A finals dels anys noranta i principis de la dècada de 2000, el més destacat del programa d’espectacles aeris russos va ser el nou avió C-37 Berkut, que més tard va rebre el nou índex Su-47. L'aparició inusual de l'avió, associada a l'ús d'una ala escombrada cap endavant (CBS), va atreure l'atenció de totes les persones associades a l'aviació o simplement interessades en ella. L'emoció al voltant del projecte S-37, sovint anomenat l'aviació de combat domèstica fiable principal, no va ser en cap cas inferior a disputes i discussions posteriors de l'actual programa FA PAK. Els experts i aficionats a l’aviació van predir un gran futur per al desenvolupament de Sukhoi i van intentar predir l’eficàcia que tindria a l’exèrcit. No obstant això, han passat més de 15 anys des del primer vol de l'avió Su-47 i la Força Aèria Russa no ha rebut caces en sèrie basats en aquest projecte. Només després de diversos anys de discussions acalorades en la consciència de masses es va establir la comprensió del fet que el C-37 era purament experimental i des del principi no es va considerar la base de l'equipament de combat per al futur proper. No obstant això, una sèrie de matisos del projecte Berkut segueixen sent secrets fins avui, cosa que de vegades condueix a renovar disputes.
Mode de secret
El primer prototip de l'avió C-37 va enlairar-se el 25 de setembre de 1997. No obstant això, l'existència d'un projecte secret es va conèixer abans. Al 1994-95, la premsa d’aviació estrangera va escriure sobre el desenvolupament d’algun prometedor combat rus. Periodistes occidentals van citar el suposat nom del desenvolupament: C-32. A més, algunes publicacions han suggerit una interessant característica tècnica del projecte. Segons la informació facilitada, el nou C-32 se suposava que tenia una ala escombrada cap endavant.
Com va resultar, els periodistes d’aviació estrangers tenien parcialment raó. La confirmació de les seves suposicions va aparèixer ja a principis del 1996. A continuació, la publicació "Butlletí de la Flota Aèria" va publicar una foto de la reunió del Consell Militar de la Força Aèria. A més de representants de la indústria aeronàutica i de la força aèria, hi van assistir dos petits models d'avions. En un d’ells es va identificar ràpidament el ja conegut lluitador Su-27M i el segon va plantejar moltes preguntes. La maqueta negra amb números blancs "32" a bord tenia una cua horitzontal endavant i, el més important, una característica ala d'escombrat cap endavant. Pocs mesos després d’aquesta publicació, aparegueren a la premsa estrangera diagrames i dibuixos basats en la fotografia existent.
Al mateix temps, no es pot deixar de constatar la reacció oficial de la companyia Sukhoi. Els representants de l’oficina de disseny van respondre totes les preguntes sobre el projecte del lluitador amb KOS de la mateixa manera: no s’està treballant en aquesta direcció. Com va resultar més tard, aquestes respostes, més aviat com excuses, es van deure al règim de secretisme. Pel que fa a les obres classificades, van començar a principis dels vuitanta.
De camí a "Berkut"
A finals dels anys setanta i principis dels vuitanta, la direcció de la Força Aèria, juntament amb el Comitè Estatal de Tecnologia d'Aviació del Consell de Ministres de l'URSS (GKAT), van reflexionar sobre l'estat de la flota d'avions en les properes dècades. El 1981 es va llançar el programa I-90, el propòsit del qual era definir l'aparença i desenvolupar el "Fighter of the 1990". La principal empresa del projecte I-90 era l’oficina de disseny que porta el nom de V. I. Mikoian. L’Oficina de Disseny de Sukhoi va aconseguir convèncer el lideratge de la indústria que l’avió Su-27 existent té grans perspectives de modernització i, per tant, l’organització pot participar en altres projectes.
