Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Советский Су-27 в сопровождении F-16 Fighting Falcon ВВС США
МиГ-29 Микоян ВВС Польши с истребителем F-16 Fighting Falcon ВВС США

Истребитель четвертого поколения является классом реактивных истребителей , находящихся в эксплуатации примерно от 1980 до настоящего времени и представляют концепции дизайна 1970 - х годов. На конструкции четвертого поколения сильно повлияли уроки, извлеченные из боевых самолетов предыдущего поколения. Ракеты класса " воздух-воздух" большой дальности , которые изначально считались устаревшими для воздушного боя , оказались менее влиятельными, чем ожидалось, что заставило вновь сделать упор на маневренность. Между тем рост стоимости военных самолетов в целом и продемонстрированный успех таких самолетов, как F-4 Phantom II, привели к популярности многоцелевых боевых самолетов. параллельно с продвижением марки так называемого четвертого поколения.

В течение периода , о котором идет речь, маневренность была усилена расслабленной стабильностью статической , стала возможным благодаря введению лета по проводам (FBW) система управления полета (FLCS), который , в свою очередь , стал возможным благодаря достижениям в области цифровых компьютеров и системной интеграции техники. Замена аналоговой авионики, необходимой для обеспечения работы FBW, стала фундаментальным требованием, поскольку во второй половине 1980-х унаследованные аналоговые компьютерные системы начали заменяться цифровыми системами управления полетом. [1] Дальнейшее развитие микрокомпьютеров в 1980-х и 1990-х годах позволило быстро модернизировать авионику.в течение всего срока службы этих истребителей, включая обновления системы, такие как активная матрица с электронным сканированием (AESA), автобусы цифровой авионики и инфракрасный поиск и отслеживание (IRST).

Из-за значительного расширения возможностей этих модернизированных истребителей и новых разработок 1990-х годов, которые отражали эти новые возможности, они стали известны как поколение 4.5. Это призвано отразить класс истребителей, которые представляют собой эволюционные обновления 4-го поколения, включающие интегрированные комплекты авионики, усовершенствованные меры вооружения, направленные на то, чтобы (в основном) самолет традиционной конструкции, тем не менее, менее легко обнаруживаемый и отслеживаемый в ответ на прогрессивные ракетные и радиолокационные технологии ( см. стелс-технологии ). [2] [3] Существуют конструктивные особенности планера, которые включают маскировку лопаток турбины и применение передовых материалов, иногда поглощающих радиолокационные сигналы., но не отличительные малозаметные конфигурации новейших самолетов, называемых истребителями пятого поколения или такими самолетами, как Lockheed-Martin F-22 Raptor .

Соединенные Штаты определяют истребители поколения 4.5 как реактивные истребители четвертого поколения, которые были модернизированы радиолокационной станцией AESA, каналом передачи данных с высокой пропускной способностью, улучшенной авионикой и «способностью развертывать современное и разумно предсказуемое современное вооружение». [4] [5] Современные примеры истребителей 4,5 поколения являются Су-30см / Су-34 / Су-35 , [6] Шэньян J-11D / J-15B / J-16 , то Чэнду J-10B / C , Микоян МиГ-35 , Eurofighter Typhoon , Boeing F / A-18E / F Super Hornet ,Lockheed Martin F-16E / F , McDonnell Douglas F-15E Strike Eagle , Tejas Mark 1A , [7] JF-17 блок III , Saab JAS 39 Gripen , Mitsubishi F-2 , [8] и Dassault Rafale .

Характеристики [ править ]

Производительность [ править ]

В то время как первые реактивные истребители третьего поколения (например, F-4 и МиГ-23 ) проектировались как перехватчики с второстепенным акцентом на маневренность, в четвертом поколении перехват отведен второстепенной роли, с новым акцентом на ближний бой и маневренность. В то время как компромиссы, связанные с проектированием боевых самолетов, снова смещаются в сторону поражения за пределами видимого диапазона (BVR), управление наступающей средой многочисленных информационных потоков в современном боевом пространстве и низкая наблюдаемость, возможно, за счет маневрирования. умение вести рукопашный бой, применение вектора тяги дает возможность поддерживать его, особенно на низкой скорости.

