MiG-41: Não há defesa contra um pé de cabra

 

Imagem de Ace Combat

MiG-41, também conhecido como o promissor aviação Complexo de interceptação de longo alcance (PAK DP) - em fontes abertas na Internet, há muitas versões de como será esse veículo de combate. A gama de suposições vai do fato de que o programa MiG-41 foi completamente encerrado há muito tempo, até o desenvolvimento de algum tipo de caça aeroespacial capaz de entrar na órbita da Terra.

Hoje não falaremos sobre desenvolvimentos promissores que podem surgir em longo ou médio prazo - motores ramjet ou de detonação, conjuntos de antenas radio-ópticas em fase (ROFAR), velocidades hipersônicas e entrada orbital, mas nos concentraremos no que as capacidades existentes e esperadas de nossa indústria, em particular a RSK MiG como uma empresa herdeira das tradições do A. I. Mikoyan Design Bureau, nos permitem implementar.

Por que RSC MiG?

No mínimo, como o MiG-31 foi criado pelo A. I. Mikoyan Design Bureau, e em termos do PAK DP, todas as fontes abertas dizem que o promissor interceptador de longo alcance está sendo desenvolvido pela empresa RSC MiG. Além disso, o autor gostaria muito que houvesse competição interna em nosso país na questão da criação de aviação de combate de classe tática, pelo menos entre dois escritórios de projeto.

A aparência proposta do PAK DP da empresa RSC MiG, Projeto 701 com um peso de decolagem de cerca de 70 toneladas

Por outro lado, a situação com o MiG-35, que, aparentemente, não estava em demanda, exige considerar a opção de que a RSK MiG não será mais capaz de “puxar” o MiG-41 em nenhuma capacidade, então é possível que o “sucessor” do MiG-31, se aparecer, seja feito pela JSC Sukhoi Company, no entanto, este é um tópico para uma conversa separada.

No artigo anterior Do MiG-31 ao MiG-41: metas e objetivos de um promissor veículo de combate Falamos sobre o fato de que, para o promissor caça-interceptador multifuncional MiG-41, há uma série de tarefas que podem estar além das capacidades de veículos de combate como o caça pesado multifuncional de quinta geração Su-57 e o promissor caça leve multifuncional Su-75.

Renderização do Su-75. Imagem – serviço de imprensa da Rostec State Corporation

O MiG-41 provavelmente pode resolver as seguintes tarefas:

- destruição de sistemas de reconhecimento e ataque supersônicos e hipersônicos de alta altitude, tripulados e não tripulados;

- interceptação de hipersônico foguetes do modo de alerta de combate no ar;

- destruição a longo e ultralongo alcance de alvos aéreos particularmente importantes, como aeronaves de alerta e controle aéreo antecipado (AEW&C), aeronaves de reabastecimento, aeronaves de reconhecimento, aeronaves antissubmarino e bombardeiros estratégicos;

- uso de anti-satélite оружия e entrega de carga útil em órbita baixa da Terra (LEO);

- uso como primeiro estágio para lançamento de mísseis hipersônicos existentes e futuros.

Outro fator importante na criação do PAK DP é o tempo.

Por quanto tempo mais as aeronaves MiG-31 podem continuar em serviço? De acordo com dados abertos na Internet, a vida útil da fuselagem do MiG-31 pode ser estendida para um máximo de 40 anos e, considerando que esta aeronave foi retirada de produção em 1994, todas as aeronaves MiG-2034 devem ser desativadas em 31.

Qual complexo de aviação lançará os mísseis hipersônicos Kinzhal após o fim da operação MiG-31? Ou ser usado para interceptar alvos em alta velocidade? E para o lançamento de armas antissatélite lançadas do ar, se a criação dessas armas for concluída?

Portanto, verifica-se que a substituição do MiG-31 é necessária o mais breve possível, aproximadamente – o primeiro voo em 2030, a produção em série o mais tardar em 2035.

