Thiết kế Mikoyan MiG-29

Đặc điểm nổi bật

MiG-29 của Đức

Vì nó được phát triển cùng với những thông số cơ bản được đưa ra bởi TsAGI cho nguyên bản chính PFI, MiG-29 có đường nét khí động học tương tự như Sukhoi Su-27, nhưng nó có một số điểm khác nhau đáng chú ý. Nó được chế tạo với khối lượng lớn nhôm và một số vật liệu composite. Nó có cánh xuôi sau đặt giữa thân với kết hợp gốc diềm cánh trước (LERXs) tạo góc 40°, 2 cánh đuôi ngang thăng bằng xuôi sau và 2 cánh phụ thẳng đứng ở đuôi, phía trên 2 động cơ. Những gờ mỏng tự động đặt trên gờ trước cánh; chúng có 4 đoạn ở những kiểu đầu và 5 đoạn ở những phiên bản sau này. Trên bộ phận lái ở đuôi, có những cánh tà và cánh chỉnh liệng ở đầu cánh.

MiG-29 có hệ thống điều khiển thủy lực và một máy lái tự động truyền dẫn 3 trục SAU-451, không giống với Su-27, nó không có hệ thống điều khiển fly-by-wire. Dù sao, nó rất nhanh nhẹn, thực hiện những pha quay ngoắt tức thời và duy trì ổn định hoàn hảo, góc tấn lớn, và sự chống chọi tuyệt vời đối với hiện tượng quay tròn. Khung máy bay có thể chịu được gia tốc lên tới 9-g (88 m/s²) khi thao diễn. Hệ thống điều khiển có giới hạn "mềm" ngăn cản phi công muốn vượt qua giới hạn gia tốc g và góc alpha (góc tấn), nhưng nó có thể bị vô hiệu hóa bằng thao tác của phi công.

Việt Nam đã cung cấp cho Liên Xô những chiếc máy bay chiến đấu F-5 của Mỹ. Loại máy bay này đã được sử dụng rộng rãi trong những chuyến bay để đánh giá MiG-21bisMiG-23 nhằm phát hiện những điểm yếu của máy bay Mig và cuối cùng là hỗ trợ cho quá trình phát triển chiếc MiG-23MLD và MiG-29.[9]

Động cơ và tính cơ động

Bài chi tiết: Klimov RD-33
Động cơ của MiG-29

MiG-29 có 2 động cơ phản lực Klimov RD-33 được lắp đặt trong khoảng không gian rộng, mỗi động cơ có công suất 50 kN và 83.5 kN khi đốt nhiên liệu phụ trội. Khoảng không gian giữa 2 động cơ sinh ra lực nâng, do đó giảm đáng kể lực tác dụng lên cánh, một cải tiến lợi dụng lực sinh ra từ chỗ trống giữa 2 động cơ nhằm nâng cao khả năng cơ động. Động cơ được đặt dọc theo các ống lấy không khí được thiết kế ngay dưới gốc diềm cánh (LERXs), có độ dốc thay đổi được nhằm tăng tốc độ. Nó thích nghi hoàn toàn với điều kiện hoạt động tại chiến trường, lối dẫn khí chính có thể được đóng hoàn toàn và động cơ thay đổi sang sử dụng bộ nạp khí phụ trên thân máy bay để cất cánh, hạ cánh, và bay ở độ cao thấp, ngăn ngừa những mảnh vỡ từ dưới đất bắn vào gây hư hại động cơ máy bay (FOD, hư hại do vật thể bên ngoài). Trong trường hợp này động cơ nhận được luồng không khí xuyên qua mái hắt trên LERXs được mở tự động khi khe hút khí được đóng. Tuy nhiên ở những phiên bản sau này của MiG-29 là MiG-35, mái hắt ở lưng bị bỏ đi, và thay thế bằng thiết kế tấm màn chắn mắt lưới ở khe hút khí chính, tương tự như màn chắn của Su-27.[10]

