No final dos anos noventa e início dos anos 2000, o destaque do programa de shows aéreos russos era a nova aeronave C-37 Berkut, que mais tarde recebeu o novo índice Su-47. A aparência incomum da aeronave, associada ao uso de uma asa virada para frente (CBS), atraiu a atenção de todas as pessoas ligadas à aviação ou simplesmente interessadas nela. A empolgação em torno do projeto S-37, freqüentemente chamado de aviação de combate doméstica confiável, não foi inferior às disputas e discussões posteriores do atual programa PAK FA. Especialistas em aviação e amadores previram um grande futuro para o desenvolvimento do Sukhoi e tentaram prever a eficácia dele no exército. No entanto, mais de 15 anos se passaram desde o primeiro vôo da aeronave Su-47, e a Força Aérea Russa não recebeu caças em série baseados neste projeto. Somente após vários anos de discussões acaloradas na consciência de massa foi estabelecido o entendimento do fato de que o C-37 era puramente experimental e desde o início não foi considerado como a base para equipamentos de combate para um futuro próximo. No entanto, várias nuances do projeto de Berkut permanecem secretas até hoje, o que às vezes leva a novas disputas.
Modo de sigilo
O primeiro protótipo da aeronave C-37 decolou em 25 de setembro de 1997. No entanto, a existência de um projeto secreto foi conhecida anteriormente. Em 1994-95, a imprensa de aviação estrangeira escreveu sobre o desenvolvimento de alguns caças russos promissores. Jornalistas ocidentais citaram o suposto nome do empreendimento - C-32. Além disso, algumas publicações sugeriram uma característica técnica interessante do projeto. De acordo com as informações fornecidas, o novo C-32 deveria ter uma asa virada para a frente.
No final das contas, jornalistas de aviação estrangeiros estavam parcialmente certos. A confirmação de seus pressupostos apareceu já no início de 1996. Em seguida, a publicação "Boletim da Frota Aérea" publicou uma foto da reunião do Conselho Militar da Força Aérea. Além de representantes da indústria da aviação e da Força Aérea, estiveram presentes dois modelos de aeronaves de pequeno porte. Em um deles, o já conhecido caça Su-27M foi rapidamente identificado, e o segundo levantou muitas dúvidas. O mock-up preto com números brancos "32" a bordo tinha uma cauda horizontal para a frente e, mais importante, uma asa característica virada para a frente. Poucos meses após esta publicação, diagramas e desenhos baseados na fotografia existente apareceram na imprensa estrangeira.
Ao mesmo tempo, não se pode deixar de notar a reação oficial da empresa Sukhoi. Os representantes do bureau de design responderam da mesma forma a todas as perguntas sobre o projeto do lutador com o KOS: nenhum trabalho nesse sentido está sendo realizado. Como se viu depois, essas respostas, mais como desculpas, foram devidas ao regime de sigilo. Quanto às obras classificadas, elas começaram no início dos anos oitenta.
A caminho de "Berkut"
No final dos anos setenta e início dos anos oitenta, a liderança da Força Aérea, em conjunto com o Comitê Estadual de Tecnologia da Aviação do Conselho de Ministros da URSS (GKAT), refletiu sobre o estado da frota de aeronaves nas próximas décadas. Em 1981, foi lançado o programa I-90, cujo objetivo era definir a aparência e desenvolver o "Fighter dos anos noventa". A empresa principal no projeto I-90 foi o escritório de design em homenagem a V. I. Mikoyan. O Sukhoi Design Bureau conseguiu convencer a liderança da indústria de que a aeronave Su-27 existente tem grandes perspectivas de modernização e, portanto, a organização pode se envolver em outros projetos.
