14.02.2018

«Длинная рука» авиации: как действуют ракеты

Ракетное вооружение с каждым годом становится все сложнее, разобраться в нем весьма непросто. И сегодня мы поговорим о том, какие бывают авиационные ракеты класса «воздух-воздух» и «воздух-поверхность», как наводятся и как поражают цель.

На страже неба

Современные ракеты класса «воздух-воздух» используют две основные системы наведения: радиолокационную и инфракрасную. У ракет, имеющих радиолокационную головку самонаведения (ГСН), дальность пуска выше, чем у тех, которые оснащены инфракрасной ГСН, как, например, отечественная Р-73 или американская AIM-9. Последние наводятся на цель, используя тепловой «образ», который оставляет вражеский самолет. Оптическая система ракеты «собирает» излучение цели и фокусирует его на поверхности чувствительного элемента. Последний посылает сигнал, который в конечном итоге достигает рулей управления и наводит ракету на цель.

Можно сказать, что ракеты с ИК ГСН довольно простые (с некоторыми оговорками, разумеется). С изделиями, использующими радиолокационную головку самонаведения, все намного сложней. Для начала радиолокационная станция (РЛС) самолета-носителя обнаруживает неприятельский летательный аппарат. Затем происходит пуск ракеты: в это время РЛС самолета подсвечивает цель для радиолокационной головки самонаведения ракеты. Чтобы ракета точно навелась на цель, нужно, чтобы последняя непрерывно облучалась электромагнитной энергией. Отраженные от цели сигналы содержат сведения, которые говорят о положении и параметрах движения цели.

Рассмотрим принцип действия ракеты с радиолокационной ГСН на примере отечественной Р-27Р/ЭР. Она имеет полуактивную радиолокационную головку самонаведения. Это означает, что ракете необходима постоянная подсветка цели самолетом-носителем. Ракета с полуактивной радиолокационной ГСН не имеет своего собственного излучателя, поэтому она наводится, принимая сигнал, отраженный от цели радиолокационной станцией самолета-носителя. Ракета принимает сигналы с борта истребителя и следует за целью, при этом летчик может совершать маневры в пределах допустимых норм.

До сих пор в России Р-27 остается основной ракетой класса «воздух-воздух» средней дальности. Это ракета, предназначенная для поражения широкого спектра воздушных целей, в любое время суток, в простых и сложных метеоусловиях. Основные носители Р-27 – истребители Су-27 и МиГ-29 и их модификации. Разработчики ракеты выбрали для нее модульный принцип. Сама Р-27 состоит из отсека головки самонаведения с дестабилизаторами, отсека с системой управления, аэродинамическими рулями, неконтактным взрывателем и боевой частью, а также двигательного отсека.

Но прогресс не стоит на месте, и в 80-е годы начали разрабатывать новое поколение ракет, которые бы не нуждались в том, что их нужно постоянно «вести». Речь идет о ракетах с активной радиолокационной головкой самонаведения. Самый яркий представитель такого типа вооружений – американская AIM-120 AMRAAM. Ее приняли на вооружение в 1991-м и с тех пор неоднократно использовали в военных конфликтах. AMRAAM много раз модернизировали, и последней модификацией ракет стала AIM-120D – она имеет максимальную дальность пуска 180 км.

Наведение AIM-120 включат в себя три участка: командно-инерциальный, автономный инерциальный и активный радиолокационный. Перед пуском РЛС самолета задает координаты цели и при необходимости корректирует полет AMRAAM. На конечном участке полета ракета наводится на цель самостоятельно, без помощи самолета-носителя. Поэтому можно сказать, что в случае с AMRAAM был реализован принцип «пустил-забыл». За счет чего достигается такой эффект? Дело в том, что ракеты с активной радиолокационной ГСН имеют свою собственную РЛС с излучателем и приемным устройством: именно это позволяет действовать им автономно. Такой принцип, кстати, весьма полезен, если нужно обстреливать несколько целей одновременно. Ракета имеет неконтактный радиолокационный взрыватель. При подлете к цели происходит подрыв боеприпаса, и вражеский самолет поражается множественными осколками AMRAAM.

Не утихают споры об эффективности AIM-120. По мнению некоторых экспертов, ракеты средней дальности могут быть «переоценены», и современный воздушный бой, как и раньше, будут вести на ближних дистанциях. При этом, как показывает практика, AMRAAM – весьма эффективное оружие: во время военной операции НАТО в Югославии в 1999 году при помощи AIM-120 удалось сбить шесть МиГ-29.