Neste artigo, consideraremos duas variantes da implementação do caça-interceptador multifuncional MiG-41, que chamaremos de básica e avançada, enquanto levaremos em consideração as tarefas acima mencionadas que ele deve resolver.

Os principais elementos estruturais de uma aeronave de combate incluem:

- planador – fuselagem, asas, superfícies de controle;
- motores – motores turbojato (TRD);
- equipamentos radioeletrônicos de bordo (aviônica).

A rigor, em nossa versão, o MiG-41 não é exatamente um PAK DP, mas sim um caça-interceptador supersônico multifuncional de alta altitude. (sim, quase todas as aeronaves de combate tático são agora supersônicas, mas a maioria delas é capaz de se tornar supersônica apenas por um curto período de tempo e não por muito tempo).

Planador

Na versão básica, partimos da fuselagem das aeronaves MiG-25 e MiG-31.

Alguns podem chamar isso de uma profunda modernização do MiG-31, e talvez estejam parcialmente certos em alguns aspectos, mas dado o volume de modificações propostas, bem como o fato de que a aeronave terá que ser produzida novamente, ela será de fato uma nova aeronave de combate.

Sim, isso pode parecer um retrocesso para alguns, mas é apropriado relembrar o F-15EX americano. Apesar da presença de caças F-35 de quinta geração em serviço, sendo construídos em grandes números (para os padrões atuais), e do trabalho sendo realizado em um caça de sexta geração, a Força Aérea dos EUA simplesmente foi e encomendou a versão mais recente e avançada do caça F-15, que fez seu primeiro voo em 1972.

E eles claramente não sofrem com reflexões sobre o que alguém pode pensar. A propósito, o MiG-25 fez seu primeiro voo em 1964 – oito anos antes do F-15, e o MiG-31 decolou pela primeira vez em 1975.

O caça F-15 não é muito mais antigo que o MiG-25, mas em uma versão profundamente modernizada, o F-15EX é produzido em massa para a Força Aérea dos EUA.

Não haverá hipersônicos ou viagens espaciais, furtividade ou supermanobrabilidade (É estranho que alguém fale sobre supermanobrabilidade em relação a uma máquina como o PAK DP), mas dentro da estrutura das tarefas previamente delineadas, tudo isso não é necessário.

Por que não simplesmente atualizar a aeronave MiG-31 existente?

Porque, como já dissemos acima, em cinco a dez anos as fuselagens do MiG-31 esgotarão sua vida útil e serão desativadas.

Não faz sentido simplesmente restaurar a produção de fuselagens - durante esse tempo, as tecnologias de produção mudaram significativamente, outras máquinas e ferramentas serão usadas e, além disso, dadas as tarefas esperadas do MiG-41, os requisitos para a fuselagem também mudarão - ela deve ser otimizada para operação em velocidades máximas e altas altitudes. Ou seja, de fato, a fuselagem da versão básica do MiG-41 será mais próxima da fuselagem da aeronave MiG-25 original, é claro, levando em consideração as últimas conquistas em aerodinâmica e o surgimento de novos materiais estruturais.

MiG-25PU, no qual o piloto de testes Alexander Vasilyevich Fedotov estabeleceu um recorde mundial absoluto de altitude em 21 de agosto de 1977 – 37 metros

Algum elemento da fuselagem pode ser feito de uma liga moderna ou outro material que possa suportar temperaturas extremamente altas, por exemplo, algo dos desenvolvimentos implementados durante o programa Energia-Buran; em algum lugar um elemento estrutural composto é instalado. É possível abandonar parcial ou até mesmo completamente os sistemas hidráulicos em favor de acionamentos elétricos potentes e de alta velocidade.

Pode-se supor que o volume de melhorias de projeto durante o desenvolvimento da fuselagem da versão básica do MiG-41 será comparável ao que foi realizado durante o desenvolvimento da fuselagem do MiG-31, com base na fuselagem do MiG-25.

