ОСОБЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО БОЯ СОВРЕМЕННЫХ ИСТРЕБИТЕЛЕЙ

Реклама...

"Крылья Родины" 2002'№1


Ярослав СЕЛМЕНСКИЙ

ОСОБЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО БОЯ СОВРЕМЕННЫХ ИСТРЕБИТЕЛЕЙ


О современном маневренном воздушном бое


В печати неоднократно сообщалось о создании сверхманевренных истребителей и появлении, в связи с этим новых фигур высшего пилотажа. В редакцию пришло немало писем с просьбой рассказать о перспективах развития тактики воздушного боя. В связи с этим предлагаем вашему вниманию статью, в которой автор высказывает свое мнение по этой теме.

Су-27 считается одним из самых маневренных истребителей XX века.
Су-27 считается одним из самых маневренных истребителей XX века.

В двадцатом веке сбылась давняя мечта человечества об освоении "пятого океана" - воздушного пространства планеты. Постепенно накапливался опыт и появлялась обосновывающая его теория динамики полета. И как только удалось создать самолеты, более-менее способные совершать безопасный управляемый полет, возникло желание приспособить их для решения и военных задач: разведки, корректировки артиллерийского огня, борьбы с пехотой и конницей.

Первая мировая война позволила на практике реализовать задуманное. Но как только появились аэропланы, для борьбы с ними должны появиться боевые летательные аппараты. Так оно и случилось: специально для поражения воздушного противника самолеты стали оборудовать пулеметными установками и появились первые подразделения истребительной авиации.

ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА

Во Второй мировой войне, когда небо ежедневно наполнялось ревом сотен моторов, завоевание господства в воздухе стало задачей "номер один" для истребительной авиации противоборствующих сторон. Поэтому-то в списках воздушных побед большинства асов 1939-1945 годов (всех воюющих сторон) преобладают именно истребители.

Завоевание господства в воздухе стало необходимым условием, а зачастую -определяющим фактором успешности ведения не только отдельных боев, но и на всем театре военных действий. Анализ результатов послевоенных локальных войн показывает, что ни одна из сторон (если речь идет о военном противоборстве государств, а не межплеменных междоусобицах) не способна добиться успеха, не обеспечив господства в воздухе. Мало того, зачастую война в воздухе становится основным и даже единственным (!) этапом военного противостояния.

Во второй половине 1940-х на вооружение ведущих военных держав в больших количествах начали поступать реактивные истребители. Их отличительными чертами были скорость, соответствовавшая числу М до 0,96 и пулеметно-пу-шечное вооружение, доставшееся в наследство от самолетов Второй мировой.

Большие скорости полета обусловили увеличение пространственного размаха воздушного боя: возросли радиусы виражей и диапазон высот, на которых они происходили. Тогда же стало очевидно несоответствие летно-технических характеристик новых типов боевых самолетов и их морально устаревшего вооружения. Несоответствие повышенного пространственного размаха, больших скоростей сближения и небольшой области эффективной стрельбы из пушек и крупнокалиберных пулеметов, которая находилась в задней полусфере цели и ограничивалась дальностью 500-700 м. В итоге количество боев, заканчивавшихся вничью, резко возросло.

Решение проблемы нашлось в виде управляемых ракет класса "воздух-воздух", первые типы которых впервые поступили на вооружение ВВС США во второй половине 1950-х. УР этого класса начали широко применяться на истребителях второго поколения с радиолокационными прицелами.

Первые УР наводились методом трех точек, т.е. летчик вынужден был прицельную метку (марку - прим. ред.) совмещать с визуально видимой целью и собственно с самой ракетой. Таким образом, на маневрирование при пуске ракет накладывались жесткие ограничения по перегрузке самолета-носителя и цели, которая не должна была превышать 2-3 ед.

Тогда же на некоторых истребителях второго и третьего поколений отказались от пушечного вооружения как не отвечавшего требованиям времени. Связано это было с тем, что военные теоретики с обеих сторон "железного занавеса" пришли к выводу: раз на самолете есть управляемые ракеты, дальность пуска, энергобаллистические характеристики и точность стрельбы которых из года в год повышаются, то никакого ближнего маневренного боя больше не будет. Противника следует уничтожать за пределами визуальной видимости.

Но воздушные бои в локальных войнах показали обратное. Наиболее убедительный пример - война в Индокитае 1961-1975 годы. Тогда новейший по тем временам F-4B "Фантом", первенец третьего поколения реактивных истребителей, встретился в воздушных боях с истребителями первого поколения - севе-ро-вьетнамскими МиГ-17.

Первая встреча произошла в апреле 1965-го и закончилась безрезультатно. Спустя неделю был потерян первый "Фантом". В середине 1960-х F-4, безусловно, не имел аналогов. Два форсажных двигателя J-79 сообщали ему скорость, более чем вдвое превышающую звуковую, мощная бортовая РЛС, теп-лопеленгатор с дальностью обнаружения до 35 км, возможность применения ракет класса "воздух-воздух" как малой AIM-4 "Фалкон" и AIM-9 "Сайдуиндер", так и средней дальности AIM-7 "Спэрроу". Два человека экипаж, солидные и по сей день дальность и потолок, максимальная нагрузка 7250 кг, новейшее по тем временам электронное оборудование.

