Jump to content

Истребитель четвертого поколения

Истребитель четвертого поколения
Су -27 (на заднем плане) и General Dynamics F-16 Fighting Falcon (на переднем плане), истребители четвертого поколения, используемые ВВС СССР и ВВС США соответственно.
Роль Истребительная авиация
Национальное происхождение Многонациональный
Первый полет 1970-е годы
Введение 1980-е годы
Статус В эксплуатации
Разработано на основе Истребитель третьего поколения
Развитый в Истребитель пятого поколения

Истребитель четвертого поколения представляет собой класс находящихся реактивных истребителей, на вооружении примерно с 1980-х годов по настоящее время, и представляет собой конструктивные концепции 1970-х годов. На конструкции четвертого поколения сильно повлияли уроки, извлеченные из боевых самолетов предыдущего поколения. Истребители третьего поколения часто проектировались в первую очередь как перехватчики , построенные на основе скоростных ракет класса «воздух-воздух» . Несмотря на исключительную скорость на прямой, многим истребителям третьего поколения серьезно не хватало маневренности, поскольку доктрина гласила, что традиционные воздушные бои невозможны на сверхзвуковых скоростях. На практике ракеты «воздух-воздух» того времени, хотя и были ответственны за подавляющее большинство побед в воздухе-воздух, были относительно ненадежными, и бой быстро стал дозвуковым и ближним. Это сделает истребители третьего поколения уязвимыми и плохо оснащенными, что возобновит интерес к маневренности истребителей четвертого поколения. Между тем, растущие затраты на военные самолеты в целом и продемонстрированный успех самолетов, таких как McDonnell Douglas F-4 Phantom II породил популярность многоцелевых боевых самолетов параллельно с достижениями так называемого четвертого поколения.

В этот период маневренность была повышена за счет ослабленной статической устойчивости , что стало возможным благодаря внедрению полетом (FBW) электродистанционной системы управления , что, в свою очередь, стало возможным благодаря достижениям в области цифровых компьютеров и методов системной интеграции. Замена аналоговой авионики, необходимой для обеспечения операций FBW, стала фундаментальным требованием, поскольку во второй половине 1980-х годов устаревшие аналоговые компьютерные системы начали заменяться цифровыми системами управления полетом. [ 1 ] Дальнейшее развитие микрокомпьютеров в 1980-х и 1990-х годах позволило быстро модернизировать авионику на протяжении всего срока службы этих истребителей, включая такие обновления систем, как активная решетка с электронным сканированием (AESA), цифровые шины авионики и инфракрасные системы поиска и сопровождения .

Из-за резкого расширения возможностей этих модернизированных истребителей и новых конструкций 1990-х годов, которые отражали эти новые возможности, они стали известны как поколение 4,5. Это призвано отразить класс истребителей, которые представляют собой эволюционную модернизацию четвертого поколения, включающую интегрированные комплекты авионики, усовершенствованные разработки в области вооружения, чтобы сделать самолеты (в основном) традиционной конструкции, тем не менее, менее легко обнаруживаемыми и отслеживаемыми в ответ на развитие ракетных и радиолокационных технологий ( см. стелс-технологию ). [ 2 ] [ 3 ] Существуют присущие конструкции планера особенности, включающие маскировку лопаток турбины и применение современных, иногда радиопоглощающих материалов , но не отличительные малозаметные конфигурации новейших самолетов, называемых истребителями пятого поколения , или самолетов, таких как Lockheed Martin F- 22 Раптор .

Соединенные Штаты определяют истребители поколения 4,5 как реактивные истребители четвертого поколения, которые были модернизированы с помощью радара AESA, высокопроизводительной линии передачи данных, усовершенствованной авионики и «способности развертывать текущие и разумно прогнозируемые современные вооружения». [ 4 ] [ 5 ] Современные образцы истребителей поколения 4,5 — Су-30СМ / Су-34 / Су-35 , [ 6 ] Шэньян J-15B / J-16 , [ 7 ] Chengdu J-10C , Микоян МиГ-35 , Eurofighter Typhoon , Dassault Rafale , Saab JAS 39E/F Gripen , Boeing F/A-18E/F Super Hornet , Lockheed Martin F-16E/F/V Block 70/72 , McDonnell Douglas F-15E/EX Strike Eagle/Eagle II , HAL Tejas MK1A , [ 8 ] CAC/PAC JF-17 Block 3 и Mitsubishi F-2 . [ 9 ]

