I slutet av nittiotalet och början av 2000-talet var höjdpunkten i programmet för ryska flygshower det nya C-37 Berkut-flygplanet, som senare fick det nya Su-47-indexet. Flygplanets ovanliga utseende, i samband med användningen av en framåtriktad vinge (CBS), lockade uppmärksamhet hos alla människor som är förknippade med luftfart eller helt enkelt intresserade av det. Spänningen kring S-37-projektet, som ofta kallas den tillförlitliga inhemska stridsflyget, var inte på något sätt sämre än senare tvister och diskussioner om det nuvarande PAK FA-programmet. Luftfartsexperter och amatörer förutspådde en stor framtid för utvecklingen av Sukhoi och försökte förutsäga hur effektivt det skulle vara i armén. Det har dock gått mer än 15 år sedan Su-47-flygplanets första flygning, och det ryska flygvapnet har inte tagit emot seriekrigare baserat på detta projekt. Först efter flera år av heta diskussioner i massmedvetandet förstod man förståelsen för att C-37 var rent experimentellt och från början inte ansågs vara grunden för stridsutrustning för en nära framtid. Ändå förblir ett antal nyanser av Berkut -projektet hemligt till denna dag, vilket ibland leder till förnyade tvister.
Sekretessläge
Den första prototypen av C-37-flygplanet tog fart den 25 september 1997. Men förekomsten av ett hemligt projekt blev känt tidigare. Tillbaka 1994-95 skrev den utländska flygpressen om utvecklingen av en lovande rysk stridsflygplan. Västerländska journalister citerade det påstådda namnet på utvecklingen - C -32. Dessutom har några publikationer föreslagit ett intressant tekniskt inslag i projektet. Enligt den information som lämnats skulle den nya C-32 ha en framåt svept vinge.
Som det visade sig hade utländska flygjournalister delvis rätt. Bekräftelsen av deras antaganden dök upp redan i början av 1996. Sedan publicerade publikationen "Bulletin of the Air Fleet" ett foto från mötet i militärrådet för flygvapnet. Förutom representanter för flygindustrin och flygvapnet deltog det i två små flygplansmodeller. I en av dem identifierades den redan välkända Su-27M-jaktplanen snabbt, och den andra väckte många frågor. Den svarta mock-up med vita siffror "32" ombord hade en framåt horisontell svans och, viktigast av allt, en karakteristisk framåt svept vinge. Några månader efter denna publikation dök upp diagram och ritningar baserade på det befintliga fotot i utländsk press.
Samtidigt kan man inte låta bli att notera den officiella reaktionen från Sukhoi -företaget. Företrädarna för designbyrån besvarade alla frågor om jaktplanets projekt med KOS på samma sätt: inget arbete i denna riktning utförs. Som det visade sig senare berodde sådana svar, mer på ursäkter, på sekretessregimen. När det gäller de klassificerade verken själva började de redan i början av åttiotalet.
På väg till "Berkut"
I slutet av sjuttiotalet och början av åttiotalet reflekterade flygvapnets ledning tillsammans med statskommittén för luftfartsteknik under Sovjetunionens ministerråd (GKAT) över flygplansflottans tillstånd under de kommande decennierna. 1981 lanserades I-90-programmet, vars syfte var att definiera utseendet och utveckla "Fighter of the nineties". Huvudföretaget i I-90-projektet var designbyrån uppkallad efter V. I. Mikoyan. Sukhoi Design Bureau lyckades övertyga branschledningen att de befintliga Su-27-flygplanen har stora moderniseringsutsikter och därför kan organisationen engagera sig i andra projekt.
Den nya generaldesignern för designbyrån im. Sukhoi M. P. Simonov, som utsågs i början av åttiotalet, föreslog ändå att starta ett nytt stridsprojekt, men att leda det på initiativ. Projektets sista nyans berodde förmodligen på designernas önskan att ta sig an ett lovande men kontroversiellt ämne som inte kunde ge några praktiskt tillämpbara resultat. I flygplanet med symbolen C-22 föreslogs det att använda en framåt svepad vinge. Jämfört med traditionella mönster hade den flera betydande fördelar:
- Större aerodynamisk kvalitet vid manövrering. Detta är särskilt uttalat vid låga hastigheter;
- högt lyft jämfört med en rak svepad vinge av samma område;
- bättre arbetsförhållanden för mekanisering, vilket leder till förbättrade start- och landningsegenskaper och kontrollerbarhet.
