Содержание
По сравнению с крупными реактивными лайнерами коммерческой авиации, к реактивным истребителям предъявляются совсем другие требования, когда речь заходит об их топливе, двигателях, дальности полета и скорости. В то время как индустрия коммерческих реактивных лайнеров в последние годы переживает гонку вооружений за топливную экономичность, отчасти обусловленную новыми климатическими правилами и ценами на авиатопливо, скоростные военные реактивные самолеты и истребители не подвергаются такому давлению.
Для военных реактивных самолетов, предназначенных для эксплуатации в ВМС США или ВВС ВВС США (USAF), существует множество принципов проектирования и летных возможностей, которые производители определяют в зависимости от роли реактивного самолета. В целом истребители, как правило, предпочитают такие характеристики, как скрытность, скорость и маневренность, и в результате у них, как правило, небольшая дальность полета, из-за чего они расходуют большое количество топлива для своих размеров. Цель этой статьи — выяснить, насколько F-35 Lightning II экономичен по расходу топлива и сколько морских миль на галлон он может преодолеть.
Сразу к делу: Топливная экономичность F-35
F-35 Lightning II — это боевой самолет Lockheed Martin, предназначенный как для завоевания превосходства в воздухе, так и для выполнения ударных задач. Хотя F-35 впервые поднялся в воздух в 2006 году, этот самолет по-прежнему представляет собой передовой пилотируемый истребитель, даже спустя десять лет после того, как вариант F-35B впервые поступил на вооружение Корпуса морской пехоты США в июле 2015 года. За этим последовало поступление варианта F-35A на вооружение ВВС США в августе 2016 года и варианта F-35C на вооружение ВМС США в феврале 2019 года.
Как правило, большинство современных истребителей могут летать около 90 минут, используя свои внутренние топливные баки. Если требуется большая дальность полета, можно установить внешние топливные баки. Благодаря KC-135R, KC-10A и KC-46A Pegasus, доступны варианты дозаправки в воздухе. Таким образом, экономия топлива не является главным приоритетом ни при покупке истребителей, ни при их проектировании. Например, при эксплуатации SR-71 Blackbird к моменту отрыва от взлетно-посадочной полосы расходуется 5000 фунтов (800 галлонов) топлива, что больше, чем у многих реактивных истребителей во время тренировочных полетов.
Топливная экономичность варианта F-35A была рассчитана семь лет назад в беседе на Quora на эту тему и составила 0,416 морских миль на галлон реактивного топлива. Однако здесь есть некоторые оговорки, такие как грузоподъемность, различия в характеристиках между тремя вариантами и фактическая дальность полета самолета. Ниже приводится информация о том, как были получены эти данные:
«Хорошо, давайте возьмем вариант F-35A CV, который перевозит 19 000 фунтов топлива, добавим к испытательному вооружению 2 JDAMS по 2000 фунтов, 2 AIM-120 [Усовершенствованные ракеты класса «воздух-воздух» средней дальности, или AMRAAM (произносится «ам-рам»)].. Перелет туда и обратно (580 миль в одну сторону) составит 1180 миль в обе стороны; галлон авиационного топлива весит 6,70 фунтов, таким образом, 19 000 фунтов делятся на 6,70 = 2836 галлонов. Общее пройденное расстояние, 1180 н/миль разделить на 2836 = 0,416 н/миль на галлон. Уф!»
На Что На Самом Деле Способен F-35?
F-35 — это одноместный, одномоторный, сверхзвуковой истребитель-невидимка, но он также обладает возможностями радиоэлектронной борьбы и разведки, наблюдения и рекогносцировки. Такой широкий спектр функций делает его очень гибким для использования на современном поле боя, где благодаря современным технологиям обнаружения можно вести огонь с очень большого расстояния. Согласно информационному бюллетеню Lockheed Martin, к июню 2025 года было построено более 1200 истребителей, а до 2044 года США планируют закупить 2456 истребителей F-35.
Одно из предостережений относительно морских миль на галлон, приведенных в предыдущем разделе, заключается в том, что они основаны на продемонстрированной дальности полета или боевом радиусе самолета. Подобно радиусу окружности, это расстояние, на которое самолет может улететь с авиабазы или авианосца и выполнить задание перед возвращением. Таким образом, фактическая дальность полета, на которую способен самолет, как минимум вдвое превышает боевой радиус.
Продемонстрированный боевой радиус F-35 в вариантах «Воздух-земля» | |
F-35A | 669 морских миль / 1239 км |
F-35B | 505 морских миль / 935 км |
F-35C | 670 морских миль / 1241 км |
Данные из Fisher.org
В реальном боевом вылете или тренировочной миссии часть топлива также будет потрачена на то, чтобы обойти вражеские радары и средства ПВО, что может увеличить расход топлива примерно на пять процентов. Кроме того, это может привести к увеличению веса дополнительных топливных баков и некоторому количеству топлива, расходуемому при выполнении маневров с высокой энергией и на высокой скорости. Также могут быть различия в типе вооружения на борту, поскольку для оптимального использования некоторых из них потребуются разные высоты и скорости полета.
Каковы Официальные технические характеристики F-35?
Как видно из приведенной выше документации Lockheed Martin по продаже F-35, размещенной на Fisher.org в 2005 году производитель полагал, что истребитель способен преодолевать боевой радиус в 760 морских миль, что дает ему дальность полета не менее 1520 морских миль. Учитывая, что это немного больше, чем продемонстрированный ранее боевой радиус «воздух-земля», он может быть ближе к фактической максимальной дальности полета истребителя, поскольку дополнительное топливо, возможно, не было израсходовано на маневры и т.д.
