stringtranslate.com

Поколения реактивных истребителей

Поколения реактивных истребителей классифицируют основные технологические скачки в историческом развитии реактивных истребителей . Различные авторитеты определили различные технологические скачки как ключевые, разделив развитие истребителей на разное количество поколений. В настоящее время широко признано пять поколений, а разработка шестого уже ведется. [1]

Классификация

В 1990 году историк авиации Ричард П. Халлион предложил классификацию реактивных истребителей на шесть поколений, существовавших до того времени. Их можно в целом описать как дозвуковые , трансзвуковые , сверхзвуковые , Маха 2 , многоцелевые и высокоманевренные. [2] С тех пор были описаны и другие схемы, включающие пять поколений примерно до того же периода, хотя линии разграничения между поколениями различаются. Джон У. Р. Тейлор и Джон Ф. Гилмартин ( Encyclopedia Britannica ) следуют Халлиону, за исключением того, что они объединяют последние два в один. [3] Веб -публикация НАСА делит развитие реактивных самолетов до 2004 года на пять этапов: пионер (прямое крыло), стреловидное крыло, трансзвуковой, 1960-е и 1970-е годы, достигнув кульминации в таких типах, как F -15 , F-16 и AV-8A . [4]

В 1990-х годах в России вошло в употребление другое разделение, в котором истребитель «пятого поколения» был предложен в качестве противовеса Lockheed Martin F-22 Raptor . Напротив, предшествующее четвертое поколение заполнило пробел со времен F-15/16. [5] [6] Это фактически сжало предыдущие классификации до трех поколений. В 2004 году Aerospaceweb перечислил одно такое разделение на пять поколений. [6] Хотя детали различаются, базовая классификация на пять поколений с тех пор широко принята. [7] [8] [9]

Точные критерии для различных этапов поколения не являются общепризнанными и являются предметом некоторых споров. Например, Lockheed Martin применила термин «пятое поколение» к своим самолетам F-22 и F-35 , но это было оспорено ее конкурентами Eurofighter GmbH и Boeing IDS . [10] [11] Было высказано предположение, что Lockheed Martin «назвала F-35 истребителем «пятого поколения» в 2005 году, термин, который она заимствовала у России в 2004 году для описания F-22». [12] Некоторые источники подразделяют 4-е поколение на 4 и 4.5, или 4+ и 4++.

В таблице ниже показано, как некоторые авторы разделили поколения, начиная с 1990 года.

В настоящее время общепризнанно пять поколений, причем пятое представляет собой последнее поколение, находящееся в эксплуатации (по состоянию на 2018 год). [1] [15] [13] Ожидается, что будущие типы на ранней стадии разработки будут обладать еще более расширенными возможностями и станут известны как шестое поколение. [1] [14] Остальная часть этой статьи в целом следует анализу Бейкера. [1]

Первый

Me 262 был первым действующим реактивным истребителем.

Самые ранние реактивные истребители появились во время и после последних лет Второй мировой войны. Они были похожи во многих отношениях на своих современников с поршневыми двигателями, имея прямые, фактически нестреловидные крылья и будучи деревянными и/или легкосплавными. (У Me 262 было слегка стреловидное крыло, но это было сделано в основном для достижения баланса, а стреловидность была намеренно сделана слишком маленькой, чтобы иметь значительный аэродинамический эффект. [ необходима цитата ] ) У них было мало или вообще не было авионики, а их основным вооружением были управляемые вручную пушки. Heinkel He 162 и Gloster Meteor также несли службу во время войны, в то время как такие типы, как de Havilland Vampire и Lockheed F-80, все еще работали на боевой службе, когда война закончилась.

Внедрение стреловидного крыла позволило достичь околозвуковых скоростей, но управляемость на таких скоростях часто была ограничена. Эти самолеты обычно предназначались для роли перехватчиков превосходства в воздухе. [16] Известные типы, которые принимали участие в Корейской войне 1950–1953 годов, включают советский Микоян-Гуревич МиГ-15 и североамериканский F-86 Sabre . Hawker Hunter появился слишком поздно для войны, но широко использовался и принимал участие в нескольких более поздних.

