A finales de los noventa y principios de los 2000, lo más destacado del programa de espectáculos aéreos rusos fue el nuevo avión C-37 Berkut, que más tarde recibió el nuevo índice Su-47. La apariencia inusual de la aeronave, asociada con el uso de un ala de barrido hacia adelante (CBS), atrajo la atención de todas las personas asociadas con la aviación o simplemente interesadas en ella. La emoción en torno al proyecto S-37, a menudo llamado la principal aviación de combate nacional confiable, no fue de ninguna manera inferior a las disputas y discusiones posteriores del programa actual PAK FA. Los expertos en aviación y los aficionados predijeron un gran futuro para el desarrollo de Sukhoi y trataron de predecir qué tan efectivo sería en el ejército. Sin embargo, han pasado más de 15 años desde el primer vuelo del avión Su-47, y la Fuerza Aérea Rusa no ha recibido aviones de combate en serie basados en este proyecto. Solo después de varios años de acaloradas discusiones en la conciencia de masas, se estableció la comprensión del hecho de que el C-37 era puramente experimental y desde el principio no se consideró como la base para el equipo de combate para el futuro cercano. Sin embargo, una serie de matices del proyecto Berkut permanecen en secreto hasta el día de hoy, lo que a veces conduce a nuevas disputas.
Modo secreto
El primer prototipo del avión C-37 despegó el 25 de septiembre de 1997. Sin embargo, la existencia de un proyecto secreto se conoció antes. En 1994-95, la prensa de aviación extranjera escribió sobre el desarrollo de un caza ruso prometedor. Los periodistas occidentales citaron el supuesto nombre del desarrollo: C-32. Además, algunas publicaciones han sugerido una característica técnica interesante del proyecto. Según la información proporcionada, se suponía que el nuevo C-32 tenía un ala en flecha hacia adelante.
Al final resultó que, los periodistas de aviación extranjeros tenían parcialmente razón. La confirmación de sus suposiciones apareció ya a principios de 1996. Luego, la publicación "Boletín de la Flota Aérea" publicó una foto de la reunión del Consejo Militar de la Fuerza Aérea. Además de representantes de la industria de la aviación y la fuerza aérea, asistieron dos modelos de aviones pequeños. En uno de ellos, se identificó rápidamente al ya conocido caza Su-27M, y el segundo planteó muchas preguntas. La maqueta negra con números blancos "32" a bordo tenía una cola horizontal hacia adelante y, lo más importante, un ala característica de barrido hacia adelante. Unos meses después de esta publicación, aparecieron en la prensa extranjera esquemas y dibujos basados en la fotografía existente.
Al mismo tiempo, no se puede dejar de notar la reacción oficial de la empresa Sukhoi. Los representantes de la oficina de diseño respondieron a todas las preguntas sobre el proyecto del luchador con KOS de la misma manera: no se está trabajando en esta dirección. Como resultó más tarde, tales respuestas, más como excusas, se debieron al régimen de secreto. En cuanto a las obras clasificadas en sí, comenzaron a principios de los años ochenta.
De camino a "Berkut"
A finales de los setenta y principios de los ochenta, el liderazgo de la Fuerza Aérea, junto con el Comité Estatal de Tecnología de Aviación del Consejo de Ministros de la URSS (GKAT), reflexionó sobre el estado de la flota de aviones en las próximas décadas. En 1981, se lanzó el programa I-90, cuyo propósito era definir la apariencia y desarrollar el "Luchador de los noventa". La empresa principal en el proyecto de la I-90 fue la oficina de diseño que lleva el nombre de V. I. Mikoyan. La Oficina de Diseño de Sukhoi logró convencer al liderazgo de la industria de que el avión Su-27 existente tiene grandes perspectivas de modernización y, por lo tanto, la organización puede participar en otros proyectos.