O novo designer geral do gabinete de design im. Sukhoi M. P. Simonov, nomeado no início dos anos 80, mesmo assim sugeriu começar um novo projeto de caça, mas liderando-o por iniciativa. A última nuance do projeto deveu-se provavelmente ao desejo dos designers de abordar um tema promissor, mas polêmico, que não poderia dar resultados praticamente aplicáveis. Na aeronave com o símbolo C-22, foi proposto o uso de uma asa voltada para a frente. Em comparação com os designs tradicionais, tinha várias vantagens significativas:
- Maior qualidade aerodinâmica nas manobras. Isso é especialmente pronunciado em velocidades baixas;
- elevação elevada em comparação com uma asa reta varrida da mesma área;
- melhores condições de trabalho para a mecanização, o que leva a melhores características de decolagem e aterrissagem e controlabilidade;
- menor velocidade de estol em comparação com uma asa reta e melhores características anti-hélice;
- o deslocamento dos elementos estruturais da asa mais próximo da cauda da fuselagem, o que permite liberar os volumes para os compartimentos de carga próximos ao centro de gravidade da aeronave.
Essas e outras vantagens do KOS possibilitaram a criação de um novo caça, cujas características seriam visivelmente superiores às das máquinas do esquema tradicional. Mas, como sempre acontece, as vantagens foram acompanhadas por sérias desvantagens e problemas que deveriam ser resolvidos em um futuro próximo. A asa virada para a frente colocou as seguintes questões para os designers:
- divergência de asa elástica. A ETAR começa a girar em certas velocidades, o que pode levar à sua destruição. A solução para o problema foi vista para aumentar a rigidez da asa;
- peso da estrutura. Uma asa bastante rígida, feita com os materiais disponíveis na época, revelou-se muito pesada;
- resistência frontal. Com um novo aumento na velocidade, a asa de varredura negativa bastante rígida enfrenta novos problemas. A natureza específica do fluxo ao redor da asa leva a um aumento notável no arrasto em comparação com as características de uma asa reta;
- mudança do foco aerodinâmico. Em altas velocidades, uma aeronave com um KOS é forçada a realizar ativamente o balanceamento longitudinal.
Somente a solução de todos esses problemas, diretamente relacionados com a varredura reversa da asa, poderia ter um efeito positivo na forma das vantagens descritas acima. Designers sob a liderança de M. P. Simonov começou a procurar soluções.
Já nos estágios iniciais do projeto C-22, foram determinadas as principais soluções tecnológicas, que foram posteriormente aplicadas ao C-37. Uma asa de rigidez suficiente foi proposta para ser feita com uso extensivo de plásticos reforçados com fibra de carbono. O número de peças de metal foi reduzido ao mínimo. Além disso, a asa foi equipada com mecanização avançada com dedos defletíveis, projetada para otimizar o fluxo em ângulos de ataque elevados. A aparência da aeronave S-22 foi determinada em meados dos anos oitenta. Era um caça monomotor com configuração aerodinâmica canard. Talvez no final da década o S-22 pudesse ter feito seu primeiro vôo, mas não havia motor adequado na União Soviética. Todos os motores de aeronaves disponíveis não forneciam a razão empuxo / peso exigida.
Foram realizados estudos para uma possível mudança no projeto de um novo motor dentre os já existentes. Este trabalho terminou sem muito sucesso: o avião ainda era muito pesado para os motores disponíveis. A este respeito, com base no C-22, eles começaram a projetar uma nova aeronave C-32. As características aerodinâmicas do C-32 eram quase completamente consistentes com o projeto anterior, mas uma nova usina foi usada. Dois TRDDF RD-79M com um empuxo de 18.500 kgf cada poderiam fornecer uma máquina mais pesada com relação empuxo-peso suficiente. Além disso, cálculos mostraram que esses motores eram capazes de fornecer à aeronave S-32 um longo vôo em velocidades supersônicas sem o uso de pós-combustão.
Em 1988, devido à deterioração da situação econômica do país, o projeto S-32 estava quase encerrado, mas o comando da Marinha o defendeu. Os almirantes se familiarizaram com as características de design da promissora aeronave e exigiram a criação de um caça baseado em porta-aviões. Por vários meses, KB im. Sukhoi criou o projeto Su-27KM. Na verdade, era uma fuselagem S-32 significativamente modificada, equipada com equipamentos e armas Su-33. De acordo com o projeto, o veículo tinha peso máximo de decolagem de 40 toneladas, o que, ao usar motores RD-79M, não permitia que cruzadores de transporte de aeronaves decolassem de um trampolim como o Su-33. Para resolver esse problema, o chamado. decolagem balística. A essência dessa técnica era que a velocidade insuficiente ao decolar do trampolim era compensada pela altura e pelas características da asa de varredura para frente. Graças ao KOS, perdendo vários metros de altura, o avião pode pegar a velocidade necessária e entrar em vôo nivelado. Aviões com asa reta não podiam usar decolagem balística, uma vez que sustentação e velocidade horizontal insuficientes levariam a uma queda na água.
