4세대 전투기의 기준은 무엇인가요?

1. 4세대 전투기 개발 역사

현재 개발 단계에 있는 4세대 전투기(러시아에서는 이를 5세대라고 부른다)가 서로 경쟁을 벌이고 있다. 미국과 러시아의 결과. 1977년과 1979년 초에 미 공군 정찰기는 모스크바 근처의 테스트 공장에서 두 대의 새로운 구소련 전투기를 발견했습니다. 이들은 나중에 "Flanker"와 "Fulcus"로 알려진 Su-27과 MiG-27이었습니다. ". 29. 이는 F-15, F-16, F/A-18 등 미 공군의 3세대 전투기에 큰 위협이 되고, 전투기 기술의 장점에도 큰 도전을 제기한다. 구소련으로부터의 첨단 항공 위협에 대처하기 위해 당시 미 공군의 군사 기획자들은 즉시 21세기 미래 전투기의 청사진을 그리기 시작했고, '첨단전술전투기(ATF)'를 개발하기 시작했다. ) 계획이 이후에 도입되었습니다. 여러 차례의 경쟁 끝에 마침내 1991년 4월 23일, 미 공군은 록히드 마틴의 YF119 엔진 솔루션을 탑재한 YF-22가 선택되었다고 발표했는데, 이는 미국의 4세대 전투기 개발이 빠른 속도로 진행되고 있음을 의미했습니다. F-22 랩터는 2004년에 초기 작전 능력을 달성할 예정이다. 이후 점차 F-15를 대체해 미 공군 전술공군 전력의 중추가 될 예정이다. F-22의 성능은 뛰어나지만 단가 1억2500만 달러는 너무 비싸다. 미 공군은 공군의 전반적인 전투능력의 단점을 보완하고 비용을 절감하기 위해 F-22에 탑재할 경량 4세대 전투기를 개발하기로 결정했고 JSF 계획이 구체화됐다. . 여러 차례의 경쟁 끝에 지난해 10월 26일 마침내 결정이 내려졌다. 록히드 마틴의 X-35가 보잉의 X-32를 꺾고, 공군 번호는 F-35로 지정됐다. 현시점에서 미 공군의 4세대 전투기 주력기 2대의 설계가 완료됐고, 개발 아이디어도 명확해졌다.

구소련은 미국보다 늦게 신형 전투기 개발에 착수했지만, 구소련의 붕괴와 자금 부족으로 개발 작업이 단속돼 진척도 내지 못했다. 매끄러운. 많은 문제에 직면해 있지만, 유명한 브랜드 전투기 설계국인 Mikoyan과 Sukhoi는 강력한 기술력을 바탕으로 독자적인 차세대 전투기 기술 검증 항공기 MiG 1.44와 Su-47 "Golden Eagle"을 내놓았습니다. 모두 오늘날 최고 수준의 러시아 전투기 설계 기술을 대표합니다. 몇 가지 비교 끝에 러시아 공군은 2002년 4월 수호이 설계국이 차세대 전투기 개발을 담당할 것이라고 발표했습니다. 신형 항공기는 2003년 초기 설계 작업을 완료하고 2006년 비행시험을 실시한 뒤 2010년 양산 단계에 돌입하고 2011년부터 2012년까지 러시아 공군이 탑재하게 될 것으로 예상된다. 3세대 Su-27 및 MiG-29 전투기(러시아에서는 4세대라고 함).

II. 4세대 전투기의 전형적인 전술적, 기술적 성능 분석

'선적 발견, 선사격, 선적 파괴'라는 전투 철학이 전반적인 전투를 이끈다. 4세대 전투기의 개발 프로세스, 스텔스, 초음속 순항, 높은 기동성과 민첩성, 통합 항공 전자 시스템 및 우수한 유지 관리성은 4세대 전투기의 5가지 전형적인 특징을 구성합니다. 1. 스텔스 성능을 위한 작전 요구 사항 분석

