Главная  Новости  Гостевая  Комментарий  Ссылки   Дневник  English  Deutsch  Français  El español

Анализ компоновки С-37 с треугольным крылом (двигатели Р-79М)

Модернизированные динамически подобные модели С-32 построенные в ХАИ в конце восьмидесятых годов представляют собой дальнейшее развитие компоновки С-32/37 «Беркут», очевидно, что левая модель построена раньше. У "серебристой" кабина слегка приподнята, появился грот. Весьма вероятно, что это первоначальный вариант ПАК ФА. Для краткости машина именуется  ниже как "С-37+".  

Весовая сводка:

Габариты 22.1*17.0*6.4 м, площадь крыла 125 кв.м, для сравнения используем Су-27

( та же фирма – та же школа конструирования ).

Су-27: 21.155*14.7*5.85, максимальный взлетный вес 30300 кг, площадь крыла 62.0 кв.м.

С-37+:    22.1*17.0*6.4 = 2404.5 куб.м

Су-27:  21.155*14.7*5.85 = 1819,2 куб.м

2404.48/1819.22422 = 1,3

1,32171*30300 = 40047,8

В первом приближении имеем максимальный взлетный вес 40050 кг.

На данной модели как и на С-37 предполагалось установить Р-79М

( на фото габариты моторов идентичны ).

Форсажная тяга двигателей 2 * 17500 кгс.

Тяговооруженность при максимальной взлетной массе:

С-37+: 35000/40050 = 0,87

Для сравнения,

Су-27: 25000/30300 = 0,83

Весовая сводка Су-27, в скобках относительный вес ( M /Mmax.).

Максимальный / Нормальный        30300 / 23650 (0,78)

Пустого                                              16380 (0,54)

Топливо                                             9400 (0,31) / 5270 (0,174)

Нагрузка                                             6000 (0,2) / 2000 (0,065)

Считаем для С-37+:

Максимальный / нормальный        40050 / 31200

Пустого                                              21600

Топливо                                             12400 / 7000

Нагрузка                                             8000 / 2600

Цифры без учета прогресса в конструировании и материаловедении.

Сравним С-37+ ( двигатели Р-79 ) с Су-27.

Нагрузка на крыло Ммакс/Мнорм

Су-27  30300/62 = 488,7 кг/кв.м,     23650/62 = 381,5 кг/кв.м

С-37+    40050/125 = 320,4 кг/кв.м,     31200/125 = 249,6 кг/кв.м

С-37+ имеет преимущество 381.45/249.6 = 1,53 

Тяговооруженность

Су-27  25000/30300 = 0,825, 25000/23650 = 1,06

С-37+    35000/40050 = 0,87, 35000/31200 = 1,12

С-37+ имеет преимущество 1.12/1.06 = 1,05 раза.

Итог:

в воздушном бою и на взлетно-посадочных режимах С-37+ (Р-79) по сравнению с Су-27 имеет фору:

1.53 * 1.05 = 1,6.

Разбег:

Су-27  650 м

С-37+    650/1.6 = 406м ( потребная длина ВВП 650 м )

Дальность полета.

Километровый расход топлива Су-27

9400 кг / 3680 км = 2,55 кг/км

С-37+

Двигатели:                            Два Р-79М

Тяга форсажная                     2 * 17500 кгс

Тяга максимальная               2 * 15800 кгс

Тяга рабочая                          2 * 12400 кгс

Удельный расход топлива   0,66 кг/кгс*ч

Километровый расход топлива для Р-79М:

Дозвуковой                           3,18 кг/км

Сверхзвуковой                      5 кг/км

Дальность:

            Дозвуковая                12400 / 3.18 = 3899 км

Возможно, планер в результате мер снижения ЭПР также имеет меньшее сопротивление, хотя очевидно, что Су крыла – ниже чем у Су-27.

Подвесные баки аналогичные Су-24/34 (3000 литров) 2 * 2400 кг.

Общий вес топлива:

12400 + 2400 * 2 = 17200 кг

17200 / 3.18 = 5409 км

Дальность при нормальной массе, вес топлива 7000 кг :

7000 / 3.18 = 2201 км,

Радиус действия:

При нормальной массе  2201 * 0.35 = 770 км

При нормальной нагрузке и полных баках  3899 * 0.35 = 1365 км.

Для сравнения у Су-27  3680 * 0,35 = 1288 км.

Расчет относительно объема планера.

Данные Су-27

Площадь крыла                     62 кв.м

Плановая (сверху)                110 кв.м

Профильная (с боку)            38 кв.м

Мидель                                  10 кв.м

Объем                                    41800 куб.м

Плотность пустого               16380 / (41800) = 0,39 кг/куб.м

Данные С-37+ (Р-79М)

Площадь крыла                     125 кв.м

Плановая (сверху)                160 кв.м

Профильная (с боку)            40 кв.м

Мидель                                  11 кв.м

Объем                                    70400 куб.м

Плотность пустого               21600/70400 = 0,31 кг/куб.м

Объем отсека нагрузки        21 куб.м ( с револьверной ПУ, 2 + 6 УР )

Объем без отсека                  70379 куб.м

Считаем:

С-37+ / Су- 27                                     70400 / 41800 = 1,68

тогда предельный взлетный вес:    30300 * 1.68 = 50904 кг

На базе Су-27 с максимальным весом 30300 кг существует модификация Су-34 с заявленным весом 44360 кг.