Lutador multiuso baseado em porta-aviões Su-27KM (mais tarde S-32), projetado no OKB im. P. O. Sukhoi para equipar porta-aviões soviéticos dos projetos 1143,5 (Kuznetsov), 1143,6 (Varyag) e nuclear 1143,7 (cabeça - Ulyanovsk). Após o colapso da URSS, o projeto Su-27KM na forma de lutador de combate foi interrompido devido ao encurtamento da construção de porta-aviões e aos problemas financeiros que surgiram, e o tema foi transformado em um trabalho de pesquisa sobre o estudo do "forward swept wing" (KOS), durante o qual uma cópia para testes de resistência estática foi concluída para a aeronave experimental C.37 "Berkut", agora conhecida como Su-47 (foto https://www.buran.ru)
Projeto S-37
A deterioração da situação econômica do país não permitiu à Marinha obter um caça promissor baseado em porta-aviões. Os planos do KB deles. Sukhoi incluiu a construção de vários protótipos da aeronave Su-27KM, mas a cessação do financiamento não permitiu que isso fosse feito. No início dos anos noventa, os fabricantes de aeronaves decidiram continuar a pesquisa na asa reversa, usando os desenvolvimentos existentes. O próximo projeto pretendia combinar todas as conquistas e soluções técnicas, ajustadas aos problemas financeiros e ao estado da indústria da aviação. O projeto foi denominado S-37.
Em primeiro lugar, deve-se destacar que a redução do financiamento e o retorno do status de iniciativa ao projeto afetaram o número de protótipos planejados. Decidiu-se construir apenas um protótipo. Segundo algumas fontes, o planador construído foi primeiro enviado para testes estáticos, onde, utilizando as técnicas mais modernas, foi avaliada sua real resistência. Neste caso, não foram aplicadas cargas destrutivas e todos os impactos corresponderam aos operacionais calculados. Isso permitiu reduzir significativamente o custo do projeto devido à construção de planadores adicionais. Após testes estáticos, o primeiro planador foi adaptado ao estado de aeronave de pleno direito.
A aeronave experimental C-37 "Berkut" concluída é interessante tanto para especialistas como para o público em geral. O primeiro atrai a atenção das tecnologias aplicadas, o segundo - o aspecto inusitado e as possibilidades declaradas. Do ponto de vista aerodinâmico, o C-37 é um triplano longitudinal integral com uma asa traseira alta e inclinada. A empenagem horizontal dianteira e traseira é totalmente giratória e tem uma área relativamente pequena. Segundo alguns relatos, as características aerodinâmicas do C-37 permitem que ele alcance ângulos de ataque de até 120 ° e execute os chamados. frenagem dinâmica ("cobra de Pugachev"), no entanto, em testes e durante performances de demonstração, esta oportunidade quase nunca foi aproveitada devido a restrições nos modos de voo.
Uma das principais conquistas do KB deles. Sukhoi, Irkutsk Aviation Plant e empresas relacionadas podem ser consideradas a criação de uma tecnologia para a produção de peças compostas longas. Durante a produção, são formadas grandes peças planas, que podem então receber configurações complexas. As peças acabadas se encaixam com a mais alta precisão. A superfície externa da fuselagem da aeronave C-37 consiste em um grande número de tais painéis compostos, os maiores dos quais têm cerca de 8 metros de comprimento. Isso minimiza o número de juntas e várias peças salientes, incluindo fixadores. Em última análise, o uso de grandes painéis compostos tem um efeito benéfico tanto na rigidez da estrutura da asa quanto na aerodinâmica de toda a aeronave.
