we've a new website! visit MechDesign.xyz
english
 
aerospace news
 
όλα τα τελευταία νέα

Sukhoi T-50 / PAK FA - επίσημη ευρεσιτεχνία, ανάλυση
by IKE 29-Jan-2012 01:03


Το νέο μαχητικόSukhoi T-50 / PAK FA είναι πλέον αρκετά γνωστό αλλά κάθε επίσημο έγγραφο που βγαίνει στην δημοσιότητα είναι σίγουρα ευπρόσδεκτο. Σε αυτή την περίπτωση εξετάζουμε ένα έγγραφο ευρεσιτεχνίας της Sukhoi. Αν και δεν αποκαλύπτει κάτι ανατρεπτικό παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον ακόμα και αν στα περισσότερα σημεία απλώς επιβεβαιώνει εικασίες που έχουν ήδη γίνει. Το έγγραφο αυτό δημοσιεύτηκε από το Ρωσικό γραφείο ευρεσιτεχνίας μόλις χθες (αν και έχει υποβληθεί περίπου 2 χρόνια πριν). Σε αυτό παρουσιάζεται αναλυτικά η αεροδυναμική διαμόρφωση του PAK-FA, οι επιφάνειες ελέγχου και ο τρόπος λειτουργίας τους αλλά και κάποιες πτυχές του σχεδιασμού του σχετικά με το μικρό ίχνος που παρουσιάζει στα ραντάρ. Διαβάστε παρακάτω για περισσότερες λεπτομέρειες και σχήματα.---



Το T-50 είναι μία πολύ προχωρημένη εξέλιξη της φιλοσοφίας των μαχητικών Su-27 (T-10). Η κύρια πτέρυγά του είναι τραπεζοειδούς σχήματος και έχει ολοκινούμενες οριζόντιες αλλά και κάθετες πίσω επιφάνειες. Εμπρός από την κυρίως πτέρυγα υπάρχουν επιφάνειες ανάλογες των κανάρντ ενώ στις πτέρυγες υπάρχουν slats, flapperons και ailerons. Αξίζει να σημειωθεί πως τα F-22 και T-10 είναι τα μόνα υπηρεσιακά μαχητικά που έχουν σχεδιαστεί εξ’αρχής με ακροφύσια κατευθυνόμενης ώσης. Όλα τα άλλα είτε είναι πειραματικά πρωτότυπα είτε τα ακροφύσια αυτά ενσωματώθηκαν εκ των υστέρων στην πορεία εξέλιξής τους (πχ Su-30).

Το έγγραφο περιγράφει αναλυτικά την λειτουργία και τον ρόλο κάθε αεροδυναμικής επιφάνειας. Η άτρακτος όπως αναφέρεται χαρακτηριστικά έχει προεκτάσεις dogtooth (κυνόδοντας) κάτι ανάλογο των LERX (leading root extensions) που διαθέτουν πολλά μαχητικά. Η άτρακτος φιλοξενεί στα άκρα της τους κινητήρες και ανάμεσά τους η επίπεδη διαμόρφωση παρέχει αεροδυναμική άνωση αλλά και χώρο για εσωτερικά μεταφερόμενο φορτίο. Η συνολική διαμόρφωση με την πεπλατυσμένη άτρακτο, τις ομαλά με αυτήν ενωμένες πτέρυγες και η ολοκλήρωση των κατευθυνόμενων ακροφυσίων με τις ολοκινούμενες επιφάνειες ελέγχου αποτελούν αυτό που η Sukhoi ονομάζει συνολικό αεροδυναμικό σχεδιασμό.

Όπως αναφέρθηκε οι κυρίως πτέρυγες ενώνονται ομαλά με την άτρακτο και στο σημείο ένωσης έχουν πολύ μεγάλη χορδή. Αυτή σχηματίζεται από την εμπροσθόκλιση της ακμής εκφυγής και επιτρέπει στην πτέρυγα να έχει μεγάλο ύψος σαν απόλυτη τιμή ειδικά στην μεσαία περιοχή διατηρώντας παράλληλα χαμηλά το σχετικό με το μήκος της πάχος. Έτσι συνδυάζεται η καλή δομική αντοχή με μικρή αεροδυναμική αντίσταση στην διηχητική και υπερηχητική περιοχή.