Второй

МиГ -21 был самым массовым реактивным истребителем в истории.

Корейская война 1950–1953 годов заставила серьезно пересмотреть конструкцию самолетов. Орудия оказались непригодными для таких высоких скоростей, в то время как потребность в многоцелевых возможностях в поддержке поля боя была вновь открыта. Самолеты-перехватчики, появившиеся после войны, использовали двигатели с форсажем, чтобы обеспечить производительность в 2 Маха, в то время как радарные и инфракрасные самонаводящиеся ракеты значительно повысили их точность и огневую мощь. Американская серия Century , такая как Lockheed F-104 Starfighter , а также русский МиГ-21 , английский Electric Lightning и французский Dassault Mirage III были типичными для этой эпохи. Многие типы вскоре были скомпрометированы адаптациями для ролей поддержки поля боя, и некоторые из них сохранялись в новых вариантах на протяжении нескольких поколений. [17]

Третий

Hawker Siddeley Harrier был первым боевым самолетом с возможностью вертикального/укороченного взлета и посадки (V/STOL).

Многие истребители третьего поколения были разработаны с целью иметь многоцелевые возможности. Ожидалось, что самолеты этой эпохи будут нести широкий спектр оружия и других боеприпасов, таких как ракеты класса «воздух-земля» и бомбы с лазерным наведением, а также смогут осуществлять перехват в воздухе за пределами прямой видимости. Это поколение истребителей также принесло многочисленные улучшения в вспомогательной авионике, включая импульсно-доплеровский радар, наведение вне зоны видимости и системы предупреждения о сближении с землей.

Появление более экономичных турбовентиляторных двигателей привело к увеличению дальности и времени вылета, в то время как увеличенная тяга могла лишь отчасти обеспечить лучшую производительность и маневренность во всем диапазоне скоростей. Некоторые конструкторы прибегали к изменяемой геометрии или векторной тяге в попытке примирить эти противоположности. Такие типы, как McDonnell Douglas F-4 Phantom , Mikoyan-Gurevich MiG-23 , Sukhoi Su-17 , Shenyang J-8 и Hawker Siddeley Harrier имели разную степень успеха. [18]

Четвертый

Grumman F-14 Tomcat был одним из первых действующих реактивных истребителей четвертого поколения.

После неоднозначных успехов поколения многоцелевых самолетов разрабатывались передовые технологии, такие как система управления по проводам , композитные материалы , отношение тяги к весу больше единицы (позволяющее самолету подниматься вертикально), гиперманевренность , передовая цифровая авионика и датчики, такие как синтетический радар и инфракрасный поиск и слежение, и скрытность. Поскольку они появлялись по частям, конструкторы вернулись в первую очередь к истребителю, но с вспомогательными ролями, намеченными как ожидаемые разработки. General Dynamics F-16 представил электронное управление полетом и смешение крыла и корпуса, в то время как Saab 37 Viggen проложил новые пути в аэродинамической конфигурации с его передними крыльями-утками . Англо-американский Harrier II и советский Sukhoi Su-27 подчеркнули чрезвычайную маневренность с, соответственно, усиленными выхлопными соплами для viffing (векторирования в прямом полете) и управления маневрированием на больших углах атаки, как в Cobra Пугачева . Panavia Tornado остался многоцелевым и разработал оборонительный/наступательный сенсор, авионику и комплект вооружения, особенно способные противодействовать радарам и противоракетам наземных целей, в то время как Lockheed F-117 представил концепцию скрытности как концепцию дизайна. [19] Китайская Народно-освободительная армия (НОАК), имеющая другую систему поколений, классифицирует большинство истребителей четвертого поколения как третье поколение. [13] [20]

