Определение взлетной массы самолета в нулевом приближении. Выбор конструктивно-силовой схемы самолета и шасси. Определение изгибающего момента, действующего в крыле. Проектирование силовой установки самолета. Электродистанционная система управления.
Значительные отличия нескольких самолетов, разработанных на основе одних и тех же требований (например легкие истребители Нортроп YF-17 и Дженерал ДАЙНЕМИКСYF-16), говорят о возможности решения задач разными способами: самолеты могут иметь разные конфигурации, КСС, число двигателей и т.д.. Кроме того, конструкторы современных СМС проводят работы по улучшению маневренности и обеспечениюю запаса скорости в диапазоне чисел Маха 0,8…1,2, наиболее широко используемых в воздушном бою, по увеличению скорости по малым высотам полета, а так же по снижению чувствительности самолета в турбулентных областях атмосферы и к самовозбуждающимся колебаниям. Однако в дальнейшем американцы, столкнувшись с трудноразрешимой задачей совместить в одном самолете малую заметность, сверхзвуковую крейсерскую скорость и "сверхманевренность", вынуждены были пожертвовать последней (маневренные возможности американского истребителя ATF/F-22, вероятно, лишь приближаются к уровню, достигнутому на модернизированном самолете СУ-27, оснащенном системой управления вектором тяги) В 1977 г. летчик-испытатель А.Федотов установил на этой машине абсолютный мировой рекорд высоты полета 37650 м, а всего на самолете этого типа установлены 29 мировых рекордов. На истребителях МИГ-25ПД и ПДС установлена импульсно-доплеровская РЛС "Сапфир-25" (способна сопровождать на проходе до шести целей, угол обзора в горизонтальной плоскости 56"/-56", угол обзора в вертикальной плоскости 6"); теплопеленгатор, прицел К-10Т, система обнаружения облучения воздушными/наземными РЛС СРО-2М/СР30-2, радиовысотомер РВ-УМ или РВ-4, радиокомпас АРК-10, приемник радионавигационной системы ближней навигации РСБН-6С, аппаратура системы "Лазурь", обеспечивающая выход на цель в автоматическом или директорном режиме по командам АСУ "Воздух-1", автоматическая система управления САУ-155.При выборе схемы будущего самолета необходимо учитывать много противоречивых требований: технологических, эксплуатационных, требований по надежности, живучести, радиолокационной заметности. В то время как первые из этих требований можно обеспечить путем совершенствования конструкции и технологической проработки, требования по чистоте форм (аэродинамика самолета) вступают в противоречие с требованием по снижению радиолокационной заметности. Самолеты YF-20 и YF-22 разрабатывались по технологии “Стелс”, с применением специальных материалов и пилообразных кромок несущих поверхуостей. Проанализировав статистические данные самолетов-прототипов, можно сделать вывод о том, что для сверхзвукового маневренного самолета с обратной стреловидностью крыла наиболее приемлема смешанная схема: на самолете используется как переднее горизонтальное оперение (ПГО), так и заднее горизонтальное оперение (ГО). Поскольку подъемная сила КОС неограниченна срывом потока, элероны остаются эффективными вплоть до высоких значений угла атаки, а самолет управляется даже при срыве потока со всей остальной части крыла.Анализирую статистические данные собранные мной, как по крылу прямой стреловидности, так и по обратной, были выбраны следующие параметры самолета. Данные были взяты из летиратеры, международной сети INTERNET. 3 Стреловидность крыла по передней кромке спккр-42° 4 Отн. толщина профиля крыла 0.055 11 Стреловидность ГО по передней кромке СПКГО 50°Так как определение массы самолета является, довольно таки, сложным процессом, возникает противоречие между определением взлетной массы m0 и массы элементов конструкции mi. По этому определение m0 производится в нескольких приближениях, уточняя с помощью относительных масс mi полученных путем исследования статистических данных прототипов и сравнительного анализа самолетов. В данной работе определяется взлетная масса в нулевом приближении. m0 определяется из соотношения уравнения относительных масс с использованием статистики. Подставляя значения относительных и заданных масс в зависимость (1.4.1), определяем взлетную массу в нулевом приближении: Зная значение m0 можно определить массы элементов конструкции mi. Определяем массы составляющих конструкции самолета, пользуясь значениями относительных масс взятых в таблице 1.5, [14]. мк - масса конструкции; мкр, от - относительная масса крыла; мф,от - относительная масса фюзеляжа; моп, от - относительная масса оперения; мш, от - относительная масса шасси.Для проектируемого самолета по данным, полученным при расчете стартовой тяги и тяговооруженности, а так же по статистическим данным подбираем двигатель. Для удобства проектировки самолета подбираем двигатель применяемый на Су-27: АЛ-31Ф.· Крейсерский режим Максимал Форсаж · Тяга 2x7600 КГС (2x74.53 КН) 2x12500 КГС (2x122.58 КН) · Степень повышения давления в компрессоре 23Турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой (ТРДДФ) АЛ-31Ф, созданный в НПО «Сатурн» им. А.М.Люльки - первый в нашей стране двухконтурный двигатель, соответствующий по параметрам в своем классе высшим мировым достижениям. Двигатель состоит из 4-ступенча
План
Содержание
Конструкторская часть
Введение
Задание
1.1 Описание прототипов и краткая характеристика их модификаций
Данные по лучшему официальному результату
1.2 Выбор и обоснования аэродинамической схемы самолета
1.3 Анализ статистических данных
1.4 Определение взлетной массы самолета в нулевом приближении
1.5 Подбор двигателя
1.5.1 Описание
1.6 Определение геометрических частей самолета
1.6.1 Определение геометрических параметров крыла
1.6.2 Определение геометрических параметров фюзеляжа
1.6.3 Определение геометрических параметров переднего горизонтального оперения
1.6.4 Определение геометрических параметров горизонтального оперения
1.6.5 Определение геометрических параметров вертикального оперения
1.6.6 Механизации самолета
1.7 Выбор конструктивно-силовой схемы самолета
1.7.1 Выбор конструктивно-силовой схемы крыла
1.7.2 Выбор конструктивно-силовой схемы переднего горизонтального оперения
1.7.3 Выбор конструктивно-силовой схемы горизонтального оперения
1.7.4 Выбор конструктивно-силовой схемы вертикального оперения
1.7.5 Выбор конструктивно-силовой схемы фюзеляжа
1.7.6 Выбор конструктивно-силовой схемы шасси
1.8 Описание конструкции самолета
1.8.1 Система управления
1.8.2 Оборудование самолета
1.8.3 Вооружение самолета.