На фоне этого "чуда" МиГ-17 выглядел не очень солидно, однако велико же было удивление Тактического авиационного командования ВВС США, когда статистика воздушных боев показала (невероятно, но факт), что старенький "МиГ" может успешно вести бой с "Фантомом". А дело оказалось в том, что, при всем этом многообразии технических достижений, на F-4 отсутствовали пушки, ракеты же попадали в цель отнюдь не всегда, а их минимальная дальность пуска составляла около 1000 м.

Таким образом, в ближнем бою, который, как выяснилось, имеет место и, более того, неизбежен, F-4 если не безоружен, то малоэффективен. Да и при подготовке американских летчиков ближнему бою уже не уделялось столько внимания, как раньше.

Опыт Вьетнама послужил основой для выработки требований при создании истребителей четвертого поколения, требования, которые начали вырисоваться уже в ходе боевых действий. К 1969-му в Пентагоне уже отчетливо знали, каким должно быть следующее поколение. Основой требований кбудущим F-15 и F-16 стали значительно более высокие маневренные качества, по сравнению с истребителями предыдущих поколений, что потребовало повышения тяговоо-руженности до единицы и выше и понижения нагрузки на крыло до 290-320 кг/м2.

Чтобы достичь высоких технических показателей, решили отказаться от многофункциональности, которая считалась необходимой при создании третьего поколения, а создавать одноцелевые специализированные самолеты для воздушного боя.

Именно многофункциональность не позволила "Фантому" стать полноценным истребителем воздушного боя, а большая номенклатура решаемых задач - его пилотам классными воздушными бойцами.

Вопрос о том, нужна пушка или не нужна, уже не ставился. Тем более, что она у них уже существовала. На новые типы истребителей решили установить М61 "Вулкан" с достаточным боекомплектом. По статистике, в локальных войнах каждый третий самолет поражался пушкой.

Опыт Вьетнама однозначно показал крайне низкую эффективность управляемых ракет ближнего боя "Сайдуиндер" и средней дальности "Спэрроу". Вероятность поражения одной ракетой маневрирующей цели оценивалась ниже 10%. Так, 6 мая 1972-го звено F-4 вступило в бой с четверкой МиГ-21, при этом по одному из «МиГов» выпустили шесть (!) ракет. Вьетнамский летчик сумел от них увернуться, но янки не отстали и последовавшим затем залпом еще трех ракет "МиГ" все же сбили, но летчик сумел катапультироваться.

Низкая эффективность тогдашних УР объясняется слабой их маневренностью, невысокими характеристиками головок самонаведения (ГСН) - малый угол поворота их координатора и недостаточная угловая скорость слежения координатора (12-16 град/с). Сюда стоит добавить и явно слабую помехозащищенность от естественных и искусственных помех и не очень надежную работу неконтактных взрывателей.

Во Вьетнаме применялись ракеты AIM-9B, С, D, Е "Сайдуиндер", с тепловой ГСН (ТГСН), созданные для ближнего боя, который, как известно, характеризуется интенсивными относительными перемещениями противников. Чувствительность ГСН первых "Сайдуиндеров" позволяла применять их только в заднюю полусферу, где инфракрасное излучение реактивного двигателя максимально.

При интенсивном оборонительном развороте на атакующего область разрешенных пусков, соответственно, разворачивается от атакующего, и эффективное применение таких ракет становится невозможным, так как головка не захватит цель. Даже если пуск произведен из "нормальных" условий, (при захвате ТГСН цели), то за время полета самолет противника успевал так развернуться, что головка уже "не видела" раскаленного сопла и теряла его. Поэтому для обеспечения удовлетворительного уровня эффективности разработчики столкнулись с проблемой создания всеракурсных УР с тепловой ГСН, которые можно применять как в заднюю, так и в переднюю полусферы. В итоге приняли на вооружение все-ракурсную. AIM-9L, а с 1989-го ее заменила более совершенная AIM-9M.

Одновременно с пониманием роли ближнего маневренного боя стала возрастать и роль дальнего боя, для обеспечения которого применили мощные РЛС, в том числе и позволявшие сопровождать и обстреливать ракетами средней (до 50-100 км) и большой дальности (до 180 км) несколько целей одновременно.

Все это потребовало разработки новых тактических приемов дальнего и ближнего боя, что актуально, особенно сейчас, когда истребители воюющих сторон в возможных локальных войнах будут иметь близкие летно-технические характеристики. Вообще тактику воздушного боя сложно предсказывать, но есть много оснований думать, что и в будущем роль ближнего боя не уменьшится, а напротив, даже возрастет.