Ключевые достижения, способствующие улучшенной маневренности в четвертом поколении, включают высокую тягу двигателя, мощные управляющие поверхности и ослабленную статическую устойчивость, последнее стало возможным благодаря управляемому компьютером увеличению устойчивости "по проводам". Маневрирование в воздушном бою (ACM) также требует значительного управления энергией для поддержания скорости и высоты в быстро меняющихся условиях полета.

F-16 ВВС США во время миссии возле Ирака в 2003 году.

По проводам [ править ]

F / A-18 инвертированные выше в F-14 , показанном здесь , является примером управления мухой по проводам.

Ранние истребители четвертого поколения, такие как F-15 Eagle и F-14 Tomcat, сохранили электромеханическую летную гидравлику. Одно из нововведений на реактивных истребителях четвертого поколения - это проводной полет , а в поколении 4.5 был представлен активный радар с решеткой с электронным сканированием .

General Dynamics YF-16, впоследствии преобразованный в F-16 Fighting Falcon , был первым в мире самолетом, специально спроектированным с учетом небольшой аэродинамической устойчивости. Этот метод, получивший название « расслабленной статической устойчивости » (RSS), был использован для дальнейшего улучшения характеристик самолета. Большинство самолетов спроектированы с положительной статической устойчивостью, которая заставляет самолет возвращаться в исходное положение после возмущения. Однако положительная статическая устойчивость, тенденция оставаться в текущем положении препятствует попыткам пилота маневрировать. С другой стороны, самолет с отрицательнойстатическая устойчивость при отсутствии управляющих сигналов будет легко отклоняться от горизонтального и управляемого полета. Таким образом, нестабильный самолет можно сделать более маневренным. Такой самолет 4-го поколения требует компьютеризированной системы управления полетом FBW (FLCS) для поддержания желаемой траектории полета. [9]

Некоторые поздние производные от ранних типов, такие как F-15SA Strike Eagle для Саудовской Аравии, включали модернизацию до беспроводной связи.

Вектор тяги [ править ]

Вид двигателя МиГ-29ОВТ с универсальным вектором тяги

Первоначально вектор тяги был введен в Hawker Siddeley Harrier для вертикального взлета и посадки, и вскоре пилоты разработали технику «виффинга», или направления движения вперед, для повышения маневренности. Первым самолетом с неподвижным крылом, демонстрирующим таким образом повышенную маневренность, стал Су-27, который стал первым самолетом, на котором публично отображалось изменение вектора тяги по тангажу (2D TVC). В сочетании с отношением тяги к массе выше единицы это позволяло ему поддерживать почти нулевую воздушную скорость на больших углах атаки без сваливания и выполнять новые фигуры высшего пилотажа, такие как «Кобра» Пугачева . Эти трехмерные TVC сопла Сухой Су-30МКИустановлены на 32 ° наружу к продольной оси двигателя (т. е. в горизонтальной плоскости) и могут отклоняться на ± 15 ° в вертикальной плоскости. Это создает эффект штопора , дополнительно повышая способность летательного аппарата к развороту. [10] МиГ-35 с двигателями РД-33ОВТ с векторными соплами тяги позволяет ему стать первым двухмоторным самолетом с векторными соплами, способными двигаться в двух направлениях (то есть 3D TVC). У других существующих самолетов с вектором тяги, таких как F-22 , сопла имеют одно направление. [11] Технология была приспособлена к Сухой Су-47 Беркут и более поздних производных. США изучали возможность установки этой технологии на F-16 иF-15 , но не представили его до появления пятого поколения.

Суперкруиз [ править ]

Dassault Rafale , который показывает supercruise [12]

Суперкруиз - это способность реактивного самолета лететь на сверхзвуковых скоростях без использования форсажной камеры .

Поддержание сверхзвуковой скорости без использования форсажной камеры позволяет сэкономить большое количество топлива, значительно увеличивая дальность полета и выносливость. Однако доступная мощность двигателя ограничена, а лобовое сопротивление резко возрастает в околозвуковой области, поэтому оборудование, создающее сопротивление, такое как внешние хранилища и их точки крепления, должно быть минимизировано, предпочтительно с использованием внутреннего хранилища.