El nou dissenyador general de l'oficina de disseny im. Sukhoi M. P. Simonov, nomenat a principis dels vuitanta, no obstant això va suggerir iniciar un nou projecte de combat, però dirigint-lo per iniciativa. El darrer matís del projecte es deu probablement al desig dels dissenyadors d’abordar un tema prometedor, però controvertit, que no podria donar resultats pràcticament aplicables. A l'avió amb el símbol C-22, es va proposar utilitzar una ala escombrada cap endavant. En comparació amb els dissenys tradicionals, presentava diversos avantatges significatius:
- Major qualitat aerodinàmica en les maniobres. Això es manifesta especialment a velocitats baixes;
- elevació elevada en comparació amb una ala recta de la mateixa zona;
- millors condicions de treball per a la mecanització, cosa que condueix a millorar les característiques d'enlairament i aterratge i la seva controlabilitat;
- Velocitat de parada inferior en comparació amb una ala recta i millors característiques anti-hèlix;
- el desplaçament dels elements estructurals de l’ala més a prop de la cua del fuselatge, que permet alliberar els volums dels compartiments de càrrega propers al centre de gravetat de l’avió.
Aquests i altres avantatges de KOS van permetre crear un nou lluitador, les característiques del qual serien sensiblement superiors a les de les màquines de l’esquema tradicional. Però, com sempre passa, els avantatges s’acompanyaven de greus desavantatges i problemes que s’havien de resoldre en un futur proper. L’ala arrossegada cap endavant va plantejar als dissenyadors les següents preguntes:
- divergència elàstica de les ales. L’EDAR comença a girar-se a determinades velocitats, cosa que pot provocar la seva destrucció. Es va veure que la solució al problema augmentava la rigidesa de l’ala;
- pes de l'estructura. Una ala bastant rígida, feta dels materials disponibles en aquell moment, va resultar massa pesada;
- resistència frontal. Amb un nou augment de la velocitat, l’ala d’escombrat negativa força rígida s’enfronta a nous problemes. La naturalesa específica del flux al voltant de l'ala condueix a un augment notable de la resistència en comparació amb les característiques d'una ala recta;
- desplaçament del focus aerodinàmic. A velocitats elevades, un avió amb un KOS es veu obligat a realitzar un equilibri longitudinal activament.
Només la solució de tots aquests problemes, directament relacionats amb l’escombrat invers de l’ala, podria tenir un efecte positiu en la forma dels avantatges descrits anteriorment. Dissenyadors sota la direcció de M. P. Simonov va començar a buscar solucions.
Ja en les primeres etapes del projecte C-22, es van determinar les principals solucions tecnològiques, que posteriorment es van aplicar al C-37. Es va proposar fer una ala de rigidesa suficient amb un ús extensiu de plàstics reforçats amb fibra de carboni. El nombre de peces metàl·liques s’ha reduït al mínim. A més, l’ala estava equipada amb una mecanització avançada amb els dits dels peus desviables, dissenyada per optimitzar el flux en alts angles d’atac. L'aparició de l'avió S-22 es va determinar a mitjan anys vuitanta. Es tractava d’un lluitador monomotor amb una configuració aerodinàmica canard. Potser a finals de la dècada, el S-22 hauria pogut fer el seu primer vol, però a la Unió Soviètica no hi havia cap motor adequat. Tots els motors d'avions disponibles no proporcionaven la relació empenta-pes requerida.
Es van dur a terme estudis sobre un possible canvi en el projecte d'un nou motor d'entre els existents. Aquest treball va acabar sense massa èxit: l'avió encara era massa pesat per als motors disponibles. En aquest sentit, sobre la base del C-22, van començar a dissenyar un nou avió C-32. Les característiques aerodinàmiques del C-32 eren gairebé completament coherents amb el projecte anterior, però es va utilitzar una nova central elèctrica. Dos TRDDF RD-79M amb una empenta de 18.500 kgf cadascun podrien proporcionar una màquina més pesada amb una relació empenta-pes suficient. A més, els càlculs van demostrar que aquests motors eren capaços de proporcionar a l'avió S-32 un vol llarg a velocitats supersòniques sense utilitzar postcombustió.
El 1988, a causa del deteriorament de la situació econòmica del país, el projecte S-32 estava gairebé tancat, però el comandament de la marina el va defensar. Els almiralls es van familiaritzar amb les característiques de disseny de l'avió prometedor i van exigir la creació d'un caça basat en la companyia. Durant diversos mesos KB im. Sukhoi va crear el projecte Su-27KM. De fet, era una cèl·lula S-32 modificada significativament, equipada amb equips i armes Su-33. Segons el projecte, el vehicle tenia un pes màxim d’enlairament de 40 tones, que, en utilitzar motors RD-79M, no permetia que els creuers que transportaven avions s’enlairessin d’un trampolí com ho feia el Su-33. Per solucionar aquest problema, l’anomenat. enlairament balístic. L’essència d’aquesta tècnica era que la velocitat insuficient en enlairar-se del trampolí es compensava per l’alçada i les característiques de l’ala d’escombrat cap endavant. Gràcies a KOS, que va perdre uns quants metres d’alçada, l’avió va poder agafar la velocitat requerida i sortir en vol pla. Els avions amb una ala recta escombrada no podien utilitzar l’enlairament balístic, ja que es garantia que l’elevació i la velocitat horitzontal insuficients conduirien a la caiguda a l’aigua.