El nuevo diseñador general de la oficina de diseño im. Sukhoi M. P. Simonov, nombrado a principios de los años ochenta, sugirió sin embargo iniciar un nuevo proyecto de caza, pero liderándolo por iniciativa. El último matiz del proyecto probablemente se debió al deseo de los diseñadores de abordar un tema prometedor, pero controvertido, que no podía dar resultados prácticamente aplicables. En la aeronave con el símbolo C-22, se propuso utilizar un ala barrida hacia adelante. En comparación con los diseños tradicionales, tenía varias ventajas importantes:
- Mayor calidad aerodinámica al maniobrar. Esto es especialmente pronunciado a bajas velocidades;
- sustentación alta en comparación con un ala recta de la misma zona;
- mejores condiciones de trabajo para la mecanización, lo que conduce a mejores características de despegue y aterrizaje y controlabilidad;
- menor velocidad de pérdida en comparación con un ala recta y mejores características anti-hélice;
- el desplazamiento de los elementos estructurales del ala más cerca de la cola del fuselaje, lo que permite liberar los volúmenes para los compartimentos de carga cerca del centro de gravedad de la aeronave.
Estas y otras ventajas de KOS permitieron crear un nuevo luchador, cuyas características serían notablemente superiores a las de las máquinas del esquema tradicional. Pero, como siempre ocurre, las ventajas iban acompañadas de graves inconvenientes y problemas que debían solucionarse en un futuro próximo. El ala barrida hacia adelante planteó las siguientes preguntas a los diseñadores:
- divergencia elástica del ala. La EDAR comienza a girar a ciertas velocidades, lo que puede provocar su destrucción. Se consideró que la solución al problema aumentaba la rigidez del ala;
- peso de la estructura. Un ala bastante rígida, hecha con los materiales disponibles en ese momento, resultó ser demasiado pesada;
- resistencia frontal. Con un aumento adicional de la velocidad, el ala de barrido negativo bastante rígida se enfrenta a nuevos problemas. La naturaleza específica del flujo alrededor del ala conduce a un aumento notable de la resistencia aerodinámica en comparación con las características de un ala en flecha recta;
- cambio del enfoque aerodinámico. A altas velocidades, un avión con un KOS se ve obligado a realizar activamente el equilibrado longitudinal.
Solo la solución de todos estos problemas, directamente relacionados con el barrido inverso del ala, podría tener un efecto positivo en la forma de las ventajas descritas anteriormente. Diseñadores bajo el liderazgo de M. P. Simonov comenzó a buscar soluciones.
Ya en las primeras etapas del proyecto C-22 se determinaron las principales soluciones tecnológicas, que posteriormente se aplicaron al C-37. Se propuso fabricar un ala de suficiente rigidez con un uso extensivo de plásticos reforzados con fibra de carbono. El número de piezas metálicas se ha reducido al mínimo. Además, el ala estaba equipada con una mecanización avanzada con puntas deflectables, diseñadas para optimizar el flujo en ángulos de ataque elevados. La aparición del avión S-22 se determinó a mediados de los años ochenta. Era un caza monomotor con una configuración aerodinámica canard. Quizás a finales de la década, el S-22 podría haber realizado su primer vuelo, pero no había un motor adecuado en la Unión Soviética. Todos los motores de avión disponibles no proporcionaron la relación de empuje a peso requerida.
Se realizaron estudios para un posible cambio en el proyecto de un nuevo motor entre los existentes. Este trabajo terminó sin mucho éxito: el avión todavía era demasiado pesado para los motores disponibles. En este sentido, sobre la base del C-22, comenzaron a diseñar un nuevo avión C-32. Las características aerodinámicas del C-32 eran casi completamente consistentes con el proyecto anterior, pero se utilizó una nueva planta de energía. Dos TRDDF RD-79M con un empuje de 18,500 kgf cada uno podrían proporcionar una máquina más pesada con suficiente relación empuje-peso. Además, los cálculos mostraron que estos motores eran capaces de proporcionar a la aeronave S-32 un vuelo largo a velocidades supersónicas sin usar postcombustión.
En 1988, debido al deterioro de la situación económica en el país, el proyecto S-32 estaba casi cerrado, pero el mando de la Armada lo defendió. Los almirantes se familiarizaron con las características de diseño del prometedor avión y exigieron crear un caza basado en portaaviones sobre su base. Durante varios meses KB im. Sukhoi creó el proyecto Su-27KM. De hecho, era un fuselaje S-32 significativamente modificado, equipado con equipo y armas Su-33. Según el proyecto, el vehículo tenía un peso máximo de despegue de 40 toneladas, lo que, al usar motores RD-79M, no permitía que los cruceros que transportaban aviones despegaran de un trampolín como lo hacía el Su-33. Para resolver este problema, el llamado. despegue balístico. La esencia de esta técnica era que la velocidad insuficiente al despegar del trampolín se compensaba con la altura y las características del ala de barrido delantera. Gracias a KOS, perdiendo varios metros de altura, el avión pudo tomar la velocidad requerida y entrar en vuelo nivelado. Los aviones con un ala en flecha recta no podrían utilizar el despegue balístico, ya que se garantizaría una sustentación y una velocidad horizontal insuficientes para provocar una caída al agua.
