Понедельник, 22.10.2018, 09:33
Приветствую Вас Гость | RSS
Шестнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год)

Почему России необходим многоцелевой истребитель пятого поколения?

Выполнил: Чиков Андрей, ученик 9Б класса, возраст 15 лет.
МБОУ ДО Дом детского творчества
Руководитель:Чиков.В.Ю,педагог дополнительного образования
Город, регион:Республика Башкортостан, г. Давлеканово

Почему России необходим многоцелевой истребитель
пятого поколения?

Содержание

  1. Предисловие
  2. История создания
  3. Общие сведения
  4. Планёр.
  5. Двигатели
  6. Вооружение.
  7. Авионика.
  8. Почему России необходим самолёт 5-го поколения?
  9. Вывод
  10. Использованная литература и источники
  11. Приложение

1. Предисловие

Я выбрал исследовательскую работу на тему «Т-50» истребитель 5-го поколения неслучайно. Многоцелевой самолёт Т- 50 предназначен не только для ведения индивидуальных боевых но и для проведения разведки. Я расскажу вам о его особенностях и почему России необходим был самолёт пятого поколения.

2. История создания

Су-57 (заводской индекс Т-50) — перспективный российский многофункциональный истребитель , разрабатываемый ОКБ имени П. О. Сухого в рамках проекта «ПАК ФА» (Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации) (программа «И-21»). В конце 1980-х годов Военно-воздушные силы СССР (при ведущей роли 30 ЦНИИ) выработали требования к истребителю пятого поколения для фронтовой авиации на замену МиГ-29 и Су-27. На основе этих требований РСК «МиГ» разработал проект 1.44, ОКБ Сухого Су-47. Распад СССР и последовавший за ним экономический спад не позволили продолжить работу над созданием самолёта, проект 1.44 был позже закрыт из-за прекращения финансирования, а Су-47 «Беркут» стал использоваться в качестве летающей лаборатории. В 2002 году начались работы по проекту. ОКБ Сухого было выбрано для разработки нового самолёта, в котором будут использованы некоторые технологии Су-47 и МиГ 1.44. В 2004 году президенту РФ Владимиру Путину был продемонстрирован макет самолёта, а в 2005 году началось финансирование разработки. Первый полёт самолёт совершил 29 января 2010 года. В 2013 году началось мелкосерийное производство самолётов этого типа для испытания вооружений. В начале 2016 года Юрий Борисов сообщил, что серийные поставки истребителей Су-57 начнутся с 2018 года.

$IMAGE1$

3. Общие сведения

Бо́льшая часть информации о Су-57 является секретной (рис.3). По этой причине известны лишь приблизительные характеристики самолёта. По размаху крыла и длине Су-57 больше F-22, но меньше Су-27. По массе, относится, подобно Су-27, к классу тяжёлых истребителей. Самолёт полностью отвечает всем требованиям к истребителям пятого поколения: малозаметен (в том числе благодаря комбинации Стелс-технологий и средств РЭБ), обладает сверхзвуковой крейсерской скоростью, способен маневрировать с большими перегрузками, оснащён передовой электроникой, многофункционален.

$IMAGE2$

Технические характеристики

  • Экипаж: 1 человек
  • Длина: 19,7 м
  • Размах крыла: 14 м
  • Размах заднего ГО: 10,8 м
  • Высота: 4,8 м
  • Площадь крыла: 82 м²
  • Масса:
    • пустого: 18500 кг
    • нормальная взлётная масса:
      • с 63 % топлива: 26510 кг
      • со 100 % топлива: 30610 кг
    • максимальная взлётная масса: 37000 кг
    • Масса топлива: 11100 кг

Предельная скорость на высоте: 2600 км/ч

Максимальная крейсерская (бесфорсажная) скорость: M=2,1?

Практическая дальность:

  • на дозвуковой крейсерской скорости:
    • с 63 % топлива: 2700 км
    • со 100 % топлива: 4300 км
    • с 2 ПТБ: 5500 км
  • на сверхзвуковой крейсерской (бесфорсажной) скорости:
    • с 63 % топлива: 1200 км
    • со 100 % топлива: 2000 км

Продолжительность полёта: до 5,8 ч

Практический потолок: 20 000 м

Длина разбега/пробега: 350 м (100 м)