Если учесть это более высокое значение в приведенном выше расчете топливной экономичности, то, по данным Lockheed Martin, топливная экономичность F-35 составляет 0,536 морских миль на галлон реактивного топлива. При этом не учитываются различия между вариантами или какие-либо конструктивные изменения, которые могли быть внесены в период с 2005 года по настоящее время. Как показывает сравнение в другой теме Quora, различия между вариантами могут быть довольно существенными, поскольку F-35A, как утверждается, перевозит 2761 галлон топлива, F-35B — 2015 галлонов, а F-35C — 2948 галлонов.
Технические характеристики F-35A | |
Максимальная скорость | 1,6 Маха на большой высоте 1,06 Маха, 700 узлов (1296 км/ч) на уровне моря |
Диапазон | 1500 миль (2800 км) |
Боевая дальность полета | 669 миль (1239 км) для полета «воздух-поверхность» на собственном топливе 760 миль в час (1410 км) полета «воздух-воздух» на собственном топливе |
Рабочий потолок | 50 000 футов |
Длина | 51,4 фута |
Размах крыла | 35 футов |
Максимальный взлетный вес | 65 918 фунтов |
Запас топлива | Внутренний вес 18 250 фунтов |
Силовая установка | 1x турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney F135-PW-100 с форсажной камерой сгорания Тяга на сухом топливе 28 000 фунтов, на форсажной камере 43 000 фунтов |
Данные ВВС США.
Как видно из приведенного выше, разница в конфигурации («воздух-воздух» и «воздух-земля») может сыграть большую роль в несоответствии между продемонстрированным радиусом полета и заявленным компанией Lockheed Martin. В любом случае, расходуется большое количество топлива. Однако, как упоминалось в первой теме о топливной эффективности F-35, ожидается, что реактивные самолеты будут сжигать много топлива в полете:
«Один конструктор истребителя сказал мне, что двигатель истребителя сжигает топливо с такой скоростью, с какой его можно налить из кувшина. Единственные, кого действительно волнует пробег реактивного истребителя, — это люди, которые разрабатывают топливные баки. Истребитель должен обладать определенной дальностью полета».
Чем F-35 Отличается От Более Старых Реактивных Самолетов?
Возможно, будет интересно сравнить топливную экономичность F-35A с более старым реактивным самолетом, который продавался в эквивалентных количествах. Это может показать, улучшается ли топливная экономичность истребителей с течением времени. В качестве примера можно привести самолет McDonnell Douglas F-4E Phantom II, дальность полета которого составляет 1457 морских миль, и который может перевозить 1994 галлона авиационного топлива, что обеспечивает топливную экономичность в 0,731 морских миль на галлон. Этот реактивный самолет участвовал в войне во Вьетнаме и был выведен из эксплуатации в США только в 1996 году.
За время его производственного цикла, который начался в 1958 году и закончился в 1981 году, было построено 5195 экземпляров Phantom II, что сделало его очень популярным реактивным самолетом. Поразительно, что этот реактивный самолет, совершивший свой первый полет 67 лет назад, обладает гораздо большей топливной экономичностью. Однако на борту Phantom II было гораздо меньше технологий, поскольку в 50-е годы поле боя было более простым местом. Возможности малозаметности также были еще далеки, поскольку Lockheed F-117 Nighthawk, первый действующий самолет-невидимка, был представлен только в октябре 1983 года.
Стоит помнить, что F-35 был спроектирован как гибкий современный истребитель-невидимка, не обязательно самый маневренный самолет в воздушном бою, поскольку в наши дни это случается редко, если вообще случается. Эта гибкость проявляется в том, что варианты F-35 были разработаны для различных способов взлета.:
- F-35A — это самолет обычного взлета и посадки.
- F-35B — это самолет короткого взлета и вертикальной посадки, способный зависать.
- F-35C предназначен для запуска и посадки на палубу авианосца с помощью катапульты.
Что на самом деле делает F-35 эффективным?
Максимальная скорость F-35 также не очень впечатляет по меркам реактивных истребителей, поскольку максимальная скорость Phantom II составляла 2,23 Маха. Однако, что является улучшением в F-35, так это топливная экономичность в пределах боевого радиуса, поскольку боевой радиус F-4E составляет всего 370 морских миль, по сравнению с 669 морскими милями у F-35A. Повышение эффективности форсажной камеры может быть во многом связано с этим улучшением.
Однако самая большая привлекательность F-35 и самая революционная его особенность заключается в том, что это первый в мире истребитель-невидимка большой дальности, а его боевая дальность значительно увеличивается за счет дальности поражения. Примером может служить объединенная ударная ракета (JSM) Kongsberg Defence & Aerospace (KDA), тип противокорабельной крылатой ракеты с дальностью действия 150 морских миль и более. Ранее в этом месяце, Janes.com сообщалось, что Германия подписала соглашение об оснащении своих истребителей F-35 этой ракетой.
Скрытность — это огромное преимущество этого самолета и, возможно, его самая важная особенность. Даже в мире ударных беспилотников, беспилотных летательных аппаратов наблюдения, средств постановки помех на больших расстояниях, мощных радаров и других форм современного наблюдения, обнаружения и радиоэлектронной борьбы F-35 по-прежнему имеет место, и это во многом благодаря его малозаметности. Широкомасштабные системы видеонаблюдения с помощью беспилотных летательных аппаратов, такие как Gorgon Stare, о которых писал Big Think, все еще могут обойти этот вид скрытности от радаров, но оптическая скрытность, несомненно, не сильно отстанет.