تبلیغات
هواپیما - آشنایی با جنگنده سوخو-47 برکوت،عقاب طلایی روسیه / Sukhoi Su-47


  • keery
  • آشنایی با جنگنده سوخو-47 برکوت،عقاب طلایی روسیه / Sukhoi Su-47

    چهارشنبه 28 فروردین 1392 04:29 ب.ظ

    نویسنده : محمدرضا میرشکار

    سوخو اس یو ۴۷ بركوت، با نام روسی Cy-۴۷ Беркут (بركوت به معنی عقاب طلایی) كه در ابتدای طراحی، با نام‏های S-۳۲ و S-۳۷ نیز شناخته می‏‎شد، یك جنگنده مافوق صوت آزمایشی، طراحی شده توسط شركت هواپیماسازی سوخوی می‏باشد.

    Su-47

    ویژگی ظاهری و چشم‏گیر این هواپیما، بالهای رو به جلوی آن می‏باشند كه این جنگنده را بسیار به جنگندهء آزمایشی - مفهومی آمریكایی X-29 Firkin ساخت گرومن، شبیه می‏نماید. تنها نمونه هواپیمای سوخو 47 تولید شده، به عنوان اثباتگر تكنولوژی‏های پیشرفته انجام وظیفه می‏نماید و ساخت دومین نمونه آزمایشی این هواپیما نیز كنار گذاشته شده است.
    طرح اولیه سوخو 47، ابتدا به نام S-37 شناخته می‏شد و شركت سوخو، مدتی بعد و در سال 2002، هواپیما آزمایشگر تكنولوژی‏های پیشرفته‏اش را به Su-47 نام‏گذاری مجدد نمود؛ ضمن اینكه با نام مستعار Berkut به معنی عقاب طلایی نیز شناخته می‏شود. سوخو 47 در اصل به عنوان بستری جهت انجام آزمایشات مهم روسها در زمینه مواد كامپوزیت و سیستم‏های پیچیده دیجیتال كنترل پرواز (FBW) ساخته شد. سوخو 47 با بهره‏گیری از بالهای رو به جلو، توانمندی انجام مانورهای بسیار عالی را دارد و قادر است در زاویه‏‎های حمله‏ای به اندازه 45 و بیشتر نیز اقدام به عملیات نماید.

    x-29

    ایكس29 ساخت گرومن، اوّلین هواپیمای آمریكایی با طرح بالهای رو به جلو
    مؤسسه مطالعات هوایی تساگی (TsAGI) مدتها بود كه از مزیت‏های فراوان بالهای رو به جلو اطلاع یافته بود. عمدهء این دانش به واسطه به غنیمت گرفته شدن یك فروند بمب‏افكن جت یونكرس287 ساخت آلمان نازی بدست آمده بود.
    Junkers-Ju-287
    Junkers Ju 287
    یونكرس287 از اوّلین هواپیماهای جت و اوّلین هواپیما با بالهای رو به جلو در جهان، ساخت آلمان نازی

    بالهای رو به جلو، نسبت به اغلب طرح بالهای سنتی، باعث كسب بیشترین میزان نیروی كشش شده، لحظات خمیدگی بالها را كم كرده و زمان وقوع واماندگی یا استال را به تأخیر می‏اندازند. در زاویه‏های حملهء بالا، نوك بالها در وضعیت غیر واماندگی باقی می‏مانند و بدین جهت هواپیما قادر می‎‏شود كنترل خود را با استفاده از سطوح متحرك حفظ نماید. بدبختانه بالهای رو به جلو، نیروی زیادی جهت از هم گسیختن (واگرایی) بالهایی كه از مواد معمولی ساخته شده‏اند تولید می‏كنند. به تازگی كه استفاده از مواد كامپوزیت در ساخت بدنه هواپیما رواج یافته است، امكان طراحی هواپیمایی با بالهای رو به جلو را میسر می‏‎سازد.
    همانند همتای غربی خود، یعنی جت ایكس-29 ساخت گرومن، سوخو 47 نیز یك طرح مفهومی اثباتگر تكنولوژی می‏باشد و قرار است به عنوان بستری جهت پایه‏گذاری نسل آیندهء جنگنده‏های روسی به كار گرفته شود. چنین هواپیمایی نه تنها باید همانند اف22 پیشرفته باشد، بلكه باید به عنوان بستری جهت استفاده از تكنولوژی‏های نوین در جنگنده‏ای چون میگ 1.44 باشد. با تمام این اوضاع، كمپانی سوخوی اكنون تلاش دارد تا سوخو 47 را به نیروی هوایی روسیه و سایر مشتریان خارجی به صورت جنگنده‏ای مطابق نیازشان، بفروشد.

