Истребитель ВВС Германии “Еврофайтер Тайфун”: общая характеристика

Всепогодный многоцелевой боевой самолет “Еврофайтер Тайфун” (Eurofighter Typhoon) предназначен для завоевания превосходства в воздухе, контроля воздушного пространства и перехвата самолетов противника. К его возможностям также относится подавление и уничтожение объектов ПВО, непосредственная авиационная поддержка, атака морских целей, участие в стратегическом воздушном ударе и ведение разведки.

Самолет производится европейским оружейным консорциумом “Еврофайтер Ягдфлюгцойг ГмбХ” (Eurofighter Jagdflugzeug GmbH) со штаб-квартирой в местечке Хальбергмоос (Hallbergmoos) под Мюнхеном (Германия). Предприятие создано с участием четырех компаний: Airbus Defens and Space GmbH (Германия, 33%), Airbus Defens and Space S.A. (Испания, 13%), BAE Systems (Великобритания, 33%) и Leonardo S.p.A (Италия, 21 %).

Первый полет  “Еврофайтер Тайфун” совершил 27 марта 1994 г. В настоящее время самолет стоит на вооружении ВВС девяти стран мира. Согласно открытым источникам, по состоянию на 31 августа 2018 г. промышленности заказано 623 машины, а к ноябрю 2018 г. производитель уже поставил заказчикам 551 самолет.

За время производства модель подвергалась постоянной модификации. Каждая из модификаций именуется “траншем” с соответствующим порядковым номером. Первые поставки получили обозначение “транш 1”. В настоящее время заказчикам поступает “транш 3”.

В составе ВВС Германии из шести тактических авиационных эскадр “Еврофайтер Тайфун” стоит на вооружении четырех. На середину 2018 г. ВВС бундесвера имели в своем составе 133 самолета этой модели и ожидали поставки еще 143 истребителей.

“Еврофайтер Тайфун”: боевые возможности

По заявлениям европейских специалистов, самолет позволяет относительно легко реализовывать свои будущие миссии, благодаря гибкой конструкции. Эта гибкость основана на передовых технологиях в области авионики и интеграции различных типов вооружений. В результате “Еврофайтер” способен не только выполнять разные роли, но и менять их в ходе одной миссии. Причем, возможен переход между применением класса “воздух-воздух” и “воздух-земля”. Использование одного самолета для широкого спектра применений снижает затраты, повышает эффективность и облегчает взаимодействие между союзными войсками.

Конструкция

“Еврофайтер Тайфун” – это реактивный самолет с двумя двигателями, дельтовидным крылом и передним горизонтальным оперением (ПГО). Легкая конструкция на 82% состоит из композитных материалов (70% углеродное волокно и 12% стекловолокно).

Крылья и внешняя обшивка фюзеляжа выполнены из углеродного волокна. ПГО, элероны и детали двигателей, а также узлы примыкания крыльев изготовлены из титанового сплава. Воздухозаборники, ламели, внутренняя конструкция фюзеляжа и передняя кромка вертикального стабилизатора произведены из высокопрочного алюминиевого сплава. Кромка кабины – из магниевого сплава. Обтекатели в основном изготавливаются из стеклопластика. Для защиты от электромагнитных помех, побочных излучений, ЭМИ, СВЧ большой мощности и молний планер самолета окружен проводящей решеткой.

“Еврофайтер Тайфун” имеет два топливных бака в крыле и три бака за кабиной. В целях балансировки машины в полете топливо непрерывно перекачивается между баками. Заполнение баков контролируется датчиками давления. Самолет может проводить заправки в воздухе. Справа перед кабиной установлен складной заправочный зонд.

Для сокращения длины пробега после приземления перед вертикальным стабилизатором самолета поднимается тормозной экран. Данное устройство позволяет «Тайфуну» приземлиться на передовых базах, коротких взлетно-посадочных полосах, на шоссе и вспомогательных аэродромах. Между двигателями машины установлен крюк, который используется только в случае чрезвычайной ситуации.

Двигатель

Двигатель “Еврофайтер Тайфун” является двухвальным с отношением двухконтурности 0,4:1. Низкий коэффициент двухконтурности выбран из-за высокой тяги в сухом состоянии и хорошей ее эффективности на сверхзвуковом режиме полета. Двигатель позволяет “Тайфуну”  длительно поддерживать сверхзвуковую скорость без использования форсажной камеры, то есть лететь в режиме “суперкруиз” (Supercruise – сверхзвуковая крейсерская скорость полета).

По сравнению с двигателем истребителя “Торнадо” (Turbo-Union RB199), модель EJ200 имеет на 37% меньше деталей (1800 вместо 2845) и развивает на 50% больше тяги при том же размере. Компрессоры высокого и низкого давления изготавливаются по технологии Blisk (диски и лопатки компрессора изготавливаются как одно целое, что снижает вес). Лопасти EJ200 изготовлены из титанового сплава полые и более чем в два раза больше лопаток Turbo Union RB199.

