История Авиации 2001 04

Основная масса читателей, устав от всех этих выкладок, возможно, спросит: к чему собственно все это? А вот к чему: ракеты ближнего боя с ИК ГСН, воспринимая ИК-излучение, отслеживают только угловое положение цели. Измерять дальность они не могут. Дальность до цели на истребителях отслеживает БРЛС по отраженному сигналу и лазерный дальномер (в составе ОЭПК). Если применение УР происходит после целеуказания от РЛПК или ОЭПК, то ее бортовой вычислитель получает информацию о дальности до цели и более-менее точно может «прикинуть» величину «К», т.е. настройку на маневрирование с тем или иным уровнем перегрузок. Но если целеуказание головке ракеты непосредственно производится от НСЦ и захват осуществляет сама головка, то никакой информации о дальности ракета не получает, поскольку сама она ее измерить не может, и величина «К» задается каким-то образом, известным только узкому кругу посвященных. Таким образом, НСЦ позволяет применить ракету быстрее, чем с использованием РЛПК или ОЭПК, но при этом с меньшей вероятностью поражения.

Теперь о пушке. Как и в конце 50-х, сейчас в некоторых кругах вновь возникло мнение, что ствольная артиллерия в истребительной авиации все-таки отживает свой век, т. к. эффективность управляемого оружия «воздух-воздух» существенно выросла, по сравнению с применявшимся на истребителях 2-го и 3-го поколений. Повысилась маневренность УР, наконец-то реализована всеракурсность, возросла помехозащищенность, расширились области применения (современные УР ближнего боя можно пускать из любого пространственного положения при перегрузке носителя до 9-10 ед.), сократились и минимально допустимые дальности пуска. Однако области применения УР с ИК ГСН все еще не полностью перекрывают возможности пушки. Пространственный размах воздушного боя резко сократился с появлением истребителей 4-го поколения, маневренность которых существенно возросла, и эта тенденция, судя по всему, сохранится с дальнейшим ростом маневренности истребителей. Поэтому минимально допустимые дальности пуска современных УР все еще относительно велики. Например, для AIM- 9М при пуске с нулевой ошибкой по неманеврирующей цели они составляют: в заднюю полусферу 300 м и 800 м в переднюю, а с началом интенсивного маневрировании цели и при появлении ошибок пуска – существенно возрастают. Плюс к этому довольно велико (относительно скоротечности маневренного боя) время, затрачиваемое на подготовку УР к пуску, которое составляет от трех до пяти секунд. Если летчик в какой-то момент воздушного боя имеет возможность применить и пушку и ракету, то он, скорее всего, будет стрелять из пушки. На малых дистанциях при интенсивном угловом перемещении противников даже неприцельная заградительная очередь из пушки может привести к поражению цели (достаточно попадания три-пять снарядов), в то время как попытка применения УР по противнику, который на мгновение попал в прицел, может вообще ни к чему не привести. Так что в маневренном воздушном бою. при соответствующих дальностях и интенсивности маневрирования, может сложиться такая ситуация, при которой применить управляемое оружие вообще не удастся, а истребитель без пушки окажется безоружным. К тому же характеристики эффективности пушки не зависят от режима полета истребителя, на котором она установлена, а эффективность УР снижается с ухудшением стартовых условий в виде понижения скорости полета носителя и повышения углов атаки, на которых он маневрирует. Для УР даже существует ограничение в возможности пуска по минимальной скорости полета самолета- носителя, составляющее около 500 км/ч). При повышении маневренности истребителей на передний план выходит требование повышения скорострельности пушки, а для уверенного ее применения -наличие достаточного количества боеприпасов.

Замечу, что американский подход к роли артиллерийского вооружения на борту истребителя несколько отличается от нашего: если заокеанские авиационные теоретики, нахлебавшись горького вьетнамского опыта, а также изучив опыт войн на Ближнем Востоке, рассматривают пушку как полноценное, а иногда и основное средство огневого воздействия на противника в условиях динамичного воздушного боя, то у нас почему-то считается, что пушка будет применяться, когда кончатся ракеты, а ее наличие на борту – это «немного лучше, чем совсем ничего». Так, боекомплекта 20-мм пушки «Вулкан» на самолете F-15 хватает на 9-14 с непрерывной стрельбы (соответственно для скорострельности 6000 и 4000 выстр./мин.). в то время как на отечественных истребителях 4-го поколения с 30-мм пушкой ГШ-301, скорострельность которой в 3-4 раза ниже, – на 5-6 с.

