Чем отличаются поколения истребителей

От второго поколения истребителей к третьему

В наше время довольно популярным стал термин «поколение», используемый применительно к самолётам-истребителям. Между специалистами, любителями и даже далёкими от авиации «сочувствующими» не стихают бурные дискуссии о том, к какому поколению следует отнести тот или иной самолёт. Наши коллеги с портала worldofwarships.ru рассказывают, по каким критериям самолёты «распределяются» на поколения, вкратце описывают, как происходил переход от второго поколения к третьему, и объясняют, причём тут палубная авиация.

Особенно достаётся текущему, пятому, послевоенному поколению реактивных истребителей. Правда, зачастую эти споры кажутся лишними, потому как сравниваются машины, предназначенные для решения разных задач. Не существует однозначного набора критериев, по которому определяется принадлежность самолёта к тому или иному поколению. Вернее, набор-то есть, но ценность каждого из его элементов постоянно меняется, из-за чего самолёты периодически перепрыгивают «с этажа на этаж». Когда пяти поколений не хватает, в ход идут обозначения вроде «4+» или даже «4++».

А нужны ли вообще эти поколения? Ведь итог воздушного боя зависит от множества параметров, характеризующих боевые возможности даже не самолёта, а целого комплекса, в котором самолёт-истребитель — только винтик в большом замысловатом механизме. Победы и поражения в воздушных сражениях не стоит сводить лишь к совершенству отдельных истребителей и тем более не стоит оценивать это совершенство по пятибалльной шкале. А если считать, что в строю редко бывают машины более чем двух смежных поколений, то и вовсе по «двухбалльной».

Однако оценивать технику всё равно нужно. Ведь на войне вполне может случиться столкновение «при прочих равных», когда итог будет напрямую зависеть как раз от характеристик самолёта. Нужно и некое мерило прогресса, причём как для своей техники, так и для машин вероятных противников, чтобы оценивать своё превосходство либо, наоборот, отставание и принимать соответствующие решения: пора проектировать новый истребитель, модернизировать старый, наращивать количество имеющихся или «и так сойдёт». Поскольку подобные решения принимают, как правило, политики и экономисты, далёкие от военной науки, крайне желательно свести всё к одному численному показателю. Скажем, если «их» F-16A — это единица, то «наше» изделие «23-18» — это 0,7, а изделие «9-12» — 1,15. Специалисты для подобной оценки боевых возможностей образцов вооружения используют комплексные показатели — коэффициенты военно-технического уровня. По поводу методики их расчётов сломано ещё больше копий, чем, скажем, по вопросу принадлежности F-35 к пятому поколению.

Раньше механизмы были проще, а отличия были видны невооружённым взглядом, без всяких заумных коэффициентов. Выделять поколения было гораздо проще. Что же являлось самым ценным для самолёта-истребителя во времена «классических» воздушных баталий? За что боролись конструкторы в годы двух мировых войн? За скорость. Но почему именно она?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте ответим, что такое воздушный бой. Истребитель должен уничтожить самолёт противника и не позволить противнику уничтожить себя. Как это сделать? Пожалуй, лучше всех описал этот процесс Александр Иванович Покрышкин в известной формуле: «Высота — скорость — манёвр — огонь». Высота позволяет набрать скорость, скорость позволяет успешно сманеврировать либо выйти из неудачной атаки, манёвр даёт возможность открыть огонь, а огонь уничтожает цель.

«Огонь» в этот исторический период можно пока вынести за скобки: вооружение истребителей противоборствующих сторон было сопоставимо. Остаются высота, скорость и манёвр. Что интересно, скорость присутствует и в двух оставшихся параметрах «формулы Покрышкина». Высота — это обратная сторона скорости. Разменяв кинетическую энергию самолёта на потенциальную, можно набрать высоту за счёт скорости и наоборот. Именно в этом «энергообмене» и заключается львиная доля боевого маневрирования самолёта-истребителя — этот третий элемент формулы. Вот и получается, что скорость оказывается тем самым интегральным показателем, который характеризует пригодность самолёта-истребителя к воздушному бою.

Возникает вопрос: как же менялась скорость со временем? А вот как:

Любопытный график, правда? Сами собой «нарисовались» поколения самолётов-истребителей. Настоящие, а не условные, как в наше время.

Переход от первого поколения ко второму произошёл ещё в годы Первой мировой войны. Он был связан с зарождением истребителя и возникновением высшего пилотажа как элемента воздушного боя. Достижения Макса Иммельмана, Петра Нестерова, Освальда Бёльке, Ролана Гарроса — всё это яркие и достаточно известные страницы истории.

