Истребители пятого поколения

Федеральное агентство по образованию ГОУ  ВПО

Уфимский  государственный авиационный технический  университет 

Кафедра авиационных

двигателей 
 

Реферат

На тему

«Истребители  пятого поколения» 
 
 

Выполнил:

студент группы ПАД-101

Рахматуллин Р.Р.

Проверил:

Доктор  технических наук

Каменев Сергей Иванович 
 
 
 
 

Уфа-2011

Введение

     Деление истребителей на поколения весьма условно: зачастую в одном самолете могут  сочетаться свойства и сегодняшних  машин, и перспективных. И все  же.

     К 1-му поколению, как правило, относят  дозвуковые реактивные самолеты, появившиеся  после Второй мировой и имевшие в основном пушечное вооружение. Самые яркие - МиГ-15 и МиГ-17.

     2-е  поколение - сверхзвуковые истребители  с ракетным вооружением: МиГ-19, МиГ-21.

     3-е  поколение - самолеты, имевшие более  мощные двигатели, усовершенствованные  радары, иногда - изменяемую геометрию  крыла. В СССР это МиГ-23 и  МиГ-27, а в США - F-4 "Фантом".

     4-е  поколение - машины, имеющие новое  бортовое оборудование, мощные радары, широкий набор вооружения - от 30-мм  пушек до управляемых ракет  и корректируемых авиабомб. В  СССР это МиГ-29 и Су-27, на Западе - F-15, F-16, "Мираж" 2000, "Гриппен".

     Развитие 4-го поколения шло стремительно, на базе "старых" МиГов и Су появились истребители, вплотную приближающиеся к 5-му поколению: МиГ-29СМТ, МиГ-35, Су-35. Их отличия - сверхманевренность за счет установки двигателей с отклоняемым  вектором тяги, радары с фазированными  антенными решетками, многофункциональность, замена стрелочных приборов компьютерными  дисплеями и другие новшества.

     Идея  создать истребитель XXI века родилась в СССР и США одновременно. Работы начались в конце 80-х.  
 
 
 
 
 
 

Требования  к истребителю  пятого поколения

     Новые самолёты должны были иметь значительно  более высокий боевой потенциал, чем их предшественники.

Основные характеристики истребителей пятого поколения:

• кардинальное уменьшение заметности самолёта в радиолокационном и инфракрасном диапазонах в сочетании с переходом бортовых датчиков на пассивные методы получения информации, а также на режимы повышенной скрытности;
• многофункциональность, то есть высокая боевая эффективность при поражении воздушных, наземных, надводных и подводных целей;
• наличие круговой информационной системы;
• полет на сверхзвуковых скоростях без использования форсажа;
• способность осуществлять всеракурсный обстрел целей в ближнем воздушном бою, а также вести многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя на большой дальности;
• автоматизация управления бортовыми информационными системами и системами помех;
• повышенная боевая автономность за счет установки в кабине одноместного самолёта индикатора тактической обстановки с возможностью микширования информации (то есть одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе «картинок» от различных датчиков), а также использования систем телекодового обмена информацией с внешними источниками;
• аэродинамика и бортовые системы должны обеспечивать возможность изменения угловой ориентации и траектории движения самолёта без сколько-нибудь ощутимых запаздываний, не требуя при этом строгой координации и согласования движений управляющих органов;
• самолёт должен «прощать» грубые погрешности пилотирования в широком диапазоне условий полета;
• самолёт должен быть оснащён автоматизированной системой управления на уровне решения тактических задач, имеющей экспертный режим «в помощь летчику».

   Истребитель пятого поколения должен быть также  максимально многофункциональным. Как известно, ещё со времен Первой  мировой истребители занимались не только уничтожением воздушных целей: они расстреливали цели на земле, сбрасывали бомбы, во Второй мировой использовались для атак на вражеские корабли и подводные лодки. Но далеко не каждый самолет мог выполнять все эти задачи, поэтому в XX веке истребители часто были специализированными: перехватчики, ударные истребители, штурмовики… Такая узкая специализация себя не оправдала.

