Истребитель 6 поколения

Проект проявил себя неожиданно. Я обдумывал возможность создания новой

компоновки истребителя 6 поколения. Придумывал, без целенаправленной нацеленности на эту задачу, разные варианты, забывал их, не хотел изображать... Неожиданно, перед Новым, 2013-ым годом мне захотелось нарисовать новую компоновку, которая показалась мне привлекательной - с точки зрения возможности реального воплощения и получения значительных выгод.

Могу предложить общий замысел, который понятен специалистам. В принципе, и ворота можно заставить летать. Весь вопрос в целесообразности изготовления того или иного объекта техники. Специалистам виднее. Хотя специалисты иногда допускают ошибки. Идея есть, надо предложить. Вдруг, это косвенно приведёт к положительному результату. Пропорции в эскизах примерные.

С выдвинутыми крыльями

Общая концепция такая.

Компоновка «трайдент» (трезубец). Усилия по разработке компоновки были направлены на обеспечение предельной (превосходящей) управляемости и уверенности управления пилотом, недопущения штопора. Также компоновка требуется для убирания страха пилотов на воде. Особенно это важно для полетов с авианосцев. Вы хорошо знаете, что в холодной воде пилот почти не имеет шансов на спасение. А предлагаемая компоновка позволяет гарантированно выжить пилоту; а уже это самым положительным образом сказывается на уверенности выполнения пилотом боевого задания, и даже придает ему дерзости, что необходимо на войне.

Переднее горизонтальное поворотное оперение – между концами консолей и торпедо. Ось ПГО из титанового сплава жестко соединяет конец консоли с торпедо фюзеляжа. Это обеспечивает жесткость конструкции. В передней части консолей выдвижные автоматические предкрылки. Элероны зубчатой формы по задней кромке. В зубцах встроены клапаны на пружинах, которые открываются при больших углах атаки, перепуская воздух из-под зубца наверх.

Крылья обратной стреловидности, из композита, убираются под консоли. Носок крыла заклинивается в нише консоли. Крылья используются на взлёте (посадке), максимальном потолке и при необходимости барражирования на минимальных скоростях. Самолету не нужны крылья высокого аэродинамического качества, потому что площади фюзеляжа вполне достаточно.

Кабина катапультируется целиком (ракетными двигателями), вместе с пилотом: по команде пилота или автоматически, при угрожающих параметрах функционирования самолёта. Алгоритм катапультирования кабины зависит от ориентации самолёта в пространстве. Сначала срабатывают управляемые реактивные двигатели (4 шт.) ухода кабины, а затем парашют, с небольшой задержкой. У пилота нет парашюта.

Хотя лучше разместить парашют в кабине, на случай приземления в высокогорье, когда будет возможность прыгнуть с парашютом с горы, чтобы спастись. В связи с выполнением такого рода задачи, парашют для пилота должен быть типа "летающее крыло", управляемый. Это же касается и парашюта кабины - он тоже, более чем желательно, должен быть управляемым - чтобы избежать врезания в склон горы, а приземление производить между склонов (откуда кабина не сможет скатиться по склону). Естественно, парашют кабины будет управляться компьютером с помощью гидросистемы.

Пилот полулежит на ложементе из пневматического матраца и гидравлического матраца под всем телом, включая голову. Давление в матраце регулируется автоматически, в зависимости от перегрузки. В ложементе встроена вибросистема для массажа.