    Sukhoi20SU-4720berkut

    طراحی
    سوخو 47 از نظر اندازه‎ها، بسیار به طرح جنگنده‏های بزرگ ساخت سوخو نظیر سوخو 35 شباهت دارد. به منظور كاهش هزینه‏های طراحی، قسمت جلویی بدنه، دم و ارابه‏های فرود سوخو 47، از جنگنده‏های خانوادهء سوخو 27 بدست آمده است. با این حال، در طراحی هواپیما، به كاهش اثر ایجاد شده روی صفحهء رادار توجه شده است. برای رسیدن به این هدف، از مواد جذب كنندهء اشعهء رادار، محفظهء درونی نصب جنگ‏افزار و فضایی جداگانه ویژهء نصب یك رادار پیشرفته استفاده شده است. 
    با وجود آنكه طرح هواپیمای ایكس-29 آمریكایی، یك جنگندهء مفهومی و تحقیقاتی در دهه 1980 به شمار می‏رفت، سوخو 47 با اندازه‏ای برابر دو برابر ایكس-29، در قیاس با رقیب آمریكایی خود، بسیار به یك جنگندهء رزمی و عملیاتی شباهت نزدیك پیدا می‎كند.
    به منظور رفع مشكل پیچش حول محور افقی در بالهای رو به جلو (wing-twisting)، در ساخت بالهای سوخو 47، به طور گسترده و با دقت فراوان از مواد كامپوزیت استفاده شده است تا به هنگام انجام مانورهای سنگین یا پرواز در زاویه‎‏های بالا، ساختمان بال به هنگام پیچش، مقاومت كافی از خود نشان دهد و الگوی آیرودینامیكی را خود حفظ نماید. با توجه به مساحت زیاد بالها در سوخو 47، در این هواپیما می‏توان سیستم تا شدن برای بالها تعبیه نمود تا هواپیما درون آشیانه‏های نیروی هوایی روسیه قابل جای‏گیری باشد. همانند نمونه پیشین یعنی سوخو 37، سوخو 47 به دلیل بهره‏مندی از یك جفت كانارد، در طبقه‏بندی هواپیماهای سه باله (triplane) قرار می‏گیرد. موضوع جالبتر اینكه در قسمت دوم سوخو 47، دو زائده تیرك‏مانند غیرهم‏اندازه تعبیه شده است كه در یكی رادار عقب‏نگر و در دیگری چتر ترمز تعبیه می‎شود.