   Обеспечить  универсальность призваны высокоточное оружие вкупе с различными системами наблюдения и управления. Пожалуй, их создание было одной из самых сложных задач. Автоматика должна «вести» сразу несколько целей и летящих к ним ракет. В эту минуту другое оборудование следит за безопасностью самолета — наблюдая за небом и землей и держа наготове целый комплекс защитных систем. Тут же работает навигационная система, а вдобавок поступает информация тактического характера о местонахождении важных целей и вообще о том, как идет война за бортом кабины пилота. Не забудем и об информации о состоянии узлов самолета.

   Без мощного бортового компьютера с такой задачей не справиться, но большинство окончательных решений принимает все же человек, и для этого ему приходится контролировать огромный поток информации, поступающей ему в аудиовизуальном виде. Поток настолько велик, что одним дисплеем теперь уже не обойтись, даже если проецировать «картинку» на лобовое стекло или забрало шлема. Возникла проблема «сжатия» изображения, накладывания одних картинок на другие.

   Скорость, с которой человеческий мозг может воспринимать и перерабатывать такую информацию, имеет свой предел, который станет основным препятствием на пути дальнейшего развития боевых самолетов. И над решением этой проблемы уже задумываются те, кто уже сегодня пытается представить себе, какими будут самолеты следующего, шестого поколения.

   Ещё одно требование к машинам XXI века — они должны быть минимально видимы на радарах. Эту проблему в основном разрешили с помощью специальных покрытий и метаматериалов.

   Первые  подобные покрытия разрабатывались  ещё в Третьем Рейхе — для защиты рубок подводных лодок, которые обнаруживали локаторы боевых кораблей союзников. Затем системы радиолокационного обнаружения усовершенствовались, и о «невидимости» на какое-то время забыли — пока США не создало свою программу «Стелс». Однако американцы делали основной упор на «обтекаемую» форму самолета — что сильно снижало их летные качества. Машины, добивающиеся «невидимости» благодаря специальной форме корпуса (как F-117 и В-2), не могут производить сложные воздушные маневры — они и так не слишком устойчивы в полете. К тому же, такие самолеты в любом случае имеют большое эффективное сечение в вертикальных аспектах — когда смотришь на самолет сверху или снизу.

   Поэтому угловатые, похожие на НЛО «стелсы» уже перестали быть техническим чудом — добиться нужного результата оказалось куда эффективней с помощью покрытий. Добавим — напылить на самолет специальный слой будет и дешевле, чем создавать самолеты причудливых форм.

   Это покрытие представляет собой микроскопические петли проводника, поглощающие микроволновое излучение радиолокаторов ближнего действия. Такое покрытие создается с помощью нанотехнологий, однако главная проблема не в них самих, а в том, как их «приклеить» к обшивке самолета, чтобы они держались в условия полета реактивного истребителя со сверхзвуковой скоростью. А это ещё один аргумент в пользу снижения его скорости.

   Истребители пятого поколения становятся почти  невидимыми для локаторов ПВО  и самолетов противника — хотя и заметны для РЛС дальнего обнаружения, работающих в метровом диапазоне. В этом отношении «стелсы» были менее заметны для последних — однако легко обнаруживались космическими спутниками. Но В-2 является стратегическим межконтинентальным бомбардировщиком, который нужно засекать за тысячи километров, а истребители пятого поколения стартуют за сотни и десятки километров от цели. Поэтому для них необходима «шапка-невидимка», прячущая их именно от локаторов ближнего действия.

   Такое покрытие из метаматериалов будет наноситься и на модернизированные самолеты предыдущих поколений, в частности, на российские МиГ-29 и Су-27.

   Кроме того, современные самолеты оснащены и активными постановщиками помех, которые частично ослепляют локаторы противника и вообще вносят хаос в работу всех радиоприборов. Частичное представление об их работе могут дать свидетельства очевидцев воздушных атак в последней грузино-осетинской войне: сначала в гостинице на экранах телевизоров появился «белый шум», потом перестали работать мобильные телефоны, а через несколько секунд в воздухе раздался шум пролетающих боевых самолетов. 
 