Представим, что в войнах и конфликтах будущего одна из воюющих сторон применит для завоевания господства в воздухе тактические (фронтовые) истребители с пониженной радиолокационной, тепловой и другой заметностью. К слову, это одно из основных требований для перспективных истребителей и такие машины уже разрабатываются. В США, которые остаются в области снижения заметности признанными "законодателями моды", благодаря широко внедряемой технологии "стеле", начат серийный выпуск и в ближайшее время будет принят на вооружение истребитель пятого поколения F-22, ЭПР которого в 100 раз меньше, чем у F-15 (9 м2).

В случае применения таких самолетов, дальний воздушный бой состоится только для той стороны, которая ими обладает. В то же время сторона, оснащенная истребителями четвертого поколения (F-15, F-16, Су-27, МиГ-29, "Мираж 2000", "Торнадо" и другими), будет обнаруживать их при помощи бортовой РЛС примерно одновременно (а может и позже) с визуальным контактом. Таким образом, малозаметный истребитель произведет атаку с дальней дистанции, но если она не увенчается успехом, вступит в ближний бой.

Пилот же обычного истребителя должен в это время всецело положиться на остроту своего зрения, чтобы вовремя увидеть дымный шлейф пущенной по нему ракеты дальнего (среднего) боя или приближающийся истребитель противника. А в бою ему остается надеяться только на маневренность своего истребителя и собственную летную и тактическую подготовку. УР средней дальности (Р-27, AIM-7 и др.) которые в этот момент на его борту, являются ничем иным, как балластом.

Если обе воюющие стороны станут применять малозаметные истребители, то дальних боев вообще происходить не будет. Замечу, что одним из требований к пятому поколению истребителей является сверхзвуковая крейсерская скорость, а это делает (совместно с пониженной радиолокационной заметностью) дальний бой слишком скоротечным и малоэффективным вплоть до того, что противники просто не будут успевать применить УР средней дальности.

Единственным видом вооруженного противоборства в воздухе останется (на какое-то время) ближний воздушный бой. Основное свойство, определяющее тактику ближнего боя, (т.е. совокупность алгоритмов действия экипажа) - маневренность. Маневренность это способность самолета изменять вектор скорости по величине и направлению с течением времени. Иначе, чем быстрее он это сделает, тем выше его маневренность.

Каждый маневр заключает в себе выполнение одного или сразу нескольких элементов: разгон, торможение, разворот в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

Преимущество в скорости позволяет истребителю овладевать инициативой в бою и удерживать ее, находясь большую часть времени в положении атакующего, пресекать попытки противника оторваться от преследования прямолинейным разгоном скорости и т.д. Запас скорости равнозначен резерву механической энергии, которую можно реализовать при маневре с перегрузкой большей, чем предельная по тяге или при наборе высоты. Однако очень большой избыток скорости вреден, т.к. уже в начале боя надо добиваться наибольших угловых скоростей разворота. Оптимальной для завязки ближнего маневренного боя является скорость, соответствующая числу М=0,85.

Как отмечено, понятие "маневренность" включает способность изменять направление скорости и это свойство назовем "поворотливостью". Она обычно характеризуется временем и радиусом разворота, угловой скоростью. В основном "поворотливость" машины определяет возможность занимать тактически выгодную позицию в ближнем бою. Для современных истребителей максимальная угловая скорость установившегося разворота достигается при скорости, соответствующей числам М=0.8-0.9 на всех высотах. Именно на этих скоростях и следует вступать в воздушный бой.

Диапазон чисел М, к которому целесообразно стремиться для получения наилучшей «поворотливости», как показывают теория и практика воздушных боев в локальных войнах, соответствует числам М=0.6-1.

Область ведения воздушных боев ограничивается и высотами. Верхний предел существует из-за опасности потерять зрительный контакт с противником при увеличении радиусов разворота. Считается, что наибольшая дальность устойчивого наблюдения за маневрирующей целью - порядка 3,5 км. Поэтому за верхнюю границу основной области маневрирования принимается высота, на которой самолеты-истребители способны выполнять развороты без потери скорости с радиусом 1800 м.

Если бой перейдет на большие высоты, то противники, оказавшись на разных сторонах маневра, потеряют зрительный контакт и бой не состоится. Это заключение подтверждается опытом воздушных боев во Вьетнаме и на Ближнем Востоке, где большинство боев велось на высотах от предельно малых до 9500 м.

Наиболее часто применяемыми маневрами являются: вираж, боевой разворот, горка, полупетля, переворот, косая петля, спираль. Маневры могут выполняться с потерей и без расходования энергии. Если вираж выполняется без потери скорости, то он называется установившемся, а вираж с потерей энергии (скорости) называется неустановившемся или форсированным. Неустановившиеся маневры выполняются с перегрузками, близкими к располагаемым, и ограничиваются прочностью ЛА, физиологическими возможностями летчика и допустимым углом атаки.

