Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MULTIFUNCTIONAL AIRCRAFT WITH REDUCED RADAR VISIBILITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/100807
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the aircraft industry field, in particular to tactical aviation aircraft providing for the detection and striking of air, above-water and land-based targets. The technical result to which the invention is directed consists in reducing the radar visibility size of an aircraft to an average size of the order of 0.1-1 m2. The aircraft comprises a fuselage (1), wings (2), all-flying vertical fin (AFVF) panels (3), all-flying horizontal fin (AFHF) panels (4), a cockpit light (5), horizontal lips of engine air intakes (6), fine-meshed screens closing air exhausts (7), lateral inclined lips of engine air intakes (8), a device reducing the effective scattering surface (ESS) of the power plant (9), and compartment flaps for a probe for in-flight refuelling (10). To provide for specified levels of an effective scattering surface (ESS) on the aircraft, a set of measures is carried out in relation to the airframe; to the power plant; to optical and antenna systems of a set of onboard equipment; and to equipment which is suspended and is extendible during flight.

Inventors:
DAVIDENKO, Aleksandr Nikolaevich (ul. Marshala Katukova, 20 korp. 1, kv. 3, Moscow 2, 123592, RU)
ДАВИДЕНКО, Александр Николаевич (ул. Маршала Катукова, 20 корп. 1, кв. 30 Москв, 2 Moscow, 123592, RU)
STRELETS, Mihail Yurievich (Yubileyny prospekt, 9 kv. 123,Moskovskaya obl, Reutov 2, 143952, RU)
СТРЕЛЕЦ, Михаил Юрьевич (Юбилейный проспект, 9 кв. 123 Московская обл., Реуто, 2 Reutov, 143952, RU)
GAVRIKOV, Andrey Yur'evich (ul. Rogozhsky val, 6 kv. 12, Moscow 4, 109544, RU)
ГАВРИКОВ, Андрей Юрьевич (ул. Рогожский вал, 6 кв. 122 Москв, 4 Moscow, 109544, RU)
BOYKO, Mihail Alekseevich (ul. Aviomotornaya, 5 kv. 2, Moscow 0, 111020, RU)
БОЙКО, Михаил Алексеевич (ул. Авиомоторная, 5 кв. 28 Москв, 0 Moscow, 111020, RU)
FEDORENKO, Anatoly Ivnovich (ul. Pskovskaya, 12 korp. 1, kv. 21, Moscow 3, 127253, RU)
ФЕДОРЕНКО, Анатолий Ивнович (ул. Псковская, 12 корп. 1, кв. 218 Москв, 3 Moscow, 127253, RU)
LOG'ARKOV, Andrey Nikolaevich (Bolshoy Kazennyj per, 4 kv., Moscow 4, 105064, RU)
ЛОГАРЬКОВ, Андрей Николаевич (Большой Казенный пер, 4 кв. 8 Москв, 4 Moscow, 105064, RU)
RUNISCHEV, Vladimir Aleksandrovich (ul. Akademika Pilyugina, 14 korp. 4, kv. 125, Moscow 3, 117393, RU)
Application Number:
RU2012/000917
Publication Date:
July 04, 2013
Filing Date:
November 09, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OTKRYTOE AKCIONERNOE OBSCHESTVO "OKB SUHOGO" (ul. Polikarpova, 23 AMoscow, 4, 125284, RU)
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ОКБ СУХОГО" (ул. Поликарпова, 23 А Москва 4, Moscow, 125284, RU)
DAVIDENKO, Aleksandr Nikolaevich (ul. Marshala Katukova, 20 korp. 1, kv. 3, Moscow 2, 123592, RU)
ДАВИДЕНКО, Александр Николаевич (ул. Маршала Катукова, 20 корп. 1, кв. 30 Москв, 2 Moscow, 123592, RU)
STRELETS, Mihail Yurievich (Yubileyny prospekt, 9 kv. 123,Moskovskaya obl, Reutov 2, 143952, RU)
СТРЕЛЕЦ, Михаил Юрьевич (Юбилейный проспект, 9 кв. 123 Московская обл., Реуто, 2 Reutov, 143952, RU)
GAVRIKOV, Andrey Yur'evich (ul. Rogozhsky val, 6 kv. 12, Moscow 4, 109544, RU)