1.9 Расчет лонжерона
1.9.1 Определение изгибающего момента действующего в крыле
1.9.2 Расчет верхнего сжатого пояса 2-го лонжерона
1.9.3 Расчет нижнего растянутого пояса 2-го лонжерона
1.9.4 Расчет стенки лонжерона
1.9.5 Расчет заклепочных соединений
1.10 Расчет монолитной панели
1.11 Проектирование силовой установки самолета
1.11.1 Проектирование топливной системы самолета
1.11.2 Проектирование дренажной системы самолета
1.11.3 Проектирование противопожарной системы самолета
1.11.4 Проектирование масляной системы самолета
1.11.5 Проектирование системы всасывания самолета
1.11.6 Результаты проектирования силовой установки
1.12 Проектирование системы управления стабилизатором самолета
1.12.1Электродистанционная система управления
1.12.2Механическая система управления
1.12.3 Система управления стабилизатором
Технологическая часть
2.1 Выбор заготовки для изготовления штампованной детали и схемы штампа
2.1.1Описание детали, конструктивных особенностей, материала
2.1.2 Выбор рационального раскроя полосы. Схема штамповки.
2.1.3 Выбор рационального раскроя материала.
2.1.4 Выбор схемы штамповки
2.1.5 Выбор технологической схемы штампа
2.1.6 Расчет усилий штамповки
2.2. Проектирование штампа и выбор оборудования
2.2.1 Определение центра давления штампа
2.2.2 Расчет конструктивных элементов штампа
2.2.3 Допуски и посадки в сопрягаемых конструктивных элементах штампа
2.2.4 Описание конструкции штампа
2.2.5 Работа штампа и процесс изготовления детали.
2.3 Организация рабочего места
2.4 Техника охраны труда при эксплуатации прессов и штампов включает целый ряд мероприятий: Безопасность жизнедеятельности
3.1 Катапультное кресло К-36
Экономическая часть
4.1 Сравнительная экономическая эффективность вариантов панели крыла
4.1.1 Анализ конструктивных вариантов на основе экономической эффективности
Библиографический список
Приложения
Конструкторская часть
Введение
Основные пути развития авиации определялись главным образом прогрессом летательных аппаратов боевого применения, на разработку которых затрачиваются большие средства и силы. При этом гражданская и транспортная авиация, для которых решающее значение имеют надежность и удобство эксплуатации, обычно идут по пути проложенному создателями военных самолетов.
Среди боевых самолетов большую часть составляют истребители и перехватчики. Проектирование маневренного самолета, рассчитанного на выполнение нескольких задач, является очень сложным процессом, требующим увязки при решении противоречивых задач из многих областей науки и техники. Значительные отличия нескольких самолетов, разработанных на основе одних и тех же требований (например легкие истребители Нортроп YF-17 и Дженерал ДАЙНЕМИКСYF-16), говорят о возможности решения задач разными способами: самолеты могут иметь разные конфигурации, КСС, число двигателей и т.д.. Немаловажную роль играют и традиции фирмы, заставляющие проектировщика ради уменьшения технического риска применять проверенные аэродинамические схемы и конструктивные решения. В настоящее время считается, что разработанные образцы авиационной техники морально устаревают уже к моменту принятия их на вооружение. Это происходит не только ввиду разработки в КБ новых типов самолетов, а главным образом ввиду изменения принципов применения боевой авиации. Новый тип самолета, который должен эксплуатироваться в качестве боевой единицы не менее 10 лет, требует почти столько же лет на прохождение от стадии разработки ТТТ до начала серийного производства. Это означает, что намерения, и возможности вероятного противника следует прогнозировать на период около 10 лет.
Установлено, что основной характеристикой истребителя является маневренность, и что способность эффективно вести ближний бой - главная особенность современного истребителя.
Кроме того, конструкторы современных СМС проводят работы по улучшению маневренности и обеспечениюю запаса скорости в диапазоне чисел Маха 0,8…1,2, наиболее широко используемых в воздушном бою, по увеличению скорости по малым высотам полета, а так же по снижению чувствительности самолета в турбулентных областях атмосферы и к самовозбуждающимся колебаниям. Значительное внимание уделяется запасу посадочной скорости, с целью обеспечения безопасности экипажа и возможности использования, автомобильных дорог или наскоро подготовленных ВПП. Кроме того, проводятся интенсивные работы и выкладываются большие средства для улучшения технологичности конструкции повышения надежности, эргономичности и удобства эксплуатации и т.п. В конце сентября 1997 года в истории отечественной авиации произошло историческое событие - состоялся полет нового экспериментального самолета, С-37 "Беркут", который может стать прототипом отечественного истребителя пятого поколения.