Нас же больше интересует переход от второго поколения к третьему. Он произошёл в мирное время и освещён не столь хорошо, как он того заслуживает. Этот период оброс множеством мифов и домыслов. Постараемся разобрать его подробнее: сначала в общем, а затем и на конкретных примерах.

Классический истребитель завершающего этапа Первой мировой — это биплан с деревянно-полотняной конструкцией, взлётной массой менее тонны, оснащённый двигателем мощностью порядка 200 л.с. Вооружение также было довольно типичным: пара пулемётов винтовочного калибра.

Война закончилась, и развитие военной техники встало на паузу. Но не технический прогресс. Его двигателем послужило бурное развитие гражданской авиации, а также массовое увлечение авиационным спортом и рекордами.

Сформировалось несколько основных ниш: пассажирские самолёты (они поделились на несколько сегментов по дальности полёта и пассажировместимости), грузовые и почтовые. Конструкторы довольно быстро увидели преимущества монопланной схемы. При прочих равных моноплан тяжелее биплана, но при этом гораздо «чище»: меньше энергии уходит впустую на борьбу с сопротивлением среды. Значит, он может доставить груз и пассажиров на большее расстояние за меньшее время. Да, для этого придётся пожертвовать другими качествами — например, неизбежно пострадают взлётно-посадочные характеристики. Но для гражданской авиации, так или иначе привязанной к крупным городам, это не столь важно, ведь всегда при необходимости можно построить аэропорт побольше и полосу поровнее. Новое поколение двигателей, прогресс в аэродинамике, металлургии и сопромате позволили вывести гражданскую авиацию на новый уровень экономической эффективности.

Подтвердил эти выводы и авиаспорт. Все рекорды скорости и дальности постепенно перешли от бипланов к монопланам.

И вдруг оказалось, что вполне возможна своего рода обратная конверсия: задачи гражданской авиации — перевезти как можно больше, дальше и быстрее — совпадают с задачами бомбардировщиков. Рост дальности позволял «дотянуться» до целей в глубоком тылу противника, отодвинуть свои аэродромы дальше в безопасный тыл, а рост скорости оставлял противовоздушной обороне противника меньше шансов на успешный перехват. И вот в начале 1930-х годов, начиная с американского B-10, стали активно появляться бомбардировщики нового поколения. В течение пары лет поднялись в воздух советский СБ, английские «Хэмпден», «Уитли» и «Веллингтон», немецкие He-111 и Do-17, японские «базовый бомбардировщик-торпедоносец флота Тип 96» и «армейский тяжёлый бомбардировщик Тип 97» (в просторечии G3M и Ki-21) и другие. Всё это были скоростные и аэродинамически чистые свободнонесущие монопланы с убирающимся шасси.

И тут возникла парадоксальная ситуация: средства воздушного нападения радикально превзошли средства противовоздушной обороны, ведь основу парка истребительной авиации в то время по-прежнему составляли лёгкие бипланы, недалеко ушедшие по своим возможностям от техники конца Первой мировой. Да, двигатели стали мощнее, но конвертировать эту мощность в боевые возможности не позволяла сама бипланная схема.

Чем же мешало второе крыло? Крыло — это источник подъёмной силы, которая держит самолёт в воздухе. Подъёмная сила, в первом приближении, прямо зависит от скорости самолёта и площади крыла. При достаточно высокой скорости большая площадь крыла, свойственная бипланам, не нужна. На высокой скорости второе крыло и элементы его крепления — расчалки и подкосы — превращаются, по сути, в источник паразитного сопротивления. Уменьшая площадь крыла, самолёт теряет способность держаться в воздухе на низкой скорости, зато приобретает способность летать намного быстрее.

Монопланы захватили мир, хоть и ненадолго. Первым специализированным крупносерийным самолётом-истребителем стал в 1915 году немецкий Fokker E.I, где «Е» — сокращение от eindekker (нем. «моноплан»). Однако истребители бипланной схемы быстро его превзошли — прежде всего, в скороподъёмности. Чем больше в распоряжении лётчика подъёмной силы, тем быстрее самолёт может набрать высоту, оказаться выше противника и получить над ним преимущество ещё до начала воздушного боя. Не зря «формула Покрышкина» начинается именно с высоты. С этим связано недолгое, но яркое выступление на фронтах Первой мировой истребителей-трипланов — медленных, неустойчивых, хрупких, но предоставляющих авиаторам право первого выстрела в воздушной дуэли.