Стоит добавить, что для повышения эффективности истребителя в ближнем бою, безусловно, необходимо повышать технические характеристики оружия 6* и бортовых прицельных комплексов, обеспечивающих его применение, но заблуждением является мнение, что этим можно существенно компенсировать недостаточную маневренность истребителя. Тем более нельзя допустить наращивания огневой мощи самолета- истребителя за счет его маневренных качеств. Работы по совершенствованию авиационных средств поражения направлены на расширение области применения (по уменьшению минимально допустимых дальностей пуска и увеличению углов целеуказания) и повышение маневренности УР, что заметно повысит количество и результативность атак.

Однако воздушный бой состоит не только из наступательной фазы, но еще и, зачастую, оборонительной, где вооружение обороняющегося может, как это ни покажется странным, вообще не играть никакой роли. Да и эффективность самих управляемых ракет существенно зависит от маневренных качеств носителя: низкая тяговооруженность ведет к маневрированию с большой потерей скорости, что может сильно ухудшить стартовые условия. Например, повышенная нагрузка на крыло приводит к необходимости маневрировать с повышенными углами атаки вплоть до а_доп , что снижает ускорение при разгоне ракеты после старта, да и повышение углов атаки также ведет к снижению текущей скорости. Вот пример: эффективность современной УР ближнего боя (вероятность поражения маневрирующей с перегрузками до 8 ед. цели), применяемой с истребителя с нагрузкой на крыло около 300 кг/м^2 и тяговооруженностью около единицы составляет 0,25 при использовании в воздушном бою углов атаки до 15° и 0,10-0,15 при 30°. При больших (более 25°) углах атаки ракета после пуска вообще сначала летит в сторону от цели, пока не наберет достаточной скорости для начала интенсивного маневра за целью. Понятно, что первоначальный полет от цели приведет к росту ошибки наведения, а это, естественно, потребует больших перегрузок при полете к цели, и приведет к большему промаху УР. Для тех, кто не верит, приведу пример из области воздушной стрельбы из 23-мм пушки ГШ-23, устанавливавшейся на МиГ-23. Хорошо известно, что для попадания в движущуюся (а тем более маневрирующую) цель, надо стрелять с углом упреждения. Но для летчиков МиГ-23 рекомендовалось брать поправку «на относ» снарядов при углах атаки, больших нуля. Дело в том, что снаряд, выпущенный в полете с каким-то углом атаки при вылете из канала ствола будет иметь составляющую скорости истребителя по величине и направлению, и, следовательно, траектория снарядов будет отклонена от оси ствола. Так вот. при маневрировании «двадцать третьего» за целью с перегрузками 3 и более ед. поправка на относ (из-за существенных углов атаки) превышает угол упреждения в 1,5-2 раза! И это для снаряда, имеющего скорость на срезе ствола порядка 900 м/с! Поэтому нет ничего удивительного в том, что ракета, стартующая с АПУ с существенно меньшей скоростью и имеющая, по сравнению с артснарядом, существенно большую массу, летит по траектории, существенно отличающейся от кратчайшей, и тем больше будет вредный относ ракеты, чем больше будет угол атаки истребителя.

Худшие, по сравнению с противником, маневренные качества приводят к маневрированию за ним с угловым отставанием, необходимости «тянуться» и применять ракеты с большими ошибками пуска, на грани допустимых, что не лучшим образом сказывается на эффективности их применения. Таким образом, первостепенной задачей является повышение маневренности истребителя как основной характеристики его боевого потенциала

6* Наряду с созданием все более совершенных образцов УР AIM-9, американцы не забывают и о совершенствовании своих авиационных пушек. Например, на модификации широко известной 20-мм шестиствольной пушки М61А2 «Вулкан», которая устанавливается на F-22, была увеличена длина ствольного блока, что позволило «подтянуть» настильность траектории американских 20-мм снарядов до уровня 30-мм российских. С учетом значительно большего боекомплекта, имеющегося на борту у американских истребителей, это наводит на невеселые размышления. – Прим. авт.

КУРС НА СВЕРХМАНЕВРЕННОСТЬ?..

В складывающихся условиях, когда, как было показано выше, истребители противоборствующих сторон могут иметь примерно сопоставимые характеристики, многие авиационные специалисты и представители некоторых КБ полагают, что единственным путем достижения победы в ближнем воздушном бою является переход к сверхманевренности или пилотированию на критических режимах. По их мнению, например, «кобра» является эффективным наступательным маневром, пример которого представлен на рис.6. Истребитель, обладающий сверхманевренностью, т. е. способностью выходить на большие закритические углы атаки, имеет преимущество перед противником по времени осуществления пуска УР, так как ему для этого достаточно «всего лишь задрать нос», в то время как противнику, не обладающему такими возможностями, для организации атаки необходимо значительно повернуть траекторию на противника, на что требуется гораздо больше времени.