El caza multipropósito Su-27KM (más tarde S-32), diseñado en el OKB im. P. O. Sukhoi para equipar portaaviones soviéticos de los proyectos 1143.5 (Kuznetsov), 1143.6 (Varyag) y nuclear 1143.7 (jefe - Ulyanovsk). Después del colapso de la URSS, el proyecto Su-27KM en forma de caza de combate se suspendió debido a la reducción de la construcción de portaaviones y los problemas financieros que surgieron, y el tema se transformó en un trabajo de investigación sobre el estudio. del "ala en flecha hacia adelante" (KOS), durante la cual se completó una copia para las pruebas de resistencia estática al avión experimental C.37 "Berkut", ahora conocido como Su-47 (foto
Proyecto S-37
El deterioro de la situación económica en el país no permitió a la Armada obtener un caza con base en portaaviones prometedor. Los planes de KB ellos. Sukhoi incluyó la construcción de varios prototipos del avión Su-27KM, pero el cese de la financiación no permitió que esto se hiciera. A principios de los noventa, los fabricantes de aviones decidieron seguir investigando sobre el ala en flecha inversa, utilizando los desarrollos existentes. El siguiente proyecto tenía como objetivo combinar todos los logros y soluciones técnicas, ajustados a los problemas financieros y al estado de la industria de la aviación. El proyecto se denominó S-37.
En primer lugar, cabe señalar que la reducción de la financiación y el retorno del estado de iniciativa al proyecto afectaron al número de prototipos planificados. Se decidió construir un solo prototipo. Según algunas fuentes, el planeador construido se envió primero para pruebas estáticas, donde, utilizando las técnicas más modernas, se evaluó su resistencia real. En este caso, no se aplicaron cargas destructivas y todos los impactos correspondieron a los operativos calculados. Esto hizo posible reducir significativamente el costo del proyecto debido a la construcción de planeadores adicionales. Después de las pruebas estáticas, el primer planeador se adaptó al estado de un avión de pleno derecho.
El avión experimental terminado C-37 "Berkut" es interesante tanto para especialistas como para el público en general. El primero atrae la atención de las tecnologías aplicadas, el segundo: la apariencia inusual y las posibilidades declaradas. Desde un punto de vista aerodinámico, el C-37 es un triplano longitudinal integral con un ala trasera muy inclinada. El empenaje horizontal delantero y trasero está hecho todo giratorio y tiene un área relativamente pequeña. Según algunos informes, las características aerodinámicas del C-37 le permiten alcanzar ángulos de ataque de hasta 120 ° y realizar lo llamado. frenado dinámico ("la cobra de Pugachev"), sin embargo, en las pruebas y durante las demostraciones, esta oportunidad casi nunca se aprovechó debido a las restricciones en los modos de vuelo.
Uno de los principales logros de KB ellos. Sukhoi, la planta de aviación de Irkutsk y las empresas relacionadas pueden considerarse la creación de una tecnología para la producción de piezas largas de compuestos. Durante la producción, se forman grandes piezas planas, a las que luego se les puede dar configuraciones complejas. Las piezas acabadas encajan con la mayor precisión. La superficie exterior de la estructura del avión C-37 consta de un gran número de paneles compuestos, el mayor de los cuales mide unos 8 metros de largo. Esto minimiza el número de uniones y varias partes que sobresalen, incluidos los sujetadores. En última instancia, el uso de grandes paneles compuestos tiene un efecto beneficioso tanto en la rigidez de la estructura del ala como en la aerodinámica de toda la aeronave.
