• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

майор авиации канд. тех. наук Георгий Тимофеев

Успехи в освоении сверхманевренноспш отечественными авиаконструкторами и летчиками-испытате.лями вполне очевидны для всякого, кто хоть немного интересуется авиациеи. Впечатляющий каскад фигур высшего пилотажа вроде «кобры Пугачева», «чакры Фролова», «хука» и околокола», демонстрируемый нашими асами на авиашоу, а также невозможность повторения всех мних захватывающих пируэтов нилотами западных истребителей, позволил многим специалистам (в том числе и западным) авторитетно заявить о подавляющих преимуществах в воздушных боях сверхман серенных истребителей, созданных в ОКБ им П.О.Сухого. О том же, насколько оправданным является применение в реальном воздушном (юю подобных фигур, похоже всерьез не задумывается никто…

Появление в конце 40-х годов на вооружении ведущих держав реактивных самолетов-истребителей, привело к значительному повышению динамичности, скоротечности и пространственного размаха воздушного боя. Лучшими представителями первого поколения этих машин стали советский МиГ-15 и американский F-86 «Сейбр», которые впервые вступили в бой в небе Северной Кореи в начале 50-х годов. Уже тогда стало очевидно несоответствие ЛТХ новых типов боевых самолетов и их вооружения, унаследованного от поршневых истребителей Второй Мировой войны. Несоответствие повышенного пространственного размаха и небольшой области эффективной стрельбы, которая представляла собой конус с вершиной в центре масс самолета-цели и ограничивалась дальностью 500-700 м, привело к тому, что количество боев, заканчивавшихся вничью, резко возросло. Иной раз летчик, имея тактическое преимущество, не мог закончить бой результативно из-за ограниченных возможностей бортового оружия.

Решение проблемы нашлось в виде управляемых ракет (УР) класса «воздух-воздух», которые впервые появились в США в середине 50-х годов. Определенные наработки в этой области уже к концу Второй Мировой войны были у немцев, ими были созданы и первые опытные образцы управляемых реактивных снарядов для применения по воздушным целям, но недоведенность конструкции, немыслимые (по меркам поршневой авиации) габариты и масса (200-250 кг!), а также острый дефицит времени для устранения недоработок, все это в совокупности не позволило опробовать новый вид оружия в небе Второй Мировой. Однако германскими разработками с успехом воспользовались американцы, к тому моменту уже обладавшие достаточным научным и промышленным потенциалом, чтобы форсировать научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этом направлении.

Новое средство поражения начало широко применяться на истребителях 2-го поколения, которые к этому времени получили в качестве стандартного оснащения радиолокационные прицелы. Надо заметить, что первые УР наводились методом трех точек, т. е. летчик вынужден был прицельную метку на приборной доске 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 единиц. К тому же на ряде истребителей 2-го и 3-го поколений было решено отказаться от пушечного вооружения как не отвечающего требованиям времени, а от принятия части перспективных машин, таких как например «Крусейдер»Ш, и вовсе отказаться. Надо сказать, что среди тех, кто лишился пушек, были и МиГ-21, и F-4. Связано это было с тем, что теоретики воздушного боя с обеих сторон «железного занавеса» пришли к выводу о том, что, поскольку на самолете есть УР, дальность пуска которых, энергобаллистические характеристики и точность стрельбы из года в год повышаются, значит ближнему маневренному воздушному бою места в современном воздушном бое не остается, а пушка, в связи с этим, превращается в балласт. Но воздушные бои в локальных войнах доказали обратное.

Наиболее показательным примером ошибочности данной концепции стала война в Индокитае (1961-1975 г.г.), в ходе которой новейший многоцелевой тактический истребитель F-4 «Фантом»!!, являвшийся первенцем 3-го поколения реактивных истребителей, встретился в воздушных боях с представителями 1 -го поколения – дозвуковыми северо-вьетнамскими МиГ-17, В середине 60-х F-4, безусловно, считался самой совершенной машиной: два ТРДД обеспечивали ему максимальную скорость, превышавшую М=2, на самолете стояла мощная БРЛС AN/APQ-120 и новейшая электроника, экипаж располагал возможностью применения УР «воздух-воздух» как малой AIM-4 «Фалкон» и AIM-9 «Сайдвиндер», так и средней дальности AIM-7 «Спэрроу», весьма солидными были дальность и потолок, а также максимальная нагрузка в 7250 кг. На фоне этого «сверхзвукового чуда», МиГ-17 выглядел откровенно бедно, тем более, что вооружен он был «всего» тремя пушками. Каково же было удивление руководства Тактического Авиационного Командования ВВС США, когда статистика воздушных боев показала, что воздушные поединки для американцев, в лучшем случае, заканчиваются вничью! С вступлением в бой более совершенных МиГ-19 и МиГ-21 ситуация в небе для американских летчиков еще более ухудшилась.

Причина такого «афронта» крылась в том, что, при всем многообразии технических достижений, использованных на F-4, этот истребитель не был оснащен «старой доброй» пушкой, а эффективность УР оказалась существенно ниже ожидаемой, а их минимальная дальности пуска составляла на тот момент порядка 1000 метров. В частности, из каждых 11 «Сайдуиндеров», выпущенных американцами в ходе войны в Индокитае, свою цель нашла только одна (т. е. реальная эффективность составила всего 0,091 или 9,1%)! Таким образом, в ближнем бою, который, как выяснилось, «отменить не удалось» и он, более того, неизбежен при решении задач тактической авиации, F-4 если не безоружен, то малоэффективен. Да и подготовка американских летчиков к ведению маневренного ближнего боя была не на высоте, потому что этому уже не уделялось столько внимания, как раньше.

Возможности Су-27 оказались для американцев одним из самых неприятных сюрпризов, преподнесенных советскими авиаконструкторами на завершающем этапе «холодной войны».

Понятно, что в данной ситуации американцы должны были что-то предпринять. Так оно и получилось: в 1968 г. появилась новая модификация «Призрака» – F-4E, в конструкцию которого были внесены изменения, несколько сглаживавшие превосходство «МиГов» в маневренном бою. Но самое главное, истребитель оснастили новой авиационной шестиствольной пушкой М61А1 «Вулкан» со скорострельностью 6000 выстр./мин., что значительно повысило эффективность истребителя в бою на коротких дистанциях. Кроме этого была коренным образом пересмотрена программа обучения летчиков-истребителей, вернулась пилотажная подготовка и отработка тактических приемов маневренного боя. Так, в ВМС США появился центр подготовки летчиков «Топ Ган», и было сформировано несколько эскадрилий «Агрессор», которые в процессе боевой подготовки изображали вероятного противника, применяя его тактику, и были оснащены самолетами F-5, даже несколько превосходившими по своим маневренным характеристикам советские истребители МиГ-21.

В конце 60-х годов, опираясь на богатый опыт Вьетнама, в Соединенных Штатах ВВС начали выдавать требования ведущим компаниям на разработку и серийное производство нового, 4-го поколения истребителей. В основу подхода к проектированию основных истребителей ВВС F-15 и F-16 легло требование достижения значительно более высоких маневренных качеств по сравнению с истребителями предыдущих поколений, что должно было обеспечиваться повышением тяговооруженности (отношение тяги силовой установки к весу самолета) до 1 и выше, и понижением нагрузки на крыло до 290-320 кг/м! . Это, вместе с появлением всеракурсных модификаций ракеты «Сайдвиндер» AIM-9L и М с инфракрасной головкой самонаведения (ИК ГСН), заметно повысило эффективность ближнего воздушного боя. В числе основных было и требование установки скорострельной пушки с большим боекомплектом, что, как показало время, оказалось более чем оправданно, так как в локальных конфликтах 60-90-х каждый третий самолет сбивался именно огнем бортовой артиллерии.

Одновременно с пониманием роли ближнего маневренного боя стала возрастать и роль дальнего боя, для обеспечения которого стали применяться БРЛС с существенно возросшей дальностью обнаружения, возможностью автоматического сопровождения нескольких целей одновременно и их селекции по степени угрозы, а также обеспечения целеуказание головкам наведения (ГН) сразу нескольких УР. Наступательный потенциал истребителя в дальнем воздушном бою обеспечивается УР с разрешенной дальностью пуска до 40-50 км, а на таких машинах как МиГ-31 и F-14 – УР большой дальности, способных поражать цели на дистанции до 180 км.

Успешный дебют американских истребителей F-15 и F-16 в составе израильских ВВС в ходе кампании 1982 г. ускорил подготовку «советских контрмер», и уже в 1982 г. на вооружение фронтовой авиации и авиации ПВО начали поступать истребители 4-го поколения МиГ-29, а спустя два года – еще более мощные Су-27. Если первый представлял собой ответ на F-16, то второй был явно ориентирован на противодействие F-15. Хотя в воздушных боях «Фланкерам» с «Орлами» встретиться пока еще, к счастью, не пришлось, но на авиасалонах в глазах авиационной общественности слава американского «короля воздуха» мгновенно поблекла перед лицом «русского чуда», причем во многом благодаря демонстрации в воздухе новых «нестандартных» маневров.

Вот, что, к примеру, писал 30 июля 1989 г. британский еженедельник «Экономист» (цитата дана по книге А.Фомина «Су-27. История истребителя», с.75 – Прим. авт.): «Звездой авиасалона в Ле Бурже стал истребитель Су- 27. Это прежде всего результат более совершенной аэродинамики самолета. По сравнению с самолетами западного производства, он сохраняет устойчивость при гораздо более высоких углах атаки (110 градусов у Су-27, 35 градусов у F-16, 45 градусов у «Рафаля»). Особенно впечатляет выполненный советским пилотом элемент пилотажа «кобра», когда он задирает нос до такой степени, что, по сути, летит хвостом вперед. В случае схватки в воздухе F-15 придется нелегко. Возможность резкого торможения и подъема носа на несколько секунд, обеспечивают самолету Су- 27 в настоящее время неоспоримое тактическое превосходство над современными западными самолетами F-15, F-16, F-18, «Мираж»2000 и «Рафаль», которые не могут выполнять такой маневр. Кроме того, выполнение фигуры «кобра» позволяет предположить, что Су-27 обладает очень высокой маневренностью и управляемостью не только на предельных режимах, продемонстрированных Виктором Пугачевым. В практическом плане Су-27 уже вышел за границы таких предельных режимов, на которых планируется использовать западный экспериментальный самолет Х-29 и перспективный Х-31; но Су-27 – это боевой самолет, находящийся на вооружении! В итоге может оказаться, что маневренный истребитель следующего поколения, о котором мечтают все западные авиаконструкторы и ВВС, уже имеется, однако «по другую сторону баррикад»…»

Появление нового поколения реактивных истребителей потребовало разработки новых тактических приемов ведения дальнего и ближнего воздушного боя, что было необходимо для их эффективного применения, поскольку проблема «щита и меча» в плане тактики в виде арсенала приемов и контрприемов ведения боя для истребительной авиации не потеряла актуальности и сейчас. С учетом же того, что истребители вероятных противников в будущих локальных войнах будут иметь близкие летно-технические характеристики, многое будет решаться летно-тактической выучкой экипажей.

Поскольку в отечественно и зарубежной прессе достаточно подробно в разное время описывались методики выполнения различных новых маневров, продемонстрированные истребителями семейства Су-27, то данное ниже описание вряд ли прибавит что-то новое к уже имеющейся информации, а потому будет достаточно кратким.

Маневр «кобра» состоит в следующем (для высотного диапазона 500-1000 м): на скорости около 500 км/ч летчик полностью «берет» ручку управления «на себя», а по достижении угла тангажа 120°, пилот «отдает» ручку «от себя» до положения близкого к нейтральному. По достижении эксплуатационных углов атаки (примерно 25°-28°) летчик снова несколько берет ручку «на себя», предупреждая, таким образом, увод на отрицательные углы атаки. Время пребывания на закритических углах атаки должно быть фактически минимальным, иначе начнется боковое движение и сваливание. По этой причине вращение истребителя в продольной плоскости должно быть достаточно энергичным, с большими угловыми скоростями (примерно 65°/сек). На выполнение всего маневра затрачивается всего лишь 5- 6 сек, а время пребывания на углах атаки больших критического – 2,5-3,5 сек. При этом достигаются углы тангажа 70°-120°, углы атаки 80°-95°, а скорость машины на выводе составляет всего 200-220 км/ч, что меньше минимальной эволютивной скорости Су-27, которая составляет 300 км/ч.

Маневр «хук» – это маневр выхода на большие закритические углы атаки в процессе выполнения разворота в горизонтальной плоскости. Если «кобра» это маневр в вертикальной плоскости, то «хук» – пространственный маневр, выполняемый как разворот в горизонтальной плоскости с большим креном и дальнейшим переходом на углы атаки 80-90 градусов с потерей высоты. Как и «кобра», этот маневр начинается при скорости 490-500 км/ч и заканчивается на 200- 230 км/ч переходом в пикирование для набора скорости. Иногда маневр «хук» называют «горизонтальной коброй», поскольку траектория его выполнения, до момента потери скорости и начала пикирования практически адекватна траектории «кобры».

В сущности, «кобра», «хук», «колокол» и прочие подобные «кульбиты» с выходом на минимально допустимые скорости полета являются маневрами с ограниченной возможностью контроля пилотом за пространственным положением своего истребителя, во всяком случае, до тех пор, пока машина не достигнет в пикировании минимально допустимой эволютивной скорости. Но может быть они действительно способны обеспечить нашим истребителями помимо оваций публики еще и тактические преимущества в ближнем бою?

Но обо всем по порядку.

Вряд ли необходимо доказывать, тот факт, что ближний бой является логическим продолжением дальнего. Конечно, на первый взгляд необходимость выхода в воздушном бою на «пистолетную» дистанцию может объясняться разными причинами, но, как ни странно, в основе каждой из них лежит проигрыш в схватках на дальней или средней дистанции. Показательны в этом плане события, произошедшие 9 января 1989 г. в Средиземном море над районом залива Сидра. В тот день боевой воздушный патруль в составе пары истребителей ВМС США F-14A, был направлен на перехват пары ливийских МиГ-23С, приближавшейся, как показалось американцам, к их корабельному ордеру с агрессивными намерениями.

В ходе поединка экипаж ведущего «Томкэта», сближаясь на встречных курсах, выпустил с дистанции 19.3 км и 16 км две ракеты AIM-7F «Спэрроу», от которых оба ливийца увернулись, выполнив противоракетный маневр. После этого пилоты обоих «МиГов» начали разворот на ведомый F-14, намереваясь зайти ему в хвост для атаки американского самолета УР Р-13, но «янки», явно не желавшие на этом этапе вступать в маневренный поединок с более легкими самолетами противника в условиях численного равенства, успели энергично развернуться и с дистанции 8 км поразить ведомый МиГ-23 одной единственной ракетой AIM-7F В это время ведущий «Томкэт» после отворота успел развернуться и зашел в хвост ведущего МиГ-23. Последний в этот момент также находился в развороте, готовясь атаковать с задней полусферы ведомый F-14, но в это время ливийский истребитель поразила, выпущенная с дистанции 2,5 км УР с ИК ГСН AIM-9L.

Таким образом, на один сбитый самолет в дальнем воздушном бою было израсходовано три УР средней дальности, а на один сбитый в ближнем хватило всего одной куда менее дорогой УР малой дальности. Любопытно, что данный расход ракет на один сбитый самолет подтверждается и результатами применения истребительной авиации антииракской коалиции во время войны в Персидском заливе в 1991 г., когда для уничтожения примерно трех десятков самолетов Саддама Хуссейна было израсходовано 96 управляемых ракет. Причем атаки в большинстве своем производились за пределами визуальной видимости по целям, которые не оказывали ни радиоэлектронного, ни огневого, ни маневренного противодействия атакующим.

Конечно, тактику воздушного боя истребителей 5-го поколения сложно предсказывать, но есть немало оснований предполагать, что и в будущем роль ближнего боя не только не уменьшится, а даже возрастет. Представим, что одна из воюющих сторон применит для завоевания господства в воздухе тактические (фронтовые) истребители с пониженной радиолокационной, ИК и другой заметностью. К слову, это одно из основных требований для перспективных истребителей, разработка которых в России сильно отстает от результатов, достигнутых в США, где, благодаря широко внедряемой технологии «стелс», уже начат серийный выпуск истребителя F-22, ЭПР которого примерно в 100 раз меньше чем у F-15 (ЭПР F-15 составляет 9 м2 ).

В случае применения таких самолетов дальний воздушный бой состоится только для той стороны, которая ими обладает, в то время как сторона, оснащенная обычными истребителями 4-го поколения (F-15, F-16, Су-27, МиГ-29, «Мираж 2000», «Торнадо» и т. д.) будет обнаруживать их при помощи БРЛС едва ли не одновременно с визуальным обнаружением! 1* . Таким образом, малозаметный истребитель произведет обстрел УР со средней дистанции и только потом, если атака не увенчается успехом, вступит в ближний бой. Пилоту обычного истребителя останется в это время всецело положиться на остроту своего зрения, чтобы вовремя увидеть дымный шлейф пущенной по нему ракеты средней (большой) дальности или приближающийся истребитель противника. В завязавшемся ближнем бою ему остается надеяться только на маневренность своего истребителя и собственную летную и тактическую подготовку, поскольку оставшиеся у него на борту УР средней дальности (Р-27, AIM-7 и пр.), окажутся ничем иным как балластом.

Вот тут-то нам с восторгом и говорят отечественные, а также зарубежные специалисты о том, что новые маневренные возможности, достигнутые на Су-27, позволяют пилотам этих истребителей использовать «кобры» и «хуки» «в качестве противоракетного динамического маневра при пуске ракеты с большими курсовыми углами» (цитата дана по А.Фомин. «Су-27. История истребителя», с.83 – Прим. авт.). Ниже можно прочесть, что «Поскольку при выполнении динамического выхода на сверхбольшие углы атаки максимальная перегрузка достигает 4 единиц, то у самолета Су-27 остается в запасе еще 5 единиц располагаемой перегрузки для совершения пространственного маневра, в частности, установившегося виража…» После чего автор сообщает, что тактическая ценность «хука» даже выше

чем «кобры». Хотелось бы обратить внимание читателя на приведенную цитату и постараться зафиксировать в памяти замечание автора книги «Су-27. История истребителя» по поводу величины располагаемой перегрузки, к которой мы еще вернемся.

Для того, чтобы подтвердить или опровергнуть это, зададимся вопросом: какие виды маневров против ракет средней дальности применяются в воздушном бою? Из тактических наставлений и боевого опыта известно два вида:

– маневры, направленные на «увод» области возможных пусков от ракеты и сокращению ее дальности полета за счет расхода энергии;

– маневры, направленные на увеличение вероятности промаха ракеты.

Оба вида маневров предполагают интенсивное изменение углового положения самолета в пространстве с одновременным использованием значительных угловых скоростей и существенного искривления траектории при изменении этого положения. Однако, как было показано, ни «кобра», ни «хук» не изменяют в значительной степени пространственное положение самолета, так как при выполнении этих маневров достигается только высокая угловая скорость вращения истребителя относительно центра масс, а отнюдь не поворот траектории. Поворот относительно центра масс не ведет непосредственно к изменению пространственного положения летательного аппарата (ЛА) и не воспринимается ГСН ракеты как перемещение цели, а потому не приводит к увеличению угловой скорости поворота координатора ГСН и, следовательно, к увеличению расходуемой перегрузки, не говоря уже о срыве захвата. Более того, «зависание» на маневре типа «кобра» означает отсутствие маневренного противодействия наведению УР и увеличивает вероятность поражения, а значит, в противоракетном маневрировании не дают ровным счетом ничего.

С учетом того, что в настоящее время «длинной рукой» для боя на средних дистанциях у истребителей американского производства является управляемая ракета AIM-120, реализующая многоканальность наведения и принцип «пустил-забыл», можно почти наверняка предположить, что при организации маневренного противодействия этим дальнобойным и очень маневренным (для своего класса) УР нашим истребителям вряд ли помогут «кобры» и «кульбиты».

Действительно, Су-27 выполняющий этот маневр, имеет слишком незначительное угловое перемещение в течении достаточно длительного промежутка времени. Напомним, что на выполнение «кобры» или «хука» тратится не более 6 секунд. При его выполнении средняя скорость Су-27 составляет всего лишь 365 км/ч (что соответствует М=0,3 или чуть больше 100 м/с), т. е. фактически ненамного превосходит минимальную эволютивную, а это даже теоретически не позволит нашему истребителю существенно изменить пространственное положение, заставив тем самым вражескую ракету потратить энергию и таким образом сократить ее дальность полета или увеличить ошибку наведения. Замечу, что американская УР на конечном участке траектории, после прекращения работы двигателя, в самом худшем случае (при непрерывном наборе высоты с момента пуска) будет мчаться со скоростью, соответствующей М=0,75-0,8 (при которой еще возможен управляемый полет). Конечно, существует незначительная вероятность того, что в этих условиях у «американки», находящейся на «последнем издыхании», не хватит «энергетики», и она не дотянется до нашей машины, зависшей в этом пируэте, но рассчитывать на это явно не стоит. Таким образом, совершенно ясно, что в ракетном бою на средних дистанциях «кобры» и «хуки» не только ничего не добавляют в арсенал средств защиты истребителя, но и даже вредны.

Если обе воюющие стороны применят малозаметные истребители, то количество дальних боев в гипотетических конфликтах будущего, по сравнению с локальными войнами 60-90-х г.г. прошлого столетия, может существенно сократиться. Причиной этого является то обстоятельство, что одним из основных требований к истребителю 5-го поколения является сверхзвуковая крейсерская скорость, а это делает (совместно с пониженной радиолокационной заметностью) дальний бой слишком скоротечным и, по всей видимости, малоэффективным, поскольку противники могут просто не успеть применить свои УР средней дальности. Характеристики современных и перспективных обзорно-прицельных комплексов не позволят своевременно осуществить обнаружение и захват цели для дальнейшего целеуказания ГСН управляемых ракет, находящихся на борту. Согласно опубликованным данным, максимальная разрешенная дальность пуска американской AIM-120C составляет 120 км, у отечественного изделия аналогичного назначения – Р-77 – этот параметр несколько ниже и составляет 100 км (согласно же такому авторитетному справочнику как «Brassey's World Aircraft amp; Systems Directory». уже в 1996 г. был создан вариант Р-77М сдельностью пуска, увеличенной до 160 км! – Прим. ред.), но взаимное обнаружение будет происходить на дистанциях, в 5-6 раз меньших указанных величин.

С учетом того, что американские специалисты заложили в характеристики F-22 возможность полета с крейсерской скоростью соответствующей М=1,5, а противоборствующая сторона, видимо, будет располагать «чем-то не хуже» (автор надеется, что это будут все-таки истребители 5-го поколения отечественной разработки, пусть даже и в экспортном варианте), можно предположить, что в целом ряде случаев сближение подобных авиационных комплексов будет происходить со скоростями, соответствующими М=3 или около того. Формальный расчет с учетом скорости звука, позволяет получить скорость сближения двух подобных ЛА, равную примерно 1000 м/с, или 3600 км/ч! Таким образом, каждую минуту дистанция между самолетами будет сокращаться на 60 км! Теперь представим, что противники «засекли» друг друга на дистанции 20 ± 5 км. С учетом времени, затрачиваемого на подготовку УР к применению (опознание, захват, автосопровождение, целеуказание), пуск будет произведен фактически уже на рубеже входа обоих противников в ближний бой, где эффективность ракет средней и, тем более большой дальности, весьма невысока. Причиной этого является тот факт, что УР средней дальности с полуактивной РЛ ГН в таких условиях очень трудно применить, т.к. дальность, с которой будет осуществлен пуск, окажется сопоставимой с дальностью окончания подсветки цели бортовой РЛС в процессе наведения такой ракеты. В случае же использования противником различных активных и пассивных помех ситуация будет еще больше осложнена.

1* Предполагая, что данный тезис абсолютному большинству читателей может показаться неочевидным, можно рассмотреть следующий пример. Дальность обнаружения в передней полусфере воздушной цели с ЭПР равной 3 м? для БРЛС Н-001, установленной на Су-27, составляет 100 км. Совершенно очевидно, что этот параметр зависит от чувствительности приемника БРЛС и возможностей системы по выделению и обработке отраженного радиосигнала цели от так называемого шума. Теперь представим, что в качестве цели выступает F-22, ЭПР которого равна примерно 0,01 м?. Несложный расчет позволяет установить, что максимальная дальность обнаружения такой цели для БРЛС Н-001 составит лишь 17,5-18 км! – Прим. ред.

Рис.1 Зона захвата цели БРАС в условиях ближнего боя.

Рис.2 Зона захвата и автосопровождения цели БРАС в условиях ближнего боя (вид из кабины F-15).

Надо отметить, что возможности американского истребителя 5-го поколения F-22noKa для отечественных авиаконструкторов недосягаемы.

Существенно лучше могут показать себя в этой ситуации УР с активной РЛ ГСН (AIM-120, Р-77), которые в настоящее время считаются основным оружием истребителей 5-го поколения. Однако для эффективного применения этих мощных средств поражения требуется задействовать радиолокационный прицельный комплекс (РЛПК). К сожалению, с уменьшением дистанции до противника (а именно это и будет происходить) эффективность этих систем довольно быстро падает. Фактически в условиях ближнего маневренного боя РЛПК способен обнаруживать и вести автосопровождение целей на дальности от нескольких сот метров (в заднюю полусферу) до 9-10 км.

Зона обзора, в которой происходит захват воздушной цели (см. рис.1) формируется сканированием пространства бортовой РЛС в плоскости симметрии (по углу места) и лежит в пределах довольно узкого сектора (порядка +40? вверх и -10? вниз, а по азимуту – +3?) относительно продольной оси самолета. Эта зона обозначена на индикаторе на лобовом стекле (ИЛС) «дорожкой», ограниченной двумя вертикальными линиями. Для захвата воздушной цели летчик должен выполнить маневр, в результате которого цель должна оказаться между этими двумя вертикальными линиями или их условным продолжением вверх. После этого летчик должен нажать и удерживать до захвата цели РЛПК кнопку «Ввод». Время захвата неманеврирующей воздушной цели на фоне свободного неба занимает 2,5 с, однако если цель энергично маневрирует или находится на фоне земли, то время захвата увеличивается до 8-12 с. В случае же выполнения противником нисходящего маневра, РЛПК может вообще потерять цель или перейти на захват сигнала, отраженный от земли.

После захвата РЛПК переходит в режим автосопровождения, из которого обеспечивается целеуказание РЛ ГСН УР. Автосопровождение цели РЛПК в ближнем бою обеспечивается в пределах ±15" по углам азимута и места относительно продольной оси истребителя, что примерно соответствует непрерывному нахождению противника в пределах металлической окантовки лобового стекла (Рис.2). Если в процессе маневрирования цель «выскакивает» за пределы металлической окантовки лобового стекла, то для летчика это означает, что, скорее всего, произошел срыв захвата, и применение УР невозможно. Это ни в коем случае не означает, что металлическая конструкция фонаря имеет какое-то отношение к процессу автосопровождения, просто по положению цели относительно окантовки лобового стекла летчик может оперативно «прикинуть», происходит автосопровождение или нет.

В целом, эффективность применения РЛПК по интенсивно маневрирующему самолету противника в условиях быстрого сокращения дальности до цели довольно проблематично, поскольку чем быстрее изменяется пространственное положение цели, тем дольше происходит процесс взятия на автосопровождение (если он вообще происходит), и тем сложнее обеспечить собственно автосопровождение до захвата цели ГСН УР. Фактически в данной ситуации, когда обеими сторонами будут применены истребители 5-го поколения, единственно эффективным видом вооруженного противоборства в воздухе останется (во всяком случае на какое-то время) ближний воздушный бой. В результате, в значительной мере повторится обстановка обеих мировых войн и многих локальных конфликтов прошлого века, только оружие останется всеракурсным и управляемым, а маневренность, наряду с возможностями средств поражения, станет определяющей характеристикой боевого потенциала истребителя.

Прежде чем перейти к рассуждениям о маневренности и сверхманевренности попробуем определить условия ввода современного истребителя в ближний маневренный бой. Надо сказать, что отечественные и американские руководства по этому вопросу демонстрируют удивительную общность подходов: 50% запаса топлива во внутренних баках, четыре ракеты с ИК ГСН и никаких ПТБ или средств поражения «воздух-поверхность» на внешней подвеске. Попробуем сравнить наши истребители в подобной конфигурации с основными западными машинами аналогичного класса 2* .

Что касается тяговооруженности, то это вопрос куда более тонкий, чем кажется на первый взгляд, а потому в большей части всевозможной авиационной литературы в отношении данного вопроса, увы, приходится встречаться с заблуждениями. Стандартный подход таков: взять величину максимальной тяги на форсаже из какой-ни- будь таблицы ТТХ, помножить на количество двигателей самолета и поделить на нормальную или максимальную (кому как нравиться) полетную массу, взятую из той же таблицы. И тогда читатели со страниц книг и журналов узнают о том, что «у Су-27 тяговооруженность 1,2…» или что-то в подобном роде.

При этом, никому и в голову не приходит, что тяга двигателя, установленного на стенде и на стоящем на газовочной площадке самолете – отнюдь не одно и тоже. При установке на самолет тяга снижается из- за наличия потерь во входном и выходном устройствах, а также из-за отбора мощности на привод самолетных агрегатов. В полете же с ростом высоты тяга падает из-за уменьшения давления воздуха, а с ростом скорости – возрастает, но при этом растет и лобовое сопротивление силовой установки: Так что, если вы, уважаемый читатель, захотите узнать тягу двигателя (а потом и тяговооруженность) в условиях ближнего воздушного боя (Н=3000 м, М=0,8-0,85), то известную стендовую тягу следует умножить на некий эмпирический коэффициент

0,785, который и предназначен для учета различных потерь на подобном скоростном режиме. В этом случае тяга АЛ-31Ф будет равна примерно 9800 кгс, против 12.500 кге на стенде. Конечно, «сушка» может иметь тяговооруженность 1,2, и 1,3, но только на сверхзвуке или при очень малом запасе топлива и без оружия на внешней подвеске. Именно поэтому в приведенной ниже таблице помимо максимальной стендовой тяги, дана и величина форсажной тяги в маневренном бою, которая и была использована при расчете тяговооруженности.

Как правило, анализ и сравнение боевых возможностей маневренных истребителей, в первом приближении, осуществляется на основе сопоставления таких важнейших технических характеристик, как располагаемая тяговооруженность и удельная нагрузка на крыло, поскольку они (вместе с аэродинамическим качеством) определяют маневренность боевой машины. Безусловно, в приведенной ниже таблице можно отыскать довольно много недостатков. Например, отсутствует информация по угловым скоростям крена, угловой скорости установившегося разворота, кстати, на оба эти параметра заметное влияние оказывает эффективность рулей, а она на различных скоростях и высотах различна. Отсутствует также информация по разгонным характеристикам, на которые, помимо тяговооруженности, огромное влияние оказывает аэродинамическое качество самолета. И все же, полученные результаты (нагрузка на крыло и тяговооруженность) для наших истребителей не слишком радужны.

2* Подход «50% топлива», на мой взгляд, не совсем корректен. Было бы куда правильнее регламентировать заправку, исходя из заданного времени работы силовой установки на конкретном режиме, например 3-4 мин. на полном форсаже. Действительно, если истребитель обладает большей вместительностью внутренних баков, то это совсем не означает, что он должен всегда «возить с собой» больше топлива. Часовой расход топлива определяется, как произведение удельного расхода (Суд , кг/кгс/час) и тяги на рассматриваемом режиме (Р, кгс). Для двигателей, установленных на современных самолетах-истребителях величина расхода топлива составляет (на режиме полного форсажа) от 15 до 25 тонн в час, а чтобы отработать на этом режиме 3-4 мин необходимо, в зависимости от величины максимальной тяги на форсаже, от 1500 до 3500 кг керосина. Для одного истребителя это может быть половина заправки, для другого больше, а для третьего меньше указанного объема. – Прим. авт.

1* Показана масса четырех УР с ИК ГСН и пушечного боекомплекта.

2* Масса четырех ракет Р-73 и боекомплекта для 30-мм пушки ГШ-301.

3* Масса четырех ракет AIM-9M и боекомплекта 20-мм пушки М61А1.

4* Масса четырех ракет «Мажик»2 и боекомплекта двух 30-мм пушек «Дефа»554.

5* Масса четырех ракет AIM-9M и боекомплекта 27-мм пушки «Маузер».

6* Указана половина массы топлива, заливаемого во внутренние баки.

Поверхностный просмотр полученных данных на первый взгляд демонстрирует подавляющее превосходство F-15C над отечественными машинами. Даже F-16C и F/A-18C выглядят весьма грозными противниками. Впрочем, на замену последнего идет F/A-18E, пилотажные возможности которого существенно ухудшены, чего правда не скажешь о его БРЭО. Лидерство американского «орла», естественно, тоже не могло быть вечным, и ему уже начинает «дышать в затылок» недавно поступивший в серийное производство французский «Рафаль». Согласно опубликованным в периодической печати данным, этот истребитель по своим характеристикам даже во взлетной конфигурации в некоторых случаях «кроет» МиГ-29 и Су-27, уже готовых вступить в ближний бой. В частности указывалось, что при выполнении задачи ПВО из положения «по вызову» (т. е. дежурство на катапульте авианосца) с восемью УР «М10А», боекомплектом для пушки и 60% максимального запаса топлива, «Рафаль»М весит лишь около 13.000 кг, что дает этой французской машине нагрузку на крыло лишь 283 кг/м 2 и тяговооруженность более единицы. Но не будем торопиться с выводами, так как уже официально объявлено, что первые партии этих «супер-файтера» не смогут показать всех своих качеств из-за отсутствия необходимого БРЭО и ряда эксплуатационных ограничений. Так, что опубликованные данные «Рафаля» – это пока в большей степени реклама.

И все же, спросят наиболее осведомленные читатели, как с учетом даже таких «фокусов», соотнести «скромные» характеристики отечественных истребителей и многочисленные факты учебных боев с западными истребителями, в которых нашим летчикам на МиГ-29 и Су-27 удавалось одерживать весьма убедительные победы над американцами, англичанами, немцами и французами? Надо отметить, что перед такими «поединками», как правило, учитывается уровень заправки машин обеих «противников».

Сразу замечу, что МиГ-29, благодаря меньшей нагрузке на крыло и несколько большей тяговооруженности, имеет примерно пятипроцентное преимущество в угловой скорости установившегося разворота на высотах до 3000 м перед F- 16С и обладает существенным преимуществом в разгонных характеристиках. Совершенно очевидно, что F/A-18C, как, впрочем, и его развитие F/A-18E выглядят еще хуже. Причем последний, занимая фактически промежуточное положение между легкими и тяжелыми истребителями, явно оптимизирован для ударных операций, а не выполнения задачи завоевания господства в воздухе, которая, судя по всему, будет возложена на перспективный палубный F-35.

«Мираж»2000-5, судя по удельной нагрузке на крыло, неплохо выполняет неустановившийся вираж, и по этому показателю у него с МиГ- 29 примерный паритет. Однако при меньшей нагрузке крыло французского истребителя обладает худшими несущими свойствами. К тому же, несмотря на применение ЭДСУ, французский истребитель остается довольно неустойчивым на больших углах атаки, что по причине врожденного недостатка схемы «бесхвостки», с одной стороны, вызывает довольно большие аэродинамические потери на балансировку, а с другой, обуславливает малые значения коэффициента подъемной силы. Не лучшим образом характеризует «Мираж» и низкая тяговооруженность, которая не позволяет ему по характеристикам установившего виража конкурировать с российской машиной. Аппроксимация полученных выводов на характер ближнего боя между «Миражом» и МиГ-29 при равных начальных условиях показывает, что если пилот французской машины с первого разворота не займет позицию для применения оружия и не поразит МиГ-29, то в последующем противоборстве шансов на победу у истребителя фирмы «Дассо-Бреге» практически нет.

Итак, МиГ-29 среди истребителей своего класса (легких истребителей) занимает достойное положение, но статус-кво может быть сохранен только при условии, что грядущие модернизации не вызовут роста удельной нагрузки на крыло.

Чтобы там ни говорили некоторые отечественные специалисты, но американский F-15 по прежнему остается весьма грозным противником.

Как это ни покажется парадоксальным, тяжелые истребители завоевания господства в воздухе обладают более высокими маневренными качествами, чем легкие. Это объясняется тем, что при существенно меньшей площади крыла, легкий истребитель должен нести практически аналогичный комплекс БРЭО и авиационных средств поражения. Убедиться в этом можно, если сравнить величины нагрузки на крыло F-15 и F-16, Су-27 и МиГ-29.

Су-27 является нашим аналогом F-15. Взглянув в приведенную выше таблицу, можно сделать ошибочный вывод, что российский истребитель американцу «не ровня», т.к. его нагрузка на крыло больше примерно на 18%, а тяговооруженность ниже на 28%! Но не стоит гневно «бросать камни» в специалистов ОКБ им.П.О.Сухого. поскольку свое дело они знают, так как Су-27 на самом деле является достойным ответом детищу фирмы «МакДоннелл-Дуглас». К сожалению, отечественная технология того времени (напомним, что Су-27 создавался на рубеже 70-х и 80-х г.г) не позволила обеспечить таких же удельных характеристик, каких смогли достичь на своем истребителе американцы. Не секрет, что некоторые наши узлы и агрегаты, а также БРЭО, обладают излишней массой и габаритами. Однако нехватку тяговооруженности и излишнюю нагрузку на крыло можно компенсировать «летучестью конструкции», что и сделали аэродинамики ОКБ им. П.О.Сухого, доведя максимальное аэродинамическое качество до рекордной величины К max =13, против 11 у «Игла». К тому же коэффициент подъемной силы у Су-27 в полтора раза превышает эту величину у F-15! Именно аэродинамическое качество, являющееся чем-то вроде КПД для планера, обеспечивает нашему истребителю характеристики, не только сопоставимые, но и в некоторых аспектах превосходящие возможности американского F-15 3* .

Безусловно, очень серьезный противник обозначился в лице новейшего американского истребителя 5-го поколения F-22, который обладает повышенной маневренностью, что было достигнуто за счет очень высокой тяговооруженности, равной 1,4 (на высоте 3000 м и числе М=0,8) и небывало низкой нагрузки на крыло в 230-240 кг/м 2 . Замечу, что это не цифры из рекламных проспектов компании «Локхид-Мартин», которые все еще очень скупы на такого рода сведения, а результат инженерного расчета на основе опубликованной информации. Если сравнить эти данные с характеристиками отечественных машин 4- го поколения, то вывод напрашивается вполне очевидный: российским ВВС срочно нужен истребитель 5-го поколения! К сожалению, никаким аэродинамическим совершенством не перекроешь почти полуторакратное отставание в тяговооруженности, так как совершенствование современных истребителей такого прироста не даст, а нагрузка на крыло, скорее всего, еще вырастет 4* .

В то же время нельзя не отметить, что программа создания истребителя 5-го поколения явно отстала от американской. Как показали недавние события, Минобороны РФ отклонило микояновский 1-42, выполненный в рамках официального заказа (программы И-90 и МФИ), что был вынужден косвенно признать и новый гендиректор РСК МиГ Никитин, заявивший, что изделие 1-44, над которым бились добрые двадцать лет, «не может являться прототипом истребителя 5-го поколения». Совершенно очевидно, что военные переориентировались на созданный в ОКБ им. П.О.Сухого на основе собственных внутренних резервов С-37. На это наталкивает тот факт, что буквально перед самым авиасалоном «МАКС-2001»«Беркут», получил «почти серийное» обозначение Су-47. И хотя руководство «фирмы» отмечает, что эта машина не прототип истребителя 5-го поколения, а всего лишь «демонстратор технологий» и «летающая лаборатория для отработки различных технических решений», все же думается, что примерно так будет выглядеть российский ответ заокеанскому «Рэптору». В этой связи интересно провести примерное сравнение возможностей «Беркута» и «Орла-могильника».

К сожалению, данные Су-47 засекречены, и потому при расчетах придется пользоваться методом «околонаучных прикидок». Один из самых сложных вопросов – это запас топлива, который должен составлять (исходя из заявленной дальности в 3300 км) примерно 10.000- 11.000 кг. Теперь прикинем, как могут выглядеть параметры «Беркута» на рубеже вступления в ближний маневренный бой, т.е. с 50% запаса топлива (5000 кг) и четырьмя ракетами Р-73. Исходя из размерности машины, которая в целом соответствует МиГ-31 и Су-27, а также массы двух двигателей Д-30 (примерно 5000 кг), уровня их экономичности и того факта, что в конструкции Су-47 доля композиционных материалов составила 13%, можно предположить, что при 50% массы керосина и четырех ракетах Р-73, полетная масса Су-47 вряд ли превышает 25.000 кu При стендовой форсажной тяге в 40.000 кгс и полетной примерно 31.500 кгс (напомню, что рассматриваются условия ближнего боя, т. е. М=0,85 и высота 3000 м), это позволяет получить хотя и довольно высокую тяговооруженность (1,26), но все таки недостаточную.

Гораздо хуже обстоят дела с нагрузкой на крыло, которая у российской машины составляет почти рекордную величину в 450 кг/м 2 , что почти вдвое превышает аналогичный показатель у «янки», правда многое зависит и от других факторов 5* . В сущности, не является сверхзадачей и создание крыла с увеличенной примерно в 1,8-2 раза площадью, причем при том же размахе, хотя это уже будет другая машина. Конечно, это позволит получить ряд дополнительных выгод. Например, снизится нагрузка на крыло, во-вторых, появятся дополнительные внутренние объемы, которые можно будет использовать для топлива, оружия или БРЭО, однако рост массы конструкции во многом обесценит эти приобретения, так как тяговооруженность снизится еще больше. Подсчет показывает, что увеличение массы, например, еще на 5000 кг (с учетом частичного заполнения вновь образовавшихся внутренних объемов), «опустит» тяговооруженность Су-47 примерно до уровня 1,05-1,1, т. е. поставит этот истребитель на один уровень С МиГ-29 и Су-27. Именно по этой причине нашим авиастроителям остро необходим двигатель АЛ-41. заменить который, в силу сложившихся обстоятельств, практически нечем. Это, кстати, объясняет пессимизм генерал-лейтенанта Ю.П.Клишина, заявившего недавно, что «при объявленных объемах финансирования, ожидать появления в ближайшие несколько лет прототипа российского истребителя 5-го поколения не приходится…». Тем более, что даже имеющиеся средства часто используются нерационально.

И все же автор надеется, что последнего слова в противоборстве отечественных и американских истребителей еще не сказано. Надо только понимать, что периодически раздающиеся голоса о дороговизне, ненужности такого проекта, а то и о «нашем превосходстве на ближайшие двадцать лет» и необходимости только чуть-чуть доработать самолеты, стоящие на наших аэродромах фактически способны лишь усугубить наше отставание, сделав его почти необратимым. В качестве панацеи предлагается и сверхманевренность, но на сколько это обоснованно мы поговорим ниже.

3* Легче всего оценить аэродинамические качества Су-27 при сравнении его дальности полета (а также потребного для этого запаса горючего) с аналогичными характеристиками F-15С. Обратите внимание на, казалось бы, неуместную в данной таблице строчку «располагаемая дальность». По этому показателю с нашей «сушкой» не могут сравниться западные истребители, которые без систем дозаправки или объемных ПТБ, как правило, имеют не такой уж большой радиус действия. Попробуйте «сдвинуть» располагаемую дальность полета Су-27 хотя бы до уровня F-15С. т. е. до 950 км. Несложный расчет с помощью пропорций тут же уменьшит потребный для этого запас топлива до 2290 кг, а это естественно сократит полетную массу до 19.137 кг и вот уже тяговооруженность нашей машины возросла до 1,02, а нагрузка на крыло снизилась до 309 кг/мг .

Кстати, все эти захватывающие фигуры высшего пилотажа, которые не могут повторить пилоты западных истребителей, выполняются нашими истребителями именно благодаря уникальным аэродинамическим характеристикам. Кроме того, нельзя забывать, что показательный пилотаж, как правило, выполняется с неполной заправкой. Иначе говоря, если Су-27 имеет дальность полета без ПТБ, равную 3900 км, на которую тратит примерно 9000 кг горючего при крейсерской скорости М=0,85 (около 1000 км/ч) на высоте 5000 м, то для того чтобы «открутить» комплекс высшего пилотажа на «МАКСе-2001»вполне хватит 1500 кг, максимум 2000 кг. И управляемые ракеты с патронами для пушки на таком шоу абсолютно не нужны, т.е. еще 547 кг долой. Соответственно и тяговооруженность Су-27 на глазах потрясенной публики и военных атташе возрастает до 1,1. а нагрузка на крыло снижается до 287 кг/м! !

Попутно отметим достаточно высокую экономичность двигателей АЛ-31Ф. разработанных в ОКБ им, А.М.Люльки. Действительно, если нашему истребителю с полетной массой 19.137 кг для полета на дальность 950 км достаточно 2290 кг керосина, то для американского, имеющего полетную массу всего 16.852 кг, т.е. на 12% меньшую (2555 кг) требуется 3076 кг керосина. Даже без учета заметной разницы в полетной массе видно, что американские «движки» «жрут» на 34% больше топлива чем наши! Ну, и кто там говорил о более высокой экономичности американских двигателей в сравнении с отечественными? – Прим. ред.

4* Расчеты показывают, что даже запуск в серийное производство новых форсированных двигателей АЛ-31ФУ/АЛ-35Ф со стендовой тягой 14.000 кгс. которыми в ближайшее время предполагается оснастить истребители завоевания господства в воздухе Су-35 и Су-37, позволит получить на этих машинах величину тяговооруженности, в лучшем случае равную 1.05. Отказ от поворотных сопел и всей системы управления вектором тяги, которая увеличивает массу двигателя (и самолета), а потому снижает тяговооруженность, позволит дотянув этот параметр в лучшем случае до 1,1, но это уже будет фактически предел, хотя конечно достичь его тоже стоит В смысле совершенствования истребителей Су-35 и Су-37 гораздо более важным «приобретением» для этих машин является недавно прошедшая испытание БРЛС «Сокол», имеющая дальность обнаружения целей до 180 км. сопровождающая на проходе до 30 целей и позволяющая одновременно обстреливать восемь! Простой подсчет показывает, что в сравнении со стоящей сейчас на абсолютном большинстве отечественных Су-27 БРЛС Н-001, новый радар позволит обнаружить тот же F-22 на дистанции 30-35 км. Конечно, пилот американского истребителя сможет выполнить пуск УР AIM-120 на примерно вдвое большей дистанции. Но как показали полигонные испытания, даже в идеальных условиях эти ракеты при многоканальном наведении (т. е. одновременном обстреле нескольких целей) имеют вероятность поражения примерно 0,75. В бою же все гораздо сложнее. – Прим. ред.

5* Например, немецкий истребитель FW190A-2/A-4. несмотря на большую нагрузку на крыло, чем у британских «Спитфайра»Мк.V/Мк.IV, имел более высокую эффективность управляющих поверхностей, что позволяло пилотам Люфтваффе с успехом сражаться на виражах с английскими истребителями и при этом иметь почти подавляющее превосходство на вертикальном маневре. – Прим. ред.

В самом общем случае на вопрос «от чего зависит маневренность истребителя?» можно ответить, что маневренность обратно пропорциональна нагрузке на крыло. Маневренность можно определить и как возможность самолета быстро менять пространственное и угловое положение в ходе воздушного боя для захвата и удержания инициативы с целью гарантированного уничтожения летательных аппаратов противника и избежания собственного поражения от воздействия противника. Очевидно, что если не удалось поразить противника ракетной атакой в дальнем бою, то необходимо создать предпосылки для успешного развития ближнего боя, создавая первоначальное тактическое преимущество в виде относительного положения (угла визирования цели и дистанции), а также скорости. Положение истребителя является выгодным, если оно обеспечивает истребителю успешное применение собственного оружия при невозможности применения оружия противником или обеспечивает применение оружия раньше, чем противнику. Преимущество в скорости позволяет истребителю овладевать инициативой в воздушном бою и, удерживая ее, находится большую часть времени в положении атакующего, пресекая попытки противника оторваться от преследования прямолинейным разгоном скорости и т. д. Наличие запаса скорости равнозначно запасу механической энергии, который можно реализовать в маневр с большой перегрузкой (большей, чем предельная по тяге) или в набор высоты. Однако очень большой избыток скорости вреден, т.к. уже в начале боя надо добиваться как можно больших угловых скоростей разворота, чему будет препятствовать большая скорость. Исходя из опыта применения авиации в локальных конфликтах второй половины XX века можно утверждать, что оптимальной для завязки ближнего маневренного боя является скорость соответствующая числу М=0,85.'

Для того, чтобы по окончании дальнего боя получить тактическое преимущество над противником, необходимо в ходе него заставить его маневрировать выгодным для себя образом, повышая свои шансы на победу. Для этого, например, можно даже производить демонстрационные пуски УР средней и большой дальности, производя обстрел до входа в область возможных пусков, т. е. с дистанции большей, чем позволяют энергобаллистические характеристики У Р. Противник, не зная наверняка о возможностях применяемых ракет противной стороной и, тем более, о моменте пуска, вынужден будет совершать оборонительное маневрирование, нарушая в результате этого свой боевой порядок и теряя время на его восстановление, а в конечном счете – инициативу. Весьма эффективны и действия демонстрационных групп, отвлекающие внимание противника от скрытного выхода в атаку ударных подразделений.

Понятно, что по своей природе маневренный бой носит решительный характер, а его успех зависит от физической, моральной, летной, тактической подготовки летчика, от знания им своей боевой техники и боевой техники противника, а также собственно характеристик авиационной техники противоборствующих сторон. Замечу, что пилотажная и тактическая подготовка – это далеко не одно и то же. Пилот может филигранно выполнять все фигуры высшего пилотажа и быть хоть самим чемпионом мира, но в то же время в маневренном бою потерпеть поражение от строевого летчика, потому что мастерство истребителя в большей степени состоит в умении грамотно расходовать механическую энергию самолета (которая определяется высотой и скоростью), в зависимости от конкретных условий, типа своей техники и противника, реализовывать ее или в маневр с предельной перегрузкой, или наоборот, выполнить маневр с умеренной перегрузкой, экономя энергию (например, без потери скорости и высоты), что позволяет не терять инициативу. Результатом же маневрирования должно быть создание условий для максимально эффективного применения оружия. В связи с выше сказанным напрашивается аналогия из области шахмат: если мастер пилотажа – это человек, умеющий правильно передвигать фигуры, то мастер воздушного боя – гроссмейстер.

Яркий пример из истории современного воздушного боя – пакистанский летчик-истребитель Мохаммад Махмуд Алам. который в индопакистанском конфликте 1965 г. на реактивном истребителе 1-го поколения F-86 «Сейбр» успешно вел воздушные бои с истребителями 2-го поколения «Хантер» ВВС Индии. Последний имел существенное преимущество в вертикальном маневре из-за большей тяговооруженности. А пакистанец затягивал своих противников на виражи, где «Хантеры» из- за большей нагрузки на крыло быстро теряли скорость и, соответственно, способность вести динамичный бой (в т. ч. и на вертикалях, так как с потерей скорости теряется энергия и способность ее восстановить, поскольку тяга – соответственно и тяговооруженность – тоже падает), и оказывался на своем F-86 «Сейбр» в положении атакующего.

Основные параметры, определяющие эффективность истребителя в ближнем бою, это: маневренность, характеристики вооружения (всеракурсных УР ближнего боя и пушки) и его количество, характеристики бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), которое в полной мере должно обеспечивать реализацию качеств комплекса вооружения. Еще один очень важный показатель – продолжительность ведения боя, которая определяется запасом топлива и скоростью его расходования и не должна быть меньше, чем у противника. Опыт всех без исключения воздушных боев показывает, что тот, кто первым выходит из боя по причине выработки топлива, в большинстве случаев терпит поражение. Впрочем, избыток его тоже не всегда является благом.

Основное свойство, определяющее способность побеждать в ближнем бою – маневренность, т. е. способность самолета изменять вектор скорости по величине и направлению с течением времени. Чем быстрее летательный аппарат способен изменять скорость по величине и по направлению, тем выше маневренность. Основными характеристиками маневренности самолета являются разгонные характеристики, характеристики торможения и время разворота, или, что в принципе то же самое, угловая скорость разворота, которая обратно пропорциональна времени. Именно последняя определяет способность занимать тактически выгодную позицию в ближнем бою. Для современных истребителей максимальная угловая скорость установившегося разворота (без потери скорости, если разворот выполняется в горизонтальной плоскости) достигается при М=0,8-0,9 на всех высотах. Именно на этих скоростях и следует вступать в ближний воздушный бой. Установившиеся развороты выполняются с перегрузками, которые называются предельными по тяге (n_{у пред}). В этом случае лобовое сопротивление полностью компенсируется тягой,. Неустановившиеся маневры выполняются с перегрузками, близкими к располагаемым (n_{у расп} ), т. е. тем которые вообще можно создать на данной высоте и скорости и ограничиваются они либо по прочности ЛА (n_уэ_max ), либо физиологическими возможностями летчика, либо по допустимому углу атаки (а_доп ), т. е. по сваливанию. Их выполнение сопровождается, как правило, с интенсивным падением скорости, поэтому количество выполняемых подряд подобных маневров ограничивается двумя-тремя. Скорости, на которых реализуется максимальная угловая скорость таких разворотов, соответствует числу М=0,55-0,65. Например, максимальная угловая скорость установившегося разворота в горизонтальной плоскости для истребителя F- 15 на высоте 3000 м составляет 16°/с (n_{у пред} = 7,5) При этом время полного виража равняется 22 с. Наибольшая угловая скорость неустановившегося (форсированного) разворота достигается на малых высотах при скорости 680-700 км/ч и составляет 25°/с (n_уэ_max =8,5), но время разворота на 360° для подобного маневра, как правило, даже не считается, т. к. длительное торможение чревато сваливанием.

Для истребителей с тяговооруженностью около единицы и более существует область, соответствующая малым высотам и числам 0,85<М<0,99, где величина n_{у пред} превышает максимальную эксплуатационную перегрузку. Например, на высоте 1000 м максимальное значение n_{у пред} истребителя F-15 достигается при М=0,98 и составляет 11 ед., при П_уэ_max =8,5. В указанном диапазоне высот и скоростей выполнение установившихся разворотов (и разворотов с потерей скорости) возможно только при дросселировании силовой установки (вплоть до «малого газа»).

Итак, диапазон скоростей, к которому целесообразно стремиться для получения наибольшей маневренности, как показывает теория и практика воздушных боев в локальных войнах, соответствует диапазону 0,6<М<1,0. Имеются существенные ограничения и по высоте. В частности, ограничение по верхнему пределу существует из-за опасности потерять зрительный контакт с противником за счет больших радиусов разворота. Считается, что наибольшая дальность устойчивого визуального наблюдения за маневрирующей целью составляет 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 будет переведен на большие высоты, то противники, оказавшись на противоположных сторонах маневра потеряют зрительный контакт и бой не состоится. Это заключение подтверждается опытом Вьетнама и Ближнего Востока, где большинство боев велось на высотах от предельно малых до 9500 м.

Совершенно очевидно, что основу огневой мощи современного истребителя в ближнем бою, исходя из его начальных условий и значительного пространственного размаха, составляют УР ближнего боя с ИК ГСН. Наиболее совершенными в этом классе являются отечественная УР Р-73 и американская AIM-9M, ТТХ которых приведены в таблице.

Хотя обе УР являются всеракурсными и применяются без ограничений по пространственному положению при пуске и перегрузке носителя, но возможности американского «Супер Сайдуиндера» заметно ниже (за исключением массы БЧ), что конечно же внушает законное чувство гордости за разработчиков отечественного оружия.

К сожалению (или к счастью – кому как нравится) «интеллект» УР с ИК ГСН все еще недостаточно «продвинут», а потому «Сайдуиндеры» поражают свои цели со 100-процентной вероятностью и в любых условиях только в голливудских боевиках. На практике же, прежде чем осуществить пуск по самолету противника, ракете нужно сообщить хоть какую-то информацию о цели, и чем этой информации больше, тем выше вероятность результативного пуска. Поскольку выше уже отмечалась, что применение радиолокационного прицельного комплекса (РЛПК) в условиях ближнего маневренного боя скорее всего будет малоэффективным, посмотрим, на какие еще средства обнаружения, кроме собственных глаз, могут рассчитывать пилоты современных истребителей. Понятно, что при завязке ближнего маневренного боя, когда дистанция до противника еще сравнительно велика, с большей эффективностью могут быть применены именно УР (а не ствольная артиллерия), для выдачи целеуказания которым в арсеналах БРЭО истребителей 4-го поколения имеются оптико-электронный прицельный комплекс (ОЭПК) и нашлемная система целеуказания (НСЦ).

Рис.3 Примерный вид зон захвата и автосопровождения цели ОЭПК.

1* Угол между линией визирования на цель и вектором скорости истребителя, приблизительно равна сумме угла целеуказания и угла атаки истребителя.

2* Стержневая.

3* Осколочно-фугасная.

ОЭПК, состоящий из теплопеленгатора, лазерного дальномера и БЦВМ, в сущности, выполняет функции, аналогичные РЛПК – отслеживание углового положения цели (углы азимута и места) и дальности до нее, однако работа этого комплекса основана на иных физических принципах: угловое положение измеряется теплопеленгатором, а дальность – лазерным дальномером. Причем, на некоторых современных истребителях характеристики дальности захвата и угловые размеры зоны обзора ОЭПК уже приближаются к аналогичным характеристикам БРЛС. В частности, теплопеленгатор F-15 обеспечивает просмотр пространства в пределах углов азимута и места +60° относительно продольной оси самолета, а истребитель со стороны задней полусферы способен обнаружить на дальности в несколько десятков километров. Надо отметить, что оптико-локационная станция ОЛС-27, входящая в состав аналогичной системы отечественного Су- 27, обладает, по крайней мере, не худшими характеристиками, «захватывая» истребитель со стороны задней полусферы на дистанции в 50 км при несколько большем секторе обзора. В среднем, для современных истребителей характеристики ОЭПК таковы: дальность захвата от 0.2 до 10 км. зона автосопровождения по углам азимута и места -30+20°.

Чтобы произвести захват воздушной цели ОЭПК, необходимо маневром совместить видимую через ИЛС воздушную цель с изображенной на ИЛС зоной захвата (при переключении с РЛПК на ОЭПК зона захвата, естественно изменится, т.к. это совершенно разные прицельные системы, что и видно из сравнения Рис.1 и Рис.3) и, маневрируя соответствующим образом, удерживать противника в ней, нажав при этом кнопку «Ввод». Время захвата составляет 2-3 с. Достоинством ОЭПК, по сравнению с РЛПК, является возможность скрытной атаки из задней полусферы, т. к. излучение БРЛС сразу же регистрируется противником (станция предупреждения об облучении ALR-46 на F-15. система СПО-15 «Береза» на Су-27). Недостатком оптико-электронных систем является их неспособность надежно захватывать и 8ести автосопровождение цели в переднюю полусферу. Это приводит к тому, что как только в результате интенсивного оборонительного маневра (например, неустановившегося виража с предельной перегрузкой) противник выйдет на встречно-пересекающиеся курсы, захват будет сорван. Кроме того, захват и автосопровождение затрудняется на фоне ярко освещенных солнцем облаков, а если направление на солнце окажется на курсовом угле 15°-20° от продольной оси самолета и менее, цель однозначно будет потеряна Устойчивое автосопровождение воздушной цели возможно, если угловая скорость линии визирования не превышает 30°/с, что аналогично перемещению видимого через ИЛС тротивника на половину экрана за одну секунду.

НСЦ обеспечивает применение только УР с ИК ГСН, а ее использование позволяет осуществить пуск в условиях крайнего дефицита времени в условиях воздушного боя с визуально видимым противником. НСЦ позволяет быстро применить ракету по самолету противника, не направляя на него при этом продольную ось самолета и оружия Летчик поворотом головы «ловит» цель в прицельное кольцо нашлемного визира, и тем самым ориентирует координатор ГСН УР строго в направлении цели, обеспечивая при этом целеуказание самой ракете, минуя РЛПК и ОЭПК. При помощи НСЦ можно производить целеуказание не только УР, но и РЛПК и ОЭПК. Вид зоны обзора НСЦ представлен на рис.4. Кстати первая в мире система нашлемного целеуказания испытывалась еще на «Фантоме», но от нее впоследствии отказались и, видимо, небезосновательно, поскольку эффективно применять тогдашние УР с их, по сегодняшним меркам, скромными характеристиками вряд ли удалось бы.

Хотя пилотажные характеристики F-16 в сравнении с возможностями МиГ-29 и Су-27 выглядят откровение бледно, благодаря модернизации БРЭО, эти «соколы» также являются опасными противниками.

Рис.4 Зона обзора нашлемной системы целеуказания.

Рис.5 Наведение УР с ИК ГСН с промахом.

1 – точка в которую наводится ракета;

2 – точка, в которой ракета иссечет траекторию цели;

3 – точка, в которую должна наводится ракета, чтобы поразить цель (реальная точка упреждения).

Установленный на Су-27 НСЦ имеют зону обзора, в пределах которой обеспечивают целеуказание, ограниченную +60° по азимуту и диапазон от -15° до +60° по углу места. Кроме того, НСЦ производит измерение координат линии визирования при слежении за целью со скоростью линии визирования до 20"/с. Однако определенные ограничения на эффективность этой системы накладывает затенение части поля обзора конструктивными элементами самолета (например, носовой частью фюзеляжа). Указанные величины углов превышают характеристики по углам целеуказания современных УР ближнего боя с ИК ГСН – углы целеуказания отечественной УР Р-73 составляют +45°, американской AIM-9M +30° в обеих плоскостях.