- lägre stallhastighet jämfört med en rak svepad vinge och bättre propellerskydd;
- förskjutningen av vingelens strukturelement närmare skrovets svans, vilket gör det möjligt att frigöra volymerna för lastutrymmena nära flygplanets tyngdpunkt.
Dessa och andra fördelar med KOS gjorde det möjligt att skapa en ny stridsflygplan, vars egenskaper skulle vara märkbart högre än de hos maskinerna i det traditionella systemet. Men, som alltid händer, åtföljdes fördelarna av allvarliga nackdelar och problem som måste lösas inom en snar framtid. Den framåtriktade vingen ställde följande frågor till formgivarna:
- elastisk vingdivergens. WWTP börjar vrida sig vid vissa hastigheter, vilket kan leda till dess förstörelse. Lösningen på problemet sågs öka vingens styvhet;
- strukturens vikt. En ganska stel vinge, gjord av de material som fanns tillgängliga då, visade sig vara för tung;
- frontalt motstånd. Med en ytterligare hastighetsökning ökar den ganska stela negativa svepvingen för nya problem. Flödets specifika karaktär runt vingen leder till en märkbar ökning av motståndet jämfört med egenskaperna hos en rak svepad vinge;
- förskjutning av det aerodynamiska fokuset. Vid höga hastigheter tvingas ett flygplan med KOS aktivt utföra längsgående balansering.
Endast lösningen på alla dessa problem, direkt relaterade till vingens omvända svepning, kan ha en positiv effekt i form av de fördelar som beskrivs ovan. Designers under ledning av M. P. Simonov började leta efter lösningar.
Redan i de tidiga stadierna av C-22-projektet bestämdes de viktigaste tekniska lösningarna, som senare tillämpades på C-37. En vinge med tillräcklig styvhet föreslogs göras med omfattande användning av kolfiberarmerad plast. Antalet metalldelar har reducerats till ett minimum. Dessutom var vingen utrustad med avancerad mekanisering med böjbara tår, utformade för att optimera flödet vid höga attackvinklar. S-22-flygplanets utseende bestämdes i mitten av åttiotalet. Det var en enmotorig jaktplan med en aerodynamisk konfiguration i canard. Kanske i slutet av decenniet kunde S-22 ha gjort sin första flygning, men det fanns ingen lämplig motor i Sovjetunionen. Alla tillgängliga flygmotorer gav inte det nödvändiga dragkraft-viktförhållandet.
Studier genomfördes för en eventuell förändring av projektet för en ny motor bland de befintliga. Detta arbete slutade utan större framgång: planet var fortfarande för tungt för de tillgängliga motorerna. I detta avseende, på grundval av C-22, började de designa ett nytt C-32-flygplan. De aerodynamiska egenskaperna hos C-32 överensstämde nästan helt med det tidigare projektet, men ett nytt kraftverk användes. Två TRDDF RD-79M med en dragkraft på 18 500 kgf vardera skulle kunna ge en tyngre maskin med tillräckligt kraft-viktförhållande. Dessutom visade beräkningar att dessa motorer kunde förse S-32-flygplanet med en lång flygning med supersonisk hastighet utan att använda efterbrännare.
1988, på grund av den försämrade ekonomiska situationen i landet, stängdes S-32-projektet nästan, men marinens ledning stod upp för det. Amiralerna fick bekanta sig med det lovande flygplanets konstruktionsegenskaper och krävde att man skulle skapa en flygbaserad jaktplan på grundval av detta. I flera månader KB im. Sukhoi skapade Su-27KM-projektet. Faktum är att det var en väsentligt modifierad S-32 flygplan, utrustad med Su-33 utrustning och vapen. Enligt projektet hade fordonet en maximal startvikt på 40 ton, vilket vid användning av RD-79M-motorer inte tillät flygplansbärande kryssare att lyfta från en språngbräda som Su-33 gjorde. För att lösa detta problem, den s.k. ballistisk start. Kärnan i denna teknik var att den otillräckliga hastigheten vid start från språngbrädan kompenseras av höjden och egenskaperna hos den framåtgående svepvingen. Tack vare att KOS tappade flera meter i höjd, kunde planet hämta den önskade hastigheten och gå i nivåflygning. Flygplan med en rak svepad vinge kunde inte använda ballistisk start, eftersom otillräckligt lyft och horisontell hastighet garanterat skulle leda till ett fall i vattnet.