MiG-29 có các tính năng bay độc đáo nhờ khung thân được thiết kế tuyệt vời và nhờ các động cơ RD-33 có lực đẩy 2×5.040 kgf, khi tăng lực là 2×8.300 kgf. Ở F-16A, thông số này tương ứng là 1×7.900 kgf và 1×12.900 kgf. Tham số tốc độ leo cao ở MiG-29 là 330 m/s so với 270 m/s ở F-16A. Sự khác biệt về tốc độ tối đa cũng lớn là 2,3М so với 2,0М. Phi công tiêm kích Canada Bob Wade với 6.500 giờ bay sau khi bay thử MiG-29: "Tôi kinh ngạc về sức cơ động và khả năng điều khiển của tiêm kích này, nhất là khả năng của nó thay đổi hướng trong khi bay. Một tiêm kích với khả năng xoay trở kinh hoàng. Tôi không được phép đưa ra so sánh trực tiếp với loại tiêm kích cụ thể nào đó của phương Tây, nhưng tôi có thể nói rằng, các tính năng của nó khi bay trình diễn trên không cho đến cả bay ở tốc độ thấp là không thua kém hoặc tốt hơn những gì mà các tiêm kích phương Tây làm được".[11]

Tuy nhiên, MiG-29 các phiên bản đầu có thời gian hoạt động giữa các lần sửa chữa khá thấp, chỉ 400 giờ (ở các biến thể tiếp theo là 700 giờ). Ở các máy bay Mỹ và Pháp, chỉ số này nằm trong khoảng 1.500-2.000 giờ mới phải sửa chữa. Tuy vậy, đó không phải là khiếm khuyết của động cơ mà là đặc điểm bảo dưỡng nó tại các đơn bị bay. Ở Mỹ, việc sửa chữa định kỳ được ấn định theo tình trạng kỹ thuật của động cơ, chứ không theo giờ bay. Một ưu điểm không thể tranh cãi của MiG-29 có được từ các yêu cầu đối với nó là tương đối dễ tính trong bảo dưỡng. Và khả năng bay từ các đường băng chuẩn bị kém.

Hệ thống nhiên liệu và tầm bay

MiG-29A

MiG-29B chỉ chứa được 4.365 lít nhiên liệu được lưu trữ trong 6 thùng chứa, 4 ở trong thân và mỗi cánh một thùng. Do chứa được khối lượng nhiên liệu hạn chế nên nó có phạm vi hoạt động hẹp, không đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi của một máy bay tiêm kích phòng thủ cứ điểm. Để phục vụ trong những chuyến bay dài, nó cần được cung cấp thêm một lượng nhiên liệu phụ là 1.500 lít (330 Imp gal, 395 USgal), được chứa trong một thùng chứa nằm ở giữa máy bay, trong các phiên bản sau, 2 thùng nhiên liệu phụ đã được thêm vào dưới cánh, mỗi thùng chứa 1.150 lít nhiên liệu. Ngoài ra một số nhỏ MiG-29 được trang bị hệ thống cần tiếp nhiên liệu trên không, cho phép máy bay ở trên không lâu hơn trong một chuyến bay, hệ thống nạp nhiên liệu trên không cho máy bay từ máy bay chở dầu gồm có một ống kim loại đặt ở đầu máy bay nhận nhiên liệu và một ống tiếp có phễu từ máy bay vận tải. Một số khung máy bay MiG-29B đã được nâng cấp lên thành cấu hình "Fatback" (MiG-29 9-13), phiên bản này có thêm một thùng nhiên liệu bên trong được gắn dưới lưng. Một số phiên bản tiên tiến, như MiG-35, có thể mang thêm một thùng nhiên liệu nữa dọc lưng máy bay cho phù hợp với nhiệm vụ, dẫu rằng không có thùng nhiên liệu này cũng không ảnh hưởng gì đến việc thực hiện nhiệm vụ.

Buồng lái

Buồng lái MiG-29Buồng lái MiG-29M (MiG-33) với cải tiến là màn hình LCD đa năng

Phi công lái máy bay với một cần điều khiển ở giữa truyền thống và ga ở tay trái. Loại ghế dành cho phi công là loại ghế phóng Zvezda K-36DM, nó thể hiện một cách ấn tượng trong trường hợp thoát khẩn cấp dành cho phi công. Trong vụ tai nạn tại triển lãm hàng không Paris năm 1989, dù máy bay chỉ cách mặt đất 50 mét và rơi cắm đầu xuống đất chỉ trong 4 giây, phi công lái MiG-29 vẫn nhảy dù an toàn nhờ ghế phóng này.

Buồng lái của MiG-29 có những mặt đồng hồ thông thường, với màn hình hiển thị trước mặt phi công (HUD) và hệ thống hiển thị trên mũ của phi công Shchel-3UM, nhưng nó không có HOTAS (thanh điều khiển kiểu phương Tây). Nhưng dù sao, MiG-29 có tầm nhìn tốt hơn so với những máy bay tiêm kích phản lực trước đó của Nga, nhờ vòm kính bọt đặt trên cao.

