bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Categories:

О специализации и унификации (а давайте разберемся)



В отказе Индии от поставок советского (российского) палубного многоцелевого истребителя четвертого поколения МиГ-29К виноват производитель (корпорация «МиГ»), пишет еженедельник «Звезда».

Что-то не задается у МиГ...

Издание отмечает, что индийские военные отзывались о самолете как о машине, которая «пронизана проблемами». В частности, у специалистов имелись претензии к качеству планера, системе управления и тренировочной программе-симулятору. Больше всего проблем наблюдалось с силовой установкой, вследствие чего с февраля 2010 года из-за заводского брака из эксплуатации изъято 40 двигателей.

Вот с силовой установкой - это уже серьезно...

«Приземление на палубу авианосца выглядит как жесткая посадка, — приводит издание мнение летчиков. — Самолет нуждается в частом ремонте. Из-за таких посадок постоянно проявляются структурные дефекты».

Мммм... Ну значит так. Исходная концепция МиГ-29К предусматривала, что самолет имеет высокую степень унификации с другими самолетами модельного ряда. Собственно говоря, после разработки Як-38 и незавершенных работ по Як-141 специализированных работ по корабельным истребителям в СССР не велось в принципе. Иными словами, МиГ-29 - это хороший фронтовой истребитель, который взгромоздили на корабль. При этом сохранились высокие летные и пилотажные качества истребителя, но полезли косяки...

Какие могут быть отличия в базировании там и там?

Фронтовые истребители могут действовать с аэродромов подскока. Садиться и взлетать с дорог общего пользования с усиленным покрытием. В связи с этим в конструкции используется ряд решений, делающих конструкцию более надежной и выносливой. Например, изменение профиля воздуховодов, что для авианосца не нужно.

1. Ширина колеи шасси. Чем шире колея шасси, тем меньше риск опрокидывания при посадке. Поскольку полоса наземного аэродрома неподвижна, а ветер дует с разных направлений - приходится садиться и при боковом ветре, и здесь широкая колея шасси дает преимущества. Однако авианосец всегда работает носом к ветру - такова у него специфика. Соответственно, широкая колея шасси палубному самолету не нужна, и даже вредна. Почему? Об этом сл. пункт.

2. Посадочная площадка авианосца с аэрофинишерами очень маленькая. Плюс авианосец движется, а полоса находится под углом. Соответственно, при посадке перед касанием приходится производить доворот по курсу самолета, а вертикальная скорость посадки гораздо выше, чем в случае наземного аэродрома. Соответственно, шасси требуются более мощные амортизаторы.

Каждый амортизатор имеет ход. При неодновременном касании полосы это дает интересный эффект. Если колея шасси узкая, то при касании одной стойкой на шасси начинает действовать сила, которая стремится выровнять самолет по полосе, создавая опрокидывающий момент. Пока амортизатор выбирает свой ход - сила эта определяется его сопротивлением, но как только ход выбран - происходит "удар", то есть, усилие от колеса идет на точку крепления шасси без амортизации. Очень большие механические усилия.

Если мы возьмем узкое и широкое шасси с амортизаторами, имеющими одинаковый ход, то увидим следующую интересную штуковину. При посадке с креном, то есть если мы один амортизатор выберем, а другой отпустим, угол крена введения второй стойки для самолета с узкой колеей будет больше, чем для самолета с широкой. То есть, самолет с широкой колеей требует гораздо более аккуратной посадки, чем самолет с узкой колеей шасси, а при одинаковом угле посадка будет жестче. И поскольку посадка на авианосец является жесткой - самолеты с узкой колеей будут совершать ее мягче и статистически с меньшими проблемами, чем самолеты с широкой.

Далее. Высокая скорость посадки создает сильный удар при соприкосновении. Как уже говорилось, при неодновременном касании возникает опрокидывающий момент. При широкой колее он больше, чем при узкой. Более высокий опрокидывающий момент от широкой колеи шасси создает большие нагрузки на планер, и тот должен быть прочнее и тяжелее.

Поскольку посадка происходит с высокой скоростью, энергию нужно гасить амортизаторами, причем из расчета того, что все усилия будут сосредоточены на одном амортизаторе. Поэтому амортизатор самолета с широкой колеей должен быть жестче, и/или обладать большим ходом. Наконец, поскольку при одинаковом крене самолета относительно палубы на самолете с узкой колеей амортизатор отстающей стойки вводится раньше - соответственно, требования к каждому амортизатору  при узком шасси снижаются. При том же ходе амортизатора и массе самолета амортизаторы становятся легче.

Исходя и п. 1. и 2. мы видим, что ширина колеи для палубного самолета должна быть узкой, в то время как для наземного - широкой.

Если в корабельной версии стойки шасси перенести с наружной стороны мотогондол на внутреннюю, колея шасси уменьшится, нагрузки на планер и амортизаторы уменьшатся, планер и шасси могут быть легче при сохранении эксплуатационных характеристик.

Поскольку жесткая посадка на суше - повод для взыскания, а на авианосце каждая посадка - жесткая, технические нормы проектирования должны учитывать более интенсивные эксплуатационные нагрузки, а также изменившийся характер этих нагрузок.

Баки. Сухопутный самолет стремится базироваться как можно ближе к месту возможного применения. Однако чем дальше от места воздушного боя находится авианосец - тем безопаснее для авианосца. Соответственно, корабельный истребитель должен быть рассчитан на долгий полет к месту боя, в то время как сухопутный - на максимально долгое время воздушного боя. Два разных подхода.

