"Техника и оружие 1995 01" - читать интересную книгу автора

Су-35 - последняя новость

Владимир ИЛЬИН

Исходный самолет Су-27

Этот самолет, являющийся глубокой модернизацией истребителя Су-27, до начала XXI века, безусловно, будет оставаться самым мощным в мире серийным истребителем завоевания господства в воздухе. В его конструкции удачно сочетаются достижения аэродинамики, двигателестро-ения и бортовой электроники первой половины 1990-х годов с хорошо отработанными элементами конструкции самолетов 1970-х.

Предварительные исследования возможных путей увеличения боевых возможностей истребителя Су-27 были начаты ОКБ П. О. Сухого еще в 1977 г. Одним из ключевых направлений совершенствования самолета стала борьба за улучшение его маневренных характеристик (несмотря на, то что Су-27 являлся самым маневренным в мире истребителем 4-го поколения, прогнозируемые тенденции развития зарубежных истребителей не позволяли останавливаться на достигнутом).

Основным путем повышения маневренности стало совершенствование аэродинамики самолета. Работы в этой области велись при тесном сотрудничестве с ЦАГИ. Для перспективных модификаций Су-27 -многофункционального истребителя Су-27М, палубного Су-27 К и ударного самолета Су-27ИБ была разработана аэродинамическая компоновка с передним горизонтальным оперением (ПГО), которое служило для формирования мощных вихревых жгутов, управляющих пограничным слоем, «набухающем» на крыле при движении самолета на больших углах атаки. Следует заметить, что вихревые генераторы, по рекомендации ЦАГИ, были применены приблизительно в то же время (на рубеже 1970-80-х годов) и при модернизации истребителя МиГ-23: последняя и наиболее маневренная версия этого самолета - МиГ-23МЛД - была снабжена небольшими вырезами («клыками») на корневой части крыла.

Первые продувки в аэродинамических трубах различных вариантов ПГО для Су-27, проведенные совместно со специалистами ЦАГИ, выявили наличие ряда проблем, связанных с обеспечением управляемости самолета в продольном канале на некоторых углах атаки, Однако к весне 1982 г. был отработан вариант ПГО, пригодный для установки на истребитель, и в мае 1985 г. опытная машина Т10-24 с передним горизонтальным оперением, пилотируемая летчиком-испытателем В. Г. Пугачевым, впервые поднялась в воздух. Ее испытаниями руководил ведущий инженер Г. С.

Кузнецов. Полеты подтвердили ожидаемое улучшение характеристик устойчивости и управляемости на больших углах атаки, а также взлетно-посадочных характеристик.

Работы по созданию истребителя Су-27М, получившего «фирменное» обозначение «35» или «Су-35», возглавил главный конструктор Н. Ф, Никитин, при общем руководстве генерального конструктора М. П. Симонова. 28 июня 1988 г. поднялся в воздух первый из пяти истребителей, переоборудованный из Су-27 в рамках программы в Су-27М. В начале 1990-х годов на серийном заводе в Комсомольске-на-Амуре приступили к постройке опытной партии самолетов, предназначенных для проведения обширной программы летных испытаний. К концу 1994 г. в программе испытаний участвовало уже более десятка Су-27М, за которыми уже прочно утвердилось новое название Су-35.

Помимо ПГО, еще одним принципиальным новшеством, направленным на повышение маневренных характеристик истребителя, стало применение на Су-35 двигателей с поворотными соплами, обеспечивающими управление вектором тяги. Небольшое отклонение такого сопла в продольной плоскости приводит к возникновению значительного момента тангажа без существенных потерь в осевой составляющей тяги двигателя, а дифференциальное отклонение сопел двухдвигательного самолета может быть использовано для управления по крену и рысканию. Управление вектором тяги позволяет реализовать высокую маневренность на предельно малых, практически нулевых скоростях, когда аэродинамические органы управления становятся малоэффективными.

