюзеляжем. Почти половину размаха крыла составляет широкий фюзеляж. Угол стреловидности по передним и задним кромкам крыла составляет 48° и −14° соответственно. Механизация состоит из носков крыла, флаперонов и элеронов. Приводы последних расположены под крылом и выступают из его плоскости небольшими продолговатыми обтекателями. На концах крыла присутствуют скосы. Крыло имеет развитый наплыв с поворотной передней частью. Хвостовое оперение включает цельноповоротные трапецевидные стабилизаторы и кили, установленные с развалом около 26°. В основании килей расположены небольшие воздухозаборники для охлаждения оборудования самолета. Аэродинамический тормоз отсутствует — вместо него для увеличения лобового сопротивления применяется дифференциальное отклонение килей и стабилизаторов.
Двигатели имеют регулируемые подфюзеляжные воздухозаборники. Мотогондолы широко разнесены и разделены плоским днищем фюзеляжа шириной около 1,3-1,4 м. Там же, друг за другом, с небольшим промежутком, расположены две пары створок внутренних отсеков вооружения. От поворотной части наплыва назад на несколько метров тянутся 2 треугольных в сечении гребня, установленные под местами сопряжения консолей крыла и фюзеляжа. На наружных сторонах этих гребней расположены створки внутренних отсеков вооружения. В хвостовой части фюзеляжа между соплами двигателей находится хвостовая балка, в которой установлен выдвижной контейнер с парашютно-тормозной системой самолета. На правой стороне носовой части самолета установлена авиапушка, на левой — выдвижная штанга для дозаправки в воздухе.
Шасси Т-50 трехстоечное, аналогичное по конструкции шасси Су-27. Все стойки убираются по направлению полета. Колея шасси, благодаря широкому фюзеляжу, составляет 5,5 м. Носовая стойка двухколесная с двумя посадочными фарами и грязеотбойником. Ниша передней стойки закрывается двумя парами створок. Передние створки длиннее задних и открываются только в момент уборки/выпуска шасси, находясь в закрытом положении при выпущенной стойке для снижения воздействия бокового ветра. Основные стойки шасси одноколесные и оснащены тормозами. Их ниши расположены у наружных сторон воздухозаборников. При уборке основные стойки совершают поворот по двум осям.
В значительной степени форма планера Т-50 определена применявшимися при его проектировании технологиями снижения заметности, что характерно для всех истребителей пятого поколения.
Масса планера снижена за счет широкого применения композиционных материалов — по словами главного конструктора А. Давиденко, по массе композитные материалы составляют 25 % веса пустого самолёта, а по площади поверхности — 70 %. Также он отметил что по сравнению с Су-27 в планере Т-50 в четыре раза меньше деталей. Это позволяет уменьшить трудоемкость и сократить время изготовления, что выливается в снижение цены машины. Для защиты от поражения молниевым разрядом конструкций из углепластика, выходящих на внешнюю поверхность планера, во ФГУП «ВИАМ» для Т-50 разработано новое молниестойкое покрытие, также обеспечивающее снижение массы самолета.
Двигатели
АЛ-41Ф1
На прототипе Т-50, а также на первых серийных образцах, которые должны поступить на вооружение российских ВВС в 2015 году, установлены двигатели первого этапа — «АЛ-41Ф1». Это авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги, созданный «НПО „Сатурн“» по заказу «ОКБ Сухого», удовлетворяющий всем требованиям к двигателю для истребителя пятого поколения, в том числе позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, а также имеет полностью цифровую систему управления и плазменную систему зажигания. Двигатель второго этапа будет разработан в течение 10—12 лет с даты начала тендера Минобороны РФ, в котором будут участвовать ОДК и «Салют».
По словам управляющего директора НПО «Сатурн» Ильи Фёдорова, на прототипе ПАК ФА установлен
| « | новейший двигатель, а не усовершенствованный аналог силовой установки для Су-35С, как писали некоторые СМИ и говорили некоторые «специалисты». Он отвечает всем требованиям, которые были предъявлены нам компанией «Сухой». | » |
От двигателя для Су-35С его отличает повышенная сила тяги, сложная система автоматизации, полностью цифровая система управления, новая турбина и улучшенные расходные характеристики. Сейчас отдельные его узлы и агрегаты совершенствуются и проходят испытания.