Одним из важнейших требований к российскому истребителю пятого поколения являлась "сверхманевренность" - способность сохранять устойчивость и управляемость на больших углах атаки. Следует заметить, что "сверхманевренность" первоначально фигурировала и в требованиях к американскому истребителю пятого поколения, создававшемуся, практически одновременно с российской машиной, по программе ATF. Однако в дальнейшем американцы, столкнувшись с трудноразрешимой задачей совместить в одном самолете малую заметность, сверхзвуковую крейсерскую скорость и "сверхманевренность", вынуждены были пожертвовать последней (маневренные возможности американского истребителя ATF/F-22, вероятно, лишь приближаются к уровню, достигнутому на модернизированном самолете СУ-27, оснащенном системой управления вектором тяги)
В качестве одного из решений, обеспечивающих получение требуемых маневренных характеристик, рассматривалось применение крыла обратной стреловидности (КОС). Такое крыло, обеспечивающее определенные компоновочные преимущества по сравнению с крылом прямой стреловидности, пытались использовать в военной авиации еще в 1940-e годы. Первым реактивным самолетом с крылом обратной стреловидности стал германский бомбардировщик Юнкерс Ju-287. Машина, совершившая первый полет в феврале 1944 года, была рассчитана на максимальную скорость 815 км/ч. В дальнейшем два опытных бомбардировщика этого типа достались СССР в качестве трофеев.
Однако в то время реализовать преимущества такого крыла не удалось, т.к. КОС оказалось особо подвержено аэродинамической дивергенции потере статической устойчивости при достижении определенных значений скорости и углов атаки. Конструкционные материалы и технологии того времени не позволяли создать крыло обратной стреловидности, имеющее достаточную жесткость. К обратной стреловидности создатели боевых самолетов вернулись лишь в середине 1970-х, когда в СССР и США притупили к работам по изучения облика истребителя пятого поколения. Применение КОС позволяло улучить управляемость на малых полетных скоростях и повысить аэродинамическую эффективность во всех областях летных режимов. Компоновка с крылом обратной стреловидности обеспечивала лучшее сочленение крыла и фюзеляжа, а также оптимизировала распределения давления на крыле и ПГО.
1,6 2 2000 км 4000 кг 600м 20 км 2000км/ч 11 км 330м/с 1
1.1 Описание прототипов и краткая характеристика их модификаций
МИГ-25 ОКБ им. Микояна, истребитель-перехватчик
МИГ-25 - первый в мире серийный истребитель, достигший скорости 3000 км/ч. Многоцелевой самолет, способный решать как разведывательные, так и истребительные задачи. Базовый серийный истребитель-перехватчик МИГ-25П выполнен по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным крылом, двухкилевым вертикальным оперением и цельноповоротным стабилизатором с дифференциальным управлением
Около 80% конструкции планера выполнено из стали, 11% - из алюминиевых сплавов, 8% - из титановых сплавов, 1% - из других материалов.
Фюзеляж - типа полумонокок, изготовлен с широким использованием сварки. Крыло - трехлонжеронное, на задней кромке установлены закрылки и элероны. На каждой консоли- аэродинамический гребень. Шасси трехопорное. Колесо большого диаметра, что позволяет эксплуатировать самолет на грунтовых аэродромах. В 1977 г. летчик-испытатель А.Федотов установил на этой машине абсолютный мировой рекорд высоты полета 37650 м, а всего на самолете этого типа установлены 29 мировых рекордов. Самолеты серии МИГ-25 применялись во время сирийско-израильского конфликта в 1982 г., ирано-иракской войны в 1980-1988 гг. и в ходе войны в районе Персидского залива в 1991 г.
МИГ-25П оснащен радиоприцелом РП-25 "Смерч-А" с параболической антенной (угол обзора в горизонтальной плоскости 60"/-60", угол обзора в вертикальной плоскости 6", способен обнаруживать маловысотные цели). На истребителях МИГ-25ПД и ПДС установлена импульсно-доплеровская РЛС "Сапфир-25" (способна сопровождать на проходе до шести целей, угол обзора в горизонтальной плоскости 56"/-56", угол обзора в вертикальной плоскости 6"); теплопеленгатор, прицел К-10Т, система обнаружения облучения воздушными/наземными РЛС СРО-2М/СР30-2, радиовысотомер РВ-УМ или РВ-4, радиокомпас АРК-10, приемник радионавигационной системы ближней навигации РСБН-6С, аппаратура системы "Лазурь", обеспечивающая выход на цель в автоматическом или директорном режиме по командам АСУ "Воздух-1", автоматическая система управления САУ-155. Катапультное кресло КМ-1 (КМ-1М) обеспечивает возможность покидания самолета во всем диапазоне высот при скорости 130 - 1200 км/ч.
В 1969 г. на Горьковском авиазаводе (ныне Нижегородском) начат серийный выпуск перехватчиков МИГ-25П. В 1970 г. самолет был официально принят на вооружение авиации ПВО.
В 1978 г. начат выпуск самолета МИГ-25ПД с усовершенствованным БРЭО и ТРДФ, имеющим увеличенный ресурс. В 1979 г. приступили к переоборудованию ранее выпущенных самолетов МИГ-25П в вариант МИГ-25ПДС, соответствующий уровню МИГ-25ПД.
Серийное производство МИГ-25 продолжалось до 1985 г., построено 1186 самолетов МИГ-25 всех модификаций (включая и разведывательные варианты самолета). На МИГ-25 установлено 29 мировых рекордов (14 из них не превзойдено на начало 1993 г.). Применялся в локальных конфликтах (в частности, в войне в районе Персидского залива 1991 г.). Состоит на вооружении войск ПВО ряда стран СНГ, а также Алжира, Ливии, Сирии и Ирака.
Вооружение: МИГ-25П - четыре УР средней дальности Р-40Т с ТГС и Р-40Р с радиолокационной полуактивной системой наведения (до 50 км).
МИГ-25ПБ/ПДС - дополнительно четыре УР ближнего боя Р-60М с ТГС.