Напрашиваются выводы, машина крупная и для достижения крейсерского сверхзвука ей необходимы двигатели с тягой от 18000 кгс и выше. АЛ-41Ф1 с тягой 15500 кгс недостаточны для отечественного истребителя пятого поколения на базе этой компоновки.

Мидель – 11 кв.м, эквивалентный диаметр 3,74 м,

Удлинение фюзеляжа :

С-37+                22,1 м / 3,74 м = 5,9

Су-27              22.0 м / 3.57 м = 6,16

Ускорение чуть выше чем у Су-27.

Анализ С-37+(Р-79М) в сравнении с F-22

Масса F-22

- пустого                                                       19493 кг ( 0,54 )

- максимальная взлетная                             36288 кг

- нормальная взлетная                                27200 кг ( 0,75 )

- топлива                                                      11400 кг ( 0,314 )

- нагрузка нормальная                                 1075,5 кг ( 0,03 )

- нагрузка максимальная                             10280 кг ( 0,28 )

Масса С-37+

- пустого                                                       21600 кг ( 0,54 )

- максимальная взлетная                             40050 кг

- нормальная взлетная                                30000 кг ( 0,75 )

- топлива                                                      12400 кг ( 0,3 )

- нагрузка нормальная                                 1000 кг ( 0,035 )

- нагрузка максимальная                             8000 кг ( 0,2 )

С-37+:    22.1 * 17.0 * 6.4 = 2404.48 куб.м

F-22:       18,92 * 13,56 * 5,05 = 1295,6 куб.м

Плотность компоновки:

37+:       21600 / 2404,48 = 9 кг/куб.м

22:         19493 / 1295,6 = 15,05 кг/куб.м

Планер F-22

Плановая (сверху)                109 кв.м ( как у Су-27 )

Профильная (с боку)            34 кв.м

Мидель                                  9,5 кв.м

Объем                                    35207 куб.м

Плотность пустого               0,72 кг/куб.м

Планер С-37+

Плановая (сверху)                160 кв.м

Профильная (с боку)            40 кв.м

Мидель                                  11 кв.м

Объем                                    70400 куб.м

Плотность пустого               0,3 кг/куб.м

Объем отсека нагрузки        21 куб.м ( с револьверной ПУ, 2 + 6 УР )

Объем без отсека                  70379 куб.м

Тяговооруженность при максимальной взлетной массе:

37+: 35000/40050 = 0,87

22:   31620/36288 = 0,87

Нормальный взлетный вес:

37+: 35000/30000 = 1,16

22:   31620/27200 = 1,16

Нагрузка на крыло Ммакс/Мнорм

37+        40050/125 = 320,4 кг/кв.м,     30000/125 = 240 кг/кв.м

22          36288/78 = 465,2 кг/кв.м,       27200/78 = 348,7 кг/кв.м

С-37+ в воздушном бою имеет преимущество за счет меньшей нагрузки на крыло 348.7/240 = 1,45

Потребная длина ВПП:

37+        630 м

22          915 м

Дальность полета без ПТБ.

37+:       12400/3.18 = 3900 км

22:         3330 км

На сверхзвуке:

37+:       1600 км

22:         1000 км

с ПТБ:

37+:       5500 км (2 бака)       

22:         5700 км (4 бака)

Радиус действия:

37+:       1400 км

22:         1200 км

Километровый расход топлива:

37+:       3,18 кг/км

22:         3,42 кг/км

Удлинение фюзеляжа:

37+:       22,1 м / 3,74 м = 5,9

22:         17,3 м / 3,48 м = 5,0

С-37+ не имея преимуществ в тяговооруженности способен ускорятся в 1,18 раза быстрее.

Скорость максимальная:

37+:       2 М

22:         2 М

Скорость крейсерская:

37+:       1300 км/ч

22:         1570 км/ч

При сравнении истребителя F-22 оснащенного двигателями первых серий с тягой 13900 кгс и истребителя С-37+ с Р-79М тягой 17500 кгс следует сделать следующие выводы:

С-37+ (Р-79М) превосходит «Раптор» в маневренном воздушном бою и на взлетно-посадочных режимах за счет меньшей нагрузки на крыло и аэродинамического сопротивления. Обладает лучшими данными по дальности полета за счет меньшего расхода топлива и большего объема баков. В отсеке С-37+ может нести 8 Р-77, в то время как F-22 – только 6 AIM-120 и 2 AIM-9.

В тоже время С-37+ уступает F-22 с точки зрения плотности компоновки, что негативно сказывается на ЭПР, а также в крейсерской скорости, есть серьезные подозрения, что у С-37+ она даже ниже 1.2 М

 создана 30 июня 2005 года / 22 января 2006 года обновление