Thiết bị điện tử hàng không của MiG-29 các phiên bản đời đầu ở mức tối thiểu, buồng lái chật chội với nhiều nút và công tắc trên bảng điều khiển. Các hệ thống của MiG-29, kể cả màn hình hiển thị chính diện, cũng không được phát triển đủ tốt, nên các phi công nắm bắt tình hình trên không rất kém. Peter Steiniger, người từng bay trên máy bay MiG-29 của Đức đã chia sẻ cảm xúc từ các chuyến bay trên: "Tôi có muốn chiến đấu trên một máy bay như vậy không ư? Không. Nếu bạn bỏ qua một bên tên lửa AA-11 Archer, thì làm việc trong buồng lái phi công là rất nặng nhọc. Việc nắm bắt tình hình bên ngoài tầm nhìn thẳng bị dừng ở một bản đồ". Nói cách khác, trong nhiều nhiệm vụ, phi công buộc phải mở bản đồ giấy để xem mình đang ở đâu hoặc phải dò tìm thông số bay trên hàng loạt đồng hồ trong buồng lái. Nhược điểm này đã được kỹ sư Liên Xô khắc phục trên phiên bản MiG-29M (MiG-33) được giới thiệu vào năm 1988, phiên bản hiện đại hóa này sử dụng các màn hình kỹ thuật số đa năng thay cho các đồng hồ và dãy nút bấm. Tuy nhiên sự sụp đổ của Liên Xô khiến kinh phí cho chương trình nâng cấp MiG-29 bị cắt, và kế hoạch chế tạo MiG-29M bị đình trệ trong suốt 15 năm.

Trong thập niên 2000, những phiên bản nâng cấp của MiG-29 (MiG-29SMT, MiG-33, MiG-35) đã được "hồi sinh". Chúng được giới thiệu với "buồng lái thủy tinh" và trang bị màn hình hiển thị đa chức năng tinh thể lỏng (LCD) hiện đại và một hệ thống HOTAS thật sự, cho phép thực hiện các nhiệm vụ đa năng cũng như giảm bớt số đồng hồ và công tắc, tăng sự thoải mái và dễ thao tác cho phi công.

Cảm biến

IRST của MiG-29

MiG-29B có một hệ thống radar điều khiển hỏa lực Phazotron RLPK-29 (Radiolokatsyonnyi Pritselnyi Kompleks) gồm radar xung-Doppler phát hiện theo dõi và khóa mục tiêu N-019 (Sapfir 29; tên ký hiệu của NATO "Slot Back"), và một máy tính số Ts100.02-02. Phiên bản radar gốc của MiG-29 là N-019A, nó đã đặt MiG-29 chỉ ngang hàng với những loại radar tương đương của Phương Tây, điều này đã gây nên những thất vọng đối với VVS (Không quân Xô Viết). Nó có thiếu sót nghiêm trọng trong giao chiến ngoài tầm nhìn (BVR). MiG-29 theo dõi mục tiêu là máy bay chiến đấu từ khoảng cách 70 km (38 hải lý) phía trước mặt và 35 km (19 km) phía sau. Phạm vi theo dõi máy bay ném bom được mở rộng gấp 2 lần. 10 mục tiêu có thể hiện lên trên màn hình theo dõi, nhưng radar chỉ khóa một mục tiêu cho tên lửa điều khiển bán chủ động (SARH). Bộ xử lý tín hiệu cũng gặp rắc rối khi gặp phải những quấy phá từ mặt đất, và phạm vi phát hiện theo dõi tầm xa sẽ bị giảm bớt. Nó cũng khá dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện tử. Điều này có nghĩa là MiG-29 không có khả năng sử dụng loại tên lửa tầm xa SARH mới đáng tin cậy Vympel R-27 (NATO AA-10 "Alamo").