Туалет. Кабина плавает, имеет управляемый винт для движения на воде. Аккумуляторная батарея в кабине. Выдвижной шест с проблесковым маяком (при поиске кабины на воде). Система связи. Система наблюдения изнутри кабины на воде. Запас сублимированных продуктов на 30 суток, посеребрённый запас питьевой воды; мембранный фильтр со вкусовыми добавками – для добычи питьевой воды из загрязненной и морской. Компактный автомат с 5 магазинами. Нож. Пила. Кухонные принадлежности. Линза небьющаяся. Топор. Складная лопата. Солнечная батарея. Устройство добычи огня. Соль. Арктическая одежда. В крыше кабины люк аварийного покидания. Верх кабины откидывается вверх-вперед при посадке пилота. Можно сделать выдвижную автоматическую лестницу. Стёкол в кабине нет. Пилот видит окружающее пространство посредством лазерных проекций внутри кабины, что позволяет иметь гораздо большую площадь осматривания вокруг. Часть информации проецируется на видовые поля кабины. А вообще, управление стоит сделать голосовым, в той степени, насколько это сейчас возможно. Немного мониторов отображения информации. Система наблюдения через оптический кабель на небольшом мониторе над головой – на случай выхода из строя других систем наблюдения наружу.

Подвесная маска воздуха для пилота. Чтобы облегчить перегрузки. Или шлем с подводом воздушной смеси.

Управление джойстиками. Руки лежат на подвижных частях ложемента – для выдерживания перегрузок. Это я не стал рисовать. Смысл этих мер – обеспечить рабочую кратковременную положительную перегрузку 12g. Предусмотреть систему автоматического уклонения от атакующих ракет.

Двигатели с поворотным соплом. Начало истекающей струи покрывается композитным кожухом, сочлененным с механизмом поворота сопел. Видимо, кожух должен быть на шарнире, состоя из верхней и нижней половин – чтобы дать возможность согласовывать поворот сопел и кожуха.

Входные отверстия для двигателя вытянутой формы, располагаются со стороны торпедо. Это сделано для убирания лопаток компрессора с пути луча локаторов самолётов.

Носки консолей имеют флюгерные рули направления, поворачивающиеся на осях в вертикальной плоскости. Килей два. Цельноповоротные.

Центральный бомбоотсек в фюзеляже. Ракеты во внутренних полостях и на съёмных кронштейнах.

Пушка.

Активная автоматическая ПРО, которая стреляет контейнером, который детонирует и формирует выброс пучка элементов навстречу ракете. Элемент имеет металлическую оболочку и небольшой заряд ВВ. Стрельбовые поворачивающиеся пушечки ПРО можно спрятать под сдвижными крышками, в разных местах фюзеляжа.

Шасси изначально высокое, с большими ходами подвески и предназначено для посадки на авианосец. При этом, скорость посадки должна быть очень маленькой.

Ничто особо не мешает сделать ещё и струйные рули.

Таким образом, в принципе можно сразу создать самолёт для авианосца и для сухопутного применения.

Цель создания такого самолёта – получение автоматического БПЛА, но который может управляться и пилотом, при необходимости. Некоторые задания машина сама не может выполнить.

К тому же, дефицит числа пилотов и их физиологические ограничения приводят к снижению возможностей боевого самолёта в будущих войнах. Лучше иметь робота. В такой конфигурации, предположительно, самолёт сможет работать при перегрузках до 15 и несколько более единиц.

31 декабря 2012 – 1 января 2013

Перегрузка (кратковременная) 12g. Управление двумя джойстиками на подлокотниках. Голосовое управление. И возможность выполнять простые задания без пилота, с увеличенной перегрузкой (примерно 15-20g).

Пилот полулежит в кабине. Плавающая кабина катапультируется целиком. Окон нет. Особая организация пространства и приборов.

Посадка на авианосец.

Внутренность кабины я не стал рисовать, потому что нет стимула и точной информации, что есть из приборного оснащения плюс перспектива.

Отредактировано (2013-04-08 18:33:03)

В целом, я прикинул основные части проекта. Но не стал рисовать - потому что надо много усилий, а спроса все равно нет. Хотелось бы кабину переколбасить. Кабина получается совсем не такая, как привыкли. Она удобней, обзор огромный, никаких переплётов нет, только часть вида закрывается приборами и кнопками и прочим. Я сам дизайнер (какой-никакой). В состоянии кабину оформить как надо. Точнее, вы такого не видели. А я и сам еще не знаю досконально, как бы я делал. Потому что надо отталкиваться от конкретного самолёта.