Характеристики

[ редактировать ]
с самолетом МиГ-29 ВВС Польши Микоян ВВС США F-16 Fighting Falcon

Производительность

[ редактировать ]

В то время как ведущие реактивные истребители третьего поколения (например, F-4 и МиГ-23 ) проектировались как перехватчики с лишь второстепенным упором на маневренность, самолеты четвертого поколения пытаются достичь равновесия с большинством конструкций, таких как F-23. 14 и F-15 , способные выполнять перехват BVR, сохраняя при этом высокую маневренность в случае, если платформа и пилот окажутся в воздушном бою на близком расстоянии . В то время как компромиссы, связанные с проектированием боевых самолетов, снова смещаются в сторону поражения за пределами видимости (BVR), управления наступающей средой многочисленных информационных потоков в современном боевом пространстве и низкой заметности, возможно, за счет способности маневрировать в В ближнем бою применение вектора тяги дает возможность поддерживать его, особенно на малой скорости.

Ключевые достижения, способствующие повышению маневренности четвертого поколения, включают высокую тягу двигателя, мощные поверхности управления и смягченную статическую устойчивость (RSS), последнее стало возможным благодаря электродистанционному повышению устойчивости с компьютерным управлением. Маневрирование в воздушном бою также требует большого количества энергии для поддержания скорости и высоты в быстро меняющихся условиях полета.

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

Дистанционное управление

[ редактировать ]
Показанный здесь F /A-18 , перевернутый над F-14, является примером электродистанционного управления.

«Полет по проводам» — это термин, используемый для описания компьютеризированной автоматизации поверхностей управления полетом. Ранние истребители четвертого поколения, такие как F-15 Eagle и F-14 Tomcat, сохранили электромеханическую гидравлику полета. Позже в истребителях четвертого поколения будет широко использоваться технология электродистанционного управления.

General Dynamics YF-16, в конечном итоге превратившийся в F-16 Fighting Falcon , был первым в мире самолетом, намеренно спроектированным так, чтобы быть слегка аэродинамически нестабильным. Эта технология, называемая расслабленной статической устойчивостью (RSS), была использована 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. Однако самолет с отрицательной статической устойчивостью при отсутствии управляющих сигналов легко отклоняется от горизонтального и управляемого полета. Таким образом, нестабильный самолет можно сделать более маневренным. Такому самолету 4-го поколения требуется компьютеризированная система управления полетом FBW (FLCS) для поддержания желаемой траектории полета. [ 10 ]

Некоторые поздние модификации ранних типов, такие как F-15SA Strike Eagle для Саудовской Аравии, были модернизированы до FBW.

Векторизация тяги

[ редактировать ]
Всеракурсный с управляемым вектором тяги МиГ-29ОВТ вид двигателя

Вектор тяги был первоначально введен в Hawker Siddeley Harrier для вертикального взлета и посадки, и вскоре пилоты разработали технику «виффинга», или векторирования в полете вперед, для повышения маневренности. Первым типом самолета, продемонстрировавшим повышенную маневренность таким образом, был Су-27 , первый самолет, публично продемонстрировавший вектор тяги по тангажу. В сочетании с тяговооружённостью выше единицы это позволяло ему поддерживать близкую к нулю воздушную скорость на больших углах атаки без сваливания и выполнять новые фигуры высшего пилотажа, такие как « Кобра» Пугачёва . Трехмерные ТВЦ сопла самолета Су-30МКИ установлены под углом 32° наружу от продольной оси двигателя (т.е. в горизонтальной плоскости) и могут отклоняться на ±15° в вертикальной плоскости. Это создает эффект штопора , еще больше увеличивая поворачиваемость самолета. [ 11 ] МиГ-35 с двигателями РД-33ОВТ с соплами векторной тяги позволяет ему быть первым двухмоторным самолетом с соплами векторной тяги, способными двигаться в двух направлениях (то есть 3D ТВЦ). Другие существующие самолеты с вектором тяги, такие как F-22 , имеют сопла, которые имеют вектор тяги в одном направлении. [ 12 ] Эта технология была установлена ​​на и Су-47 «Беркут» более поздних его модификациях. США изучали возможность установки этой технологии на F-16 и F-15 , но не представили ее до появления пятого поколения.

Суперкруиз

[ редактировать ]
Dassault Rafale с суперкруизным режимом . [ 13 ]

Суперкруиз — способность реактивного самолета летать на сверхзвуковой скорости без использования форсажной камеры .

