Поколения реактивных истребителей
Поколения реактивных истребителей определяют основные технологические скачки в историческом развитии реактивных истребителей . Различные органы власти определили разные технологические скачки как ключевые, разделив разработку истребителей на разное количество поколений. В настоящее время широко признаны пять поколений, и ведется разработка шестого поколения. [ 1 ]
Классификация
[ редактировать ]В 1990 году историк авиации Ричард П. Халлион предложил классифицировать существовавшие к тому времени реактивные истребители на шесть поколений. В широком смысле их можно охарактеризовать как дозвуковые , околозвуковые , сверхзвуковые , со скоростью 2 Маха , многоцелевые и высокоманёвренные. [ 2 ] С тех пор были описаны и другие схемы, включающие пять поколений примерно до того же периода, хотя демаркационные линии между поколениями различаются. Джон У. Р. Тейлор и Джон Ф. Гилмартин ( Британская энциклопедия ) следуют за Халлионом, за исключением того, что они объединяют два последних в один. [ 3 ] Веб- публикация НАСА делит разработку реактивного самолета до 2004 года на пять этапов; пионер (прямое крыло), стреловидное крыло, околозвуковой, 1960-е и 1970-е годы, кульминацией которых стали такие типы, как F-15 , F-16 и AV-8A . [ 4 ]
В 1990-х годах в России вошло в обиход другое дивизион, в котором в качестве противовеса Lockheed Martin F-22 Raptor был предложен истребитель «пятого поколения» . Напротив, предыдущее четвертое поколение заполнило пробел со времен эпохи F-15/16. [ 5 ] [ 6 ] Это фактически сократило предыдущие классификации до трех поколений. В 2004 году компания Aerospaceweb перечислила одно такое подразделение на пять поколений. [ 6 ] Хотя детали различаются, основная классификация на пять поколений с тех пор получила широкое распространение. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Точные критерии для различных этапов генерации не являются общепризнанными и являются предметом некоторых разногласий. Например, компания Lockheed Martin применила термин «пятое поколение» к своим самолетам F-22 и F-35 , но это было оспорено ее конкурентами Eurofighter GmbH и Boeing IDS . [ 10 ] [ 11 ] Было высказано предположение, что компания Lockheed Martin «в 2005 году назвала F-35 истребителем пятого поколения - термин, который она позаимствовала у России в 2004 году для описания F-22». [ 12 ] [ нужны разъяснения ] В некоторых источниках 4-е поколение подразделяется на 4 и 4,5 или 4+ и 4++.
В таблице ниже показано, как некоторые авторы разделили поколения постепенно, начиная с 1990 года.
| Период | Возможность | Пример самолета | Халлион (1990) [ 2 ] | Аэрокосмическая паутина (2004) [ 6 ] | Народно-освободительная армия (2007) [ 13 ] | Журнал ВВС (2009) [ 14 ] | Центр развития авиации (2012 г.) [ 9 ] | Бейкер (2018) [ 1 ] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1943–1950 | Высокий дозвук, обычное вооружение |
Я 262 , DH Вампир , P-80 | 1 | 1 | — | 1 | 1 | 1 |
| 1953–1955 | околозвуковой, ракеты воздух-воздух, радар |
F-86 , МиГ-15 , Хоукер Хантер | 2 | 1 | 2 | |||
| 1953–1960 | Ранний сверхзвук, ракеты воздух-воздух, радар |
Ф-100 , МиГ-19 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 1955–1970 | сверхзвуковой, Только ракеты класса «воздух-воздух» со скоростью 2 Маха. |
F-104 , МиГ-21 , Мираж III | 4 | 3 | ||||
| 1960–1970 | Многоцелевые истребители-бомбардировщики | Ф-4 , МиГ-23 , Мираж Ф1 | 5 | 3 | 3 | 3 | ||
| 1970–1980 | Сверхзвуковой многоцелевой | Панавиа Торнадо | 4 | 3 | 4 | 4 | 4 | |
| 1974–1990 | Сверхзвуковой многоцелевой, высокая эффективность, высокая маневренность |
Ф-14 , МиГ-29 , Мираж 2000 | 6 | |||||
| 1990–2000 | Расширенные возможности, передовая авионика, ограниченная скрытность |
F/A-18 , Су-30 , Еврофайтер Тайфун | — | 4.5 | 3.5 | 4+ | 4.5 | |
| 2000 – настоящее время | Усовершенствованная интегрированная авионика, скрытность |
Дассо Рафаль , МиГ-35 , Су-35 , J-16 | 4++ | |||||
| Ф-22 , J-20 , Су-57 , Ф-35 | 5 | 4 | 5 | 5 | 5 |
В настоящее время общепризнано пять поколений, пятое представляет собой последнее поколение, находящееся на вооружении (по состоянию на 2018 год). [ 1 ] [ 15 ] [ 13 ] Ожидается, что будущие типы, находящиеся на ранней стадии разработки, будут иметь еще более расширенные возможности и станут известны как шестое поколение. [ 1 ] [ 14 ] Остальная часть этой статьи в целом следует анализу Бейкера. [ 1 ]
Первый
[ редактировать ]
Первые реактивные истребители появились во время и после последних лет Второй мировой войны. Они во многом были похожи на своих современников с поршневыми двигателями, имели прямые, практически не стреловидные крылья и были изготовлены из дерева и/или легкого сплава. (У Me 262 было слегка стреловидное крыло, но это было сделано главным образом для достижения баланса, а стреловидность намеренно оставляли слишком малой, чтобы оказать значительный аэродинамический эффект. [ нужна ссылка ] ) У них было мало или вообще не было авионики, а основным вооружением были пушки с ручным управлением. Heinkel He 162 и Gloster Meteor также использовались в военное время, в то время как такие типы, как de Havilland Vampire и Lockheed F-80, все еще готовились к боевой службе, когда война закончилась.
