Су-47

16.12.2020


Су-47 «Беркут» (по кодификации НАТО: Firkin — бочонок) — экспериментальный российский перспективный палубный истребитель, созданный в ОКБ им. Сухого (гл. конструктор — М. Погосян). Истребитель имеет крыло обратной стреловидности, в конструкции планера широко использовались композитные материалы.

История создания

Проект развивался сначала как перспективная модель истребителя с крылом обратной стреловидности для ВВС СССР (модернизация Су-27, тема С-37) в рамках отраслевой исследовательской программы с 1983 года, однако эта тема была закрыта в 1988 году. После этого заказчиком проекта выступал ВМФ СССР, что и предопределило дальнейшее развитие проекта как перспективного самолёта для авианесущих крейсеров. Проект переименовали и назвали Су-27КМ (корабельный модифицированный). Впоследствии, после распада СССР и кризиса в стране в 1990-х, госфинансирование с проекта было снято и он продолжался только благодаря собственному финансированию ОКБ «Сухой». В итоге, после всех перипетий, самолёт был представлен публике на выставке МАКС-1999 под именем С-37 «Беркут», а к МАКС-2001 переименован в Су-47 «Беркут». В 1997 году был построен первый летающий экземпляр Су-47, сейчас он является экспериментальным.

В 2006-2007 гг. после модернизации грузоотсека самолёт был задействован в программе по созданию проекта истребителя Т-50 (в дальнейшем Су-57). Целью была проверка створок и внутреннего оснащения отсека на работоспособность в условиях реального полета. Информация активно использовалась на окончательных этапах создания грузоотсеков перспективного истребителя Т-50.

Единственный экземпляр находится в музее ЛИИ им. Громова.

Конструкция

«Беркут» выполнен по аэродинамической схеме «продольный интегральный триплан» с крылом обратной стреловидности (КОС). Крыло плавно сопрягается с фюзеляжем, образуя единую несущую систему. К особенностям компоновки относятся развитые крыльевые наплывы, под которыми помещены нерегулируемые воздухозаборники двигателей, имеющие в сечении форму, близкую к сектору круга.