Выполнение таких маневров связано со значительной потерей скорости т.к. тяга двигателей не может компенсировать возросшее аэродинамическое сопротивление. Поэтому количество таких маневров в процессе боя ограничено. Выполнение установившихся маневров осуществляется с перегрузками предельными по тяге, т.е. максимальными перегрузками, при которых лобовое сопротивление может быть компенсировано тягой двигателя. Это наиболее важная характеристика маневренных свойств истребителя, показывающая его способность вести длительное маневрирование.

Принципиальным отличием воздушного боя истребителей 4-го и 5-го поколений, вооруженных всеракурсными ракетами ближнего боя с ТГСН и новыми системами прицеливания, является его повышенная динамичность и скоротечность. Современное ракетное вооружение позволяет наносить удар с любого направления. Следует заметить, что в бою с маневрирующей целью области стрельбы и возможных сближений зависят от перегрузки, с которой маневрирует цель и, как уже говорилось, типа при-меняемых ракет.

Появление всеракурсных ракет ближнего боя значительно расширило возможности истребителей в ближнем бою. Характерными для этих ракет являются большие допустимые при атаке перегрузки цели и истребителя и значительное изменение области стрельбы в зависимости от ее величины.

При применении УР ближнего боя целесообразно иметь превышение скорости над целью 200-300 км/ч. Такая скорость сближения обеспечивает стремительность и внезапность атаки, а также и достаточное время для стрельбы с контролем результата, если первый пуск УР осуществлялся на максимальной дальности.

Если же в процессе сближения или атаки скорость полета окажется больше указанной, то ее необходимо погасить. Поскольку тяговооруженности современных истребителей высоки, то при небольших перегрузках погасить скорость за минимальное время только при помощи выпуска тормозных щитков затруднительно и необходимо дросселировать силовую установку.

Атака в зависимости от высоты полета, видимости, рельефа местности, наличия естественных помех и т.д. выполняется с кабрирования, пикирования, горизонтального полета. При этом обязательно надо учесть, что на применение УР ближнего боя с ТГСН большое влияние оказывают помехи от земли. Особенно они велики в летнее время при полете над прогретой пашней или песчаной местностью. Уровень помех может быть так велик, что выделить на их фоне сигнал от цели становится невозможно. Это следует учитывать при оборонительном маневрировании, когда необходимо ограничить противнику область возможных пусков или увеличивать промах пущенной ракеты.

Чтобы уменьшить или полностью исключить влияние тепловых помех от земли на координатор ракеты с ТГСН, атаку на малых высотах следует выполнять с кабрирования с углом тангажа не менее 10°. Однако при полете на малых высотах атака с кабрирования не всегда будет возможна из-за опасности столкновения с землей. Безопасность в этом случае обеспечивается, если цель совершает полет на высотах 300 м и выше.

При полетах на меньших высотах атаковать следует сверху под углом 5-10°. Атака с горизонтального полета менее эффективна из-за влияния спут-ной струи от воздушной цели на полет атакующего истребителя (тряска и затрудненность прицеливания) и полет пущенной УР.

Существенные помехи координатору УР с ТГСН создает кучевая облачность, а на фоне солнца в пределах угла его визирования 15-20° сигнал от цели выделить вообще невозможно. Поэтому в атаку необходимо стараться выходить со стороны солнца так, чтобы цель не находилась в створе кучевого облака. УР ближнего боя, которые были приняты на вооружение в 1990-е (Р-73, AIM-9M) оснащены системами тепловой и кинематической селекции, что существенно повысило их помехозащищенность.

Пушечное вооружение применяется при отсутствии УР ближнего боя или невозможности его применения из-за ограничения по минимальной дальности пуска, а оно существенно и составляет 350-1600 м в зависимости от ракурса и интенсивности маневра цели. Кроме того, временной интервал с момента начала прицеливания до схода УР с пусковых устройств составляет минимум 3,5-4,5 с, который при интенсивности современного маневренного боя, зачастую, оказывается слишком большим. Если тактические условия позволяют летчику применить и пушку, и ракету, то выбор, скорее всего, падет на пушку, потому что это во много раз быстрее.

Если противник хоть на мгновение окажется впереди, любой летчик-истребитель машинально нажмет на гашетку: в данной ситуации гораздо эффективнее дать даже неприцельную заградительную очередь, в надежде, что хотя бы 3-4 снаряда достигнет цели (и этого вполне хватит, чтобы поразить маневрирующий самолет, на который действует существенная перегрузка), чем попытаться подготовить к пуску ракету. Поэтому установка автоматических пушек целесообразна и в будущем, поскольку маневренность истребителей возрастет, пространственный размах маневренного боя уменьшится, а ограничения по применению УР ближнего боя в ближайшее время существенно снижены не будут, на перспективных истребителях будут применены все те же Р-73 и AIM-9M.

Наилучшими условиями применения пушечного вооружения по маневрирующей цели типа истребитель являются дальность 250-350 м, скорость сближения 150 км/ч. В зависимости от той или иной тактической ситуации летчик-истребитель при завязке воздушного боя будет применять горизонтальный или вертикальный маневр.