«Тип 30»
По словам генерального конструктора ОАО «НПО Сатурн» Виктора Чепкина
| « | фактически уже есть два двигателя 5-го поколения. Второй, который сейчас условно называется «тип 30», уже испытывался в полете на истребителе «Т-50». В дальнейшем ему, наверное, дадут имя «АЛ-…». По своим параметрам он на 15-25 процентов превосходит «117-й» | » |
«Изделие 129»
13 апреля 2011 года управляющий директор НПО «Сатурн» Илья Федоров объявил, что создание реактивного двигателя второго этапа для истребителя Т-50 ведется с опережением сроков. По его словам, на данном этапе подразделения НПО 'Сатурн' и взаимодействующих структур работают в Москве, Рыбинске и других подразделениях над эскизным проектом двигателя. Согласно существующим планам, двигатель первого этапа будет использоваться на прототипах самолета и первых серийных моделях, которые начнут поступать на вооружение ВВС России в 2015 году, тогда как двигатель второго этапа будет устанавливаться на более поздние партии ПАК ФА. Завершение опытно-конструкторских работ и поставка первых двигателей министерству обороны России планируются на 2015 год. На данном этапе о новом двигателе известно лишь то, что «Изделие 129» будет отличаться от АЛ-41Ф1 увеличенной тягой, а также более высокой топливной эффективностью. По некоторым предположениям, двигатель второго этапа сможет развивать тягу в 107 кН в крейсерском режиме полета и в 176 кН в режиме форсажа. Кроме того, вероятно, будет значительно увеличен межремонтный ресурс.
Вооружение
Исходя из опубликованных изображений прототипа ПАК ФА, можно предположить, что ракеты класса «воздух-воздух» находятся внутри двух одинаковых внутренних отсеков, установленных друг за другом, длиной приблизительно 5 метров и шириной 1,2—1,3 метра каждый, кромки створок имеют пилообразную форму для снижения радиолокационной заметности. Размеры этих отсеков также позволяют предположить, что в них может быть размещено до восьми модернизированных ракет РВВ-АЕ со складывающимся оперением, известными как «изделие 180». Дополнительно предусмотрена возможность установки шести внешних подкрыльевых узлов подвески для увеличения полезной нагрузки.
По имеющимся фотографиям ПАК ФА можно предположить, что имеется место для установки одной пушки для ведения ближнего воздушного боя.
12 марта 2011 года в пресс-клубе в Нью-Дели глава «BrahMos Aerospace» Шиватхану Пиллаи сообщил журналистам, что ракетами «БраМос» будут оснащаться российско-индийские самолеты ПАК ФА, принятые на вооружение индийскими ВВС, после того, как вес ракеты будет уменьшен до двух тонн.
Радио- и оптоэлектронное оборудование
По заявлениям Юрия Белого, генерального директора НИИП, радиоэлектронная система ПАК ФА будет принципиально новой, отличающейся от авиационной бортовой РЛС в традиционном понимании. Так, на самолёте будет установлена не только основная радиолокационная станция с АФАР, но и набор других, как активных, так и пассивных радилокационных и оптиколокационных станций, разнесённых по всей поверхности самолёта, фактически составляя «умную обшивку». Константин Макиенко, редактор журнала Moscow Defense Brief, уточнил, что интегрированная многофункциональная радиолокационная система ПАК ФА будет содержать 5 встроенных антенн.
На ПАК ФА планируется устанавливать новую РЛС с АФАР, разработки НИИП, содержащей 1526 приёмо-передающих модулей, что обеспечит самолёту большую дальность обнаружения, многоканальность сопровождения целей и применения по ним управляемого ракетного оружия. Плоскость ФАР расположена под наклоном, что несколько снижает её мощность при работе по наземным целям, однако существенно снижает её вклад в ЭПР самолёта. Радар построен полностью на российской элементной базе на основе наногетероструктур арсенида галлия и передовых технологий антенных систем с электронным управлением лучом. Новый радар был впервые представлен общественности на авиасалоне МАКС-2009, где представитель НИИП сообщил, что испытания РЛС были начаты в ноябре 2008 года, работы по совместным испытаниям с другими системами самолёта — летом 2009 года, а выпуск первой полностью готовой к боевому применению БРЛС запланирован на середину 2010 года.
Кроме основной БРЛС на МАКС-2009 также была представлена дополнительная РЛС для ПАК ФА L-диапазона, конструктивно размещаемая в предкрылке. Применение дополнительной РЛС, разнесённой с основной как по положению, так и по частотному диапазону, позволит не только увеличить помехозащищённость и боевую живучесть конструкции, но и в значительной степени нейтрализует технологии снижения заметности самолётов противника, которые способны уменьшить заметность лишь в определённом диапазоне длин радиоволн. Предполагается, что подобные РЛС смогут быть также размещены в любых конструктивных элементах планера.
По мнению некоторых зарубежных экспертов, ПАК ФА будет оснащён новой оптико-локационной станцией «ОЛС-50М», которая позволит получить преимущество в обнаружении малозаметных воздушных целей и может стать первичным датчиком в воздушном бою с самолётами F-22 и F-35.
В состав радиолокационного комплекса Ш-121 входят: антенная система переднего обзора Н036-1-01, антенная система L-диапазона Н036L-1-01 и антенные системы бокового обзора — Н036Б-1-01Л и Н036Б-1-01Б.