Следует заметить, что система управления вектором тяги как средство повышения маневренности изучалась еще с конца 1950-х годов. В частности, один из американских палубных истребителей Грумман F11 «Тайгер» в экспериментальных целях был оснащен дефлекторами, отклоняющими направление газов, истекающих из двигателя, на некоторый угол. Однако в то время эти работы не получили дальнейшего развития: основные усилия конструкторов были сосредоточены на достижении скоростных характеристик, а вопросам улучшения маневренности уделялось сравнительно мало внимания.

Взлет Су-35

В полете Су-35 отчетливо видны поверхности переднего горизонтального

оперения

Су-35 в полете с выпущенным тормозным щитком

Возвращение к идее управления вектором тяги произошло на Западе на рубеже 1970-80-х годов» когда в многочисленных публикациях на страницах зарубежных авиационных журналов начали появляться изображения гипотетических истребителей будущего, почти неизменным атрибутом которых было плоское сопло, отклоняемое в вертикальной плоскости. В конце 1980-х годов в США был построен опытный истребитель Макдоннелл-Дуглас F-15 SMTD, оснащенный плоскими поворотными соплами и ПГО (интересно, что основной задачей конструкторов стало достижение лучших взлетно-посадочных характеристик, тогда как повышению маневренности в программе F-15 SMTD отводилась лишь второстепенная роль). Приблизительно в то же время был построен экспериментальный американо-германский «сверхманевренный» самолет X-31, имеющий осесиммитричное сопло с дефлекторами (как на «Тайгере»). Аналогичное сопло исследовали и израильтяне, работающие над улучшением маневренных характеристик своих F-I6. Наконец, в начале 1990-х годов был построен опытный самолет Локхид YF-22 - прототип истребителя 5-го поколения F-22 - оснащенный новыми двигателями Пратт-Уит-ни F119 с плоскими поворотными соплами. Тогда же ведущие американские дви-гателестроительные фирмы приступили к исследованию различных концепций осе-симметричных сопел с управляемым вектором тяги, однако эти работы так и не вышли из стадии экспериментов на наземных стендах и появление до конца 1990-х годов серийных модификаций истребителей F-15, F-16 или F/A-18 с подобными соплами вряд ли возможно.

В СССР работы по управлению векторами тяги начались в 1980-е годы практически одновременно с аналогичными американскими работами. Однако, в отличие от США, отечественным специалистам удалось отработать такую силовую установку для серийного самолета Су-35 к середине 1990-х годов, тогда как начало серийного выпуска первого американского истребителя с управляемым вектором тяги - Локхид F-22 - ожидается лишь в начале следующего десятилетия.

Важнейшим направлением модернизации Су-27 явилось обновление его радиоэлектронного оборудования. Для самолета Су-27М был создан новый мощный радиоэлектронный комплекс с антенной увеличенной апертуры, что повлекло за собой и увеличение диаметра носовой части фюзеляжа истребителя. Новое БРЭО позволило оснастить самолет высокоточным оружием, предназначенным для поражения наземных целей (первоначально Су-27 могли "работать" по земле лишь свободнопадающими бомбами, пушкой и НАР). Однако полная реализация разносторонних возможностей нового БРЭО и вооружения могла быть достигнута лишь в результате внедрения цифровой техники с элементами искусственного интеллекта, которая брала бы часть работы летчика на себя, оставляя человеку лишь принятие принципиальных решений. Достаточно вспомнить, что даже двухместные истребители с обычным, «неинтеллектуальным» «бортом» так и не смогли стать в полной мере многофункциональными самолетами. Например, многие Из бортовых систем самолетов Мак-доннелл-Дуглас F-4 «Фантом-II» в ходе боевых вылетов оставались «невостребованными», так как часть экипажей этих машин специализировалась на ведение воздушного боя, и им не нужно было ударное оборудование, а «Фантомы»-бомбар-дировшики предпочитали уклоняться от истребителей противника, мощные БРЛС и ракеты средней дальности были для них лишней обузой. Вывести же «породу» летчиков-универсалов, способных в кабинах «Фантомов» одинаково успешно манипулировать всеми бортовыми системами, поражая в ходе одного боевого вылета воздушного и наземного противника, американцам так и не удалось*