소위 스텔스란 레이더 반사파, 적외선, 가시광선 등 표적의 특성 신호를 약화시키기 위해 다양한 기술적 수단을 사용하는 것을 의미합니다. 상대방의 탐지 시스템이 단축 목적으로 장거리에서 탐지하거나 탐지하기 어렵게 만듭니다. 미래의 공중 전장에서는 레이더와 적외선 유도 미사일이 전투기에 가장 큰 위협이 됩니다. 관련 데이터에 따르면 전투기가 고도 10,000m 이상의 민감한 지역 위로 비행할 때 300~400개의 레이더가 추적을 위해 서로 다른 주파수의 600~700개의 빔을 동시에 방출할 수 있습니다. 전 세계 많은 국가들이 대공 방어 시스템을 현대화하여 대공 방어 능력을 향상시키려고 노력하고 있습니다. 미국의 추정에 따르면 2005년까지 세계 21개국이 첨단 대공방어 미사일 시스템을 보유하게 될 것으로 예상된다. 이들 시스템은 탐지 거리가 길고, 단발 피해 확률이 높으며, 기동성이 뛰어나고, 과부하 계수가 크며, 간섭 방지 능력이 뛰어나다. 구입비용이 저렴하고, 유지관리 및 사용이 간단하며, 대규모 장비에 편리합니다. 능동형 첨단 전투기의 공중 레이더 탐지 범위도 150km 이상에 달하며 일반적으로 내려다보고 격추할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 장거리, 중거리, 단거리 공대공 미사일을 탑재하고 있습니다. 이 미사일의 "피할 수 없는 영역"은 넓습니다. 기동 과부하가 크며 일부는 50g에 달하며 간섭 방지 능력도 강력합니다.

이 모든 상황에 직면하여 차세대 스텔스 전투기를 설계하는 것은 불가피한 선택이 되었습니다. 4세대 전투기는 일반적으로 스텔스 외관 디자인을 채택하고 있으며 전투기의 외피는 레이더 흡수재와 전파 투과재로 만들어졌으며 표면은 스텔스 페인트로 코팅되어 있으며 적외선을 줄이기 위해 다양한 수단이 사용됩니다. 항공기의 특징. 기존의 스텔스 방법 외에도 러시아의 차세대 전투기는 전투기의 공기역학적 성능에 영향을 주지 않으면서 전투기의 스텔스 성능을 보장하는 플라즈마 스텔스 기술을 창의적으로 채택했습니다.

2. 초음속 순항 성능을 위한 운용 요건 분석

소위 초음속 순항이란 애프터버너를 사용하지 않고 초음속으로 순항하는 것을 말한다. 미래의 전쟁에서는 전투기가 신속한 대응 능력을 갖추고, 신속하게 전역으로 날아갈 수 있어야 하며, 가능한 한 오랫동안 순찰 활동을 확장해야 합니다. 3세대 전투기는 애프터버너를 켜면 비행 속도를 높일 수 있지만 연료 소모가 많아 전투 범위가 짧아진다. 적 항공기와 전투를 벌일 시간이 없습니다. 따라서 4세대 전투기는 초음속으로 순항하고, 임무 수행을 위해 더 빠른 속도로 극장에 날아가며, 적의 위협에 오랫동안 노출되지 않도록 신속하게 전장을 떠날 수 있는 능력이 필요하며, 동시에 공중 무기 발사가 가능해지며, 요격선이 밀려나고, 전투기는 표적을 방어하는 지역에서 더 먼 거리에 있는 적 폭격기를 요격하고 항공기를 공격할 수 있습니다.

3. 높은 기동성과 민첩성을 위한 전투 요구 사항 분석

현대 전투기의 민첩성은 기동성과 운용성의 두 가지 특성을 의미합니다. 고기동 전방향 공격미사일의 등장 이후 현대 공중전의 상황은 극적으로 변했다. AIM-9L과 같은 이런 종류의 미사일은 '표적을 조준하고 발사'하는 첨단 성능을 갖고 있어 기동성이 뛰어난 전투기에도 큰 위협이 된다. 전방위 공격 미사일은 전투기 전술의 초점을 기존의 '위치 점유 기동성'에서 신속한 '적 우선 표적 발사 기동성'으로 전환한다. 게다가 동등한 성능을 갖춘 전투기 집단이 공중전을 벌이게 되면 어느 쪽도 제한된 시간 내에 중거리를 넘어서는 결정적인 결과를 얻을 시간이 없다. 장거리 및 중거리 미사일은 완전히 효과적입니다. 이번 공중전 상황에서는 '지속적인 과부하 기동성'보다 전투기의 '순간 기동성'이 더 중요하다.

4세대 전투기는 벡터 노즐을 갖춘 고추력 엔진을 채택하고 항공기-엔진 통합 설계를 적용해 남다른 기동성과 민첩성을 갖췄다.

4. 통합 항공전자 시스템 운용 요구사항 분석

미래 육·해·공·우주·전기의 5차원 통합 전장에서 전투기는 전체 정보 네트워크 중요한 노드의 신원이 드러납니다. 지휘관의 전투 계획을 실행하는 플랫폼일 뿐만 아니라 전투 정보를 수집하고 처리하는 플랫폼이기도 합니다. 차세대 전투기의 조종사는 탑재된 시스템 운영자일 뿐만 아니라 공중전 전술을 구현하는 사람이기도 합니다.