4. Планёр

Су-57 имеет интегральный планер, выполненный по нормальной аэродинамической схеме со среднерасположенным трапециевидным в плане крылом, плавно сопряжённым с фюзеляжем. Почти половину (зрительно около 46 %) размаха крыла составляет широкий фюзеляж. Угол стреловидности по передним и задним кромкам крыла составляет 48° и −14° соответственно. Механизация состоит из носков крыла, флаперонов и элеронов. Приводы последних расположены под крылом и выступают из его плоскости небольшими продолговатыми обтекателями. На концах крыла присутствуют скосы. Крыло имеет развитый наплыв с поворотной передней частью — аналогом ПГО вместо небольшой поворотной кромки — носка. При неработающих двигателях поворотные части наплыва находятся в висячем положении. Более естественным является их не отклонённое нерабочее положение — на случай отказа в полёте. На предыдущих самолётах (Су-30, Су-33, Су-34) ПГО применялось для повышения манёвренности из-за отсутствия двигателей с УВТ. Наличие ПГО повышает манёвренность самолёта в вертикальной плоскости особенно на предельных углах атаки увеличивая диапазон критических режимов до срыва потока с несущих и управляющих плоскостей. Но эффективность ПГО в целом ниже, чем применение двигателей с УВТ, тем более отклоняемых сразу в двух плоскостях. Хвостовое оперение включает цельноповоротные трапецевидные стабилизаторы и кили, установленные с развалом около 26° для уменьшения заметности. В основании килей расположены небольшие воздухозаборники для охлаждения оборудования самолёта. В качестве аэродинамического тормоза для увеличения лобового сопротивления применяется отклонение килей. Двигатели имеют регулируемые подфюзеляжные воздухозаборники. Мотогондолы широко разнесены и разделены плоским днищем фюзеляжа шириной около 1,3-1,4 м. Там же, друг за другом, с небольшим промежутком, расположены две пары створок внутренних отсеков вооружения. От поворотной части наплыва крыла, назад на несколько метров, тянутся 2 треугольных в сечении гребня, установленные под местами сопряжения консолей крыла и фюзеляжа. На наружных сторонах этих гребней расположены створки внутренних отсеков вооружения. В хвостовой части фюзеляжа между соплами двигателей находится далеко выступающая за сопла, как у Су-27, хвостовая балка, в которой установлен выдвижной контейнер с парашютно-тормозной системой самолёта. На правой стороне носовой части самолёта установлена авиапушка, на левой — выдвижная штанга для дозаправки в воздухе. Шасси трёхстоечное, аналогичное по конструкции шасси Су-27. Все стойки убираются в сторону противоположную направлению полёта. Колея шасси, благодаря широкому фюзеляжу, составляет 5,5 м. Носовая стойка двухколёсная с двумя посадочными фарами и грязеотбойником. Ниша передней стойки закрывается двумя парами створок. Передние створки длиннее задних и открываются только в момент уборки/выпуска шасси, находясь в закрытом положении при выпущенной стойке для снижения воздействия бокового ветра. Основные стойки шасси одноколёсные (диаметр колёс — 1 м) и оснащены тормозами.

$IMAGE3$

5. Двигатели

На прототипе Су-57, а также на первых серийных образцах, которые должны были поступить на вооружение российских ВВС в 2015 году, установлены двигатели первого этапа — АЛ-41Ф1.

$IMAGE4$

Это авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги. Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД) – это «усовершенствованный» турбореактивный двигатель, конструкция которого дает возможность уменьшить расход топлива, что является главным недостатком ТРД, за счет улучшенной работы компрессора и соответственно увеличения объема прохождения воздушных масс через ТРДД. Первый контур вмещает в себя компрессоры высокого и низкого давления, камеру сгорания, турбины высокого и низкого давления и сопло. Второй контур состоит из направляющего аппарата и сопла. Такая конструкция является базовой, но возможны и некоторые отклонения, например, потоки внутреннего и внешнего контура могут смешиваться и выходить через общее сопло, или же двигатель может оснащаться форсажной камерой.  АЛ-41Ф1С созданный НПО «Сатурн» по заказу ОКБ Сухого, он позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, а также имеет полностью цифровую систему управления и плазменную систему зажигания. При плазменном зажигании электрическая дуга образует высокую концентрацию электрической энергии в ионизованном искровом промежутке достаточно большого объема. При этом в дуге развиваются температуры до 40000 °C, т. е. создаются условия, аналогичные дуговой сварке. С использованием плазменной системы зажигания снизится расход топлива и содержание вредных веществ в отработавших газах, а также увеличится тяга двигателя. В отличие от двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100 для F-22 Raptor имеет круглое, а не прямоугольное сопло. Двигатель второго этапа будет разработан в течение 10—12 лет с даты начала тендера Минобороны РФ, в котором будут участвовать ОДК и «Салют». От двигателя для Су-35С (изделие 117С) его отличает повышенная сила тяги, сложная система автоматизации, полностью цифровая система управления, новая турбина и улучшенные расходные характеристики. В рамках программы «ПАК ФА» разрабатывается двигатель 2-го этапа под условным обозначением «тип 30» (изделие 30; по мнению генерального конструктора «НПО Сатурн» Виктора Чепкина в дальнейшем он может получить индекс АЛ). Новый двигатель в режиме форсажа должен развить тягу до 18000 кг. Это добавит Су-57 манёвренности и грузоподъёмность. В декабре 2014 года гендиректор ОДК Владислав Масалов сообщил о планах довести его до установки на самолёты и первых вылетов к 2017 году. В июне 2015 года от него же стало известно о готовности технического проекта двигателя, о разработке конструкторской документации для изготовления опытных образцов двигателя, и о планах изготовления двух опытных образцов до конца 2015 года, что полностью соответствует госконтракту и графику работ. 2 сентября 2016 года гендиректор КнААЗ Александр Пекарш сообщил, что опытные образцы двигателя построены и проходят наземные испытания по плану. Двигатель является полностью новым, а не модернизацией. У него новые вентилятор, «горячая» часть, система управления. По словам представителя «ОДК», в двигателе внедрено «много новшеств, которые в некоторых случаях не имеют и близкого аналога в мире». Первый полёт Су-57 с двигателем «Изделие 30» планируется в IV квартале 2017 года.