Рисунок 1.2. „Общий вид МИГ - 25”
Су-27 ОКБ им. Сухого, истребитель-перехватчик
К разработке перспективного истребителя нового поколения в ОКБ Сухого приступили в 1969 году. Необходимо было учесть, что назначение создаваемого самолета - борьба за превосходство в воздухе и что тактика включает ближний маневренный бой, который к тому времени был снова признан основным элементом боевого применения истребителя. Проектируемый самолет был призван дать достойный ответ на F-15, который с 1969 г. ускоренными темпами создавался фирмой MCDONNELL Douglas. Поскольку F-15, по замыслу Пентагона, должен был превосходить все существующие и разрабатываемые истребители, проектируемый в ОКБ П.О.Сухого самолет, получивший шифр Т-10, надо было сделать на голову выше F-15.
Спроектированный самолет имел развитый наплыв и крыло овальной формы в плане, изза чего было сложно применить механизацию передней кромки. Заднюю кромку занимала стандартная механизация - элерон и закрылок, а на законцовках крыла размещались противофлаттерные грузы. Аналогичные грузы установлены на горизонтальном и вертикальном оперениях. Кили размещены на верхних поверхностях мотогондол. Радиопрозрачный обтекатель РЛС на Т-10-1 несколько короче, чем на серийных машинах, а обслуживание аппаратуры осуществляется через люки на боковой поверхности НЧФ. Фонарь кабины пилота сдвигается назад по направляющим. Так как двигателей АЛ-31Ф с верхней коробкой агрегатов, на установку которых был рассчитан самолет, еще не было, на этой машине и ряде других опытных самолетов (Т-10-2, Т-10-5, Т-10-6, Т-10-9, Т-10-10, Т-10-11) были установлены ТРД АЛ-21Ф-3АИ с нижней коробкой (использующиеся на других самолетах фирмы: Су-17, Су-24). На других опытных самолетах (первые из которых: Т-10-3 полетел 23 августа 1979 г. и Т-10-4 - 31 октября 1979 г.) и серийных машинах применены АЛ-31Ф.
В это время стали поступать данные об американском F-15. Неожиданно выяснилось, по ряду параметров машина не отвечает техническому заданию, и уступает F-15 по многим показателям.
Были проведены испытания по тем временам совершенно "экзотических" вариантов компоновки самолета: с крыльями отрицательной стреловидности, с ПГО; выполнено моделирование работы двигателей. Очень много опытов проводилось по поиску средств обеспечения непосредственного управления подъемной и боковой силами.
Разработчики ОКБ Сухого решили сохранить верность многолетним традициям и не стали выпускать посредственную машину. В кратчайшие сроки была разработана новая машина, в конструкции которой были учтены опыт разработки Т-10 и полученные экспериментальные данные. 20 апреля 1981 года опытный самолет Т-10-17 (другое обозначение Т-10С-1, т.е. первый серийный), поднялся в небо. Машина была сильно изменена, почти все узлы расчитаны "с нуля". На ней установили новое крыло с прямой передней кромкой, отклоняемым носком, флаперонами вместо закрылков и элеронов, дополнительной точкой подвески вооружения вместо противофлаттерного груза, сняли аэродинамические перегородки. Законцовки стабилизатора получили новую форму, с них сняли противофлаттерные грузы. Вертикальное оперение перенесли на хвостовые балки. Радиусы сопряжения крыла и фюзеляжа при виде спереди были увеличены. Увеличили внутренний запас топлива. Изменили ХЧФ - появилась "пика", в которой разместили тормозной парашют (непосредственно на Т-10-17 он еще не был установлен). Шасси также было переделано. Новые основные опоры получили косую ось вращения и боковые замки выпущенного положения. Передняя опора стала убираться вперед, а не назад по полету, как было у первых машин. Самолет оснастили двигателями АЛ-31Ф с верхней коробкой агрегатов и новыми воздухозаборниками с убирающимися защитными сетками. Отделяемая часть фонаря кабины пилота стала открываться вверх - назад. Появился один тормозной щиток на верхней поверхности фюзеляжа вместо двух под центропланом, являвшихся одновременно створками отсеков колес основных опор шасси.
Самолет выполнен по нормальной балансировочной схеме, имеет интегральную аэродинамическую компоновку с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа, образующих единый несущий корпус. Конструкция цельнометаллическая с широким применением титановых сплавов. Фюзеляж типа полумонокок с круговым поперечным сечением. Носовая часть отклонена вниз. Летчик располагается на катапультируемом кресле К-36ДМ, обеспечивающем аварийное покидание самолета во всем диапазоне высот и скоростей полета.
Самолеты могут быть использованы для перехвата воздушных целей в большом диапазоне высот и скоростей полета, в том числе на фоне земли, и ведения маневренного воздушного боя в любых метеоусловиях днем и ночью. Для успешного выполнения боевых задач на борту установлено современное прицельнонавигационное оборудование. Поиск и сопровождение цели осуществляются с помощью РЛПС с когерентной импульсно-допплеровской РЛС или ОЭПС с ОЛЛС и нашлемной системой целеуказания. БРЛС с антенной диаметром 1076 мм способна гарантированно обнаруживать воздушные цели класса легкий истребитель на дальности до 80-100 км в передней полусфере и 30-40 км - в задней, сопровождать на проходе до десяти целей и обеспечивать одновременный пуск ракет по двум целям. ОЭПС обнаруживает скоростные воздушные цели на удалении до 40 км в передней полусфере и 90-100 км - в задней. При достижении разрешенной дальности пуска ракет летчик может применить для поражения цели УР средней (типа Р-27) или увеличенной (Р-27Э) дальности с пассивными тепловыми или полуактивными радиолокационными ГСН. В ближнем маневренном бою используется имеющаяся на борту скорострельная пушка калибра 30 мм или УР малой дальности Р-73 с ТГС. Для обеспечения пилотирования и самолетовождения на борту истребителя имеется полный комплект радиотехнического навигационного оборудования.