Срыв ракетной атаки осуществлен с максимальной разрешенной дальности.
Срыв ракетной атаки осуществлен с максимальной разрешенной дальности.

Маневренный воздушный бой с применением УР характеризуется относительно малым временем движения ракеты, которое составляет 5-20 с, что соизмеримо (если брать по максимуму) с временем разворота истребителя на 180° и разгоном (торможением) от скорости 600 до 1100 км/ч.

Пуск атакующим УР на максимальной дальности при одновременном начале отворота цели с предельной перегрузкой приводит к промаху. Для успешного поражения воздушной цели с учетом ее возможного маневра уклонения пуски надо производить с дальности меньшей максимальной (например, не более трети ее величины).

Область возможных пусков по уклоняющейся цели трансформируется вслед за отворотом цели, однако чем меньше время полета ракеты, тем меньше времени остается летчику для выполнения маневра и меньше трансформация зоны пусков. Запаздывание обнаружения пуска (2-3 с) и начала маневра, необходимое для достижения предельной перегрузки (2-4 с), уменьшает располагаемое время маневрирования с момента пуска на 5-7 с. Тем более становится проблематично уклонение от пущенной ракеты, если пуск производился с дальности, меньшей максимально допустимой.

Если пуск производился по цели, уже выполняющей интенсивный маневр на противника и осуществлялся из условий, весьма далеких от оптимальных, то эффективность ракетной атаки будет снижена в несколько раз. В такой тактической ситуации наилучшим вариантом действия летчика является продолжение уже начатого маневра , но с предельной перегрузкой и повышением угловой скорости разворота, который должен соровождаться определенным снижением скорости. Поэтому в некоторых случаях целесообразно дросселировать двигатели (вплоть до "малого газа"). При этом атакуемый оказывается в положении выполняющего агрессивный оборонительно-наступательный маневр.

Ни в коем случае нельзя выполнять никаких сложных эволюции с перекладкой направления разворота. При интенсивном развороте цели с постоянно нарастающей угловой скоростью, ракета будет накапливать ошибку наведения, которая при подлете к цели может дать значительный промах, или даже потерять цель, так как реализуемая угловая скорость координатора УР уменьшается по мере приближения угла его поворота к предельному значению. Интенсивным маневром будет достигнуто и рассогласование времени срабатывания дистанционного взрывателя и необходимого времени подрыва боевой части (БЧ).

Это связано с тем, что при подготовке к пуску автоматически устанавливается временная задержка подрыва БЧ, которая зависит от размера цели ("большая", "средняя", "малая") и ракурса, под которым произошел захват. В процессе маневра, совершаемого атакуемым, его угловое положение сильно изменяется, и ракета, к примеру может подойти с передней полусферы, в то время как задержка была установлена для атаки в задней полусфере.

Повысить эффективность противоракетного маневра можно за счет инструментальных средств определения момента пуска (на F-15 это станция предупреждения о радиолокационном облучении ALR-46 и ИК приемник предупреждения о пуске УР в задней полусфере AAR-38), целесообразно производить отстрел тепловых ложных целей (ТЛЦ, так называемых "ловушек") и дипольных отражателей. Эти мероприятия окажутся более эффективны, если одновременно с ними обеспечить значительное снижение ИК-сигнатуры самолета, например, убрать форсаж или сильно задросселировать силовую установку вплоть до "малого газа". Это снизит скорость, а значит, увеличит мгновенный прирост угловой скорости разворота.

Близкий к нулю угол упреждения истребителя в момент пуска УР является наивыгоднейшим для ГСН. Однако даже при нулевом угле и пуске УР с больших углов атаки (до 20°) начальное движение УР происходит с перегрузками, близкими к предельным. Большое индуктивное сопротивление ракет (углы атаки достигают 40°) быстро уменьшает их скорость. Наведение УР по методу пропорционального сближение приводит к тому, что ракета вынуждена использовать большие перегрузки и в конце наведения, во многих случаях с уже отработавшей силовой установкой. УР теряет управляемость уже при М=0,75.

К выбору тактики в ближнем бою.
К выбору тактики в ближнем бою.

Выбор наступательной или оборонительной тактики в ближнем ракетном бою зависит от взаимного положения истребителей в момент визуального обнаружения.

В случае обнаружения противника под углом визирования, меньшим предельного угла захвата ГСН УР (±30-40°) (позиция 1) летчик подготавливает и пускает всеракурсные ракеты. При этом цель может приближаться, удаляться, лететь на пересекающихся курсах. Атака на строго встречных курсах уменьшает вероятность поражения цели в силу наименьшей ее теплоконтрастности и ограниченности времени, и наименьшей площади поражения.

В случае обнаружения с большими углами визирования(>±30-40°) тактика истребителя зависит от направления полета самолета противника. Если противник удаляется от истребителя (позиция 2), т.е. производная дальности по времени больше нуля и видна хвостовая часть, то летчик истребителя должен строить маневр для атаки цели.