Eurofighter Typhoon может круиз на уровне около 1,2 Маха без форсажной камеры, с максимальной скоростью уровня без повторного нагрева составляет 1,5 Маха. [13] [14] [15] EF Т1 DA (Разработка самолета тренер версия) продемонстрировал supercruise (1,21 М) с 2 SRAAM, 4 MRAAM и падение бака (плюс 1 тонну летно-испытательного оборудования, плюс 700 кг больше веса для обучающая версия) во время оценки в Сингапуре. [16]

Авионика [ править ]

Кабина ВВС США F-15E

Авионика часто может быть заменена по мере появления новых технологий, они часто модернизируются в течение всего срока службы самолета. Например, F-15C Eagle, впервые произведенный в 1978 году, получил модернизацию в 2007 году, такую ​​как радар AESA и Joint Helmet Mounted Cueing System , и планируется обновить до 2040C, чтобы он оставался в эксплуатации до 2040 года.

Жук-АЭ Активная РЛС с электронным сканированием

Основным датчиком всех современных истребителей является радар . США направила его первый модифицированный F-15Cs оснащенные AN / APG-63 (V) 2 Активные электронным сканированием массива радары, [17] , которые не имеют подвижных частей и способны проецировать гораздо более жесткий луч и быстрее сканирование. Позже он был представлен на F / A-18E / F Super Hornet, а также на блоке 60 (экспортном) F-16 и будет использоваться для будущих американских истребителей. Франция представила свой первый отечественный радар AESA, RBE2- AESA, построенный Thales в феврале 2012 года [18] для использования на Rafale. RBE2-AESA также может быть установлен на Mirage 2000. Европейский консорциум GTDAR разрабатывает AESA Euroradar CAPTOR.радар для будущего использования на Тайфуне. Россия имеет радар AESA на своем МиГ-35 и новейших модификациях Су-27 . Для F-22 и F-35 следующего поколения США будут использовать возможности низкой вероятности перехвата (LPI). Это будет распространять энергию радиолокационного импульса на несколько частот, чтобы не отключать приемники радиолокационных предупреждений, которые есть на всех самолетах.

OLS-30 - это комбинированное устройство IRST / LR .

В ответ на растущем американский акцент на радиолокационных уклоняясь конструкции стелса, Россия обратилась к альтернативным датчикам, с акцентом на инфракрасный поиске и дорожки (IRST) датчиках, впервые на американском F-101 Voodoo и F-102 Delta Кинжал истребителей в 60-е годы - для обнаружения и сопровождения воздушных целей. Они измеряют ИК-излучение от целей. Как пассивный датчик, он имеет ограниченный диапазон и не содержит никаких данных о местоположении и направлении целей - они должны быть выведены из захваченных изображений. Чтобы компенсировать это, системы IRST могут включать в себя лазерный дальномер для обеспечения полного контроля над огнем пушечного огня или запуска ракет. Используя этот метод, немецкийМиГ-29, использующий нашлемные системы IRST, смог захватить ракетный замок с большей эффективностью, чем F-16 ВВС США в военных учениях. Датчики IRST стали стандартом на российских самолетах. За исключением F-14D (официально снятого с вооружения с сентября 2006 г.), ни один западный истребитель 4-го поколения не имеет встроенных датчиков IRST для обнаружения в воздухе, хотя аналогичный FLIR часто используется для обнаружения наземных целей.

Вычислительная функция, имеющая важное тактическое значение, - это канал передачи данных. Все современные европейские и американские самолеты способны обмениваться данными о целеуказании с истребителями союзников и самолетами системы ДРЛО (см. JTIDS ). Российский перехватчик МиГ-31 также имеет некоторую возможность передачи данных. Совместное использование данных о наведении и сенсорных данных позволяет пилотам размещать излучающие, хорошо видимые сенсоры подальше от сил противника, одновременно используя эти данные для направления бесшумных истребителей к противнику.