ГАВРИКОВ, Андрей Юрьевич (ул. Рогожский вал, 6 кв. 122 Москв, 4 Moscow, 109544, RU)
BOYKO, Mihail Alekseevich (ul. Aviomotornaya, 5 kv. 2, Moscow 0, 111020, RU)
БОЙКО, Михаил Алексеевич (ул. Авиомоторная, 5 кв. 28 Москв, 0 Moscow, 111020, RU)
FEDORENKO, Anatoly Ivnovich (ul. Pskovskaya, 12 korp. 1, kv. 21, Moscow 3, 127253, RU)
ФЕДОРЕНКО, Анатолий Ивнович (ул. Псковская, 12 корп. 1, кв. 218 Москв, 3 Moscow, 127253, RU)
LOG'ARKOV, Andrey Nikolaevich (Bolshoy Kazennyj per, 4 kv., Moscow 4, 105064, RU)
ЛОГАРЬКОВ, Андрей Николаевич (Большой Казенный пер, 4 кв. 8 Москв, 4 Moscow, 105064, RU)
International Classes:
B64D7/00; B64D27/16; B64D33/02; B64D39/06; H01Q1/28; H01Q17/00
Foreign References:
US5683061A1997-11-04
JPH01285494A1989-11-16
US7159818B22007-01-09
US4282909A1981-08-11
RU2010123678A2011-12-20
RU2054022C11996-02-10
RU2045798C11995-10-10
RU2260230C12005-09-10
GB2366913A2002-03-20
Other References:
KRAIZMER L.P. ET AL.: "Slovar radioljubitelya", ENERGIYA, 1966, pages 38, 692
Attorney, Agent or Firm:
AVERYANOV, Alexander Dmitrievich (Otkrytoe akcionernoe obschestvo «ОKВ Suhogo», Juridicheskoe upravlenieul. Polikarpova, 23, Moscow 4, 125284, RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Многофункциональный самолет, содержащий планер, силовую установку, комплекс бортового оборудования, отличающийся тем, что авиационные средства поражения размещены внутри планера, канал воздухозаборника выполнен S- образньм, а на стенки канала воздухозаборника нанесены радиопоглощающие покрытия, при этом в канале воздухозаборника установлено устройство, разделяющее геометрическое сечение канала воздухозаборника перед входным направляющим аппаратом на ряд отдельных полостей, образованных цилиндрическими или плоскими поверхностями, а стреловидные кромки входа воздухозаборника образуют параллелограмм, стреловидность передних и задних кромок несущих поверхностей, воздухозаборников, створок люков приведены к двум-трем направлениям, борта фюзеляжа в поперечном сечении, цельноповортное вертикальное оперение вьшолнены с наклоном от вертикальной плоскости в одном направлении, устройства забора и выброса воздуха вьшолнены экранированными, отсек штанги дозаправки самолета топливом в полете закрыт створкой, кроме того, пространства между отдельными конструктивно-технологическими элементами планера заполнены токопроводящими герметиками, остекления фонаря выполнено металлизированным, обтекатели антенн вьшолнены из частотно-селективных структур; оптические датчики выполнены с возможностью их поворота в неработающем состоянием тыльной стороной, с нанесенным на нее радиопоглощающем покрытием, в направлении облучающих РЛС; антенные отсеки закрыты экранирующими диафрагмами; плоскости антенн отклонены от вертикальной плоскости; при этом, по крайней мере, частично в качестве антенн использованы конструкции агрегатов планера, а антенно-фидерная система выполнена на основе малоотражающих антенн в РЛ-диапазоне длин волн.

Description:
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ САМОЛЕТ

С ПОНИЖЕННОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ЗАМЕТНОСТЬЮ

Область техники

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к самолетам тактической авиации, обеспечивающим обнаружение и поражение воздушных, надводных и наземных целей.