Khả năng kém cỏi bắt nguồn phần lớn từ thực tế radar N-019 không phải là một thiết kế mới. Thay vào đó, hệ thống này là một phát triển xa hơn của cấu trúc đã sử dụng trong hệ thống Sapfir-23ML của Phazotron, đã sử dụng trên MiG-23ML. Khi thiết kế chi tiết MiG-29 thời kỳ đầu vào giữa thập niên 1970, Phazotron NIIR được giao nhiệm vụ sản xuất một radar hiện đại cho MiG-29. Để kịp tốc độ phát triển, Phazotron đặt cơ sở thiết kế mới dựa trên chương trình radar thử nghiệm của "Soyuz" của NPO Istok trước đó. Do đó, N-019 ban đầu dự định có ngăn ăng-ten mảng pha hai chiều và bộ xử lý tín hiệu số, giúp máy bay có thể dò tìm và theo dõi mục tiêu cỡ máy bay chiến đấu trong một phạm vi ít nhất là 100 km. Được chế tạo từ những công nghệ điện tử hàng không Liên Xô lúc đó, đây là một mục đích đầy tham vọng. Thử nghiệm và những nguyên mẫu nhanh chóng để lộ ra nó không thể đạt được khung thời gian như yêu cầu đòi hỏi, ít nhất không phải trong một radar sẽ được đặt trong mũi của MiG-29. Khi thiết kế một radar hoàn toàn mới, mặc dù khiêm nhường hơn, Phazotron quay trở lại một phiên bản của ăng-ten gương kép quay quanh được sử dụng thành công ở Sapfir-23ML nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí. Hệ thống này sử dụng cùng bộ xử lý tín hiệu tương tự (analog signal) với những thiết kế trước đó của họ, ghép với một máy tính số Ts100 do NII Argon thiết kế. Trong khi cách giải quyết này đưa ra một hệ thống radar làm việc cho máy bay tiêm kích mới, nó kế thừa tất cả các điểm yếu của thiết kế trước đó. Việc tin cậy vào công nghệ thập niên 1960 tiếp tục lây truyền cho MiG-29 dưới dạng khả năng của nó trong phát hiện và theo dõi mục tiêu trên không ở khoảng cách mà tên lửa R-27R-77 có thể vươn tới, dù thiết kế mới như bộ xử lý tín hiệu địa chỉ số N-010 Zhuk-M quan trọng, vẫn còn những khuyết điểm cố hữu trong thiết kế tương tự (analog). Còn đa số máy bay MiG-29 đang tiếp tục hoạt động sử dụng radar tương tự (analog) N-019 hoặc N-019M, dù VVS biểu hiện mong muốn nâng cấp tất cả những chiếc MiG-29 hiện có với hệ thống số hoàn toàn.

Bí mật của loại radar N-019 đã bị một kỹ sư thiết kế của Phazotron là Adolf Tolkachev cung cấp cho CIA vào năm 1986. Để đáp lại mọi rắc rối, Liên Xô vội vàng đưa ra phiên bản radar sửa đổi N019M Topaz cho loại MiG-29S nâng cấp. Tuy nhiên, VVS vẫ chưa thỏa mãn với tính năng của hệ thống và yêu cầu những bản cải tiến khác. Phiên bản nâng cấp mới đây được trang bị loại radar N-010 Zhuk-M, có một mạng anten 2 chiều, cải thiện phạm vi hoạt động, và khả năng xử lý nhiều tình huống, phát hiện, theo dõi nhiều mục tiêu, và khả năng tương thích với loại tên lửa không đối không Vympel R-77 (hay RVV-AE) (NATO AA-12 "Adder").

Một phần hữu ích từ MiG-29 được chia sẻ với Sukhoi Su-27 là hệ thống S-31E2 KOLS, một sự kết hợp giữa bộ phận đo khoảng cách bằng tia laser (kính trắc viễn laser) và IRST (tìm kiếm và theo dõi bằng tia hồng ngoại) trong một bộ phận được goi là "con ngươi" ở phía trước vòm buồng lái. Nó có thể kết hợp với radar hoặc sử dụng độc lập, và cung cấp độ chính xác đặc biệt cho quá trình ngắm bắn bằng radar hay máy tính. Những chiếc MiG-29 có thể sử dụng IRST để thay cho radar khi tình hình yêu cầu, thí dụ như khi máy bay muốn tránh bị lộ trước các thiết bị dò tìm tín hiệu radar của máy bay địch. Với tia hồng ngoại phản hồi và tên lửa bắn và quên, MiG-29 có thể nhắm bắn mục tiêu mà không phải sử dụng radar, cho phép máy bay tấn công mục tiêu một cách bất ngờ. Thậm chí, hệ thống này cho phép MiG-29 có khả năng phát hiện và giao chiến với các loại máy bay tàng hình như F-22, F-35 từ cự ly tới vài chục km (máy bay tàng hình được thiết kế để có mức độ bộc lộ trước radar rất thấp, nhưng chúng vẫn phát ra tia hồng ngoại như máy bay thường do đều phải sử dụng động cơ phản lực tỏa ra nhiều nhiệt)