El peso vacío del avión C-37 fue de 19.500 kg, con aproximadamente el 13% de las piezas hechas de materiales compuestos. Debido a la naturaleza experimental del proyecto, no solo se utilizaron elementos especialmente creados con nuevas tecnologías en el diseño de la aeronave, sino también aquellos ya dominados en producción y tomados prestados de otras aeronaves. Por ejemplo, el tren de aterrizaje, el toldo y algunos sistemas a bordo se tomaron casi sin cambios del avión Su-27.
El ala de barrido hacia adelante del avión C-37 tiene consolas con barrido a lo largo del borde de ataque de -20 ° y -37 ° a lo largo de la parte trasera. En la parte de la raíz, el borde de ataque forma una afluencia de barrido recto. La conjugación del flujo de entrada y el voladizo con barridos hacia adelante y hacia atrás hizo posible mejorar el flujo alrededor de esta parte del fuselaje. El borde de ataque del ala está equipado con un morro que se puede desviar, el borde trasero está equipado con un alerón y un alerón de una sola sección. La mecanización ocupa casi por completo los bordes de las alas. Debido a los requisitos de rigidez, la estructura del ala está compuesta en un 90% por partes compuestas. Los elementos restantes están hechos de metal y se utilizan en el conjunto de alimentación.
Cerca de la parte central del fuselaje, a los lados de las tomas de aire, el Su-37 tiene una cola horizontal frontal giratoria de forma trapezoidal. La cola horizontal también es giratoria y tiene una forma alargada característica con un gran barrido del borde de ataque. La cola vertical es similar a las quillas del caza Su-27, pero tiene un área más pequeña. Debido a algunos matices de diseño, fue posible aumentar significativamente la eficiencia de su trabajo, lo que permitió reducir el área.
El fuselaje del avión S-37 tiene contornos suaves y su sección generalmente es casi ovalada. El diseño de la nariz está cerca del diseño de las unidades correspondientes de la estructura del avión Su-27. En los lados de la parte trasera de la cabina hay tomas de aire no reguladas. Su forma está formada por un sector de un círculo, truncado por las superficies del fuselaje en el lateral y la entrada de la raíz de la sección central desde arriba. En la superficie superior del fuselaje medio, cerca de la raíz del ala, hay tomas de aire adicionales que se utilizan para el despegue y el aterrizaje o durante las maniobras intensivas. Como puede verse por la forma del fuselaje, los canales de entrada de aire están curvados en el camino hacia los motores, lo que, entre otras cosas, cubre las palas del compresor y reduce así la visibilidad de la aeronave en la proyección frontal. A los lados de las boquillas del motor de la aeronave C-37, hay carenados relativamente pequeños, dentro de los cuales se puede colocar el equipo radioelectrónico necesario del tamaño apropiado.
Debido a la falta de otros motores adecuados listos para la producción, se eligió el motor turborreactor D-30F11 para su instalación en el avión C-37. Estos motores representan un desarrollo adicional del D-30F6 utilizado en los interceptores MiG-31. Se asumió que en el futuro el S-37 podrá obtener motores nuevos y más avanzados con mayor empuje, menor consumo de combustible y un sistema de control vectorial de empuje. Los motores turborreactores con un empuje de postcombustión de 15600 kgf dieron a un avión con un peso normal de despegue de aproximadamente 25,6 toneladas un rendimiento bastante alto. La velocidad máxima de vuelo declarada es de 2200 km / h a gran altura y de 1400 km / h en tierra. El techo práctico se determinó al nivel de 18.000 metros, el alcance práctico fue de 3.300 kilómetros.
Hasta ahora, no se sabe mucho sobre la composición del equipo a bordo del avión S-37. Según los informes, la aeronave está equipada con un sistema de control fly-by-wire basado en la EDSU de la aeronave Su-27. También hay un sistema de navegación inercial con la capacidad de utilizar la señal de los satélites de navegación, así como sistemas de comunicación modernos. Para facilitar el trabajo del piloto, se instaló un asiento eyectable K-36DM en el avión C-37, que se diferencia de los productos en serie de este modelo. El respaldo de la silla del "Berkut" se encuentra en un ángulo de 30 ° con respecto a la horizontal. Esto ayuda al piloto a soportar más fácilmente la sobrecarga derivada de maniobras intensivas. Según algunas fuentes, el C-37 usó controles inusuales para aviones de combate domésticos: en lugar de la palanca de control central estándar del avión, se usó una pequeña perilla, ubicada en el tablero derecho. Las palancas de control del motor y los pedales siguieron siendo los mismos, similares a los utilizados en el Su-27.
