Despegue corto en el nuevo siglo
Revista Militar (original en ruso)Los aviones de despegue y aterrizaje corto / vertical son atractivos debido a su sistema de base poco exigente, lo que los convierte en un arma de alta flexibilidad y una "respuesta garantizada".
El final de los años 60 del siglo pasado fue un período histórico en la aviación mundial. Cualitativamente se crearon y adoptaron nuevos tipos de aviones, la mayoría de los cuales determinaron conceptualmente el desarrollo de la industria hasta el presente. Una de esas direcciones innovadoras fue el despegue vertical y el aterrizaje de aviones.
Veteranos de las Malvinas
A principios de los años 70, habían surgido líderes mundiales en la nueva esfera. Se convirtieron en solo dos países: Gran Bretaña y la Unión Soviética, que lograron establecer la producción en serie de aviones verticales (cortos) de despegue y aterrizaje (VSTOL). La oficina de diseño principal para el desarrollo de esta clase de aviación en la Unión Soviética fue la Oficina de Diseño de A.S. Yakovlev.El primogénito Yak-38 doméstico era imperfecto y se consideraba como un modelo de transición. Fue reemplazado por un avión nuevo: el Yak-141. El primer sistema supersónico de defensa aérea aerotransportada de este mundo por sus datos tácticos y técnicos superó significativamente al competidor británico, el Harrier de las últimas modificaciones, acercándose al nivel de desarrollo de los aviones estadounidenses basados en portaaviones. Podía luchar en igualdad de condiciones con el último en ese momento el cazabombardero F / A-18A. A una velocidad máxima de 1800 kilómetros por hora, el radio de combate del Yak-141 con despegue vertical y vuelo al objetivo a velocidad subsónica podría alcanzar los 400 kilómetros, y con despegue con un despegue corto, hasta 700 kilómetros. El avión estaba equipado con un radar "Beetle" multimodo utilizado en los cazas MiG-29. Además del cañón incorporado de 30 mm, el Yak-141 tenía armas modernas fuera de borda, incluidos misiles de combate aéreo de mediano y corto alcance (R-27 de varias modificaciones, R-73), clase aire-tierra (X-29, X-25 ), anti-barco (X-35) y anti-radar (X-31), podrían llevar bombas ajustables. Sin embargo, el colapso de la Unión Soviética y las reformas económicas posteriores frustraron el desarrollo de AECS nacionales. Desde 1992, los fondos para esta área en la Oficina de Diseño nombrados. A. S. Yakovleva fue descontinuado.
Gran Bretaña, después de haber creado el Harrier, tomó el camino de su modernización gradual. La versión original era casi equivalente al Yak-38 soviético: con un radio comparable de uso de combate, tampoco tenía un radar aerotransportado, solo llevaba armas no guiadas. Sin embargo, más tarde se sometió a una profunda modernización. Y al comienzo de la guerra por las Islas Malvinas, el Harbor Sea Fleet FRS.1 adoptado se convirtió en un vehículo de combate en toda regla tanto como caza como avión de ataque. 28 aviones de este tipo, operando desde los portaaviones Invincible y Hermes, derribaron 22 aviones argentinos en batallas aéreas. Trabajando desde la cubierta y sitios apresuradamente equipados en la costa, los Harriers brindaron un apoyo efectivo al asalto anfibio en las profundidades de la defensa del enemigo. Esto mostró claramente la gran importancia de los aviones de esta clase como el medio más importante de apoyo aéreo durante las operaciones de aterrizaje naval.
Actualmente, el Harrier de varias modificaciones sigue siendo el único VSTOL producido en masa y está en servicio en muchos países, en particular en el Reino Unido, India, España, Italia y los Estados Unidos. En todas partes, excepto en EE. UU., como un mazo.
Se estableció que los aviones de esta clase utilizarán el despegue corto y el aterrizaje vertical como modo principal. Esto es comprensible: cuando el peso del avión es mayor, el despegue con un pequeño despegue es mejor. Por lo tanto, hoy se ha establecido el término: un despegue corto y un avión de aterrizaje vertical: STOVL.