Multifunktionsbärarbaserad jaktplan Su-27KM (senare S-32), designad vid OKB im. P. O. Sukhoi för att utrusta sovjetiska hangarfartyg av projekt 1143,5 (Kuznetsov), 1143,6 (Varyag) och kärnkraft 1143,7 (huvud - Ulyanovsk). Efter Sovjetunionens kollaps avbröts Su-27KM-projektet i form av en stridsflygplan på grund av inskränkningen av konstruktionen av hangarfartyg och de ekonomiska problem som uppstod, och ämnet förvandlades till ett forskningsarbete kring studien av "framåt svept vinge" (KOS), under vilken en kopia för statisk hållfasthetstester slutfördes till experimentflygplanet C.37 "Berkut", nu känd som Su-47 (foto https://www.buran.ru)
Projekt S-37
Den försämrade ekonomiska situationen i landet tillät inte marinen att få en lovande transportbaserad stridsflygplan. Planerna för KB dem. Sukhoi inkluderade konstruktionen av flera prototyper av Su-27KM-flygplanet, men upphörande av finansiering tillät inte detta. I början av nittiotalet bestämde sig flygplanstillverkarna för att fortsätta undersöka den vända vingen med hjälp av befintlig utveckling. Nästa projekt var avsett att kombinera alla prestationer och tekniska lösningar, justerade för ekonomiska problem och flygindustrins tillstånd. Projektet fick namnet S-37.
Först och främst bör det noteras att minskningen av finansieringen och återgången av initiativstatus till projektet påverkade antalet planerade prototyper. Det beslutades att bygga endast en prototyp. Enligt vissa källor skickades den konstruerade segelflygplanet först för statiska tester, där man med hjälp av de mest moderna teknikerna bedömde dess verkliga styrka. I det här fallet applicerades inga destruktiva belastningar och alla effekter motsvarade de beräknade operativa belastningarna. Detta gjorde det möjligt att avsevärt minska kostnaderna för projektet på grund av konstruktionen av ytterligare segelflygplan. Efter statiska tester eftermonterades den första segelflygplanet till ett fullvärdigt flygplan.
Det färdiga experimentflygplanet C-37 "Berkut" är intressant både för specialister och för allmänheten. Den första lockar uppmärksamheten hos den tillämpade teknologin, den andra - det ovanliga utseendet och deklarerade möjligheterna. Ur aerodynamisk synvinkel är C-37 ett integrerat längsgående triplan med en hög svept bakvinge. Den främre och svans horisontella empennagen är gjorda för att vända och har en relativt liten yta. Enligt vissa rapporter tillåter de aerodynamiska egenskaperna hos C-37 att den når angreppsvinklar upp till 120 ° och utför den s.k. dynamisk bromsning ("Pugachevs kobra"), men vid tester och under demonstrationsföreställningar användes denna möjlighet nästan aldrig på grund av begränsningar av flyglägen.
En av de viktigaste prestationerna med KB dem. Sukhoi, Irkutsk Aviation Plant och närstående företag kan betraktas som skapandet av en teknik för tillverkning av långa kompositdelar. Under produktionen bildas stora plana delar, som sedan kan ges komplexa konfigurationer. De färdiga delarna passar ihop med högsta precision. Den yttre ytan av flygplanet på C-37-flygplanet består av ett stort antal sådana kompositpaneler, av vilka de största är cirka 8 meter långa. Detta minimerar antalet fogar och olika utskjutande delar, inklusive fästelement. I slutändan har användningen av stora kompositpaneler en gynnsam effekt både på styvheten i vingstrukturen och på aerodynamiken för hela flygplanet.
