Любительские проекты легких многофункциональных самолетов. Часть 2 Легкий фронтовой истребитель МЛ-112

Часть 1

Содержание:

Легкий фронтовой истребитель МЛ-112

В разработке с 01.06.2011г.
Автор концепции – Кречет.
Чертежи – Кречет/Гоха.

Концепция: простота, хорошие ЛТХ, малая цена.

МЛ-112 представляет собой дальнейшее развитие МЛ-111, оснащенный БРЛС и вооружением в двух боковых и одном центральном отсеках с уменьшенной до 5,8% относительной толщиной крыла.

По массе и габаритам предельный вариант под ТРДДФ РД-93. Дальнейший рост требует перехода на ТРДДФ 117(С)/изд.30. Но нужен ли он? МЛ-112 потяжелел почти в полтора раза (нормальная взлетная масса 9400кг против 6800кг и максимальная взлетная масса 12400кг против 8600кг), и вышел в нишу Грипена, но, с хорошими ЛТХ, толковым БРЭО, без внешних подвесок несет 2 К-73 и 2 КАБ-500, имеет сниженную РЛ-заметность. Цена поднялась до 33-40 млн. USD за 1 самолет.

ТАКТИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Основная идея ЛМФС лежит не в тех задачах, которые с большей эффективностью решат тяжелые полноценные истребители-бомбардировщики, а несколько в другом. Это самолет локальной войны средней интенсивности в ближайшем подбрюшье РФ и хорошая оборонительная машина для стран-импортеров, которая может сильно покусать в ответ.

И этот самолет должен быть возможно более дешевым при максимально возможной боевой эффективности. Предполагается от 6 до 8 «зарубежных» баз с общим числом МЛ-112 до 300 машин в зонах максимально возможных локальных конфликтов.

Концепция МЛ-112 позволяет летать при наличии ИА и ПВО у противника, с которыми он успешно борется сам, а позиции артиллерии, колонны и сосредоточения войск он может атаковать с помощью 8 РБК, 4 КМГУ, 2 ОДАБ со средних высот. Имеется возможность рассыпать 12 ФАБ/ОФАБ/РБК-250 с 5000 м на площадь 600×200м. Предусматривается внешняя подвеска Х-31/38/58/59 в кол-ве 2 шт + все необходимые контейнеры. Первая волна атакующих МЛ-112 вскрывает позиции РЛС/ЗРК/ЗРДН, пускает ПРР и развернувшись уходит, затем следующая волна МЛ-112 накрывает позицию ЗРК/ЗРДН с уже неработающими РЛС КАБами и ФАБами.

ЛМФС как Легкий МногоФункциональный Самолет – не может иметь большую дальность по определению как легкий (отн. массу топлива никогда не довести до 0,4-0,5 чтобы получить приличную дальность с серьезной нагрузкой). Второй (и главный) момент – цена, для МО РФ не должна превысить 500-600 млн. руб, а программа разработки и испытаний 80 млрд. руб. Для зарубежных покупателей цена должна быть на уровне 40 млн. USD, что даст чистую прибыль до 20 млн. USD за самолет. Декларируемая низкая цена может быть получена только производством очень крупной серии порядка 2000 шт., т.е. примерно по 24 шт./мес. Материалы и технологии предполагается использовать именно исходя из крупной серии – т.е. дешевые и технологичные, в т.ч. композиты, которые по стоимости в настоящее время приблизились к цене металла. При этом основные противники на ближайшие 30 лет это F-35, F-18E/F/G, Rafal NG, Grippen NG, Tiphoon, клоны Су-27 и другие самолеты производства КНР, для борьбы с которыми ттх МЛ-112 вполне достаточно.

Применительно к концепции МЛ-112, оснащенного РЛС Жук-А и сферой из ОЛС, Ф-35 не будет являться чем-то непреодолимым. Учитывая наличие аналогичной или превосходящей сетевой информационной структуры, МЛ-112, за счет лучших ЛТХ, сопоставимых ракет и относительно малой заметности, будет иметь над Ф-35 ряд преимуществ. Таким образом получается, что 9-13 тонный самолет с 4 ракетами или парой ФАБ/КАБ-500 и парой УР К-73 внутри, прекрасно конкурирует с Ф-35, стоя треть от него.

Совокупный выигрыш должен достигаться за счет оптимизации компоновки и конструкции. Причем конкретные цифры в приведенных ТТХ, допустим, максимальная скорость в М=2, не являются конечным критерием оценки, например, оптимальная по расходу крейсерская в 1050 км/ч на высоте 9000 или средняя за вылет в 1400 км/ч являются более интересными.