Внедрение стреловидного крыла позволило достичь околозвуковых скоростей, однако управляемость на таких скоростях часто была ограничена. Эти самолеты обычно предназначались для обеспечения превосходства в воздухе. [ 16 ] Известные типы, принимавшие участие в Корейской войне 1950–1953 годов, включают советский МиГ-15 Микояна-Гуревича и североамериканский F-86 Sabre . Hawker Hunter появился слишком поздно для войны, но широко использовался и принимал участие в нескольких последующих войнах.
Второй
[ редактировать ]
Корейская война 1950–1953 годов заставила серьезно пересмотреть конструкцию самолетов. Орудия оказались непригодными для таких высоких скоростей, в то время как необходимость в многоцелевых возможностях поддержки на поле боя была вновь открыта. В самолетах-перехватчиках, появившихся после войны, использовались двигатели дожигания, обеспечивающие скорость 2 Маха, а радиолокационные и инфракрасные самонаводящиеся ракеты значительно улучшили их точность и огневую мощь. Типичными для этой эпохи были американские самолеты серии Century , такие как Lockheed F-104 Starfighter , а также российский МиГ-21 , английский Electric Lightning и французский Dassault Mirage III . Многие типы вскоре были скомпрометированы адаптациями для ролей поддержки на поле боя, а некоторые из них сохранялись в новых вариантах на протяжении нескольких поколений. [ 17 ]
Третий
[ редактировать ]
Многие истребители третьего поколения были разработаны с намерением иметь многоцелевые возможности. Ожидалось, что самолеты той эпохи будут нести широкий спектр вооружений и других боеприпасов, таких как ракеты «воздух-земля» и бомбы с лазерным наведением, а также смогут осуществлять перехват «воздух-воздух» за пределами видимости. В этом поколении истребителей также были внесены многочисленные улучшения в авионику, включая импульсно-допплеровский радар, системы наведения за пределы прицеливания и системы предупреждения о местности.
Появление более экономичных турбовентиляторных двигателей привело к увеличению дальности полета и времени боевого вылета, в то время как увеличение тяги могло лишь частично обеспечить улучшение характеристик и маневренности во всем диапазоне скоростей. Некоторые конструкторы прибегли к изменяемой геометрии или векторной тяге, пытаясь примирить эти противоположности. Такие типы, как McDonnell Douglas F-4 Phantom , МиГ-23 Микояна-Гуревича , Су-17 , Shenyang J-8 и Hawker Siddeley Harrier имели разную степень успеха. [ 18 ]
Четвертый
[ редактировать ]
После неоднозначного успеха поколения многоцелевых самолетов разрабатывались передовые технологии, такие как электродистанционное управление, композитные материалы, тяговооруженность, превышающая единицу (позволяющая самолету набирать высоту вертикально), сверхманевренность, усовершенствованная цифровая авионика и датчики, такие как синтетический радар и инфракрасный поиск и сопровождение, а также малозаметность. Поскольку они казались фрагментарными, дизайнеры в первую очередь вернулись к истребителю, но с вспомогательными функциями, запланированными в соответствии с ожидаемыми разработками. В самолете General Dynamics F-16 было реализовано электронное управление полетом и совмещение крыла с корпусом, а в Saab 37 Viggen открыли новые горизонты в аэродинамической конфигурации благодаря своим передним самолетам типа «утка» . Англо-американский Харриер II и советский Су-27 отличались исключительной маневренностью благодаря усиленным выхлопным соплам, соответственно, для виффинга (векторизации в прямом полете) и маневрирования на больших углах атаки, как у Пугачевской Кобры . Panavia Tornado оставался многоцелевым и имел защитно-наступательный сенсор, комплекс авионики и вооружения, особенно способный противостоять радиолокационным и противоракетным атакам наземных целей. Lockheed F-117 представил концепцию малозаметности. [ 19 ] Китая Народно-освободительная армия (НОАК) с другой системой поколений относит большинство истребителей четвертого поколения к третьему поколению. [ 13 ] [ 20 ]
4.5
[ редактировать ]Более поздние варианты этих и других самолетов постепенно улучшали свои характерные технологии и все больше включали аспекты друг друга, а также использовали некоторые новые технологии пятого поколения, такие как: [ 21 ]
- с активной решеткой электронного сканирования РЛС
- РЛС малой вероятности перехвата
- Электрооптические системы прицеливания
- Датчик слияния
- Суперкрейсерская способность
- Link 16- подобная цифровая сетевая связь высокой пропускной способности.