В двигателе “Еврофайтер Тайфун” воздух сжимается компрессором низкого давления в три этапа до соотношения давления 4,2:1. Компрессор высокого давления с 3D-лопаточной решеткой и пятью ступенями создает давление 6,2:1. По оценкам западных источников – это один из лучших показателей в мире. Два компрессора вращаются в противоположных направлениях, создавая общий коэффициент давления до 26:1.

В кольцевой камере сгорания воздух и топливо сжигаются вместе. Температура на входе в турбину составляет около 1800° по Кельвину. За форсажной камерой (камерой дожигания) следует регулируемое сходящееся-расходящееся сопло без управляемого вектора тяги. Отношение тяги к весу EJ200 составляет 9,5:1 при массе двигателя 1035 кг. Замена двигателя у четырех человек занимает менее 45 минут.

В обычных условиях цифровой блок управления двигателем (Digital Engine Control Unit, DECU) оптимизирует  его для минимального обслуживания и максимального срока службы. При такой установке EJ200 обеспечивает сухую тягу в 60 кН и 90 кН на форсаже. В случает боевых действий могут применяться так называемые “боевые настройки” (War Setting). Они позволяют увеличить производительность, но сокращают срок службы и увеличивают период технического обслуживания двигателя. Тем не менее, в этом случае двигатель развивает сухую тягу 69 кН и 95 кН с последующим дожиганием. На аварийном режиме работы в течение нескольких секунд EJ200 может обеспечить тягу в 102 кН.

В настоящее время ведутся работы над перспективным двигателем с 3D-системой управления вектором тяги и углом его отклонения около 23°. Кроме того, сходящаяся и расходящаяся части сопла предусматривается контролировать независимо друг от друга. Это позволит увеличить полезную тягу в режиме полета “суперкруиз” на 7%, благодаря оптимизации потока.

Аэродинамика

При постройке самолета в проект закладывалась его максимально возможная нестабильность, поэтому аэродинамика стала основной и самой сложной задачей при разработке проекта.

В нестабильных боевых самолетах с ПГО нелинейные аэродинамические эффекты неизбежны. От конструкторов потребовалось гарантировать устойчивость полета самолета при маневрировании и обеспечить возможность вернуть вниз нос машины на больших углах атаки.

Согласно публикациям, система управления полетом “Еврофайтер Тайфун” ограничивает максимальное значение перегрузок при дозвуковом полете до 15g.  На сверхзвуковых скоростях в пределах 1,2 – 1,6 Маха истребитель способен маневрировать с перегрузкой до 9 g. Кроме того, скорость в 1.6 Маха считается максимально допустимой для маневрирования, на которую проектировался самолет. При этом, сохраняется возможность полета и на более высокой скорости.

Технологии малой заметности (“стелс”)

“Еврофайтер Тайфун” не является самолетом-невидимкой, но по ряду  конструктивных особенностей оптимизирован в этом направлении. Одной из целей конструкторов было четырехкратное снижение радилокационного профиля (Radarquerschnitt, RCS) самолета с фронта в сравнении с истребителем “Торнадо”.

Согласно публикациям, в этом отношении инженеры прибегли к ряду мер. Так, воздухозаборники самолета подняты вверх, а также имеют S-образный вход, который препятствует прямой видимости передних лопаток компрессора двигателя. Ракеты класса “воздух-воздух” наполовину утоплены в средней части корпуса машины. Все видимые спереди поверхности покрыты радиопоглощающим материалом (radarabsorbierendem Material, РАМ). Это коснулось передних краев ПГО, несущего крыла и вертикального стабилизатора, воздухозаборников и передней кромки закрылков.

Обтекатель радара специально разработан компанией BAE Systems и обладает  частотно-селективной поверхностью (Frequency Selective Surface, FSS). Поверхность гарантирует его прозрачность для собственной РЛС и отражение или поглощение излучений других радаров. Остекление кабины покрыто тонким слоем, который непроницаем для электромагнитных волн и также способствует радиолокационной маскировке самолета.

Согласно данным ВВС Великобритании, фактическое значение лобового RCS является секретным, но считается, что оно лучше, чем целевые показатели. В частности, по данным японского авиационный журнал “J-WINGS” от августа 2010 г. поперечное радиолокационное сечение “Еврофайтер Тайфун” составляет 0,05–0,1 кв.м. Другое издание, журнал “Journal of Electronic Defense” от 2005 г., сообщало, что сравнительное значение RCS “Тайфуна” составляло 0,13% от радиолокационного сечения Су-27/30/35 и около 0,2% от аналогичного параметра МиГ-29.

Кабина и органы управления

“Еврофайтер Тайфун” управляется одним пилотом, размещающемся в кабине.

