Управляемые снаряды воздушного боя (Инженер-подполковник В. Глухов, кандидат технических наук)

Рост скоростей и высот полета современных самолетов усложнил воздушный бой между бомбардировщиком и истребителем. Область возможных атак истребителя существенно сократилась, вывод его в исходное положение для атаки стал затруднительным. Воздушный бой стал еще более скоротечным, в результате чего сильно уменьшились время на прицеливание и возможность повторных атак истребителя. Более мощные артиллерийские установки бомбардировщика с большой дальностью действительного огня вынуждают истребитель производить атаку с больших дальностей, что приводит к значительному снижению эффективности его огня из обычных авиационных пушек.

Понятно поэтому, что борьба за увеличение эффективности огня истребителя - это борьба за его высотность, скорость и маневренность, за автоматизацию процессов пилотирования и прицеливания, борьба за увеличение мощности установленного на нем оружия. Бурное развитие радиолокационной техники и успешное ее применение для автоматизации процесса вывода истребителя в исходное положение для атаки позволили более полно использовать его летно-тактические свойства, сильно увеличили его боевую эффективность. Благодаря радиолокационным прицелам стрельба по целям, скрытым ночной темнотой или облаками, стала обычным явлением. Вместе с тем современный уровень авиационной техники дает возможность значительно повысить прочность самолетов, что в свою очередь требует создания снарядов с большой разрушительной силой. Повышения эффективности действия снаряда у цели можно достичь, увеличивая калибр пушек. Однако этот путь имеет существенные недостатки: сильно возрастает вес оружия, затрудняется борьба с вредным воздействием силы отдачи на самолет. Поэтому на истребитель не устанавливают пушек калибром более 60 мм.

Увеличения эффективности действия снаряда у цели можно добиться, применяя реактивные снаряды. Установка на истребитель таких снарядов не вызывает затруднений, ибо ракетные орудия имеют небольшой вес, а сила отдачи при стрельбе реактивным снарядом практически отсутствует. Большой вес боевой части реактивного снаряда обеспечивает разрушение конструкции даже самых крупных бомбардировщиков, однако вероятность попадания им в цель недостаточна из-за большого рассеивания, свойственного неуправляемым реактивным снарядам. Поэтому вооружение истребителей реактивными снарядами не решает полностью задачи эффективной борьбы с воздушным противником. Большие возможности для увеличения эффективности огня истребителя имеют управляемые снаряды. В них сочетаются большая разрушительная сила реактивных снарядов и высокая точность стрельбы. Вот почему за последнее десятилетие этому виду оружия уделяется большое внимание во многих странах. Особенно интенсивные работы по созданию управляемых снарядов начались с появлением атомного оружия, когда необходимость поражения бомбардировщиков противника во время полета их к цели еще более возросла. В настоящее время разработано большое число вариантов управляемых снарядов воздушного боя, отличающихся друг от друга не только весом и размерами, но и аэродинамической схемой, типом двигателя, системой управления. Их можно разделить на две тактические группы: управляемые снаряды, предназначенные для поражения бомбардировщиков, и оборонительные управляемые снаряды, используемые для поражения истребителей, атакующих бомбардировщик.

Так как управляемый снаряд воздушного боя представляет собой объект одноразового действия, его конструктивные элементы стараются сделать наиболее простыми, что особенно важно при серийном производстве. Корпус снаряда обычно имеет хорошо обтекаемую форму. Головная часть его заострена, средняя часть - цилиндрическая, а задняя выполнена в форме усеченного конуса. Для уменьшения силы лобового сопротивления диаметр корпуса стараются выбрать наименьшим при условии размещения в нем системы управления, боевой части со взрывателем, двигателя и привода рулей.

Боевая часть управляемого снаряда воздушного боя может быть фугасной, осколочной или зажигательной. Вес боевой части выбирается таким образом, чтобы воздушная цель поражалась одним снарядом. Корпус боевой части обычно выполняют так, чтобы он одновременно являлся частью корпуса всего снаряда. Так как прямое попадание снаряда в цель не всегда возможно, боевая часть, как правило, снабжается неконтактным взрывателем, действующим на магнитном, фотоэлектрическом, акустическом или других принципах. Взрыватель подрывает снаряд в момент пролета его вблизи от цели.

В Швейцарии, например, фирмой Эрликон разрабатывается снаряд с радиовзрывателем. В этом снаряде имеется миниатюрный турбогенератор, приводимый в действие отработанными газами двигателя снаряда. Турбогенератор является источником энергии для миниатюрной радиолокационной станции, которая непрерывно измеряет расстояние до цели и взрывает снаряд на нужном расстоянии.

Для изменения направления полета снаряда воздушного боя обычно применяют крылья и рули. Рули могут быть расположены как сзади крыльев, так и впереди них (так называемая схема "утка"). Размещение же и вид крыльев могут быть самыми различными. Площадь крыла определяется величиной управляющей силы, необходимой для наведения снаряда в цель при данном методе наведения. Она существенно зависит от высоты и скорости полета снаряда. С увеличением высоты полета необходимая величина площади крыла возрастает, а с увеличением скорости полета уменьшается. Так как скорость полета современных управляемых снарядов воздушного боя намного больше скорости звука, их крылья выполняются в форме плоской пластины. Форма крыла в плане выбирается из условий обеспечения устойчивости движения снаряда в диапазоне изменения его скорости полета и минимального сопротивления.

В настоящее время проблема преодоления "звукового барьера" для управляемых снарядов решена. Их скорость, по данным печати, может быть в три раза больше скорости звука (например, американский снаряд "Фолкон"). Однако по мере роста скорости снаряда все более серьезной становится проблема "теплового барьера". Дело в том, что близлежащий к обшивке снаряда слой воздуха, нагреваясь в результате эффекта торможения и трения, передает ей свое тепло. Это явление известно как аэродинамический нагрев. Защита снаряда от высокой температуры может быть обеспечена изоляцией, например использованием углеродных изолирующих материалов, а также применением для обшивки тугоплавких сплавов и материалов. В частности, в конструкции корпуса и крыла снаряда "Фолкон" широко применен стеклотекстолит, выдерживающий нагрев до 500°.

Снаряды воздушного боя обычно размещаются на самолете-носителе под крылом (рис. 11), на концах крыльев или внутри фюзеляжа в зависимости от конструкции снаряда и его веса. Следует отметить, что вес управляемого снаряда воздушного боя может быть значительным. Один из образцов подобных управляемых снарядов, например, имеет вес около 800 кг.

Рис. 11. Возможное размещение снарядов воздушного боя на самолете-носителе и их применение

При стрельбе управляемым снарядом по цели из задней полусферы их встреча произойдет лишь в том случае, если скорость снаряда будет больше скорости цели. Необходимая скорость снаряда на траектории обеспечивается двигателем, установленным на снаряде. Обычно это бывают либо пороховые реактивные двигатели, либо жидкостно-реактивные. На некоторых образцах снарядов устанавливается только стартовый двигатель, работающий всего 1-2 сек. В этом случае снаряд на начальном участке траектории получает необходимую скорость и дальше совершает полет по инерции. Такой двигатель по окончании работы может сбрасываться. Недостатком этого способа является переменная величина скорости, снаряда при полете его по инерции, что усложняет процесс наведения снаряда на цель.

Существуют снаряды, имеющие два двигателя - стартовый и так называемый маршевый. Стартовый двигатель разгоняет снаряд на начальном участке траектории и сбрасывается. Затем в работу автоматически включается маршевый двигатель, который поддерживает скорость снаряда примерно постоянной на всем остальном участке траектории. Сравнительно редко применяются двигатели с регулируемой тягой из-за их сложности. Такой двигатель выполняет одновременно функции стартового и маршевого двигателей.

Примером управляемого снаряда воздушного боя, имеющего стартовый и маршевый двигатели, может служить американский снаряд Райан "Файэрберд". Снаряд снабжен маршевым ракетным двигателем, работающим на твердом топливе. Выстреливается он с помощью стартовой ракеты длиной около 0,8 м, которая прикрепляется к задней части снаряда. Общая длина снаряда и стартовой ракеты 2,29 м, диаметр корпуса 152 мм, размах крестообразно расположенных крыльев 914 мм, вес 272 кг.

По способу наведения на цель управляемые снаряды воздушного боя можно разделить на две группы: телеуправляемые и самонаводящиеся снаряды. Телеуправляемые снаряды, наведение которых осуществляется с самолета-носителя, обладают относительно простой по конструкции системой управления и большой дальностью действия. Однако они имеют существенные недостатки. Линейная ошибка наведения телеуправляемого снаряда пропорциональна расстоянию от самолета-носителя до снаряда. Следовательно, точность стрельбы зависит от дальности - чем будет больше дальность, тем больше будет и величина ошибки.

Способ самонаведения снарядов воздушного боя, как и других типов управляемых снарядов, основан на использовании отличительных, контрастных свойств цели на окружающем ее фоне. Контрастность цели воспринимается чувствительным элементом специальной аппаратуры, установленной на снаряде, и используется для подачи сигналов на рули снаряда, направляющих его на цель. Самолет в воздухе обладает радиолокационным, тепловым, световым и звуковым контрастами. Особенно удобными для целей самонаведения являются радиолокационный и тепловой контрасты цели. Поэтому большинство современных систем самонаведения для снарядов воздушного боя основано на использовании этих видов контраста.

С увеличением скоростей полета самолетов источниками теплового излучения на самолете становятся не только двигатели, но и обшивка самолета, нагревающаяся за счет трения о воздух. В силу этого тепловой контраст, по-видимому, может являться основным для создания достаточно простых систем самонаведения. Кроме того, "тепловые" системы самонаведения менее подвержены влиянию искусственных помех, что является одним из важнейших факторов, определяющих боевую ценность снарядов воздушного боя.

В печати, однако, сообщается, что наведение по принципу использования теплового излучения (инфракрасных лучей) может применяться на весьма коротких дистанциях, порядка 16 км; в дневное время эта дистанция сокращается. В печати также высказываются мнения, что системы наведения, основанные на тепловом излучении, могут быть особенно пригодны для перехвата сверхзвуковых управляемых снарядов, обшивка которых нагревается до высоких температур.

Стрельба управляемыми снарядами возможна различными способами в зависимости от конструкции снаряда и типа системы наведения. Описанный выше снаряд "Файерберд", например, управляется комбинированным способом - вначале наведение ведется по радио с самолета-носителя способом телеуправления, затем на конечном участке траектории полета снаряда вступает в работу система самонаведения. Летчик выискивает цель с помощью радиолокационной станции и выпускает снаряд приблизительно в направлении цели. Он управляет им до тех пор, пока радиолокационная система самонаведения снаряда не захватит цель, и в дальнейшем будет осуществлять функции наведения снаряда на цель.

Управляемый снаряд является мощным оружием воздушного боя. Вооружение им истребителя-перехватчика направлено на решение проблемы эффективной борьбы с воздушным противником.

все для цветов и букетов купить, krd