Процесс применения УР при использовании НСЦ состоит в следующем: летчик совмещает прицельное кольцо нашлемного визира с целью и поворотом головы, а также соответствующим маневром истребителя удерживает в нем противника. Далее летчик устанавливает тумблеры «Полусфера» («передняя»-«задняя») и «Размер цепи» («малая»-«средняя»-«большая», что примерно соответствует размерам соответственно крылатой ракеты, истребителя и стратегического бомбардировщика) в нужное положение: в зависимости от этого задается время задержки подрыва боевой части (БЧ) УР после срабатывания неконтактного взрывателя. Например, если летчик наверняка знает, что воздушный бой ему предстоит с истребителем, то тумблер «Размер цели» лучше установить заранее в положение «средняя», чтобы при подготовке УР к пуску сэкономить время, не производя лишней манипуляции. После нажатия летчиком кнопки «Ввод» (цель – в прицельном кольце НСЦ) координатор отрабатывает угол целеуказания, как только цель попадает в поле зрения координатора («зрачка» ГСН), ГСН производит захват цели. При этом время захвата зависит от угла целеуказания. Захват головкой сигнализируется летчику, далее следует сообщение «пуск разрешен». Временной интервал между нажатием кнопки «Ввод» и получением команды о разрешении пуска составляет 2,0-2,2 с. Нажатием боевой кнопки летчик дает команду на старт ракеты. Время схода ракеты с АПУ составляет 1,0-1,4 с. Таким образом, подготовка УР ближнего боя к применению с использованием НСЦ занимает не менее 3,1-3,5 с.

После схода ГСН УР переходит в режим максимального угла слежения (для современных ракет 50°-75°), в течение 0,3-0,4 с происходит стабилизация УР в полете, головка отслеживает цель, но управляющих сигналов наведения на органы управления от нее не поступает. Через полторы секунды после старта происходит взведение взрывателя. Полет УР делится на два участка: активный (с работающей силовой установкой) и пассивный (когда силовая установка прекратила работу). Время работы силовой установки – 4-6 с. На активном участке ракета разгоняется и одновременно маневрирует на цель, на пассивном участке если ракета продолжает маневрировать, то она интенсивно теряет скорость. Минимальная скорость, при которой возможен управляемый полет, соответствует числам М=0,75-0,8. Перегрузка, с которой должна маневрировать ракета, рассчитывается ее бортовым вычислителем в процессе полета и равна: ny пот ребная = Kv„ в где v „ в – угловая скорость линии визирования «ГСН-цель», К – коэффициент пропорциональности. Таким образом, чем с большей угловой скоростью маневрирует цель, тем большую перегрузку должна реализовывать ракета при наведении, тем медленнее она будет разгоняться на активном участке полета и интенсивнее тормозиться на пассивном, что приведет к снижению текущих значений скорости полета на всех участках траектории, а значит снижению величин располагаемой перегрузки ракеты и, следовательно, ее маневренности. Так, некоторые современные УР рассчитаны по прочности на перегрузку в 60 единиц, но реализовать ее при существующей аэродинамике ракет можно только на скоростях, соответствующих М=4 и только на малых высотах.

Руководствуясь логикой и познаниями в теоретической механике, можно сделать вывод, что величина «К» в приведенной формуле зависит от дальности до цели. Действительно, ракете «хорошо бы знать», на каком удалении находится цель, т.к. в зависимости от него при одной и той же угловой скорости линии визирования ракета должна маневрировать с разными перегрузками. Поясню рисунком (Рис. 5). Допустим, значение «К» «меньше, чем нужно», и ракета запрограммирована на маневрирование с пониженной перегрузкой, т.е. считается, что противник дальше, чем на самом деле. Ракета в процессе полета наводится не на сам самолет противника, а в некую упрежденную точку, которая находится на определенном расстоянии перед целью, где ожидается ее встреча с ракетой. Но, так как цель на самом деле ближе, то движение происходит в некоторую точку (точка 2) позади реальной точки упреждения (точка 3). Иначе говоря, наведение происходит с отставанием. В конце концов, летчик атакованного истребителя в какой-то момент (если обернется) увидит позади своего самолета пролетевшую УР противника.

Как видно из приведенного примера, маневрирование УР «с пониженной настройкой» вредно. Но также вредно наведение «с повышенной настройкой», т.е. с завышенной перегрузкой (K>K_{потребное} ). В этом случае возможно два варианта:

– УР пролетит перед целью;

– УР из-за маневрирования с завышенными перегрузками в начале наведения не наберет достаточной скорости (а значит и перегрузки) к концу процесса наведения при подлете к цели и пройдет за целью со значительным промахом, не поразив ее. Иными словами, во втором случае УР, строившая свой маневр из расчета, что цель ближе, чем на самом деле, преждевременно израсходует энергию, не долетев до цели.

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? 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.

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.

Другой трудностью, не позволяющей при подобном маневре применять УР ближнего боя, является сложность захвата цели и осуществления пуска из-за жесткого ограничения времени нахождения на больших углах. Еще больше ухудшает эту ситуацию невозможность выполнения какого либо маневра для сопровождения цели, не говоря уже о нацеливании ракет в точку упреждения. Производя прицеливание, летчик для захвата и последующего автосопровождения прицельной системой или непосредственно ГСН ракеты должен 2,5-3,0 секунды удерживать самолет 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 секунд. Даже если летчик каким-то образом и сможет произвести 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 ГСН ракеты, так как не хватит или располагаемого угла поворота координатора, или распологаемой угловой скорости его поворота, и, опятъ-таки, полетит ракета неизвестно куда.

Как наступательный маневр «кобра», в чем мы убедились, не то что неэффективен, а вероятнее всего, даже невозможен, но может быть он подойдет как оборонительный. Например, часто рассматривается такой вариант: противник уже находится в задней полусфере и для того чтобы исключить эффективную атаку летчик Су-27 выполняет динамическое торможение по типу «кобры», за счет чего самолет противника проскакивает вперед и получает вдогон ракету, которую выпускает наш истребитель после выполнения данного маневра. Однако и здесь не все гладко. Допустим истребитель противника в момент захода в атаку имел превышение в скорости 100 м/с (что рекомендуется и нашими, и зарубежными руководствами по ведению боя). Предположим, что при выполнении Су-27 динамического торможения по типу «кобры» скорость сближения возросла еще на 100 м/с (т. е. берем по максимуму, считая, что при выполнении «кобры» Су-27 теряет 360 км/ч, что в сущности и имеет место на практике). Таким образом, скорость сближения возросла до 200 м/с. Предположим, что на прицеливание, захват и сход ракеты противнику требуется целых 5 секунд. Учтем также, что минимально допустимая дальность пуска «Сайдуиндера» в заднюю полусферу составляет 300 м. После этого не сложно получить величину максимальной дальности, на которой должен находиться противник, чтобы он не успел осуществить пуск УР AIM-9M.

D_max = 200 м/с х 5 с + 300 м = 1300 м

Уже сам по себе этот результат явно не блещет, так как, еще находясь на вдвое большей дистанции (2600 м) противник имеет немало шансов для успешного обстрела нашего «сверхманевренного» истребителя. Кроме того, мы не учли, что скорость не может быть погашена мгновенно (как ни странно, но и на «кобре» в том числе), а произойдет это постепенно в течении 3,5-4,5 секунд. Так что реальная величина D_max составит примерно 1000-1100 м. А если противник еще и несколько снизит скорость и сближение будет происходить не так быстро? Допустимо также и предположение, что на подготовку к пуску ему понадобиться не 5 секунд, а только четыре. В этом случае D_max будет и того меньше. Таким образом, выполнение «кобры», когда противник находится в задней полусфере на расстоянии более 1000 м, не приведет к срыву прицеливания и наведения выпущенной УР.

Рис.7 Реальный вид атаки самолета противника на «кобре» УР с ИК ГСН.

Если же противник, что называется, висит за хвостом и не может применить ракету, то в любом случае дать прицельную очередь из пушки он сможет. Замечу, что вес секундного залпа 20-мм пушки М61 «Вулкан» практически одинаков с отечественной 30-мм ГШ-301 и составляет примерно 12 кг, чего вполне достаточно для надежного поражения почти любых воздушных целей на коротких дистанциях. К тому же для атакующего с задней полусферы противника, который намерен применить пушечное вооружение, нет лучшей цели, чем самолет «зависший» на угле атаки 120°. Причина проста: габаритные размеры современных истребителей не уступают размерам средних бомбардировщиков времен Второй Мировой войны, а эффективность прицельных устройств возросла на несколько порядков, в этих условиях не попасть в мишень размером 100-150 м 2 довольно сложно.

И все же допустим невероятное: противник ракету пустить не успел, стрельбу по каким-то причинам не осуществил и вражеский истребитель проскакивает мимо 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 маневра или не попытается организовать новую атаку. Хотя даже если он продолжит полет по прямолинейной траектории, уходя от Су-27 со скоростью отрыва 200 м/с, энергобаллистические характеристики ракеты не позволят осуществить успешный пуск.

Действительно, для завершения «кобры» требуется еще 2,5-3,5 секунды, после чего на прицеливание, осуществление захвата и собственно операции пуска уйдет еще секунд пять-шесть. Даже не ускоряясь, за это время противник уйдет на 1500-1900 м. Если бы пуск производился с околонулевыми ошибками и на скорости, соответствующей М=0,8-0,9, то этого было вполне достаточно для надежного поражения цели. Однако при том режиме полета, который наблюдается после динамического торможения по типу «кобры» и наличии предельных ошибок пуска, применение УР окажется невозможным, так как скорость носителя будет значительно меньше требуемой для нормального старта. Значительные ошибки могут привести к тому, что вся область возможных пусков сместится в переднюю полусферу, или максимальная дальность пуска по энергобаллистике окажется значительно ниже требуемой, и противник, оторвавшись на полтора-два километра, для ракеты окажется уже недосягаем.

Однако куда более вероятным является гораздо худший вариант развития событий. Не сумев поразить потерявшую скорость цель, пилот вражеского истребителя попытается, выполнив неустановившийся разворот, атаковать снова. Напомню, что если установившийся разворот на F-15 выполняется с угловой скоростью 16°/с, за 22 секунды, то неустановившийся (форсированный) уже при 25°/с, за гораздо меньшее время. Конечно, пилот «Игла», как, впрочем, и летчик любого другого истребителя может выполнить лишь два-три таких виража, но тому, кто в этом случае будет сидеть в кабине «сверхманевренной» машины от этого вряд ли будет легче, так как разгон скорости с рубежа 200-230 км/ч будет происходить достаточно медленно, а для его ускорения необходимо будет перевести двигатели на режим «максимал» или «форсаж», а также начать пологое пикирование, задрав кверху пышущие огнем сопла. В результате, выполняющий косую петлю, F-15 получает позиционное преимущество и на этот раз уже без помех открывает огонь на поражение…

Совершенно очевидно, что и «хук» ничего не дает нашим истребителям, так как этот маневр выполняется в горизонтальной плоскости с большим креном и дальнейшим переходом на углы атаки 80-90 градусов с потерей высоты. Подробно «кобре» он начинается на скоростях 490-500 км/ч и заканчивается на 200-230 км/ч переходом в пикирование для разгона скорости. В результате этого ситуация с возможностью пуска ракет и стрельбы из пушки практически аналогична рассмотренной выше.

Фактически «кобра», «хук», да и любой другой маневр с выходом на минимально допустимые скорости полета, является по сути пока еще неуправляемыми маневрами, так как в процессе их выполнения летчик лишен возможности корректировать пространственное положение истребителя, восстановить управляемость можно только после того как самолет в пикировании достигнет хотя бы минимальной эволютивной скорости около 300 км/ч. Поэтому прицеливание до этого момента практически невозможно, да к тому же и противник в процессе боевого маневрирования будет стремительно менять свое положение в пространстве. Вдобавок при выходе на большие углы атаки самолет вращается со значительными угловыми скоростями в плоскости симметрии (до 60 град/с) и только 8 момент достижения максимального угла атаки она равна нулю. В результате действия летчика в ходе выполнения подобных маневров являются программными, а значит – предсказуемыми, что существенно облегчает противнику ведение боя.

К тому же даже в тот краткий миг, когда угловая скорость вращения истребителя вокруг центра масс становиться равной нулю, в силу не соответствующих условий, прицельный пуск УР, а также точная стрельба из пушки и в этот момент невозможны. Возможно кто-то возразит, что бортовые пушки не чувствительны к условиям стрельбы, а потому их можно применить. Однако надо помнить, что на истребителях пушки, как правило, жестко закреплены и не могут отслеживать перемещение цели как это, например, имеет место на боевых вертолетах. Истребитель выходит из маневра при 200-230 км/ч, т.е. по окончании такого маневра горизонтально-то лететь толком не может с n_у =1! Так что нет никаких «пяти единиц перегрузки в запасе» по выходу из динамического торможения, о которых писал А.Фомин в книге «Су-27. История истребителя», которую я цитировал в начале статьи, истребитель практически слабоуправляем и является мишенью.

Создатели «сверхманевренных» истребителей предполагают решить эту проблему установкой поворотных сопел, что позволяет управлять вектором тяги (УВТ) и, по их мнению, обеспечит управляемость на скоростях меньших, чем минимальная эволютивная скорость. Надо сказать, что это лишь позволит расширить диапазон углов атаки, на которые способен выходить «сверхманевренный истребитель» (допустим, будет 150° вместо 120°), и увеличит угловую скорость вращения самолета относительно центра масс при выходе на большие углы атаки, но не заставит самолет зависнуть подобно вертолету и при этом развернуться в ту сторону, в какую пожелает летчик, и с той угловой скоростью, какая будет необходима в той или иной ситуации.

В то же время надо отметить, что УВТ мало повлияет на маневренные качествах истребителя непосредственно после окончания маневра, поскольку величина минимальной эволютивной скорости определяется аэродинамикой машины, нагрузкой на крыло, плотностью воздуха (т.е. текущей высотой), а потому останется почти неизменной. Попытка же управлять самолетом при помощи газодинамических сил в такие моменты, когда, образно выражаясь, на вес золота каждый лишний км/ч, приведет к тому, что доля силы тяги, затрачиваемой на разгон, уменьшится . За увеличение угла атаки придется расплатиться ростом лобового сопротивления и, следовательно, разгон будет происходить еще дольше, что поставит противника в еще более выгодные условия, или может закончится столкновением с землей, если поединок будет происходить на малой высоте.

Как ни странно, УВТ не способен существенно повысить возможности МиГ-29 и Су-27 и в обычном маневренном бою в скоростном диапазоне соответствующем М=0,5-0,9. Поскольку целью маневрирования в воздушном бою является создание условий для применения по противнику ракет ближнего боя или пушечного вооружения, то малейшее увеличение силы, искривляющей траекторию, тут же сказывается на ходе поединка. В частности, как показало натурное моделирование и летные эксперименты, даже такое незначительное, казалось бы, увеличение угловой скорости на 2-3°/с (при прочих равных характеристиках) при завязывании ближнего боя дает возможность раньше выйти на рубеж атаки. Но поворот вектора тяги необходим для улучшения управляемости на скоростях, близким к минимальным, и углах атаки, близким к критическим. Поворот сопел, установленных в хвостовой части фюзеляжа приведет лишь к тому, что самолет начнет либо «задирать», либо «опускать нос», вот и все. Чтобы поворотом сопел увеличить нормальную силу (т.е. n_у). они должны быть установлены в районе центра масс, как на «Харриере». Но и в этом случае необходимость в УВТ более чем спорна, т. к. в начале боя (М=0,8-0,9) уже на углах атаки 3-5° истребители по перегрузке выходят на «девятку», т. к. велик скоростной напор, и в отклонении вектора тяги необходимости нет, поскольку девятью единицами ограничена прочность, а а ходе самого боя, в ходе которого выполняются маневры с потерей скорости, тяга слишком дефицитна, чтобы ее использовать на что-то, кроме поддержания или восстановления скорости. Единственно, где можно применить УВТ в том виде, который нам предлагают, так это на истребителе с нагрузкой на крыло более 400 кг/м^? и неплохой тяговооруженностью (Узнаёте? Ведь это наш Су-47 «Беркут»).

Примерно также будут выглядеть и одновременно потяжелевшие продвинутые модификации МиГ-29. – Прим. ред.), т. к. практически весь воздушный бой ему придется вести на адоп , а УВТ позволит увереннее его пилотировать и не свалиться в штопор.

Вообще создание «сверманевренного» истребителя связанно с рядом специфических проблем, касающихся аэродинамической компоновки, системы управления, силовой установки и т.д. Как известно из практики мирового авиастроения, самолет проектируется под определенный режим полета, на котором его эффективность функционирования должна быть наибольшей. Не может, к примеру, один и тот же двигатель иметь одинаковый расход топлива на до- и сверхзвуковых скоростях. Тоже самое относится к крылу и прочим элементам конструкции. В результате целенаправленное создание истребителя под режим сверхманевренности может нанести ущерб собственно маневренным характеристикам самолета. И причины для столь осторожного подхода вполне объективны, поскольку область, в которой истребители обладают наилучшими маневренными характеристиками, лежит в диапазоне скоростей, соответствующих М=0,5-0,9, а режим «сверхманевренность» реализуется при М=0,2-0,45, причем ограничение по углам атаки вообще планируется снять. Не последнюю роль играет и система вооружения, которая должна быть способна осуществлять прицельный обстрел самолета противника из заведомо сложных условий (малая скорость и значительные углы атаки носителя), что требует создания новых УР с повышенными энергобаллистическими характеристиками и значительно расширенной возможностью наведения.

Могут возразить, что, например, Су-27, будучи великолепным истребителем, в то же время может выполнять и «кобру», и «хук», a F- 15, тоже, кстати, серьезный противник, на подобные пируэты не способен. Да, надо отдать должное нашим конструкторам, Су-27 превосходная машина, но поскольку создавался он именно как ответ на появление F-15 – в то время самого маневренного зарубежного истребителя 4-го поколения, то во главу угла ставилась именно маневренность (максимальные угловые скорости разворотов, скороподъемность и разгонные характеристики), а его «сверхманевренные качества», чего не отрицают и в ОКБ им. П.О.Сухого, не только не были целью, но оказались своего рода «побочным» результатом понижения статической устойчивости по углу атаки.

Таким образом становиться очевидно, что в настоящее время снятие ограничений с используемого угла атаки пока не дает никаких преимуществ истребителю в ближнем маневренном бою, а, наоборот, может привести к снижению его эффективности. Даже выход на допустимый угол атаки далеко не всегда целесообразен, не говоря уже об углах атаки в 3-4 раза больших. К тому же динамические выводы на большие закритические углы атаки являются маневрами повышенной сложности и опасности. Вполне возможно, что попытки применения таких маневров в боевой обстановке, характеризующейся значительными психофизическими нагрузками на летный состав, и без того вызывающими ошибки в пилотировании и применении оружия, почти неизбежно приведут к значительному росту авиационных происшествий с гибелью личного состава и потерей боевой техники.

В заключение хотелось отметить, что ближний маневренный воздушный бой остался как и прежде сплавом маневра и огня, маневра и скорости, скорости и высоты, инженерно-тактической грамотности и психо-физической выносливости летчика. Формула Александра Покрышкина «высота-скорость-маневр-огонь» осталась актуальной и сейчас, хотя при современном уровне тяговооруженности, первые два составляющих – высота и скорость – могут в зависимости от ситуации меняться местами, так как, в отличие от поршневых истребителей 30- 40-х годов, боевые самолеты 60-90-х уже не испытывают дефицита в скорости, наоборот, порой наблюдается ее излишний запас. Это в первую очередь имеет место при завязке боя, когда стороны стремятся обеспечить себе численное превосходство и форсированно подтягивают дополнительные силы к месту завязавшейся схватки. Любопытно, что далеко не всегда выгодно разменять скорость на запас высоты, но в любом случае эти два понятия характеризуют уровень энергии истреби – теля, в соответствии с чем формулу Покрышкина можно записать в виде «энергия-маневр-огонь». В этом и состоит «энергетический» подход к построению боевых маневров истребителя, заключающийся в накапливании и разумном расходовании энергии в воздушном бою для занятия тактически выгодного положения. А потому тем более кажется странным желание некоторых специалистов использовать в воздушных боях режимы «сверхманевренности», которые пока могут быть реализованы только на малых скоростях и высотах, т.е. преднамеренном понижении энергии истребителя и, в конце концов, ее «сбросе» практически до нуля при выполнении маневра с выходом на закритические режимы.

P.S. Редакция «Истории Авиации» предполагает, что данный материал вызовет неоднозначную оценку среди отечественных специалистов, а потому мы приглашаем к открытой дискуссии по данному вопросу ОКБ им. П.О.Сухого и ОКБ им. А.И.Микояна, НИИ авиационных систем, летчиков- испытателей ЛИИ им. М.М.Громова и ГЛИЦим.В.П.Чкалова, а также летчиков-инструкторов ЦБПиПЛС ВВС и ПВО.

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ

Примечания:

Сверхманевренность – вопросы остаются

майор авиации канд. тех. наук Георгий Тимофеев

Успехи в освоении сверхманевренноспш отечественными авиаконструкторами и летчиками-испытате.лями вполне очевидны для всякого, кто хоть немного интересуется авиациеи. Впечатляющий каскад фигур высшего пилотажа вроде «кобры Пугачева», «чакры Фролова», «хука» и околокола», демонстрируемый нашими асами на авиашоу, а также невозможность повторения всех мних захватывающих пируэтов нилотами западных истребителей, позволил многим специалистам (в том числе и западным) авторитетно заявить о подавляющих преимуществах в воздушных боях сверхман серенных истребителей, созданных в ОКБ им П.О.Сухого. О том же, насколько оправданным является применение в реальном воздушном (юю подобных фигур, похоже всерьез не задумывается никто…

Появление в конце 40-х годов на вооружении ведущих держав реактивных самолетов-истребителей, привело к значительному повышению динамичности, скоротечности и пространственного размаха воздушного боя. Лучшими представителями первого поколения этих машин стали советский МиГ-15 и американский F-86 «Сейбр», которые впервые вступили в бой в небе Северной Кореи в начале 50-х годов. Уже тогда стало очевидно несоответствие ЛТХ новых типов боевых самолетов и их вооружения, унаследованного от поршневых истребителей Второй Мировой войны. Несоответствие повышенного пространственного размаха и небольшой области эффективной стрельбы, которая представляла собой конус с вершиной в центре масс самолета-цели и ограничивалась дальностью 500-700 м, привело к тому, что количество боев, заканчивавшихся вничью, резко возросло. Иной раз летчик, имея тактическое преимущество, не мог закончить бой результативно из-за ограниченных возможностей бортового оружия.

Решение проблемы нашлось в виде управляемых ракет (УР) класса «воздух-воздух», которые впервые появились в США в середине 50-х годов. Определенные наработки в этой области уже к концу Второй Мировой войны были у немцев, ими были созданы и первые опытные образцы управляемых реактивных снарядов для применения по воздушным целям, но недоведенность конструкции, немыслимые (по меркам поршневой авиации) габариты и масса (200-250 кг!), а также острый дефицит времени для устранения недоработок, все это в совокупности не позволило опробовать новый вид оружия в небе Второй Мировой. Однако германскими разработками с успехом воспользовались американцы, к тому моменту уже обладавшие достаточным научным и промышленным потенциалом, чтобы форсировать научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этом направлении.

Новое средство поражения начало широко применяться на истребителях 2-го поколения, которые к этому времени получили в качестве стандартного оснащения радиолокационные прицелы. Надо заметить, что первые УР наводились методом трех точек, т. е. летчик вынужден был прицельную метку на приборной доске 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 единиц. К тому же на ряде истребителей 2-го и 3-го поколений было решено отказаться от пушечного вооружения как не отвечающего требованиям времени, а от принятия части перспективных машин, таких как например «Крусейдер»Ш, и вовсе отказаться. Надо сказать, что среди тех, кто лишился пушек, были и МиГ-21, и F-4. Связано это было с тем, что теоретики воздушного боя с обеих сторон «железного занавеса» пришли к выводу о том, что, поскольку на самолете есть УР, дальность пуска которых, энергобаллистические характеристики и точность стрельбы из года в год повышаются, значит ближнему маневренному воздушному бою места в современном воздушном бое не остается, а пушка, в связи с этим, превращается в балласт. Но воздушные бои в локальных войнах доказали обратное.

Наиболее показательным примером ошибочности данной концепции стала война в Индокитае (1961-1975 г.г.), в ходе которой новейший многоцелевой тактический истребитель F-4 «Фантом»!!, являвшийся первенцем 3-го поколения реактивных истребителей, встретился в воздушных боях с представителями 1 -го поколения – дозвуковыми северо-вьетнамскими МиГ-17, В середине 60-х F-4, безусловно, считался самой совершенной машиной: два ТРДД обеспечивали ему максимальную скорость, превышавшую М=2, на самолете стояла мощная БРЛС AN/APQ-120 и новейшая электроника, экипаж располагал возможностью применения УР «воздух-воздух» как малой AIM-4 «Фалкон» и AIM-9 «Сайдвиндер», так и средней дальности AIM-7 «Спэрроу», весьма солидными были дальность и потолок, а также максимальная нагрузка в 7250 кг. На фоне этого «сверхзвукового чуда», МиГ-17 выглядел откровенно бедно, тем более, что вооружен он был «всего» тремя пушками. Каково же было удивление руководства Тактического Авиационного Командования ВВС США, когда статистика воздушных боев показала, что воздушные поединки для американцев, в лучшем случае, заканчиваются вничью! С вступлением в бой более совершенных МиГ-19 и МиГ-21 ситуация в небе для американских летчиков еще более ухудшилась.

Причина такого «афронта» крылась в том, что, при всем многообразии технических достижений, использованных на F-4, этот истребитель не был оснащен «старой доброй» пушкой, а эффективность УР оказалась существенно ниже ожидаемой, а их минимальная дальности пуска составляла на тот момент порядка 1000 метров. В частности, из каждых 11 «Сайдуиндеров», выпущенных американцами в ходе войны в Индокитае, свою цель нашла только одна (т. е. реальная эффективность составила всего 0,091 или 9,1%)! Таким образом, в ближнем бою, который, как выяснилось, «отменить не удалось» и он, более того, неизбежен при решении задач тактической авиации, F-4 если не безоружен, то малоэффективен. Да и подготовка американских летчиков к ведению маневренного ближнего боя была не на высоте, потому что этому уже не уделялось столько внимания, как раньше.

Возможности Су-27 оказались для американцев одним из самых неприятных сюрпризов, преподнесенных советскими авиаконструкторами на завершающем этапе «холодной войны».

Понятно, что в данной ситуации американцы должны были что-то предпринять. Так оно и получилось: в 1968 г. появилась новая модификация «Призрака» – F-4E, в конструкцию которого были внесены изменения, несколько сглаживавшие превосходство «МиГов» в маневренном бою. Но самое главное, истребитель оснастили новой авиационной шестиствольной пушкой М61А1 «Вулкан» со скорострельностью 6000 выстр./мин., что значительно повысило эффективность истребителя в бою на коротких дистанциях. Кроме этого была коренным образом пересмотрена программа обучения летчиков-истребителей, вернулась пилотажная подготовка и отработка тактических приемов маневренного боя. Так, в ВМС США появился центр подготовки летчиков «Топ Ган», и было сформировано несколько эскадрилий «Агрессор», которые в процессе боевой подготовки изображали вероятного противника, применяя его тактику, и были оснащены самолетами F-5, даже несколько превосходившими по своим маневренным характеристикам советские истребители МиГ-21.

В конце 60-х годов, опираясь на богатый опыт Вьетнама, в Соединенных Штатах ВВС начали выдавать требования ведущим компаниям на разработку и серийное производство нового, 4-го поколения истребителей. В основу подхода к проектированию основных истребителей ВВС F-15 и F-16 легло требование достижения значительно более высоких маневренных качеств по сравнению с истребителями предыдущих поколений, что должно было обеспечиваться повышением тяговооруженности (отношение тяги силовой установки к весу самолета) до 1 и выше, и понижением нагрузки на крыло до 290-320 кг/м! . Это, вместе с появлением всеракурсных модификаций ракеты «Сайдвиндер» AIM-9L и М с инфракрасной головкой самонаведения (ИК ГСН), заметно повысило эффективность ближнего воздушного боя. В числе основных было и требование установки скорострельной пушки с большим боекомплектом, что, как показало время, оказалось более чем оправданно, так как в локальных конфликтах 60-90-х каждый третий самолет сбивался именно огнем бортовой артиллерии.

Одновременно с пониманием роли ближнего маневренного боя стала возрастать и роль дальнего боя, для обеспечения которого стали применяться БРЛС с существенно возросшей дальностью обнаружения, возможностью автоматического сопровождения нескольких целей одновременно и их селекции по степени угрозы, а также обеспечения целеуказание головкам наведения (ГН) сразу нескольких УР. Наступательный потенциал истребителя в дальнем воздушном бою обеспечивается УР с разрешенной дальностью пуска до 40-50 км, а на таких машинах как МиГ-31 и F-14 – УР большой дальности, способных поражать цели на дистанции до 180 км.

Успешный дебют американских истребителей F-15 и F-16 в составе израильских ВВС в ходе кампании 1982 г. ускорил подготовку «советских контрмер», и уже в 1982 г. на вооружение фронтовой авиации и авиации ПВО начали поступать истребители 4-го поколения МиГ-29, а спустя два года – еще более мощные Су-27. Если первый представлял собой ответ на F-16, то второй был явно ориентирован на противодействие F-15. Хотя в воздушных боях «Фланкерам» с «Орлами» встретиться пока еще, к счастью, не пришлось, но на авиасалонах в глазах авиационной общественности слава американского «короля воздуха» мгновенно поблекла перед лицом «русского чуда», причем во многом благодаря демонстрации в воздухе новых «нестандартных» маневров.

Вот, что, к примеру, писал 30 июля 1989 г. британский еженедельник «Экономист» (цитата дана по книге А.Фомина «Су-27. История истребителя», с.75 – Прим. авт.): «Звездой авиасалона в Ле Бурже стал истребитель Су- 27. Это прежде всего результат более совершенной аэродинамики самолета. По сравнению с самолетами западного производства, он сохраняет устойчивость при гораздо более высоких углах атаки (110 градусов у Су-27, 35 градусов у F-16, 45 градусов у «Рафаля»). Особенно впечатляет выполненный советским пилотом элемент пилотажа «кобра», когда он задирает нос до такой степени, что, по сути, летит хвостом вперед. В случае схватки в воздухе F-15 придется нелегко. Возможность резкого торможения и подъема носа на несколько секунд, обеспечивают самолету Су- 27 в настоящее время неоспоримое тактическое превосходство над современными западными самолетами F-15, F-16, F-18, «Мираж»2000 и «Рафаль», которые не могут выполнять такой маневр. Кроме того, выполнение фигуры «кобра» позволяет предположить, что Су-27 обладает очень высокой маневренностью и управляемостью не только на предельных режимах, продемонстрированных Виктором Пугачевым. В практическом плане Су-27 уже вышел за границы таких предельных режимов, на которых планируется использовать западный экспериментальный самолет Х-29 и перспективный Х-31; но Су-27 – это боевой самолет, находящийся на вооружении! В итоге может оказаться, что маневренный истребитель следующего поколения, о котором мечтают все западные авиаконструкторы и ВВС, уже имеется, однако «по другую сторону баррикад»…»

Появление нового поколения реактивных истребителей потребовало разработки новых тактических приемов ведения дальнего и ближнего воздушного боя, что было необходимо для их эффективного применения, поскольку проблема «щита и меча» в плане тактики в виде арсенала приемов и контрприемов ведения боя для истребительной авиации не потеряла актуальности и сейчас. С учетом же того, что истребители вероятных противников в будущих локальных войнах будут иметь близкие летно-технические характеристики, многое будет решаться летно-тактической выучкой экипажей.

Поскольку в отечественно и зарубежной прессе достаточно подробно в разное время описывались методики выполнения различных новых маневров, продемонстрированные истребителями семейства Су-27, то данное ниже описание вряд ли прибавит что-то новое к уже имеющейся информации, а потому будет достаточно кратким.

Маневр «кобра» состоит в следующем (для высотного диапазона 500-1000 м): на скорости около 500 км/ч летчик полностью «берет» ручку управления «на себя», а по достижении угла тангажа 120°, пилот «отдает» ручку «от себя» до положения близкого к нейтральному. По достижении эксплуатационных углов атаки (примерно 25°-28°) летчик снова несколько берет ручку «на себя», предупреждая, таким образом, увод на отрицательные углы атаки. Время пребывания на закритических углах атаки должно быть фактически минимальным, иначе начнется боковое движение и сваливание. По этой причине вращение истребителя в продольной плоскости должно быть достаточно энергичным, с большими угловыми скоростями (примерно 65°/сек). На выполнение всего маневра затрачивается всего лишь 5- 6 сек, а время пребывания на углах атаки больших критического – 2,5-3,5 сек. При этом достигаются углы тангажа 70°-120°, углы атаки 80°-95°, а скорость машины на выводе составляет всего 200-220 км/ч, что меньше минимальной эволютивной скорости Су-27, которая составляет 300 км/ч.

Маневр «хук» – это маневр выхода на большие закритические углы атаки в процессе выполнения разворота в горизонтальной плоскости. Если «кобра» это маневр в вертикальной плоскости, то «хук» – пространственный маневр, выполняемый как разворот в горизонтальной плоскости с большим креном и дальнейшим переходом на углы атаки 80-90 градусов с потерей высоты. Как и «кобра», этот маневр начинается при скорости 490-500 км/ч и заканчивается на 200- 230 км/ч переходом в пикирование для набора скорости. Иногда маневр «хук» называют «горизонтальной коброй», поскольку траектория его выполнения, до момента потери скорости и начала пикирования практически адекватна траектории «кобры».

В сущности, «кобра», «хук», «колокол» и прочие подобные «кульбиты» с выходом на минимально допустимые скорости полета являются маневрами с ограниченной возможностью контроля пилотом за пространственным положением своего истребителя, во всяком случае, до тех пор, пока машина не достигнет в пикировании минимально допустимой эволютивной скорости. Но может быть они действительно способны обеспечить нашим истребителями помимо оваций публики еще и тактические преимущества в ближнем бою?

Но обо всем по порядку.

Вряд ли необходимо доказывать, тот факт, что ближний бой является логическим продолжением дальнего. Конечно, на первый взгляд необходимость выхода в воздушном бою на «пистолетную» дистанцию может объясняться разными причинами, но, как ни странно, в основе каждой из них лежит проигрыш в схватках на дальней или средней дистанции. Показательны в этом плане события, произошедшие 9 января 1989 г. в Средиземном море над районом залива Сидра. В тот день боевой воздушный патруль в составе пары истребителей ВМС США F-14A, был направлен на перехват пары ливийских МиГ-23С, приближавшейся, как показалось американцам, к их корабельному ордеру с агрессивными намерениями.

В ходе поединка экипаж ведущего «Томкэта», сближаясь на встречных курсах, выпустил с дистанции 19.3 км и 16 км две ракеты AIM-7F «Спэрроу», от которых оба ливийца увернулись, выполнив противоракетный маневр. После этого пилоты обоих «МиГов» начали разворот на ведомый F-14, намереваясь зайти ему в хвост для атаки американского самолета УР Р-13, но «янки», явно не желавшие на этом этапе вступать в маневренный поединок с более легкими самолетами противника в условиях численного равенства, успели энергично развернуться и с дистанции 8 км поразить ведомый МиГ-23 одной единственной ракетой AIM-7F В это время ведущий «Томкэт» после отворота успел развернуться и зашел в хвост ведущего МиГ-23. Последний в этот момент также находился в развороте, готовясь атаковать с задней полусферы ведомый F-14, но в это время ливийский истребитель поразила, выпущенная с дистанции 2,5 км УР с ИК ГСН AIM-9L.

Таким образом, на один сбитый самолет в дальнем воздушном бою было израсходовано три УР средней дальности, а на один сбитый в ближнем хватило всего одной куда менее дорогой УР малой дальности. Любопытно, что данный расход ракет на один сбитый самолет подтверждается и результатами применения истребительной авиации антииракской коалиции во время войны в Персидском заливе в 1991 г., когда для уничтожения примерно трех десятков самолетов Саддама Хуссейна было израсходовано 96 управляемых ракет. Причем атаки в большинстве своем производились за пределами визуальной видимости по целям, которые не оказывали ни радиоэлектронного, ни огневого, ни маневренного противодействия атакующим.

Конечно, тактику воздушного боя истребителей 5-го поколения сложно предсказывать, но есть немало оснований предполагать, что и в будущем роль ближнего боя не только не уменьшится, а даже возрастет. Представим, что одна из воюющих сторон применит для завоевания господства в воздухе тактические (фронтовые) истребители с пониженной радиолокационной, ИК и другой заметностью. К слову, это одно из основных требований для перспективных истребителей, разработка которых в России сильно отстает от результатов, достигнутых в США, где, благодаря широко внедряемой технологии «стелс», уже начат серийный выпуск истребителя F-22, ЭПР которого примерно в 100 раз меньше чем у F-15 (ЭПР F-15 составляет 9 м2 ).

В случае применения таких самолетов дальний воздушный бой состоится только для той стороны, которая ими обладает, в то время как сторона, оснащенная обычными истребителями 4-го поколения (F-15, F-16, Су-27, МиГ-29, «Мираж 2000», «Торнадо» и т. д.) будет обнаруживать их при помощи БРЛС едва ли не одновременно с визуальным обнаружением! 1* . Таким образом, малозаметный истребитель произведет обстрел УР со средней дистанции и только потом, если атака не увенчается успехом, вступит в ближний бой. Пилоту обычного истребителя останется в это время всецело положиться на остроту своего зрения, чтобы вовремя увидеть дымный шлейф пущенной по нему ракеты средней (большой) дальности или приближающийся истребитель противника. В завязавшемся ближнем бою ему остается надеяться только на маневренность своего истребителя и собственную летную и тактическую подготовку, поскольку оставшиеся у него на борту УР средней дальности (Р-27, AIM-7 и пр.), окажутся ничем иным как балластом.

Вот тут-то нам с восторгом и говорят отечественные, а также зарубежные специалисты о том, что новые маневренные возможности, достигнутые на Су-27, позволяют пилотам этих истребителей использовать «кобры» и «хуки» «в качестве противоракетного динамического маневра при пуске ракеты с большими курсовыми углами» (цитата дана по А.Фомин. «Су-27. История истребителя», с.83 – Прим. авт.). Ниже можно прочесть, что «Поскольку при выполнении динамического выхода на сверхбольшие углы атаки максимальная перегрузка достигает 4 единиц, то у самолета Су-27 остается в запасе еще 5 единиц располагаемой перегрузки для совершения пространственного маневра, в частности, установившегося виража…» После чего автор сообщает, что тактическая ценность «хука» даже выше

чем «кобры». Хотелось бы обратить внимание читателя на приведенную цитату и постараться зафиксировать в памяти замечание автора книги «Су-27. История истребителя» по поводу величины располагаемой перегрузки, к которой мы еще вернемся.

Для того, чтобы подтвердить или опровергнуть это, зададимся вопросом: какие виды маневров против ракет средней дальности применяются в воздушном бою? Из тактических наставлений и боевого опыта известно два вида:

– маневры, направленные на «увод» области возможных пусков от ракеты и сокращению ее дальности полета за счет расхода энергии;

– маневры, направленные на увеличение вероятности промаха ракеты.

Оба вида маневров предполагают интенсивное изменение углового положения самолета в пространстве с одновременным использованием значительных угловых скоростей и существенного искривления траектории при изменении этого положения. Однако, как было показано, ни «кобра», ни «хук» не изменяют в значительной степени пространственное положение самолета, так как при выполнении этих маневров достигается только высокая угловая скорость вращения истребителя относительно центра масс, а отнюдь не поворот траектории. Поворот относительно центра масс не ведет непосредственно к изменению пространственного положения летательного аппарата (ЛА) и не воспринимается ГСН ракеты как перемещение цели, а потому не приводит к увеличению угловой скорости поворота координатора ГСН и, следовательно, к увеличению расходуемой перегрузки, не говоря уже о срыве захвата. Более того, «зависание» на маневре типа «кобра» означает отсутствие маневренного противодействия наведению УР и увеличивает вероятность поражения, а значит, в противоракетном маневрировании не дают ровным счетом ничего.

С учетом того, что в настоящее время «длинной рукой» для боя на средних дистанциях у истребителей американского производства является управляемая ракета AIM-120, реализующая многоканальность наведения и принцип «пустил-забыл», можно почти наверняка предположить, что при организации маневренного противодействия этим дальнобойным и очень маневренным (для своего класса) УР нашим истребителям вряд ли помогут «кобры» и «кульбиты».

Действительно, Су-27 выполняющий этот маневр, имеет слишком незначительное угловое перемещение в течении достаточно длительного промежутка времени. Напомним, что на выполнение «кобры» или «хука» тратится не более 6 секунд. При его выполнении средняя скорость Су-27 составляет всего лишь 365 км/ч (что соответствует М=0,3 или чуть больше 100 м/с), т. е. фактически ненамного превосходит минимальную эволютивную, а это даже теоретически не позволит нашему истребителю существенно изменить пространственное положение, заставив тем самым вражескую ракету потратить энергию и таким образом сократить ее дальность полета или увеличить ошибку наведения. Замечу, что американская УР на конечном участке траектории, после прекращения работы двигателя, в самом худшем случае (при непрерывном наборе высоты с момента пуска) будет мчаться со скоростью, соответствующей М=0,75-0,8 (при которой еще возможен управляемый полет). Конечно, существует незначительная вероятность того, что в этих условиях у «американки», находящейся на «последнем издыхании», не хватит «энергетики», и она не дотянется до нашей машины, зависшей в этом пируэте, но рассчитывать на это явно не стоит. Таким образом, совершенно ясно, что в ракетном бою на средних дистанциях «кобры» и «хуки» не только ничего не добавляют в арсенал средств защиты истребителя, но и даже вредны.

Если обе воюющие стороны применят малозаметные истребители, то количество дальних боев в гипотетических конфликтах будущего, по сравнению с локальными войнами 60-90-х г.г. прошлого столетия, может существенно сократиться. Причиной этого является то обстоятельство, что одним из основных требований к истребителю 5-го поколения является сверхзвуковая крейсерская скорость, а это делает (совместно с пониженной радиолокационной заметностью) дальний бой слишком скоротечным и, по всей видимости, малоэффективным, поскольку противники могут просто не успеть применить свои УР средней дальности. Характеристики современных и перспективных обзорно-прицельных комплексов не позволят своевременно осуществить обнаружение и захват цели для дальнейшего целеуказания ГСН управляемых ракет, находящихся на борту. Согласно опубликованным данным, максимальная разрешенная дальность пуска американской AIM-120C составляет 120 км, у отечественного изделия аналогичного назначения – Р-77 – этот параметр несколько ниже и составляет 100 км (согласно же такому авторитетному справочнику как «Brassey's World Aircraft amp; Systems Directory». уже в 1996 г. был создан вариант Р-77М сдельностью пуска, увеличенной до 160 км! – Прим. ред.), но взаимное обнаружение будет происходить на дистанциях, в 5-6 раз меньших указанных величин.

С учетом того, что американские специалисты заложили в характеристики F-22 возможность полета с крейсерской скоростью соответствующей М=1,5, а противоборствующая сторона, видимо, будет располагать «чем-то не хуже» (автор надеется, что это будут все-таки истребители 5-го поколения отечественной разработки, пусть даже и в экспортном варианте), можно предположить, что в целом ряде случаев сближение подобных авиационных комплексов будет происходить со скоростями, соответствующими М=3 или около того. Формальный расчет с учетом скорости звука, позволяет получить скорость сближения двух подобных ЛА, равную примерно 1000 м/с, или 3600 км/ч! Таким образом, каждую минуту дистанция между самолетами будет сокращаться на 60 км! Теперь представим, что противники «засекли» друг друга на дистанции 20 ± 5 км. С учетом времени, затрачиваемого на подготовку УР к применению (опознание, захват, автосопровождение, целеуказание), пуск будет произведен фактически уже на рубеже входа обоих противников в ближний бой, где эффективность ракет средней и, тем более большой дальности, весьма невысока. Причиной этого является тот факт, что УР средней дальности с полуактивной РЛ ГН в таких условиях очень трудно применить, т.к. дальность, с которой будет осуществлен пуск, окажется сопоставимой с дальностью окончания подсветки цели бортовой РЛС в процессе наведения такой ракеты. В случае же использования противником различных активных и пассивных помех ситуация будет еще больше осложнена.

1* Предполагая, что данный тезис абсолютному большинству читателей может показаться неочевидным, можно рассмотреть следующий пример. Дальность обнаружения в передней полусфере воздушной цели с ЭПР равной 3 м? для БРЛС Н-001, установленной на Су-27, составляет 100 км. Совершенно очевидно, что этот параметр зависит от чувствительности приемника БРЛС и возможностей системы по выделению и обработке отраженного радиосигнала цели от так называемого шума. Теперь представим, что в качестве цели выступает F-22, ЭПР которого равна примерно 0,01 м?. Несложный расчет позволяет установить, что максимальная дальность обнаружения такой цели для БРЛС Н-001 составит лишь 17,5-18 км! – Прим. ред.

Рис.1 Зона захвата цели БРАС в условиях ближнего боя.

Рис.2 Зона захвата и автосопровождения цели БРАС в условиях ближнего боя (вид из кабины F-15).

Надо отметить, что возможности американского истребителя 5-го поколения F-22noKa для отечественных авиаконструкторов недосягаемы.

Существенно лучше могут показать себя в этой ситуации УР с активной РЛ ГСН (AIM-120, Р-77), которые в настоящее время считаются основным оружием истребителей 5-го поколения. Однако для эффективного применения этих мощных средств поражения требуется задействовать радиолокационный прицельный комплекс (РЛПК). К сожалению, с уменьшением дистанции до противника (а именно это и будет происходить) эффективность этих систем довольно быстро падает. Фактически в условиях ближнего маневренного боя РЛПК способен обнаруживать и вести автосопровождение целей на дальности от нескольких сот метров (в заднюю полусферу) до 9-10 км.

Зона обзора, в которой происходит захват воздушной цели (см. рис.1) формируется сканированием пространства бортовой РЛС в плоскости симметрии (по углу места) и лежит в пределах довольно узкого сектора (порядка +40? вверх и -10? вниз, а по азимуту – +3?) относительно продольной оси самолета. Эта зона обозначена на индикаторе на лобовом стекле (ИЛС) «дорожкой», ограниченной двумя вертикальными линиями. Для захвата воздушной цели летчик должен выполнить маневр, в результате которого цель должна оказаться между этими двумя вертикальными линиями или их условным продолжением вверх. После этого летчик должен нажать и удерживать до захвата цели РЛПК кнопку «Ввод». Время захвата неманеврирующей воздушной цели на фоне свободного неба занимает 2,5 с, однако если цель энергично маневрирует или находится на фоне земли, то время захвата увеличивается до 8-12 с. В случае же выполнения противником нисходящего маневра, РЛПК может вообще потерять цель или перейти на захват сигнала, отраженный от земли.

После захвата РЛПК переходит в режим автосопровождения, из которого обеспечивается целеуказание РЛ ГСН УР. Автосопровождение цели РЛПК в ближнем бою обеспечивается в пределах ±15" по углам азимута и места относительно продольной оси истребителя, что примерно соответствует непрерывному нахождению противника в пределах металлической окантовки лобового стекла (Рис.2). Если в процессе маневрирования цель «выскакивает» за пределы металлической окантовки лобового стекла, то для летчика это означает, что, скорее всего, произошел срыв захвата, и применение УР невозможно. Это ни в коем случае не означает, что металлическая конструкция фонаря имеет какое-то отношение к процессу автосопровождения, просто по положению цели относительно окантовки лобового стекла летчик может оперативно «прикинуть», происходит автосопровождение или нет.

В целом, эффективность применения РЛПК по интенсивно маневрирующему самолету противника в условиях быстрого сокращения дальности до цели довольно проблематично, поскольку чем быстрее изменяется пространственное положение цели, тем дольше происходит процесс взятия на автосопровождение (если он вообще происходит), и тем сложнее обеспечить собственно автосопровождение до захвата цели ГСН УР. Фактически в данной ситуации, когда обеими сторонами будут применены истребители 5-го поколения, единственно эффективным видом вооруженного противоборства в воздухе останется (во всяком случае на какое-то время) ближний воздушный бой. В результате, в значительной мере повторится обстановка обеих мировых войн и многих локальных конфликтов прошлого века, только оружие останется всеракурсным и управляемым, а маневренность, наряду с возможностями средств поражения, станет определяющей характеристикой боевого потенциала истребителя.

Прежде чем перейти к рассуждениям о маневренности и сверхманевренности попробуем определить условия ввода современного истребителя в ближний маневренный бой. Надо сказать, что отечественные и американские руководства по этому вопросу демонстрируют удивительную общность подходов: 50% запаса топлива во внутренних баках, четыре ракеты с ИК ГСН и никаких ПТБ или средств поражения «воздух-поверхность» на внешней подвеске. Попробуем сравнить наши истребители в подобной конфигурации с основными западными машинами аналогичного класса 2* .

Что касается тяговооруженности, то это вопрос куда более тонкий, чем кажется на первый взгляд, а потому в большей части всевозможной авиационной литературы в отношении данного вопроса, увы, приходится встречаться с заблуждениями. Стандартный подход таков: взять величину максимальной тяги на форсаже из какой-ни- будь таблицы ТТХ, помножить на количество двигателей самолета и поделить на нормальную или максимальную (кому как нравиться) полетную массу, взятую из той же таблицы. И тогда читатели со страниц книг и журналов узнают о том, что «у Су-27 тяговооруженность 1,2…» или что-то в подобном роде.

При этом, никому и в голову не приходит, что тяга двигателя, установленного на стенде и на стоящем на газовочной площадке самолете – отнюдь не одно и тоже. При установке на самолет тяга снижается из- за наличия потерь во входном и выходном устройствах, а также из-за отбора мощности на привод самолетных агрегатов. В полете же с ростом высоты тяга падает из-за уменьшения давления воздуха, а с ростом скорости – возрастает, но при этом растет и лобовое сопротивление силовой установки: Так что, если вы, уважаемый читатель, захотите узнать тягу двигателя (а потом и тяговооруженность) в условиях ближнего воздушного боя (Н=3000 м, М=0,8-0,85), то известную стендовую тягу следует умножить на некий эмпирический коэффициент

0,785, который и предназначен для учета различных потерь на подобном скоростном режиме. В этом случае тяга АЛ-31Ф будет равна примерно 9800 кгс, против 12.500 кге на стенде. Конечно, «сушка» может иметь тяговооруженность 1,2, и 1,3, но только на сверхзвуке или при очень малом запасе топлива и без оружия на внешней подвеске. Именно поэтому в приведенной ниже таблице помимо максимальной стендовой тяги, дана и величина форсажной тяги в маневренном бою, которая и была использована при расчете тяговооруженности.

Как правило, анализ и сравнение боевых возможностей маневренных истребителей, в первом приближении, осуществляется на основе сопоставления таких важнейших технических характеристик, как располагаемая тяговооруженность и удельная нагрузка на крыло, поскольку они (вместе с аэродинамическим качеством) определяют маневренность боевой машины. Безусловно, в приведенной ниже таблице можно отыскать довольно много недостатков. Например, отсутствует информация по угловым скоростям крена, угловой скорости установившегося разворота, кстати, на оба эти параметра заметное влияние оказывает эффективность рулей, а она на различных скоростях и высотах различна. Отсутствует также информация по разгонным характеристикам, на которые, помимо тяговооруженности, огромное влияние оказывает аэродинамическое качество самолета. И все же, полученные результаты (нагрузка на крыло и тяговооруженность) для наших истребителей не слишком радужны.

2* Подход «50% топлива», на мой взгляд, не совсем корректен. Было бы куда правильнее регламентировать заправку, исходя из заданного времени работы силовой установки на конкретном режиме, например 3-4 мин. на полном форсаже. Действительно, если истребитель обладает большей вместительностью внутренних баков, то это совсем не означает, что он должен всегда «возить с собой» больше топлива. Часовой расход топлива определяется, как произведение удельного расхода (Суд , кг/кгс/час) и тяги на рассматриваемом режиме (Р, кгс). Для двигателей, установленных на современных самолетах-истребителях величина расхода топлива составляет (на режиме полного форсажа) от 15 до 25 тонн в час, а чтобы отработать на этом режиме 3-4 мин необходимо, в зависимости от величины максимальной тяги на форсаже, от 1500 до 3500 кг керосина. Для одного истребителя это может быть половина заправки, для другого больше, а для третьего меньше указанного объема. – Прим. авт.

1* Показана масса четырех УР с ИК ГСН и пушечного боекомплекта.

2* Масса четырех ракет Р-73 и боекомплекта для 30-мм пушки ГШ-301.

3* Масса четырех ракет AIM-9M и боекомплекта 20-мм пушки М61А1.

4* Масса четырех ракет «Мажик»2 и боекомплекта двух 30-мм пушек «Дефа»554.

5* Масса четырех ракет AIM-9M и боекомплекта 27-мм пушки «Маузер».

6* Указана половина массы топлива, заливаемого во внутренние баки.

Поверхностный просмотр полученных данных на первый взгляд демонстрирует подавляющее превосходство F-15C над отечественными машинами. Даже F-16C и F/A-18C выглядят весьма грозными противниками. Впрочем, на замену последнего идет F/A-18E, пилотажные возможности которого существенно ухудшены, чего правда не скажешь о его БРЭО. Лидерство американского «орла», естественно, тоже не могло быть вечным, и ему уже начинает «дышать в затылок» недавно поступивший в серийное производство французский «Рафаль». Согласно опубликованным в периодической печати данным, этот истребитель по своим характеристикам даже во взлетной конфигурации в некоторых случаях «кроет» МиГ-29 и Су-27, уже готовых вступить в ближний бой. В частности указывалось, что при выполнении задачи ПВО из положения «по вызову» (т. е. дежурство на катапульте авианосца) с восемью УР «М10А», боекомплектом для пушки и 60% максимального запаса топлива, «Рафаль»М весит лишь около 13.000 кг, что дает этой французской машине нагрузку на крыло лишь 283 кг/м 2 и тяговооруженность более единицы. Но не будем торопиться с выводами, так как уже официально объявлено, что первые партии этих «супер-файтера» не смогут показать всех своих качеств из-за отсутствия необходимого БРЭО и ряда эксплуатационных ограничений. Так, что опубликованные данные «Рафаля» – это пока в большей степени реклама.

И все же, спросят наиболее осведомленные читатели, как с учетом даже таких «фокусов», соотнести «скромные» характеристики отечественных истребителей и многочисленные факты учебных боев с западными истребителями, в которых нашим летчикам на МиГ-29 и Су-27 удавалось одерживать весьма убедительные победы над американцами, англичанами, немцами и французами? Надо отметить, что перед такими «поединками», как правило, учитывается уровень заправки машин обеих «противников».

Сразу замечу, что МиГ-29, благодаря меньшей нагрузке на крыло и несколько большей тяговооруженности, имеет примерно пятипроцентное преимущество в угловой скорости установившегося разворота на высотах до 3000 м перед F- 16С и обладает существенным преимуществом в разгонных характеристиках. Совершенно очевидно, что F/A-18C, как, впрочем, и его развитие F/A-18E выглядят еще хуже. Причем последний, занимая фактически промежуточное положение между легкими и тяжелыми истребителями, явно оптимизирован для ударных операций, а не выполнения задачи завоевания господства в воздухе, которая, судя по всему, будет возложена на перспективный палубный F-35.

«Мираж»2000-5, судя по удельной нагрузке на крыло, неплохо выполняет неустановившийся вираж, и по этому показателю у него с МиГ- 29 примерный паритет. Однако при меньшей нагрузке крыло французского истребителя обладает худшими несущими свойствами. К тому же, несмотря на применение ЭДСУ, французский истребитель остается довольно неустойчивым на больших углах атаки, что по причине врожденного недостатка схемы «бесхвостки», с одной стороны, вызывает довольно большие аэродинамические потери на балансировку, а с другой, обуславливает малые значения коэффициента подъемной силы. Не лучшим образом характеризует «Мираж» и низкая тяговооруженность, которая не позволяет ему по характеристикам установившего виража конкурировать с российской машиной. Аппроксимация полученных выводов на характер ближнего боя между «Миражом» и МиГ-29 при равных начальных условиях показывает, что если пилот французской машины с первого разворота не займет позицию для применения оружия и не поразит МиГ-29, то в последующем противоборстве шансов на победу у истребителя фирмы «Дассо-Бреге» практически нет.

Итак, МиГ-29 среди истребителей своего класса (легких истребителей) занимает достойное положение, но статус-кво может быть сохранен только при условии, что грядущие модернизации не вызовут роста удельной нагрузки на крыло.

Чтобы там ни говорили некоторые отечественные специалисты, но американский F-15 по прежнему остается весьма грозным противником.

Как это ни покажется парадоксальным, тяжелые истребители завоевания господства в воздухе обладают более высокими маневренными качествами, чем легкие. Это объясняется тем, что при существенно меньшей площади крыла, легкий истребитель должен нести практически аналогичный комплекс БРЭО и авиационных средств поражения. Убедиться в этом можно, если сравнить величины нагрузки на крыло F-15 и F-16, Су-27 и МиГ-29.

Су-27 является нашим аналогом F-15. Взглянув в приведенную выше таблицу, можно сделать ошибочный вывод, что российский истребитель американцу «не ровня», т.к. его нагрузка на крыло больше примерно на 18%, а тяговооруженность ниже на 28%! Но не стоит гневно «бросать камни» в специалистов ОКБ им.П.О.Сухого. поскольку свое дело они знают, так как Су-27 на самом деле является достойным ответом детищу фирмы «МакДоннелл-Дуглас». К сожалению, отечественная технология того времени (напомним, что Су-27 создавался на рубеже 70-х и 80-х г.г) не позволила обеспечить таких же удельных характеристик, каких смогли достичь на своем истребителе американцы. Не секрет, что некоторые наши узлы и агрегаты, а также БРЭО, обладают излишней массой и габаритами. Однако нехватку тяговооруженности и излишнюю нагрузку на крыло можно компенсировать «летучестью конструкции», что и сделали аэродинамики ОКБ им. П.О.Сухого, доведя максимальное аэродинамическое качество до рекордной величины К max =13, против 11 у «Игла». К тому же коэффициент подъемной силы у Су-27 в полтора раза превышает эту величину у F-15! Именно аэродинамическое качество, являющееся чем-то вроде КПД для планера, обеспечивает нашему истребителю характеристики, не только сопоставимые, но и в некоторых аспектах превосходящие возможности американского F-15 3* .

Безусловно, очень серьезный противник обозначился в лице новейшего американского истребителя 5-го поколения F-22, который обладает повышенной маневренностью, что было достигнуто за счет очень высокой тяговооруженности, равной 1,4 (на высоте 3000 м и числе М=0,8) и небывало низкой нагрузки на крыло в 230-240 кг/м 2 . Замечу, что это не цифры из рекламных проспектов компании «Локхид-Мартин», которые все еще очень скупы на такого рода сведения, а результат инженерного расчета на основе опубликованной информации. Если сравнить эти данные с характеристиками отечественных машин 4- го поколения, то вывод напрашивается вполне очевидный: российским ВВС срочно нужен истребитель 5-го поколения! К сожалению, никаким аэродинамическим совершенством не перекроешь почти полуторакратное отставание в тяговооруженности, так как совершенствование современных истребителей такого прироста не даст, а нагрузка на крыло, скорее всего, еще вырастет 4* .

В то же время нельзя не отметить, что программа создания истребителя 5-го поколения явно отстала от американской. Как показали недавние события, Минобороны РФ отклонило микояновский 1-42, выполненный в рамках официального заказа (программы И-90 и МФИ), что был вынужден косвенно признать и новый гендиректор РСК МиГ Никитин, заявивший, что изделие 1-44, над которым бились добрые двадцать лет, «не может являться прототипом истребителя 5-го поколения». Совершенно очевидно, что военные переориентировались на созданный в ОКБ им. П.О.Сухого на основе собственных внутренних резервов С-37. На это наталкивает тот факт, что буквально перед самым авиасалоном «МАКС-2001»«Беркут», получил «почти серийное» обозначение Су-47. И хотя руководство «фирмы» отмечает, что эта машина не прототип истребителя 5-го поколения, а всего лишь «демонстратор технологий» и «летающая лаборатория для отработки различных технических решений», все же думается, что примерно так будет выглядеть российский ответ заокеанскому «Рэптору». В этой связи интересно провести примерное сравнение возможностей «Беркута» и «Орла-могильника».

К сожалению, данные Су-47 засекречены, и потому при расчетах придется пользоваться методом «околонаучных прикидок». Один из самых сложных вопросов – это запас топлива, который должен составлять (исходя из заявленной дальности в 3300 км) примерно 10.000- 11.000 кг. Теперь прикинем, как могут выглядеть параметры «Беркута» на рубеже вступления в ближний маневренный бой, т.е. с 50% запаса топлива (5000 кг) и четырьмя ракетами Р-73. Исходя из размерности машины, которая в целом соответствует МиГ-31 и Су-27, а также массы двух двигателей Д-30 (примерно 5000 кг), уровня их экономичности и того факта, что в конструкции Су-47 доля композиционных материалов составила 13%, можно предположить, что при 50% массы керосина и четырех ракетах Р-73, полетная масса Су-47 вряд ли превышает 25.000 кu При стендовой форсажной тяге в 40.000 кгс и полетной примерно 31.500 кгс (напомню, что рассматриваются условия ближнего боя, т. е. М=0,85 и высота 3000 м), это позволяет получить хотя и довольно высокую тяговооруженность (1,26), но все таки недостаточную.

Гораздо хуже обстоят дела с нагрузкой на крыло, которая у российской машины составляет почти рекордную величину в 450 кг/м 2 , что почти вдвое превышает аналогичный показатель у «янки», правда многое зависит и от других факторов 5* . В сущности, не является сверхзадачей и создание крыла с увеличенной примерно в 1,8-2 раза площадью, причем при том же размахе, хотя это уже будет другая машина. Конечно, это позволит получить ряд дополнительных выгод. Например, снизится нагрузка на крыло, во-вторых, появятся дополнительные внутренние объемы, которые можно будет использовать для топлива, оружия или БРЭО, однако рост массы конструкции во многом обесценит эти приобретения, так как тяговооруженность снизится еще больше. Подсчет показывает, что увеличение массы, например, еще на 5000 кг (с учетом частичного заполнения вновь образовавшихся внутренних объемов), «опустит» тяговооруженность Су-47 примерно до уровня 1,05-1,1, т. е. поставит этот истребитель на один уровень С МиГ-29 и Су-27. Именно по этой причине нашим авиастроителям остро необходим двигатель АЛ-41. заменить который, в силу сложившихся обстоятельств, практически нечем. Это, кстати, объясняет пессимизм генерал-лейтенанта Ю.П.Клишина, заявившего недавно, что «при объявленных объемах финансирования, ожидать появления в ближайшие несколько лет прототипа российского истребителя 5-го поколения не приходится…». Тем более, что даже имеющиеся средства часто используются нерационально.

И все же автор надеется, что последнего слова в противоборстве отечественных и американских истребителей еще не сказано. Надо только понимать, что периодически раздающиеся голоса о дороговизне, ненужности такого проекта, а то и о «нашем превосходстве на ближайшие двадцать лет» и необходимости только чуть-чуть доработать самолеты, стоящие на наших аэродромах фактически способны лишь усугубить наше отставание, сделав его почти необратимым. В качестве панацеи предлагается и сверхманевренность, но на сколько это обоснованно мы поговорим ниже.

3* Легче всего оценить аэродинамические качества Су-27 при сравнении его дальности полета (а также потребного для этого запаса горючего) с аналогичными характеристиками F-15С. Обратите внимание на, казалось бы, неуместную в данной таблице строчку «располагаемая дальность». По этому показателю с нашей «сушкой» не могут сравниться западные истребители, которые без систем дозаправки или объемных ПТБ, как правило, имеют не такой уж большой радиус действия. Попробуйте «сдвинуть» располагаемую дальность полета Су-27 хотя бы до уровня F-15С. т. е. до 950 км. Несложный расчет с помощью пропорций тут же уменьшит потребный для этого запас топлива до 2290 кг, а это естественно сократит полетную массу до 19.137 кг и вот уже тяговооруженность нашей машины возросла до 1,02, а нагрузка на крыло снизилась до 309 кг/мг .

Кстати, все эти захватывающие фигуры высшего пилотажа, которые не могут повторить пилоты западных истребителей, выполняются нашими истребителями именно благодаря уникальным аэродинамическим характеристикам. Кроме того, нельзя забывать, что показательный пилотаж, как правило, выполняется с неполной заправкой. Иначе говоря, если Су-27 имеет дальность полета без ПТБ, равную 3900 км, на которую тратит примерно 9000 кг горючего при крейсерской скорости М=0,85 (около 1000 км/ч) на высоте 5000 м, то для того чтобы «открутить» комплекс высшего пилотажа на «МАКСе-2001»вполне хватит 1500 кг, максимум 2000 кг. И управляемые ракеты с патронами для пушки на таком шоу абсолютно не нужны, т.е. еще 547 кг долой. Соответственно и тяговооруженность Су-27 на глазах потрясенной публики и военных атташе возрастает до 1,1. а нагрузка на крыло снижается до 287 кг/м! !

Попутно отметим достаточно высокую экономичность двигателей АЛ-31Ф. разработанных в ОКБ им, А.М.Люльки. Действительно, если нашему истребителю с полетной массой 19.137 кг для полета на дальность 950 км достаточно 2290 кг керосина, то для американского, имеющего полетную массу всего 16.852 кг, т.е. на 12% меньшую (2555 кг) требуется 3076 кг керосина. Даже без учета заметной разницы в полетной массе видно, что американские «движки» «жрут» на 34% больше топлива чем наши! Ну, и кто там говорил о более высокой экономичности американских двигателей в сравнении с отечественными? – Прим. ред.

4* Расчеты показывают, что даже запуск в серийное производство новых форсированных двигателей АЛ-31ФУ/АЛ-35Ф со стендовой тягой 14.000 кгс. которыми в ближайшее время предполагается оснастить истребители завоевания господства в воздухе Су-35 и Су-37, позволит получить на этих машинах величину тяговооруженности, в лучшем случае равную 1.05. Отказ от поворотных сопел и всей системы управления вектором тяги, которая увеличивает массу двигателя (и самолета), а потому снижает тяговооруженность, позволит дотянув этот параметр в лучшем случае до 1,1, но это уже будет фактически предел, хотя конечно достичь его тоже стоит В смысле совершенствования истребителей Су-35 и Су-37 гораздо более важным «приобретением» для этих машин является недавно прошедшая испытание БРЛС «Сокол», имеющая дальность обнаружения целей до 180 км. сопровождающая на проходе до 30 целей и позволяющая одновременно обстреливать восемь! Простой подсчет показывает, что в сравнении со стоящей сейчас на абсолютном большинстве отечественных Су-27 БРЛС Н-001, новый радар позволит обнаружить тот же F-22 на дистанции 30-35 км. Конечно, пилот американского истребителя сможет выполнить пуск УР AIM-120 на примерно вдвое большей дистанции. Но как показали полигонные испытания, даже в идеальных условиях эти ракеты при многоканальном наведении (т. е. одновременном обстреле нескольких целей) имеют вероятность поражения примерно 0,75. В бою же все гораздо сложнее. – Прим. ред.

5* Например, немецкий истребитель FW190A-2/A-4. несмотря на большую нагрузку на крыло, чем у британских «Спитфайра»Мк.V/Мк.IV, имел более высокую эффективность управляющих поверхностей, что позволяло пилотам Люфтваффе с успехом сражаться на виражах с английскими истребителями и при этом иметь почти подавляющее превосходство на вертикальном маневре. – Прим. ред.

В самом общем случае на вопрос «от чего зависит маневренность истребителя?» можно ответить, что маневренность обратно пропорциональна нагрузке на крыло. Маневренность можно определить и как возможность самолета быстро менять пространственное и угловое положение в ходе воздушного боя для захвата и удержания инициативы с целью гарантированного уничтожения летательных аппаратов противника и избежания собственного поражения от воздействия противника. Очевидно, что если не удалось поразить противника ракетной атакой в дальнем бою, то необходимо создать предпосылки для успешного развития ближнего боя, создавая первоначальное тактическое преимущество в виде относительного положения (угла визирования цели и дистанции), а также скорости. Положение истребителя является выгодным, если оно обеспечивает истребителю успешное применение собственного оружия при невозможности применения оружия противником или обеспечивает применение оружия раньше, чем противнику. Преимущество в скорости позволяет истребителю овладевать инициативой в воздушном бою и, удерживая ее, находится большую часть времени в положении атакующего, пресекая попытки противника оторваться от преследования прямолинейным разгоном скорости и т. д. Наличие запаса скорости равнозначно запасу механической энергии, который можно реализовать в маневр с большой перегрузкой (большей, чем предельная по тяге) или в набор высоты. Однако очень большой избыток скорости вреден, т.к. уже в начале боя надо добиваться как можно больших угловых скоростей разворота, чему будет препятствовать большая скорость. Исходя из опыта применения авиации в локальных конфликтах второй половины XX века можно утверждать, что оптимальной для завязки ближнего маневренного боя является скорость соответствующая числу М=0,85.'

Для того, чтобы по окончании дальнего боя получить тактическое преимущество над противником, необходимо в ходе него заставить его маневрировать выгодным для себя образом, повышая свои шансы на победу. Для этого, например, можно даже производить демонстрационные пуски УР средней и большой дальности, производя обстрел до входа в область возможных пусков, т. е. с дистанции большей, чем позволяют энергобаллистические характеристики У Р. Противник, не зная наверняка о возможностях применяемых ракет противной стороной и, тем более, о моменте пуска, вынужден будет совершать оборонительное маневрирование, нарушая в результате этого свой боевой порядок и теряя время на его восстановление, а в конечном счете – инициативу. Весьма эффективны и действия демонстрационных групп, отвлекающие внимание противника от скрытного выхода в атаку ударных подразделений.

Понятно, что по своей природе маневренный бой носит решительный характер, а его успех зависит от физической, моральной, летной, тактической подготовки летчика, от знания им своей боевой техники и боевой техники противника, а также собственно характеристик авиационной техники противоборствующих сторон. Замечу, что пилотажная и тактическая подготовка – это далеко не одно и то же. Пилот может филигранно выполнять все фигуры высшего пилотажа и быть хоть самим чемпионом мира, но в то же время в маневренном бою потерпеть поражение от строевого летчика, потому что мастерство истребителя в большей степени состоит в умении грамотно расходовать механическую энергию самолета (которая определяется высотой и скоростью), в зависимости от конкретных условий, типа своей техники и противника, реализовывать ее или в маневр с предельной перегрузкой, или наоборот, выполнить маневр с умеренной перегрузкой, экономя энергию (например, без потери скорости и высоты), что позволяет не терять инициативу. Результатом же маневрирования должно быть создание условий для максимально эффективного применения оружия. В связи с выше сказанным напрашивается аналогия из области шахмат: если мастер пилотажа – это человек, умеющий правильно передвигать фигуры, то мастер воздушного боя – гроссмейстер.

Яркий пример из истории современного воздушного боя – пакистанский летчик-истребитель Мохаммад Махмуд Алам. который в индопакистанском конфликте 1965 г. на реактивном истребителе 1-го поколения F-86 «Сейбр» успешно вел воздушные бои с истребителями 2-го поколения «Хантер» ВВС Индии. Последний имел существенное преимущество в вертикальном маневре из-за большей тяговооруженности. А пакистанец затягивал своих противников на виражи, где «Хантеры» из- за большей нагрузки на крыло быстро теряли скорость и, соответственно, способность вести динамичный бой (в т. ч. и на вертикалях, так как с потерей скорости теряется энергия и способность ее восстановить, поскольку тяга – соответственно и тяговооруженность – тоже падает), и оказывался на своем F-86 «Сейбр» в положении атакующего.

Основные параметры, определяющие эффективность истребителя в ближнем бою, это: маневренность, характеристики вооружения (всеракурсных УР ближнего боя и пушки) и его количество, характеристики бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), которое в полной мере должно обеспечивать реализацию качеств комплекса вооружения. Еще один очень важный показатель – продолжительность ведения боя, которая определяется запасом топлива и скоростью его расходования и не должна быть меньше, чем у противника. Опыт всех без исключения воздушных боев показывает, что тот, кто первым выходит из боя по причине выработки топлива, в большинстве случаев терпит поражение. Впрочем, избыток его тоже не всегда является благом.

Основное свойство, определяющее способность побеждать в ближнем бою – маневренность, т. е. способность самолета изменять вектор скорости по величине и направлению с течением времени. Чем быстрее летательный аппарат способен изменять скорость по величине и по направлению, тем выше маневренность. Основными характеристиками маневренности самолета являются разгонные характеристики, характеристики торможения и время разворота, или, что в принципе то же самое, угловая скорость разворота, которая обратно пропорциональна времени. Именно последняя определяет способность занимать тактически выгодную позицию в ближнем бою. Для современных истребителей максимальная угловая скорость установившегося разворота (без потери скорости, если разворот выполняется в горизонтальной плоскости) достигается при М=0,8-0,9 на всех высотах. Именно на этих скоростях и следует вступать в ближний воздушный бой. Установившиеся развороты выполняются с перегрузками, которые называются предельными по тяге (n_{у пред}). В этом случае лобовое сопротивление полностью компенсируется тягой,. Неустановившиеся маневры выполняются с перегрузками, близкими к располагаемым (n_{у расп} ), т. е. тем которые вообще можно создать на данной высоте и скорости и ограничиваются они либо по прочности ЛА (n_уэ_max ), либо физиологическими возможностями летчика, либо по допустимому углу атаки (а_доп ), т. е. по сваливанию. Их выполнение сопровождается, как правило, с интенсивным падением скорости, поэтому количество выполняемых подряд подобных маневров ограничивается двумя-тремя. Скорости, на которых реализуется максимальная угловая скорость таких разворотов, соответствует числу М=0,55-0,65. Например, максимальная угловая скорость установившегося разворота в горизонтальной плоскости для истребителя F- 15 на высоте 3000 м составляет 16°/с (n_{у пред} = 7,5) При этом время полного виража равняется 22 с. Наибольшая угловая скорость неустановившегося (форсированного) разворота достигается на малых высотах при скорости 680-700 км/ч и составляет 25°/с (n_уэ_max =8,5), но время разворота на 360° для подобного маневра, как правило, даже не считается, т. к. длительное торможение чревато сваливанием.

Для истребителей с тяговооруженностью около единицы и более существует область, соответствующая малым высотам и числам 0,85<М<0,99, где величина n_{у пред} превышает максимальную эксплуатационную перегрузку. Например, на высоте 1000 м максимальное значение n_{у пред} истребителя F-15 достигается при М=0,98 и составляет 11 ед., при П_уэ_max =8,5. В указанном диапазоне высот и скоростей выполнение установившихся разворотов (и разворотов с потерей скорости) возможно только при дросселировании силовой установки (вплоть до «малого газа»).

Итак, диапазон скоростей, к которому целесообразно стремиться для получения наибольшей маневренности, как показывает теория и практика воздушных боев в локальных войнах, соответствует диапазону 0,6<М<1,0. Имеются существенные ограничения и по высоте. В частности, ограничение по верхнему пределу существует из-за опасности потерять зрительный контакт с противником за счет больших радиусов разворота. Считается, что наибольшая дальность устойчивого визуального наблюдения за маневрирующей целью составляет 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 будет переведен на большие высоты, то противники, оказавшись на противоположных сторонах маневра потеряют зрительный контакт и бой не состоится. Это заключение подтверждается опытом Вьетнама и Ближнего Востока, где большинство боев велось на высотах от предельно малых до 9500 м.

Совершенно очевидно, что основу огневой мощи современного истребителя в ближнем бою, исходя из его начальных условий и значительного пространственного размаха, составляют УР ближнего боя с ИК ГСН. Наиболее совершенными в этом классе являются отечественная УР Р-73 и американская AIM-9M, ТТХ которых приведены в таблице.

Хотя обе УР являются всеракурсными и применяются без ограничений по пространственному положению при пуске и перегрузке носителя, но возможности американского «Супер Сайдуиндера» заметно ниже (за исключением массы БЧ), что конечно же внушает законное чувство гордости за разработчиков отечественного оружия.

К сожалению (или к счастью – кому как нравится) «интеллект» УР с ИК ГСН все еще недостаточно «продвинут», а потому «Сайдуиндеры» поражают свои цели со 100-процентной вероятностью и в любых условиях только в голливудских боевиках. На практике же, прежде чем осуществить пуск по самолету противника, ракете нужно сообщить хоть какую-то информацию о цели, и чем этой информации больше, тем выше вероятность результативного пуска. Поскольку выше уже отмечалась, что применение радиолокационного прицельного комплекса (РЛПК) в условиях ближнего маневренного боя скорее всего будет малоэффективным, посмотрим, на какие еще средства обнаружения, кроме собственных глаз, могут рассчитывать пилоты современных истребителей. Понятно, что при завязке ближнего маневренного боя, когда дистанция до противника еще сравнительно велика, с большей эффективностью могут быть применены именно УР (а не ствольная артиллерия), для выдачи целеуказания которым в арсеналах БРЭО истребителей 4-го поколения имеются оптико-электронный прицельный комплекс (ОЭПК) и нашлемная система целеуказания (НСЦ).

Рис.3 Примерный вид зон захвата и автосопровождения цели ОЭПК.

1* Угол между линией визирования на цель и вектором скорости истребителя, приблизительно равна сумме угла целеуказания и угла атаки истребителя.

2* Стержневая.

3* Осколочно-фугасная.

ОЭПК, состоящий из теплопеленгатора, лазерного дальномера и БЦВМ, в сущности, выполняет функции, аналогичные РЛПК – отслеживание углового положения цели (углы азимута и места) и дальности до нее, однако работа этого комплекса основана на иных физических принципах: угловое положение измеряется теплопеленгатором, а дальность – лазерным дальномером. Причем, на некоторых современных истребителях характеристики дальности захвата и угловые размеры зоны обзора ОЭПК уже приближаются к аналогичным характеристикам БРЛС. В частности, теплопеленгатор F-15 обеспечивает просмотр пространства в пределах углов азимута и места +60° относительно продольной оси самолета, а истребитель со стороны задней полусферы способен обнаружить на дальности в несколько десятков километров. Надо отметить, что оптико-локационная станция ОЛС-27, входящая в состав аналогичной системы отечественного Су- 27, обладает, по крайней мере, не худшими характеристиками, «захватывая» истребитель со стороны задней полусферы на дистанции в 50 км при несколько большем секторе обзора. В среднем, для современных истребителей характеристики ОЭПК таковы: дальность захвата от 0.2 до 10 км. зона автосопровождения по углам азимута и места -30+20°.

Чтобы произвести захват воздушной цели ОЭПК, необходимо маневром совместить видимую через ИЛС воздушную цель с изображенной на ИЛС зоной захвата (при переключении с РЛПК на ОЭПК зона захвата, естественно изменится, т.к. это совершенно разные прицельные системы, что и видно из сравнения Рис.1 и Рис.3) и, маневрируя соответствующим образом, удерживать противника в ней, нажав при этом кнопку «Ввод». Время захвата составляет 2-3 с. Достоинством ОЭПК, по сравнению с РЛПК, является возможность скрытной атаки из задней полусферы, т. к. излучение БРЛС сразу же регистрируется противником (станция предупреждения об облучении ALR-46 на F-15. система СПО-15 «Береза» на Су-27). Недостатком оптико-электронных систем является их неспособность надежно захватывать и 8ести автосопровождение цели в переднюю полусферу. Это приводит к тому, что как только в результате интенсивного оборонительного маневра (например, неустановившегося виража с предельной перегрузкой) противник выйдет на встречно-пересекающиеся курсы, захват будет сорван. Кроме того, захват и автосопровождение затрудняется на фоне ярко освещенных солнцем облаков, а если направление на солнце окажется на курсовом угле 15°-20° от продольной оси самолета и менее, цель однозначно будет потеряна Устойчивое автосопровождение воздушной цели возможно, если угловая скорость линии визирования не превышает 30°/с, что аналогично перемещению видимого через ИЛС тротивника на половину экрана за одну секунду.

НСЦ обеспечивает применение только УР с ИК ГСН, а ее использование позволяет осуществить пуск в условиях крайнего дефицита времени в условиях воздушного боя с визуально видимым противником. НСЦ позволяет быстро применить ракету по самолету противника, не направляя на него при этом продольную ось самолета и оружия Летчик поворотом головы «ловит» цель в прицельное кольцо нашлемного визира, и тем самым ориентирует координатор ГСН УР строго в направлении цели, обеспечивая при этом целеуказание самой ракете, минуя РЛПК и ОЭПК. При помощи НСЦ можно производить целеуказание не только УР, но и РЛПК и ОЭПК. Вид зоны обзора НСЦ представлен на рис.4. Кстати первая в мире система нашлемного целеуказания испытывалась еще на «Фантоме», но от нее впоследствии отказались и, видимо, небезосновательно, поскольку эффективно применять тогдашние УР с их, по сегодняшним меркам, скромными характеристиками вряд ли удалось бы.

Хотя пилотажные характеристики F-16 в сравнении с возможностями МиГ-29 и Су-27 выглядят откровение бледно, благодаря модернизации БРЭО, эти «соколы» также являются опасными противниками.

Рис.4 Зона обзора нашлемной системы целеуказания.

Рис.5 Наведение УР с ИК ГСН с промахом.

1 – точка в которую наводится ракета;

2 – точка, в которой ракета иссечет траекторию цели;

3 – точка, в которую должна наводится ракета, чтобы поразить цель (реальная точка упреждения).

Установленный на Су-27 НСЦ имеют зону обзора, в пределах которой обеспечивают целеуказание, ограниченную +60° по азимуту и диапазон от -15° до +60° по углу места. Кроме того, НСЦ производит измерение координат линии визирования при слежении за целью со скоростью линии визирования до 20"/с. Однако определенные ограничения на эффективность этой системы накладывает затенение части поля обзора конструктивными элементами самолета (например, носовой частью фюзеляжа). Указанные величины углов превышают характеристики по углам целеуказания современных УР ближнего боя с ИК ГСН – углы целеуказания отечественной УР Р-73 составляют +45°, американской AIM-9M +30° в обеих плоскостях.

Процесс применения УР при использовании НСЦ состоит в следующем: летчик совмещает прицельное кольцо нашлемного визира с целью и поворотом головы, а также соответствующим маневром истребителя удерживает в нем противника. Далее летчик устанавливает тумблеры «Полусфера» («передняя»-«задняя») и «Размер цепи» («малая»-«средняя»-«большая», что примерно соответствует размерам соответственно крылатой ракеты, истребителя и стратегического бомбардировщика) в нужное положение: в зависимости от этого задается время задержки подрыва боевой части (БЧ) УР после срабатывания неконтактного взрывателя. Например, если летчик наверняка знает, что воздушный бой ему предстоит с истребителем, то тумблер «Размер цели» лучше установить заранее в положение «средняя», чтобы при подготовке УР к пуску сэкономить время, не производя лишней манипуляции. После нажатия летчиком кнопки «Ввод» (цель – в прицельном кольце НСЦ) координатор отрабатывает угол целеуказания, как только цель попадает в поле зрения координатора («зрачка» ГСН), ГСН производит захват цели. При этом время захвата зависит от угла целеуказания. Захват головкой сигнализируется летчику, далее следует сообщение «пуск разрешен». Временной интервал между нажатием кнопки «Ввод» и получением команды о разрешении пуска составляет 2,0-2,2 с. Нажатием боевой кнопки летчик дает команду на старт ракеты. Время схода ракеты с АПУ составляет 1,0-1,4 с. Таким образом, подготовка УР ближнего боя к применению с использованием НСЦ занимает не менее 3,1-3,5 с.

После схода ГСН УР переходит в режим максимального угла слежения (для современных ракет 50°-75°), в течение 0,3-0,4 с происходит стабилизация УР в полете, головка отслеживает цель, но управляющих сигналов наведения на органы управления от нее не поступает. Через полторы секунды после старта происходит взведение взрывателя. Полет УР делится на два участка: активный (с работающей силовой установкой) и пассивный (когда силовая установка прекратила работу). Время работы силовой установки – 4-6 с. На активном участке ракета разгоняется и одновременно маневрирует на цель, на пассивном участке если ракета продолжает маневрировать, то она интенсивно теряет скорость. Минимальная скорость, при которой возможен управляемый полет, соответствует числам М=0,75-0,8. Перегрузка, с которой должна маневрировать ракета, рассчитывается ее бортовым вычислителем в процессе полета и равна: ny пот ребная = Kv„ в где v „ в – угловая скорость линии визирования «ГСН-цель», К – коэффициент пропорциональности. Таким образом, чем с большей угловой скоростью маневрирует цель, тем большую перегрузку должна реализовывать ракета при наведении, тем медленнее она будет разгоняться на активном участке полета и интенсивнее тормозиться на пассивном, что приведет к снижению текущих значений скорости полета на всех участках траектории, а значит снижению величин располагаемой перегрузки ракеты и, следовательно, ее маневренности. Так, некоторые современные УР рассчитаны по прочности на перегрузку в 60 единиц, но реализовать ее при существующей аэродинамике ракет можно только на скоростях, соответствующих М=4 и только на малых высотах.

Руководствуясь логикой и познаниями в теоретической механике, можно сделать вывод, что величина «К» в приведенной формуле зависит от дальности до цели. Действительно, ракете «хорошо бы знать», на каком удалении находится цель, т.к. в зависимости от него при одной и той же угловой скорости линии визирования ракета должна маневрировать с разными перегрузками. Поясню рисунком (Рис. 5). Допустим, значение «К» «меньше, чем нужно», и ракета запрограммирована на маневрирование с пониженной перегрузкой, т.е. считается, что противник дальше, чем на самом деле. Ракета в процессе полета наводится не на сам самолет противника, а в некую упрежденную точку, которая находится на определенном расстоянии перед целью, где ожидается ее встреча с ракетой. Но, так как цель на самом деле ближе, то движение происходит в некоторую точку (точка 2) позади реальной точки упреждения (точка 3). Иначе говоря, наведение происходит с отставанием. В конце концов, летчик атакованного истребителя в какой-то момент (если обернется) увидит позади своего самолета пролетевшую УР противника.

Как видно из приведенного примера, маневрирование УР «с пониженной настройкой» вредно. Но также вредно наведение «с повышенной настройкой», т.е. с завышенной перегрузкой (K>K_{потребное} ). В этом случае возможно два варианта:

– УР пролетит перед целью;

– УР из-за маневрирования с завышенными перегрузками в начале наведения не наберет достаточной скорости (а значит и перегрузки) к концу процесса наведения при подлете к цели и пройдет за целью со значительным промахом, не поразив ее. Иными словами, во втором случае УР, строившая свой маневр из расчета, что цель ближе, чем на самом деле, преждевременно израсходует энергию, не долетев до цели.

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? 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.

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.

Другой трудностью, не позволяющей при подобном маневре применять УР ближнего боя, является сложность захвата цели и осуществления пуска из-за жесткого ограничения времени нахождения на больших углах. Еще больше ухудшает эту ситуацию невозможность выполнения какого либо маневра для сопровождения цели, не говоря уже о нацеливании ракет в точку упреждения. Производя прицеливание, летчик для захвата и последующего автосопровождения прицельной системой или непосредственно ГСН ракеты должен 2,5-3,0 секунды удерживать самолет 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 секунд. Даже если летчик каким-то образом и сможет произвести 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 ГСН ракеты, так как не хватит или располагаемого угла поворота координатора, или распологаемой угловой скорости его поворота, и, опятъ-таки, полетит ракета неизвестно куда.

Как наступательный маневр «кобра», в чем мы убедились, не то что неэффективен, а вероятнее всего, даже невозможен, но может быть он подойдет как оборонительный. Например, часто рассматривается такой вариант: противник уже находится в задней полусфере и для того чтобы исключить эффективную атаку летчик Су-27 выполняет динамическое торможение по типу «кобры», за счет чего самолет противника проскакивает вперед и получает вдогон ракету, которую выпускает наш истребитель после выполнения данного маневра. Однако и здесь не все гладко. Допустим истребитель противника в момент захода в атаку имел превышение в скорости 100 м/с (что рекомендуется и нашими, и зарубежными руководствами по ведению боя). Предположим, что при выполнении Су-27 динамического торможения по типу «кобры» скорость сближения возросла еще на 100 м/с (т. е. берем по максимуму, считая, что при выполнении «кобры» Су-27 теряет 360 км/ч, что в сущности и имеет место на практике). Таким образом, скорость сближения возросла до 200 м/с. Предположим, что на прицеливание, захват и сход ракеты противнику требуется целых 5 секунд. Учтем также, что минимально допустимая дальность пуска «Сайдуиндера» в заднюю полусферу составляет 300 м. После этого не сложно получить величину максимальной дальности, на которой должен находиться противник, чтобы он не успел осуществить пуск УР AIM-9M.

D_max = 200 м/с х 5 с + 300 м = 1300 м

Уже сам по себе этот результат явно не блещет, так как, еще находясь на вдвое большей дистанции (2600 м) противник имеет немало шансов для успешного обстрела нашего «сверхманевренного» истребителя. Кроме того, мы не учли, что скорость не может быть погашена мгновенно (как ни странно, но и на «кобре» в том числе), а произойдет это постепенно в течении 3,5-4,5 секунд. Так что реальная величина D_max составит примерно 1000-1100 м. А если противник еще и несколько снизит скорость и сближение будет происходить не так быстро? Допустимо также и предположение, что на подготовку к пуску ему понадобиться не 5 секунд, а только четыре. В этом случае D_max будет и того меньше. Таким образом, выполнение «кобры», когда противник находится в задней полусфере на расстоянии более 1000 м, не приведет к срыву прицеливания и наведения выпущенной УР.

Рис.7 Реальный вид атаки самолета противника на «кобре» УР с ИК ГСН.

Если же противник, что называется, висит за хвостом и не может применить ракету, то в любом случае дать прицельную очередь из пушки он сможет. Замечу, что вес секундного залпа 20-мм пушки М61 «Вулкан» практически одинаков с отечественной 30-мм ГШ-301 и составляет примерно 12 кг, чего вполне достаточно для надежного поражения почти любых воздушных целей на коротких дистанциях. К тому же для атакующего с задней полусферы противника, который намерен применить пушечное вооружение, нет лучшей цели, чем самолет «зависший» на угле атаки 120°. Причина проста: габаритные размеры современных истребителей не уступают размерам средних бомбардировщиков времен Второй Мировой войны, а эффективность прицельных устройств возросла на несколько порядков, в этих условиях не попасть в мишень размером 100-150 м 2 довольно сложно.

И все же допустим невероятное: противник ракету пустить не успел, стрельбу по каким-то причинам не осуществил и вражеский истребитель проскакивает мимо 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 маневра или не попытается организовать новую атаку. Хотя даже если он продолжит полет по прямолинейной траектории, уходя от Су-27 со скоростью отрыва 200 м/с, энергобаллистические характеристики ракеты не позволят осуществить успешный пуск.

Действительно, для завершения «кобры» требуется еще 2,5-3,5 секунды, после чего на прицеливание, осуществление захвата и собственно операции пуска уйдет еще секунд пять-шесть. Даже не ускоряясь, за это время противник уйдет на 1500-1900 м. Если бы пуск производился с околонулевыми ошибками и на скорости, соответствующей М=0,8-0,9, то этого было вполне достаточно для надежного поражения цели. Однако при том режиме полета, который наблюдается после динамического торможения по типу «кобры» и наличии предельных ошибок пуска, применение УР окажется невозможным, так как скорость носителя будет значительно меньше требуемой для нормального старта. Значительные ошибки могут привести к тому, что вся область возможных пусков сместится в переднюю полусферу, или максимальная дальность пуска по энергобаллистике окажется значительно ниже требуемой, и противник, оторвавшись на полтора-два километра, для ракеты окажется уже недосягаем.

Однако куда более вероятным является гораздо худший вариант развития событий. Не сумев поразить потерявшую скорость цель, пилот вражеского истребителя попытается, выполнив неустановившийся разворот, атаковать снова. Напомню, что если установившийся разворот на F-15 выполняется с угловой скоростью 16°/с, за 22 секунды, то неустановившийся (форсированный) уже при 25°/с, за гораздо меньшее время. Конечно, пилот «Игла», как, впрочем, и летчик любого другого истребителя может выполнить лишь два-три таких виража, но тому, кто в этом случае будет сидеть в кабине «сверхманевренной» машины от этого вряд ли будет легче, так как разгон скорости с рубежа 200-230 км/ч будет происходить достаточно медленно, а для его ускорения необходимо будет перевести двигатели на режим «максимал» или «форсаж», а также начать пологое пикирование, задрав кверху пышущие огнем сопла. В результате, выполняющий косую петлю, F-15 получает позиционное преимущество и на этот раз уже без помех открывает огонь на поражение…

Совершенно очевидно, что и «хук» ничего не дает нашим истребителям, так как этот маневр выполняется в горизонтальной плоскости с большим креном и дальнейшим переходом на углы атаки 80-90 градусов с потерей высоты. Подробно «кобре» он начинается на скоростях 490-500 км/ч и заканчивается на 200-230 км/ч переходом в пикирование для разгона скорости. В результате этого ситуация с возможностью пуска ракет и стрельбы из пушки практически аналогична рассмотренной выше.

Фактически «кобра», «хук», да и любой другой маневр с выходом на минимально допустимые скорости полета, является по сути пока еще неуправляемыми маневрами, так как в процессе их выполнения летчик лишен возможности корректировать пространственное положение истребителя, восстановить управляемость можно только после того как самолет в пикировании достигнет хотя бы минимальной эволютивной скорости около 300 км/ч. Поэтому прицеливание до этого момента практически невозможно, да к тому же и противник в процессе боевого маневрирования будет стремительно менять свое положение в пространстве. Вдобавок при выходе на большие углы атаки самолет вращается со значительными угловыми скоростями в плоскости симметрии (до 60 град/с) и только 8 момент достижения максимального угла атаки она равна нулю. В результате действия летчика в ходе выполнения подобных маневров являются программными, а значит – предсказуемыми, что существенно облегчает противнику ведение боя.

К тому же даже в тот краткий миг, когда угловая скорость вращения истребителя вокруг центра масс становиться равной нулю, в силу не соответствующих условий, прицельный пуск УР, а также точная стрельба из пушки и в этот момент невозможны. Возможно кто-то возразит, что бортовые пушки не чувствительны к условиям стрельбы, а потому их можно применить. Однако надо помнить, что на истребителях пушки, как правило, жестко закреплены и не могут отслеживать перемещение цели как это, например, имеет место на боевых вертолетах. Истребитель выходит из маневра при 200-230 км/ч, т.е. по окончании такого маневра горизонтально-то лететь толком не может с n_у =1! Так что нет никаких «пяти единиц перегрузки в запасе» по выходу из динамического торможения, о которых писал А.Фомин в книге «Су-27. История истребителя», которую я цитировал в начале статьи, истребитель практически слабоуправляем и является мишенью.

Создатели «сверхманевренных» истребителей предполагают решить эту проблему установкой поворотных сопел, что позволяет управлять вектором тяги (УВТ) и, по их мнению, обеспечит управляемость на скоростях меньших, чем минимальная эволютивная скорость. Надо сказать, что это лишь позволит расширить диапазон углов атаки, на которые способен выходить «сверхманевренный истребитель» (допустим, будет 150° вместо 120°), и увеличит угловую скорость вращения самолета относительно центра масс при выходе на большие углы атаки, но не заставит самолет зависнуть подобно вертолету и при этом развернуться в ту сторону, в какую пожелает летчик, и с той угловой скоростью, какая будет необходима в той или иной ситуации.

В то же время надо отметить, что УВТ мало повлияет на маневренные качествах истребителя непосредственно после окончания маневра, поскольку величина минимальной эволютивной скорости определяется аэродинамикой машины, нагрузкой на крыло, плотностью воздуха (т.е. текущей высотой), а потому останется почти неизменной. Попытка же управлять самолетом при помощи газодинамических сил в такие моменты, когда, образно выражаясь, на вес золота каждый лишний км/ч, приведет к тому, что доля силы тяги, затрачиваемой на разгон, уменьшится . За увеличение угла атаки придется расплатиться ростом лобового сопротивления и, следовательно, разгон будет происходить еще дольше, что поставит противника в еще более выгодные условия, или может закончится столкновением с землей, если поединок будет происходить на малой высоте.

Как ни странно, УВТ не способен существенно повысить возможности МиГ-29 и Су-27 и в обычном маневренном бою в скоростном диапазоне соответствующем М=0,5-0,9. Поскольку целью маневрирования в воздушном бою является создание условий для применения по противнику ракет ближнего боя или пушечного вооружения, то малейшее увеличение силы, искривляющей траекторию, тут же сказывается на ходе поединка. В частности, как показало натурное моделирование и летные эксперименты, даже такое незначительное, казалось бы, увеличение угловой скорости на 2-3°/с (при прочих равных характеристиках) при завязывании ближнего боя дает возможность раньше выйти на рубеж атаки. Но поворот вектора тяги необходим для улучшения управляемости на скоростях, близким к минимальным, и углах атаки, близким к критическим. Поворот сопел, установленных в хвостовой части фюзеляжа приведет лишь к тому, что самолет начнет либо «задирать», либо «опускать нос», вот и все. Чтобы поворотом сопел увеличить нормальную силу (т.е. n_у). они должны быть установлены в районе центра масс, как на «Харриере». Но и в этом случае необходимость в УВТ более чем спорна, т. к. в начале боя (М=0,8-0,9) уже на углах атаки 3-5° истребители по перегрузке выходят на «девятку», т. к. велик скоростной напор, и в отклонении вектора тяги необходимости нет, поскольку девятью единицами ограничена прочность, а а ходе самого боя, в ходе которого выполняются маневры с потерей скорости, тяга слишком дефицитна, чтобы ее использовать на что-то, кроме поддержания или восстановления скорости. Единственно, где можно применить УВТ в том виде, который нам предлагают, так это на истребителе с нагрузкой на крыло более 400 кг/м^? и неплохой тяговооруженностью (Узнаёте? Ведь это наш Су-47 «Беркут»).

Примерно также будут выглядеть и одновременно потяжелевшие продвинутые модификации МиГ-29. – Прим. ред.), т. к. практически весь воздушный бой ему придется вести на адоп , а УВТ позволит увереннее его пилотировать и не свалиться в штопор.

Вообще создание «сверманевренного» истребителя связанно с рядом специфических проблем, касающихся аэродинамической компоновки, системы управления, силовой установки и т.д. Как известно из практики мирового авиастроения, самолет проектируется под определенный режим полета, на котором его эффективность функционирования должна быть наибольшей. Не может, к примеру, один и тот же двигатель иметь одинаковый расход топлива на до- и сверхзвуковых скоростях. Тоже самое относится к крылу и прочим элементам конструкции. В результате целенаправленное создание истребителя под режим сверхманевренности может нанести ущерб собственно маневренным характеристикам самолета. И причины для столь осторожного подхода вполне объективны, поскольку область, в которой истребители обладают наилучшими маневренными характеристиками, лежит в диапазоне скоростей, соответствующих М=0,5-0,9, а режим «сверхманевренность» реализуется при М=0,2-0,45, причем ограничение по углам атаки вообще планируется снять. Не последнюю роль играет и система вооружения, которая должна быть способна осуществлять прицельный обстрел самолета противника из заведомо сложных условий (малая скорость и значительные углы атаки носителя), что требует создания новых УР с повышенными энергобаллистическими характеристиками и значительно расширенной возможностью наведения.

Могут возразить, что, например, Су-27, будучи великолепным истребителем, в то же время может выполнять и «кобру», и «хук», a F- 15, тоже, кстати, серьезный противник, на подобные пируэты не способен. Да, надо отдать должное нашим конструкторам, Су-27 превосходная машина, но поскольку создавался он именно как ответ на появление F-15 – в то время самого маневренного зарубежного истребителя 4-го поколения, то во главу угла ставилась именно маневренность (максимальные угловые скорости разворотов, скороподъемность и разгонные характеристики), а его «сверхманевренные качества», чего не отрицают и в ОКБ им. П.О.Сухого, не только не были целью, но оказались своего рода «побочным» результатом понижения статической устойчивости по углу атаки.

Таким образом становиться очевидно, что в настоящее время снятие ограничений с используемого угла атаки пока не дает никаких преимуществ истребителю в ближнем маневренном бою, а, наоборот, может привести к снижению его эффективности. Даже выход на допустимый угол атаки далеко не всегда целесообразен, не говоря уже об углах атаки в 3-4 раза больших. К тому же динамические выводы на большие закритические углы атаки являются маневрами повышенной сложности и опасности. Вполне возможно, что попытки применения таких маневров в боевой обстановке, характеризующейся значительными психофизическими нагрузками на летный состав, и без того вызывающими ошибки в пилотировании и применении оружия, почти неизбежно приведут к значительному росту авиационных происшествий с гибелью личного состава и потерей боевой техники.

В заключение хотелось отметить, что ближний маневренный воздушный бой остался как и прежде сплавом маневра и огня, маневра и скорости, скорости и высоты, инженерно-тактической грамотности и психо-физической выносливости летчика. Формула Александра Покрышкина «высота-скорость-маневр-огонь» осталась актуальной и сейчас, хотя при современном уровне тяговооруженности, первые два составляющих – высота и скорость – могут в зависимости от ситуации меняться местами, так как, в отличие от поршневых истребителей 30- 40-х годов, боевые самолеты 60-90-х уже не испытывают дефицита в скорости, наоборот, порой наблюдается ее излишний запас. Это в первую очередь имеет место при завязке боя, когда стороны стремятся обеспечить себе численное превосходство и форсированно подтягивают дополнительные силы к месту завязавшейся схватки. Любопытно, что далеко не всегда выгодно разменять скорость на запас высоты, но в любом случае эти два понятия характеризуют уровень энергии истреби – теля, в соответствии с чем формулу Покрышкина можно записать в виде «энергия-маневр-огонь». В этом и состоит «энергетический» подход к построению боевых маневров истребителя, заключающийся в накапливании и разумном расходовании энергии в воздушном бою для занятия тактически выгодного положения. А потому тем более кажется странным желание некоторых специалистов использовать в воздушных боях режимы «сверхманевренности», которые пока могут быть реализованы только на малых скоростях и высотах, т.е. преднамеренном понижении энергии истребителя и, в конце концов, ее «сбросе» практически до нуля при выполнении маневра с выходом на закритические режимы.

P.S. Редакция «Истории Авиации» предполагает, что данный материал вызовет неоднозначную оценку среди отечественных специалистов, а потому мы приглашаем к открытой дискуссии по данному вопросу ОКБ им. П.О.Сухого и ОКБ им. А.И.Микояна, НИИ авиационных систем, летчиков- испытателей ЛИИ им. М.М.Громова и ГЛИЦим.В.П.Чкалова, а также летчиков-инструкторов ЦБПиПЛС ВВС и ПВО.

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