Lluitador polivalent Su-27KM (més tard S-32), dissenyat a l'OKB im. P. O. Sukhoi per equipar els portaavions soviètics dels projectes 1143,5 (Kuznetsov), 1143,6 (Varyag) i nuclear 1143,7 (cap - Ulyanovsk). Després del col·lapse de l'URSS, el projecte Su-27KM en forma de combat de combat es va interrompre a causa de la reducció de la construcció de portaavions i els problemes financers que van sorgir, i el tema es va transformar en un treball de recerca sobre l'estudi de la "ala escombrada cap endavant" (KOS), durant la qual es va completar una còpia per a proves de força estàtica a l'avió experimental C.37 "Berkut", ara conegut com el Su-47 (foto
Projecte S-37
El deteriorament de la situació econòmica del país no va permetre a la Marina obtenir un prometedor combatent basat en transportistes. Els plans de KB ells. Sukhoi va incloure la construcció de diversos prototips de l'avió Su-27KM, però el cessament del finançament no va permetre fer-ho. A principis dels anys noranta, els fabricants d'avions van decidir continuar investigant sobre l'ala escombrada inversa, utilitzant els desenvolupaments existents. El següent projecte pretenia combinar tots els èxits i solucions tècniques, ajustats a problemes financers i l’estat de la indústria aeronàutica. El projecte va rebre el nom de S-37.
En primer lloc, cal assenyalar que la reducció del finançament i el retorn de l'estat de la iniciativa al projecte van afectar el nombre de prototips previstos. Es va decidir construir només un prototip. Segons algunes fonts, la planadora construïda es va enviar per primera vegada a proves estàtiques, on, mitjançant les tècniques més modernes, es va avaluar la seva força real. En aquest cas, no es van aplicar càrregues destructives i tots els impactes es van correspondre amb els operatius calculats. Això va permetre reduir significativament el cost del projecte a causa de la construcció de planadors addicionals. Després de proves estàtiques, el primer planador es va adaptar a l'estat d'un avió de ple dret.
L'avió experimental C-37 "Berkut" acabat és interessant tant per als especialistes com per al públic en general. El primer crida l’atenció de les tecnologies aplicades, el segon, l’aspecte inusual i les possibilitats declarades. Des del punt de vista aerodinàmic, el C-37 és un triplà longitudinal integral amb una ala posterior arrossegada. L'empenatge horitzontal frontal i de la cua està completament giratori i té una superfície relativament petita. Segons alguns informes, les característiques aerodinàmiques del C-37 li permeten arribar a angles d'atac de fins a 120 ° i realitzar l'anomenat. la frenada dinàmica ("cobra de Pugachev"), però, a les proves i durant les actuacions de demostració, aquesta oportunitat gairebé mai es va utilitzar a causa de les restriccions en els modes de vol.
Un dels principals èxits de KB ells. Sukhoi, la planta d'aviació d'Irkutsk i empreses relacionades es poden considerar la creació d'una tecnologia per a la producció de peces compostes llargues. Durant la producció, es formen grans parts planes, que poden donar-se configuracions complexes. Les peces acabades s’ajusten amb la màxima precisió. La superfície exterior de la cèl·lula de l'avió C-37 està formada per un gran nombre de panells compostos, el més gran dels quals fa uns 8 metres de llargada. D’aquesta manera es redueix al mínim el nombre de juntes i diverses parts que sobresurten, incloses les fixacions. En última instància, l’ús de grans panells compostos té un efecte beneficiós tant sobre la rigidesa de l’estructura de les ales com sobre l’aerodinàmica de tot l’avió.