Поддержание сверхзвуковой скорости без использования форсажной камеры экономит большое количество топлива, значительно увеличивая дальность полета и выносливость, но доступная мощность двигателя ограничена, а сопротивление резко возрастает в околозвуковой области, поэтому оборудование, создающее сопротивление, такое как внешние хранилища и точки их крепления, должно быть сведено к минимуму. , желательно с использованием внутренней памяти.

Eurofighter Typhoon может летать со скоростью около 1,2 Маха без форсажа, при этом максимальная горизонтальная скорость без перегрева составляет 1,5 Маха. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] EF T1 DA (учебно-тренировочная версия экспериментального самолета) продемонстрировал суперкрейсерский режим (1,21 М) с 2 SRAAM, 4 MRAAM и подвесным баком (плюс 1-тонное летно-испытательное оборудование, плюс на 700 кг больше веса для учебно-тренировочной версии) во время испытаний в Сингапуре. [ 17 ]

Авионика

[ редактировать ]
ВВС США F-15E Кабина

Авионику часто можно заменить по мере появления новых технологий; их часто модернизируют в течение срока службы самолета. Например, F-15C Eagle, впервые выпущенный в 1978 году, в 2007 году получил такие обновления, как радар AESA и совместную нашлемную систему сигнализации , и планируется получить модернизацию 2040C, чтобы он оставался в эксплуатации до 2040 года.

«Жук-АЭ» с активной антенной решеткой РЛС

Основным датчиком всех современных истребителей является радар. США выставили на вооружение свои первые модифицированные F-15C, оснащенные AN/APG-63(V)2 . радарами AESA [ 18 ] которые не имеют движущихся частей и способны проецировать гораздо более узкий луч и быстрее сканировать. Позже он был представлен на F/A-18E/F Super Hornet , а также на блоке 60 (экспортный) F-16 и будет использоваться на будущих американских истребителях. Франция представила свой первый отечественный радар AESA, RBE2 -AESA, построенный компанией Thales в феврале 2012 года. [ 19 ] для использования на Рафале. RBE2-AESA также может быть установлен на Mirage 2000. Европейский консорциум GTDAR разрабатывает радар AESA Euroradar CAPTOR для будущего использования на Typhoon. Для F-22 и F-35 следующего поколения США будут использовать возможности перехвата с низкой вероятностью . Это позволит распределить энергию радиолокационного импульса по нескольким частотам, чтобы не отключать приемники радиолокационных предупреждений , которые есть на всех самолетах.

ОЛС-30 представляет собой комбинированный прибор ИРСТ / лазерный дальномер .

В ответ на растущее внимание Америки к малозаметным конструкциям, уклоняющимся от радаров, Россия обратилась к альтернативным датчикам, уделив особое внимание датчикам IRST, впервые представленным на американских истребителях F-101 Voodoo и F-102 Delta Dagger в 1960-х годах, для обнаружения и отслеживания. воздушных целей. Они измеряют ИК-излучение целей. Будучи пассивным датчиком, он имеет ограниченную дальность действия и не содержит собственных данных о положении и направлении целей — их необходимо определять на основе полученных изображений. Чтобы компенсировать это, системы IRST могут включать в себя лазерный дальномер , чтобы обеспечить комплексные решения по управлению артиллерийским огнем или запуском ракет. Используя этот метод, немецкие МиГ-29 с использованием систем IRST на шлеме смогли зафиксировать ракету с большей эффективностью, чем F-16 ВВС США в учениях по военным играм. Датчики IRST теперь стали стандартом для российских самолетов.

Вычислительной особенностью, имеющей важное тактическое значение, является канал передачи данных. Все современные европейские и американские самолеты способны обмениваться данными о целях с истребителями союзников и самолетами ДРЛОиУ (см. JTIDS ). Российский перехватчик МиГ-31 также имеет некоторые возможности передачи данных. Обмен данными о целеуказании и датчиках позволяет пилотам размещать излучающие хорошо видимые датчики дальше от сил противника, используя эти данные для направления бесшумных истребителей в сторону врага.

Скрытность

[ редактировать ]
В истребителе Eurofighter Typhoon используются воздухозаборники , которые скрывают переднюю часть реактивного двигателя (сильную радиолокационную цель) от радаров. Многие важные радиолокационные цели, такие как передние кромки крыла, утки и киля, имеют сильную стреловидность, чтобы отражать радиолокационную энергию далеко от переднего сектора.