    su-47

    مانورپذیری
    سوخو 47 به طور گسترده و چشمگیری در انجام مانور در سرعتهای زیرصوت بسیار توانمند است؛ سوخو 47، ضمن حفظ توانایی مانورپذیری خود در سرعتهای زیرصوت، به راحتی و با سرعتی باورنكردنی، قادر است زاویه حمله و مسیر پروازی خود را تغییر دهد. این هواپیما دارای حداكثر سرعتی برابر 1.6 ماخ در ارتفاع بالا و حد تحمل فشار گرانشی در حدود 9 برابر می‏باشد. میزان تندی گردش هواپیما، بیشینه و كمینه سرعت جهت رهاسازی جنگ‏افزارها، از ویژگیهای حیاتی و بسیار مهمی جهت كسب برتری در رزم قلمداد می‎شوند.
    سوخو 47 ضمن دارا بودن شاخص‏های بسیار قوی مانورپذیری، قادر است به راحتی استواری پروازی خود را حفظ نماید و در زاویهء حملهء بالا، كنترل‏پذیر باشد. میزان تندی گردش به هنگام نبردهای نزدیك هوایی و همچنین نبردهای متوسط و دور، شاخص بسیار مهمی به شمار می‏آید، زیرا امكان دارد حین انجام یك ماموریت رزمی، هواپیما ناچار شود با اهداف متعدد و پراكنده شده در قسمتهای مختلف آسمان درگیر شود. میزان تندی بالای گردش در سوخو 47، به خلبان این امكان را می‏دهد تا هواپیمایش را به سرعت به سمت هدف بعدی بچرخاند تا فرصت شلیك اول را حفظ نماید.
    مقایسهء هواپیمایی مجهز به بالهای رو به جلو، با هواپیمایی دارای بالهای رو به عقب در همان اندازه، برتری‏های به شرح زیر برای مدل رو به جلو را آشكار می‎سازد: 
    * نسبت بیشتر عدد برا به پسا 
    * ظرفیت و توانمندی بالاتر به هنگام انجام مانور در نبردهای داگ فایت (نزدیك) 
    * برد پروازی بیشتر در سرعتهای زیر صوت 
    * بهبود شاخص واماندگی (Stall) و ضدچرخش به دور خود (anti-spin) 
    * بقاپذیری بیشتر در زاویهء حملهء بالا 
    * امكان پرواز در سرعتهای كمتر از كمینهء موجود برای مدل بال به عقب 
    * فاصلهء كمتر جهت برخاست و فرود
    su-47
    بدنه
    از نمای كنار، بدنهء سوخو 47 تخم‏مرغی شكل است و با استفاده از آلیاژهای آلومینیم و تیتانیوم ساخته شده است؛ ضمن اینكه 13 درصد از وزن بدنه با استفاده از مواد كامپوزیتی شكل گرفته است. پوشش روی دماغه در قسمت جلو، تا حدی مسطح است و دارای یك لبهء افقی می‏باشد تا شاخص ضدچرخشی هواپیما بهبود پیدا كند.

    بالها
    بالهای وسط بدنه نصب شده و رو به جلو، نمای غیرمتعارف و ناآشنای سوخو 47 را تشكیل می‎دهند. قسمت قابل توجهی از نیروی برا، به واسطهء بالهای رو به جلو و در قسمت میانی بالها فراهم می‎گردد. این نیروی كشش هیچگاه به واسطهء واماندگی نقاط نوك بالها از دست نمی‎‏رود. شهپرها (سطوح كنترلی بالها)، همچنان در زوایه‎های حملهء بالا موثر باقی می‏مانند و كنترل ‏‏پذیری هواپیما را به هنگام عبور جریان هوا از قسمتهای متحرك روی بالها حفظ می‏نمایند.

    بیش از 90 درصد سازه پوششی روی بالها را مواد كامپوزیتی تشكیل می‏دهند. بالهای رو به جلو، بیشترین مقدار سطح ظاهری یا Aspect Ratio را فراهم می‏آورند كه این امر، باعث افزایش مداومت پروازی هواپیما می‏‎گردد. زائده‏های متحرك كنترلی جلوی بالها (LEX) به نرمی با سطح بالها همسان می‎شوند. این زائده‏ها (LEX) با سطوح فلپها، شهپرها و لبه‏های متحرك انتهای هواپیما هماهنگ ساخته شده‏اند. تمامی سطوح متحرك و كاناردهای مثلثی شكل به زائده‏های توسعه‏یافته (LEX) متصل هستند. قسمت داخلی چنین بالی می‏بایست از مواد بسیار قوی ساخته شود تا در برابر نیروهای پیچشی كه سعی در چرخاندن و شكستن بالها را دارند، به ویژه در سرعتهای بالا، مقاومت نماید. ناگزیری نیروهای پیچشی، باعث شده است تا به منظور افزایش استحكام بال، در ساخت آن، به میزان قابل توجهی از مواد كامپوزیتی استفاده گردد. به همین دلیل، حداكثر سرعت قابل دست‏یابی به 1.6 ماخ محدود می‏شود، به همین دلیل مهندسین سعی دارند با انجام تغییراتی، از این سقف سرعت فراتر روند، اما تاكنون سقف سرعت جدید مشخص نشده است.

