F-35. Bojownik pieniędzy czy poważna broń?
Szczegółowy opis konstrukcji i RLE myśliwca Lightning pojawi się w kolejnych wydaniach Modeler-Constructor na rok 2021. Tam w aplikacji „Elektronika dla początkujących” pojawi się schemat montażowy radaru APG-81 z modułów nadawczo-odbiorczych 1676. A wspomnienia pilotów wyjaśnią szczegóły użycia bojowego F-35, który od początku otrzymał najbardziej kontrowersyjne oceny.
Dziś nie możemy ufać liczbom odnoszącym się do najbardziej „wrażliwych” cech Błyskawicy. Na przykład jego widoczność dla krajowych środków wykrywania czy deklarowane możliwości radaru APG-81. Takie dane są tajne i niedostępne dla ogółu społeczeństwa.
Za pomocą znaków zewnętrznych nie można określić dokładnej charakterystyki wydajności, ale można zrozumieć, jakie techniki są stosowane przy projektowaniu Błyskawicy, jakie z tego wynikają zalety i wady, na podstawie przykładów myśliwców czwartej generacji, w których konstrukcji były podobne elementy.
Celem tego materiału jest usystematyzowanie najbardziej wiarygodnych faktów dotyczących myśliwca Lockheed Martin F-35 Lightning II.
Charakterystyczne cechy 5. generacji
Opinia publiczna i eksperci przywiązują dużą wagę do lotu naddźwiękowego i fantazjują o znaczeniu EPR w rosyjskich i amerykańskich myśliwcach. zapominając zwróć uwagę na klucz.
Krajowe i zagraniczne myśliwce 5. generacji używają skrzydła w kształcie diamentu (trapezowego).
W tym przypadku wysokie właściwości łożyskowe przy prędkościach poddźwiękowych łączą się z wysoką sztywnością skrzydeł. Właściwości nośne są bezpośrednio związane ze zwrotnością. Najważniejsza cecha myśliwca. Sztywne skrzydło o niskiej rozciągliwości to znak samolotu uderzeniowego. Rzucić do celu z pełnym obciążeniem bojowym i uciec z prędkością ponaddźwiękową przed odwetowym uderzeniem.
Według ekspertów z lotnictwo, recepcja ze skrzydłem w kształcie rombu umożliwiła uzgodnienie wzajemnie wykluczających się wymagań dotyczących projektowania myśliwców i bombowców. To znacząca część wartości piątej generacji.
Biorąc pod uwagę, że myśliwce i oparte na nich samoloty (Su-34, F-15E) regularnie biorą udział w misjach uderzeniowych, można zrozumieć przyczyny rosnącego zainteresowania nowym skrzydłem. Co pozwala na ciągły lot z prędkościami transonicznymi (naddźwiękowymi). W przypadku braku tendencji do występowania silnych wibracji przy dużych prędkościach i niskich wysokościach - nieusuwalna właściwość wszystkich myśliwców minionych pokoleń. Którego aerodynamiczna konstrukcja została zoptymalizowana pod kątem manewrowania przy prędkościach znacznie poniżej Mach XNUMX.
Bomby ślizgowe GBU-39 w komorze uzbrojenia myśliwca F-22
Opracowanie nowej klasy samolotów zdolnych do skutecznego atakowania celów naziemnych przy zachowaniu pełnego potencjału myśliwca w walce powietrznej. Piloci myśliwców i eskadr uderzeniowych mogą przejść różne rodzaje szkolenia. Głównym przesłaniem są grupy uderzeniowe i myśliwskie, składające się z samolotów o tej samej charakterystyce lotu i identycznej konstrukcji, m.in. systemy celownicze (więcej na ten temat poniżej). Przewagi w sprawach organizacyjnych przy takiej strukturze Sił Powietrznych nie ulegają wątpliwości.
Wszystkie powyższe są bezpośrednio związane z myśliwcem wielozadaniowym F-35.
Analiza danych zewnętrznych
A) Brak ugięcia w nasadzie skrzydła.