Скрытность [ править ]

Eurofighter Typhoon использует реактивные воздухозаборники , которые скрывают переднюю часть реактивного двигателя (сильный радар целевого) от радара. Многие важные радиолокационные цели, такие как крыло, утка и передние кромки оперения, сильно стреловидны, чтобы отражать радиолокационную энергию далеко от переднего сектора.

В то время как основные принципы формирования самолетов, позволяющие избежать обнаружения радаров, были известны с 1960-х годов, только после появления материалов , поглощающих радар , самолет с резко уменьшенным радиолокационным поперечным сечением (RCS) стал практически осуществимым. В 1970-х годах первые технологии малозаметности привели к созданию многогранного планера штурмовика Lockheed F-117 Nighthawk . Огранка отражала радиолокационные лучи очень направленно, что приводило к кратковременным «мерцаниям», которые детекторные системы обычно регистрировали как шум. Но даже с улучшением стабильности и управляемости с цифровым управлением по проводам ухудшились аэродинамические характеристики, и F-117 нашел применение в основном для наземных атак в ночное время. Стелс-технологии также стремятся уменьшитьинфракрасная сигнатура , визуальная сигнатура и акустическая сигнатура самолета.

4.5 поколение [ править ]

Термин «поколение 4.5» часто используется для обозначения новых или усовершенствованных истребителей, появившихся в начале 1990-х годов и имевших некоторые особенности, которые считались пятым поколением, но отсутствовали другие. Таким образом, истребители поколения 4.5, как правило, менее дороги, менее сложны и имеют более короткие сроки разработки, чем настоящие самолеты пятого поколения, при этом сохраняя возможности, значительно превосходящие возможности оригинального четвертого поколения. Такие возможности могут включать усовершенствованную интеграцию датчиков, радар AESA , возможность суперкрейсинга , сверхманевренность , широкие многофункциональные возможности и уменьшенное поперечное сечение радара. [19]

Истребители поколения 4.5 представили интегрированные инфракрасные системы поиска и сопровождения (IRST), такие как Dassault Rafale с интегрированной фронтальной системой IRST Optronique secteur . Eurofighter Typhoon представил пиратскую IRST, который также был модернизирован с более ранними моделями производства. [20] [21] ) Super Hornet также был оснащен IRST. [22]

По мере того, как достижения в области скрытных материалов и методов проектирования позволили создать более гладкие планеры, такие технологии начали ретроспективно применяться к существующим истребителям. Многие истребители поколения 4.5 обладают некоторыми малозаметными особенностями. Важным направлением развития стала технология малозаметных радаров.

В пакистанских JF-17 и китайских J-10B / C используется система впуска DSI. IAI Lavi использует воздухозаборник с S-образным каналом, который предотвращает отражение радиолокационных волн от вентиляторов компрессора двигателя, тем самым значительно уменьшая фронтальную RCS. Это похоже на компоновку истребителя - невидимки YF-23 . [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Список истребителей