Если противник приближается (производная дальности по времени меньше нуля) и истребитель обнаруживается им при углах визирования >±30-40°, это означает, что он строит маневр захода в атаку (позиция 3). В данной ситуации истребитель должен маневрировать так, чтобы захватить инициативу. Для этого необходимо совершить интенсивный наступательный маневр, по возможности переводя в ту плоскость, где обеспечивается наибольшее преимущество в угловых скоростях истребителя. При этом необходимо следить за уровнем энергии, так как преимущество в ней позволит удерживать инициативу в случае дальнейшего развития боя.

При приближении противника и обнаружении им истребителя под углами +30-40° (позиция 4) необходимо совершить интенсивный оборонительный маневр, который затруднит прицеливание (сделает его невозможным) или сорвет уже произошедший захват (уклонится от пущенной ракеты). Наиболее эффективным является интенсивный неустановившийся разворот на противника (с потерей скорости) с большой перегрузкой (максимальной эксплуатационной или располагаемой). Этим маневром надо вывести противника в область курсовых углов, близких к ±90°, т.е. чтобы направление вектора скорости атакуемого было перпендикулярно к направлению движения (вектору скорости) атакующего истребителя или пущенной УР.

В этом случае угловая скорость линии визирования в процессе сближения будет интенсивно возрастать, а в предельном случае, когда дистанция между истребителями или истребителем и пущенной по нему УР сократится до нуля, она будет равна бесконечности. Такой маневр сделает прицеливание и автосопровождение атакуемого бортовыми средствами и ГСН УР атакующего невозможным, а если пуск произойдет, то приведет либо к срыву захвата ГСН , либо к очень большому промаху УР.

«КОБРА» - ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУШНОГО БОЯ ИЛИ ЦИРКОВОЙ ТРЮК?

Одним из направлений повышения маневренности, получившее в последнее время широкую известность как за рубежом, так и в нашей стране, является концепция сверхманевренности. Она подразумевает создание истребителей и тактических приемов их применения, обеспечивающих реализацию в процессе боевого маневрирования больших закрити-ческих углов атаки Основанием для этого послужило создание истребителей, способных выходить на такие режимы, и оснащение их газодинамическими органами управления, в частности, поворотными соплами реактивных двигателей.

Достижением отечественных авиастроителей стало создание Су-27, который, благодаря продольной статической неустойчивости и ЭСДУ, оказался способен кратковременно выходить на углы атаки до 120°. Су-27 выполняет фигуры "Кобра Пугачева" и "Хук", а при установке поворотных сопл (Су-37) к ним добавляются "Кульбит", "Чакра Фролова"...

Маневр "Кобра" состоит в следующем: на высоте 500-1000 м и скорости около 500 км/ч летчик полностью берет ручку "на себя", и по достижению угла тангажа 120°, отдает "от себя" до положения, близкого к нейтральному. Достигнув эксплуатационных углов атаки, летчик снова несколько берет ручку "на себя", предупреждая, таким образом, уход на отрицательные углы атаки.

Время пребывания на закритических углах атаки должно быть минимальным, иначе начнется боковое движение и сваливание. Поэтому вращение в продольной плоскости должно быть энергичным, с большими угловыми скоростями (около 65°/с). Время выполнения маневра -5-6 с и пребывание на углах атаки, больших критического, - 2.5-3.5 с. При этом достигаются углы тангажа 70-120°, углы атаки 80-95°, скорость ввода в фигуру ~500 км/ч, а на выводе - 200-230 км/ч, что меньше эволютивной для Су-27.

Предполагаемый пуск УР по самолету противника с "Кобры".
Предполагаемый пуск УР по самолету противника с "Кобры".

Многие авиационные специалисты полагают, что маневры, подобные "Кобре Пугачева", являются эффективным тактическим приемом воздушного боя, так как значительно расширяют диапазон скоростей и углов атаки при маневрировании. Истребитель, обладающий сверхманевренностью, имеет преимущество перед противником по времени осуществления пуска, так как ему достаточно "задрать нос" и пустить ракету. Противнику же, не обладающему такими свойствами, для атаки надо значительно повернуть траекторию на неприятеля, на что требуется гораздо большее время.

Схема такого боя широко известна и часто публикуется в различной литературе. При этом никогда не оговаривается, возможен ли на самом деле такой маневр. Это обычно принимается на веру, хотя повод сомневаться есть. Ведь "Кобра" никогда не выполнялась с подвесками, тем более никогда не производились пуски УР из такого режима. Ведь наличие ракет на подкрыльевой подвеске значительно влияет на аэродинамику самолета и его инерционные характеристики. Допустим, что влияние несущественно, "Кобру" выполнить можно и с подвесками. Но тут же встает следующий вопрос: позволяют ли характеристики ракет осуществлять такие пуски?