El pes buit de l'avió C-37 era de 19.500 kg, amb aproximadament un 13% de les peces fabricades amb materials compostos. A causa del caràcter experimental del projecte, no només es van utilitzar elements especialment creats utilitzant les noves tecnologies en el disseny de l'avió, sinó també aquells que ja estaven dominats en producció i prestats a altres avions. Per exemple, el tren d'aterratge, el dosser i alguns sistemes a bord van ser presos gairebé sense canvis de l'avió Su-27.
L’ala arrossegada cap endavant de l’avió C-37 té consoles amb escombrat al llarg de la vora davantera de -20 ° i -37 ° al llarg de la part posterior. A la part arrel, la vora anterior forma un flux d'escombrat recte. La conjugació de l’entrada i el voladís amb barres cap endavant i cap enrere va permetre millorar el flux al voltant d’aquesta part de la cèl·lula. La vora davantera de l’ala està equipada amb un nas desviable, la vora posterior està equipada amb una solapa de secció única i un aleró. La mecanització ocupa gairebé completament les vores de les ales. A causa dels requisits de rigidesa, l'estructura de les ales està composta en un 90% per parts compostes. La resta d’elements són de metall i s’utilitzen en el conjunt de potència.
Prop de la part central del fuselatge, als costats de les entrades d’aire, el Su-37 té una cua horitzontal frontal que gira completament de forma trapezoïdal. La cua horitzontal també es fa totalment giratòria i té una forma allargada característica amb un gran escombrat de la vora davantera. La cua vertical és similar a les quilles del caça Su-27, però té una superfície més reduïda. A causa d'alguns matisos de disseny, es va poder augmentar significativament l'eficiència del seu treball, cosa que va permetre reduir l'àrea.
El fuselatge de l'avió S-37 té uns contorns suaus, i la seva secció és generalment propera a l'oval. El disseny del nas s’acosta al disseny de les unitats corresponents de la cèl·lula de l’avió Su-27. Als laterals de la part posterior de la cabina hi ha preses d’aire no regulades. La seva forma està formada per un sector d’un cercle, truncat per les superfícies del fuselatge del costat i l’entrada de l’arrel de la secció central des de dalt. A la superfície superior del fuselatge mitjà, prop de l’arrel de l’ala, hi ha preses d’aire addicionals utilitzades per a l’enlairament i l’aterratge o durant les maniobres intensives. Com es pot veure per la forma del fuselatge, els canals d’entrada d’aire es doblegen cap al motor, cosa que, entre altres coses, cobreix les pales del compressor i, per tant, redueix la visibilitat de l’avió en la projecció frontal. Als laterals dels broquets del motor de l'avió C-37, hi ha carenats relativament petits, a l'interior dels quals es poden col·locar els equips radioelèctrics necessaris de la mida adequada.
A causa de la manca d'altres motors adequats preparats per a la producció, es va triar el motor turborreactor D-30F11 per a la instal·lació a l'avió C-37. Aquests motors representen un desenvolupament addicional del D-30F6 utilitzat en els interceptors MiG-31. Es va suposar que en el futur el S-37 serà capaç d’obtenir motors nous i més avançats amb una empenta més elevada, un menor consum de combustible i un sistema de control de vectors d’empenta. Els motors de turborreactors amb una embranzida postcombustible de 15600 kgf donaven a un avió amb un pes normal a l’enlairament d’unes 25,6 tones força altes. La velocitat màxima de vol declarada és de 2200 km / h a gran altitud i 1400 km / h a terra. El sostre pràctic es va determinar al nivell de 18.000 metres, l’abast pràctic era de 3.300 quilòmetres.
Fins ara, no se sap molt sobre la composició de l'equip a bord de l'avió S-37. Segons els informes, l'avió està equipat amb un sistema de control fly-by-wire basat en l'EDSU de l'avió Su-27. També hi ha un sistema de navegació inercial amb la capacitat d’utilitzar el senyal dels satèl·lits de navegació, així com els sistemes de comunicació moderns. Per facilitar el treball del pilot, a l'avió C-37 es va instal·lar un seient d'ejecció K-36DM, que difereix dels productes de sèrie d'aquest model. El respatller de la cadira del "Berkut" està situat en un angle de 30 ° respecte a l'horitzontal. Això ajuda el pilot a suportar amb més facilitat la sobrecàrrega derivada de les maniobres intensives. Segons algunes fonts, el C-37 feia servir controls inusuals per a avions de combat nacionals: en lloc del pal de control central estàndard de l'avió, es feia servir un petit pom situat al tauler de control dret. Els pedals i els pedals de control del motor van continuar sent els mateixos, semblants als del Su-27.