В значительной степени интегральная компоновка дает достаточно большой запас топлива, обеспечивающий относительно большую дальность. В то же время недолив топлива позволяет, снизив дальность, добиться отличной маневренности. Существующие и доработанные двигатели, БРЭО, и вооружение вполне отвечающие времени не требуют средств на их разработку с начала. Не ставится задача выйти на уровень Т-50, ставится задача по главному критерию – «стоимость-эффективность» превзойти основного конкурента Ф-35. У того 4 ракеты внутри – у этого тоже, все остальное нюансы: кто быстрее разгонится, у кого при конкретной заправке перегрузка будет выше, кто на 5 секунд раньше кого заметит и еще десятки вводных, которые складываются в реальный счет. И если по сбитым машинам он будет 1:1, то по деньгам – 3:1 в нашу пользу. Что нам и надо. Преимущество МЛ-112 перед Ф-35 при сопоставимой боевой нагрузке на внутренней подвеске обеспечивается следующими факторами: конструкция изначально не перетяжелена супермощным двигателем, резервом места под вентилятор и его системы, топливо под более прожорливый двигатель, соответственно и объемы и масса, и омываемая поверхность меньше чем у Ф-35. Нормальная нагрузка в 800 кг находится внутри и составляет 8,5% от взлетной массы. При 2 КАБ-500 + 2 Р-73 внутри – 1500кг или 14,9%. При добавке двух тонн снаружи к нормальной нагрузке внутри масса нагрузки составляет 24,5%, что позволяет ему летать на высотах 5-13 км с набором: 2 Р-77, 2 Р-73, 2 Х-31/38/58 + контейнер УО + контейнер РЭБ.

Вопрос противостояния тяжелым машинам решается ТОЛЬКО численным превосходством МЛ-112. Вероятность остаться в живых тяжелой машине против четырех легких стремится к нулю. В дуэльной ситуации же наоборот, вероятность остаться в живых у легкого самолета стремится к тому же нулю. Тактико-технические характеристики МЛ-112 тот самый компромисс, который и нужен действительно легкой и дешевой, а соответственно массовой машине, а именно 4 РВВ внутри на 800900км радиуса перехвата с высокой тяговооруженностью и маневренностью или 2 КАБ/РБК-500 и 2 ПРР на 1000км без ПТБ по земле. И этот компромисс выигрывает у всех существующих и перспективных аналогов, которым так же тяжело будет тягаться с Ф-22 и Т-50.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ

Аванпроект

Результатами аванпроекта должны являться конструктивно-силовая схема, теоретический конур, компоновка, расчеты на прочность, результаты продувок и испытаний.

Предполагается привлечение около 100 ведущих специалистов по профильным областям проектирования (аэродинамика, прочность, каркас, оборудование, системы, технология). Затраты на аванпроект примерно 24 млн. USD. Период исполнения аванпроекта 1 год.

Эскизный проект

Результатами эскизного проекта должны являться зафиксированная конфигурация, постройка комплексного натурного стенда (КНС).

Предполагается привлечение до 200 специалистов.

Затраты на эскизный проект составят примерно 216 млн. USD. Период исполнения эскизного проекта 2 года.

Рабочий проект

Результатами рабочего проекта должны являться 3 опытных образца МЛ-112 (один для статических испытаний, 2 летных образца)

Предполагается привлечение порядка 500 специалистов.

Затраты на рабочий проект составят примерно 560 млн. USD. Период исполнения рабочего проекта 2 года.

Итого:

1. Общие затраты на разработку 800млн.USD.
2. Потребное кол-во специалистов от 100 до 500 человек. Трудозатраты 3,6 млн ч/ч.
3. Период реализации программы 5 лет.

• + программа испытаний.
• + модернизация и подготовка серийного производства.
• + маркетинг и реклама для экспорта.
• + вовлечение в процесс будущих заказчиков.
• + создание сети сервисов.

На круг: 7 лет и до $1,5 млрд., расходов.

Минимум 1500 заказов и до $13,5 млрд. прибыли за следующие 15 лет.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТАКТИКИ ЛМФС

1. ЛМФС для боевых действий низкой интенсивности (Африка, Ближний Восток)

Для небольшого количества вылетов с околонулевой вероятностью воздушного боя на маршруте и возможным противодействием ПЗРК и МЗА в районе цели. При минимальной стоимости операции и размещении непосредственно в районе боевых действий. Здесь мнение allocer’a о Як-130 в качестве такого пилотируемого самолета – истина, которую хорошо бы разбавить дозвуковым бепилотником с длительной продолжительностью полета. И создавать для этого что-то на смену Су-25 не требуется. Поле боя следует отдать дешевым БПЛА и ударным вертолетам. Лучше и эффективней вертолетов огневой поддержки (мгновенно следует из названия) НАП лучше ничто обеспечить НЕ СМОЖЕТ. При грамотном управлении, время реакции всего 10-15 минут. Плюс возможность усиления с помощью десанта, эвакуация раненых или целых подразделений.