O peso vazio da aeronave C-37 era de 19.500 kg, com cerca de 13% das peças feitas de materiais compósitos. Devido à natureza experimental do projeto, não apenas elementos especialmente criados com novas tecnologias foram utilizados no projeto da aeronave, mas também aqueles já dominados na produção e emprestados de outras aeronaves. Por exemplo, o trem de pouso, o velame e alguns sistemas de bordo foram retirados quase inalterados da aeronave Su-27.
A asa virada para a frente da aeronave C-37 tem consoles com varredura ao longo da borda de ataque de -20 ° e -37 ° ao longo da parte traseira. Na parte da raiz, a borda de ataque forma um influxo de varredura direta. A conjugação do influxo e do cantilever com varreduras para frente e para trás possibilitou melhorar o fluxo ao redor desta parte da fuselagem. O bordo de ataque da asa está equipado com um nariz defletível, o bordo traseiro está equipado com uma aba de seção única e aileron. A mecanização ocupa quase completamente as bordas das asas. Devido aos requisitos de rigidez, a estrutura da asa é 90% composta por peças compostas. Os demais elementos são feitos de metal e são usados no conjunto de força.
Próximo à parte central da fuselagem, nas laterais das entradas de ar, o Su-37 possui uma cauda horizontal frontal giratória em formato trapezoidal. A cauda horizontal também é girada em todas as direções e tem um formato alongado característico, com uma grande extensão do bordo de ataque. A cauda vertical é semelhante às quilhas do caça Su-27, mas tem uma área menor. Devido a algumas nuances de projeto, foi possível aumentar significativamente a eficiência de seu trabalho, o que possibilitou a redução da área.
A fuselagem da aeronave S-37 tem contornos suaves e sua seção geralmente é quase oval. O projeto do nariz é próximo ao projeto das unidades correspondentes da estrutura da aeronave Su-27. Nas laterais da parte traseira da cabine, há entradas de ar não regulamentadas. Sua forma é formada por um setor de um círculo, truncado pelas superfícies da fuselagem na lateral e o influxo raiz da seção central de cima. Na superfície superior da fuselagem média, perto da raiz da asa, existem entradas de ar adicionais usadas para decolagem e pouso ou durante manobras intensas. Como pode ser visto pelo formato da fuselagem, os canais de entrada de ar são dobrados no caminho para os motores, o que, entre outras coisas, cobre as pás do compressor e, assim, reduz a visibilidade da aeronave na projeção frontal. Nas laterais dos bocais dos motores da aeronave C-37, existem carenagens relativamente pequenas, dentro das quais pode ser colocado o equipamento radioeletrônico necessário de tamanho apropriado.
Devido à falta de outros motores adequados prontos para produção, o motor turbo D-30F11 foi escolhido para instalação na aeronave C-37. Esses motores representam um desenvolvimento adicional do D-30F6 usado nos interceptores MiG-31. Foi assumido que, no futuro, o S-37 será capaz de obter motores novos e mais avançados com maior empuxo, menor consumo de combustível e um sistema de controle do vetor de empuxo. Os motores turbojato com impulso de pós-combustão de 15.600 kgf deram a uma aeronave com um peso normal de decolagem de cerca de 25,6 toneladas um desempenho bastante elevado. A velocidade máxima de vôo declarada é de 2200 km / h em alta altitude e 1400 km / h em solo. O teto prático foi determinado ao nível de 18.000 metros, o alcance prático foi de 3.300 quilômetros.
Até agora, não se sabe muito sobre a composição do equipamento de bordo da aeronave S-37. Segundo relatos, a aeronave está equipada com um sistema de controle fly-by-wire baseado no EDSU da aeronave Su-27. Também existe um sistema de navegação inercial com a capacidade de usar o sinal de satélites de navegação, bem como modernos sistemas de comunicação. Para facilitar o trabalho do piloto, um assento ejetável K-36DM foi instalado na aeronave C-37, o que difere dos produtos de série deste modelo. O encosto da cadeira na "Berkut" está localizado em um ângulo de 30 ° com a horizontal. Isso ajuda o piloto a suportar mais facilmente a sobrecarga decorrente de manobras intensas. Segundo algumas fontes, o C-37 usava controles incomuns para aeronaves de combate domésticas: em vez do manche de controle central padrão da aeronave, foi usado um pequeno botão, localizado no painel direito. Os manetes de controle do motor e pedais permaneceram os mesmos, semelhantes aos usados no Su-27.
