Вишенаменски борбени авион Су-47: "Златни орао" руске авијације

Авион Су-47, познатији по надимку "беркут", први пут је полетео 25. септембра 1997. године. Реч је о експерименталном вишенаменском борбеном авиону, произведеном у само једном примерку, који је послужио као технолошки демонстратор, односно платформа за тестирање бројних компоненти (радара и авионике), касније примењених код најсавременијег „Сухојевог“ ваздухоплова Су-57.

Управо због технологија присутних на обе летелице, "беркут" се у одређеној мери сматра претходником, тачније основом за развој руског борбеног авиона пете генерације са "стелт" карактеристикама.

Ипак, поред чињенице да је у периоду развоја био опремљен тада најсавременијим дигиталним системима и подсистемима, Су-47 је највећу пажњу јавности и стручњака привлачио захваљујући свом специфичном спољашњем изгледу. Наиме, "берукт" се због своје конструкције означава као авион са инверзном геометријом крила, тј. обрнутим крилима.

Историјат развоја

Разлог за овакво необично решење лежи у настојању совјетских дизајнера ваздухоплова из седамдесетих година, да развију вишенаменски борбени авион, оспособљен за ваздушне дуеле на малим удаљеностима, постизање суперсоничне брзине при крстарењу и са мањим радарским одразом у односу на дотадашње летелице.

Као један од главних захтева за остваривање описаног, постављен је изразито висок ниво маневарских способности, па је управо ова карактеристика определила конструкторе за избор инверзне геометрије крила.

Развој првог авиона са обрнутим крилима, познатог као С-22, започет је у "Сухоју"“ 1983. године, а нова летелица била је примарно намењена за морнаричку авијацију, будући да је имала могућност полетања са палубе носача авиона.

Недуго након тога, основне верзије (укључујући и верзију за носаче авиона) Су-27 већ су уведене у оперативну употребу, па је главни конструктор "Сухоја" Михајло Симонов добио задатак од Министарства авио-индустрије СССР-а, да развије нови експериментални авион са инверзном геометријом крила. Како је убрзо дошло до распада Совјетског Савеза и последичне економске кризе која није поштедела ни авио-индустрију, читава државна финансијска подршка пројекта је укинута.

Међутим, одлуком водећих људи компаније пројекат развоја је настављен са предузећем као главним финансијером, што је резултирало производњом првог и јединог примерка првобитно означеног као С-37.

Дакле, упркос свим потешкоћама и кризи, конструктори "Сухоја" успели су не само да направе нови авион са обрнутим крилима, већ и да обаве неопходна испитивања на њему, укључујући и горепоменути први лет пре 26 година.

Јавност је имала прилику да се упозна са летелицом током Међународног авио-космичког салона (МАКС) 1999, а последњи тестови завршени су у децембру 2001. године када је С-37, добио нову ознаку Су-47 и надимак "беркут".

Експериментални авион руске авијације последњи пут је изложен током МАКС-а 2019. године, у статичком делу приказа, будући да је безбедност лета после више година неактивности упитна.

Дизајн – предности и мане инверзне геометрије крила

Дизајн Су-47 заснива се на аеродинамичкој конфигурацији са три главне контролне (узгонске) површине, односно канарда, крила и хоризонталних (репних) стабилизатора, уз задржавање појединих елемената присутних на Су-27 попут: спољашњег изгледа пилотске кабине, стајног трапа са једном носном и две задње ноге (трицикл принцип) и вертикалних стабилизатора.

Осим необичног изгледа авиона, обрнута крила фиксирана у скупљеном положају, дају низ предности "беркуту" у виду: веће управљивости приликом ваздушних двобоја на изразито малим удаљеностима (тзв. „dogfight“); већег долета при подзвучним брзинама; краће писте неопходне за полетање (550 м) и слетање (670 м); мањег аеродинамичког отпора; и делимично мањег радарског одраза.

Интересантно је да овакав дизајн омогућава висок ниво маневарских способности чак и без употребе мотора са покретним млазницама за управљање вектором силе потиска (које су такође биле у развоју), као и максимално гравитационо оптерећење од 9Г које може поднети.