Ответ на этот вопрос, в отличие от предыдущего, куда более очевиден. Характеристики современных УР ближнего боя не позволяют применять их на подобных режимах. В самом деле, ошибка (угол между вектором скорости носителя и линией визирования цели в момент пуска) для современных ракет ближнего боя не должна превышать 60°, а здесь нам предлагается пускать УР с ошибкой около 120°.

Минимальная скорость носителя в момент старта УР ближнего боя не должна быть меньше 600-500 км/ч, в то время как скорость ввода в "Кобру" уже меньше указанной величины, а заканчивается маневр на скорости 200-230 км/ч, значит, пуск ожидается при 300±50 км/ч, что не соответствует техническим данным. В этом случае старт ракеты приведет к тому, что в момент схода с пускового устройства она, не имея еще значительной скорости, сразу же "провалится". Это понятно: аэродинамика ракеты рассчитана на скорость, соответствующую числу М=4, а при 300 км/ч скоростной напор не позволит создать нужную подъемную силу для ее стабилизации.

Итак, проанализировав ТТХ наиболее современных УР ближнего боя, можно сделать вывод: пуски с закритических режимов маневрирования неэффективны и нецелесообразны, ракеты полетят куда угодно, но не в противника. Но даже если все эти доводы проигнорировать и не обращать внимания на довольно жесткие ограничения по стартовым условиям, заложенные в характеристики, считать их несущественными (допустим, производитель намеренно занизил данные своего изделия!) и пуск все-таки возможен , все равно ракета не будет иметь необходимой траектории, не полетит она вдоль линии визирования после старта.

При сходе ракета будет иметь направление движения и скорость самолета-носителя, в дальнейшем УР наберет скорость и начнет исправлять ошибку наведения. Но в любом случае ракета стартует с большим углом атаки, а значит, будет иметь повышенное сопротивление и относительно медленно разгоняться. Ракета сможет реализовать максимальную перегрузку в процессе наведения, если на активном участке (т.е. за время работы двигателя около 5 с) достигнет максимальной скорости (900-1000 м/с).

На самом деле, она не может быть достигнута из таких начальных условий, весьма далеких от идеальных , УР просто не успеет набрать максимальную скорость до прекращения работы двигателя. Поэтому ракете не хватит располагаемой перегрузки, чтобы исправить ошибку пуска такой величины. Кроме того, как отмечалось выше, в момент схода ракета имеет скорость носителя по величине и направлению, и будет разворачиваться в сторону цели (по мере разгона). Но этот процесс будет медленным. Так что ракета, при соответствующем расстоянии до цели, даже может выйти на ограничение по энерго-баллистической дальности.

Другой трудностью, не позволяющей при подобном маневре применять УРы ближнего боя, является сложность захвата цели и осуществления пуска из-за жесткого ограничения времени при нахождении на больших углах. Еще более ухудшает это положение и невозможность осуществлять какой-либо маневр сопровождения цели, не говоря уже о маневре нацеливания в точку упреждения.

Производя прицеливание, летчик для захвата и последующего автосопровождения прицельной системой или непосредственно головкой ракеты должен 2,5-3 с удерживать противника в прицельном поле индикатора на лобовом стекле или нашлемного визира с одновременным нажатием кнопки "Ввод". Это время удержания должно обеспечиваться соответствующим маневром на цель. Полное время с момента попадания цели в поле зрения прицельной системы до момента схода ракеты составляет 4,5-5 с.

Даже если летчик каким-то образом и произведет целеуказание и захват на "Кобре", осуществить пуск он все равно сможет (судя по потребному времени) уже после того, как истребитель начнет опускать нос , что приведет к срыву захвата цели головкой ракеты, т.к. не хватит ни располагаемого угла поворота координатора ракеты, ни располагаемой угловой скорости его поворота, и, опять-таки, полетит ракета, неизвестно куда.

Как наступательный маневр "Кобра", в чем мы убедились, не годится, но может быть она подойдет как оборонительный? Например, часто рассматривается такой вариант. Противник находится в задней полусфере. Чтобы исключить эффективную атаку - "сверхманевренный" истребитель выполняет динамическое торможение по типу "Кобры", за счет чего противник проскакивает вперед и получает вдогон ракету, которую пускает "сверхманевренный" истребитель после выполнения данного маневра.

Однако и здесь не все так гладко. Допустим противник в момент захода в атаку имел превышение в скорости на 100 м/с. При выполнении его оппонентом динамического торможения по типу "Кобры" пусть скорость сближения возрастет еще на 100 м/с (т.е. берем по максимуму, считаем, что за "Кобру" истребитель сможет "сбросить" порядка 360 км/ч) и становится равной 200 м/с. Пусть на прицеливание, захват и сход ракеты противнику потребуется целых 5 с. Кроме того, минимальная дальность пуска "Сайдуиндера" в заднюю полусферу составляет ~300 м. Получим величину максимальной дальности, на которой должен находиться противник, чтобы он не успел осуществить пуск УР, -1300м.