C-37-flygplanets tomvikt var 19 500 kg, med cirka 13% av delar av kompositmaterial. På grund av projektets experimentella karaktär användes inte bara element speciellt skapade med ny teknik vid utformningen av flygplanet, utan också de som redan behärskade produktionen och lånade från andra flygplan. Till exempel togs landningsstället, baldakinen och vissa system ombord nästan oförändrade från Su-27-flygplanet.
Den framåt svepade vingen på C -37 -flygplanet har konsoler med svep längs framkanten på -20 ° och -37 ° längs baksidan. I rotdelen bildar framkanten en tillströmning av rak svep. Konjugeringen av inflödet och fribärningen med svep framåt och bakåt gjorde det möjligt att förbättra flödet runt denna del av flygramen. Vingans främre kant är utrustad med en böjbar näsa, den bakre kanten är utrustad med en enda sektionsklaff och aileron. Mekanisering upptar nästan helt vingkanterna. På grund av kraven på styvhet består vingkonstruktionen till 90% av sammansatta delar. De återstående elementen är gjorda av metall och används i kraftaggregatet.
Nära den centrala delen av flygkroppen, på sidorna av luftintagen, har Su-37 en vridbar horisontell svans fram med en trapetsform. Den horisontella svansen är också svängbar och har en karakteristisk långsträckt form med ett stort svep av framkanten. Den vertikala svansen liknar kölen på Su-27-jägaren, men har en mindre yta. På grund av vissa designnyanser var det möjligt att avsevärt öka effektiviteten i sitt arbete, vilket gjorde det möjligt att minska området.
Flygkroppen för S-37-flygplanet har släta konturer, och dess sektion är i allmänhet nära oval. Utformningen av näsan är nära utformningen av motsvarande enheter i flygplanet på Su-27-flygplanet. På sidorna på cockpit finns det oreglerade luftintag. Deras form bildas av en sektor av en cirkel, stympad av ytorna på flygkroppen på sidan och rotflödet av mittdelen ovanifrån. På den övre ytan av mittkroppen, nära vingroten, finns ytterligare luftintag som används för start och landning eller under intensiv manöver. Som framgår av flygkroppens form är luftintagskanalerna böjda på vägen till motorerna, vilket bland annat täcker kompressorbladen och därigenom minskar flygplanets synlighet i frontprojektionen. På sidorna av motormunstyckena på C-37-flygplanet finns relativt små fack, inuti vilka nödvändig radioelektronisk utrustning av lämplig storlek kan placeras.
På grund av avsaknaden av andra lämpliga motorer redo för produktion, valdes D-30F11 turbojetmotor för installation på C-37-flygplanet. Dessa motorer representerar en vidareutveckling av D-30F6 som används på MiG-31-interceptorerna. Det antogs att S-37 i framtiden kommer att kunna få nya, mer avancerade motorer med högre dragkraft, lägre bränsleförbrukning och ett tryckvektorstyrsystem. Turbojetmotorer med efterbrännarekraft på 15600 kgf gav ett flygplan med en normal startvikt på cirka 25,6 ton ganska hög prestanda. Den deklarerade maximala flyghastigheten är 2200 km / h på hög höjd och 1400 km / h på marken. Det praktiska taket bestämdes till nivån 18 000 meter, den praktiska räckvidden var 3 300 kilometer.
Fram till nu är inte mycket känt om sammansättningen av utrustningen ombord på S-37-flygplanet. Enligt rapporter är flygplanet utrustat med ett fly-by-wire-styrsystem baserat på EDSU för Su-27-flygplanet. Det finns också ett tröghetsnavigationssystem med möjlighet att använda signalen från navigationssatelliter, liksom moderna kommunikationssystem. För att underlätta pilotens arbete installerades ett utkastssäte K-36DM på C-37-flygplanet, vilket skiljer sig från serieprodukterna från denna modell. Stolsryggen på "Berkut" är placerad i en vinkel på 30 ° mot horisontalen. Detta hjälper piloten att lättare klara den överbelastning som uppstår vid intensiv manöver. Enligt vissa källor använde C-37 ovanliga kontroller för inhemska stridsflygplan: i stället för flygplanets vanliga centrala kontrollpinne användes en liten ratt, placerad på höger instrumentbräda. Motorreglagen och pedalerna förblev desamma, liknande dem som användes på Su-27.