Vũ khí

Một chiếc MiG-29 với vũ khí

Tiêm kích MiG-29 thuộc thế hệ đầu chỉ có radar tính năng hạn chế, vũ khí mang được chỉ có 3,5 tấn. Chúng thậm chí không có khả năng mang vũ khí tấn công mặt đất chính xác cao. Chính vì vậy, trong các chiến dịch không kích, MiG-29 buộc phải bay thấp để thả bom, bắn rocket không điều khiển.[12]

Trang bị cho MiG-29 bao gồm một pháo đơn 30 mm GSh-30-1 ở gốc cánh trái. Lúc đầu nó có 150 viên đạn, nhưng sau này bị giảm xuống còn 100 viên trong các phiên bản sau này của MiG-29. MiG-29B nguyên bản không thể khai hỏa pháo khi nó mang thùng nhiên liệu ở giữa thân máy bay vì nó ngăn cản việc tống vỏ đạn ra ngoài. Vấn đề này sau đó được sửa chữa trong MiG-29S và các phiên bản sau đó. 3 giá treo được gắn vào mỗi cánh (4 giá treo ở một số phiên bản). Trong mỗi giá treo có một thùng nhiên liệu chưa được 1.150 lít nhiên liệu, mỗi giá treo mang được 1 tên lửa không đối không tầm trung R-27 (AA-10 "Alamo"), hoặc bom không điều khiển hoặc rocket. Một số máy bay Xô Viết có thể mang 1 quả bom hạt nhân tại giá treo đặc biệt nằm ở giữa thân. Những điểm treo phía ngoài thường mang tên lửa không chiến tầm gần R-73 (AA-11 "Archer"), mặc dù một số vẫn sử dụng loại tên lửa cũ R-60 (AA-8 "Aphid"). MiG-29B nguyên bản có thể mang bom thường và tên lửa không điều khiển, đây không phải là vũ khí thông minh. Những phiên bản nâng cấp mang được bom dẫn hướng bằng laser và bom dẫn hướng quang học (electro-optical bomb), cũng như tên lửa không đối đất và không đối biển.

Tuổi thọ máy bay

Những chiếc MiG-29 được chế tạo từ cuối những năm 1970 dự kiến có tuổi thọ bay là 2.500 giờ bay. Các phiên bản mới hơn như MiG-29M chế tạo vào đầu thập niên 1990 có tuổi thọ bay được nâng cao hơn, đạt 4.000 giờ bay.

Dựa trên các số liệu này, nhiều người cho rằng tuổi thọ khung thân của máy bay Nga thấp hơn nhiều so với các máy bay phương Tây như F-15 Eagle, F-16 Fighting Falcon, F/A-18 Hornet... Nhưng thực ra vấn đề này là do có sự khác biệt trong cách tính tuổi thọ giữa Nga và phương Tây. Quân đội Nga tính tuổi thọ khung thân máy bay bằng cách tính thời điểm "từ khi sản xuất đến khi phải thay thế một số bộ phận bị hao mòn", trong khi phương Tây tính tuổi thọ khung thân máy bay "từ khi sản xuất đến khi hao mòn không thể sửa chữa". Ví dụ như loại F-16 Fighting Falcon của Mỹ theo cách tính của phương Tây sẽ có tuổi thọ bay khoảng 8.000 - 12.000 giờ, nhưng nếu tính theo cách của người Nga thì chỉ đạt 4.000 giờ bay. Như vậy, nếu áp dụng cùng một cách tính thì tuổi thọ bay của MiG-29 đời đầu không thấp hơn nhiều so với F-16, trong khi phiên bản mới hơn như MiG-29M có tuổi thọ bay tương đương).

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Mikoyan MiG-29 http://english.people.com.cn/200410/27/eng20041027... http://www.airforce-technology.com/projects/mig29/ http://www.aviapedia.com/fighters/mig-29vft-video-... http://www.bharat-rakshak.com/NAVY/MiG-29K.html http://www.codeonemagazine.com/archives/1995/artic... http://www.defensenews.com/story.php?i=4431181 http://translate.google.com/translate?u=http://art... http://translate.google.com/translate?u=http://www... http://www.india-defence.com/reports-1328 http://www.indiadaily.com/editorial/2077.asp