Здесь не учтено, что скорость не может быть погашена мгновенно (как ни странно, и на "Кобре" в том числе), а в течение 3.5-4.5 с. Так что реальная дальность составит 1000-1100 м, а если предположим, что противник несколько снизит скорость, да и скорость сближения не будет такой большой, плюс на подготовку к пуску ему потребуется не 5 с, а, скажем, 4 с, то дальность будет и того меньше.

Атака противника с "Кобры".
Атака противника с "Кобры".
Таким образом, выполнение "Кобры", если противник находится в задней полусфере на дистанции более 1000 м, не приведет к срыву прицеливания и пуска УР. Но если противник находится на значительно меньшем удалении и не имеет возможности применить ракету, то в любом случае произвести прицельную стрельбу из пушки он сможет. Замечу, вес секундного залпа пушки М61 "Вулкан" около 12 кг. К тому же для атакующего в заднюю полусферу противника, который намерен применить пушечное вооружение, нет лучшей цели, чем самолет при угле атаки 120°, т.к. не попасть в 100-150 м2 сложно.

Предположим, ракету пустить не успел, стрельбу по каким-то причинам не осуществил, проскакивает на большой скорости вперед. Но и это совсем не значит, что его можно будет легко поразить. Не нужно думать, что противник не произведет никакого оборонительного маневрирования, хотя даже в случае, если он продолжит полет по прямолинейной траектории, уходя от оппонента со скоростью отрыва 200 м/с, энергобаллистические характеристики ракеты не позволят осуществить успешный пуск.

Действительно, для завершения "Кобры" потребуется 2.5-3.5с, прицелиться, произвести захват и осуществить пуск (если удастся это сделать, что тоже представляет определенные трудности, т.к. на 200 км/ч самолет практически слабоуправляем) в разной ситуации потребуется 5-6 с. Даже не ускоряясь, за это время противник пролетит 1500-1800 м.

Если пуск производить с околонулевыми ошибками и на скорости, свыше 1000 км/ч, то этого было бы вполне достаточно для поражения цели. При том полетном режиме, который наблюдается после динамического торможения по типу "Кобры" и предельных ошибках пуска, применение УР окажется или невозможно, что скорее всего, т.к. скорость носителя значительно меньше 600 км/ч.

Существенные ошибки также могут привести к тому, что вся область возможных пусков сместится в переднюю полусферу, или максимальная дальность пуска по энергобаллистике будет довольно скромной, и противник, оторвавшись на полтора километра, для ракеты окажется недосягаем.

Если противник после "проскока" начнет выполнять маневр в сторону оказавшегося позади неприятеля, что наиболее вероятно, то "сверхманевренный" истребитель никак не сможет на это реагировать, т.к. не будет иметь энергии для маневрирования. Единственно возможным его маневром окажется пологое пикирование для разгона скорости. Таким образом, противнику будет предоставлено время для занятия тактически выгодного положения и осуществления атаки. Применяя маневры типа "Кобры" для обороны, летчик ставит себя в еще более худшие условия.

Неэффективны маневры типа "Кобры" и в качестве противоракетных. Против УР средней дальности применяются маневры, направленные на "увод" области возможных их пусков и сокращению ее дальности за счет расхода энергии, а также направленные на увеличение промаха ракеты. Оба вида маневров предполагают интенсивное изменение углового положения самолета в пространстве и использование значительных угловых скоростей искривления траектории при изменении этого положения. Те же принципы лежат и в маневрировании при использовании противником УР ближнего боя, хотя сами маневры могут заметно отличаться от тех, которые применяются против ракет средней дальности.

Применение режимов сверхманевренности в противоракетном маневрировании не дает ровным счетом ничего, т.к. при этом достигается высокая угловая скорость вращения ЛА относительно центра масс, а не поворота траектории. Поворот относительно центра масс не ведет непосредственно к изменению пространственного положения ЛА и не воспринимается ГСН ракеты как перемещение цели, поэтому не приводит к увеличению угловой скорости поворота координатора ГСН и, следовательно, к увеличению расходуемой перегрузки, не говоря уже о срыве захвата. Напротив, "зависание" на маневре типа "Кобры" означает отсутствие маневренного противодействия наведению и увеличивает вероятность поражения.

Итак, в ходе рассуждений напрашивается вывод: снятие ограничения с используемого угла атаки не дает явных преимуществ истребителю в ближнем маневренном бою и, наоборот, может привести к снижению его эффективности. К тому же динамические выходы на большие закритические углы атаки являются маневрами повышенной сложности и опасности. Вполне возможно, что попытки применения таких маневров в реальной боевой обстановке, характеризующейся значительным психофизиологическим напряжением и поэтому неизбежностью ошибок в пилотировании, приведут к существенному росту авиационных происшествий с потерей летного состава и боевой техники.


Перепечатка без ссылки на "Крылья Родины" ЗАПРЕЩЕНА!
©"Крылья Родины"



 

  Реклама:





             Rambler's Top100 Rambler's Top100