- использование композиционных материалов для уменьшения радиолокационной эффективности
Эти частичные обновления возможностей 5-го поколения побудили некоторых комментаторов идентифицировать промежуточные поколения как 4,5 или 4+ и 4++. В некоторых случаях, например, в случае с МиГ-35 Микояна-Гуревича, разработанным на базе МиГ-29 с авионикой пятого поколения, модернизация классифицируется как полностью пятое поколение (отвечающее всем требованиям пятого поколения, кроме малозаметности). [ 22 ] Многие из этих типов остаются на передовой службе по состоянию на 2023 год.
В 2020-х годах, после появления настоящего 5-го поколения и одновременно с разработкой самолетов 6-го поколения, разрабатывается ряд новых типов поколения 4,5, в том числе HAL Tejas MK 1A, CAC/PAC JF-17 Thunder Block 3 и KAI. KF-21 Борамаэ . [ 23 ] [ 14 ] [ 9 ]
Пятый
[ редактировать ]
Огромный прогресс цифровых вычислений и мобильных сетей, начавшийся в 1990-х годах, привел к появлению новой модели сложного прямого C. 3 ( управление и связь ) присутствие над полем боя. Раньше такие самолеты были крупными транспортными типами, адаптированными для этой роли, но информационные технологии продвинулись до такой степени, что теперь гораздо меньший и более маневренный самолет мог нести необходимые системы данных. Сложная автоматизация и человеческие интерфейсы могут значительно снизить рабочую нагрузку экипажа. Теперь можно было объединить C 3 , истребитель и наземная поддержка в одном маневренном самолете. Такой истребитель – и его пилот – должны будут иметь возможность задерживаться в течение длительного времени, сохранять свои позиции в бою, сохранять осведомленность о поле боя и плавно менять роли по мере развития ситуации.
Параллельное развитие материалов, технологий двигателей и электроники сделало такую машину возможной. С начала нового тысячелетия концепции передовых систем, такие как «умные» шлемы, объединение датчиков и данных и вспомогательные ударные дроны, стали реальностью. Объединение и интеграция таких достижений, а также достижений четвертого поколения, привело к созданию так называемого пятого поколения истребителей. Первым из них общепризнанно является Lockheed Martin F-22 . Последующие типы включают Lockheed Martin F-35 , Chengdu J-20 , [ 24 ] и Су-57 . [ 25 ]
Шестой
[ редактировать ]Поскольку пятое поколение постепенно поступало на вооружение, внимание переключилось на замену шестого поколения. Требования к такому истребителю остаются дискуссионными. Способности пятого поколения, обеспечивающие выживаемость на поле боя, превосходство в воздухе и наземную поддержку, совершенствуются и адаптируются к будущим угрозам. Время и стоимость разработки являются важными факторами при разработке практических планов. Дроны и другие удаленные беспилотные технологии все чаще используются на полях сражений нового тысячелетия, и реализуются проекты по их использованию в качестве полуавтономных « ведомых ». Они могут быть интегрированы с авионикой истребителей шестого поколения либо в качестве самолетов-спутников под управлением командирского истребителя шестого поколения, либо даже заменять пилота в автономном или полуавтономном командирском самолете. Такие исследования, как программы США «Доминирование в воздухе нового поколения » (NGAD) и F/A-XX , Европейская боевая авиационная система будущего (FCAS), многонациональная Глобальная программа боевой авиации (GCAP), а также разработки в Китае, продолжаются. [ 26 ] [ 27 ] Некоторые наблюдатели ожидают, что конкретные требования выявятся примерно к 2025 году. [ 28 ]
См. также
[ редактировать ]- Northrop Grumman B-21 Raider : американский проект бомбардировщика шестого поколения [ 29 ]
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Бейкер 2018
- ^ Перейти обратно: а б Доктор Ричард П. Халлион (зима 1990 г.), «Приобретение истребителей ВВС с 1945 года» , Air Power Journal , заархивировано из оригинала 11 декабря 2016 г. , получено 7 февраля 2012 г.