Хотя основные принципы формирования самолетов, позволяющих избежать радиолокационного обнаружения, были известны с 1960-х годов, появление радиопоглощающих материалов позволило сделать самолеты с радикально уменьшенной радиолокационной площадью сечения практически осуществимыми. В 1970-е годы первые технологии малозаметности привели к созданию граненого планера Lockheed F-117 Nighthawk штурмовика . Огранка отражала лучи радара очень направленно, что приводило к кратковременным «мерцаниям», которые детекторные системы того времени обычно регистрировали как шум, но даже с цифровой стабильностью FBW и улучшением управления, потери аэродинамических характеристик были серьезными, и F-117 нашел применение в основном в роли ночного штурмовика. Технологии «стелс» также направлены на уменьшение инфракрасной , визуальной и акустической сигнатуры самолета.

В наши дни KF-21 Boramae , хотя и не считается истребителем 5-го поколения , обладает гораздо большей скрытностью , чем другие истребители 4-го поколения.

4,5 поколение

[ редактировать ]
KAI KF-21 Boramae Прототип

Термин «поколение 4.5» часто используется для обозначения новых или улучшенных истребителей, которые появились начиная с 1990-х годов и включали в себя некоторые функции, считающиеся пятым поколением , но отсутствовали другие. Таким образом, истребители поколения 4,5, как правило, менее дороги, менее сложны и имеют более короткое время разработки, чем настоящие самолеты пятого поколения, сохраняя при этом возможности, значительно превосходящие возможности исходного четвертого поколения. Такие возможности могут включать расширенную интеграцию датчиков, радар с АФАР, сверхкрейсерский режим, сверхманевренность , широкие многоцелевые возможности и уменьшенную радиолокационную эффективность. [ 20 ]

Истребители поколения 4,5 оснащены интегрированными системами IRST, например, Dassault Rafale с интегрированной фронтальной оптронной системой IRST. Eurofighter Typhoon представил PIRATE-IRST, который также был модернизирован на более ранние серийные модели. [ 21 ] [ 22 ] Super Hornet также был оснащен IRST. [ 23 ] хотя и не интегрирован, а представляет собой модуль, который необходимо прикрепить к одной из точек крепления.

Поскольку достижения в области малозаметных материалов и методов проектирования позволили сделать планеры более плавными, такие технологии начали ретроспективно применяться к существующим истребителям. Многие истребители поколения 4,5 имеют некоторые малозаметные особенности. Важным достижением стала малозаметная радиолокационная технология. Пакистанско-китайский JF-17 и китайский Chengdu J-10B/C используют сверхзвуковой воздухозаборник без дивертора , а индийский HAL Tejas использует в производстве композит из углеродного волокна . [ 24 ] В IAI Lavi использовался S-образный воздухозаборник для предотвращения отражения радиолокационных волн от лопаток компрессора двигателя, что является важным аспектом истребителей пятого поколения для уменьшения лобовой ЭПР. Это лишь некоторые из предпочтительных методов, используемых в некоторых истребителях пятого поколения для снижения ЭПР. [ 25 ] [ 26 ]

KAI KF-21 Boramae — совместная южнокорейско-индонезийская программа истребителей, функциональные возможности модели Block 1 (первого летно-испытательного прототипа) описываются как «4,5-е поколение».