Los sistemas de defensa antimisiles aire-aire no solo continúan en servicio, sino que también están desarrollando activamente el país más "avanzado" en términos de industria de aviones militares: Estados Unidos, que desarrolló el F-35B.
Uno es bueno y tres es mejor
Hoy en el mundo hay tres enfoques conceptuales para STOVL. Condicionalmente llamaremos al primero británico, ya que se implementó en el Harrier, el único STOVL inglés. El enfoque supone que la máquina solo tiene motores de despegue y marcha (Harrier tiene uno), y el despegue y el aterrizaje están controlados por boquillas giratorias. Un enfoque bastante efectivo, porque no involucra motores de despegue adicionales, que se convierten en una carga inútil en vuelo. Sin embargo, hay dos puntos. La primera es la necesidad de tener cuatro boquillas rotativas y conductos de gas en los bordes del fuselaje para evitar que logren una forma aerodinámicamente perfecta, lo que de hecho no permite la creación de un avión supersónico y el uso de tecnologías sigilosas que utilizan este concepto.
Por lo tanto, los Estados Unidos tomaron un camino diferente: en el F-35B usaron un ventilador para el despegue vertical, cuya rotación se lleva a cabo mediante el despegue de potencia de un solo motor de despegue y marcha. Esto hizo posible crear un avión supersónico y usar tecnología sigilosa. Sin embargo, aquí también debe transportar la carga innecesaria en el modo de vuelo de marcha: ventilador, eje de la toma de fuerza, embrague y caja de cambios. Está ganando una tonelada o más. Además, el tamaño del ventilador excede el ancho original del fuselaje, lo que empeoró la aerodinámica. En todas las etapas del vuelo, incluidas las más intensivas en energía, durante el despegue y el aterrizaje se utiliza el mismo motor de elevación-marcha, lo que hace necesario tener una reserva de su potencia e implica un consumo adicional de combustible.
El tercer enfoque es el soviético. La tarifa está en motores especiales de despegue. Sus dimensiones son mucho más pequeñas que las de un ventilador de tiro equivalente. Se ajustan perfectamente al tamaño estándar del fuselaje, por lo que nuestro Yak-38 y Yak-141 tenían formas aerodinámicas perfectas. Naturalmente, no se necesitan ejes de toma de fuerza, cajas de engranajes y acoplamientos. Los motores de elevación se hacen forzados y con pocos recursos, porque la duración de su trabajo durante el vuelo es de diez minutos. RD-41, el motor de elevación Yak-141, pesa solo 290 kilogramos. Dos de estos motores son mucho más ligeros que el ventilador que lleva el F-35B. Al ser utilizados por poco tiempo, consumen poco combustible. Al mismo tiempo, la presencia de motores de elevación proporciona potencia adicional durante las operaciones de despegue y aterrizaje. Por lo tanto, debe reconocerse que el concepto interno era más avanzado. El Yak-141 supersónico, creado un cuarto de siglo antes que el F-35B estadounidense, es la mejor confirmación de esto.
Ni un minuto de inactividad
Entre las deficiencias del sistema de referencia aérea, generalmente mencionan un rango de vuelo más corto, en comparación con los clásicos de aviación equivalentes, incluso cuando despegan con un despegue corto. La carga de combate está limitada por una planta de energía más compleja y pesada. Sí, y el costo de STOVL, según algunos expertos, puede ser una vez y media más que un "avión justo" similar.Sin embargo, es importante tener en cuenta que no hay razones y factores que impidan la creación de una muestra sin estas deficiencias. Un ejemplo sería el mismo F-35B. Estos aviones, fabricados con tecnología sigilosa, con un peso máximo de despegue de aproximadamente 30 toneladas, tienen un radio de combate muy decente de más de 800 kilómetros y una carga de combate de aproximadamente ocho mil kilogramos. El costo de los automóviles de producción puede oscilar entre 70 y 100 millones de dólares. Pero las modificaciones habituales: F-35A, F-35C cuestan casi lo mismo. El punto no es que el F-35B sea un STOVL, sino en el sistema de precios adoptado para productos militares en los Estados Unidos y en las características de diseño y armamento de aviones de quinta generación.