Если мы рассмотрим старт с катапульты, то увидим, что энерговооруженность самолета для такого старта может быть ниже. При длительном полете к цели самолет израсходует часть топлива, станет легче, и его энерговооруженность возрастет для воздушного боя. Старт с трамплина изначально предполагает высокую энерговооруженность самолета, что при тех же двигателях означает меньший радиус применения и меньшую боевую нагрузку.

Расположение двигателей. На МиГ-29 двигатели расставлены широко для более высокой боевой живучести. Однако большая ширина расположения - означает большее плечо сил при посадке, более сильные вибрации и удары, причем в момент, когда двигатель находится на ходу. Расположение двигателей ближе к оси машины снижает ударные нагрузки, и при тех же нормах проектирования мы получаем более легкие двигатели.

После взгляда на специфику нам становится понятно, что предельно заточенный, и действительно хороший, сухопутный истребитель МиГ-29, противоречит уже на уровне идеологии проекта идее корабельного базирования. Самолет для корабельной авиации должен иметь узкое шасси, двигатели вблизи оси самолета, большие баки - что мы и видим в случае всех палубных самолетов США начиная со Второй Мировой войны. Более того, и сухопутные самолеты тоже - включая Ф-22 - следуют этому канону. Тот факт, что узкое шасси на суше является скорее недостатком, американцы компенсируют подготовкой летного состава.

Исходя из всего вышеизложенного, видно, что идея унификации сухопутного и морского самолета авианосного базирования выглядит сомнительной. Почему было принято решение о создании МиГ-29 в корабельной версии? Тут, на мой взгляд, есть несколько моментов.

Первое. Американцы имеют многолетний (уже скоро будет сотня лет, считая первые эксперименты) опыт корабельного базирования авиации, у них выработан подход, некоторые вещи уже находятся на рефлекторном уровне. Советский эксперимент с Як-38, обладавшим малой скоростью, ничтожной дальностью и сомнительным вооружением, связан как раз с отсутствием опыта им наработок. Як-141, при всем моем уважении, не смог бы стать действительно серьезным, прорывным проектом, поскольку акцент на сверхзвуковые возможности "съел" значительную часть конструкторских ресурсов, за счет того, что требования были задраны, и все равно привел бы к самолету со слабым вооружением, низкой дальностью и весьма условной надежностью. Таким образом, на момент принятия решения о создании корабельной авиации в СССР не было нормального проекта корабельного самолета.

Попытка приспособить к корабельному базированию МиГ-29, несомненно, являлась вынужденным шагом, ибо в перспективе обещала корабельный самолет с превосходными качествами, унифицированный с наземным (массовым) вариантом, что для СССР, в смысле экономии средств - выглядело крайне многообещающе. Эксплуатация американцами наземных и корабельных вариантов одних и тех же самолетов (Ф-15, Ф-14, Ф-18), без глубокого анализа специфики примененных конструктивных решений, послужила фактором, повлиявшим на создание МиГ-29К. Дескать - "если они могут, то почему мы - нет?". Однако многие спорные с точки зрения наземного базирования технические решения, которые наши конструкторы относили (и небезосновательно) к американской школе проектирования, и считали неудачными, по крайней мере, для наземного использования (и они действительно неудачны) не стали предметом детального анализа, хотя должны были бы.

Таким образом, принятие для авианосной авиации вариантов сухопутных самолетов в СССР явилось следствием не плохого уровня конструкторской школы, конструкторы как раз хороши, а следствием недостатка опыта и желанием малыми затратами и быстро получить результат.

В целом опыт отечественной корабельной авиации в смысле "Кузи" является положительным, и даже вполне успешным. Однако нужно понимать, что унификация сухопутной и палубной авиации может носить лишь ограниченный характер, и потребует конструктивных и эксплуатационных компромиссов, отражающихся на ЛТХ и ТТХ самолетов. В целом представляется перспективной разработка легкого двухдвигательного истребителя четвертого поколения в пределах весовых характеристик МиГ-29К для отработки концептуальной системы решений, каковой истребитель может как заменить МиГ-29К на "Кузе", так и стать экспортным предложением, более точно соответствующим реалиям рынка. При этом ориентироваться на "пингвина" я считаю не нужным, ибо как раз с точки корабельного базирования там есть неустранимые дефекты, которые при массовой эксплуатации на авианосцах в обычном (невертикальном) режиме себя еще покажут.

Вариантом доработки существующих сухопутных самолетов (МиГ и Су) для корабельного базирования является перенос шасси с внешней стороны мотогондол на внутреннюю, однако в силу системы сил и нагрузок, которые будут действовать на мотогондолы, боюсь, это никак не скажется положительным образом на ресурсе двигателей, которые все равно либо нужно будет дорабатывать, либо думать об изменении регламентных нормативов и процедур. Нужно учитывать, что мотогондола стойки шасси, первым коснувшегося палубы, будет испытывать большие нагрузки в новом варианте, чем в старом (механики поймут).

Короче - МиГ признал проблему, и это хорошо, это говорит о честности и рациональности. Но нужно понимать, что МиГ не несет полной ответственности - сама идеология решения о создании корабельных версий МиГ без глубокого НИОКР была продиктована не специалистами КБ, а ситуацией, политикой и экономикой.

Не стоит посыпать голову пеплом за чужие грехи - посыпайте за свои...
Tags: Мысли дилетанта, Неоднозначное, Се ля ви...
Subscribe

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments