Советские авиационные ракеты "Воздух-воздух"

Ракеты первого поколения служили для вооружения перехватчиков ПВО, основной целью которых были бомбардировщики и крылатые самолеты-снаряды. Истребителям фронтовой авиации, имевшим дело с более маневренными самолетами требовалось иное оружие, тем более, что американцы с 1955 года уже располагали такой ракетой ближнего боя AIM-9 «Сайдвиндер». В начале 1958 года один из образцов «Сайдвиндера» через Китай попал в СССР. Эта ракета была пущена тайваньским летчиком во время прибрежной стычки, не взорвалась и упала в грязь рисового поля. Еще один «Сайдвиндер», в сентябре 1958 года попавший в борт китайского МиГ-17 и не разорвавшийся, так и был доставлен на аэродром.

Появившаяся возможность ознакомиться с устройством «Сайдвиндера» ускорила работы по созданию ее отечественного аналога того же класса. Копирование в ноябре 1958 года поручили ОКБ-134, ввиду особой важности задания, одновременно отложив собственные разработки конструкторов. Для столь радикального решения были все основания: «синица» в руках была весомее того «журавля», которым могла стать К-7, требовавшая доработки (работы по К-6 и К-7 были свернуты Постановлением в апреле 1958 г.). Изучение трофея показало, что американцам удалось создать незаурядный образец - легкий, компактный, несложный конструктивно и в эксплуатации. Управление ракетой состояло всего из 20 подвижных деталей, сложнее было разобраться с устройством ГСН и электронными платами, 2000 элементов на которых были втиснуты в отсек 45-см длины и залиты пластиком для защиты от перегрузок (по рассказам ветеранов КБ, для извлечения миниатюрных деталей были привлечены мастера-косторезы из Якутии). Отечественное «изделие» Р-ЗС сохранило конструкцию и даже основные габариты «Сайдвидрера»( вплоть до соответствия их дюймовым мерам, но не стало полной копией, отличаясь деталями и увеличенной массой БЧ, а также устройством двигателя с более привычным пороховым зарядом из нитроглицеринового топлива НМФ-2К. Их первые пуски прошли уже в марте 1959 года с доработанного МиГ-19.

Р-ЗС (К-13, изделие 310 и 310A)

Ракета Р-ЗС (К-13, изд. 310 и 310А) имела пассивную ТГСН типа 451 К, датчик которой находился в головной части ракеты под полукруглым обтекателем из стекла или пластика, прозрачного для ИК-излучения. Среднюю часть занимал отсек управления с пороховым аккумулятором давления (ПАД), питавшим рулевые приводы и турбогенератор электроснабжения, и БЧ весом 11,3 кг, сзади располагался твердотопливный двигатель тягой 2500 кг с 20,5 кг пороховым зарядом.

В конструкции Р-ЗС примечательным было использование роллеронов на Х-образных крыльях, которые предназначались для обеспечения устойчивости относительно продольной оси и ограничения угловой скорости крена, вносившего сбои в систему управления. Роллерон представляет собой комбинацию обычного элерона и зубчатого ролика, выступающего за его габариты. В полете ролик раскручивается встречным потоком до 40 - 60 тыс, об/мин и становится своеобразным гироскопом, реагирующим на угловую скорость крена и вызывающим отклонение элерона, парирующее этот крен. Простая и эффективная конструкция роллерона, позволяющая обойтись без специального управления по крену, стала общепринятой для ракет небольшого веса. Другим новшеством являлось отсутствие в системе управления специального автопилота за счет осуществления обратной связи не общепринятой перегрузке, а по шарнирному моменту рулей. Уже в феврале 1960 года К-13 запустили в серийное производство сразу на нескольких заводах,

Р-ЗС предназначалась для ближнего боя, дальность ее пуска не превышала 4 - 7,6 км (в зависимости от условий полета), а время работы двигателя составляло всего 1,7 - 3,2 сек. После начального импульса и разгона Р-ЗС шла к цели по инерции, а ресурса бортовой энергетики хватало на 11 с полета (позднее, с использованием нового ПАД в изд. 301А (К-13А) - до 21 с). ГСН с чувствительным элементом на базе сернистого олова обеспечивала сопровождение цели с углом 50е, а ее ориентацию в пространстве осуществлял гиростабилизатор. При сближении с целью на достаточное расстояние срабатывал неконтактный оптический взрыватель (его название было условным, так как он реагировал на тепло и «видел» в ИК-диапазоне) и подрывалась боевая часть, образуя до 1100 трехграммовых осколков с эффективным радиусом поражения 10 - 11м. На случай прямого попадания в самолет противника был предусмотрен дополнительный контактный взрыватель, чувствительные пьезоэлементы которого наклеивались на передних кромках рулей. Минимальная дальность пуска без риска поражения собственного самолета разлетающимися осколками составляла 0,9 - 1,4 км. Р-ЗС обладала широким диапазоном применения и могла запускаться при скоростях носителя от 900 до 2200 км/ч и высотах до 20 км.

Р-ЗС весила всего 75,3 кг, что позволяло без проблем снаряжать ею самолет даже вручную. Впрочем, тем же привычным способом подвешивались и другие советские ракеты, вот только рук при этом требовалось побольше.

Р-ЗС вошла в комплекс вооружения истребителя МиГ-21Ф-13 (на АПУ-ЗС), а затем появилась и на других самолетах на подвесках АПУ-13, -13М1, -13М5, -13БС, -13МТ. Под нее были доработаны также некоторые МиГ-17ПФ и МиГ-19П. С минимальными изменениями в конструкции ракета производилась и применялась беспрецедентно долго, не будучи снятой с вооружения и к концу 80-х годов.

Макет Р-ЗС на МиГ-21Ф-13

Р-ЗС на опытном истребителе Е-6Т

Для надежного функционирования систем ракеты следовало соблюдать установленную схему ее применения, ставшую впоследствии типовой. При вылете на задание включалось электропитание ракеты от самолетной сети для обогрева ее источников питания, раскрутки гироскопов ГСН и работы электроники. Когда обнаруженная цель оказывалась в поле зрения ГСН ракеты по дальности и азимуту, происходил ее захват и сигнализация летчику о возможности пуска, световая (лампочкой) и звуковая (зуммером в наушниках). Если же расстояние до цели становилось опасно малым, высвечивался сигнал «отворот». Нажатием на боевую кнопку воспламенялся пороховой аккумулятор давления для питания рулевых приводов и турбины электрегенератора, расфиксировались рули и начинал работать двигатель. Происходила расстыковка электроцепей ракеты и самолета, причем для сокращения времени схода ракеты с направляющей, рассоединялись не разъемы, а специальными резаками перерубались кабели, радикально и мгновенно освобождая ракету. После отхода на безопасное расстояние взводился взрыватель. Пилот после пуска был свободен в маневрировании и мог продолжать воздушный бой или проследить за результатами атаки. Ракеты можно было применять и по «тепловым» наземным целям - самолетам, машинам и кораблям с работающими двигателями, при этом неконтактный взрыватель отключался в расчете на прямое попадание. При промахе через 21 - 28 с ракета уничтожалась срабатыванием самоликвидатора. Была также отработана документация на упрощенный вариант по технологии военного времени К-13ВВ и высотную К-13В.

Ракета Р-ЗС

Р-ЗС прошла боевое крещение в боях во Вьетнаме, а затем и на Ближнем Востоке. Она оказалась неплохим оружием, неприхотливым и надежным. Однако тепловая ГСН Р-ЗС была чувствительна к погодным условиям (дождь и облачность поглощали ИК-излучение), атака была возможна только из задней полусферы, а для уклонения от нее противник использовал уход в сторону солнца - мощного естественного источника тепла (ночью такой ложной целью могла стать и «холодная» луна). На результативности пусков сказывались и ограниченные маневренные возможности ракеты при полете к цели, невозможность ее схода с направляющей при больших перегрузках в бою и недостаточно мощная боевая часть. Область возможных атак сокращалась также минимальной разрешенной дальностью (она определялась неспособностью ТГСН отслеживать быстро перемещающуюся по азимуту цель и собственной безопасностью при подрыве БЧ).

За 1966, первый год использования ракет Р-ЗС во Вьетнаме, ими были поражены 16 из 57 американских самолетов, сбитых истребительной авиацией. Их эффективность составила 35% при 46 пусках. Навыки и более тщательное соблюдение тактических рекомендаций позволили в следующем году повысить результативность ракетных атак: в 53 боях МиГ-21 сбили 50 самолетов. Подавляющее большинство пусков Р-ЗС осуществлялось сзади с малых дальностей (1200 - 2500 м), лишь 5% атак выполнялось с дистанций более 2500 м.

Ракеты Р-ЗС на польском МиГ-21 ПФМ

Ракеты Р-ЗС на МиГ-23М

Недостатки выучки и тактики сказывались и на применении ракет в ближневосточных боях: резкие маневры импульсивных арабских летчиков, не соблюдавших предписанные режимы пуска, приводили к безрезультатным пускам и напрасному расходу ракет. Так, в групповом бою 3 ноября 1968 года ценой победы над двумя израильскими «Миражами» было 13 израсходованных египтянами R-3C. В индо-пакистанском конфликте в декабре 1971 года из 10 побед, одержанных индийскими МиГ-21, 8 были достигнуты с использованием пушек и только 2 - пусками Р-ЗС. Успехи, таким образом, были относительными и ограничивались возможностями оружия, к этому времени уже далеко не нового. Вместе с тем, прошедшее десятилетие было отмечено не только прогрессом ракетной техники, но и эволюцией взглядов на ее использование.

К-9

Очевидная перспективность управляемого ракетного оружия привела в конце 50-х годов к полному пересмотру взглядов на роль истребительной авиации и тактику воздушного боя, особенно в авиации ПВО. Скорость самолетов стремительно росла, а бортовое радиоэлектронное оборудование становилось все более сложным, сближая истребитель с пилотируемой ракетой. Атмосфера эйфории послевоенного скачка в ракетной технике и электронике привела к тенденции создания полностью автоматизированных авиационных комплексов вооружения. Воздушный бой при этом сводился к наведению перехватчика на цель с наземного поста управления, обнаружению противника мощной бортовой РАС и поражению его УР с предельных дистанций. Траектория полета и последовательность операций перехвата описывались математически, программировались и заводились в «электронный мозг» истребителя.