Генеральный конструктор может это дело увидеть, а, скорее всего, и не увидит. У нас здесь много идей пропало. Но кое-что есть.

Предлагаю экстраполировать развитие самолёта за сто лет. И тогда все станет на свои места.

Самолёты прошли (и проходят) следующую трансформацию.

1. Начальный тип самолета: несущую силу создают только крылья и оперение. Фюзеляж - практически не поднимает самолёт.

2. Средний этап (около 1965 года, округляя): несущую силу создают крылья с оперением и добавляет подъёмной силы фюзеляж.

3. Последний этап с неясными пока полностью контурами. Пример - самолет становится летающим крылом или чем-то средним.

Я подумал, а почему бы не выжат всё из самолёта? С учётом скоростных показателей машины и большинства сопутствующих. Получилось, что надо убрать крылья при большинстве условий полета. Именно для случая истребителя 6 поколения.

Фюзеляж представляет собой комбинацию обтекаемых объёмов (по мере возможности, с учетом требуемых объёмов для оборудования), имеющих достаточно высокое аэродинамическое качество (желательно в районе 15-18). Далее я добавил убираемые крылья с очень высоким аэродинамическим качеством (около 22-26). Крылья из композита, очень легкие и прочные, пустотелые, с сотовым наполнителем. Крылья входят в паз под фюзеляжем, добавляя прочности планеру, работают на изгиб.

Опуская детали, получилось, что надо с делать летающий вырожденный фюзеляж, но с учётом обеспечения устойчивости машины, получения сверхуправляемости. (На моей личной страничке есть более подробное описание замысла.)

Замысел был применить больше композитов, чем на Т-50 (по условиям повышения скрытности самолёта). В целом, ориентировался на снижение массы пустого самолета на 3-4 тонны, по сравнению с Т-50. При тех же вооружениях. Но дополнительно ставится система струйных рулей. Обтекаемость не ниже, чем у Т-50, потому что можно попробовать применить соответствующее покрытие, а также - крылья-то убираются! Самолёт мой более узкий, чем Т-50. Крылья нужны на взлёте-посадке (около 220 метров пробег-разбег), на максимальных потолках, в экономичном режиме полёта, при медленном барражировании на разведке. Обтекаемость не будет ниже, как я предполагаю, потому что управляемые обтекатели струй двигателей засасывают воздух с поверхности мотогондол, создавая отсос пограничного слоя. На эскизе неправильно нарисована кромка обтекателей струй, она более сложная.

Площадь планера с убранными крыльями достаточно большая, фюзеляж расплющен. Я бы назвал этот тип планера "летающий корпус". При необходимости, вы можете сажать самолёт без крыльев. Просто посадочная скорость будет больше.

гело написал(а):

Катапультируемая кабина слишком много сьедает полезного веса,не имея особых преимуществ перед обычным креслом.

Раньше так считалось. И правильно. Но появились сверхпрочные материалы. И это позволяет создать катапультируемую кабину. Фишка такой кабины в том, что она позволит выжить в любых условиях и дает пилоту чувство определенного раскрепощения. Кабина плавает и имеет все запасы на случай покидания самолёта в бою или по иным причинам. С такой кабиной, нет проблем плавать или летать над северными морями. Теперь кабина может иметь все преимущества, если сделана правильно. См. мою личную страничку, если это доступно. Там тоже есть информация об этом проекте.

гело написал(а):

Что там сзади за узкие крылья???

Самолет по схеме "утка". Переднее горизонтальное поворотное оперение соединяется через титановую ось - между центральным торпедо и консолями с двигателями. Килей два, но нарисован один вариант с классическим композитным цельноповоротным килем. Хотя можно сделать и низкие сложные кили, тогда самолёт еще теряет в высоте.

