Những bí mật công nghệ của Sukhoi PAK – FA T-50 (P.2)

Những tính năng kỹ chiến thuật vượt trội

Đặc điểm quan trọng nhất của các máy bay chiến đấu Nga, đó là tính chất siêu cơ động. Tính siêu cơ động đã được đảm bảo theo dòng Su – 27 (35) nổi tiếng mà không ảnh hưởng đến những yêu cầu của công nghệ tàng hình (Steath), mặc dù công nghệ tàng hình có những yêu cầu ngược với khí động học. 

Ví dụ như bộ phận trục xoay các cánh cản trên cánh máy bay đã được thiết kế sao cho các cánh cản đóng vai trò không chỉ là tạo dòng xoáy khí động học, mà còn là cánh nhỏ phía trước. Giải pháp này làm giảm độ phản xạ hiệu dụng trên máy bay, tăng khả năng tàng hình.

Hai động cơ của máy bay được tách ra khá xa (Máy bay Raptor các động cơ ở gần sát nhau) điều này làm tăng tính cơ động của máy bay và mở rộng khoang vũ khí bên trong thân máy bay. Phần hầm nằm giữa hai động cơ cho phép tăng lực đẩy, đồng thời tính siêu cơ động được duy trì ngay cả ở độ cao lớn. Khoảng cách rộng giữa các động cơ tăng  khả năng sống còn của máy bay trong chiến đấu, khi một động cơ bị cháy hoặc bị hỏng.

Một trong những giải pháp thiết kế rất độc đáo của PAK – FA là hai động cơ được thiết kế không song song, mà các mặt cắt thẳng đứng của nó được hợp lại với nhau dưới một góc nghiêng nhỏ. Trong trường hợp hoạt động bình thường, các vector của dòng khí phụt ra phía sau được bù bằng góc quay của các ống phụt. Trong trường hợp sự cố một động cơ (bị cháy hoặc bị hỏng trong chiến đấu) phương pháp đặt các động cơ này cho phép dễ điều khiển hơn khi cải bằng máy bay và duy trì nó ở trạng thái thăng bằng trong không khí.

Một điểm khá thú vị khi thiết kế là 2 cánh lái đuôi. Hai cánh lái đuôi của máy bay PAK – FA được đặt dưới một góc nghiêng tương tự như Raptor, nhưng nhỏ hơn về diện tích, do đó làm giảm đi độ phản xạ hiệu dụng. 

Đặc biệt hơn, toàn bộ cánh đuôi đứng là cánh lái, có thể quay quanh trục của nó và được đồng bộ hóa về hệ thống trục khớp nối điều khiển. Điều đó cũng làm giảm rất nhiều độ phản xạ hiệu dụng và tăng thêm khả năng tàng hình. Không những thế, cánh đuôi còn đóng vai trò cánh cản không khí do mỗi cách đuôi có thể quay về một phía khác nhau, điều này làm tăng khả năng cơ động lên rất cao và không cần hệ thống phanh hãm, do đó làm giảm khối lượng máy bay. 

Chỉ riêng hệ thống cánh lái của máy bay đã là đỉnh cao của sự sáng tạo. Các cánh lái đều có trục xoay trung tâm, sử dụng tương tự như phanh trong không khí, có diện tích nhỏ. Những điểm yếu trong cơ động và điều khiển máy bay được bổ xung bằng hệ thống tự động hóa cao độ, các cánh máy bay được chế tạo từ sợi các bon tổng hợp làm tăng sức bền bằng vật liệu polymer.

Phương pháp lắp đặt các cánh máy bay trên thân cũng rất đặc biệt, thông minh và phi truyền thống. Do giới hạn của sức bền vật liệu, tư lệnh trưởng lực lượng không quân Nga dự kiến tốc độ cao nhất của PAK – FA là Mach 2 (khoảng 2125-2400 km/h) nhưng nếu so sánh với Raptop, giới hạn này hiển nhiên thấp hơn. 

Do yêu cầu kiên quyết của phía Ấn Độ. Đến ngày 13/2/2012, tư lệnh trưởng lực lượng Không quân Nga, đại tướng Alexander Zelintuyên bố: dựa theo những kết quả so sánh giữa T-50 với F-22 và J-20, T -50 vượt trội hơn tất cả các máy bay nước ngoài về tốc độ cất cánh (có tăng tốc và không có tăng tốc), tầm hoạt động tác chiến, tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng, giá trị vượt tải, đoạn đường cất và hạ cánh ngắn hơn và có vẻ tốt hơn các máy bay cùng thế hệ về trang thiết bị điện tử trên thân máy bay. 