При принятии на вооружение самолет получил обозначение Су-27, а в авиации ПВО - Су-27П (перехватчик). Все серийное производство Су-27 выполнялось авиационным заводом им. Ю.А.Гагарина в Комсомольске-на-Амуре (ныне КНААПО) под шифром Т-10С. Из 450 самолетов-перехватчиков Су-27, которыми располагали к началу 1996 г. Вооруженные Силы РФ, более 300 находятся в составе авиации ПВО.
Кодовое обозначение НАТО - Flanker-B (Крайний).
Вооружение: автоматическая одноствольная пушка ГШ-301 (30 мм, 1500 выстр./мин, 150 патронов); ракетное вооружение - до шести УР класса "воздух-воздух" средней дальности типа Р-27, до четырех УР малой дальности Р-73 с ТГС; бомбы калибром до 500 кг и общей массой до 6000 кг (пакеты ФАБ-250) на четырех пилонах; НУРС, КМГУ, выливные баки и прочее неуправляемое оружие класса "воздух-поверхность".
Для Су-30МК: УР класса "воздух-воздух" типов Р-27Р/ЭР/Т/ЭТ, Р-73 и Р-77 (РВВ-АЕ); УР класса "воздух-поверхность" типов Х-29Т/Л, Х-25МЛ, Х-31А/П, Х-59М и С-25Л; корректируемые авиабомбы КАБ-500КР/Л; свободнопадающие авиабомбы калибров от 100 до 500 кг; бомбовые кассеты различных типов; НУРС различных типов и калибров. Предусмотрена также подвеска контейнеров с аппаратурой РЭБ, лазерными дальномерно-целеуказательными системами, ИК-станциями.
Для Су-35: УР класса "воздух-воздух" сверхбольшой, средней и повышенной дальности (Р-27РЭ, Р-27ТЭ, Р-77), а также малой дальности и ближнего боя (Р-73, Р-73М, Р-60М) с активными, полуактивными и пассивными радиолокационными и ИК ГСН. Для ударов по наземным и надводным целям могут применяться ракеты с телевизионным, телекомандным, тепловизионным, а также лазерным наведением (Х-25, Х-29, Х-59), противорадиолокационные (Х-31, Х-58) и противокорабельные крылатые и аэробаллистические ракеты (Х-31 А, Х-35, Х-15 и др.), управляемые (до 1500 кг) и свободно падающие авиабомбы, бомбовые кассеты и НАР.
Рисунок 1.4. „Общий вид Су - 27”
МИГ-31 ОКБ им. Микояна, истребитель-перехватчик
МИГ-31 является дальнейшей модернизацией истребителя-перехватчика МИГ-25. Предназначен для использования в системе ПВО, способен выполнять длительное патрулирование и вести борьбу со всеми классами аэродинамических целей, в том числе малоразмерными крылатыми ракетами, вертолетами и высотными сверхзвуковыми самолетами в любое время суток, при любой погоде и при интенсивном ведении РЭБ.
Самолет двухместный, выполнен по нормальной аэродинамической схеме с трапециевидным высокорасположенным крылом, цельноповоротным стабилизатором и двухкилевым оперением. Планер самолета изготовлен на 50% из нержавеющей стали, 16% - титана, 33% - из алюминиевых сплавов и 1%-другие конструкционные материалы. Серийный выпуск начался в 1979 г. на авиазаводе в г. Горьком.
Целевое оборудование позволяет использовать истребитель-перехватчик МИГ-31 автономно, в составе группы из однотипных самолетов или в качестве самолета-лидера для управления действиями истребителей, оснащен импульсно-доп-лсровской РЛС СБИ "Заслон" с фазированной антенной-решеткой (ФАР) большой мощности.
Максимальная дальность обнаружения цели ЭПР 16 кв.м. - 200 км, дальность сопровождения цели класса самолет ДРЛО - 120 км, класса истребитель - 90 км в передней полусфере и, соответственно, 120 и 70 км в задней полусфере. РЛС позволяет обнаруживать и сопровождать до 10 различных целей и одновременно наводить УР на четыре цели. Истребитель МИГ-31 оснащен теплопеленгатором, позволяющим скрыто осуществлять поиск и применять оружие, а также действовать в условиях интенсивных радиоэлектронных помех.
Навигационное оборудование включает радионавигационные системы "Тропик" и "Маршрут". Обеспечивается возможность использования самолета на арктическом ТВД.
Эксплуатация самолета с довольно внушительной взлетной массой на обычных аэродромах заставила изменить конструкцию шасси: впервые на истребителе применили двухколесные тележки, на которых колеса располагались так называемым “разнесенным тандемом”, что уменьшило давление на покрытие взлетно-посадочной полосы. По этому самолет оборудован тележечным шасси, допускающим эксплуатацию с грунтовых ВПП. Имеется система дозаправки топливом в полете с выдвижной штангой.
МИГ-25, это цельносварной самолет из специальных сплавов. Первоначально машина даже называлась МИГ-25МП.
Внешне он очень напоминает “двадцать пятый” - два киля, два скошенных воздухозаборника по бокам фюзеляжа. Но дальше начинаются различия, притом весьма существенные. На МИГ-31 за кабиной летчика есть вторая кабина, тогда как “двадцать пятый” был одноместным.
“Тридцать первый” имеет два модифицированных, высокоэкономичных, турбореактивных, двухконтурных двигателей Д-30, развивающих на полном форсаже тягу по 15500 кг. В отличие от других перехватчиков МИГ-31 способен в полете несколько раз дозаправляться от летающих танкеров, значительно увеличивая дальность и время полета.