4.5

Более поздние варианты этих и других самолетов постепенно совершенствовали свои характерные технологии и все больше включали аспекты друг друга, а также принимали некоторые новые технологии пятого поколения, такие как: [21]

Эти частичные обновления до возможностей 5-го поколения привели к тому, что некоторые комментаторы стали определять промежуточные поколения как 4.5 или 4+ и 4++. В некоторых случаях, например, в случае с самолетом МиГ-35 Микояна-Гуревича, разработанным на основе МиГ-29 с авионикой пятого поколения, обновление было классифицировано как полностью пятое поколение (соответствующее всем требованиям пятого поколения, за исключением малозаметности). [22] Многие из этих типов остаются на передовой по состоянию на 2023 год.

В 2020-х годах разрабатывается ряд новых типов поколения 4,5, после появления настоящего 5-го поколения и одновременно с разработкой самолетов 6-го поколения, в их число входят HAL Tejas MK 1A, CAC/PAC JF-17 Thunder Block 3 и KAI KF-21 Boramae . [23] [14] [9]

Пятый

Lockheed Martin F-22 Raptor был первым действующим реактивным истребителем пятого поколения.

Огромный прогресс цифровых вычислений и мобильных сетей, начавшийся в 1990-х годах, привел к появлению новой модели сложного передового присутствия C 3 ( командование, управление и связь ) над полем боя. Ранее такие самолеты были крупными транспортными типами, приспособленными для этой роли, но информационные технологии продвинулись до такой степени, что гораздо меньший и более маневренный самолет теперь мог нести необходимые системы данных. Сложная автоматизация и человеческие интерфейсы могли значительно снизить нагрузку на экипаж. Теперь стало возможным объединить роли C 3 , истребителя и наземной поддержки в одном маневренном самолете. Такой истребитель — и его пилот — должны были бы иметь возможность зависать в течение длительных периодов, удерживать свои позиции в бою, поддерживать осведомленность о поле боя и плавно менять роли по мере развития ситуации.

Параллельные достижения в области материалов, технологий двигателей и электроники сделали такую ​​машину возможной. С начала нового тысячелетия передовые концепции систем, такие как интеллектуальные шлемы, слияние датчиков/данных и вспомогательные ударные беспилотники, становились реальностью. Объединение и интеграция таких достижений вместе с достижениями четвертого поколения создали то, что стало известно как пятое поколение истребителей. Первым из них, как правило, считается Lockheed Martin F-22 . Последующие типы включают Lockheed Martin F-35 , Chengdu J-20 , [24] и Sukhoi Su-57 . [25]

Шестой

С постепенным вводом в эксплуатацию пятого поколения внимание переключилось на замену шестому поколению. Требования к такому истребителю остаются предметом споров. Способности пятого поколения к выживанию на поле боя, превосходству в воздухе и наземной поддержке улучшаются и адаптируются к будущей среде угроз. Время разработки и стоимость оказываются основными факторами при разработке практических дорожных карт. Беспилотники и другие удаленные беспилотные технологии все чаще развертываются на полях сражений нового тысячелетия, и ведутся проекты по их использованию в качестве полуавтономных « ведомых ». Они могут быть интегрированы с авионикой истребителя шестого поколения, либо как самолет-спутник под командным истребителем шестого поколения, либо даже заменяя пилота в автономном или полуавтономном командном самолете. Такие исследования, как программы США Next Generation Air Dominance (NGAD) и F/A-XX , Европейская система будущих боевых самолетов (FCAS), многонациональная Глобальная программа боевых самолетов (GCAP) и китайские опытно-конструкторские работы продолжаются. [26] [27] Некоторые наблюдатели ожидают, что конкретные требования будут сформулированы около 2025 года. [28]