Приведенная схема широко известна и часто публикуется в разном виде на страницах авиационной периодики и достаточно крупных работ. При этом почему-то никогда не оговаривается, возможен ли на самом деле в реальном бою такой маневр? Это обычно принимается на веру, хотя повод сомневаться есть. Ведь «кобра» никогда не выполнялась с боевой нагрузкой и тем более никогда не производились пуски УР из такого режима. Не секрет, что наличие ракет на подкрыльевых пилонах и наличие даже пустых пилонов под консолями, мотогондолами двигателей и фюзеляжем значительно влияет на аэродинамику самолета и его инерциальные характеристики. Но допустим, что влияние несущественно, однако тут же встает еще более важный 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 по своим ТТХ применять их в подобных режимах. В самом деле, ошибка пуска (угол между вектором скорости носителя и линией визирования цели в момент старта ракеты) для современных УР ближнего боя не должна превышать 60°, здесь же предлагается осуществить запуск УР с ошибкой в 90'-120‘. Более того, минимальная скорость носителя в момент пуска УР ближнего боя (опять же по ТТХ) не должна быть меньше 500-600 км/ч, в то время как скорость ввода в «кобру» уже меньше указанной величины, а заканчивается маневр на скорости 220-230 км/ч. Иначе говоря, скоростной диапазон, в которой, видимо, придется осуществить пуск УР лежит в области 250-350 км/ч, что абсолютно не соответствует техническим данным практически всех без исключения ракет ближнего боя. В результате, пуск на такой скорости приведет к тому, что в момент схода с АПУ ракета, не имея еще значительной скорости, сразу же «провалиться», потеряв высоту и существенно искривив траекторию от цели, что, естественно, может привести к потери и самой цели. Причина такого «провала» очевидна, поскольку выше уже указывалось, что минимальная скорость, на которой возможен «осмысленный» полет, для ракеты соответствует М=0,75-0,8, а ее сверхзвуковая аэродинамика рассчитана на полет со скоростью 1000м/с. Не случайно в ТТХ любой УР записана минимальная скорость, при которой возможен пуск, и равна она приблизительно 500-600 км/ч. Даже начало «Кобры» происходит при меньших скоростях! Ко всему прочему, замедленный набор скорости вызовет столь же замедленное нарастание скоростного напора, а это самым негативным образом отразится на создании подъемной силы для стабилизации полета и увеличении располагаемой перегрузки для эффективного преследования уходящей едва ли не в противоположном направлении цели. А ведь время работы твердотопливного двигателя ракеты отнюдь не безгранично…

Рис.6 Предполагаемый вид атаки самолета противника на «кобре» УР с ИК ГСН.

Итак, напрашивается вывод: пуски с закритических режимов маневрирования неэффективны и нецелесообразны, так как ракеты полетят куда угодно, но не в самолет противника. Но, допустим, разработчики намеренно занизили ТТХ своего изделия по причине секретности (заметим, что тот же самый справочник «Brassey’s World Aircraft amp; Systems Directory», указывает, что в 1996 г. в том же МКБ «Вымпел» был создан вариант Р-73Э с дальностью пуска, увеличенной до 30 км! – Прим. ред.) и пуск все-таки возможен. Однако и в этом случае ракета не будет иметь такой траектории, какая показана на рис.6. Не полетит она после старта вдоль линии визирования цели. Как известно, любая УР в момент пуска имеет составляющую скорости носителя по направлению движения и величине. Как известно, на вершине «кобры» Су-27 по образному выражению «летит хвостом вперед». Так вот в этом же направлении первоначально полетит и ракета. Мне могут возразить: «ракета имеет большое ускорение!» Да, имеет ускорение, но куда «в мгновение ока» денутся 100 м/с начальной скорости, которую ракета получила от носителя при старте. Ракета полетит от цели, а это сразу же, скорее всего, приведет к срыву захвата ГСН, т.к. координатор головки выйдет на предельный угол поворота и слежение станет невозможным.

Если ракета сразу при старте и не потеряет цель, то, исходя из первоначальных условий, ей придется после некоторой стабилизации начать разгон, а затем приступить к исправлению ошибки наведения. Как видим, старт произведен с большим углом атаки, а значит имеет место повышенное сопротивление и относительно медленный разгон. Ракета может реализовать максимальную перегрузку в процессе наведения если на активном участке достигнет скорости 900-1000 км/ч, но на самом деле при таких начальных условиях запуска это практически недостижимо. Ракете, не успевшей набрать достаточную скорость до прекращения работы двигателя, не хватит поэтому и располагаемой перегрузки, чтобы исправить ошибку наведения такой величины. Кроме того, поскольку в момент схода ракета будет лететь от цели, а разворачиваться в ее сторону по мере разгона, который будет относительно медленным, выпущенная УР может вообще не дойти до цели, которая тоже не стоит на месте, а выйдя на ограничение по энерго-баллистической дальности попросту прекратит управляемый полет.