Истребитель оснасщен помехозащищенным комплексом, обеспечивающим надежный перехват воздушных целей. Он состоит из бортовой радиолокационной станции с фазированной антенной решеткой (применена на самолете впервые в мире) теплопеленгатора для передней полусферы и индикатора тактической обстановки.
Есть на МИГ-31 аппаратура передачи данных, предназначенная для взаимодействия групп из четырех машин в полете строем, целераспределения и координации атак. Она позволяет одновременно сопровождать до десяти целей и производить пуск управляемых ракет сразу по четырем.
Вооружение МИГ-31 подбирается в зависимости от особенностей цели и боевой обстановки. В его состав могут входить четыре ракеты большой дальности с радиоголовками самонаведения; они же и две ракеты средней дальности с тепловыми головками самонаведения; четыре ракеты большой дальности и столько же малой дальности (ракеты ближнего маневренного боя).Размещены они так, чтобы они оказывали вдвое меньшее сопротивление набегающему потоку воздуха. В центроплан встроена 23-мм пушка с боекомплектом в 260 снарядов.
Серийное производство МИГ-31 начали в 1979 году.
Вооружение: шестиствольная пушка ГШ-23-6 (23 мм, 26 патронов, скорострельность - 8000 выстр./мин); УР большой дальности Р-ЗЗ (до 120 км), УР средней дальности с ИК системой самонаведения Р-40Т и УР малой дальности Р-60, Р-60М или Р-73.
Концептуальные исследования по созданию истребителя F-15 начались в США в ноябре 1965 года, а в сентябре 1968-го командование американских ВВС направило предложения фирмам о выдвижении конкурсных проектов. Перед американскими специалистами была поставлена задача разработать новый истребитель, предназначенный для завоевания превосходства в воздухе и способный наносить удары по наземным целям. В 1969 году разработчиком F-15 стала фирма “Макдоннелл Дуглас”. Экспериментальный образец F-15A был выпущен в июне 1972 года. В настоящее время истребители F-15A и В состоят на вооружении ВВС США и Израиля.
Истребитель F-15 имеет малую нагрузку на крыло, двухдвигательную силовую установку и двухкилевое хвостовое оперение. Крыло самолета F-15 стреловидное, закрылки простые двухпозиционные поверхности управления самолетом обычные, однако для выполнения маневра по крену используются элероны совместно со стабилизатором, при этом на сверхзвуковых скоростях элероны отключаются. Управление элеронами осуществляется с помощью обычных приводов и механических тяг, а рулями поворота и стабилизатором -еще и электрическими приводами от системы повышения устойчивости. Конструкция воздухозаборников обеспечивает эффективную работу силовой установки на различных режимах, в том числе на больших углах атаки. Каждый из них имеет три створки с регулированием их углового положения и регулируемое окно перепуска воздуха.
С середины 1980 года начался выпуск истребителей F-15C (боевой) и D (учебно-боевой). В отличие от предыдущих модификаций эти самолеты имеют увеличенный (на 900 кг) запас топлива во внутренних баках и возможность оснащения двумя конформными баками “Фаст пэк” с общим запасом топлива 4500 кг. в которых может также размещаться дополнительная радиоэлектронная аппаратура.
Применение оружия обеспечивается главным образом импульсно-доплеровской РЛС AN/APG-63. Основные органы управления оружием для удобства работы расположены на рычагах управления двигателями и ручке управления самолетом. Для обнаружения и перехвата воздушных целей наряду с бортовыми средствами используются данные наведения и целеуказания, передаваемые с самолетов ДРЛО. а также с наземных пунктов контроля и управления. Подобно самолетам более ранней модификации бортовое оборудование истребителя F-15C позволяет перехватывать воздушные цели на как больших, так и малых высотах. в том числе на фоне подстилающей поверхности. Самолет оснащен системой опознавания “свой-чужой”. Тактическая обстановка и пилотажно-навигационные данные высвечиваются с помощью системы AN/AVQ-20 отображения информации на лобовом стекле и многофункциональных индикаторов. В состав связного оборудования входят УКВ радиостанция ARC-164 и ARC-186. а также аппаратура связи и распределения данных AN/URC-107(V) JTIDS. К бортовой аппаратуре РЭБ относятся станции постановки активных помех ALQ-135(V), радиотехнической разведки ALQ-128. обнаружительный приемник ALR-56, устройство выброса расходуемых средств ALE-45.
В состав силовой установки F-15C входят два турбореактивных двухконтурных двигателя F 100-PW-220 максимальной тягой по 10770 кгс.
Вооружение: F-15A/B/C/D "Eagle": Шестиствольная 20-мм пушка General Electric М61А1 Vulcan (940 снарядов), 4 УР AIM-9L/V "Сайдуиндер", 4 УР AIM-7F/M "Спэрроу" или до 8 УР средней дальности AIM-120 AMRAAM (только на F-15C/D).
F-15E/F "Strike Eagle": Одна 20-мм шестиствольная пушка М61А1 Вулкан с 512 патронами. Боевая нагрузка - 11113 кг. размещенная на 9 внешних подвесках.
Возможна установка: 4-8 УР класса "воздух-воздух" AIM-120 AMRAAM. 4 AIM-7F/M Sparrow , AIM-9L/M Sidewinder, 6 УР класса "воздух-поверхность" AGM-65 Maverick. До 5 ядерных бомб В- 51(В-61).Бомбы:7 GBU-10 Paveway II ,15 GBU-12,2 GBU-15, 5 GBU-24 Paveway III, 20 кластерных бомб Mk.20 Rockeye, 2 GBU-28, 26 бомб Mk.82, 7 бомб Мк.84, а так же 12 CBU-87, напалмовые бомбы BLU, ПУ НУР LAU-3 19 x 70-мм НУР.
Возможна также подвеска:3 контейнеров с 30-мм пушками, УАБ AGM-130, ПРЛУР AGM-88 HARM.
