F-22 Raptor và F-35JSF-máy bay tiêm kích thế hệ thứ 5

Cụ duy ý chí vãi cái làng...
F-136 nó không chết khơi khơi được đâu. Trước giờ ông GE luôn cố gắng hất cẳng ông P&W trong các chương trình phát triển các thế hệ động cơ cho các thế hệ tàu bay mới của Mỹ. Chính vì thế ông ấy hạ quyết tâm và tâm phúc với thằng RR để phát triển F-136 như là 1 thế hệ kế tiếp của F-135 chứ không chịu làm bản thương mại phục vụ nâng cấp bảo trì giữa vòng đời như nhiệm vụ muôn thuở của GE mà quân đội giao phó mà điển hình là F-110 (GE)/F-100(P&W). Tiếc là ông ấy chơi lém bằng cách cố gắng dùng tiền của quân đội để phát triển chuyện của mình. Ông GE biết chắc cái gen6 trên tàu thế nào nó cũng là thứ 1 động cơ và hắn ta tính mưu toan cùng Boeing đón đầu hất cẳng P&W và Northrop. Bọn nó cạnh tranh giành giật nhau kinh thật...

Đến 1997 người ta mới giới thiệu ra công chúng khái niệm động cơ gen5 thôi chứ trước đó vài chục năm đã nghiên cứu. Tây hiện nay có mỗi cái F-119 là gen5. Cụ bị quáng gà hả?

Dự là chúng nó chỉ chịu bán hàng mang động cơ gen5 ra sau 2025 thôi cụ. Chờ hơi lâu đấy. T-50 mà mang động cơ gen5 xuất khẩu chắc chờ sau 2030 mới may ra có. Khi mà số tàu bay trang bị trong không quân Nga lên đến hàng trăm chiếc và những chiếc đầu tiên sẽ khai thác hết nửa vòng đời. F-22 thì nó chả bao giờ bán đâu. Nó sẽ lặng lẻ đi vào dĩ vãng như F-117A thôi.

Thì phải chịu chứ biết sao. Cãi nhau khái niệm thế này mệt lắm.
Tôi cũng không cần nó đưa cái động cơ F119 của F22 ra. Cứ cái nào gen5 cũng được. Hay là lên gen6 chuẩn Tây luôn cũng xong.
Cái cần bi giờ là thông số tốc độ máy bay, có vậy thôi.
Tôi với cụ đành chờ vậy. Sau này tóc bạc mới biết mình đúng hay sai cũng hay.

Để tôi làm rõ vấn đề động năng của máy bay thế hệ thứ 5.

1> Máy bay thế hệ 5 phải có khả năng siêu hành trình, bay siêu âm (supersonic) > mach 1.3 khi có mang tải trọng chiến đấu khi động cơ vẫn hoạt động ở chế độ đốt thường. Chính vì lý do này mà f-35 bị coi là yếu (underpower) và nhận rất nhiều lời chỉ trích về tính cơ động của nó. Như Jas-39NG cũng có khả năng đạt vận tốc mach 1.1 khi có mang tải trọng nhưng vận tốc mach 1.1 chỉ được gọi là transonic (vừa vượt ngưỡng âm thanh) chứ không phải là supersonic (Vượt âm thanh) như F-22.

Tuy nhiên siêu hành trình không phải là cái gì quá mới và quá ghê gớm chỉ bắt đầu xuất hiện ở máy bay thế hệ 5. Rất nhiều người ngộ nhận về điều này cũng như nhầm tưởng rằng F-22 là máy bay chiến đấu đầu tiên đạt siêu hành trình. Ghi nhận đầu tiên về máy bay chiến đấu có khả năng đạt siêu hành trình chính là một máy bay thuộc thế hệ 2. Đó là chiếc Mỉage-IIIO, một phiên bản Mỉage-III dành cho Australia. Nó có khả năng đạt được tốc độ mach 1.3 chỉ với chế độ đốt thường của động cơ.