Второй важный фактор — горизонтальная манёвренность. Чтобы изменить направление полёта, пилот при помощи управляющих поверхностей (элеронов) придаёт самолёту крен, и подъёмная сила крыла направляется не вверх, а в сторону. И опять же, чем больше в распоряжении лётчика подъёмной силы, тем большую её часть он может направить на манёвр и тем эффективнее получается разворот.

Выходит, что на стороне биплана два элемента формулы: высота и манёвр, а против только одна: скорость. Неудивительно, что от бипланной схемы отказываться не торопились. Например, Николай Поликарпов, создатель первого серийного истребителя третьего поколения — советского И-16, всегда ратовал за наличие в строю истребителей двух типов: скоростного моноплана и манёвренного биплана.

Однако мы помним, что и набрать высоту, и эффективно сманеврировать можно не только при помощи подъёмной силы крыла, но и при помощи запаса кинетической энергии, то есть скорости. Вот только в середине 1930-х это было ещё совершенно неочевидно.

Да и не только в манёвренности дело. При переходе на монопланную схему неизбежно страдают взлётно-посадочные характеристики, ведь самолёт получает возможность летать быстро, но теряет возможность летать медленно. А значит, и садиться ему придётся на более высокой скорости. Появление механизации крыла задачу упростило, но не решило. В какой-то момент стало ясно, что новым самолётам не удастся взлетать с первого попавшегося более-менее ровного поля, аэродромы придётся специально строить, даже для маленьких и лёгких истребителей. Об этом станет известно врагу, и он попытается эти аэродромы атаковать, а значит, их нужно будет защищать. Скоростной самолёт сложнее конструктивно, а значит, для его обслуживания понадобятся мастерские со сложным оборудованием и квалифицированные кадры. Скоростной истребитель сложнее в пилотировании, он требует от лётчика более высокого уровня образования и подготовки. Нужны учебные заведения и специальные учебно-тренировочные самолёты. Нужны новые прицелы, чтобы на этих скоростях хоть во что-то попасть. И так далее, цепочка бесконечна, и каждое её звено — новые расходы. Они, безусловно, оправданы. Но чтобы это понять, потребовалась не только разработка самолётов-истребителей нового поколения, но и разработка новой тактики их применения, новых методов ведения воздушного боя и даже, не побоимся этого слова, новой идеологии самолёта-истребителя.

Нигде это не проявилось ярче, чем в палубной авиации.

В середине 1930-х годов, к концу эпохи «второго поколения» истребителей, авианосцы были в строю трёх сильнейших морских держав: Великобритании, США и Японии. На всех этих авианосцах базировались истребители, причём весьма сходные: в Великобритании — Hawker Nimrod, в США — Grumman F2F, в Японии — Nakajima A4N. Все они были новейшими на тот момент. Лёгкие, но медлительные бипланы. И это логично: если на берегу ещё можно построить аэродром с полосой подлиннее, то размеры авианосца ограничены габаритами доков и каналов, а также финансами и здравым смыслом. До появления развитой механизации крыла цельнометаллический моноплан на палубе был вообще неуместен. К середине 1930-х это уже стало реализуемой задачей, но в то время во всех флотах сильно сомневались, нужны ли вообще истребители на авианосцах.

Источник

Поколения реактивных истребителей

В поколение реактивных истребителей попадает большое количество самолетов, которые схожи между собой по боевым характеристикам и возможностям. В отдельное поколение относятся самолеты, которые были изготовлены наиболее развитыми странами мира примерно в одно и то же время. Кроме того, при их разработках использовались подобные системы и применялись очень похожие технические решения.

В большинстве случаев к терминологии поколений истребителей относят истребители СССР и США. Конечно же, и другие страны мира изготовляли истребители, которые относятся к тому или иному поколению. Ниже будет наведен перечень пяти поколений истребителей с основными представителями.

Всеобще принятых показателей, которым должен отвечать самолет определенного поколения, не существует, из-за этого разбивка по поколениям может отличаться, также могут возникать споры на этой основе. Все же принято подразделять все истребители на 5 поколений.

Эта классификация неофициальная, поскольку постоянно возникают споры по данному поводу. Некоторые люди выделяют шесть категорий из-за дальнейшего развития современных технологий в самолетостроении. При разделе на 6 поколений были выделены такие:

Дозвуковые самолеты (изготовление с 1943 по 1950 год). Основные представители: Ф-84, Як-15, «Мессершмитт 262» и МиГ-9. Они имели число Маха до 0,85.