Су-35 в момент выполнения «Кобры»

Су-35 при заходе на посадку

По мнению генерального конструктора М. П. Симонова, Су-35 следует отнести к реактивным истребителям 5-го поколения. Тем самым этот самолет ставится в один ряд с перспективным американским истребителем Локхид F-22А, первый полет которого намечен лишь на 1997 г. Несмотря на то, что Су-35 является глубокой модернизацией ранее созданного Су-27, нельзя не признать, что такая оценка этой машины имеет под собой весьма весомые основания.

Многофункциональный истребитель Су-35 выполнен по схеме «триплан» (сочетание нормальной аэродинамической схемы и переднего горизонтального оперения). ПГО включено в общую электродистанционную систему управления самолетом и способно отклоняться в диапазоне углов -50/+10 градусов. Помимо улучшения характеристик устойчивости и управляемости на больших углах атаки (в частности, на Су-35 практически полностью удалось устранить тряску, сильно затрудняющую пилотирование и прицеливание на подобных режимах), ПГО выполняет и ряд других важнейших функций. Так, оно способствует смещению вперед аэродинамического фокуса самолета, что приводит к значительному уменьшению статической устойчивости. Посредством ПГО возможно «управление» степенью неустойчивости самолета, которая меняется в зависимости от нагрузки на внешних узлах подвески. При полетах на малой высоте в турбулентной атмосфере ПГО является активным и пассивным демпферм продольных колебаний и тряски, что повышает безопасность полета, уменьшает нагрузки на планер и увеличивает комфорт а, следовательно и боеспособность летчика в условиях болтанки. Аэродинамические усовершенствования, примененные на Су-35, позволили добиться снижения аэродинамических нагрузок на фюзеляж и корневые части крыла, что, в свою очередь, обеспечило достижение установившейся перегрузки 10 без усиления конструкции планера (максимальная установившаяся перегрузка, достигнутая на истребителях других типов, не превышает в настоящее время 9).

Конструкция планера нового истребителя в целом подобна планеру самолета Су-27, однако при создании Су-35 использованы новые алюминиево-литиевые сплавы, значительно расширено применение композиционных материалов. Усилены стойки шасси (что обусловлено возросшей взлетной массой самолета), под крылом добавлено два узла внешней подвески, что позволило увеличить вес вооружения с 6000 до 8000 кг.

По сравнению с Су-27 несколько увеличена высота и хорда вертикального оперения истребителя. Кессоны килей, выполненные из углепластика, используются также в качестве топливных баков.

Один из американских проектов истребителя с поворотными плоскими соплами

Демонстрационная модель самолета F- 15с плоскими поворотными соплами

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. На самолетах опытной серии установлены двигатели АЛ-31ФМ (2x13800 кгс) - дальнейшее развитие AJI-3L На серийных истребителях установлен ТРДЦФ с системой управления вектором тяги, что улучшает маневренные и взлетно-посадочные характерис

тики самолета, а также, за счет эффекта суперциркуляции, способствует росту подъемной силы, создаваемой фюзеляжем. Управление двигателями осуществляется посредством цифровой системы.

ОБОРУДОВАНИЕ. Истребители оснащены системой управления вооружением с

когерентной импульсно-доплеровской помехоустойчивой РЛС Х-диапазона, имеющей плоскую антенную решетку с электронным сканированием по углу места и механическим - по азимуту. Сектор обзора РЛС составляет +/-90 град, во всех направлениях. Дальность обнаружения типовой цели класса «истребитель* превышает 100 км, БРЛС сопровождает на проходе до 16 целей и обеспечивает одновременный пуск ракет по четырем целям.