Jedną z ważnych innowacji, która wpłynęła na rozwój czwartej generacji, było stworzenie wirów powietrznych w celu poprawy skuteczności kontroli aerodynamicznych.
Amerykańskie myśliwce piątej generacji pozbawione są „ostrych” generatorów napływowo-wirowych charakterystycznych dla rodziny F-5 czy Su-16. Brakuje im również elementów podobnych do górnej „wargi” wlotów powietrza F-27 „Eagle”, która służy temu samemu celowi.
Jednak Raptors i Lightnings nie zrezygnowały z fizycznego efektu aerodynamiki wirów, która zapewniała tak wysoką manewrowość ich poprzednikom.
Na zdjęciach widać, że za tworzenie wirów w F-35 odpowiada krawędź wlotu powietrza.
B) Obecność dwóch zainstalowanych kili w kształcie litery V.
Dzięki takiemu układowi usterzenie pionowe nie wpada w aerodynamiczny „cień” skrzydła. Pozwala to na zachowanie sterowności i powrót myśliwca z wysokich kątów ataku.
Pojedyncza płetwa została uznana za największą wadę swojego poprzednika, wszechstronnego i wszechobecnego F-16. Według niektórych doniesień stracił stabilność kierunkową i możliwość kontrolowania pod kątem natarcia nieco większym niż 10 stopni. A projekty głębokiej modernizacji F-16 rozpoczęły się od propozycji wyposażenia Falcona w dwa nachylone kile.
Jednokilowy Rafali, Gripen i Eurofighters nie podlegają temu problemowi, ponieważ użyj innych schematów aerodynamicznych szybowca z przednim poziomym ogonem.
Z normalną aerodynamiczną konstrukcją i pojedynczą płetwą, F-16 był i pozostaje najgorszy wśród czwartej generacji pod względem prowadzenia przy dużych kątach natarcia. To jednak nie przeszkodziło mu stać się „narzędziem roboczym” we wszystkich konfliktach.
Podobnie jak Falcon, płatowiec F-35 jest wykonany zgodnie z normalną konfiguracją aerodynamiczną. Obecność ogona w kształcie litery V oznacza, że myśliwiec ten pozbył się wady swojego poprzednika.
Z tego powodu F-35 nie może być gorszy w zwrotności od wspomnianego F-16. Wbrew powszechnemu przekonaniu Lightning jest całkowicie bezradny w walce wręcz z myśliwcami czwartej generacji.
Klatki przedstawiające loty pod krytycznymi i nadkrytycznymi kątami natarcia. Właściwie wstecz. Oczywiście nie jest to super zwrotny Su-35, ale nie należy ignorować możliwości amerykańskiego myśliwca.
C) Kontynuując oględziny zewnętrzne płatowca F-35, możemy zauważyć obecność pojedynczego silnika zlokalizowanego w pobliżu środka masy. I zauważalne zmniejszenie rozmiaru dziobu, dzięki zainstalowaniu kompaktowego radaru z AFAR.
Wpływ tych aspektów na osiągi lotu i zwrotność można ocenić jedynie jako „pozytywny”.
D) Jak wszyscy przedstawiciele piątej generacji, Lightning ma wysoki stopień integracji skrzydła i kadłuba. Tak, mówimy o układzie integralnym.
Nieznana opinii publicznej „reguła obszaru” i bezowocna debata o granicach samego konceptu (jaki układ mają F-15 i F-16 – semi-integralny czy nie-integralny?) Zostawimy do innego przypadku .
Skupimy się na najbardziej neutralnej definicji. W obecności integralnego układu każdy element wpływa na inne elementy tak silnie, że nie można ich rozpatrywać w oderwaniu od siebie w obliczeniach.
Molniya ma ogromny, szeroki kadłub z „czystymi” powierzchniami, na których nie można wytyczyć wyraźnej linii między skrzydłem a kadłubem. Cechy układu integralnego.
Podsumowując, będzie taka uwaga. Zintegrowany układ to z pewnością pozytywna cecha, która poprawia charakterystykę osiągów myśliwców.