A fuselagem da versão avançada do MiG-41 pode ser baseada nos últimos desenvolvimentos conhecidos da empresa MiG.

E aqui também temos poucas opções.

Em fevereiro de 2000, o protótipo MiG-1.44, desenvolvido no programa de caça de quinta geração MiG-1.42, fez seu primeiro voo. Mais tarde, o programa MiG-1.42/1.44 foi reduzido, e a principal aeronave de quinta geração na Rússia se tornou o caça pesado multifuncional Su-57, possivelmente no futuro será complementado pelo caça leve Su-75.

MiG-1.42/1.44

O projeto MiG-1.42/1.44 utilizou um projeto aerodinâmico canard com uma cauda horizontal dianteira (FHT). Recentemente, esse design aerodinâmico vem ganhando popularidade: o francês Dassault Rafale, o pan-europeu Eurofighter Typhoon e o chinês Chengdu J-20. Existe a possibilidade de que até mesmo o promissor caça americano de sexta geração Boeing F-47 seja projetado usando a configuração canard.

Chengdu J-20 (esquerda) e Boeing F-47 (direita)

Fontes abertas mencionam que o promissor caça multifuncional MiG-1.42/1.44, de acordo com um dos projetistas, era um “MiG-25 evoluído” – um caça de alta velocidade que havia “crescido” para um nível qualitativamente novo.

Assim, a versão avançada do MiG-41 pode muito bem usar a base criada durante o desenvolvimento do MiG-1.42/1.44.

Comparado ao projeto original, ele será maior em tamanho e será otimizado para voos de alta velocidade em vez de manobras acrobáticas. Assim como a fuselagem do MiG-25/MiG-31, o projeto deve ser altamente durável e resistente a altas temperaturas.

Motor

Para a versão básica, pode-se considerar a opção de restaurar a produção dos atuais motores turbojato D-30F6, que fazem parte do MiG-31, mas em uma versão modernizada.

Em particular, um certo motor turbojato D-30F6M convencional pode ser modificado para incluir um moderno sistema de ignição de plasma, um sistema de controle digital de autoridade total (FADEC), novas lâminas de turbina de cristal único capazes de suportar altas temperaturas e similares.

É possível que o potencial de atualização do motor turbojato D-30F6 esteja longe de se esgotar

Se o motor turbojato D-30F6 existente produz cerca de 15,5 mil kgf de empuxo no pós-combustor, então do motor turbojato D-30F6M modernizado pode-se facilmente esperar números na faixa de 17-18 mil kgf.

Assim, se estivermos considerando uma versão avançada do MiG-41, então ele pode usar o “produto 20” – o motor turbojato AL-41F, desenvolvido dentro da estrutura do projeto MiG-1.42/1.44.

O motor AL-41F não deve ser confundido com o motor turbojato AL-41F1, desenvolvido com base no motor turbojato AL-31F, como o motor de primeiro estágio do Su-57, já que o motor turbojato AL-41F original não se encaixava no Su-57 em termos de dimensões. O motor turbojato AL-41F deve caber sem problemas não apenas na versão avançada do MiG-41, mas também na versão básica, criada com base na fuselagem modernizada do MiG-31, já que o protótipo do motor de aeronave especificado foi testado no laboratório de voo MiG-25 (aeronave 306) com um tamanho semelhante de nacelas de motor.

A velocidade máxima do caça baseado no projeto MiG-1.42/1.44 deveria ser de Mach 2,6 ou cerca de 3000 quilômetros por hora, o que já está próximo dos indicadores de velocidade do MiG-31, embora não esteja claro por quanto tempo esta aeronave poderia mantê-la com pós-combustor. A propósito, os protótipos MiG-1.42/1.44 foram equipados com vidros resistentes ao calor de tonalidade amarelada, o que também indica indiretamente que esta máquina foi projetada para ser usada em altas velocidades.