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хох, Роджер Х. и Дэвид Г. Митчелл. «Летные качества самолетов с ослабленной статической устойчивостью - Том I: Оценка летных качеств летной годности и летные испытания самолетов с расширенными возможностями». Федеральное управление гражданской авиации (DOT / FAA / CT-82/130-I), сентябрь 1983 г., стр. 11 и далее.
  2. ^ Фулгхум, Дэвид А. и Дуглас Барри "F-22 возглавляет список военных пожеланий Японии" . Неделя авиации и космических технологий , 22 апреля 2007 г. Дата обращения: 3 октября 2010 г. [ мертвая ссылка ]
  3. ^ "Серая угроза". Архивировано 19 августа 2007 г. в Wayback Machine . Журнал ВВС .
  4. ^ "CRS RL33543: Модернизация тактического самолета" Архивировано 30 августа 2009 г. в Wayback Machine . Вопросы для Конгресса 9 июля 2009 г. Дата обращения: 3 октября 2010 г.
  5. ^ «Закон о полномочиях национальной обороны на 2010 финансовый год (зарегистрирован в соответствии с согласованием или принятым Палатой представителей и Сенатом)» . thomas.loc.gov . Дата обращения: 3 октября 2010.
  6. ^ Гади, Франц-Стефан. «Россия модернизирует истребители Су-30СМ в 2018 году» . thediplomat.com .
  7. ^ Karnad, Бхарат (21 января 2019). «Ответственность под названием Рафаль | Точка зрения» . Индия сегодня . Нью-Дели.
  8. ^ Гади, Франц-Стефан. «Сталкивается ли Япония с нехваткой истребителей?» . thediplomat.com .
  9. ^ Гринвуд, Синтия. «ВВС рассматривают преимущества использования КПК на черных ящиках F-16». Архивировано 11 октября 2008 годана Wayback Machine CorrDefense , весна 2007 года. Дата обращения : 16 июня 2008 года.
  10. ^ "Air-Attack.com - Двумерный вектор тяги двигателей Су-30МК АЛ-31ФП" Архивировано 17 сентября 2010 г. на Wayback Machine . air-attack.com . Дата обращения: 3 октября 2010.
  11. ^ "МиГ-35" . domain-b.com . Дата обращения: 3 октября 2010.
  12. ^ "Лиса Три" . Архивировано 25 мая 2013 года на сайте Wayback Machine dassault-aviation.com . Дата обращения: 24 апреля 2010.
  13. ^ "Supercuise на скорости около 1,2 Маха" luftwaffe.de . Дата обращения: 3 октября 2010.
  14. ^ "Суперкруиз на скорости около 1,2 Маха" . eurofighter.at . Дата обращения: 3 октября 2010.
  15. ^ "Возможности Eurofighter, стр. 53. Supercruise 2 SRAAM 6 MRAAM" Архивировано 27 марта 2009 г. на Wayback Machine . mil.no/multimedia/archive . Дата обращения: 24 апреля 2010.
  16. ↑ AFM, сентябрь 2004 г. «Восточная улыбка», стр. 41–43.
  17. ^ "Истребители США совершенствуются с помощью радаров AESA". Архивировано 9 мая 2012 года на сайте Wayback Machine defense-update.com. Дата обращения: 3 октября 2010.
  18. ^ "Le radar RBE2, l'arme fatale du Rafale à l'export" . latribune.fr .
  19. ^ Пять поколений самолетов Fighterworld RAAF Уильямтаун Центр авиационного наследия.
  20. ^ "Еврофайтер Тайфун". publicservice.co. Дата обращения: 3 октября 2010.
  21. ^ "Принятие типа для блока 5 Standard Eurofighter Typhoon". Архивировано 27сентября 2007 г.на Wayback Machine www.eurofighter.com , Eurofighter GmbH, 15 февраля 2007 г. Дата обращения: 20 июня 2007 г.
  22. ^ Уорик, Грэм. «Ультра Хорнет». flightglobal.com, 13 марта 2007 г. Дата обращения : 3 октября 2010 г.


Библиография [ править ]

  • Аронштейн, Дэвид К. и Альберт К. Пичкирилло. Программа легкого истребителя: успешный подход к переходу на технологию истребителя. Рестон, Вирджиния: AIAA, 1996.
  • Келли, Орр. Hornet: внутренняя история F / A-18 . Новато, Калифорния: Presidio Press, 1990. ISBN 0-89141-344-8 . 
  • Копп, Карло. "Анализ совместных ударных истребителей Lockheed-Martin F-35, 2002 г." Air Power Australia , 2002. Дата обращения: 10 апреля 2006 г.
  • Ричардсон, Дуг. Боевые самолеты-невидимки: обман, уклонение и сокрытие в воздухе . Лондон: Саламандра. 1989 г., издание первое. ISBN 0-7603-1051-3 . 
  • Шоу, Роберт. Бой истребителей: тактика и маневрирование . Аннаполис, Мэриленд: Naval Institute Press, 1985. ISBN 0-87021-059-9 . 
  • Sweetman, Билл. «Истребительная тактика». Обзор международной защиты Джейн . Дата обращения: 10 апреля 2006 г.