В 1992 г, на НПО «Фазотрон* началась разработка перспективной БРЛС с фазированной антенной решеткой, предназначенной для размещения на новой модификации истребителя Су-35. К концу 1994 г. на наземных стендах уже прошли испытания некоторые ключевые элементы этой станции. Сектор обзора ФАР составляет +/ -60 град., что несколько меньше, чем у станций с механическим сканированием по азимуту. Однако, по утверждению представителей НПО, в новой БРЛС предполагается совмещение электронного и механического сканирования, что позволит увеличить сектор обзора ее антенны на 60 град, во всех направлениях (как по азимуту, так и по углу места). Дальность обнаружения воздушной цели класса * истребитель* у новой станции составит более 160 км. БРЛС будет способна одновременно сопровождать 24 воздушные цели и обеспечивать одновременный обстрел ракетами шести самолетов противника.

Сообщалось, что для обзора и целеуказания в задней полусфере на Су-35 применена БРЛС заднего обзора.

Усовершенствованная оптико-электронная прицельная система Су-35 включает цветной телевизионный канал, тепло-пеленгатор и лазерный дальномер-целеука-затель. Обеспечивается обнаружение, опознавание и автоматическое сопровождение одновременно нескольких воздушных целей на большой дальности. Оптико-локационная система объединена с БРЛС и усовершенствованным нашлемным прицелом летчика в единый комплекс.

На самолете установлена аппаратура автоматической защищенной системы обмена данными о целях, позволяющая лучше координировать действия нескольких истребителей, ведущих групповой воздушный бой. Имеется система спутниковой связи и спутниковое навигационное оборудование.-

S полете F-15 SMTD

Экспериментальный самолет X-31

Комплексная система РЭП включает оптические датчики предупреждения об атакующих ракетах противника, средства радиотехнической разведки, работающие в различных диапазонах, а также средства постановки пассивных радиолокационных и И К помех.

В отличие от Су-27, истребитель Су-35 оснащен цифровой, а не аналоговой электродистанционной системой управления (ЭДСУ) самолетом. Она выполнена по че-тырехканальной схеме резервирования в продольном канале и трехканальной схеме - в каналах бокового движения. Степень собственной продольной неустойчивости истребителя составляет 2% С АХ (по сравнению с 5% на Су-27); в сочетании с использованием ПГО и автоматической системы улучшения устойчивости и управляемости в канале рыскания это позволяет сохранить управляемость на очень больших углах атаки.

БРЭО самолета Су-35 включает системы, использующие элементы искусственного интеллекта и обеспечивает упреждающее поражение воздушных целей на дистанциях, гарантирующих от возможности ответного удара противника. Предусмотрено автоматическое целеуказание при действиях как по воздушным, так и по наземным целям. Управление полетом автоматизировано на всех режимах (в том числе и в режиме полета с огибанием рельефа местности).

Кабина самолета Су-35 значительно усовершенствована по сравнению с другими отечественными истребителями. Она выгодно отличается и от кабин перспективных зарубежных самолетов.

Впервые в отечественной и мировой практике серийный истребитель будет оснащен не только тензометрической боковой ручкой управления самолетом, но и аналогичным РУД. Это повысит точность пилотирования и облегчит летчику управление истребителем при больших перегрузках (на опытных самолетах Су-35 применена обычная центральная ручка и РУД традиционного типа). Для ведения боя с большими установившимися перегрузками (до 10 единиц) без ухудшения зрения летчика, а тем более его временной потери (появления ^черной пелены») на Су-35 установлено усовершенствованное катапультное кресло типа К-36 с увеличенным до 30 град, углом наклона спинки. Летчик Су-35 облачен в новый, более эффективный противоперегрузочный костюм ППК-15, так же, как и катапультное кресло К-36, созданный в НПО «Звезда» под руководством Г. И. Северина. - На приборной доске серийного Су-35 размещено четыре жидкокристаллических цветных многофункциональных дисплея, выдерживающих в отличие от ЭЛТ, прямую солнечную засветку высокой интенсивности.

Использование цифровой системы управления открывает возможность применения на экспортном варианте Су-35 ряда западных систем, совместимых с отечественной цифровой техникой, что значительно повышает экспортный потенциал самолета.

