¿Qué es el luchador mental japonés?
El diseño de estas dos partes del demostrador "Mind" fue realizado por dos departamentos respectivamente. El trabajo de investigación sobre alta movilidad fue completado por la 3ª Oficina de Desarrollo Tecnológico del Cuartel General de Investigación Técnica de la Defensa de Japón. Agencia. Esta investigación comenzó en el año 2000 y está previsto que finalice a finales de 2008; la investigación sobre el sigilo está a cargo de Mitsubishi Heavy Industries, el contratista principal del proyecto "Mind". para darse cuenta de la baja detectabilidad del avión, por lo que el diseño de apariencia se refiere al F-22, el único avión estándar de cuarta generación actualmente en servicio, y adopta un diseño normal de motores gemelos paralelos y colas verticales dobles. Según la teoría de sigilo de la generación anterior, las líneas de contorno principales del avión y las líneas de costura de apertura del fuselaje deben ser paralelas entre sí para concentrar el eco del radar en una dirección limitada tanto como sea posible, de modo que el enemigo solo pueda detectarse a sí mismo en una dirección específica. Esto es exactamente lo que está haciendo el F-22. El "Xin Shen" que nació cuando maduró también se refirió a estos y adoptó una entrada de aire tipo carret con una partición adjunta. La entrada de aire abultada se ha probado durante mucho tiempo, y el "Xin Shen" todavía está en proceso de introducción. Hay una barrera de capa límite diseñada en el interior del puerto aéreo, obviamente para el rendimiento de vuelos supersónicos. como el ala principal trapezoidal y la doble cola vertical trapezoidal arqueada también son similares al F-22. Esta apariencia también hace que muchas personas lo vean. A primera vista, "Mind" pensará que este es solo el "Raptor japonés". El contorno de la cola plana del "Raptor Sky" es bastante interesante. El borde de ataque es perpendicular al borde de ataque del ala principal, y el borde de salida en zigzag es paralelo al exterior. Es paralelo al borde de salida del ala principal, lo que no solo garantiza una eficiencia aerodinámica suficiente y mejora el sigilo, sino que también amplía el rango de trabajo de la antena de comunicación trasera y otras antenas.
La mayor diferencia entre el "Mind" y el F-22 en términos de apariencia aerodinámica son principalmente los paneles laterales aerodinámicos similares al F-1 6. Este panel lateral aerodinámico combina orgánicamente el ala principal y la cola. en un solo cuerpo para mejorar efectivamente el rendimiento del F-22. Mejora la eficiencia de control de la aeronave y, al mismo tiempo, la parte trasera está conectada a la cola horizontal, lo que mejora aún más la eficiencia de control. El panel lateral aerodinámico que combina las características del F-16 y el F-35 no es infrecuente en los planes de muchos países, lo único que lo pone en práctica es la "mente" otro punto destacado del diseño del F. -22 es que hay un saliente triangular en el lado exterior de la parte superior de la entrada de aire. La superficie superior de este saliente está integrada con el fuselaje, y la superficie inferior está integrada con el fuselaje. la entrada de aire Este diseño es muy inteligente, lo que garantiza en gran medida el sigilo del avión y los requisitos de la entrada de aire. Al mismo tiempo, desempeña el papel de una franja lateral/ala delantera, que puede generar un flujo de vórtice a gran altura. Ángulos de ataque. Elevación del ala principal. El "Mind" no adopta este diseño, sino que extiende directamente las tiras laterales fuera de la entrada de aire y luego se conecta a los paneles laterales aerodinámicos. Esta estructura es simple y se compara con el diseño del F-22. El diseño de "Mind" garantiza los requisitos de la ley de área del fuselaje de la aeronave. Combinado con el diseño de barrera de capa límite de su entrada de