Para comprender las ventajas y desventajas de varias escuelas de ingeniería aeronáutica en el campo del diseño de sistemas de defensa aérea, uno probablemente debería centrarse en el enfoque doméstico. Los expertos en aviación señalan la posibilidad de crear un STOVL basado en cazas rusos de clase pesada: el Su-27 de varias modificaciones y el Su-30SM. La segunda opción es más preferible, ya que el automóvil se produce en Irkut, una empresa afiliada a OKB im. A.S. Yakovleva. No ignoramos el último PAK FA T-50 (Su-50). Con una masa seca de estos aviones de 17-19 toneladas, dos motores de despegue suman alrededor de 600 kilogramos, es decir, el tres por ciento. Teniendo en cuenta el equipo adicional, el peso de un STOVL vacío en relación con el prototipo convencional aumentará en un ocho a nueve por ciento, lo que no es tanto por las ventajas que prometen un despegue corto y un aterrizaje vertical. La masa de combustible, según los expertos, se reducirá en aproximadamente un 12-15 por ciento debido a una disminución en el volumen de los tanques; se necesita un lugar para motores y equipos adicionales. Sobre el peso de la carga de combate, el despegue con un despegue corto no afectará. En consecuencia, se reducirá el radio de acción de un solo avión. Sin embargo, incluso puede permanecer sin cambios para un grupo aéreo, ya que el despegue basado en la distribución elimina la necesidad de tener una reserva de combustible para esperar en el aire. Pequeños grupos de aviones de combate estadounidenses basados en portaaviones pueden tener un radio de combate de hasta 1.200 kilómetros (sin repostar). Con acciones de 30 a 40 vehículos, el radio de combate efectivo disminuye aproximadamente una vez y media, ya que toma de 15 a 20 minutos despegar de un portaaviones y casi el doble de aterrizar.
Observamos: si las capacidades operativas de los aviones en el aire son incluso inferiores a la agrupación equivalente de aviones con despegue y aterrizaje convencionales, es insignificante. Al mismo tiempo, STOVL tiene importantes ventajas. En primer lugar, capacidades terrestres más amplias, que pueden aumentar significativamente la estabilidad de combate de la agrupación de la Fuerza Aérea. Al atacar en los aeródromos, se logra un triple objetivo: los aviones enemigos están fuera de servicio, la infraestructura, principalmente la pista, se destruye y se viola la logística trasera de la aviación. Incluso si después de tales ataques es posible mantener parte de la flota en buenas condiciones, los aviones no pueden operar. Es problemático asegurar la estabilidad de combate del grupo de aviación en los principales aeródromos en base a la creación de un sistema confiable de defensa aérea. Su número es limitado, su ubicación y características son bien conocidas. Por lo tanto, el agresor podrá elegir un método de acción que le permita superar el sistema de defensa aérea y destruir los aeródromos.
En relación con esto, una condición clave para garantizar la estabilidad de combate de un grupo de aviación es su dispersión. Sin embargo, los aviones modernos con despegue convencional exigen mucho la longitud de la pista y su calidad. Tal tira es una construcción de capital bastante seria, cuya construcción lleva tiempo y es fácilmente detectada por las herramientas de inteligencia modernas. El uso de aeropuertos civiles y secciones de carreteras como aeródromos tampoco resuelve radicalmente el problema.
Para el STOVL es suficiente 100-120 metros. En este caso, los requisitos para la calidad del recubrimiento son significativamente menores. Una modesta tala de bosques o un corto tramo de carretera puede convertirse en un campo de aviación para tal avión.
Es imposible descontar la capacidad del sistema de defensa aérea basado en barcos de varias clases. Esto permite, si es necesario, aumentar significativamente el número de portaaviones en cualquier flota. Gran Bretaña lo demostró por primera vez durante el conflicto anglo-argentino en 1982, cuando, además de los dos portaaviones de la Armada del país, los grandes portacontenedores, los Atlantic Conveyors, el Atlantic Cozway y el Besant Container, se convirtieron en portaaviones. La conversión de estos barcos en portaaviones se llevó a cabo de acuerdo con el proyecto estadounidense ARAPAJO durante siete a nueve días.