Как и другие новые самолеты ОКБ им. П, О Сухого, истребитель Су-35 оснащен убирающейся штангой топливоприемни-ка системы дозаправки топливом в полете.

ВООРУЖЕНИЕ истребителя включает традиционную для семейства самолетов «Су» пушку ГШ-301 (30 мм). На 12 уалах внешней подвески может размещаться различное ракетное вооружение класса #9830;воздух-воздух», в том числе перспективные ракеты сверхбольшой дальности, способные поражать цели на удалении более 300 км (аналогичные системы на Западе отсутствуют и создание их там в ближайшее время не предполагается). «Главный калибр» Су-35 - новые УР средней дальности РВВ-АЕ, способные уничтожить самолеты противника на удалении более 70 км. С КБ «Вымпел» разрабатывает также вариант УР РВВ-АЕ увеличенной дальности, получившей обозначение РВВ-АЕ-ПЛ. Ракета со стартовой массой 225 кг и новым двигателем должна поражать цели на расстоянии до 110 км, что на 40% больше дальности УР РВВ-АЕ со стартовой массой 175 кг и почти на 50% превышает дальность наиболее современной американской ракеты этого класса AIM-120 AMRAAM.

Схема самолета F-22A

Схема самолета Су-35

Для ведения ближнего воздушного боя истребитель Су-35 должен нести новые ракеты малой и промежуточной дальности, которые могут запускаться как в переднюю, так и в заднюю полусферу (обратный старт). Еще одной особенностью системы вооружения Су-35 является его способность выполнять пуски ракет при выполнении таких «экзотических» маневров, как «Колокол», «Кобра» и «Крюк». Вместо того, чтобы крутиться в «воздушной карусели» на горизонталях и вертикалях, постепенно подбираясь «под хвост» противнику с тем, чтобы «наложить» на него метку прицела, летчику Су-35 достаточно, выполнив маневр «Кобра» или «Крюк», «вздыбить» машину в течение короткого времени на 90-120 град.: при этом БРЛС и оптоэлектронная система автоматически захватят цель, а система управления вооружением выдаст команду на залповый пуск двух ракет.

Су-35

Оружие класса «воздух-поверхность», входящее в состав комплекса Су-35, может включать тактическую крылатую ракету с дальностью пуска до 150 км, наводящуюся по командам с борта истребителя или действующую в режиме самонаведения, УР меньшей дальности типа Х-29 с лазерным или телевизионным наведением, противорадиолокаци-онные ракеты Х-31П, противокорабельные ракеты Х-31А и Х-35, а также другие существующие или перспективные ракетные системы. Самолет может нести корректируемые бомбы различных типов, а также традиционное вооружение истребителей - НАР, обычные свободнопада-ющие бомбы, разовые бомбовые кассеты и баки с зажигательной смесью*

РАЗМЕРЫ. Размах крыла 15,16 м; длина самолета 22,10 м; высота самолета 6,84 м.

МАССЫ, кш нормальная взлетная 25700 (с неполной заправкой топливом в конфигурации истребителя завоевания превосходства в воздухе), максимальная взлетная 34000, пустого 18400, боевой нагрузки 8000.

ЛЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Максимальная скорость 2440 км/м; максимальная скорость у земли 1450 км/ч; практический потолок 18000 м; перегоночная дальность без ПТБ 4000 км; практическая дальность на оптимальной высоте (с двумя УР Р-27 и Р-73) - 3500 км; практическая дальность на предельно малой высоте (с двумя УР Р-27 и двумя Р-73) - 1450 км; перегоночная дальность с одной дозаправкой в воздухе 6500 км; потребная длина ВПП - 1200 м; максимальная эксплуатационная перегрузка - 10,0.

(Наиболее подробный материал о Су-35 опубликован в журнале ВВС «Авиация-космонавтика» выпуск 4. Однако данная публикация дополняет его).

Истребитель Су-35 с поворотными соплами

Фото Е.Гордона