aire, demuestra que "Mind" pone gran énfasis en las características transónicas/supersónicas. Pero "Una cosa a la que se debe prestar especial atención en el diseño de "Mind" es que hay un diseño de "diente de sierra cerrado" muy interesante en el interior del flap del borde de ataque del ala principal. Es muy difícil notar esta estructura a simple vista y el diseño es ingenioso e interesante. Este diseño es similar a la estructura de dientes de sierra en el borde de ataque del ala principal del MiG-23, que desempeña un papel similar a una hoja de ala. Se utiliza para controlar la expansión del flujo de aire en pérdida y puede aumentar el ángulo de ataque controlable del avión. . Muchos aviones han adoptado este diseño, pero la mayor desventaja de este diseño es que su muesca única aumentará en gran medida el área de reflexión del radar en el lado de barlovento del avión, lo cual es muy fatal para los aviones de combate modernos. Para obtener una mayor maniobrabilidad y un mayor ángulo de ataque controlable, el "Mind" adoptó resueltamente un diseño de diente de sierra. A diferencia de los dientes de sierra convencionales, el extremo frontal del diente de sierra del "Mind" se dirige hacia adentro para conectarse con el fuselaje. el conjunto forma una estructura cerrada en forma de diente de sierra, que impide que las ondas de radar delanteras entren directamente en el diente de sierra. Este diseño todavía sólo se ve en la "mente", pero si este diseño realmente puede mejorar el sigilo y cuál es la eficiencia aerodinámica, quedan por realizar más pruebas. estar hecho.
Además de realizar investigaciones sobre el diseño de formas de carrocerías de baja detectabilidad, Mitsubishi Heavy Industries también necesita desarrollar tecnología IFPC. IFPC se refiere a la tecnología de control integrado de vuelo/propulsión (Integrated FIight Propulsion Contr01), que se utiliza principalmente para controlar la aeronave mediante el control del empuje en el rango de pérdida donde la actitud de la aeronave no se puede controlar a través de la superficie de control aerodinámico.
No solo eso, para optimizar el rendimiento y la estabilidad de todo el sistema, es necesario controlar de manera integral cada parte, es decir, control integrado. El control integral de la entrada, el motor y la tobera se denomina control integrado del sistema de propulsión de aviación, o cs para abreviar; el control integral de la aeronave y el sistema de propulsión se denomina control integrado del sistema de propulsión/vuelo, o IFPC para abreviar. A través de la implementación de IFPC, el control de vuelo, la propulsión y otros sistemas también evolucionarán hacia una aeronave integrada e inteligente que integre varias capacidades de control de aeronaves y esté altamente integrada con sistemas de comando, control, detección, navegación, ataque y otros. Al mismo tiempo, los requisitos de las misiones de vuelo se cumplen en la mayor medida dentro de toda la envolvente de vuelo para cumplir con la gestión del empuje, mejorar la eficiencia del combustible y la maniobrabilidad de la aeronave, manejar eficazmente el impacto de acoplamiento entre la aeronave y el sistema de propulsión y reducir la experiencia del piloto. carga, lo que permite que el sistema logre una optimización general del rendimiento.
Como componente importante de IFPC, el "Mind" adopta una boquilla de vector de empuje. La boquilla es diferente de la boquilla de vector de empuje tridimensional de sección transversal circular del Su-37 y de la boquilla de vector bidimensional de sección transversal rectangular de baja detección del F-22, pero es similar a los deflectores de tres piezas. del X-31 cooperado por Estados Unidos y Alemania. Lo especial del método de control de vectores de placas es que el deflector de vectores "mental" tiene estrías, que pueden diseñarse para reducir la detectabilidad del radar.