    berkut

    تغییر بردار رانش
    اگرچه استفاده از سیستم تغییر بردار رانش یا خروجی‏های متحرك اگزوز هواپیما، موضوعی جدید و انقلابی محسوب نمی‎‏شود، اما قدرت تغییر بردار رانش به میزان 20 + تا 20 – در زاویهء حملهء 30 درجه بر ثانیه، به هنگام چرخش حول محور عمودی یا عرضی و گردش به اطراف، به میزان بسیار زیادی، چالاكی حاصل از بالهای رو به جلو را افزایش می‏دهد.

    كابین
    طراحی كابین، به طور عمده حول ایجاد حداكثر آسایش و راحتی خلبان قرار گرفته است، ضمن اینكه چیدمان كابین به نحوی است كه خلبان قادر باشد به هنگام انجام مانورهای سنگین و وارد آمدن فشار گرانشی سنگین، بتواند هواپیما را كنترل نماید. سوخو 47 به یك مجموعه صندلی پرتاب شوندهء جدید و «سیستم پشتیبانی زندگی» (life support system) مجهز شده است. شكل هندسی متغیر صندلی پرتاب شوند، این امكان را می‏دهد تا در زاویه‏ای به میزان 60 درجه، میزان فشار گرانشی ناشی از جاذبهء زمین، كاهش یابد و فشار كمتری به خلبان وارد آید.

    شكل صندلی خلبان، امكان درگیر شدن در داگ فایت و انجام مانورهای فرار از موشكها را حتا به هنگام وارد آمدن فشارهای گرانشی سنگین به راحتی فراهم می‎سازد.
    در سوخوی47، اهرم هدایت اصلی هواپیما در قسمت كنار تعبیه شده و دارای حساسیت بالا می‏باشد؛ ضمن اینكه بر اساس استاندارد متریك تنظیم گشته است. استفاده از صندلی متمایل به عقب، برای اوّلین بار در جنگنده اف-16 به كار گرفته شد، اما به دلیل دارا بودن فایده‏های اندك، در هیچ هواپیمای آمریكایی دیگری مورد استفاده قرار نگرفت.

    sukhoi_s47_berkut1

    سوخو 47: آزمایشگاه پرنده
    در اوایل سال 2003، شرکت «سوخوی»، برندهء مناقصهء ساخت جنگندهء شكاری نسل پنجم شد. زمان اولین پرواز سال 2006 می‏باشد. اما هواپیمای «سوخو 47» یا به عبارت دیگر «برکوت»، که الگوی جنگنده‏های شكاری جدید محسوب می‎شد و دارای بالهای با جهت مخالف بود (متمایل به جلو) هواپیمای نسل پنجم نیست.
    در دفتر طراحی و تجربی «سوخو »، مهندسین معتقدند که این هواپیما بیشتر یک آزمایشگاه پرنده است که بر مبنای آن، تكنولوژی‏ها و مواد جدید مورد آزمایش قرار می‏گیرند. ولی نهایتن جنگنده نسل پنجم چه شکلی خواهد بود؟ ظاهر آن هنوز در حال شکل‎گیری است (طبق اطلاعات موجود در دفتر طراحی - تجربی «سوخو »، 5 نمونه وجود دارد که در حال گذارندن مراحل آزمایشی خود از لحاظ قابلیت آئرودینامیکی می‎باشند).
    مشکل اینجاست که طراحان و نظامیان، هنوز بر سر نوع جنگندهء جدید بحث می کنند كه این هواپیما چه مشخصه‎هایی باید داشته باشد؟ آیا باید شبیه هواپیمای نامرئی اما در عین حال دارای قابلیت مانور کم همانند F-117 بوده که قادر باشد به مقصد برسد و پس از شلیک تمام موشکها و بمبهای خود، به پایگاه برگردد؟ آیا باید یک جنگندهء نامرئی همانند F-22 باشد که نه تنها قادر به بمباران دقیق بوده بلکه بتواند در جنگهای نزدیک و رودرو نیز فعالیت کند؟
    از سوی دیگر، طراحان می‎گویند که در مرحلهء اول باید مشکلات موجود به ویژه در زمینهء فنی را حل نمود. برای مثال میدان حرارتی هواپیما را باید کاهش داد. باید بر روی دریچه‎های هوایی و موتور سرپوشهای نصب شود که در صورت شناسایی هواپیما از طریق رادارهای دشمن و یا اگر به سمت آن موشکی با كلاهك حساس به حرارت شلیک شود، این سرپوشها بسته شود. یا این مشکل را باید از طریق پراکندن هوا حل نمود.