Som ett experimentflygplan hade C-37-prototypen inga vapen. Men i inflödet till vänster gavs en plats för den automatiska kanonen GSh-301 med ammunition (enligt vissa rapporter fick prototypflygplanet fortfarande en kanon), och i mitten av flygkroppen fanns ett lastutrymme för vapen. Såvitt är känt, under de första testerna, hade S-37 inga vapen, eftersom syftet med flygningarna var att testa maskinens flygkvaliteter.
Utmaningar och ryktbarhet
Den första flygningen av C-37-flygplanet (den första prototypen, med hänsyn till eventuell konstruktion av flera maskiner, kallades C-37-1) ägde rum den 25 september 1997. Under kontroll av testpilot I. Votintsev tillbringade det nya flygplanet ungefär en halvtimme i luften och orsakade inga allvarliga klagomål. Den första serien av testflygningar pågick till våren 1998, varefter en paus gjordes. Under en tid analyserade konstruktörerna för Sukhoi -företaget den insamlade informationen, gjorde nödvändiga justeringar av projektet, slutförde bilen och gjorde ett program för nästa teststeg.
För första gången för allmänheten visades flygplanet C-37 "Berkut" först 1999 på MAKS internationella flyg- och rymdutställning. Demonstrationen kunde ha ägt rum tidigare, på utställningen MAKS-1997. Sommaren 97 fanns prototypen redan i Zhukovsky och förberedde sig för testning. Det fanns förslag om att visa ett experimentflygplan på en statisk parkeringsplats, men flygvapnets kommando godkände dem inte. Det är värt att notera att Berkut två år senare inte heller kom till den statiska parkeringen. Sekretessnivån för projektet var sådan att det enda planet taxerade till flygfältets landningsbana strax före dess demonstrationsflygning. Efter landning bogserades han till en av hangarerna, bort från betraktarens ögon.
Trots en nästan två års försening med att visa planet för allmänheten, dök den första informationen om det i media bara några dagar efter den första flygningen. Den officiella bekräftelsen på förekomsten av ett nytt ryskt flygplan med KOS gav det förväntade resultatet - över hela världen utbröt tvister om funktionerna och utsikterna för S -37. Ett intressant inslag i mediebevakningen av projektet var det faktum att Berkut nästan omedelbart förklarades som en lovande femte generationens stridsflygplan, som kommer att gå i serieproduktion inom en snar framtid och börja gå in i armén. Uttalandena från Sukhoi -företaget om projektets experimentella karaktär kom knappt igenom det andra informationsbruset.
Mot bakgrund av en massa diskussioner och heta debatter testade anställda i Sukhoi -företaget, LII och närstående företag det nya flygplanet och samlade in många viktiga data. C-37-1-prototypen hjälpte till att fastställa riktigheten i vissa tekniska lösningar och att visa andras misstag. I början av 2000-talet återupptogs samtal igen om skapandet av ett stridsflygplan på grundval av C-37. Det föreslogs att utrusta den med ett modernt komplex av elektronisk utrustning ombord, inklusive en framåtblickande radar med en fasad antennmatris och en ytterligare radar för att övervaka det bakre halvklotet. Det föreslogs att inkludera guidade och ostyrda missiler och bomber i beväpningen av en lovande stridsflygplan, som den kunde bära på den inre och yttre lyftselen.
Alla försök att skapa ett stridsflygplan baserat på experimentella "Berkut" ledde naturligtvis inte till något resultat. Sukhoi fortsatte att använda den enda prototypen för rent forskningsändamål och visade den då och då på utställningar. Så, till exempel, på MAKS-2001-salongen visades S-37-1-flygplanet först under ett nytt namn-Su-47. Orsakerna till denna förändring dikterades först och främst genom att uppmärksamma projektet. I praktiken hos Sukhoi -företaget tilldelades alltid bokstaven "C" prototyper och det färdiga flygplanet fick indexet "Su". Namnbytet påverkade inte testprogrammet på något sätt.