E) Kadłub F-35 jest przewymiarowany w części środkowej. Pojawienie się „dodatkowych” tomów było spowodowane koniecznością umieszczenia magazynów broni i zwiększenia dostaw paliwa. W wersji VTOL (F-35B) niektóre z tych objętości są wykorzystywane do zainstalowania wentylatora windy.
Zarzuty o negatywny wpływ szerokiego kadłuba na prędkość Lightninga nie budzą zbytniego zaufania. Głównym źródłem oporu w locie było i pozostaje skrzydło. Kilkadziesiąt metrów kwadratowych ustawionych pod kątem do przepływu powietrza. Wkład kadłuba w tworzenie oporu jest bardzo nieznaczny.
Potwierdzenie tej tezy to jeden paradoksalny fakt. Wszystkie rekordy prędkości z początku lat 1930. XX wieku. należała do latających łodzi - z ogromnymi brzydkimi pływakami. Zmniejszone skrzydło i zwiększona prędkość lądowania zmuszona do lądowania na wodzie. A pod względem oporu powietrza efekt zmniejszenia powierzchni skrzydeł przewyższył wszystkie inne, nie najprzyjemniejsze zmiany w wyglądzie bijących rekordy samolotów.
W przebraniu nowoczesnej „Błyskawicy” nie ma oczywistych oznak niższości. Jak również dowód wszelkich wyjątkowych właściwości użytkowych. Normalna aerodynamiczna konstrukcja i silnik bez OVT. Nowy typ myśliwców wielozadaniowych z USA i krajów NATO, w którym wyeliminowano główne wady poprzedników.
Obliczenia współczynnika przechyłu pod różnymi kątami natarcia pozostawione zostaną specjalistom z branży lotniczej. Autor wymienił oczywiste rzeczy, z których wynika, że F-35 wykorzystuje tradycyjny zestaw technik i rozwiązań konstrukcyjnych. Wielokrotnie testowany na innych typach myśliwców.
Serce maszyny
Każdy słynny samolot pojawił się dzięki obecności udanego silnika. Powietrzny triumf myśliwców Ła-5FN, MiG-15 czy brytyjskiego Spitfire’a zaczyna się od opowieści o pojawieniu się silników ASh-82, Klimov VK-1 i Rolls-Royce Merlin. Bo najlepsze pomysły konstruktorów samolotów nie mają sensu bez elektrowni o wymaganych parametrach. Do silnika „przywiązana” jest spirala obciążeniowa. Charakterystyki osiągów przy wyznaczonej masie startowej i obciążeniu bojowym.
Poziom technologiczny lat 1960-1970 pozwoliło na stworzenie gotowego do walki jednosilnikowy myśliwce o normalnej masie startowej 12-15 ton. Maksymalna masa startowa takiego samolotu mogła osiągnąć 17-19 ton. Przykładami są MiG-23, F-16 czy Mirage 2000.
Na początku XXI wieku powstał jednosilnikowy F-35 o normalnej masie startowej ponad 20 ton.
Warunkiem powstania takiego samolotu był silnik Pratt & Whitney F-135, który rozwija większy ciąg niż oba silniki myśliwca MiG-35. Porównanie to zostało dokonane nie po to, by zdyskredytować rodzimą technologię, ale aby zademonstrować powagę intencji „potencjalnego wroga”.
Mocny „Pingwin” nie pojawił się od zera. Pod ręką projektanci mieli przede wszystkim silnik, który umożliwiał podniesienie ponad 20-tonowego myśliwca w powietrze. Z możliwością zapewnienia stosunku ciągu do masy F-35 na poziomie rówieśników.
O tym, że stosunek ciągu do masy przy normalnej masie startowej mieści się w zakresie akceptowanym dla myśliwców 4/5 generacji, świadczą ramki z lotami pod nadkrytycznymi kątami natarcia, „do tyłu” do przodu. Jest to możliwe przede wszystkim dzięki imponującej przyczepności Pratt & Whitney.