Com a avió experimental, el prototip C-37 no portava cap arma. No obstant això, a l’entrada de l’ala esquerra es va proporcionar un lloc per al canó automàtic GSh-301 amb munició (segons alguns informes, el prototip d’avió encara rebia un canó) i al mig del fuselatge hi havia un compartiment de càrrega per a armes. Pel que se sap, durant les primeres proves, el S-37 no portava cap arma, ja que l'objectiu dels vols era provar les qualitats de vol de la màquina.
Reptes i notorietat
El primer vol de l'avió C-37 (el primer prototip, tenint en compte la possible construcció de diverses màquines, es deia C-37-1), va tenir lloc el 25 de setembre de 1997. Sota el control del pilot de proves I. Votintsev, el nou avió va passar aproximadament mitja hora a l'aire i no va causar cap queixa greu. La primera sèrie de vols de prova es va allargar fins a la primavera de 1998, després del qual es va fer un descans. Durant algun temps, els dissenyadors de l’empresa Sukhoi van analitzar la informació recollida, van fer els ajustos necessaris al projecte, van finalitzar el cotxe i van fer un programa per a la següent etapa de proves.
Per primera vegada al gran públic, l'avió C-37 "Berkut" només es va mostrar el 1999 al saló aeroespacial internacional MAKS. La manifestació podria haver tingut lloc abans, a l'exposició MAKS-1997. L’estiu del 97, el prototip ja era a Zhukovsky i es preparava per a les proves. Hi va haver propostes per mostrar un avió experimental en un aparcament estàtic, però el comandament de la Força Aèria no les va aprovar. Val a dir que dos anys més tard el Berkut tampoc va arribar a l’aparcament estàtic. El nivell de secret del projecte era tal que l'únic avió anava a la pista de l'aeròdrom just abans del vol de demostració. Després d'aterrar, va ser remolcat a un dels hangars, lluny dels ulls de l'espectador.
Tot i un retard de gairebé dos anys en mostrar l’avió al públic, la primera informació al respecte va aparèixer als mitjans pocs dies després del primer vol. La confirmació oficial de l’existència d’un nou avió rus amb KOS va produir el resultat esperat: a tot el món van esclatar disputes sobre les característiques i perspectives del S-37. Una característica interessant de la cobertura mediàtica del projecte va ser el fet que el Berkut va ser gairebé immediatament declarat un prometedor lluitador de cinquena generació, que entrarà en producció en un futur molt proper i començarà a entrar a l’exèrcit. Les declaracions de la firma Sukhoi sobre el caràcter experimental del projecte amb prou feines es van obrir pas a través de l’altre soroll informatiu.
En el context d’una gran quantitat de discussions i acalorats debats, els empleats de l’empresa Sukhoi, LII i empreses relacionades estaven provant el nou avió, recopilant moltes dades importants. El prototip C-37-1 va ajudar a establir la correcció d'algunes solucions tècniques i a mostrar la fal·làcia d'altres. A principis de la dècada de 2000, es van reprendre les converses sobre la creació d'un avió de combat sobre la base del C-37. Es va proposar equipar-lo amb un complex modern d’equips electrònics de bord, incloent un radar orientat cap al futur amb una xarxa d’antenes per fases i un radar addicional per controlar l’hemisferi posterior. Es va proposar incloure míssils i bombes guiades i no guiades a l'armament d'un lluitador prometedor, que podia portar a la fona interna i externa.
Naturalment, tots els intents de crear un avió de combat basat en l'experimental "Berkut" no van donar lloc a cap resultat. Sukhoi va continuar utilitzant l'únic prototip amb fins purament investigatius, mostrant-lo de tant en tant en exposicions. Així, per exemple, al saló MAKS-2001 l'avió S-37-1 es va mostrar per primera vegada amb un nom nou: Su-47. Les raons d’aquest canvi es van dictar, en primer lloc, en cridar l’atenció sobre el projecte. En la pràctica de la firma Sukhoi, la lletra "C" sempre es va assignar a prototips i l'avió acabat va rebre l'índex "Su". El canvi de nom no va afectar en cap cas el programa de proves.
