Лабораторная работа № 1f

«ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ БОЕВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

Основными факторами, определяющими тенденции развития лета­тельных аппаратов военного назначения, являются:

· взгляды на характер возможной войны, определяющие роль и место авиации в вооруженной борьбе, ее предназначение, боевые задачи, условия и способы решения этих задач;

· уровень развития военной науки и техники вообще и авиаци­онной науки и техники, в частности, определяющие возможности создания и условия боевого применения военных летательных аппа­ратов с тем или иным комплексом свойств;

· опыт боевого применения авиации в локальных войнах;

· экономический потенциал страны.

Эти взаимосвязанные факторы находят свое отражение при опре­делении необходимых типов летательных аппаратов и разработке требований к ним. На каждом уровне развития науки и техники ос­новную роль при разработке TТT к военному ЛА играют боевые за­дачи, возлагаемые на него, а также условия и способы их выпол­нения. При этом постановка новых задач стимулирует конструкто­ров на поиск лучших технических решений, а более совершенная техника открывает перед авиацией новые возможности ее применения.

Рассмотрим перспективы развития фронтовой (тактической) истребительной и истребительно-бомбардировочной авиации, прогресси­рующей наиболее быстро (по материалам открытой отечественной и иностранной печати).

Предназначение и основные боевые задачи фронтовой (тактиче­ской) истребительной (ФИА) и истребительно-бомбардировочной (ИБА) авиации за последние десятилетия практически не измени­лись, однако этого нельзя сказать относительно условий и спо­собов решения боевых задач, ввиду совершенствования авиационной техники, средств противодействия ей и некоторого изменения взглядов на характер возможной войны.

Ввиду признания военными специалистами возможности ведения локальных войн без применения ядерного орудия, роль у задачи ФИА и ИБА расширились. Возросла необходимость непосредственной авиационной поддержки наземных войск, нанесения ударов по малоразмерным подвижным и неподвижным целям. Показана возможность и целесообразность маневренного воздушного боя между самолетами с применением не только управляемых ракет, но и артиллерийского вооружения, изменились и условия боевого применения фронтовой авиации. Развитие зенитных ракетных комплексов ПВО и средств ра­диолокационного обнаружения воздушных целей снизили возможности использования авиации на средних и больших высотах. Успешное преодоление ПВО фронта стало возможным лишь на малых и предель­но малых высотах. Вследствие этого требование большой сверхзвуко­вой скорости на больших высотах для ФИА и ИВА перестало быть определяющим, и основное внимание было обращено на улучшение летных характеристик на малых и предельно малых высотах, а также на по­вышение маневренных свойств этих самолетов. Одновременно росли требования к их вооружению и обеспечению всепогодности боевого применения.

Перечисленные соображения в основном и определили облик ис­требителей (истребителей-бомбардировщиков) тактической авиации, принятых на вооружение (модифицированных) в странах НАТО в по­следнее десятилетие.

Основными направлениями дальнейшего развития тактической истребительной и истребительно-бомбардировочной авиации являются дальнейшее повышение ее боевых возможностей, снижение уязвимости в полете и на земле, повышение экономичности и эксплуата­ционного совершенства.

Разработкой концепции перспективного тактического истребителя занимаются многие зарубежные фирмы и военные учреждения, как в США, так и в Западной Европе. Несмотря на некоторое различие позиций по отдельным вопросам, основную тенденцию в развитии требований к подобному самолету можно проследить на примере аме­риканских публикаций.

Так, специалисты США считают, что истребитель 2000 года, предназначенный для завоевания господства в воздухе и ударных операций (ATF - истребитель передовой технологии), должен иметь примерно следующие характеристики:

· максимальные скорости, соответствующие Н @ 2,5 на боль­ших высотах (Н ³ 11 км) и М = 1,5 - у земли;

· радиус действия (включая воздушный бой) при использовании топлива внутренних балов: R = 500 км на сверхзвуковом (М ³ 1,8) крейсерском режиме полета и R = 900 км - на оптимальном дозвуковом; перегоночная дальность L > 5000 км (с подвесными топлив­ными баками);

· маневренность: угловая скорость установившегося виража

w = 0,5...0,35 рад/с при М = 0,6 и Н = 3000 м; установившаяся нормальная перегрузка n_уст = 5...6 на высоте Н = 9000 м и n_уст = 2 на Н = 15 км; максимальная эксплуатационная пере­грузка

n_{э max} = 9 при 80 % запасе топлива во внутренних баках; время разгона t = 40...50 с от М = 0,8 до М = 1,6 на высоте Н = 9000 м;

· вооружение: управляемые ракеты большой дальности - 4, ближнего воздушного боя - 4; встроенная пушка калибра 2,5 мм с боеза­пасом 500 патронов; максимальная боевая нагрузка при действии по наземным объектам 4500 кг. Дальность обнаружения целей с ЭПР = 1 м² бортовыми средствами - 160 км;

· условия базирования и эксплуатации: возможность эксплуа­тации на укороченных (< 500 м) и грунтовых ВПП; способность выполнять 4-5 боевых вылетов в сутки; время подготовки самолета в повторному вылету 15 мин.

Кроме того, при разработке самолета должно быть уделено серьезное внимание снижению его демаскирующих признаков

(ЭПР < 0,5 м²), интеграции систем управления полетом, силовой установ­кой и вооружением, повышению живучести и др. Подчеркивается так­же необходимость обеспечения боевого применения самолета в слож­ных метеоусловиях и ночью.

Сопоставляя приведенные требования с летно-техническими дан­ными истребителей (истребителей-бомбардировщиков), находящихся в настоящее время на вооружении тактической авиации стран НАТО, можно заключить, что специалисты ВВС США связывают повышение боевых возможностей НА и ИБА с улучшением в первую очередь та­ких характеристик ЛА, как маневренность и дальность полета (особенно при М > 1), максимальная скорость у земли и взлетно-посадочные свойства (включая на ГВПП), а также боеготовность, частота боевых вылетов, всепогодность применения, надежность и эксплуатационное совершенство. Возрастают также требования к вооружению, боевой нагрузке, прицельным системам и бортовым средствам обнаружения целей. Наряду с этим планируется лишь небольшое увеличение максимальных скоростей полета на больших высотах.

Особенно необходимо подчеркнуть, что в последние годы за рубежом все настойчивее звучит требование сверхзвуковой крейсерной скорости полета, а также придается большое значение сущест­венному снижению демаскирующих признаков ЛА - радиолокационных, инфракрасных, акустических и визуальных (в США этому освящена специально разработанная программа Stealth - скрытность).

Для достижения поставленных целей наметились следующие пути:

· использование нетрадиционных и новых аэродинамических схем и компоновок, обеспечивающих высокие аэродинамические характери­стики ЛА во всем эксплуатационном диапазоне скоростей и углов атаки, таких, как "утка", "бесхвостка", схем с переднезадним горизонтальным и разнесенным вертикальным оперением, интеграль­ных аэродинамических компоновок, крыльев переменной и отрица­тельной стреловидности и изменяемой в полете геометрии (адаптив­ных крыльев), компоновок с малым запасом статической устойчиво­сти и др.;

· обеспечение самолету высокой тяговооруженности (Р₀ / G > 1), умеренной удельной нагрузки на крыло

(G / S_кр = 3500...4000 H / м²), оснащение высокоэффективными средствами взлетно-посадочной меха­низации;

· применение перспективных двигателей с лучшими характеристиками, в первую очередь по экономичности, удельной массе и на­дежности (ресурсу), а также более тесное объединение силовой ус­тановки с планером с целью повышения маневренных и взлетно-поса­дочных характеристик ЛА - установка двух двигателей (меньшего диаметра), размещение воздухозаборников в зонах повышенного давления (под фюзеляжем), применение плоских поворотных сопел (для управления вектором тяги) и реверсивных устройств и др.;

· использование систем непосредственного управления аэродинамическими силами и активных электродистанционных систем управ­ления полетом;

· применение улучшенных традиционных и новых, в первую очередь композиционных, материалов, обладающих более высокими ха­рактеристиками, а также передовой технологии, позволяющих сни­зить относительную массу конструкции планера и силовой установки при одновременном повышении их ресурса и других важных пока­зателей;

· объединение вооружения с летательным аппаратом с целью снижения аэродинамического сопротивления и радиолокационного отраже­ния (внутреннее или полуутопленное размещение средств поражения, применение особых конформных подвесных устройств и объектов во­оружения, использование кассетного оружия в обтекаемых контейне­рах и проч.);

· применение нового поколения бортовых прицельно-навигационных и пилотажных систем и средств радиоэлектронной борьбы; даль­нейшее комплексирование систем управления полетом, силовой уста­новкой и вооружением на базе многофункциональных бортовых элект­ронных вычислительных комплексов; использование помехоустойчивых средств связи, а также самолетов дальнего радиолокационного обна­ружения воздушных целей и наведения на них;

· проектирование самолетов с учетом требований, направленных на существенное снижение демаскирующих признаков ЛА - радиолока­ционных, инфракрасных, акустических и визуальных (уменьшение раз­меров ЛА и придание его очертаниям плавных форм, исключающих, в частности, прямоугольные сочленения поверхностей; снижение отра­жающих свойств воздухозаборников, внешних подвесок и радиолока­ционных антенн; экранирование сопел и реактивных струй ТРД; совершенствование реактивных двигателей с целью снижения акустиче­ского шума, дымного следа и инфракрасного излучения; применение радиопоглощающих материалов и покрытий, а также маскирующих окрасок и др.).

Перечисленные пути совершенствования ЛА во многом противоре­чивы и требуют определенного времени для своего становления, вы­работки конкретных технических решений и реализации. На протяже­нии последних лет появилось немало проектов перспективных истре­бителей (ИБ), разрабатываемых с учетом изложенных соображений.

Внешний вид одного из таких самолетов с элементами компоновки показан на рис.1.10.

Рис. 1. 10. Возможная компоновка перспективного истребителя

Как видно из рис. 1. 10., самолет довольно компактен, он спроектирован по интегральной аэродинамической схеме с передним горизонтальным ("утка") и разнесенным вертикальным оперением. Крыло постоянной геометрии в плане имеет умеренную стреловидность консолей и большой наплыв в корневой части, передняя и задняя кромки его механизированы, что позволяет оптимизировать профиль крыла по режимам полета, кабина летчика приподнята, с хорошим обзором, катапультное кресло с большим наклоном назад. Носовая часть фюзеляжа занята РЛС с фазированной антенной решеткой. Силовая установка состоит из двух двигателей, расположенных в хвостовой части аппарата, воздухозаборники подфюзеляжные с радиопоглощающим покрытием, реактивные сопла прямоугольные, поворотные, сбоку экранированы вертикальным оперением. Вооружение самолета включа­ет управляемые ракеты, размещенные на концах крыла и под ним, а также встроенную пушку с безгильзовыми снарядами. В конструкции планера предусмотрено широкое использование композиционных и улучшенных традиционных материалов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Основные факторы, определяющие тенденции развития ЛА военного назначения.

2. Как сказалось изменение условий способов решения боевых задач на совершенствование авиационной техники, средств противодействия ей и изменение взглядов на характер войны.

3. Основные направления развития тактической истребительной и истребительно-бомбардировочной авиации.

4. Характеристики истребителя 2000-ого года.

5. С чем связывают повышение боевых возможностей ИА и ИБА.

6. Пути повышения боевых возможностей ИА и ИБА.

7. Конструктивные особенности и возможная компоновка перспективного истребителя.

Дата добавления: 2015-03-31