Крылья убираются, потому что они не нужны в большинстве случаев. Только сопротивление воздуха увеличивают и снижают перегрузки. Под коробами теплового глушителя находятся элероны экзотической формы. В них показаны клапаны, которые открываются при определенном усилии. Есть версия, что это улучшает картину обтекаемости. Но это надо проверить. Или можно просто пропилить параллельные узкие щели, чтобы добиться того же. Задняя кромка зубчатой формы, в надежде, что это улучшит качества этой поверхности. В этом самолете все части работают в комплексе, согласованно на управляемость (дополняют друг друга, поэтому не так важно, что элерон в аэродинамической тени гондолы находится).

гело написал(а):

Надо полагать что схема несущий корпус?

Схема "летающий корпус". Это вырожденный корпус. Он состоит из аэродинамических объёмов, слитых воедино, и создающих приличное аэродинамическое качество. К тому же, управляемый вектор тяги, всеракурсный. У самолёта очень сложная форма, которую трудновато передать в рисунке.

гело написал(а):

Глушители тепла---это надо полагать экраны типа поворотного плоского сопла? Ну и как они работать будут? Нужен вид спереди а то непонятна форма.

Да. Экраны в виде коробов сложной формы (толком не показаны, но намечены). Из композита, который не хочет нагреваться. Задние части коробов складываются, заходя зуб за зуб, и получается реверс. На эскизе не показано и не нарисовано смещение зубьев друг относительно друга. Короб подвешен на пяти точках (не показано). Система гидроцилиндров подстраивает перемещения короба под движения поворотных сопел двигателей. А так как короба из композита выдерживающего высокие температуры, о проблем не будет.

Интересно, а что бы сказал Бюйшгенс из ЦАГИ?

Также хотел бы сказать, что предусмотрена штанга дозаправки (над передним локатором, на эскизе не показано) и пушка на нижней поверхности к наплыву снизу - все по осевой.

Отредактировано (2013-04-09 18:59:10)

LEONAR написал(а):

Смешали все в одной кастрюле... первое второе и компот...

Самолет 6 поколения обязан хорошо вертеться на малых скоростях и, в то же время, летать на сверхзвуке. Это "компот". Придется создавать ухищрения.

У семейства Су-27 создается 2 вихря за передней кромкой корневого наплыва. В моём проекте создается (надеюсь) 6 вихрей, создавая дополнительную подъёмную силу. А если удастся, то может получиться и 8 вихрей (на носовом обтекателе).

Также хотел сказать, что я не профессионал. Поэтому могу кое-где не совсем точно продумать. Но это компенсируется дополнительным изучением вопроса. И советами профессионалов.

злодеище написал(а):

А как эктраполировать будите неожиданные открытия в будущем, ближайшем? а?

Есть тенденция, которая систематизируется (один из столпов научного метода познания). В случае с самолётами, - это потеря значимости крыльев для создания подъёмной силы. Экстраполяцию я имел ввиду на близкую перспективу - лет 15. Я согласен с вами, что наука откроет за 20 лет такие вещи, что мы, скорее всего, даже не представляем, поэтому я так далеко не заглядывал.

Простой пример. Т-50 по внешности - это Су-27 30-летней давности, по которому саданули сверху прессом - и планер "расплылся". Т-50 похож на лягушку.

Отредактировано (Вчера 15:05:33)

LEONAR написал(а):

допустим крылья имеют качество 22 (при очень небольшом диапазоне скоростей...но у вас используются при посадке взлете... кое как потянет...)... но площадь их очень мала(по вашему рисунку) и не будет сильно влиять на качество самолета в целом.

У планера большая площадь, поэтому кажется, что крылья маленькие. К тому же надо учитывать искажения в эскизе, которые получаются из-за того, что рисунок "навскидку", на коленке. На самом деле, самолёт высчитывают по миллиметрам, подгоняя все размеры.

LEONAR написал(а):

Это вообще к чему???? на каких режимах полета влияет чистота (или вы что-то иное имели ввиду?) покрытия? шероховатости и неровности увеличивают Сх самолета на скоростях до 1 М. Это Сх- трения называется. Больше 1 М - это не критично... т.к. поток обтекает поверхность крыла на расстоянии (Сх трения уменьшается).