No hay duda de que el proyecto X-31 es actualmente el representante más maniobrable de los aviones de combate tripulados. Este proyecto nació en junio de 1986. Los Estados Unidos y el entonces Gobierno Federal de Alemania firmaron un acuerdo al respecto. En el programa participa el desarrollo conjunto de un memorando de entendimiento para la investigación del programa "Enhanced Fighter Mobility" (EFM), dirigido por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los EE. UU., y el Departamento de Programas Técnicos del Ministerio de Defensa de la República Federal de Alemania. sobre una base de cooperación técnica para realizar investigaciones para el desarrollo del programa. El avión es el avión de verificación X-31 "Enhanced Fighter Mobility". Este avión se utiliza principalmente para estudiar métodos para mejorar las capacidades de combate aéreo a corta distancia. La característica más distintiva del X-31 es la boquilla de vector deflector. Tres paletas guía de carbono-carbono están dispuestas simétricamente alrededor de la circunferencia del motor. El área de alta temperatura de cada paleta guía está cubierta con una capa superficial de carburo de silicio. y está hecho de un actuador separado. El control requerido para el cabeceo y la guiñada se proporciona desviando las paletas guía. El ángulo de desviación máximo es de 35 grados. La boquilla de vector deflector no cubre el chorro como las boquillas de vector de empuje bidimensionales y tridimensionales. Por lo tanto, en la mayoría de los casos solo puede cambiar la dirección del flujo de aire en un máximo de 15 grados. en algunos casos, en estados de baja energía y cuando el área de la boquilla de cola del motor es pequeña, el cambio del flujo de aire no alcanza los 15 grados. Además, las deficiencias del método de control del vector de empuje del deflector son bastante obvias. En primer lugar, sus paletas guía pueden chocar entre sí cuando se desvían por encima de un cierto ángulo al mismo tiempo. hacer que el vector de empuje de la aeronave cambie. La ley de control y la combinación con el sistema de control de vuelo son bastante complejas. En segundo lugar, está la cuestión de la usabilidad de las propias paletas guía después de que el deflector X-31 se desvíe 5 grados hacia adentro por sólo un tiempo. 10 segundos, debe girar 10 grados hacia afuera y enfriarse durante 15 segundos antes de poder usarse nuevamente. Finalmente, existe el inconveniente inherente de la boquilla de desviación tipo deflector: el problema de la pérdida de empuje. La paleta guía del X-31A supera los 10 grados, el empuje comienza a perder significativamente. Cuando el ángulo de desviación alcanza los 25 grados, el empuje perderá aproximadamente 700 kilogramos.
Sin embargo, a pesar de todas las deficiencias del método de control de vectores de empuje, IEl decidió adoptar esta tecnología de control de vectores. Por un lado, la estructura es simple y no hay necesidad de desarrollar estructuras adicionales que Japón. nunca ha estado expuesto. La compleja boquilla vectorial tridimensional rusa no es como la boquilla vectorial bidimensional del F-22 que no puede controlar la dirección de guiñada, por otro lado, la tecnología de deflector es una tecnología ya preparada en los Estados Unidos; Estados, incluso si los motores duales usan el deflector al mismo tiempo, la placa de flujo también se ha verificado en el F/A-18 HARV, y la tecnología verificada por el X-31 estaba originalmente destinada al trasplante. de software de control y diseño estructural, Japón puede obtenerlo directamente de su aliado Estados Unidos. Después de todo, lo que Japón quiere experimentar es tecnología de control más que tecnología de fabricación estructural. Para Japón, no es difícil construir una máquina y no hay necesidad de perder el tiempo y retrasar el plan "Mente".
Además, Mitsubishi Heavy Industries también lanzará la producción de prueba de "Smart Skin". La piel inteligente se refiere principalmente a un nuevo material compuesto liviano y de alta resistencia utilizado en la fabricación de fuselajes. Está previsto que los trabajos de prueba de este nuevo material finalicen en 2011.
El peso de despegue del avión demostrador de tecnología avanzada "Mind" es de aproximadamente 8 toneladas. El empuje total de los dos motores turbofan XF5-1 de fabricación japonesa con los que está equipado puede alcanzar las 10 toneladas. La relación empuje-peso al despegue del avión es 1,25. El "Xin Shen" que utiliza una nueva piel inteligente reducirá aún más el peso. Además de la piel inteligente, la "Mind" también verificará la boquilla vectorial que realiza las capacidades IFPC, el radar de matriz en fase activa multifuncional y el sistema electroóptico integrado de búsqueda y orientación similar al F-35. Si todo va bien, el demostrador completo "Mind" realizará su primer vuelo en 2014.