 
 
 
 

   Российские  самолеты

     МиГ с начала 1980-х годов готовило проект, известный как «1.44». Первый полёт «1.44» (также иногда называют МФИ) состоялся 29 февраля 2000 года на аэродроме в ЛИИ им. М. М. Громова в Жуковском. Самолёт пилотировал лётчик-испытатель Герой России В. Горбунов. По словам лётчика, «полёт, которого мы все так ждали, прошел на удивление буднично. Машина вела себя послушно, хотя очевидно, что по своим пилотажным качествам это принципиально новый самолёт. Так что вся работа еще впереди». 27 апреля 2000 г. «1.44» совершил второй 22-минутный испытательный полёт. В полёте был проверен ряд испытаний самолётных и двигательных систем, кроме того, в отличие от первого полёта на истребителе выпускалось и убиралось шасси. Из-за недостаточного финансирования в 1990-е годы технологии, применяемые на новом истребителе, стали устаревать и все больше уступать американским. Под действием экономических, политических и других факторов программа была закрыта.

   Миг 1.44

     На  данный момент выполнением проекта  нового истребителя пятого поколения  занимается ОКБ Сухого, проект имеет  полное название «Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации» (ПАК ФА), его платформа получила название «Т-50». Первый полёт новый истребитель совершил 29 января 2010 года на Дальнем Востоке, где расположено предприятие-производитель — КнААПО. Опытный образец провёл в воздухе 47 минут и совершил посадку на взлётно-посадочной полосе заводского аэродрома, сообщила пресс-служба «Сухого». Истребитель пилотировал заслуженный лётчик-испытатель РФ Сергей Богдан. Всего в КнААПО было выполнено 6 полётов, после чего истребитель был транспортирован в ЛИИ им.Громова, где было выполнено еще 2 испытательных полёта. Длительные задержки между каждым испытательным полётом можно объяснить тем, что в лётных испытаниях на начальном этапе участвовала только одна машина. 3 марта 2011 года к первому лётному образцу (б/н 51) присоединился второй лётный экземпляр (б/н 52), имеющий некоторые доработки относительно первого прототипа. Полёт продолжался 44 минуты, пилотировал самолёт Сергей Богдан. 14 марта 2011 г. в ходе испытаний самолёт впервые преодолел звуковой барьер. 3 ноября 2011 г. состоялся сотый полёт по программе испытаний. 22 ноября 2011 г. в Комосмольске-на-Амуре первый полёт совершил третий самолёт Т-50. Всего перед началом серийного производства планируется выполнить не менее 2000 испытательных полётов.

     Премьер-министр  Владимир Путин в начале 2010 года заявил, что установочная партия авиационного комплекса пятого поколения должна быть поставлена министерству обороны  в 2013 году, а с 2015 года должны начаться серийные закупки.

     17 июня 2010 года премьер РФ Владимир Путин после наблюдения за ходом испытаний самолёта заявил, что «на первом этапе создания самолёта было потрачено 30 миллиардов рублей, ещё столько же требуется для завершения проекта». Он пояснил, что затем начнётся модернизация двигателя, вооружения и так далее. При этом, по словам Путина, самолёт будет в 2,5-3 раза дешевле зарубежных аналогов.

     Но  большая часть информации о ПАК ФА является секретной. По этой причине известны лишь приблизительные характеристики самолёта. По размаху крыла и длине Т-50 больше F-22 и примерно равен Су-27. По массе — относится к тяжелому классу истребителей, аналогично Су-27. Самолёт полностью отвечает всем требованиям к истребителям пятого поколения: простой и дешёвый в обслуживании, развивает сверхзвуковую скорость без использования форсажа, способен маневрировать с большими перегрузками, оснащен передовой электроникой, малозаметный и многофункциональный.