Como avión experimental, el prototipo C-37 no llevaba armas. Sin embargo, en la entrada del ala izquierda, se proporcionó un lugar para el cañón automático GSh-301 con municiones (según algunos informes, el avión prototipo aún recibía un cañón), y en el medio del fuselaje había un compartimiento de carga para armas.. Hasta donde se sabe, durante las primeras pruebas, el S-37 no portaba armas, ya que el propósito de los vuelos era probar las cualidades de vuelo de la máquina.
Desafíos y notoriedad
El primer vuelo de la aeronave C-37 (el primer prototipo, teniendo en cuenta la posible construcción de varias máquinas, se denominó C-37-1) tuvo lugar el 25 de septiembre de 1997. Bajo el control del piloto de pruebas I. Votintsev, el nuevo avión pasó aproximadamente media hora en el aire y no causó quejas graves. La primera serie de vuelos de prueba duró hasta la primavera de 1998, después de lo cual se hizo una pausa. Durante algún tiempo, los diseñadores de la empresa Sukhoi analizaron la información recopilada, hicieron los ajustes necesarios al proyecto, finalizaron el automóvil e hicieron un programa para la siguiente etapa de pruebas.
Por primera vez al público en general, el avión C-37 "Berkut" se mostró solo en 1999 en la feria aeroespacial internacional MAKS. La demostración podría haber tenido lugar antes, en la exposición MAKS-1997. En el verano de 97, el prototipo ya estaba en Zhukovsky y se estaba preparando para las pruebas. Hubo propuestas para mostrar un avión experimental en un estacionamiento estático, pero el comando de la Fuerza Aérea no las aprobó. Vale la pena señalar que dos años después, el Berkut tampoco llegó al estacionamiento estático. El nivel de secreto del proyecto fue tal que el único avión llegó a la pista del aeródromo justo antes de su vuelo de demostración. Después de aterrizar, fue remolcado a uno de los hangares, lejos de los ojos del espectador.
A pesar de una demora de casi dos años en mostrar el avión al público, la primera información al respecto apareció en los medios apenas unos días después del primer vuelo. La confirmación oficial de la existencia de un nuevo avión ruso con KOS produjo el resultado esperado: en todo el mundo surgieron disputas sobre las características y perspectivas del S-37. Una característica interesante de la cobertura mediática del proyecto fue el hecho de que el Berkut fue declarado casi de inmediato como un luchador prometedor de quinta generación, que entrará en producción en serie en un futuro muy cercano y comenzará a ingresar al ejército. Las declaraciones de la firma Sukhoi sobre la naturaleza experimental del proyecto apenas se abrieron paso entre el ruido de otras informaciones.
En el contexto de una gran cantidad de discusiones y debates acalorados, los empleados de la empresa Sukhoi, LII y empresas relacionadas estaban probando el nuevo avión, recopilando una gran cantidad de datos importantes. El prototipo C-37-1 ayudó a establecer la exactitud de algunas soluciones técnicas y a mostrar la falacia de otras. A principios de la década de 2000, se reanudaron las conversaciones sobre la creación de un avión de combate sobre la base del C-37. Se propuso equiparlo con un moderno complejo de equipos electrónicos a bordo, incluido un radar de visión de futuro con un conjunto de antenas en fase y un radar adicional para monitorear el hemisferio trasero. Se propuso incluir misiles guiados y no guiados y bombas en el armamento de un caza prometedor, que podría llevar en la eslinga interna y externa.
Naturalmente, todos los intentos de crear un avión de combate basado en el experimental "Berkut" no dieron lugar a ningún resultado. Sukhoi continuó usando el único prototipo con fines puramente de investigación, mostrándolo en exposiciones de vez en cuando. Entonces, por ejemplo, en el salón MAKS-2001, el avión S-37-1 se mostró por primera vez con un nuevo nombre: Su-47. Las razones de este cambio fueron dictadas, en primer lugar, llamando la atención sobre el proyecto. En la práctica de la empresa Sukhoi, la letra "C" siempre se asignó a los prototipos y el avión terminado recibió el índice "Su". El cambio de nombre no afectó al programa de prueba de ninguna manera.