Околозвуковые истребители (изготовление с 1947 по 1955 год). Основные представители: МиГ-17, Ф-86, МиГ-15. Они имели число Маха до 1,05.

Ранние сверхзвуковые самолеты (изготовление с 1953 по 1960 год). Основные представители: Ф-8 и МиГ-19. Они достигали числа Маха до 1,3.

Сверхзвуковые самолеты для ограниченного применения (изготовление с 1955 по 1970 год). Основные представители: Ф-104 и МиГ-21. Машины достигали числа Маха в 2,0.

Многоцелевые сверхзвуковые истребители (изготовление с 1958 по 1970 год). Основные представители: МиГ-21, Ф-4 и Ф-105. Число Маха до 2,5.

Свер хзвуковые высокоэффективные истребители для выполнения многоцелевых задач. Основные представители: Ф- 15, Ф-18, Су-27 и Миг-29.

Первое поколение реактивных истребителей

Сюда входят летательные боевые аппараты, изготовленные с 1940 по 1950 год. Основные характеристики самолетов поколения:

Дозвуковые скорости полета.

Двигатель турбореактивного типа.

Представители поколения: «Локхид Ф-80», Me.262, «Де Хэвиленд».

Второе поколение реактивных истребителей

Самолеты созданы с 1950 по 1960 год. Характеристики поколения:

Дозвуковая, в некоторых сверхзвуковая, скорость полета.

Крыло стреловидного типа.

Двигатель турбореактивного типа с форсажной камерой.

Возможность подниматься на большие высоты.

В комплектации присутствует радар.

Основные представители поколения: J-29, МиГ-15, F-86, МиГ-17, «Дассо Мистэр» и МиГ-19.

Третье поколение реактивных истребителей

Самолеты данного поколения изготовлялись с 1955 по 1980 год. Особенности конструкции:

Скорость полета достигала показателя в 2 Маха и более.

Фюзеляж исполнен в сверхзвуковой форме.

Двигатели турбореактивного типа с форсажной камерой.

Возможность выполнения множества задач.

На вооружении ракеты типа «воздух-воздух».

Представители третьего поколения: Ф-104, МиГ-23, J-35, «МакДоннел Ф-4», «Мираж F-1» и «Мираж III».

Четвертое поколение истребителей

Машины этого поколения изготовлялись с 1975 по 2010 год. Особенности поколения:

Турбореактивные двигатели с низкой степенью двухконтурности системы.

Авионика нового типа.

Вооружение управляемого типа.

Основные представители поколения: Сааб Дж-39, Су-27, «Еврофайтер Тайфун», МиГ-29, Ф-15 Игл, и «Ф-16 Файтинг».

Пятое поколение истребителей

Истребители данного поколения начали появляться в конце XX века, это качественно другие аппараты. Основные особенности конструкции истребителей пятого поколения:

Технология типа «Стелс», все вооружение размещено в середине фюзеляжа аппарата.

Авионика последнего поколения.

Основные представители поколения: ПАК ФА, «Ф-22 Рэптор», J-20 и «Ф-35 Лайтнинг».

Источник

Истребители в небе: пять поколений

25 марта ВКС России отмечают День истребительной авиации. В этот день в 1916 году были сформированы первые авиаотряды в нашей стране. За годы эволюции истребитель превратился в совершенную машину: вооружение стало намного мощнее, средства обнаружения противника – умнее, реактивные двигатели обеспечили высокую скорость и сверхманевренность.

С момента появления первых реактивных истребителей в нашей стране сменилось уже пять поколений этих боевых машин. О лучших представителях каждого поколения, которые навсегда «влетели» в историю отечественной авиации – в нашем материале.

МиГ-15: революция в военном авиастроении

Первое поколение истребителей родилось в 1950-х годах. К нему относятся машины, летавшие с дозвуковыми скоростями, без каких-либо электронных средств обнаружения противника на борту, то есть радаров, и вооруженные преимущественно пушками малых калибров. Характерным примером такой машины может служить МиГ-15. Первый полет этого самолета состоялся 30 декабря 1947 года, а в 1949-м он был принят на вооружение.

МиГ-15 не только первым сформировал основу истребительной авиации ВВС СССР, но также стал самым массовым боевым реактивным самолетом в истории авиации. Всего за годы эксплуатации – с 1949 по 2006 годы – было выпущено более 15 тыс. экземпляров всех модификаций. МиГ-15 стоял на вооружении более 40 стран.