Chiếc Mỉage-IIIO đạt được điều này bởi nó được gắn động cơ Rolls-Royce Avon-301. Động cơ này có lực đẩy lần lượt là 56.45KN / 72.77KN ở chế độ đốt thường / đốt sau. Con số 56.45KN ở chế độ đốt thường của động cơ Avon-300 đã xấp sỉ bằng con số 58.84KN ở chế đốt sau của động cơ Snecma Atar-9B gắn trên Mỉage-III thời đầu nên dễ hiểu nó giúp Mỉage-IIIO đạt vận tốc mach 1.3.

Như vậy việc máy bay có khả năng siêu hành trình hay không có liên quan rất nhiều / chủ yếu tới động cơ. Một động cơ có lực đấy ở chế độ đốt thường đủ lớn (tương quan tới yếu tố khí động và trọng lượng của máy bay gắn nó) như ví dụ nêu trên sẽ khiến máy bay có khả năng siêu hành trình. Theo đề nghị và tính toán của Dr. Carlo Kopp (Chủ biên trang Australian Air Power) thì nếu máy bay F-111E của Úc với vũ khí gắn trong khoang nếu được thay động cơ cũ bằng loại động cơ F119 của F-22 thì sẽ có khả năng đạt được siêu hành trình.

2> Đến đây sẽ có người nói rằng vậy tại sao phần lớn các máy bay thế hệ 3 (Trừ chiếc electric lightening) và thế hệ 4 không chiếc nào có khả năng siêu hành trình. Cậu trả lời là:

- Siêu hành trình gần đây mới trở thành một nhu cầu quan trọng chứ trước kia thì chưa.
- Siêu hành trình chỉ là một trong rất nhiều yếu tố quan trọng khi thiết kế một máy bay vì vậy người ta sẽ không hy sinh những yếu tố quan trọng khác (Ví dụ độ bền động cơ, độ tiêu hao nhiên liệu nói chung, tính khí động học, trọng lượng khung vỏ, v...v...) để đạt được điều này.
- Chiếc Mirage-IIIO với động cơ Avon-300 tuy thử nghiệm đạt được siêu hành trình mach 1.3 nhưng cuối cùng Úc vẫn quay lại với động cơ Snecma Atar 09C-3 sau khi cân nhắc tới các yếu tố độ bền và tính ổn định của động cơ, chỉ số tiêu hao nhiên liệu ở tất cả các chế độ vận hành nói chung, v...v...

3> Việc xếp các động cơ thuộc thế hệ 4 hay 4++ hay 5 sẽ tùy thuộc vào từng người. Tuy nhiên với các nhân tôi thì các động cơ được coi là thế hệ 5 hiện nay như F119 gắn trên f-22 hay 117S Al-41 gắn trên T-50 thực chất vẫn chỉ là động thế hệ 4++ được hoàn thiện hơn từ động cơ thế hệ 4 nhằm mục đích.

- Tăng lực đẩy ở chế độ đốt thường để máy bay có khả năng đạt siêu hành trình. Để đạt được điều này mà không làm tăng kích thước động cơ, người ta làm kích thước phần động cơ đốt thường được nới to ra và giảm kích thước phần dẫn luồng khí by-pass, tăng tỉ số nén, tăng khả năng chịu nhiệt của vật liêu,... Một số nguồn tin (tất nhiên là thiếu kiểm chứng) nó động cơ F-119 có tỉ lệ by-pass là 0.25/1 so với F-100 là 0.36/1 hay 0.59/1 của AL-31.
- Tỉ lệ giữa lực đẩy khi đốt thường và đốt trong thường ~ 2/3 có nghĩa nếu động cơ đạt lực đẩu khi đốt trong là 100KN thì lực đẩy khi đốt sau là 150KN (Động cơ AL-31 của Nga hiện nay có tỉ lệ là 6/10)
- Kích thước và trọng lượng động cơ không đổi để không làm ảnh hưởng tới đặc tính khí động của máy bay. Tỉ lệ giữa lực đẩy tối đa và trọng lượng động cơ bằng hoặc lớn hơn 10:1 (Ví dụ động cơ có lực đẩy từ 15 tấn trở lên chỉ nặng khoảng 1.5 tấn)
- Giảm tín hiệu hồng ngoại phát tán.
- Hoàn thiện hơn nữa hệ thống kỹ thuật số kiểm soát, điều khiển và kiểm tra động cơ.
- Tiết kiệm nhiên liệu hơn nữa.
- Cải thiện hơn nữa vật liệu chế tạo động cơ.
- Động cơ hoạt động bền bỉ và dễ sửa chữa bảo trì hơn.