Другое имел ввиду - про покрытие планера и (или) крыльев. Без комментариев.

LEONAR написал(а):

Отсос пограничного слоя с мотогондол - и тем самым уменьшаем КПД компрессора двигателя - увеличиваем расход топлива с уменьшением его тяги... оно надо?

Я неточно выразил мысль. С задней части мотогондолы воздух не отсасывается, а высасывается истечением горячих газов из поворотного сопла двигателя. На эскизе (первое приближение) не видна щель между поверхностью мотогондолы и передней кромкой короба теплового глушителя. Форма короба - приплюснутый многоугольник со сглаженными углами. Поэтому, и по условиям крепления подвижного короба, с боков (не сверху) гондолы немного выглядывают "уши" короба, если приблизить зрение к передней кромке короба.

У компрессора двигателя воздух НЕ отбирается.

LEONAR написал(а):

Кстати, прочность на изгиб фезюляжу необходима при режимах маневрирования на малых скоростях (ближний бой) - я так понял на этих режимах как раз вы предлагаете раскладывать крылья... при полете по прямой на сверхзвуке никаких продольных моментов не должно быть... ибо их надо компенсировать рулями или вектором тяги, а это расход энергии...

Из-за особой многокомпонентной системы управления положением планера в воздухе, крылья на малых скоростях можно выдвигать, а можно обходиться без крыльев. Если на момент воздушного боя у вас торчат крылья, то самолёт автоматически должен ограничить перегрузку до переносимого уровня "g" по выдвинутым крыльям. Если у вас убраны крылья, то самолёт будет идти на перегрузку до 12g (если видит, что в кабине находится пилот) или до 15-20g (если самолет не видит пилота в ложементе). пилоты должны пройти обследование в Центре подготовки космонавтов на переносимость перегрузок. После этого пилот вводить в компьютер самолёта свои данные по перегрузкам, чтобы самолёт не убил или не сделал инвалидом пилота.

На сверхзвуке самолёт должен лететь, как копьё. Поэтому я и приделал такие странные элероны. Также свою часть стабилизации полёта поглощают короба и вектор тяги истекающих струй. ПГО - тоже.

А система управления положением планера в пространстве такова, что позволит управлять самолётом на сверхмалых скоростях. Когда все остальные самолёты сваливаются или не могут удержать положение (за исключением самолётов с УВТ). Но и тут - у предлагаемого самолёта есть ещё и струйные рули.

Струйные рули тоже должны работать в двух режимах: боевой и обычный. При боевом режиме, струйные рули начинают срабатывать много раньше, чем при обычном, когда руль включается, допустим, при отклонении джойстика на 65% и более. Или при резком движении джойстиком (компьютер должен замерять ускорение перемещения органами управления).

LEONAR написал(а):

про моменты которые они создадут... и которые надо компенсировать стоит говорить? в Су 27 , миг 29... не зря вихри создаются близко к центру тяжести планера... - они создают подъемную силу... а вихрь у носа - будет создавать паразитирующий момент который надо компенсировать у кормы...

Точно так. Вот почему такие странные элероны, они, как калитки - огромные. Сюда же добавьте работу управляющего компьютера, который смотрит за перемещением планера в пространстве, с учётом углов и скоростей относительно поверхности. На этом самолёте может быть только электродистанционная система управления с управляющим компьютером. Смысл усложнения самолета заключается в том, чтобы получить требуемые выгоды. В одном получаются потери - ради того, чтобы в другом можно было добиться выгод.

11 апреля 2013

Внизу этот материал в Word.

Внимание! Ваш компьютер может некорректно открывать разные файлы. Это не неисправность. Необходимо проверить, на какой ссылке текст и все рисунки выходят полностью. Скорее всего, правильно воспроизведётся документ по ссылке справа в виде стрелки вниз "загрузка".

Ссылка на эту страницу (Link to this page): Истребитель 6 поколения