Ένα από τα πιο καινοτόμα στοιχεία είναι οι κινούμενες επιφάνειες μπροστά και επάνω από τις εισαγωγές. Μοιάζουν πιο πολύ με slats παρά με canard γιατί περιστρέφονται γύρω από την πίσω ακμή τους και όχι γύρω από κάποιον κεντρικό άξονα. Οι επιφάνειες αυτές κατεβαίνουν και όπως τα slats ο ρόλος τους είναι η υποβοήθηση του ελέγχου σε μεγάλες γωνίες προσβολής (κοντά στην περιοχή των 90 μοιρών), όπου μειώνουν την εκτεθειμένη στην διεύθυνση της ροής επιφάνεια ενώ στρέφουν την ροή του αέρα πάνω από το κεντρικό τμήμα της ατράκτου όπως κάνουν αντίστοιχα τα slats για τις πτέρυγες καθυστερώντας την αποκόλλησή της. Λόγω του ότι οι επιφάνειες αυτές στην κάτω θέση κρύβουν τις εισαγωγές και εμποδίζουν την ροή αέρα προς αυτές, υπάρχουν βοηθητικές εισαγωγές στα πλάγια των αγωγών που υποκαθιστούν την ροή αυτή και έτσι δεν επιβάλλονται περιορισμοί σε όλο το φάσμα του φακέλου πτήσης.



Η κύρια πτέρυγα είναι εφοδιασμένη με slats στο χείλος προσβολής ενώ στην ακμή εκφυγής βρίσκονται flapperons και ailerons. Τα flapperons χρησιμοποιούνται μαζί σαν flaps κατά την απογείωση / προσγείωση και κινούμενα διαφορικά σαν ailerons σε διηχητικές και υπερηχητικές ταχύτητες. Τα εξωτερικά ailerons χρησιμοποιούνται μόνο για τον έλεγχο της περιστροφής σε πολύ χαμηλές ταχύτητες και κατά την απογείωση / προσγείωση.



Το οριζόντιο ουριαίο είναι ολοκινούμενο και παρέχει έλεγχο στον εγκάρσιο άξονα (σαν πηδάλιο ύψους) σε όλο το φάσμα ταχυτήτων ενώ στην υπερηχητική ζώνη με διαφορική κίνηση των αεροτομών παρέχει έλεγχο της περιστροφής υποβοηθώντας τα flapperons.

Τα κάθετα ουριαία είναι επίσης ολοκινούμενα, μία ιδιαίτερα ασυνήθιστη λύση. Έχουν μεγάλη απόσταση μεταξύ τους η οποία σχηματίζει μεγάλο μοχλοβραχίονα και έτσι το μέγεθός της επιφάνειάς τους μπορεί και είναι ιδιαίτερα μικρό. Κινούμενα προς την ίδια κατεύθυνση (σαν rudders) προσφέρουν έλεγχο στον άξονα εκτροπής ενώ κινούμενα διαφορικά λειτουργούν σαν αερόφρενα. Είναι έντονα κεκλιμένα για να μειώνουν τις επιστροφές ραντάρ στο πλαϊνό ημισφαίριο.



Η τοποθέτηση των κινητήρων είναι ένα ιδιαίτερα κρίσιμο σημείο στην αρχιτεκτονική του Τα-50. Οι δύο κινητήρες είναι τοποθετημένοι σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους. Οι εισαγωγές τους είναι αντίστοιχα τοποθετημένες στα πλαϊνά της κεντρικής ατράκτου και οι ακμές τους είναι λοξές σε δύο επίπεδα ώστε να αποφεύγεται η αποκόλληση της ροής ακόμα και σε μεγάλες γωνίες προσβολής. Οι εισαγωγές είναι πιο απομακρυσμένες σε σύγκριση με τους κινητήρες ως προς το κάθετο και διάμηκες επίπεδο συμμετρίας. Η απόσταση αυτή αναγκάζει τον αγωγό τους να έχει καμπύλο σχήμα και εν τέλει να κρύβει τον συμπιεστή από εμπρός. Η απόκρυψη αυτή μειώνει σημαντικά τις επιστροφές ακτινοβολίας στο εμπρός μέρος και η διαμόρφωση αυτή είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη τακτική σε πολλά νέα (ή και παλαιότερα) μαχητικά.