Test av S-37-1 eller Su-47 flygplan fortsatte i flera år. Flygplanet testades med olika hastigheter och flyglägen. Enligt vissa rapporter ledde ett aktivt test av Berkuts förmåga till vissa problem med olika strukturella enheter. Av denna anledning infördes restriktioner för maximal flyghastighet, angreppsvinkel etc. vid slutet av de första teststegen.
S-37 / Su-47 Berkut-projektet tillät ryska flygplanstillverkare att testa flera viktiga idéer och samla in en mängd information om framåtriktade vingflygplan. Den erhållna informationen om flödets art och flygplanets beteende med KOS i olika flyglägen gjorde att den inhemska flygvetenskapen kunde stänga flera blinda fläckar i teorier. I mitten av det senaste decenniet slutförde den enda prototypen av Berkut alla planerade flygprogram och parkerade.
Det bör noteras att Su-47 efter slutet av huvudtestprogrammet hade en chans att delta i ytterligare ett forskningsarbete. Eftersom det var det enda inhemska flygplanet med en stridsflygs dimensioner, men samtidigt utrustat med ett internt lastutrymme, valdes det som en plattform för att testa några delar av den framtida T-50-jägaren (PAK FA-programmet). 2006-2007 fick Berkut ett nytt lastutrymme, skapat enligt T-50-projektet. Syftet med denna översyn var att testa dörrarna och den inre utrustningen i facket för att fungera under verkliga flygförhållanden. Su-47 med ett sådant lastutrymme gjorde cirka 70 flygningar med öppna dörrar. Intressant nog öppnades och fixerades dörrarna till det första testfacket medan de fortfarande var på marken. Under 2008-2009 fick Su-47 en uppdaterad nyttolastvolym med klafföppningsmekanismer. Under 2009 genomfördes 25 flygningar när luckorna öppnades.
Så vitt vi vet användes Su-47 som ställning inte bara för lastutrymmeets dörrar. Under nya tester under PAK FA -programmet bar han viktsimulatorer av lovande guidade missiler. Den information som erhölls under de nya testflygningarna av Su-47 användes aktivt i de sista skedena för att skapa lastutrymmena för den lovande T-50-jägaren.
Ett entydigt resultat
Den första prototypen av C-37-1-flygplanet började byggas för två decennier sedan, tog fart 1997 och testades aktivt fram till första hälften av 2000-talet. Det framåtriktade vingprojektet stängdes för flera år sedan. Försöksflygplanet visade allt det var i stånd till och gjorde det möjligt att samla maximalt med nödvändig information. Dessutom har Su-47, som bara av misstag betraktades som en femte generationens stridsflygplan, blivit ett flyglaboratorium för att testa ny teknik relaterad till beväpning av lovande flygplan.
Flygplanets deltagande i viktiga experiment och tester har haft en delvis dålig effekt på möjliga visningar för allmänheten. Su-47 deltog regelbundet i flygshower i Zhukovsky förrän i mitten av det senaste decenniet, men kom aldrig in på en statisk parkeringsplats. Alla demonstrationer bestod av demonstrationsflyg. Experter och den intresserade allmänheten kunde inte noggrant inspektera flygplanet, vilket var intressant, men hade nästan inga praktiska utsikter.
Trots projektets långsiktiga slutförande stannar fortfarande inte tvister om fördelarna och nackdelarna eller utsikterna för både Su-47-flygplanet och hela klassen av flygteknik med en framåtriktad vinge. Fördelar och nackdelar med KOS, flygprojekt med det, etc. diskuteras om och om igen. Det finns fortfarande ingen konsensus om utsikterna för flygplan som Su-47. När det gäller själva projektet "Berkut" bör det erkännas som framgångsrikt. Även om Su-47 inte blev grunden för lovande krigare som överträffar all modern teknik i sina egenskaper, gjorde den allt den var avsedd för. S-37 / Su-47 skapades som ett experimentellt flygplan för att testa ny teknik. Han klarade denna uppgift briljant, och rollen som det senaste stridsflygplanet med unika egenskaper bör övertas av andra utvecklingar.