Les proves dels avions S-37-1 o Su-47 van continuar durant diversos anys. L'avió es va provar a diferents velocitats i modes de vol. Segons alguns informes, una prova activa de les capacitats de Berkut va comportar alguns problemes amb diverses unitats estructurals. Per aquest motiu, al final de les primeres fases de proves, es van introduir restriccions sobre la velocitat màxima de vol, l’angle d’atac, etc.
El projecte S-37 / Su-47 Berkut va permetre als fabricants d’avions russos provar diverses idees importants i recopilar una gran quantitat d’informació sobre avions d’ala escombrats cap endavant. La informació obtinguda sobre la naturalesa del flux i el comportament de l'avió amb el KOS en diferents modes de vol va permetre a la ciència de l'aviació domèstica tancar diversos punts cecs de les teories. A mitjan dècada passada, l'únic prototip del Berkut va completar tots els programes de vol previstos i va aparcar.
Cal tenir en compte que després de finalitzar el programa principal de proves, el Su-47 va tenir l'oportunitat de participar en un treball de recerca més. Atès que era l’únic avió domèstic amb les dimensions d’un caça, però equipat alhora amb un compartiment de càrrega intern, es va triar com a plataforma per provar alguns elements del futur caça T-50 (programa PAK FA). El 2006-2007, Berkut va rebre un nou compartiment de càrrega, creat segons el projecte T-50. El propòsit d’aquesta revisió era provar les portes i l’equip intern del compartiment per a la seva operativitat en condicions reals de vol. El Su-47 amb aquest compartiment de càrrega va fer uns 70 vols amb les portes obertes. Curiosament, les portes del primer compartiment de proves es van obrir i fixar encara a terra. El 2008-2009, el Su-47 va rebre un volum de càrrega útil actualitzat amb mecanismes d'obertura de solapa. El 2009 es van realitzar 25 vols amb l'obertura dels flaps.
Pel que sabem, el Su-47 es va utilitzar com a suport no només per a les portes del compartiment de càrrega. Durant les noves proves del programa PAK FA, va portar simuladors de pes de míssils guiats prometedors. La informació obtinguda durant els nous vols de prova del Su-47 es va utilitzar activament en les fases finals de la creació dels compartiments de càrrega del prometedor combat T-50.
Un resultat inequívoc
El primer prototip de l’avió C-37-1 es va començar a construir fa dues dècades, es va enlairar el 1997 i es va provar activament fins a la primera meitat dels anys 2000. El projecte de l’ala arrossegada cap endavant es va tancar fa uns quants anys. L’avió experimental va mostrar tot el que era capaç i va permetre recollir el màxim d’informació necessària. A més, el Su-47, que només va ser considerat erròniament com un combat de cinquena generació, s’ha convertit en un laboratori volador per provar noves tecnologies relacionades amb l’armament d’avions prometedors.
La participació de l'avió en experiments i proves importants ha tingut un efecte parcialment dolent en possibles exhibicions per al gran públic. El Su-47 va participar regularment en espectacles aeris a Zhukovsky fins a mitjan dècada passada, però mai va entrar a un aparcament estàtic. Totes les manifestacions van consistir en vols de demostració. Els experts i el públic interessat no van poder inspeccionar de prop l'avió, cosa interessant, però gairebé no tenia perspectives pràctiques.
Tot i la finalització a llarg termini del projecte, les controvèrsies sobre els pros i els contres o les perspectives tant de l'avió Su-47 com de tota la classe de tecnologia d'aviació amb una ala escombrada cap endavant encara no s'aturen. Una vegada i una altra es discuteixen els pros i els contres de KOS, els seus avions, etc. Encara no hi ha consens sobre les perspectives d’avions com el Su-47. Pel que fa al projecte "Berkut", hauria de ser reconegut com a reeixit. Tot i que el Su-47 no es va convertir en la base per a lluitadors prometedors que superen tota la tecnologia moderna en les seves característiques, va fer tot el que estava destinat. El S-37 / Su-47 es va crear com un avió experimental per provar noves tecnologies. Va fer front a aquesta tasca de manera brillant, i el paper dels últims avions de combat amb característiques úniques hauria de ser assumit per altres desenvolupaments.