Вывод: для боевых действий низкой интенсивности у нас уже есть Як-130. Хорошо бы какой БПЛА к нему.

2. ЛМФС для локальных конфликтов средней и высокой интенсивности (Югославия, Ирак)

Для ежедневных и неоднократных вылетов в условиях противодействия как ИА, так и ПВО различного технологического уровня при радиусе действия около 1000км. Здесь нужен универсальный самолет, способный как вести полноценный ВБ (одиночный и в группе), так и поражать разнообразные наземные цели (объекты управления, ПВО, логистика, объекты промышленности и т.д). Это как раз ниша всех по сути единых легких/средних пилотируемых истребителей Рафаль, Еврофайтер, Гриппен, Ф-16/18/35. В этом сегменте концепция МЛ-112 полностью конкурентна. И хорошо дополняется аналогом Х-47В, и может быть даже беспилотным вариантом самого МЛ-112.

Вывод: к локальным конфликтам средней и высокой интенсивности ВВС РФ сейчас эффективно не готовы, будут задействованы тяжелые основные самолеты. МЛ-112 для этих целей на пару с БПЛА был бы кстати.

3. ЛМФС для региональной полномасштабной неядерной войны (НАТО)

Здесь предыдущий пункт полностью сохраняет свою актуальность, помноженный на масштаб действий и степень технического совершенства соперника. И цена и количество становятся практически самыми важными факторами. Одновременно с этим основная нагрузка ложится на полноценные тяжелые пилотируемые машины, которым надо показать весь имеющийся потенциал, превосходящий потенциал любых легких/средних истребителей, для достижения перевеса и победы. Возможность поражать ключевые НЦ и объекты управления, ПВО, логистики, объектов промышленности тяжелыми истребителями и бомбардировщиками не требует создания какого-либо дополнения. Т.е. в нашем случае Т-50 дополненного новыми Су-35/30/34 достаточно.

Вывод: существующий в ВВС РФ парк тяжелых самолетов разнотипен и достаточно эффективен, но нуждается в замене, и новые уже существующие основные Т-50/Су-35/30 и ударные Су-34 с успехом это обеспечат.

Таким образом, если мы ведем речь о Российских ВВС на основе только перспективных авиационных комплексов, то Тяжелый Истребитель, покрывающий всю территорию, дополняющий его Средний малозаметный БПЛА в роли ударника и летающего отсека вооружения, и Легкий Истребитель-Штурмовик ТВД в зонах возможных локальных конфликтов были бы оптимумом.

На обозримую перспективу парк ВВС будет сформирован связкой Т-50 и семейства Су-35/30/34 как более дешевого дополнения к Т-50 в свете «успехов» по Ф-35. Это будет накладно с т.з. эксплуатации и для экономии ресурса и сокращения расходов к частям скорее всего «привяжут» по звену/эскадрильи Як-130. Но дешевого средства для локальных конфликтов пока не просматривается. Возможно, это будет новая версия Су-30МК или МиГ-35 для Калининграда, Крыма, Абхазии, Армении, Киргизии, Сахалина, Курил и возможных зарубежных ТВД. И именно для этих районов было бы целесообразно создать ЛМФС с огромным экспортным потенциалом и возможностью базироваться на зарубежных ТВД без ущерба (потерь, утечки информации и т.д.) для «основных» тяжелых машин, прикрывающих основную территорию и усиливающих, в случае надобности, удаленную группировку.

ОПИСАНИЕ

Легкий многофункциональный фронтовой самолет МЛ-112 предназначен для завоевания превосходства в воздухе над прикрываемыми объектами и в ходе отдельных воздушных операций над своей территорией и в оперативно-тактической глубине на ТВД путем эффективного ведения одиночных и групповых воздушных боёв на средне-большой дальности ракетами К-77, ближнего одиночного и группового воздушного боя ракетами К-73 и встроенной пушкой, нанесения ударов по РЛС, надводным кораблям, поиска и уничтожения наземных целей с помощью авиационных тактических ракет типа Х-25/38, уничтожения точечных и неподвижных наземных целей и сооружений корректируемыми, управляемыми и неуправляемыми авиабомбами, уничтожения площадных наземных целей с использованием ОДАБ, ЗАБ, РБК, КМГУ и НАР.