Рисунок 1.9 „Общий вид F - 15”
МИГ-29 ОКБ им. Микояна, фронтовой истребитель
МИГ-29 - один из лучших реактивных истребителей четвертого поколения. Представляет собой одноместный истребитель, выполненный по интегральной аэродинамической схеме с плавным сопряжением низкорасположенного крыла и фюзеляжа, дающим повышенные несущие свойства, двумя разнесенными двигателями и двухкилевым вертикальным оперением. В конструкции использованы алюминиево-литиевые сплавы. Широко применен углепластик, с использованием которого выполнены поверхности управления. Крыло имеет развитые корневые наплывы, обеспечивающие высокие несущие свойства на больших углах атаки. Угол стреловидности по передней кромке консолей крыла 42 град, корневых наплывов (у борта фюзеляжа) - 73,5 град. Механизация крыла включает автоматически управляемые маневренные предкрылки по всему размаху и закрылки. Фюзеляж цельнометаллический типа полумонокок с плоскими боковыми стенками в зоне кабины летчика. Аэродинамика самолета улучшена установкой на штанге ПВД пластин - генераторов вихрей. Между соплами двигателей расположены расщепляющиеся тормозные щитки и контейнер тормозного парашюта.
Для самолета была выбрана интегральная компоновка - крыло и фюзеляж представляют из себя единое целое. Истребитель оснащен двумя двухконтурными турбореактивными двигателями РД-33И, имеющие суммарную тягу на форсаже 16600 кг. Крыло самолета имело вихревые наплывы, что обеспечивает на больших углах атаки высокие несущие свойства крыла. Воздухозаборники машины имеют принципиально новую конструкцию, предотвращающую попадание в них посторонних предметов на взлете. На взлете и посадке воздухозаборник полностью закрыт, и питание двигателя воздухом осуществляется через “жабры” на верхней поверхности крыла в передней его части. При достижении определенной скорости, уже при поднятой передней стойке воздухозаборник переходит на нормальную работу. Для сокращения длины пробега самолет имел тормозной парашют, расположенный под расщепляющимися тормозными щитками между соплами двигателей.
Радиолокационная станция позволяет обнаруживать воздушные цели на больших дистанциях, в том числе и низколетящие цели, что было невозможным на самолетах старого поколения. Кроме РЛС самолет оснащен также теплопеленгатором и связанным с ним лазерным дальномером, что позволяет атаковать цель в режиме радиомолчания. Вооружение самолета составляют различные ракеты класса “воздух-воздух” (до 7) и скорострельная пушка ГШ-301 калибра 30 мм.
Кабина оснащена системой отображения информации на фоне лобового стекла, а также нашлемной системой целеуказания. Последняя позволяет пилоту мгновенно произвести захват цели головками самонаведения ракет, лишь посмотрев на цель. На ручке управления имеется кнопка, мгновенно переводящая самолет в состояние горизонтального полета с нулевым креном при потере пилотом ориентировки. Катапультируемое кресло К- 36 позволяет пилоту в критической ситуации покинуть машину даже на нулевой высоте. Система речевой индикации (именуемая пилотами “Наташа”) предупреждает об опасном режиме полета или угрозе со стороны противника, выдавая женским голосом речевые сообщения типа: “слишком низкий заход на посадку”, или “сзади противник”.
Самолет имеет тяговооруженность больше единицы. На базе МИГ-29 были созданы двухместный учебно-боевой истребитель МИГ-29УБ, палубный истребитель МИГ-29К, а также истребитель МИГ-29М с улучшенными пилотажными и боевыми характеристиками. Кроме России, самолеты Миг-29УБ имеются на вооружении стран СНГ, а также Кубы, Чехии, Германии, Индии, Ирана, Ирака, КНДР, Малайзии, Польши, Румынии, Сирии, Словакии, Югославии, Венгрии и Болгарии.
Для борьбы с воздушными целями на шести подкрыльевых узлах МИГ-29 могут устанавливаться шесть УР ближнего боя Р-60М или малой дальности Р-73 с ИК ГСН; четыре УР ближнего боя и две УР средней дальности Р-27РЭ с радиолокационной или Р-27ТЭ с ИК системой наведения. Для действий по наземным целям самолет может оснащаться бомбами, блоками НАР калибром 57, 80, 122 и 240 мм. Возможно использование УР класса "воздух-поверхность" Х-25М с пассивным радиолокационным, полуактивным лазерным и радиокомандным наведением.
В кабине установлен индикатор прямого видения. Самолет оснащен системой автоматического управления САУ-451-04, системой автоматического регулирования управления АРУ-29-2 и системой управления триммерным эффектом. Имеются аппаратура командной радиолинии управления "Бирюза" 3502-20, обеспечивающая взлимодействие с наземными автоматизированными системами наведения, и система автоматического управления САУ-454. В кабине установлеио катапультное кресло К-З6ДМ, обеспечивающее возможность покидания самолета в диапазоне скоростей от 0 до соответствующих М=2,5 и высот от 0 до 25 000 м.
Исследования по программе создания перспективного тактического истребителя ATF (Advanced Tactical Fighter) были начаты в середине семидесятых годов. В них участвовали все семь ведущих американских авиационных фирм.
Самолет, получил наименование "Лайтнинг-2", предназначается главным образом для завоевания превосходства в воздухе. Его основными особенностями являются сверхзвуковая крейсерская скорость полета на нефорсированном режиме работы двигателя, высокая маневренность, хорошие взлетно-посадочные характеристики, большой радиус действия и боевая нагрузка, сравнимая с боевой нагрузкой истребителя F-15. Немаловажной особенностью самолета является его малая заметность в радиолокационном и ИК диапазонах, достигаемая в результате широкого применения техники "стелс".