    sukhoi_s47_berkut_l2

    ویژگی های «سوخوی47 بركوت»
    ویژگیهای عمومی 
    كشور سازنده: روسیه 
    كمپانی:سوخوی 
    خدمه: یك نفر 
    طول: 22.6 متر = 74 فوت و 2 اینچ 
    گستردگی: 15.16 متر = 49 فوت و 9 اینچ تا 54 فوت و 9 اینچ 
    ارتفاع: 6.3 متر = 20 فوت و 8 اینچ 
    سطح بالها: 666 فوت مربع = 61.87 متر مربع 
    وزن خالی: 36100 پوند = 16375 كیلوگرم 
    وزن بارگذاری شده: 55115 پوند = 25000 كیلوگرم 
    حداكثر وزن قابل برخاست: 77162 پوند = 35000 كیلوگرم

    پیشرانه
    دو دستگاه موتور توربوفن AL-37FU ساخت لیولكا (Lyulka) در نمونهء آزمایشی دارای پس‏سوز مشتق شده از موتور D-30F6 مجهز به سیستم تغییر بردار رانش (در مدل تغییر یافتهء FPU)، مجهز به كنترل دیجیتال 
    كشش خشك: 83.4 كیلونیوتن = 18700 پاوند فیت برای هر موتور 
    كشش با پس‏‎سوز: 142.2 كیلونیوتن = 32000 پاوند فیت برای هر موتور

    تغییر بردار رانش: 20 + تا 20- در زاویهء 30 درجه در هر ثانیه

    قابلیت ها
    حداكثر سرعت: 1.6 ماخ = 1600 كیلومتر بر ساعت = 1056 مایل بر ساعت 
    حداكثر سرعت در سطح دریا = 1.34 ماخ = 1400 كیلومتر بر ساعت = 870 مایل بر ساعت

    برد: 3300 كیلومتر 
    سقف پرواز خدمتی: 18000 متر = 59050 فوت 
    نرخ اوج‏گیری: 230 متر بر ثانیه = 45300 فوت در دقیقه
    میزان بارگذاری بالها: 79.4 پوند بر فوت مربع = 360 كیلوگرم بر متر مربع

    جنگ‏افزارها
    یك دستگاه مسلسل 30 م م از نوع GSh-30-1 با 150 تیر فشنگ 
    14 جایگاه سخت: 2 در نوك بالها، 6 تا 8 در زیر بدنه، 4 تا 6 به صورت تطبیق با بدنه در زیر بدنهء اصلی جهت: 
    هوا به هوا: موشكهای R-77 و R-73 
    هوا به زمین: X-29T، X-29L، X-59M، X-31P، X-31A، KAB-500 و KAB-1500




    دیدگاه ها : نظرات
    آخرین ویرایش: - -