Боевая эффективность при выполнении перечисленных задач обеспечивается высокими расчетными ЛТХ, применением хорошо освоенных и серийно производящихся узлов и агрегатов существующих ЛА российского производства, наличием бортовой РЛС обеспечивающей применение УР К -77 на полную дальность, обеспечивающей многоканальный обстрел одной или нескольких целей а также высокоэффективного управляемого и неуправляемого вооружения.

Для повышения боевой эффективности предусматривается возможность информационно-логического сопряжения с современными наземными КП АСУ/ПВО, воздушными командными пунктами А-50 и существующими тяжелыми истребителями-перехватчиками (самолет-лидер с мощной РЛС типа Су-30/35, Т-50).

Боевая устойчивость обеспечивается применением мероприятий по снижению РЛ-заметности, за счет размещения вооружения в отсеках, применения специальных радиопоглощающих покрытий (ограниченно, в «ярких» точках и зонах), сведения ракурсов отражений к минимальному кол-ву направлений, применения пассивных оптико-локационных станций и датчиков. Паритет с существующими истребителями противника обеспечивается при использовании ракет средней-большой дальности (60…100км) – с ЦУ БРЛС или с внешним ЦУ от КП АСУ или ВКП, при использовании ракет малой-средней дальности (30…60км) – с помощью БРЛС и пассивной ОЛС. Самолёт МЛ-112 является коммерческим продуктом в нише «легкий истребитель» и может быть предложен на экспорт странам Юго-Восточной Азии, Африки, Латинской Америки и Ближнего Востока, для которых возможности тяжелых истребителей являются избыточными или военный бюджет которых не позволяет закупать современную авиационную технику поэскадрильно. Предполагаемая экспортная стоимость одного самолёта до 40млн. USD.

КОНСТРУКЦИЯ

Самолёт МЛ-112 представляет собой одноместный, однодвигательный самолёт-моноплан с V-образным оперением, трапециевидными в плане крылом с наплывом и оперением, подфюзеляжным регулируемым воздухозаборником с вертикальным клином торможения, одним центральным и двумя боковыми отсеками вооружения.

Конструкция фюзеляжа, крыла, оперения, воздухозаборника аналогичны МЛ-111.

ДВИГАТЕЛЬ:

Модификация РД-93 с нижним расположением КДА/КСА, с регулируемым соплом с всеракурсным управлением вектором тяги типа КЛИВТ.

СИСТЕМЫ:

Агрегаты систем базируются на использовании хорошо освоенных и серийно выпускаемых агрегатов МиГ-29.

Предполагаемые характеристики:

ПРИМЕЧАНИЯ:

Первоначально предусматривалось размещение не очень удачной и тяжелой РЛС FGM-29, позже появился вариант с более легкой РЛС ЖУК-АЭ. Вместо ОЛС нижнего обзора возможна установка интегрированной в БРЭО оптической аппаратуры на базе ПК «Сапсан» (или аналогичного) для наведения КАБ-500Кр.

Предлагался вариант МЛ-112 с двумя основными боковыми отсеками, но был отклонен, т.к. вызывал увеличение массы пустого на 200…300 кг. Обслуживание центрального отсека производится наземнополевым комплектом механизированного оборудования «на коленке» или на яме в специальной технической зоне аэродрома. Шасси оснащено пневматиками аналогичными МиГ-29. База шасси 4,5 м, колея 2.0м.

Предварительный расчет объема ТС МЛ-112 выполнялся в UG NX 6,0.

Для расчёта были использованы следующие данные:

• • удельная плотность топлива – 0,785г/см³;
• • уменьшение полезного объёма баков за счёт заполнения пенополиуретановым наполнителем (ППУ) – 3%.

Уменьшение вырабатываемого объёма топлива из-за эффекта смачивания наполнителя (ППУ) – 2,2%. Получили следующие параметры:

• • максимальный объём топливных баков – 5,67 м³;
• • масса ППУ – 133,5кг;
• • максимальная масса топлива с учётом ППУ – 4316,5 кг.

Что на тонну перекрывает ТЗ. И хотя на самом деле топлива будет меньше, избыток объема в 20% не повредит, это позволит обойтись без ПТБ с радиусом действия до 1200 км, что неплохо для легкого самолета с 2 Х-58/31 снаружи и 2 КАБ-500 и 2 РВВ-МД внутри.

Гарантированное превосходство в ближнем воздушном бою над конкурентами от 10%.

В дальнем воздушном бою преимущество имеет только F-35 (10%), остальные оппоненты оказываются в проигрыше с большим отрывом.

источник: http://paralay.com/stat/kretchet.pdf