Chiếc Mỉage-IIIO thử nghiệm với động cơ Avon-300 đã siêu hành trình với vận tốc mach 1.3 từ thập niên 60 của thế kỷ trước.

Mọi cuộc không chiến tầm gần quần vòng đều liên quan đến 3 yếu tố là máy bay (động lực), trang bị (hệ thống điện tử hỗ trợ, vũ khí,..) và phi công-chiến thuật (Huấn luyện, kinh nghiệm,..). Cuộc chiến giữa Su-30MKI và EF-2000 cũng vậy, việc thắng hay thua cũng phụ thuộc vào 3 yếu tố này:

1> Máy bay: Đánh giá 50/50. Hai loại máy bay này đều có ưu điểm riêng.

- Ưu điểm của EF-2000 là tỉ lệ lực đẩy trên trọng lượng cao, thiết kế cánh dạng delta giúp máy bay có khả năng thao diễn tức thời tốt. Tuy nhiên dạng cánh delta khiến khả năng thao diễn liên tục của máy bay cũng như khả năng thao diễn nói chung ở độ cao thấp (Nơi không khí đặc hơn) kém hơn do nhanh bị thất tốc. Tất nhiên một động cơ khỏe như Ẹ-200 sẽ phần nào bù đắp được được những nhược điểm này.

- Su-30MKI có tỉ lệ lực đẩy trên trọng lượng thấp hơn EF-2000, thao diễn tức thời kém hơn (ì hơn) nhưng bù lại thao diễn liên tục tốt hơn cũng như được cho là có góc tấn không bị giới hạn. Miệng phụt động cơ đổi hướng 2D cũng giúp cải thiện khả năng thao diễn tức thời của máy bay.

2> Trang bị & vũ khí: Đánh giá 50/50. Cả hai loại đều sử dụng các trang thiết bị (Radar, IRST, mũ ngắm phi công,...) cũng như vũ khí (Tên lửa R-73M, ASRAAM) tương đương nhau về tính năng

3> Phi công-chiến thuật: Khi hai yếu tố trên được đánh giá là như nhau thì đây trở thành yếu tố quyết định thắng hay thua. Phi công giỏi và kinh nghiệm sẽ biết phán đoán trước tình hình để luôn chiếm ưu thế về không gian, thời gian cũng như tuyệt đối không được lạm dụng thao diễn không cần thiết. Vì vậy chuyện thắng hay thua của Su-30MKI với EF-2000 đều hoàn toàn có thể xảy ra tùy vào chất lượng chiến thuật và phi công.

Cách đây vài năm, trong một cuộc tập trận tại Thổ Nghĩ Kỳ năm 2011, phi công F-16 đời đầu của Pakistan đã hạ EF-2000 của Anh trong không chiến quần vòng dù máy bay F-16 thua xa EF-2000 về mọi khả năng thao diễn. Nguyên nhân được cho là bởi những phi công EF-2000 của Anh được chuyển loại từ máy bay Tornado-F3, vốn là loại máy bay đánh chặn từ xa và gần như vô dụng khi không chiến quần vòng, nên rất yếu khi đánh giáp chiến kiểu này. Trong khi đó thì các máy bay / phi công Pakistan, vốn trước đây không (bị giới hạn / cấm vận) được trang bị bất kỳ loại tên lửa ngoài tầm nhìn nào nên chiến thuật không chiến của họ 100% dựa vào việc áp sát để không chiến quần vòng.

Vấn đề đang tranh cãi hiện nay là việc động cơ gen5 của Mỹ có thực sự tăng tỉ số nén không khí khi vào buồng đốt không đấy bác Quạt Nga à.

Tôi thì cho rằng chỉ Nga mới đang đi theo đúng con đường bác đã post ở trên. Tuy vẫn đang trầy trật. Động cơ lắp trên Su35, T50 cháy suốt.

Còn Mỹ theo tôi cái động cơ gen5 của nó là một giải pháp tình thế để nhanh đạt được lực đẩy cao của cái gọi là bay siêu hành trình. Bản chất là phóng to cái quạt gió ra. Còn đẳng cấp kỹ thuật vẫn ở gen4++. Mấy cái cộng là có úp đết các tiến bộ về thuật toán, điện tử và vật liệu. Tuy nhiên chưa đạt mức gen5 đúng nghĩa.