Otra ventaja importante del STOVL es la posibilidad antes mencionada de despegue y aterrizaje simultáneo de una gran cantidad de aeronaves, ya que no se requieren pistas clásicas, que, incluso en aeródromos grandes, son dos o tres, no más. Esto evita la necesidad de una larga espera para el despegue de todo el grupo aéreo grande.
Conocimiento saliente
En las fuerzas aeroespaciales rusas, los aviones STOVL pueden formar la base del grupo aéreo de "respuesta garantizada", es decir, esa parte de la aviación que, después de un ataque masivo preventivo del enemigo en el sistema de bases, tomará parte en las hostilidades. La dispersión de los sistemas de misiles de defensa aérea a pequeña escala en una gran cantidad de áreas de despegue bien ocultas para el reconocimiento del enemigo evitará la derrota de una parte significativa de la aeronave.Bajo el supuesto de que para repeler ataques masivos de aviones enemigos, tendremos que introducir una cantidad de nuestros cazas comparables a las fuerzas de ataque en la batalla, el requisito de nuestras fuerzas aerotransportadas para misiles de defensa aérea se estima en un mínimo de 250-300 aviones. Con tal cantidad de ellos, se puede contar con la entrada en la batalla de al menos 200 aviones, incluso si se destruyen todos los aeródromos principales y alternativos con equipos ubicados allí.
En la Armada "vertical" permitirá aumentar rápidamente el número de portaaviones. Para nuestra Armada, esto es especialmente importante, ya que los nuevos portaaviones de la flota no aparecerán pronto. Los buques equipados con misiles guiados son indispensables para resolver los problemas de mantener una situación favorable en las áreas operacionalmente importantes, proteger las comunicaciones y apoyar a las fuerzas de asalto en el aire. En las zonas marítimas y oceánicas lejanas, los buques que transportan SECS aumentarán la efectividad de la flota. Allí pueden resolver con éxito tareas de defensa aérea, atacar formaciones de flotas enemigas. Como lo demuestra la experiencia del uso en combate del UDC estadounidense en la agresión contra Yugoslavia, los grupos aéreos también son efectivos para atacar objetivos terrestres.
Hoy en día, solo hay un portaaviones en nuestra flota. No puede resolver con su ala toda la gama de tareas que se asignan a los aviones de cubierta. Para hacer esto, cada una de nuestras flotas necesita tener al menos dos barcos ligeros necesarios para mantener un régimen operativo favorable en áreas adyacentes a la costa rusa. Con la adopción del STOVL, es mucho más fácil adquirir la composición necesaria de los barcos.
Las necesidades de la Armada rusa en el Escuadrón se pueden estimar en al menos 100 unidades. En total, las Fuerzas Armadas necesitan 350-400 de tales aviones. Pero esto es solo en la primera etapa. En el futuro, con la adquisición de experiencia positiva en la aplicación, aumentará la proporción de sistemas de misiles de defensa aérea en las Fuerzas Aeroespaciales rusas y la Armada.
En conclusión, vale la pena citar algunas evaluaciones de especialistas con respecto al tiempo de implementación de la producción en masa de nuestro STOVL. Si se desarrollan sobre la base de los modelos producidos, pasarán unos cinco años desde el momento en que se toma una decisión política hasta el primer vuelo. Se necesitarán otros dos o tres años para probar y lanzar en una serie. Total: de siete a ocho años. Sin embargo, es necesario darse prisa: los especialistas que desarrollaron el Yak-141 ya están en una edad, y nadie en la juventud está bien versado en esta dirección, ya que esa tarea no se ha establecido desde la época soviética. Probablemente, se requerirá la cooperación de diferentes oficinas de diseño: hay especialistas en STOVL solo en la Oficina de Diseño nombrados por A. S. Yakovlev, y los prototipos más apropiados con despegue convencional se crearon en la Oficina de Diseño.
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