Máy bay chiến thuật bao gồm cả Raptor cũng không thể vượt quá tốc độ 2.6 M do vấp phải bức tường lửa do ma sát với không khí, nhiệt độ vỏ máy bay có thể nóng hơn 300oC, lúc đó hợp kim nhôm và các vật liệu sợi các bon tổng hơp gia cường polymer cũng không chịu đựng được.

Động cơ tua bin cánh quạt phản lực

Đã loại bỏ phương án sử dụng vòi phun mặt cắt phẳng nhằm tăng cường khả năng cơ động. Nhưng điều đó có thể giảm một chút khả năng tàng hình và hệ số khó nhận biết ở bán cầu phía sau. Nhưng nếu lấy nguyên mẫu F – 22 làm chuẩn thì khả năng giảm thiểu cũng không nhiều. Trên thực tế vùng bán cầu phía sau được chú ý khi cận chiến trên không, lúc đó khả năng tàng hình là vô hiệu. Ống hút không khí, tương tự như Raptor, được bẻ góc trên hai mặt phẳng đứng, do đó những cánh quạt động cơ turbin phản lực sẽ không nhìn thấy rõ ràng, phía trước của hai cánh quạt được lắp radar – ngăn chặn. Có tác dụng giảm thiểu tối đó những bức xạ điện từ trường xuất hiện trong dòng không khí bí hút vào động cơ.

Hiện nay 3 chiếc PAK – FA đang sử dụng một loại đông cơ nâng cấp AL-41F. Lực kéo phản lực của nó thấp hơn so với động cơ đang được thử nghiệm, mặc dù vậy, tất cả những yêu cầu về tính năng kỹ chiến thuật của máy bay đều được đảm bảo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. Động cơ mới sẽ có lực kéo phản lực mạnh hơn, và rất tiết kiệm nhiên liệu.

Các động cơ phản lực của Nga đã tiết kiệm nhiên liệu nhiều hơn của Mỹ bắt đầu từ dòng Su – 27 nếu so sánh với F-15. Một số các thông số thu được trong quá trình thử nghiệm của PAK – FA nếu so sánh với F – 22. Số liệu thứ nhất là PAK-FA, thứ hai là F-22:
Tải trọng cất cánh với lượng dầu đủ 100% : 30610 kg/30206kg
Lượng dầu dự trữ: 12900 kg/9367 kg
Tầm bay thực tế: 4300 km/2500 km

Ngoài việc lượng dầu cung cấp cho 1 km đường bay giảm hơn nhiều so với Raptor, những dư lượng 1,7 tấn dầu cũng đã cung cấp cho PAK – FD khả năng hoạt động thực tế lớn hơn rất nhiều. Hiện nay, để lắp đặt trên T-50 đã phát triển hàng loạt các mẫu động cơ với tiêu chuẩn thấp nhất là cao hơn chuẩn kỹ thuật của AL-41F. Tất cả các động cơ mới đang phát triển đều phải có những thông số kỹ thuật tốt hơn, khối lượng nhỏ hơn và tất nhiên, phải tiết kiệm hơn nữa. Hiên nay đã có các mẫu động cơ như (АL-41, Type-30, sản phẩm -117, sản phẩm -129, sản phẩm -133, dự án «Demon» và các thiết kế khác). Do tính cạnh tranh cao và nguồn đầu tư từ Ấn Độ cũng như những hứa hẹn về khả năng xuất khẩu loại phương tiện tối ưu này, nên sức cạnh tranh về chế tạo động cơ tốt nhất đang diễn ra với tốc độ chóng mặt cả về thời gian và báo cáo tiến độ. Một phát minh mới mang tính cách mạng và cũng là một đột phá đáng sợ trong siêu cơ động của PAK – FA. Hệ thống đánh lửa khởi động là hệ thống plasma, cho phép không sử dụng hệ thống nạp nén bổ xung ô xy kích hoạt động cơ phản lực. Nó cho phép có thể khởi động máy bay ngay cả trên trần bay giới hạn của máy bay. Phi công có thể thoải mái tắt động cơ khi đang bay ở độ cao giới hạn, sau đó lại khởi động lại.

(Còn tiếp)