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Хо, Роджер Х. и Дэвид Г. Митчелл. «Летные качества самолетов с ослабленной статической устойчивостью - Том I: Оценка летных качеств летных годностей и летные испытания самолетов с усовершенствованной стабилизацией». Федеральное управление гражданской авиации (DOT/FAA/CT-82/130-I), сентябрь 1983 г., стр. 11 и далее.
  2. ^ Фулгам, Дэвид А. и Дуглас Барри «F-22 возглавляет список военных пожеланий Японии» . Aviation Week and Space Technology , 22 апреля 2007 г. Проверено 3 октября 2010 г. Архивировано 27 сентября 2011 г. в Wayback Machine .
  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 по согласованию или принят как Палатой представителей, так и Сенатом)» ( Архивировано 4 ноября 2010 г. в Wayback Machine ). thomas.loc.gov. Проверено 3 октября 2010 г.
  6. ^ Гади, Франц-Стефан. «Россия модернизирует истребители Су-30СМ в 2018 году» . thediplomat.com.
  7. ^ «Тенденции боевой авиации России и Китая» (PDF) . п. П6. Архивировано из оригинала (PDF) 23 января 2021 г. Проверено 7 мая 2021 г.
  8. ^ Карнад, Бхарат (21 января 2019 г.). «Обязательство под названием Рафаль» . Точка зрения. Индия сегодня . Нью-Дели.
  9. ^ Гади, Франц-Стефан. «Сталкивается ли Япония с нехваткой истребителей?» . thediplomat.com.
  10. ^ Гринвуд, Синтия. «ВВС рассматривают преимущества использования CPC на черных ящиках F-16». Архивировано 11 октября 2008 г. в Wayback Machine CorrDefense , весна 2007 г. Дата обращения: 16 июня 2008 г.
  11. ^ «Air-Attack.com - Двухмерное определение вектора тяги двигателей Су-30МК АЛ-31ФП». Архивировано 17 сентября 2010 г. на Wayback Machine . air-attack.com . Проверено: 3 октября 2010 г.
  12. ^ "МиГ-35" . домен-b.com . Проверено: 3 октября 2010 г.
  13. ^ "Лис Три" . Архивировано 25 мая 2013 года на сайте Wayback Machine dassault-aviation.com . Проверено: 24 апреля 2010 г.
  14. ^ «Суперкуиз со скоростью около 1,2 Маха» luftwaffe.de . Проверено: 3 октября 2010 г.
  15. ^ «Суперкрейсерский полет со скоростью около 1,2 Маха» . eurofighter.at . Проверено: 3 октября 2010 г.
  16. ^ «Возможности Eurofighter, стр. 53. Supercruise 2 SRAAM 6 MRAAM». Архивировано 27 марта 2009 г. в Wayback Machine . mil.no/multimedia/archive . Проверено: 24 апреля 2010 г.
  17. ^ AFM , сентябрь 2004 г. «Восточная улыбка», стр. 41–43.
  18. ^ «Истребители США совершенствуются с радарами AESA». Архивировано 9 мая 2012 г. на сайте Wayback Machine Defense-update.com. Проверено: 3 октября 2010 г.
  19. ^ «Радар RBE2, смертоносное оружие Rafale на экспорт» . latribune.fr . 2 октября 2012 г.
  20. ^ Пять поколений Jets Fighterworld Центр авиационного наследия RAAF Уильямтауна.
  21. ^ "Еврофайтер Тайфун". Архивировано 22 июля 2012 г. на сайте Wayback Machine publicservice.co. Проверено: 3 октября 2010 г.
  22. ^ «Приемка типа стандартного истребителя Eurofighter Typhoon Block 5». Архивировано 27 сентября 2007 г. на сайте Wayback Machine www.eurofighter.com , Eurofighter GmbH, 15 февраля 2007 г. Дата обращения: 20 июня 2007 г.
  23. ^ Уорик, Грэм. «Ультра Хорнет». Flightglobal.com, 13 марта 2007 г. Дата обращения: 3 октября 2010 г.
  24. ^ «Особенности HAL Tejas» .
  25. ^ «Скрытно работая с композитами» .
  26. ^ «Характеристика радиолокационного сечения композиционных материалов из углеродного волокна» .


Библиография

[ редактировать ]
  • Аронштейн, Дэвид К. и Альберт К. Пиччирильо. Программа легких истребителей: успешный подход к переходу на технологии истребителей. Рестон, Вирджиния: AIAA, 1996.
  • Келли, Орр. Хорнет: Внутренняя история F/A-18 . Новато, Калифорния: Presidio Press, 1990. ISBN   0-89141-344-8 .
  • Копп, Карло. «Анализ совместного ударного истребителя Lockheed-Martin F-35, 2002 г.». Air Power Australia , 2002. Дата обращения: 10 апреля 2006 г.
  • Ричардсон, Дуг. Боевые самолеты-невидимки: обман, уклонение и маскировка в воздухе . Лондон: Саламандра. 1989, первое издание. ISBN   0-7603-1051-3 .
  • Шоу, Роберт. Истребительный бой: тактика и маневрирование . Аннаполис, Мэриленд: Издательство Военно-морского института, 1985. ISBN   0-87021-059-9 .
  • Свитмен, Билл. «Тактика истребителей». Обзор международной обороны Джейн . Проверено: 10 апреля 2006 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9ac1d0015c1f2400ff987d9a373e0585__1721206140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9a/85/9ac1d0015c1f2400ff987d9a373e0585.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Fourth-generation fighter - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)