Produto 20 – Motor turbojato AL-41F. Imagem por @HEMemarian

De acordo com fontes abertas, o motor turbojato AL-41F tinha um empuxo de cerca de 18 mil kgf em 2010, e supunha-se que seria de 21 mil kgf - é possível que com o uso de soluções modernas esse parâmetro não só possa ser alcançado, mas também excedido.

Outra opção é o motor turbojato “produto-30” ou AL-51F, que está sendo desenvolvido para o caça Su-57 de quinta geração e, muito provavelmente, também para o Su-75. Até 2030, o motor turbojato AL-51F provavelmente entrará em produção em série. A questão aqui será sobre a capacidade da nossa indústria de garantir a produção do número necessário desses motores de aeronaves; é possível que simplesmente não haja o suficiente para o MiG-41.

Também podemos lembrar do motor turbojato R579-300 desenvolvido pelo Complexo Científico e Técnico Soyuz – já falamos sobre ele nos materiais Legado soviético: motor turbojato de quinta geração baseado no Produto 79 и O coração da aeronave: motor de aeronave e soluções técnicas capazes de levar a promissora aeronave VTOL russa a um novo nível.

Por um lado, este motor de aeronave deveria ter características excepcionais e foi considerado para equipar caças de quinta geração, por outro lado, no momento não há informações sobre a continuação de seu desenvolvimento, o site da AMSTK Soyuz declara abertamente que atualmente eles não têm nenhuma relação com a indústria de defesa.

Todas as variantes do motor turbojato MiG-41 provavelmente terão um bico sem mecanismos de controle de vetor de empuxo (TVC) – não faz sentido desperdiçar recursos e aumentar o peso de uma aeronave que não foi originalmente projetada para manobras ativas.

Aviônicos

A base da aviônica da aeronave de combate é o complexo de radar (RLK). O sistema de radar para o MiG-41 em qualquer versão provavelmente será desenvolvido novamente, afinal, a tecnologia de matriz de antenas passivas em fase (PPAA) já está desatualizada, o presente e o futuro próximo pertencem às matrizes de antenas ativas em fase (APAA) na versão DARA (digital antenna array) ou simplesmente DAFA.

Apesar do fato de que o sistema de radar MiG-41 será desenvolvido novamente, ele poderia potencialmente ser baseado no sistema de radar Belka, desenvolvido para o caça Su-57 de quinta geração, que em cinco anos provavelmente já estará bem dominado na produção e livre de suas deficiências de "infância".

O tamanho maior do cone do nariz do MiG-41, baseado na fuselagem do MiG-31, permitirá que o número de elementos de transmissão e recepção (TRE) seja aumentado em 1,5-2,4 vezes, o que terá um efeito correspondente no aumento da eficiência do sistema de radar como um todo. Ou seja, se a rede do radar N0 Belka inclui 6 PPEs com um tamanho de antena de 1526x700 mm, então a rede do futuro radar MiG-900 pode incluir cerca de 41 PPEs com um diâmetro de antena de 2302 mm e cerca de 1100 PPEs com um diâmetro de antena de 3729 mm.

Tela AFAR do protótipo do radar N0 "Belka". Imagem por Allocer

As dimensões do cone do nariz do MiG-41, baseado na fuselagem do MiG-1.42/1.44, são desconhecidas pelo autor; além disso, elas podem mudar durante o processo de redesenho da fuselagem para as tarefas do MiG-41, então as aceitaremos condicionalmente como as mesmas da versão básica do MiG-41.

Considerando que o radar Belka básico deve detectar alvos com uma superfície de dispersão efetiva de 1 m2 com um alcance de até 400 quilômetros, pode-se supor que o promissor sistema de radar MiG-41 será capaz de detectar grandes alvos feitos sem o uso de tecnologias de baixa visibilidade, como aeronaves AWACS, aeronaves de reabastecimento, aeronaves de reconhecimento, aeronaves antissubmarinas, bem como bombardeiros estratégicos, a um alcance de cerca de 1000 quilômetros.