$IMAGE9$

6. Вооружение

Истребитель оснащён 30-мм авиапушкой 9-А1-4071К, впервые испытанной в 2014 году (рис.9). Пушка разработана специалистами тульского КБП. Новое орудие является модернизированным вариантом 30-мм авиационной пушки ГШ-30-1 (9-А-4071К), производимой с 1980-х гг. для истребителей МиГ-29, Су-27 и их модификаций.Так же СУ-57 получит все новейшие образцы УРВВ и УРВП Российского производства .

$IMAGE10$

7. Авионика

$IMAGE7$

По заявлениям Юрия Белого, генерального директора НИИП, радиоэлектронная система Су-57 будет принципиально новой, отличающейся от авиационной бортовой РЛС в традиционном понимании.

$IMAGE11$

Так, на самолёте будет установлена не только основная радиолокационная станция с АФАР, но и набор других, как активных, так и пассивных радиолокационных и оптиколокационных станций, разнесённых по всей поверхности самолёта, фактически составляя «умную обшивку».

$IMAGE5$

Константин Макиенко, редактор журнала Moscow Defense Brief, уточнил, что интегрированная многофункциональная радиолокационная система Т-50 будет содержать 5 встроенных антенн. На Су-57 планируется устанавливать оптико-электронную локационную систему (ОЛС)  обнаружения воздушных целей передней полусферы — ОЛС-50М. Она установлена подобно Су-27 перед кабиной пилота со смещением к правому борту, из-за особенностей выноса заправочной штанги. Особенностью является способность поворачивать активную часть в сторону задней полусферы, чем достигаются такие свойства: как защита от эрозии солнца в стояночном положении, так и понижение ЭПР. Первое свойство достигается физическим изолированием рабочей части от лучей солнца, а второе путем нанесения радио-поглощающих материалов на обратной стороне подвижной части. На Су-57 планируется устанавливать новую РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР), разработки НИИП, содержащей 1526 приёмо-передающих модулей, что обеспечит самолёту большую дальность обнаружения, многоканальность сопровождения целей и применения по ним управляемого ракетного оружия. Дальность обнаружения РЛС 600км, одновременно способен сопровождать до 60 целей и одновременно обстреливает до16 целей. Одно из главных качеств этого самолёта это его малозаметность. Современная электроника позволяет создавать ложные цели тем самым обманывать радары. Но и не маловажную роль играют композиционные материалы так как это не метал он практически не отображается на радарах. В то же время, композиционные материалы не являются панацеей, у них, как и у любых других технологий, тоже хватает проблем. К примеру, композитная обшивка самолета при ударе молнии может представлять опасность для всей конструкции. Углепластики  имея в своей основе углерод, проводят ток, однако сопротивление их значительно больше, чем у металлов. В результате углепластиковая деталь под действием разряда молнии может оплавиться и даже разрушиться. Для эффективного «стекания» электричества по корпусу самолета в атмосферу важно низкое сопротивление всей конструкции. Специально для того, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию самолетов Т-50, а также других типов, имеющих наружные детали из композиционных материалов, во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ) был создан новый сорт углепластика. Суть ноу-хау заключается в том, что новый композит имеет в своем составе специально подобранные компоненты, увеличивающие электро- и теплопроводность детали. Благодаря этому достигается приемлемая защита от разрядов атмосферного электричества, а в сравнении с традиционными методами противодействия молниям (металлические сетки) еще и достигается экономия в весе – порядка 300-500 грамм на квадратный метр поверхности. Кроме того, в отличие от металлических сеток, специализированный электропроводящий углепластик не увеличивает радиолокационную видимость самолета.

