Виталий Берёзкин – F-35 «Молния» истребитель пятого поколения (страница 7)
Плоский профиль днища
Нижняя поверхность планера максимально ровная
Минимизация радиолокационной заметности снизу
Аэродинамическая схема F-35 стала результатом компромисса между тремя требованиями заказчиков: высокие скорости для ВВС (F-35A), короткий взлет и вертикальная посадка для КМП (F-35B) и палубная прочность для ВМС (F-35C) .
Конструкционные материалы. В конструкции планера F-35 широко использованы композитные материалы (до 35% массы планера), что обеспечивает:
Снижение общей массы самолета
Уменьшение радиолокационной заметности за счет радиопоглощающих свойств композитов
Повышение коррозионной стойкости (важно для палубного F-35C)
Снижение количества крепежных элементов – каждый болт и панель перед вылетом закрываются, чтобы не было выступающих элементов, нарушающих скрытность
Снижение тепловой заметности. Помимо радиолокационной малозаметности, F-35 спроектирован для снижения инфракрасной сигнатуры. Достигается это за счет:
Системы охлаждения выхлопных газов: небольшие "трубки" с охлаждающей жидкостью проходят под крыльями в корпус самолета, рассеивая тепло
Особой формы сопла, обеспечивающей смешивание горячих газов с холодным воздухом
Общего теплового менеджмента – тепло от систем самолета рассеивается по всей конструкции
DSI-воздухозаборник (безотрывный сверхзвуковой воздухозаборник)
Одним из самых заметных конструктивных решений F-35 является DSI-воздухозаборник (Diverterless Supersonic Inlet – безотрывный сверхзвуковой воздухозаборник). В отличие от традиционных воздухозаборников с отделителем пограничного слоя (splitter plate), DSI не имеет зазора между фюзеляжем и воздухозаборником – характерного «провала», который хорошо заметен на истребителях F-15, F-16 и F-22 .
Принцип работы DSI:
Элемент DSI
Функция
Трехмерный компрессионный бугор (bump)
Треугольное возвышение перед воздухозаборником, которое сжимает набегающий поток воздуха и создает зону повышенного давления
Наплыв, отклоняющий пограничный слой
Специальная форма бугра «отклоняет» медленный пограничный слой воздуха от поверхности фюзеляжа, не давая ему попасть в двигатель
Отсутствие подвижных элементов
Воздухозаборник не имеет регулируемых створок и клиньев, что упрощает конструкцию
Преимущества DSI для F-35:
Снижение радиолокационной заметности. Устранение зазора между фюзеляжем и воздухозаборником ликвидирует угловую отражающую структуру, которая создает сильное радиолокационное эхо. Кроме того, бугор DSI дополнительно экранирует лопатки компрессора двигателя от облучения радарами противника.
Снижение массы. Отсутствие тяжелых механизмов регулировки воздухозаборника и отделителя пограничного слоя позволило уменьшить массу конструкции на несколько сотен килограммов .
Упрощение производства и обслуживания. DSI не имеет подвижных частей, что снижает стоимость производства и трудоемкость технического обслуживания.
Снижение аэродинамического сопротивления. Гладкое сопряжение воздухозаборника с фюзеляжем уменьшает сопротивление на трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях.
История применения DSI. Технология DSI была разработана Lockheed Martin в 1990-х годах и впервые испытана на модифицированном F-16. В серийном производстве первой DSI-воздухозаборник получила китайско-пакистанская JF-17 Thunder, а F-35 стала первой западной серийной машиной с этой технологией.
Снижение радиолокационной заметности (Stealth)
Стелс-технологии являются основой конструкции F-35. Самолет спроектирован так, чтобы его эффективная площадь рассеяния (ЭПР, Radar Cross-Section – RCS) была минимальной во всем диапазоне рабочих частот радаров ПВО.
Основные конструктивные меры по снижению RCS:
Мера
Конструктивная реализация
Эффект
Выравнивание кромок
Все кромки поверхностей (крыло, оперение, створки отсеков) ориентированы под одинаковыми углами
Отраженные радиоволны концентрируются в нескольких узких лучах вместо рассеивания во все стороны
Пилообразные стыки панелей
Края створок и люков выполнены зубчатыми (пилообразными)
Уменьшение дифракции радиоволн на стыках
Закрытие двигателя спереди
Извилистый канал воздухозаборника полностью скрывает лопатки компрессора от внешнего облучения
Резкое снижение ЭПР спереди (компрессор – мощный отражатель)
Внутренние отсеки вооружения
Все оружие размещается внутри фюзеляжа
Отсутствие внешних подвесок, которые создают огромную ЭПР
Радиопоглощающие материалы (RAM)
Специальное покрытие на основе углеродистого волокна, нанесенное на наиболее заметные кромки
Поглощение радиоволн, а не отражение
Заделка антенн
Антенны систем связи и навигации встроены в кромки крыла
Отсутствие выступающих элементов, создающих отражения
Утопленная пушка (F-35A)
25-мм пушка GAU-22/A утоплена в корпус
Устранение выступающего ствола
Сравнение ЭПР F-35 с другими самолетами:
Самолет
ЭПР (оценочная)
Примечание
F-35 Lightning II
~0,001–0,005 м² (размер металлического шарика для гольфа)
В передней полусфере на рабочих частотах ракетных радаров
F-22 Raptor