É necessário mencionar separadamente a necessidade de instalar uma estação óptico-eletrônica (OES) altamente eficiente no MiG-41. O inimigo pode e irá reduzir a assinatura do radar de armas avançadas de ataque aéreo supersônico e hipersônico, mas é praticamente impossível esconder a fuselagem e a pluma de motores potentes aquecidos pela atmosfera, de modo que o OES do MiG-41 muitas vezes será ainda mais importante que o radar.

OES altamente eficiente pode se tornar um dos elementos mais importantes do MiG-41

Características de desempenho estimadas

Características táticas e técnicas estimadas (TTC) do MiG-41:

- velocidade máxima de voo com pós-combustor na faixa de 3-4 Mach ou 3500-4500 quilômetros por hora;

- a velocidade de cruzeiro supersônica sem o uso de pós-combustor é de cerca de 1,5-2 Mach;

- teto prático de cerca de 25 quilômetros e teto dinâmico de cerca de 35 quilômetros;

- alcance de voo na faixa de 3000 a 4000 quilômetros em velocidade subsônica em alta altitude;

- dois motores turbojato com empuxo de 18-21 mil kgf cada;

- uma capacidade de carga de cerca de 8 a 12 toneladas, com a capacidade de colocar uma única carga maciça de grande porte sob a fuselagem (míssil antissatélite ou míssil ar-solo hipersônico) ou duas cargas maciças sob as asas, em postes mais próximos da fuselagem (mísseis ar-ar de ultralongo alcance);

- peso máximo de decolagem é de cerca de 40-45 toneladas;

- o alcance de detecção de um alvo como uma “aeronave AEW e CAS” ou uma aeronave de transporte usando um radar é de cerca de 1000 quilômetros, e um alvo como um “caça de 4ª geração” é de cerca de 500-600 quilômetros;

- série de produção esperada – 100-150 unidades.

Descobertas

Certamente, algum trabalho de pesquisa está sendo realizado em escritórios de design russos para criar um PAK DP no formato fantasiado na Internet - com motores de detonação, com velocidade de voo hipersônica, baixo ruído, com a capacidade de quase ir ao espaço.

A questão é: quando tal máquina poderá ser criada? Primeiro voo em 2040? Ou em 2050?

Até 2035, precisamos preencher o nicho que ficará vago após o fim da vida útil do MiG-31, já que não há mais nada para resolver uma série de tarefas que esta máquina pode resolver.

As opções consideradas para a criação do MiG-41 com base no caça interceptador MiG-31 existente e o trabalho de base deixado após o desenvolvimento do projeto MiG-1.42/1.44 são bastante capazes de resolver os problemas de destruição de alvos supersônicos e hipersônicos de alta altitude, destruindo alvos aéreos especialmente importantes em alcances longos e ultralongos, usando armas antissatélite e lançando mísseis ar-solo hipersônicos.

O promissor complexo de aeronaves de interceptação de longo alcance MiG-41, baseado no projeto MiG-25/31 e MiG-1.42/1.44, é uma oportunidade para preencher de forma relativamente simples e rápida o nicho que se formará após a “partida” do MiG-31.

Este MiG-41 não é sobre furtividade e supermanobrabilidade, nem sobre centralidade em rede e companheiros leais, não - é um meio altamente especializado para resolver uma lista específica de tarefas que examinamos anteriormente. Como diz o ditado, "O rinoceronte tem visão fraca, mas dado seu tamanho e peso, isso é um problema para quem está ao seu redor".

Agora, sempre que um MiG-31 decola, um alarme de ataque aéreo é disparado em toda a Ucrânia. A mesma coisa deve acontecer quando o MiG-41 decolar, só que não serão apenas alvos terrestres que “fugirão”, mas também alvos aéreos. Este deve ser o mesmo pé-de-cabra contra o qual não há defesa, e não importa em que século a tecnologia se baseia – um pé-de-cabra continua sendo um pé-de-cabra.