Предшествующий уровень техники

Известен многофункциональный самолет (Фомин А.В. «Су-27. История истребителя», Москва, «РА Интервестник», 1999, стр. 208-251), содержащий планер, силовую установку, общесамолетное оборудование, систему индикации и органов управления, комплекс средств поражения, активного и пассивного противодействия, обзорно-прицельные средства (радиолокационную прицельную систему, оптико- электронную прицельную систему), систему контроля и регистрации параметров, систему связи между самолетами и с пунктами управления, пилотажно- навигационную систему, систему средств противодействия, систему управления средствами поражения и пассивного противодействия, обеспечивающие навигацию, пилотирование в ручном и автоматическом режимах управления, встроенный контроль систем, межсамолетную навигацию и обмен тактической информацией в группе, наведение от командных пунктов управления, радиолокационный обзор воздушного пространства и подстилающей поверхности, локацию воздушного пространства, обнаружение и сопровождение наземных и воздушных целей, целеуказание средствам поражения, постановку активных радиолокационных помех, применение некорректируемых средств поражения, а также авиационных средств поражения (АСП) с пассивными тепловыми, пассивными и активными радиолокационными головками самонаведения по наземным, воздушным и надводным целям, применение средств пассивного противодействия.

В качестве недостатков известного технического решения следует отметить высокое значение эффективной поверхности рассеяния (ЭПР), определяющей характеристики обнаружения самолета радиолокационными средствами противника. Для известного самолета величина ЭПР составляет порядка 10-15 м (здесь рассматривается усредненное значение для выбранного ракурса). Раскрытие изобретения

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении величины РЛ - заметности самолета до средней величины порядка 0,1 - 1 м .

Указанный технический результат достигается тем, что в многофункциональном самолете, содержащем планер, силовую установку, комплекс бортового оборудования, авиационные средства поражения размещены внутри планера, канал воздухозаборника выполнен S-образным, а на стенки канала воздухозаборника нанесены радиопоглощающие покрытия, при этом в канале воздухозаборника установлено устройство, разделяющее геометрическое сечение канала воздухозаборника перед входным направляющим аппаратом на ряд отдельных полостей, образованных цилиндрическими или плоскими поверхностями, а стреловидные кромки входа воздухозаборника образуют параллелограмм, стреловидность передних и задних кромок несущих поверхностей, воздухозаборников, створок люков приведены к двум-трем направлениям, борта фюзеляжа в поперечном сечении, цельноповортное вертикальное оперение выполнены с наклоном от вертикальной плоскости в одном направлении, устройства забора и выброса воздуха выполнены экранированными, отсек штанги дозаправки самолета топливом в полете закрыт створкой, кроме того, пространства между отдельными конструктивно-технологическими элементами планера заполнены токопроводящими герметиками, остекления фонаря выполнено металлизированным, обтекатели антенн выполнены из частотно-селективных структур; оптические датчики выполнены с возможностью их поворота в неработающем состоянием тыльной стороной, с нанесенным на нее радиопоглощающем покрытием, в направлении облучающих РЛС; антенные отсеки закрыты экранирующими диафрагмами; плоскости антенн отклонены от вертикальной плоскости; при этом, по крайней мере, частично в качестве антенн использованы конструкции агрегатов планера, а антенно-фидерная система выполнена на основе малоотражающих антенн в РЛ- диапазоне длин волн.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен самолет интегральной аэродинамической компоновки - вид сверху; на фиг. 2 - самолет интегральной аэродинамической компоновки - вид снизу; на фиг. 3 - самолет интегральной аэродинамической компоновки - вид спереди; на фиг. 4 - сечение А-А фиг. 2.; на фиг. 5 - сечение Б-Б фиг. 2.

На представленных чертежах позициями обозначены:

1. фюзеляж

2. консоли крыла

3. консоли цельноповоротного вертикального оперения (ЦПГО)

4. консоли цельноповоротного горизонтального оперения (ЦПВО)

5. фонарь кабины

6. горизонтальные кромки воздухозаборников двигателей

7. мелкоячеистые сетки, закрывающие выбросы воздуха

8. боковые наклонные кромки воздухозаборников двигателей

9. устройство, уменьшающее ЭПР силовой установки

10. створки отсека штанги дозаправки топливом в полете Вариант осуществления изобретения

Комплекс бортового оборудования самолета включает: общесамолетное оборудование; систему индикации и органов управления; комплекс средств поражения, активного и пассивного противодействия; обзорно-прицельные средства (радиолокационную прицельную систему, оптико-электронную прицельную систему); систему контроля и регистрации параметров, систему связи между самолетами и с пунктами управления; пилотажно-навигационную систему; систему средств противодействия; систему управления средствами поражения и пассивного противодействия, обеспечивающие навигацию, пилотирование в ручном и автоматическом режимах управления; встроенный контроль систем; межсамолетную навигацию и обмен тактической информацией в группе, наведение от командных пунктов управления, радиолокационный обзор воздушного пространства и подстилающей поверхности, обнаружение и сопровождение воздушных и наземных целей, постановку активных радиолокационных помех, некорректируемых средств поражения; а также авиационных средств поражения с пассивньми тепловыми, пассивными и активными радиолокационными головками самонаведения по воздушным, наземным и надводным целям, средств пассивного противодействия.