Смотрите также

Ссылки

Цитаты

  1. ^ abcde Бейкер 2018
  2. ^ ab д-р Ричард П. Халлион (зима 1990 г.), «Приобретение истребителей ВВС с 1945 г.», Air Power Journal , архивировано из оригинала 11 декабря 2016 г. , извлечено 7 февраля 2012 г.
  3. ↑ Джон В. Р. Тейлор и Джон Ф. Гилмартин; «Военные самолеты: век реактивной авиации», britannica.com. (Получено 3 января 2021 г.)
  4. ↑ Стив Гарбер; Quest for Performance: The Evolution of Modern Aircraft , NASA SP-468, Отдел истории NASA, обновлено 6 августа 2004 г. Глава 11, страницы 2–6. (Получено 3 января 2021 г.)
  5. ↑ Винчестер 2011, страницы 5, 83.
  6. ^ abc Джо Юн (27 июня 2004 г.). «Поколения истребителей». Aerospaceweb.
  7. ^ Ричард А. Битцингер, ред. (2009). Современная оборонная промышленность: политические, экономические и технологические вопросы. Praeger . стр. 307. ISBN 9781567207491.
  8. ^ «Пять поколений реактивных самолетов». Музей истребительной авиации, Австралия.
  9. ^ abc "Пять поколений реактивных истребителей" (PDF) . Бюллетень Air Power Development Centre . Королевские ВВС Австралии . Январь 2012 г.
  10. ^ "Что такое истребитель 5-го поколения" (PDF) . Eurofighter World . Февраль 2010. С. 16. Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2012 года.(дата архива выведена из URL архива)
  11. ^ Дэниел Леблан (18 октября 2013 г.). «Война между Lockheed Martin и Boeing разгорается в борьбе за замену самолетов». « The Globe and Mail ».
  12. ↑ Билл Свитмен (24 марта 2014 г.). «Является ли новый Gripen от Saab будущим истребителей?». Aviation Week & Space Technology .
  13. ^ abc "Сможет ли китайский J-20 конкурировать с другими истребителями-невидимками?". China Power . CSIS . Получено 30 апреля 2017 г.
  14. ^ abc Джон А. Тирпак (октябрь 2009 г.). "Истребитель шестого поколения". Air Force Magazine . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  15. ^ Винчестер 2011
  16. ^ Бейкер 2018, Глава 1: «Генезис поколений».
  17. ^ Бейкер 2018, Глава 2: Конфликт поколений.
  18. ^ Бейкер 2018, Глава 3: Восходящее поколение.
  19. ^ Бейкер 2018, Главы 4–6.
  20. ^ «Понизил ли Китай свой истребитель-невидимку J-20 с 5-го поколения до 4-го?». The Week . 1 августа 2020 г.
  21. ^ "Спросите нас - Поколения истребителей". aerospaceweb.org . Получено 20 января 2023 г. .
  22. ^ Бейкер 2018. Глава 9: МиГ-35.
  23. ^ admin2 (18 сентября 2020 г.). "HAL Tejas, сильнейший истребитель своего поколения, разработанный Индией. - Thecompares.net" . Получено 24 августа 2021 г. .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )[ постоянная мертвая ссылка ]
  24. ^ Сайдель, Джейми (20 октября 2017 г.). «С полностью введенным в эксплуатацию истребителем-невидимкой J20 Китай вырывается вперед в азиатской гонке вооружений». Australian News .
  25. ^ Бейкер 2018, Главы 7–14.
  26. ↑ Хонрада, Габриэль (1 октября 2022 г.). «Китай гонится за истребителем 6-го поколения, опередив США». Asia Times .
  27. ^ Ньюдик, Томас (28 сентября 2022 г.). «Китай работает над собственной программой истребителей шестого поколения: официально». The Drive .
  28. ^ Бейкер 2018, Глава 18.
  29. ^ Мизоками, Кайл (5 декабря 2022 г.). «Первый самолет шестого поколения, B-21 Raider — «бомбардировщик, не похожий ни на один другой»». Yahoo News . Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. Получено 5 декабря 2022 г.

Библиография