МиГ-19: первый быстрее звука

Первый серийный сверхзвуковой истребитель в истории отечественной авиации и представитель второго поколения – это МиГ-19. Максимальная скорость этой машины составляла 1452 км/ч. Среди других выдающихся характеристик – тонкое крыло с большой стреловидностью, совершенная аэродинамика, а также продвинутая автоматика.

Серийное производство МиГ-19 началось в октябре 1954 года, а уже 3 июля 1955 года 48 новых «МиГов» участвовали в воздушном параде в Тушино. Работа над МиГ-19 и созданием его модификаций стала хорошей школой для отечественных авиаконструкторов, летчиков-испытателей. Этот опыт в будущем позволил перейти к МиГ-21, а позже и к легендарному МиГ-25, который развивал скорость, почти втрое превосходящую скорость звука.

МиГ-25: лидер третьего поколения в воздушном бою

В третьем поколении истребителей, которое выпускалось между 1955 и 1980 годами, началась битва электронных технологий. Скорость и высотные показатели самолетов не особенно изменились, зато появились радары повышенной мощности – возросла способность обнаруживать и уничтожать врага на больших расстояниях.

МиГ-25, является, пожалуй, лучшим отечественным самолетом третьего поколения. После принятия на вооружение в 1970 году, МиГ-25 со скоростью почти 3 Маха, был самым быстрым боевым самолетом. Именно огромная скорость и большой запас по высоте (до 20 тысяч метров) позволили стать этой машине лидером третьего поколения в воздушном бою. Возможность подниматься на высоту выводит самолет из зоны поражения также большинства истребителей четвертого поколения.

На основе МиГ-25 был создан более тяжелый МиГ-31, который стал одним из самых эффективных боевых самолетов четвертого поколения.

Су-35: между четвертым и пятым

Многоцелевые истребители четвертого поколения обладают отличными скоростными и маневренными данными. Они развивают скорость около 2,5 тыс. км/ч, летают на высотах до 20 километров, причем набирают такую высоту всего за одну минуту. Эти самолеты могут поразить сразу до десятка целей. Первыми отечественными представителями этого поколения стали легендарные Су-27, МиГ-29 и МиГ-31.

Некоторые из отечественных самолетов четвертого поколения удовлетворяют большинству требований к истребителям пятого поколения. Это дало все основания для разделения четвертого поколения и поколений 4+ и 4++. В частности для истребителей поколения 4++ характерен режим крейсерской сверхзвуковой скорости, являющийся одним из требований к истребителю пятого поколения.

Именно к таким машинам относится Су-35, который признан самым мощным в мире истребителем четвертого поколения. За исключением технологии малой заметности и активной фазированной антенной решетки (АФАР), «тридцать пятый» удовлетворяет большинству требований, предъявляемых к самолетам пятого поколения.

Итак, главное отличие пятого поколения – это применений стелс-технологии и технологий уменьшения заметности, режим крейсерской сверхзвуковой скорости, более совершенная авионика, в частности наличие АФАР.

Работы над истребителями пятого поколения начались с конца XX века. В США пятое поколение – F-22 Raptor – начали разрабатывать еще в 1986 году и завершили только в 2001 году. В России разработку истребителя пятого поколения осуществляли инженеры ОКБ им. Сухого. Первые испытания российского Перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА) начались в 2009 году. До августа 2017 года самолет был известен под заводским индексом Т-50, затем он получил имя Су-57.

Большинство характеристик Су-57 засекречены, но уже сейчас известно, что он оснащен принципиально новым комплексом интегрированной авионики, обладающей интеллектуальной поддержкой экипажа. Самолет способен обмениваться данными в режиме реального времени как с наземными системами управления, так и внутри авиационной группы, а также выполнять задачи автономно.

Радиоэлектронная система Су-57 отличается от авиационной бортовой РЛС в традиционном понимании. Так, на самолете установлена не только основная радиолокационная станция с АФАР, но и набор других, как активных, так и пассивных радиолокационных станций по всей поверхности самолета, фактически составляя так называемую «умную обшивку».

Основные элементы нового российского истребителя Су-57 производятся предприятиями Ростеха. Силовая установка разрабатывается Объединенной двигателестроительной корпорацией (ОДК). Фонарь кабины и обшивку делают специалисты холдинга «РТ-Химкомпозит». В разработке бортового радиоэлектронного оборудования принимает участие КРЭТ.

Первый полет российского истребителя пятого поколения состоялся 29 января 2010 года. С тех пор успешно проведено уже несколько сотен испытательных вылетов. В 2013 году началось мелкосерийное производство самолетов Су-57. На сегодняшний день уже создано десять летных прототипов.

Источник