Por ser uma aeronave experimental, o protótipo C-37 não carregava nenhuma arma. No entanto, na entrada da asa esquerda, foi fornecido um local para o canhão automático GSh-301 com munição (segundo alguns relatos, a aeronave protótipo ainda recebia um canhão), e no meio da fuselagem havia um compartimento de carga para armas. Pelo que se sabe, durante os primeiros testes, o S-37 não carregava armas, já que o objetivo dos voos era testar as qualidades de vôo da máquina.
Desafios e notoriedade
O primeiro vôo da aeronave C-37 (o primeiro protótipo, considerando a possível construção de várias máquinas, foi denominado C-37-1) ocorreu em 25 de setembro de 1997. Sob o controle do piloto de testes I. Votintsev, a nova aeronave passou cerca de meia hora no ar e não causou queixas graves. A primeira série de voos de teste durou até a primavera de 1998, após o que houve uma pausa. Por algum tempo, os projetistas da empresa Sukhoi analisaram as informações coletadas, fizeram os ajustes necessários ao projeto, finalizaram o carro e fizeram um programa para a próxima etapa de testes.
Pela primeira vez para o público em geral, a aeronave C-37 "Berkut" foi exibida apenas em 1999 no salão aeroespacial internacional MAKS. A demonstração poderia ter ocorrido antes, na exposição MAKS-1997. No verão de 97, o protótipo já estava em Zhukovsky e se preparava para testes. Havia propostas para mostrar uma aeronave experimental em um estacionamento estático, mas o comando da Força Aérea não as aprovou. É importante notar que dois anos depois, o Berkut também não chegou ao estacionamento estático. O nível de sigilo do projeto era tal que o único avião taxiou para a pista do aeródromo pouco antes de seu vôo de demonstração. Após o pouso, ele foi rebocado para um dos hangares, longe dos olhos do espectador.
Apesar do atraso de quase dois anos na exibição do avião ao público, as primeiras informações a respeito apareceram na mídia poucos dias após o primeiro voo. A confirmação oficial da existência de uma nova aeronave russa com KOS produziu o resultado esperado - em todo o mundo irromperam as disputas sobre as características e perspectivas do S-37. Uma característica interessante da cobertura da mídia do projeto foi o fato de que o Berkut foi quase imediatamente declarado um promissor lutador de quinta geração, que entrará em produção em série em um futuro muito próximo e começará a entrar no exército. As declarações da empresa Sukhoi sobre a natureza experimental do projeto mal passaram pelo ruído de outras informações.
Contra o pano de fundo de uma massa de discussões e debates acalorados, funcionários da empresa Sukhoi, LII e empresas relacionadas estavam testando a nova aeronave, coletando muitos dados importantes. O protótipo C-37-1 ajudou a estabelecer a correção de algumas soluções técnicas e a mostrar a falácia de outras. No início da década de 2000, as negociações foram retomadas sobre a criação de uma aeronave de combate a partir do C-37. Foi proposto equipá-lo com um moderno complexo de equipamentos eletrônicos de bordo, incluindo um radar voltado para a frente com um conjunto de antenas em fases e um radar adicional para monitorar o hemisfério traseiro. Foi proposto incluir mísseis guiados e não guiados e bombas no armamento de um lutador promissor, que poderia carregar na funda interna e externa.
Naturalmente, todas as tentativas de criar uma aeronave de combate baseada no experimental "Berkut" não levaram a nenhum resultado. Sukhoi continuou a usar o único protótipo para fins puramente de pesquisa, exibindo-o de vez em quando. Assim, por exemplo, no salão MAKS-2001, a aeronave S-37-1 foi mostrada pela primeira vez com um novo nome - Su-47. Os motivos desta mudança foram ditados, em primeiro lugar, chamando a atenção para o projeto. Na prática da empresa Sukhoi, a letra "C" sempre foi atribuída aos protótipos, e a aeronave acabada recebeu o índice "Su". A mudança de nome não afetou o programa de teste de forma alguma.