Przed pojawieniem się krajowego silnika „drugiego etapu” w ramach projektu Su-57, na świecie nie powstały bliskie odpowiedniki F-135. Zabierał 13 ton ciągu w trybie dopalacza i 19 ton w dopalaczu przy własnej „suchej” masie 1700 kg. Znaczące odejście od cech swoich poprzedników. To jest silnik myśliwca nowej generacji.
Jako ogólne podsumowanie. Jeden silnik jest korzystny pod względem kosztów i wydajności.
Jeśli chodzi o sytuację awarii silników, incydenty podważają przekonanie, że myśliwce dwusilnikowe są bardziej niezawodne. Utrata ciągu stała się sytuacją krytyczną, pozbawiając pilotów możliwości kontynuowania lotu. Piloci polegali nie na drugim, sprawnym silniku, ale na siedzeniu katapultowym i wytrzymałości lin spadochronowych.
Radar
Masa radaru lotniczego to zaledwie 1% masy startowej, ale to charakterystyka radaru określa możliwości nowoczesnych myśliwców. Fakt: w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat w bitwach powietrznych, w których używano myśliwców IV generacji, 4% zwycięstw odniesiono przy użyciu pocisków średniego i dalekiego zasięgu (URVV).
Poniżej wiadomo o radarze F-35. Jest to jeden z trzech typów radarów dla myśliwców (obok radaru Raptor i rosyjskiego 0N36 Belka), pierwotnie stworzonych z myślą o wykorzystaniu AFAR.
Stacje radarowe RBE-2AA francuskich myśliwców Rafale i inne nowoczesne modyfikacje systemów radarów myśliwskich generacji 4+ wykorzystują przestarzałą architekturę i oprogramowanie odziedziczone po ich podstawowych wersjach z PFAR. Według samych zachodnich sił zbrojnych takie rozwiązania są rozwiązaniem kompromisowym, które nie jest w stanie wykorzystać pełnego potencjału aktywnej anteny fazowej.
Byłoby zbyt naiwnością mieć nadzieję, że dokładne informacje o cechach i możliwościach AN/APG-81 zostaną udostępnione publicznie. Same broszury reklamowe zawierają bardzo niezwykłe zdjęcia terenu wykonane za pomocą radaru myśliwca F-35. Deklarowana rozdzielczość 30 x 30 cm pozwala na odtworzenie wyglądu celu. Odróżnij ciężarówkę od czołg.
Zdolności powietrze-powietrze AN/APG-81 najwyraźniej nie są aż tak niezwykłe, więc poświęca się im mniej uwagi.
AFAR ma niższą moc promieniowania i zasięg wykrywania. Z pozytywnych aspektów - rozszerzone kąty widzenia, jednoczesne śledzenie celów powietrznych i naziemnych, większa dyskrecja podczas operacji. Twierdził, że używa radaru do komunikacji z innymi samolotami w grupie. W tym trybie radar staje się punktem dostępowym Wi-Fi z szybkością transmisji danych 500 razy większą niż standardowy NATO Link-16.
Neutralne podsumowanie: myśliwiec F-35 jest wyposażony w jeden z najnowocześniejszych radarów, co ma pewną przewagę nad wcześniej stworzonymi radarami.
Uzbrojenie
Samolot bojowy jest elementem strukturalnym sił zbrojnych i całego kompleksu wojskowo-przemysłowego. Historia zna przykłady, kiedy szeroka gama uzbrojenia i konstrukcja samolotu kompatybilna z dostępną amunicją stała się najcenniejszą cechą w warunkach bojowych. Taki był na przykład Junkers-88. Absolutnie przeciętny we wszystkim, z wyjątkiem obecności 4-metrowej „dziury” w środkowej, najbardziej obciążonej części kadłuba. Ogromna komora bombowa i pozornie zwyczajny przedział, którego objętość była racjonalnie rozłożona po załadowaniu standardowymi bombami Luftwaffe.
Projekt F-35 przewiduje użycie prawie całej amunicji lotniczej NATO do niszczenia celów powietrznych, naziemnych i morskich.