- ^ Джон В. Р. Тейлор и Джон Ф. Гилмартин; « Военные самолеты: эпоха реактивных самолетов », britannica.com. (Проверено 3 января 2021 г.)
- ^ Стив Гарбер; В поисках производительности: эволюция современных самолетов , NASA SP-468, Бюро истории НАСА, обновлено 6 августа 2004 г., глава 11, страницы 2–6. (Проверено 3 января 2021 г.)
- ^ Винчестер 2011, страницы 5, 83.
- ^ Перейти обратно: а б с Джо Юн (27 июня 2004 г.). «Поколения истребителей» . Аэрокосмическая паутина .
- ^ Ричард А. Битцингер , изд. (2009). Современная оборонная промышленность: политические, экономические и технологические проблемы . Прегер . п. 307. ИСБН 9781567207491 .
- ^ «Пять поколений самолетов» . Музей истребительной авиации мира , Австралия.
- ^ Перейти обратно: а б с «Пять поколений реактивных истребителей» (PDF) . Бюллетень Центра развития авиации . Королевские ВВС Австралии . Январь 2012.
- ^ «Что такое истребитель 5-го поколения» (PDF) . Еврофайтерский мир . Февраль 2010. с. 16. Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2012 г. (дата архива указана на основе URL-адреса архива).
- ^ Даниэль Леблан (18 октября 2013 г.). «Война разгорается между Lockheed Martin и Boeing в попытке заменить самолеты» . « Глобус и почта ».
- ^ Билл Свитман (24 марта 2014 г.). «Является ли новый Gripen от Saab будущим истребителей?» . Неделя авиации и космических технологий .
- ^ Перейти обратно: а б с «Соперничает ли китайский J-20 с другими истребителями-невидимками?» . Китайская власть . ЦСИС . Проверено 30 апреля 2017 г. .
- ^ Перейти обратно: а б с Джон А. Тирпак (октябрь 2009 г.). «Истребитель шестого поколения» . Журнал ВВС . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) - ^ Винчестер 2011
- ^ Бейкер 2018, Глава 1: «Происхождение поколений».
- ^ Бейкер 2018, Глава 2: Разрыв поколений.
- ^ Бейкер 2018, Глава 3: Восходящее поколение.
- ^ Бейкер 2018, главы с 4 по 6.
- ^ «Китай понизил свой истребитель-невидимку J-20 с 5-го поколения до 4-го?» . Неделя . 1 августа 2020 г.
- ^ «Спросите нас — Поколения истребителей» . aerospaceweb.org . Проверено 20 января 2023 г.
- ↑ Бейкер 2018. Глава 9: МиГ-35.
- ^ admin2 (18 сентября 2020 г.). «HAL Tejas, самый мощный истребитель своего поколения, разработанный в Индии. — Thecompares.net» . Проверено 24 августа 2021 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Зайдель, Джейми (20 октября 2017 г.). «После того, как истребитель-невидимка J20 находится на вооружении, Китай вырывается вперед в гонке вооружений в Азии» . Австралийские новости .
- ^ Бейкер 2018, главы с 7 по 14.
- ^ Гонрада, Габриэль (1 октября 2022 г.). «Китай борется за преимущество над США на истребителях 6-го поколения» . Азия Таймс .
- ^ Ньюдик, Томас (28 сентября 2022 г.). «Китай работает над собственной программой истребителей шестого поколения: официально» . Драйв .
- ^ Бейкер 2018, Глава 18.
- ^ Мизоками, Кайл (5 декабря 2022 г.). «Первый самолет шестого поколения, B-21 Raider, — это «неповторимый бомбардировщик» » . Yahoo Новости . Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 года . Проверено 5 декабря 2022 г.
Библиография
[ редактировать ]- Дэвид Бейкер; Истребители пятого поколения , Мортонс, 2018 г.
- Джим Винчестер (15 декабря 2011 г.). Реактивные истребители внутри и снаружи . Оружие войны. Нью-Йорк: Издательская группа Rosen . ISBN 978-1448859825 .