$IMAGE6$

8. Почему России необходим самолёт 5-го поколения?

России необходим самолёт 5-го поколения чтобы завоевать господство в воздухе над противником. Гонка вооружений происходила в истории человечества всегда. Преимущества армии, владеющей наиболее совершенными образцами техники, если не на все сто процентов, то, по крайней мере, существенно влияли на исходы войн. Одно за другим сменялись поколения истребителей, каждое из которых отличалось от предыдущего все лучшими техническими характеристиками: скоростью, скороподъемностью, потолком, маневренностью, калибром и количеством стволов бортового стрелкового вооружения, наличием и числом ракет различного типа, средствами обнаружения и навигации. Всего поколений пока было пять. К последнему из них относятся американские F-22 который стоит на вооружении с 2001 года и F-35, китайский J-20 и российский Т-50.

$IMAGE13$

Мои исследования заключаются в том что россии нужно уже сейчас работать над истребителем шестого поколения. Какими же характеристиками должна обладать машина шестого поколения, чтобы оправдать ресурсы, потраченные на ее разработку? Вероятно, машины следующего поколения будут еще менее заметнее для РЛС противника и отличаться еще большей маневренностью по сравнению с существующими самолетами. Для этого они будут оснащены двигателями с отклоняемым вектором тяги. Исходя из вышесказанного, скорее всего, нас ожидает отказ от вертикального оперения. Оно значительно увеличивает ЭПР летательного аппарата, а, кроме того, вертикальное оперение практически бесполезно при маневрировании на больших углах атаки. Для сверхманевренных современных самолетов основным режимом все чаще становятся критические и закритические углы атаки, при которых вертикальное оперение неэффективно. Скорее всего, истребители следующего поколения будут иметь необычную компоновочную схему. «Летающее крыло» уже давно перестало быть новинкой, однако, вероятно, что мы увидим самолеты с еще более диковинным внешним видом. Современный истребитель пятого поколения – это не просто отдельная боевая единица, а часть целостной информационно-боевой системы, что многократно повышает его эффективность. В следующем поколении машин степень интеграции будет еще больше. Самолет получает информацию и целеуказание не только от бортовых систем, но и от спутников, других самолетов (включая ДРЛО), наземных РЛС и беспилотников. Современный истребитель может атаковать цель, которую он даже не видит (в случае ее обнаружения более мощным радаром). Конечно для истребителей шестого поколения будут использоваться композиционные материалы но уже более прочные чем углепластик, двигатели нового поколения с увеличенной тягой ( что придаст самолёту большую скорость и манёвренность) и новыми видами неизвестного вооружения, а так же новейшими системами обнаружения противника.

$IMAGE14$

9. Вывод

Реактивные истребители — элита вооружения. Они сложны во всем, от аэродинамики до бортовой электроники и вооружения. Истребители пятого поколения — вершина авиастроения на основе нынешних технологий. Они малозаметны и сверх маневренны. Летают на сверхзвуковых скоростях без использования форсажа. Умная электроника решает отдельные тактические задачи и облегчает пилотирование. Истребитель пятого поколения сразу по внешнему виду можно отличить от самолётов, ещё совсем недавно считавшихся последним словом авиационной техники.

10. Использованная литература и источники

  1. Т-50 - https://ru.wikipedia.org/wiki/
  2. Композиционные материалы - https://vpk.name/news/67305_nezametnaya_i_vazhnaya_storona_t50.html
  3. Турбореактивный двухконтурный двигатель http://zewerok.ru/trdd/

 



Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/
Категория: Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год) | Добавил: Service (23.12.2017) | Автор: Чиков Андрей Вячеславович E W
Просмотров: 1363 | Комментарии: 2 | Теги: композит, углепластик, олимпиада, самолёты, двигатели | Рейтинг: 3.4/90
Всего комментариев: 2
1
1  
Очень не плохое описание Т-50, но, на мой взгляд, работа больше похожа на доклад о достоинствах самолета, чем на исследование на заданную тему.

0
2  
Айгез любая работа это доклад. Но доклад нужно уметь ещё сделать.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ НАЧАТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Нет материалов
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018