  • Крыло имеет развитую корневую часть (порядка 75°) и угол сменной стреловидности (порядка 10°) по передней кромке и плавно сопрягаемую с ней консольную часть с обратной стреловидностью (по передней кромке — порядка 20° и 37 по задней). Сопряжение наплыва и консоли с прямой и обратной стреловидностями позволило улучшить обтекание в этой части планера. Конструкция крыла ввиду требованиям по жесткости на 90% состоит из композиционных материалов, оставшиеся элементы изготовлены из металла и используются в силовом наборе. Консольная часть крыла выполнена складной. Задняя поверхность крыла оснащена односекционным закрылком, занимающим более половины размаха, а также элеронами, передняя поверхность снабжена отклоняемым носком.
  • Фюзеляж - основные конструкционные материалы фюзеляжа алюминиевые, алюминиево-литивые и титановые сплавы и стали, композиционные материалы применены только для радиопрозрачных обтекателей антенн и несиловых деталей. Фюзеляж имеет овальное сечение, которое расширяется от водухозаборников. В фюзеляже предусмотрены отсеки для внутреннего размещения подвесного вооружения. В носовой части фюзеляжа размещена кабина летчика, которая закрывается каплевидным фонарем. Кресло пилота установлено с углом наклона спинки в 30 градусов, что уменьшает воздействие на летчика высоких перегрузок, характерных для маневренного воздушного боя.
  • Переднее горизонтальное оперение (ПГО) - цельноповоротное, размахом около 3,5 м имеет трапециевидную форму. Угол его стреловидности по передней кромке — порядка + 50°, по задней кромке -16. ПГО крепится к передней части наплыва крыла и расположено в плоскости его хорд. ПГО служит для создания управляющих моментов по тангажу и крену, повышению общей подъемной силы самолета на взлете и режимах маневрирования, снижения статической устойчивости самолета для улучшения его маневренности и повышения дальности полёта путем снижения балансировочного сопротивления, а также как тормозной щиток при посадке, при этом оно отклоняется на большой угол носком вниз.
  • Заднее горизонтальное оперение (ГО) относительно небольшой площади также выполнено цельноповоротным. На виде в плане ГО имеет сложную форму из двух трапеций с большой стреловидность по передней кромке и с малой отрицательной по задней. ГО крепится к задней кромке средней части крыла и расположено в плоскости его хорд. ГО служит для создания управляющих моментов по тангажу и крену, повышению общей подъемной силы на взлете и режимах маневрирования, а также как тормозной щиток при посадке, при этом оно отклоняется на большой угол носком вверх.
  • Вертикальное оперение (ВО) - двухкилевое. Каждая поверхность ВО состоит из киля и руля направления. Поверхности ВО трапециевидные. Кили имеют развал во внешнюю сторону, что в сочетании с уменьшенной площадью вертикального оперения, снижает радиолокационную заметность самолета.
  • Шасси - трехопорное с носовой опорой. Основные опоры шасси снабжены одним тормозным колесом низкого давления и убираются в ниши по бокам воздухосборников вперед против потока. На носовой опоре шасси установлены два тормозных колеса низкого давления. Передняя опора шасси убирается в нишу в носовой части фюзеляжа вперед против потока. На всех опорах шасси установлены демпферы колебаний и шлиц-шарниры. Конструкция опор шасси и их амортизаторов обеспечивает "баллистический взлет" с коротким разбегом и посадку по крутой глиссаде с коротким разбегом. Шасси обеспечивает базирование на грунтовых аэродромах. Самолет имеет тормозной парашют и тормозной гак, для использования на специально оборудованных наземных аэродромах с коротким ВВП с твердым покрытием.
  • Силовая установка - два турбореактивных двухконтурных двигателя с форсажной камерой (ТРДДФ) Д-30Фб, с плоскими соплами, управляемые только в вертикальной или в вертикальной и горизонтальной плоскостях, мощностью 15600 кгс каждый. Двигатели размещены в хвостовой части фюзеляжа. Каналы воздухозаборников S-образные, закрывающие входные ступени компрессоров от прямого облучения радиолокационными станциями. Нерегулируемым воздухозаборники, расположены над крыльевыми наплывами, что обеспечивает базирование на грунтовых аэродромах с эффективной защитой от попадания посторонних предметов. На верхней поверхности фюзеляжа расположены две створки, служащие для дополнительного забора воздуха при маневрировании и взлетно-посадочных режимах. Запуск двигателя производится от вспомогательной силовой установки (ВСУ). На самолете предусмотрена выдвижная штанга для дозаправки самолета в полете.
  • Система управления - все системы управления (самолетом, механизацией крыла, силовой установкой и шасси) объединены в комплекс связанный с прицельно-навигационно-пилотажным бортовым радиоэлектронным оборудованием. Все системы управления цифровые электродистанционные с многократным дублированием и гидромеханическим резервом и имеют встроенные системы контроля и регистрации состояния. Для управления самолетом применена боковая малоходовая ручка управления и тензометрический рычаг управления двигателем (РУД).

Главным недостатком схемы крыла с обратной стреловидностью является эффект упругой дивергенции (скручивание с последующим разрушением). Это вынудило конструкторов серьезно доработать первоначальный проект истребителя, что и привело в итоге к созданию С-37, получившего впоследствии обозначение Су-47 "Беркут".

Материалы

Планер самолёта изготовлен с широким использованием композиционных материалов. Например, крыло самолёта изготовлено из композиционных материалов на основе углепластика на предприятии «ОНПП „Технология“».

Применение перспективных композитов обеспечивает повышение весовой отдачи на 20—25 %, ресурса — в 1,5—3,0 раза, коэффициента использования материалов до 0,85, снижение трудозатрат на изготовление деталей на 40—60 %, а также получение требуемых теплофизических и радиотехнических характеристик. В то же время опыты, проведённые в США в рамках программы F-22A, свидетельствуют о меньшей боевой живучести конструкций из углепластика по сравнению с конструкциями, выполненными из алюминиевых и титановых сплавов, которые выдерживают нагрузку при сваливании и высоком давлении.

Авионика

В проекте предполагалось, что на машине будет применено наиболее современное бортовое оборудование — цифровая многоканальная ЭДСУ (на первом самолёте — аналоговая), автоматизированная интегральная система управления, навигационный комплекс, в состав которого входит ИНС на лазерных гироскопах в сочетании со спутниковой навигацией и «цифровой картой», уже нашедшие применение на таких машинах, как Су-30МКИ, Су-34 и Су-27М. Планировалось оснащение интегрированной системой жизнеобеспечения и катапультирования экипажа нового поколения.