Малозаметность
Малозаметность является одним из основных требований к истребителю пятого поколения и означает комплекс мер, принятых для уменьшения вероятности обнаружения самолета в радио-, инфракрасном и видимом диапазонах длин волн, а также акустически. Результатом этих мер является повышение выживаемости истребителя во время боевых действий.
Снижение заметности Т-50 в радиодиапазоне обеспечиваются формой, поглощающими и отражающими радиоволны материалами в конструкции и покрытии планера самолета. В частности кромки крыла и других элементов планера ориентированы в нескольких строго ограниченных направлениях, а поверхности наклонены в четко определенном диапазоне углов. Также в конструкции исключено взаимное расположение поверхностей под углом 90° во избежание эффекта уголкового отражателя. Радиопоглощающие материалы конструкции и покрытия планера в значительной степени снижают силу отражаемых сигналов. В некоторых случаях применяются отражающие материалы. Также снижение радиозаметности стало одной из основных причин размещения части вооружения во внутренних отсеках. Благодаря этим мерам отражаемый сигнал значительно ослабляется и направляется в сторону от источника. Последний таким образом не получает информацию о пространственном положении и скорости самолета. Поскольку абсолютной незаметности добиться невозможно, всегда присутствует сигнал, который, отразившись от самолета, все-таки возвращается к источнику. Его характеристика выражается значением эффективной площади рассеяния, снижение которой по сути и является основной целью мер понижения радиозаметности. Значение ЭПР самолета существенно зависит от направления, из которого исходит излучение. Как правило ЭПР малозаметных истребителей намеренно делается ниже в передней полусфере, чем в задней, что определяется тактикой их применения. Стоит заметить, что вышеприведенные меры наиболее эффективны против РЛС с совмещенными приемниками и передатчиками.
Снижение заметности в видимом диапазоне обеспечивается маскировочным окрашиванием планера. Маскировочная окраска может быть защитной, сливающейся с фоном, и деформирующей, искажающей визуальное восприятие формы самолета. Последнее достигается использованием более темных тонов при покраске выделяющихся частей и краев планера, а более светлых — для покраски не выделяющихся, центральных частей. Окраска первого летного экземпляра Т-50 — зимняя, деформирующая.
Снижение тепловой и акустической заметности в значительной степени определяется конструкцией двигателей самолета.
Также важную роль в малозаметности истребителя играет его способность оперативно получать информацию о противнике, не обнаруживая себя. Для этого самолет должен иметь систему пассивных датчиков и надежные каналы обмена информацией.
Зарубежные эксперты, проводившие анализ первого прототипа, пришли к выводу, что Т-50 является прекрасным первым успехом российских инженеров в проектировании самолёта с использованием технологий малозаметности. Однако они отмечают, что первый прототип создан в первую очередь для испытаний лётно-технических возможностей, а не технологий малозаметности и судить о его будущих возможностях в этой области пока рано. Вместе с тем, можно констатировать, что Т-50 — это удачный компромисс между высокими лётными качествами и малозаметностью, который в сочетании с продвинутыми средствами обнаружения позволит серийным образцам добиться превосходства в воздухе над всеми существующими в настоящее время самолётами.
Заявления и публикации
1 марта 2010 года премьер-министр Владимир Путин посетил опытно-конструкторское бюро «Сухого». Во время визита главный конструктор самолёта ПАК ФА Т-50 А. Н. Давиденко заявил:
| « | Самолёты четвёртого поколения — российские Су-27 или американский F-15 — имеют коэффициент отражённой поверхности, характеризующий радиолокационную заметность самолёта, в пределах 12 квадратных метров. У самолёта F-22 — 0,3-0,4 кв.м. У нас аналогичные требования к заметности. | » |
В опубликованной в «Вестнике Российской Академии Наук» том 73, № 9, с. 848 статье «Фундаментальные и прикладные проблемы стелс-технологий» в основу которой положено научное сообщение на Президиуме РАН, авторы Погосян, Михаил Асланович — чл.-корр. РАН, директор ГУП авиационно-промышленного комплекса «Сухой» и Андрей Лагарьков — чл.-корр. РАН, директор Института теоретической и прикладной электродинамики Объединённого института высоких температур РАН, дают такую оценку ЭПР истребителям 5-го поколения:
| « | Если в 1980-х годах самолёты типа F-15 имели ЭПР более 10 м², то у модернизированного авиационного комплекса ЭПР составляет 1—1,5 м², а у перспективных авиационных комплексов пятого поколения, таких как F-22, JSF, — 0,3 м². | » |
По заявлениями американцев, ЭПР многоцелевого истребителя F-22 Raptor составляет ~0,0001 м², что полностью противоречит заявлениям российских специалистов. Это может говорить только о засекреченности реальных данных об ЭПР самолетов и не исключено, что они могут быть как занижены, так и завышены.
Просмотров: 3545
|
|