Os testes das aeronaves S-37-1 ou Su-47 continuaram por vários anos. A aeronave foi testada em diferentes velocidades e modos de voo. De acordo com alguns relatórios, um teste ativo das capacidades do Berkut levou a alguns problemas com várias unidades estruturais. Por este motivo, no final das primeiras fases de teste, foram introduzidas restrições à velocidade máxima de voo, ângulo de ataque, etc.
O projeto S-37 / Su-47 Berkut permitiu que os fabricantes de aeronaves russos testassem várias idéias importantes e coletassem uma riqueza de informações sobre aeronaves de asas viradas para frente. As informações obtidas sobre a natureza do fluxo e o comportamento da aeronave com o KOS nos diferentes modos de vôo permitiram à ciência da aviação doméstica fechar diversos pontos cegos nas teorias. Em meados da última década, o único protótipo do Berkut completou todos os programas de voo planejados e estacionou.
Ressalta-se que após o término do programa de testes principais, o Su-47 teve a chance de participar de mais um trabalho de pesquisa. Por ser a única aeronave doméstica com as dimensões de um caça, mas ao mesmo tempo equipada com um compartimento de carga interno, foi escolhida como plataforma para testes de alguns elementos do futuro caça T-50 (programa PAK FA). Em 2006-2007, Berkut recebeu um novo compartimento de carga, criado de acordo com o projeto T-50. O objetivo desta revisão foi testar as portas e equipamentos internos do compartimento para operabilidade em condições reais de voo. Su-47 com tal compartimento de carga fez cerca de 70 voos com as portas abertas. Curiosamente, as portas do primeiro compartimento de teste foram abertas e fixadas ainda no solo. Em 2008-2009, o Su-47 recebeu um volume de carga atualizado com mecanismos de abertura de flap. Em 2009, foram realizados 25 voos com a abertura dos flaps.
Pelo que sabemos, o Su-47 foi usado como um suporte não apenas para as portas do compartimento de carga. Durante novos testes no programa PAK FA, ele carregou simuladores de mísseis teleguiados promissores. As informações obtidas durante os novos voos de teste do Su-47 foram ativamente utilizadas nas etapas finais de criação dos compartimentos de carga do promissor caça T-50.
Um resultado inequívoco
O primeiro protótipo da aeronave C-37-1 começou a ser construído há duas décadas, decolou em 1997 e foi testado ativamente até a primeira metade dos anos 2000. O projeto da asa varrida para a frente foi encerrado há vários anos. A aeronave experimental mostrou tudo o que era capaz e permitiu coletar o máximo de informações necessárias. Além disso, o Su-47, que por engano foi considerado um caça de quinta geração, tornou-se um laboratório voador para testar novas tecnologias relacionadas ao armamento de aeronaves promissoras.
A participação da aeronave em experimentos e testes importantes teve um efeito parcialmente ruim em possíveis exibições para o público em geral. O Su-47 participava regularmente de shows aéreos em Zhukovsky até meados da década passada, mas nunca entrou em um estacionamento estático. Todas as demonstrações consistiram em voos de demonstração. Os especialistas e o público interessado não puderam inspecionar de perto a aeronave, o que era interessante, mas quase não tinha perspectivas práticas.
Apesar da conclusão de longo prazo do projeto, as disputas sobre os prós e contras ou as perspectivas da aeronave Su-47 e de toda a classe de tecnologia de aviação com uma asa virada para frente ainda não param. Os prós e contras do KOS, projetos de aeronaves com ele, etc. são discutidos repetidamente. Ainda não há consenso sobre as perspectivas de aeronaves como o Su-47. Quanto ao projeto "Berkut" em si, deve ser reconhecido como um sucesso. Embora o Su-47 não tenha se tornado a base de caças promissores que superam todas as tecnologias modernas em suas características, ele fez tudo o que foi projetado. O S-37 / Su-47 foi criado como uma aeronave experimental para testar novas tecnologias. Ele lidou com essa tarefa de maneira brilhante, e o papel da última aeronave de combate com características únicas deveria ser assumido por outros desenvolvimentos.