ЭПР самолета складывается из ЭПР следующих его составных частей: планера; силовой установки; оптических и антенных систем комплекса бортового оборудования; подвесного и выдвигаемого в полете оборудования. Величина ЭПР планера и силовой установки определяется тремя факторами:

- формой теоретических обводов и компоновочной схемой планера, включая воздухозаборник и воздушный канал;

- конструкцией агрегатов планера, технологических и эксплуатационных стыков обшивок, створок, люков и стыков между подвижными и неподвижными частями планера самолета;

- использованием радиопоглощающих и экранирующих материалов и покрытий. Форма теоретических обводов и компоновочная схема планера позволили снизить величину энергии отраженных ЭМ волн в отдельных ракурсах за счет перераспределения максимумов диаграммы обратного рассеяния в минимальное число направлений и в наименее опасные сектора. Конструктивные мероприятия.

° Уборка АСП внутрь планера позволила снизить общую ЭПР, за счет исключения отражения электромагнитных волн облучающих РЛС от АСП и их пусковых устройств.

Выполнение канала воздухозаборника S-образным в сочетании с радиопоглощающими покрытиями (РПП) обеспечивает снижение ЭПР в приосевых направлениях. В других секторах передней полусферы (ППС) за счет экранирования входного направляющего аппарата (ВНА) двигателя, от элементов которого в основном происходит отражение электромагнитных (ЭМ) волн облучающих РЛС, что составляет существенную долю (до 60%) в ЭПР системы планер - двигатель в ППС. Нанесение РПП на стенки канала воздухозаборника (ВЗ) позволяет уменьшать величину ЭМ сигналов отраженных от ВНА и переотраженных на стенки канала, тем самым общий уровень ЭПР ВЗ в ППС снижается.

Устройство 9 в канале воздухозаборника для снижения ЭПР двигателя в передней полусфере может быть установлено в канал любой формы перед ВНА, но приемущественно устанавливается в «прямые» каналы. Устройство 9 выполняет роль экрана, частично перекрывающего ВНА в приосевых направлениях от попадания ЭМ волн. Помимо экранирования устройство 9 разделяет геометрическое сечение канала ВЗ перед ВНА на ряд отдельных полостей, образованных цилиндрическими (или концентрическими или неконцентрическими) или плоскими поверхностями, при этом плоские поверхности могут быть параллельными или пересекающимися. Каждая полость имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем канал ВЗ в этой зоне. Подобное сегментирование с одновременным покрытием стенок сегментов РПП позволяет уменьшить величину ЭМ сигналов отраженных от ВНА и переотраженных на стенки полостей устройства 9, тем самым общий уровень ЭПР ВЗ в ППС снижается.

Приведение стреловидности передних и задних кромок несущих поверхностей, воздухозаборников, створок люков к двум-трем направлениям (углам стреловидности) отличным от осевого позволяет обеспечить сведение глобальных максимумов диаграммы обратного рассеяния (ДОР) к этим направлениям. Подобная ДОР обусловливает уменьшение общего уровня ЭПР в ППС.

Наклон бортов фюзеляжа 1 в поперечном сечении, наклон вертикальных аэродинамических поверхностей (вертикального оперения 4, боковых кромок 8 ВЗ) к одному направлению в поперечном сечении позволяет уменьшить ЭПР в боковой полусфере (БПС) за счет переотражения ЭМ волны, попадающей на наклонную поверхность планера, в сторону отличную от направления облучающей РЛС.