Обычно перед стартом определяется стандартная настройка для каждого монитора. Далее “Тайфун” автоматически выбирает соответствующий дисплей в зависимости от ситуации и статуса миссии. Обычно в центре отображаются  тактические данные на карте (Pilot-Awareness-Format, РА). Слева представляется формат атаки, где отображаются только соответствующие тактические данные. “Картинка” правого дисплея выбирается в зависимости от ситуации: индикатор дальность-высота (RHI-Scope), сопровождение цели, информация от системы самозащиты (Defense Aids Sub System, DASS), вооружение, топливо и т. д. В форматах атаки и PA всегда отображается общая картина ситуации.

В верхней части кабины, справа от DLCP, находится искусственный горизонт, слева от которого расположены дополнительные кнопки. Рядом с правым коленом находится панель предупреждающих сообщений. Поворотные переключатели на консольных кронштейнах слева и справа необходимы для поднятия и опускания систем самолета и в чрезвычайных ситуациях и в обычном полете не используются.

Снаряжение пилота

Пилот “Еврофайтер Тайфун” сидит в катапультируемом (эжекционном) кресле Martin-Baker Mk-16-EF с нулевым потенциалом. Для дыхания пилота, воздух от воздухазаборников двигателей пропускают через молекулярное сито из цеолитов и до 95% обогащается кислородом.

Снаряжение пилота включает антиперегрузочный костюм и специально разработанный шлем “Страйкер” (Striker). В современном виде шлем поступает в войска с начала 2011 г. Он весит 1,9 кг и стоит 400100 долларов США за штуку. Забрало шлема снабжено защитным покрытием от лазерного и других видов излучения. Оно же обеспечивает установленный уровень баллистической защиты от осколков.

Дисплей шлема состоит из бинокулярных экранов с электронно-лучевой трубкой и соединен с системой отслеживания движения головы (Head Tracking System, HTS). Система символов шлема (Helmet Mounted Symbology System, HMSS) отображает положение самолетов, управляемых ракет и другие особенности окружающей обстановки на щитке шлема на основе объединенной картины ситуации. Таким образом, пилот может видеть цели «сквозь» свой собственный самолет, подключать их, а затем с помощью голосового ввода назначать им приоритеты и наводить по ним управляемое оружие. Принцип работы обозначен производителем, как «укажи и кликни».

Пилот управляет самолетом, воздействуя на ручкой управления, расположенную в центре кабины, и рычаг дроссельной заслонки с левой стороны. Оба элемента имеют по 12 переключателей.

Управление полетом

Управление самолетом осуществляется с помощью цифровой электродистанционной системы управления с четырехкратной избыточностью, которая с помощью датчиков принимает сигналы пилота на рукоятке управления. В результате, пилот непосредственно не управляет рулями. Он определяет требуемые параметры полета. Затем, компьютеры системы управления полетом рассчитывают оптимальные положения рулей и разворачивают их соответствующим образом в зависимости от их текущего положения, скорости, давления воздуха и температуры.

Четыре существующих компьютера обрабатывают входные данные и передают управляющие сигналы на исполнительные механизмы (крылья, заслонки, шасси и т. д.). Для этого в конструкции “Еврофайтер Тайфун” используются две резервные гидравлические системы, работающие под давлением 275 бар. При этом, повороты генерируются элевонами в задней части крыла, а качающее движение, или кивки – ПГО и элевонами. За навесом кабины дополнительно размещен большой воздушный тормоз.

Компьютеры управления полетом (Flight Control Computer, FCC) связаны между собой и подключены к отдельным датчикам и дисплеям. Система управления полетом (Flight Control System, FCS) гарантирует так называемое “безопасное пилотирование” (carefree handling, CFH), благодаря чему, пилот не может перегрузить свою машину полетными маневрами и повредить конструкцию. FCS разрешит и выполнит только те маневры, которые “Еврофайтер” сможет выдержать в соответствующей ситуации.

Пилотирование самолета высоко автоматизирована. При бомбардировке, например, кнопка огня постоянно нажата, бомбы автоматически сбрасываются в нужный момент. Автоматизация является многослойной. В зависимости от опыта пилоты могут выбрать либо высокую степень, чтобы лучше сосредоточиться на тактике и полете, либо обеспечить себе большее взаимодействие с системой для оптимизации систем оружия в соответствии с конкретным тактическим сценарием.

Как правило, самолет управляется по принципу VTAS (Voice, Throttle & Stick – голосом, руки на рычагах управления). Наиболее частые команды можно выбирать, не снимая рук с рычагов управления (принцип HOTAS) или с помощью голосового ввода. Голосовое управление содержит около 200 слов и ограничено управлением 26 некритических систем, которые не связаны с управлением полетом или применением оружия.

---

По материалам http://www.wikiwand.com

Также по теме: Истребитель «Еврофайтер Тайфун»: комплекс авионики.