Las pruebas de los aviones S-37-1 o Su-47 continuaron durante varios años. El avión fue probado a diferentes velocidades y modos de vuelo. Según algunos informes, una prueba activa de las capacidades de Berkut provocó algunos problemas con varias unidades estructurales. Por este motivo, al final de las primeras etapas de prueba, se introdujeron restricciones en la velocidad máxima de vuelo, ángulo de ataque, etc.
El proyecto S-37 / Su-47 Berkut permitió a los fabricantes de aviones rusos probar varias ideas importantes y recopilar una gran cantidad de información sobre los aviones de ala de barrido hacia adelante. La información obtenida sobre la naturaleza del flujo y el comportamiento de la aeronave con el KOS en diferentes modos de vuelo permitió a la ciencia de la aviación nacional cerrar varios puntos ciegos en las teorías. A mediados de la última década, el único prototipo del Berkut completó todos los programas de vuelo previstos y se estacionó.
Cabe señalar que después del final del programa de prueba principal, el Su-47 tuvo la oportunidad de participar en un trabajo de investigación más. Dado que era el único avión doméstico con las dimensiones de un caza, pero al mismo tiempo equipado con un compartimento de carga interno, se eligió como plataforma para probar algunos elementos del futuro caza T-50 (programa PAK FA). En 2006-2007, Berkut recibió un nuevo compartimento de carga, creado según el proyecto T-50. El propósito de esta revisión fue probar las puertas y el equipo interno del compartimiento para verificar su operabilidad en condiciones de vuelo reales. El Su-47 con un compartimento de carga de este tipo realizó alrededor de 70 vuelos con las puertas abiertas. Curiosamente, las puertas del primer compartimento de prueba se abrieron y fijaron mientras aún estaban en el suelo. En 2008-2009, el Su-47 recibió un volumen de carga útil actualizado con mecanismos de apertura de solapas. En 2009 se realizaron 25 vuelos con apertura de flaps.
Hasta donde sabemos, el Su-47 se utilizó como soporte no solo para las puertas del compartimento de carga. Durante las nuevas pruebas del programa PAK FA, llevó simuladores de peso de prometedores misiles guiados. La información obtenida durante los nuevos vuelos de prueba del Su-47 se utilizó activamente en las etapas finales de creación de los compartimentos de carga del prometedor caza T-50.
Un resultado inequívoco
El primer prototipo del avión C-37-1 comenzó a construirse hace dos décadas, despegó en 1997 y se probó activamente hasta la primera mitad de la década de 2000. El proyecto del ala barrida hacia adelante se cerró hace varios años. El avión experimental mostró todo lo que era capaz de hacer y permitió recopilar el máximo de información necesaria. Además, el Su-47, que solo fue considerado erróneamente un caza de quinta generación, se ha convertido en un laboratorio de vuelo para probar nuevas tecnologías relacionadas con el armamento de aviones prometedores.
La participación de la aeronave en importantes experimentos y pruebas ha tenido un efecto parcialmente negativo en las posibles exhibiciones al público en general. El Su-47 participó regularmente en espectáculos aéreos en Zhukovsky hasta mediados de la última década, pero nunca entró en un estacionamiento estático. Todas las demostraciones consistieron en vuelos de demostración. Los expertos y el público interesado no pudieron inspeccionar de cerca la aeronave, lo cual era interesante, pero casi no tenía perspectivas prácticas.
A pesar de la finalización a largo plazo del proyecto, las disputas sobre los pros y los contras o las perspectivas tanto del avión Su-47 como de toda la clase de tecnología de aviación con un ala barrida hacia adelante aún no se detienen. Los pros y contras de KOS, los proyectos de aviones con él, etc. se discuten una y otra vez. Todavía no hay consenso sobre las perspectivas de aviones como el Su-47. En cuanto al proyecto "Berkut" en sí, debería reconocerse como un éxito. Aunque el Su-47 no se convirtió en la base de luchadores prometedores que superan toda la tecnología moderna en sus características, hizo todo lo que estaba destinado. El S-37 / Su-47 fue creado como un avión experimental para probar nuevas tecnologías. Hizo frente a esta tarea de manera brillante, y el papel de los últimos aviones de combate con características únicas debería ser asumido por otros desarrollos.