Экранирование устройств забора и выброса воздуха элементами конструкции, а также мелкоячеистыми сетками позволяет уменьшить или исключить составляющую ЭПР от «неоднородностей» планера (типа отверстие, щель, пазуха) за счет того, что линейный размер ячейки сетки закрывающей неоднородность составляет менее 1 А длины ЭМ волны облучающей самолет. В подобной ситуации мелкоячеистая сетка выполняет роль экрана для ЭМ волны, что снижает составляющую, указанных неоднородностей в ЭПР.

Закрытие отсека штанги дозаправки топливом в полете створкой 10, исключает составляющую ниши и штанги в общую ЭПР самолета.

Применение цельноповортного вертикального оперения 4 позволяет уменьшить общую площадь ВО и, как следствие, уменьшить уровень отраженного от ВО сигнала, что, в свою очередь, уменьшает величину ЭПР в БПС. Использование токопроводящих герметиков позволяет обеспечить электрическую проводимость между отдельными конструктивно-технологическими элементами планера, что, в свою очередь, позволяет исключить составляющую в ЭПР самолета «неоднородностей» (типа щель, стык) за счет того, что при отсутствии электрических неоднородностей отсутствует рассеяние поверхностных ЭМ волн. Использование РПП позволяет существенно снизить уровень глобальных максимумов ЭПР за счет того, что принцип работы РПП заключается в частичном поглощении энергии попадающей на материал ЭМ волны, следовательно, в обеспечении уменьшения уровня отраженного РЛ сигнала.

Выполнение остекления фонаря металлизированным обеспечивает ЭМ непроницаемость таким образом, что остекление, по сути, представляет собой непроницаемую наклонную стенку, отражающую падающую ЭМ волну в сторону от облучающей РЛС. Основными мероприятиями по снижению составляющей комплекса бортового оборудования в ЭПР являются.

Использование частотно-селективных структур в обтекателях антенн, позволяющих пропускать излучение в диапазоне рабочих частот собственной антенны, и быть непроницаемым для излучений других частотных диапазонов (облучающих РЛС). Таким образом, падающие на обтекатели антенн ЭМ волны от облучающих РЛС переотражаются (за счет формы обтекателей образованных поверхностями наклоненными к вертикальной плоскости) в сторону от направления облучения.

Поворот оптической части оптических датчиков в неработающем состоянием с нанесением РПП на тыльную сторону. Таким образом, в нерабочем (пассивном) состоянии датчиков (состояние минимальной ЭПР) датчик обращен к направлению облучающих РЛС стороной с нанесенным РПП - обеспечивающим частичное поглощение падающих ЭМ волн, тем самым - уменьшение ЭПР.

Применение экранирующих диафрагм в антенных отсеках, для устранения эффекта блуждающей волны, когда облучающая волна после многократного переотражения в замкнутом отсеке, усиливается и излучается во внешнее пространство. Экранирующая диафрагма устанавливается вокруг антенного поста таким образом, что окаймляет пост по периферии. На стенку диафрагмы, обращенную к облучающей РЛС, нанесен РПП. При облучении защитная диафрагма не дает ЭМ волне проникнуть внутрь антенного отсека, одновременно поглощая часть энергии падающей волны и обеспечивая уменьшение ЭПР.

Отклонение плоскости антенн от вертикальной и, следовательно, отклонение нормалей антенн от горизонтальной плоскости обеспечивает изменение направления отраженных ЭМ волн в сторону от облучающих РЛС, тем самым, снижая ЭПР антенн.

Снижение общего количества антенн и использование конструкции агрегатов планера в качестве антенн (например, вертикального оперения в качестве антенны связи). Снижение общего количества антенн снижает общую ЭПР т.к. каждая антенна вносит определенную составляющую в ЭПР. Использование существующего агрегата планера (ВО) в качестве антенны позволяет не применять отдельную антенну, что естественным образом снижает ЭПР, по сравнению с вариантом отдельной антенны.

Применение антенно-фидерной системы на основе антенн, малоотражающих в РЛ-диапазоне длин волн. Малоотражающие свойства антенн обеспечиваются за счет того, что они выполнены невыступающими за внешние обводы самолета и не вносят составляющей в ЭПР самолета обусловленную прямым отражением ЭМ волн.

Комплексная реализация совокупности перечисленных мероприятий обеспечивает максимальный эффект по снижению заметности при минимальном отрицательном влиянии на аэродинамические, весовые технологические, эксплуатационные и другие характеристики самолета.