전투기 임무 역할의 전환은 통합 항공 전자 시스템의 성능 업그레이드에 크게 좌우됩니다. 이러한 전환 과정에서 4세대 전투기 설계자들은 두 가지 원칙에 중점을 두었습니다. 첫째, 적의 정보를 최대한 확보하고, 가장 위협적인 목표를 분석하고, 아군 항공기 자원과 정보를 공유하는 것입니다. - 무료 비행 운전. 4세대 전투기는 일반적으로 전기적 및 기계적 백업이 없는 중복 디지털 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템을 사용합니다. 이는 액추에이터 및 유압 시스템 고장 후 재구성될 수 있어 시스템의 신뢰성을 향상시키고 전투기는 과도한 조종사 통제가 있을 경우 비행 안전을 보장할 수 있습니다.

스텔스, 초음속 순항, 높은 기동성 및 민첩성 획득이 플랫폼 성능의 '하드' 업그레이드에 더 중점을 둔다면, 통합 항공전자 시스템은 전투기의 '소프트' 업그레이드에 초점이 맞춰져 있습니다. 성능. . 개발 관점에서 볼 때 이 업그레이드 기능은 점점 더 중요해질 수 있습니다.

5. 신뢰성 및 유지보수성을 위한 운용 요구사항 분석

3세대 전투기의 전술적, 기술적 성능은 2세대 전투기에 비해 크게 향상되었지만, 시스템의 복잡성 증가, 설계 경험 부족, 신뢰성 및 유지 관리에 대한 고려 부족으로 인해 전투 사용 시 긴 지상 가동 중지 시간, 높은 사용 및 지원 비용, 낮은 기동성, 낮은 전투 준비율 등 끝없는 문제가 발생했습니다. 기다리다. 3세대 전투기의 지원성 문제는 전투 효율성 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 전투기 설계 아이디어와 직접적인 관련이 있기 때문에 개선과 수정을 통해 상황을 완전히 바꿀 수는 없습니다.

이는 3세대가 많은 업그레이드를 거쳐 전투 능력이 크게 향상되었으나 여전히 지원성이 떨어지는 중요한 이유이다. 3세대 전투기에서 발생한 문제에 대응하여 4세대 전투기는 설계 초기부터 지원성 향상에 큰 중요성을 두었고, 전체 지원성 분석인 설계 지표에 신뢰성과 유지성 등을 포함시켰다. 종합적인 지원 계획을 수립하고 지원 분석 및 설계 작업, 지원 자원 계획, 지원 시스템 설계를 전체 항공기 설계와 동기화합니다.

많은 노력 끝에 4세대 전투기의 신뢰성과 유지보수성이 크게 향상됐다. F-22를 예로 들면, 비행 시간당 정비 시간은 8.5시간에 불과하며, 이는 F-15의 절반 수준이며, 또 다른 파견을 준비하는 데에는 전투기 24대의 사용 및 지원 비용이 소요됩니다. 20년이면 12억 달러가 F-15보다 5억 달러 적다.

3. 4세대 전투기 개발 동향

미국은 현재 경형 4세대 전투기 F-35의 무인개량 연구를 강화하고 있다. 유인 전투기와 비교할 때 무인 전투기는 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 정치적 위험을 줄입니다. 유인 항공기 격추로 인한 정치적 위험은 매우 큽니다. 드론을 사용하면 두 번째로 전투 효율성이 향상됩니다. 미군은 과부하 계수가 20g에 도달할 수 있는 무인 전투기를 개발할 계획입니다. 이는 인체의 내구성 한계를 훨씬 뛰어넘고 일부 미사일과도 비교할 수 있는 수준입니다. 이는 전투기의 전투 효율성을 크게 향상시킵니다. , 전체 생활 비용이 절감됩니다. 무인 전투기는 유인 항공기에 비해 탑재 장비가 간단하고 제조 및 사용 비용이 크게 절감됩니다.

4세대 전투기는 아직 병력을 완전히 갖추지 못해 향후 개발 동향도 여전히 불확실하다. 하지만 현 상황을 보면 4세대 전투기의 발전 추세는 무인기가 될 것이라는 점을 유추할 수 있다. ('항공과학과 기술' 잡지의 저자: 공군 사령부 사관학교 장밍위안(Jiang Mingyuan)과 후잉쥔(Hu Yingjun)의 글을 인용함)