Для управления самолётом, как и на Су-37, применена боковая малоходовая ручка управления и тензометрический РУД (на первом самолёте центральная РУ).

Размещение и размеры антенн бортового радиоэлектронного оборудования свидетельствуют о стремлении конструкторов обеспечить круговой обзор. Помимо основной БРЛС, размещённой в носу под оребрянным обтекателем, истребитель имеет две антенны заднего обзора, установленные между крылом и соплами двигателей.

Вооружение

Экземпляр Су-47 является экспериментальным и создавался для отработки схемы планера, компоновочных решений и материалов, поэтому вооружение не могло быть размещено без дополнительной модернизации самолёта. В ходе разработки Су-57, планер Су-47 был модернизирован и получил один бомбоотсек, опыт создания которого впоследствии был применён на Су-57.

В ходе разработки планировалось, что «главным калибром» истребителя, очевидно, станут управляемые ракеты средней дальности типа РВВ-АЕ, имеющие активную радиолокационную систему конечного самонаведения и оптимизированные для размещения в грузовых отсеках самолётов (они имеют крыло малого удлинения и складные решётчатые рули). НПО «Вымпел» объявило о проведении успешных лётных испытаний на Су-27 усовершенствованного варианта этой ракеты, оснащённой маршевым прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Новая модификация обладает увеличенной дальностью и скоростью.

Важное значение в вооружении самолётов должны иметь и ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности. На выставке МАКС-97 демонстрировалась новая ракета этого класса, К-74, созданная на базе УР Р-73 и отличающаяся от последней усовершенствованной системой теплового самонаведения, имеющей угол захвата цели, увеличенный с 80—90° до 120°. Применение новой тепловой головки самонаведения (ТГС) позволило также увеличить максимальную дальность поражения цели на 30 % (до 40 км).

Вероятно, в составе бортового вооружения перспективных истребителей будет сохранена и 30-миллиметровая пушка ГШ-30-1.

Планировалось, что как и другие отечественные многофункциональные самолёты — Су-30МКИ, Су-35 и Су-37, новые машины будут нести и ударное вооружение — высокоточные УР и КАБ класса «воздух-земля» для поражения наземных и надводных целей, а также РЛС противника.

Тактико-технические характеристики

Технические характеристики

  • Экипаж: 1 человек
  • Длина: 22,6 м
  • Размах крыла: 16,7 м
  • Высота: 6,4 м
  • Площадь крыла: 56 м²
  • Площадь ПГО: 5,7 м²
  • Масса пустого: 19500 кг
  • Нормальная взлётная масса: 26500 кг
  • Максимальная взлётная масса: 38500 кг
  • Масса топлива: 12000 кг

Двигатель

  • Тип двигателя: Турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой
  • Модель: Р-179-300 (для серийного самолёта), Д-30Ф6 (для опытного образца)
  • Тяга:
    • максимальная: 2 × 12400 кгс (Р-179-300)
    • на форсаже: 2 × 17500 кгс (Р-179-300) 2 × 15500 (Д-30Ф6)

Лётные характеристики

  • Предельная скорость:
    • на высоте: 2500 км/ч (ограничена на 900 км/ч в связи с разрушающими нагрузками на крыло и центроплан)
    • у земли: 1550 км/ч
  • Предельная бесфорсажная скорость: более 1200 км/ч (М=1)
  • Дальность полёта:
    • Перегоночная (с 2 ПТБ): 5500 км
    • На дозвуковой скорости: 4000 км
    • На сверхзвуковой скорости: 1600 км
  • Боевой радиус:
    • дозвуковой: 2000 км
    • сверхзвуковой: 800 км
  • Продолжительность полёта: 6,5 ч
  • Практический потолок: 20 000 м
  • Длина разбега/пробега: 90 м (возможность взлёта по баллистической траектории)
  • Нагрузка на крыло:
    • при максимальной взлётной массе: 624 кг/м²
    • при нормальной взлётной массе: 429 кг/м²
  • Тяговооружённость:
    • при максимальной взлётной массе: 0,91 кгс/кг
    • при нормальной взлётной массе: 1,32 кгс/кг

Вооружение

  • Стрелково-пушечное:
    • 1 × 30 мм пушка ГШ-30-1
  • Боевая нагрузка:
    • Нормальная: 1000 кг (4 × Р-77 + 4 × 9М100 (планировалось))
    • Максимальная: 8000 кг