Theo tôi Mỹ nó cũng vẫn đi theo con đường đó. Có điều nó sẽ gọi động cơ ấy là gen6 chẳng hạn. Gen5 nó âm thầm cho vào dĩ vãng như cách cụ Cùi nói F22 không bán cho ai, chỉ vào bảo tàng như F117 thôi.

Còn Nga thì nó gọi là động cơ gen5+. Cũng chẳng ai phản đối. Vì 2 thằng có thằng nào chịu thằng nào đâu.

Tăng tỉ số nén là do tăng số tầng cánh của máy nén chứ liên quan gì đến gen 5-6-7-8??

Đường kính quạt của động cơ F119 là 1,168mm, cũng không lớn so với lực đẩy mà nó cung cấp đâu bạn. Lực đẩy tối đa khi đốt sau của nó là 155,75KN nên tôi đoán lực đẩy khi đốt thường của nó sẽ khoảng 108KN (2/3 của 155,75KN).

Các cụ lại múa gậy vung đao tiếp à?

Từ đầu tới giờ cụ có chém được chiêu nào ra hồn đâu nà! Cụ nói 2 điều chính:

1. Tàu bay khó nhất là làm cái buồng lái...ặc ặc...
2. Tàu bay gen5 phải ráp nối và tách rời nhau được ở trên giời ấy.

Hết...có được bài quyền nào đâu?

Cụ @Russianfan:

Động cơ gen5 là động cơ có khả năng thay đổi chu trình nhiệt động lực trong quá trình làm việc để tối ưu hoá việc tiêu thụ nhiên liệu, kéo dài vòng bảo dưỡng (TAC) và tối ưu hoá tính năng bay.

Vấn đề ở chỗ là chưa có loại động cơ nào như vậy đi vào hoạt động cả. Khi tham gia đấu thầu động cơ cho dự án F-22, có 2 hãng tham gia với 2 hướng phát triển động cơ hoàn toàn khác nhau:

1> Pratt & Whitney giới thiệu động cơ F119 vẫn đi theo hướng truyền thống, phát triển lên từ động cơ thế hệ 4 với tỉ lệ by-pass thấp.

2> General Aviation giới thiệu loại động cơ với tỉ lệ by-pass biến thiên (Có thể điều chỉnh thay đổi được) mà bạn gọi là "Động cơ có khả năng thay đổi chu trình nhiệt" hay tiếng Anh gọi là variable-bypass turbofan

Tuy nhiên cuối cùng thì không quân Mỹ chọn động cơ truyền thống F119 của Pratt & Whitney bởi lý do an toàn (Về mặt thiết kế và tiến độ) và cũng để cứu Pratt & Whitney lúc đó đang mấp mé phá sản nếu như thua cuộc. Động cơ f135 cũng của Pratt & Whitney gắn trên F-35 sau này cũng chỉ là động cơ phát triển thêm từ F119 và hoàn toàn không sử dụng công nghệ by-pass biến thiên.

Hiện nay trên thế giới chỉ có 2 hãng đang phát triển loại động cơ turbofan có by-pass biến thiên là General Aviation như đã nêu ở trên và Saturn với động cơ Al-41F. Tuy nhiên một cái (của General Aviation) được cho là vẫn chưa sẵn sàng vào năm 2018. Cái còn lại (Al-41F của Saturn) vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm chưa biết đã hoàn thiện hay chưa. Chính vì vậy tôi mới nói ở post trước là hiện nay mới chỉ có động cơ thế hệ 4++ mà thôi chứ chưa có động cơ thế hệ 5 đúng nghĩa.

Em thấy các cụ bàn về động cơ gẻn-4-5...nhằm tăng tỉ số nén để có lực đẩy tối đa.
Vậy cho em hỏi NHIÊN LIỆU lúc đó có thay đổi để tăng hiệu suất đốt không?Hay chỉ sử dụng dầu máy bay thông thường, kèm các chất phụ gia, hay thay thế hoàn toàn bởi 1 loại nhiên liệu khác?VD