Главна предност у домену управљивости Су-47 огледа се у способности маневрисања при великим угловима напада, односно наглој промени угла или смера напада, уз истовремено задржавање потребног нивоа стабилности.

Ова карактеристика посебно је корисна у условима борбе са више непријатељских циљева истовремено, приликом чега је пилот принуђен да у кратком временском року окрене авион и лансира ракете у различитим правцима. Управо је због тога, Су-47 и добио надимак "беркут", што у преводу са руског језика значи "златни (сури) орао".

Са друге стране дизајн обрнутих крила је током фазе летних испитивања показао и одређене недостатке, а као главни проблем показала се ограничена управљивост при надзвучним брзинама.

Наиме, приликом већих брзина оптерећење крила се повећава, што доводи до њиховог савијања и последичног пуцања, због чега су конструктори прво покушали са повећањем крутости. Ова опција довела је до теже конструкције, па се убрзо прешло на друго решење у виду композитних материјала који су повећали крутост, али нису довели до драстичног повећања тежине.

Процењује се да композитни материјали, конкретно легуре алуминијума, титанијума и угљенична влакна, чине око 13% укупне конструкције и око 90% површине крила Су-47, што је допринело и смањивању радарског одраза. Употреба наведених материјала само је делимично решила проблем, будући да при брзинама већим од два маха свакако долази до пуцања крила.

Димензије, летне карактеристике, наоружање и друга опрема

Дужина "беркута" је 22,6 м, распон крила 16,7 м, док максимална полетна маса и носивост износе 34.000 кг, односно 7.900 кг. Погон се састоји од два двопроточна турбомлазна мотора Д-30Ф11, посебне модификације мотора Д-30Ф6 које користи МиГ-31, специјално направљених за потребе Су-47. Сваки од њих производи потисак од 83,4 кН без додатног сагоревања, а као што је већ поменуто у плану је била и уградња млазница векторисаним потиском.

Процењује се да је почетна брзина пењања "беркута" 233 м/с, брзина крстарења око 1,5 маха (1.800 км/х), док је максимална 2,2 маха (2695 км/х), али је услед описаних проблема са крилима било дозвољено летење брзином до 1,6 маха (1.960 км/х). Уз капацитет резервоара од 3.729 литара горива, долет Су-47 је око 3.300 км, уз плафон лета од 18.000 м.

Када је у питању наоружање, постојала је опција уградње 14 подвесних тачака: две на врховима крила, шест или осам са доње стране крила и шест или четири на гондолама мотора. На сваку од њих могле су бити постављене ракете ваздух-ваздух дугог домета из породице Р-77, као и ракете ваздух-ваздух малог домета из породице Р-73.

Додатно, за извршавање ваздушних удара по копненим и поморским циљевима непријатеља, авион је оспособљен за ношење ракета ваздух-земља из породице Х-29 – конкретно Х-29Л са полуактивним ласерским навођењем домета 8-10 км и Х-29Т са телевизијским навођењем; ракета ваздух-земља из породице Х-31 – тачније противбродске варијанте Х-31А, домета између 7,5 и 70 километара и противрадарске варијанте Х-31П максималног домета 110 километара; крстарећих ракета Х-59М домета 115 км, опремљених турбомлазним мотором; као и вођених "једрећих" авио бомби из породица КАБ-500 и КАБ-1500.

Управљање "беркутом" се обављало пилотском палицом путем електричног система контроле лета (fly-by-wire), а приликом дизајнирања кокпита акценат је стављен на удобност пилота.

Уграђено је и тада ново избациво седиште нагнуто под углом од 60 степени, како би се смањио утицај високог степена гравитационог оптерећења при извођењу сложених маневара у ваздушним двобојима. Још једна новина био је савремени радар са активном фазном антенском решетком (АФАР).

Из наведених техничко-тактичких карактеристика јасно је да иако никада није уведен у оперативну употребу, нити био у фази серијске производње, "златни орао" представља значајан технолошки искорак, захваљујући ком је руско ратно ваздухопловство дошло у посед првог вишенаменског борбеног авиона пете генерације.