Wśród nich można wyróżnić np. takie próbki jak planowanie SDB (Small-Diameter Bomb). Kompaktowa amunicja ze składanymi skrzydłami, najlepiej dostosowana do wymagań zawieszenia w wewnętrznych magazynach broni.
Podstęp
Celem tego kierunku jest zmniejszenie zasięgu wykrywania i zmniejszenie prawdopodobieństwa „schwytania” przez głowy kontrolowanych broń. Pomysł został kompleksowo rozwinięty w ciągu ostatnich dziesięcioleci. „Prawdopodobny przeciwnik” zawsze deklarował priorytet „technologii stealth”. Użycie „ukrycia” w walce wykazało kontrowersyjne wyniki.
Myśliwiec F-35 posiada szeroką gamę elementów stealth. Są to równoległe krawędzie skrzydła i usterzenia poziomego, kanały wlotu powietrza w kształcie litery S, silnik całkowicie zagłębiony w kadłubie, piłokształtne krawędzie osłon otworów technologicznych, niewiążąca latarnia i „magiczna” powłoka pochłaniająca radary, o którym praktycznie nic nie wiadomo. W przeciwieństwie do Raptora i B-2 Spirit, w wielofunkcyjnym F-35 zdecydowano się zrezygnować z płaskiej dyszy silnika, co oznacza lepszą widoczność termiczną.
Wyznaczone rozwiązania techniczne, m.in. związane z równoległością krawędzi płaszczyzn aerodynamicznych, nie są oznaką słabych osiągów w locie. Podobne rozwiązania obserwuje się w konstrukcji rodzimego Su-57, który jest prezentowany jako myśliwiec o najwyższych parametrach wśród swoich rówieśników.
Epilog
Na początku sierpnia zbudowano 670 egzemplarzy F-35 wszystkich modyfikacji. Myśliwiec wszedł do służby w siłach powietrznych ośmiu krajów świata. Trwa realizacja kontraktów w interesie sześciu kolejnych krajów.
Myśliwiec F-35 jest prezentowany w trzech wersjach, których wygląd wydaje się logiczny przy tworzeniu „masowego” samolotu bojowego tej klasy. Przykładem są doniesienia o obiecującym Su-75 Checkmate. W którym oceniano również możliwość stworzenia wersji pokładowej i samolotu VTOL.
Przy łącznym nalocie 400 000 godzin w wypadkach lotniczych stracono 4 jednostki F-35, co zbliża eksploatację tego typu samolotów do standardów bezpieczeństwa lotnictwa cywilnego.
W ogólnodostępnych źródłach prezentowane są liczne materiały fotograficzne i wideo dotyczące wykonywania takich elementów jak nocne tankowanie w powietrzu czy wykonywanie operacji startu i lądowania z pokładów lotniskowców, m.in. w nocy. Dowody na to, że myśliwiec jest aktywnie opanowywany przez personel i regularnie eksploatowany w warunkach dalekich od idealnych warunków ośrodków testowych.
Z drugiej strony oficjalne źródła nie ukrywają znacznej liczby zidentyfikowanych niedociągnięć i błędów w projekcie. Amerykanie mieli już podobne doświadczenia w tworzeniu potężnego myśliwca wielozadaniowego. Co zakończyło się niespotykaną pod względem czasu i kosztów „pracą nad błędami”.
Program MSIP (Multinational Staged Improvement Program) mający na celu powołanie do życia praktycznie ubezwłasnowolnionego F-16. Które początkowo nie mogły latać w nocy i używać broni poza zasięgiem wzroku. Mimo tych problemów myśliwiec miał potencjał i został „wykończony” na wymaganym poziomie. F-16 nigdy nie nauczył się latać pod dużymi kątami natarcia. Ale stał się nieodzownym uczestnikiem wszystkich konfliktów zbrojnych. Przygody tego „cudu-yudy” zasługują na osobną opowieść.
Nasze kanały informacyjne
Zapisz się i bądź na bieżąco z najświeższymi wiadomościami i najważniejszymi wydarzeniami dnia.
informacja