Конструкция планера самолета в значительной мере изготовлена из композиционных материалов, таких как графито-эпоксидные, графитотермопластичные материалы и материалы типа углерод-углерод.
Кроме одноместного самолета F-22 А разработана его двухместная учебно-тренировочная модификация F-22 В. Взлетная масса - около 27 т. Крыло - близкое к треугольному с умеренной (42°) стреловидностью по передней кромке. Оно сочетает низкую относительную толщину для сверхзвукового полета с достаточной площадью для удовлетворения требованиям маневренности и обладает необходимым объемом. Большие предкрылки и изменение кривизны профилей по размаху делают крыло более эффективным на низкой скорости и больших углах атаки, чем треугольные крылья, построенные раньше. Самолет имеет интегральную компоновку: 1/3 размаха приходится на фюзеляж, вмещающий отсеки вооружения и большую часть топлива. Хвостовое оперение F-22 спроектировано так, чтобы самолет мог достигать предельных углов атаки, полностью сохраняя управляемость. Для расширения диапазона возможных режимов полета применяется изменение вектора тяги, что особенно полезно на низких скоростях. Но F-22 управляем на любом режиме и без отклонения сопел двигателей.
F-22 создан с применением технологии “стелс”, основанной на преобладании плоских наклонных поверхностей с острыми кромками, и в этом смысле он является развитием F-117. Дальнейший прогресс в этой области позволил ввести в конструкцию “Рэптора” и некоторые криволинейные поверхности, а также с особой тщательностью выполнить зазоры между управляющими поверхностями, Хотя применение композиционных материалов (КМ) способствует снижению заметности самолета, конструкция F-22 содержит их меньше, чем планировалось изначально. Тем не менее, цель - снижение массы на 25% по сравнению с полностью алюминиевой конструкцией - достигнута. Титан составляет 41% массы планера.
Сердцевиной конструкции является центральная часть фюзеляжа, построенная Lockheed Martin Tactical Aircraft Systems. Она включает отсеки для размещения вооружения и главных опор шасси, а также воздушные каналы двигателей. Остальной объем этой секции отдан под интегральный топливный бак. К центральной части крепятся консоли крыла, двигательные отсеки и хвостовые балки, построенные Boeing. Носовая часть фюзеляжа содержит кабину и электронное оборудование, созданное Lockheed Martin.
Размерность установленных на “Рэпторе” двигателей Pratt&Whitney F119-PW-100 продиктована требованием сверхзвуковой крейсерской скорости.
Вооружение: Встроенная 20-мм пушка М61А2 Vulcan c 480 патронами. 3 внутренних отсека вооружения:
Рисунок 1.13 „Общий вид F - 22”
Су-47 (С-37 «Беркут») ОКБ им. Сухого, истребитель-перехватчик
В 1980 году в ОКБ им. П.О.Сухого совместно с отраслевыми научными центрами начались исследования проекта истребителя с КОС. Работы по нему велись параллельно с исследованиями истребителей, имеющих другие аэродинамические компоновки.
САМОЛЕТС.37 выполнен по аэродинамической схеме "интегральный неустойчивый триплан" с высокорасположенным крылом обратной стреловидности, цельноповоротным ПГО и цельноповоротным задним хвостовым оперением относительно небольшой площади. Обеспечивается возможность выполнять динамическое торможение с выходом на углы атаки до 120А на скоростях от предельно малых до сверхзвуковых.
При создании самолета реализована принципиально новая технология, позволяющая изготавливать детали обшивки в плоском виде, после чего формообразовывать их в поверхности двойной кривизны, имеющие сложную конфигурацию и стыковать между собой с высокой точностью. Применение крупногабаритных панелей длиной до восьми метров позволило добиться чрезвычайно высокой гладкости поверхности самолета и свести к минимуму крепеж. Это не только облагородило аэродинамику и снизило массу планера, но и уменьшило его радиолокационную заметность.
Конструкция планера на 13А/) по массе выполнена из композиционных материалов (в дальнейшем процент использования КМ должен быть существенно увеличен). На самолете применены принципиально новые "интеллектуальные" композиционные материалы для самоадаптирующихся и саморазгружающихся конструкций. Ряд элементов (фонарь, шасси, некоторые бортовые системы), для снижения стоимости и ускорения работы по программе, заимствован у серийных истребителей семейства Су-27.
Крыло обратной стреловидности (по передней кромке -20А, по задней -37А) в консольной части и прямой стреловидности - в корневой имеет удлинение порядка 4,5 и выполнено на 90% из композиционных материалов. Консольная часть крыла выполнена складной. Ее передняя поверхность снабжена отклоняемым носком, а всю заднюю поверхность занимают односекционный закрылок и элерон.
Имеется развитый корневой наплыв, к которому крепится цельноповоротное ПГО, имеющее трапециевидную в плане форму. Стреловидность ПГО по передней кромке 50А, по задней кромке -16А.
Цельноповоротное заднее хвостовое оперение имеет стреловидность по передней кромке 50А.
Фюзеляж выполнен, в основном, из алюминиевых и титановых сплавов. Его сечение близко к овальному. Передняя часть носового обтекателя выполнена "приплюснутой", с оребрением. В хвостовой части расположены два обтекателя, которые в дальнейшем могут быть использованы для размещения различного радиоэлектронного оборудования.
Вертикальное оперение конструкционно подобно оперению самолета Су-27, однако имеет значительно меньшую относительную площадь (это достигнуто за счет аэродинамической компоновки, обеспечивающей повышенную эффективность работы ВО на больших углах атаки). Кили имеют развал во внешнюю сторону, что, в сочетании с уменьшенной площадью ВО, снижает радиолокационную заметность самолета.
Фонарь кабины практически аналогичен фонарю самолета Су-27. Кресло К-36ДМ, установленное на экспериментальном самолете, имеет спинку, наклоненную на 30А,
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