Οι κινητήρες είναι τοποθετημένοι υπο γωνία ως προς το κάθετο επίπεδο συμμετρίας. Τα ακροφύσια τους είναι στραμμένα ελαφρώς προς τα έξω και το χαρακτηριστικό αυτό μαζί με την μεγάλη μεταξύ τους απόσταση αλλά και την εγγενή χρήση κατευθυνόμενης ώσης αναθέτουν μεγάλο μέρος του ελέγχου συμπεριφοράς του αεροσκάφους στους κινητήρες. Η κατευθυνόμενη ώση χρησιμοποιείται σε άμεση συνεργασία με τις αεροδυναμικές επιφάνειες ελέγχου για τον έλεγχο του αεροσκάφους. Τα δύο ακροφύσια μπορούν να εκτρέψουν την ροή των καυσαερίων σε δύο άξονες (στοιχεία 15 και 16 στο σχήμα) είτε από κοινού είτε διαφορικά. Επίσης η γωνία τοποθέτησής τους ως προς το κάθετο επίπεδο προκαλεί ροπή επαναφοράς που αντισταθμίζει εν μέρει την ροπή που δημιουργεί η απόσταση του κάθε κινητήρα από τον διαμήκη άξονα συμμετρίας.



Το Τα-50 δεν φαίνεται να είναι αντίστοιχα stealth με το F-22, όπως είχαμε παρατηρήσει και σε παλαιότερο ποστ ( Sukhoi T-50 - νέο μαχητικό 5ης γενιάς ). Παρόλα αυτά ο σχεδιασμός του λαμβάνει πολύ σοβαρά υπ’όψιν τις απαιτήσεις για χαμηλό ίχνος στα ραντάρ ακόμα και αν αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις απαιτήσεις για μεγάλη ευελιξία (“super” maneuverability κατά την Sukhoi) και καλά πτητικά χαρακτηριστικά. Το συγκεκριμένο έγγραφο που εξετάζουμε δεν εισέρχεται σε λεπτομέρειες και απλώς αναφέρει ήδη γνωστά χαρακτηριστικά. Το Τα-50 έχει όσο το δυνατόν παράλληλες μεταξύ τους επιφάνειες και ακμές και απόκρυψη του συμπιεστή μέσω του σχήματος της κάθε εισαγωγής που αναφέρθηκε πιο πάνω. Όμως πολλές μικρές ή μεγαλύτερες λεπτομέρειες στα 3 πρωτότυπα που έχουν εμφανιστεί έως τώρα είναι ασύμβατες με τις απαιτήσεις stealth, όπως το σχήμα των θυλάκων των κινητήρων και των ακροφυσίων αλλά και οι διάφορες εισαγωγές ή εξαγωγές αέρα. Ίσως όπως εξελίχθηκε σε πολύ μεγάλο βαθμό το Su-27 από τα πρώτα πρωτότυπα T-10 στο σημερινό Su-35S έτσι και το T-50 να βελτιωθεί σταδιακά, είναι ακόμα νωρίς. Όπως είναι σήμερα όμως στον τομέα αυτό φαίνεται να είναι ένα σκαλί κάτω από το F-35 και καλύτερο των άλλων μαχητικών 4ης γενιάς. Σαφώς υποδεέστερο όμως του F-22.

Μπορείτε να διαβάσετε ολόκληρο το έγγραφο του Ρωσικού γραφείου ευρεσιτεχνίας σε pdf Το έναυσμα για την ανεύρεση της συγκεκριμένης ευρεσιτεχνίας δόθηκε από ποστ του “flateric” στο φόρουμ secretprojects.co.uk

(φωτογραφίες: KnAAPO/Sukhoi)

blog comments powered by Disqus


more :





Κείμενα, σχέδια και φωτογραφίες είναι πνευματική ιδιοκτησία του robotpig.net εφόσον δεν αναφέρεται κάτι διαφορετικό.
Για αναδημοσίευση οποιοδήποτε τμήματος της ιστοσελίδας απαιτείται έγγραφη άδεια. © robotpig.net