Америка не единственная страна, имеющая в распоряжении такие ракеты. Отечественным аналогом стала Р-77 (она же РВВ-АЕ). Одним из главных визуальных отличий российской ракеты от американской стали расположенные в задней части решетчатые рули, придающие ракете высокую маневренность. Сама Р-77 состоит из пяти отсеков: в первом находится головка самонаведения, во втором – активный лазерный взрыватель, автопилот и контактные датчики. Третий отсек является стержневой боевой частью. Четвертый отсек образован твердотопливным ракетным двигателем. Наконец, пятый отсек служит для размещения там тепловой электрической батареи.

В наше время даже такие «продвинутые» изделия, как AIM-120 и РВВ-АЕ, могут остаться не у дел: появятся более мощные и более точные ракеты. Одной из них может стать европейская MBDA Meteor, которую недавно, кстати, приняли на вооружение. Эта ракета имеет прямоточный воздушно-реактивный двигатель, позволяющий ей поддерживать высокую скорость полета на всей траектории. Однако скорость – далеко не единственное, что будет отличать новые ракеты «воздух-воздух». Другое направление – их минимизация. Здесь можно вспомнить разрабатываемую американской компанией Lockheed Martin ракету CUDA, длина которой, очевидно, не будет превышать 2 м. Таким образом, новый боеприпас будет примерно вдвое короче AMRAAM и РВВ-АЕ. Это дает неоспоримые плюсы, ведь самолет-истребитель сможет взять намного больше боеприпасов. Так, например, макет американского истребителя пятого поколения нес целых двенадцать ракет CUDA. Чтобы было понятно, сейчас этот самолет может нести лишь четыре ракеты AIM-120. Но особенность ракеты – это не только ее малый размер: CUDA не будет нести боевую часть. Это означает, что в случае с этой ракетой реализован принцип кинетического перехвата: поражение цели происходит при прямом попадании ракеты. Главным плюсом такого решения является то, что CUDA стала легче и, следовательно, размер ее также был уменьшен. Судя по всему, кроме аэродинамических рулей разработчики снабдили свое детище еще и большим количеством газовых рулей: это нужно, чтобы ракета могла точнее наводиться на цель.

В начале 2016 года на авиабазе Хмеймим в Сирии были впервые запечатлены строевые российские истребители с ракетами с активной радиолокационной головкой самонаведения. Ими стали самолеты Су-35С. Таким образом, можно говорить о «новой эре», наступившей в истории российской боевой авиации. При этом многие другие страны используют ракеты с АРГСН уже много лет.

Удар с воздуха

Теперь поговорим о том, как устроены ракеты класса «воздух-поверхность», тем более что эти изделия используются намного чаще, чем ракеты класса «воздух-воздух». За последнее время воздушных поединков почти не было, зато уничтожение точечных целей на земле стало настоящим искусством.

Яркий представитель ракеты «воздух-поверхность» на постсоветском пространстве – Х-25МЛ. В качестве аэродинамической схемы для ракеты была выбрана «утка», ракета имеет Х-образное расположение крыла и рулей. Х-25МЛ оснащена твердотопливным ракетным двигателем ПРД-276, системой управления СУР-73 и боевой частью типа Ф-27. Изделие имеет лазерную головку самонаведения 24Н1. Вес боевой части ракеты составляет 89,6–90 кг: этого достаточно для поражения точечного объекта, например бункера.

Одним из самолетов-носителей данной ракеты выступает легендарный штурмовик Су-25. Поражение цели Х-25МЛ происходит следующим образом: сначала летчик визуально выявляет цель на земле, а затем совмещает прицел с объектом, который он хочет уничтожить. При этом необходимо активировать лазерную станцию подсвета и дальнометрирования «Клен-ПС», установленную в передней части штурмовика. Головка самонаведения ракеты следует за лазерным лучом и в конечном итоге достигает цели. При этом дальность пуска Х-25МЛ может составлять 10 км. У такой системы наведения есть свои минусы. Ведь вплоть до момента поражения цели летчик должен удерживать направление лазерного луча. Если самолет совершит резкий маневр, то ракета собьется с курса и уйдет в никуда. Вообще, в роли целеуказателя может выступать не только самолет-носитель, но и, скажем, другой летательный аппарат или объект на земле. В этом случае работа летчика, конечно, упрощается, ведь ему не нужно постоянно удерживать цель. Тем не менее, возможности «стороннего» наведения далеко не всегда присутствуют в современной войне. Описанные трудности не единственная проблема для ракет с лазерной головкой самонаведения. Дело в том, что лазерный луч чувствителен к дымке и пыли, так что эффективно применять Х-25МЛ можно далеко не всегда.

Существуют другие способы наведения ракет класса «воздух-поверхность», и один из них был реализован на отечественном изделии Х-29Т. Данная ракета имеет пассивную телевизионную головку самонаведения (ТГСН) «Тубус-2». Головка самонаведения включает в себя оптико-электронную часть с координатором цели и электронный блок обработки информации.

Принцип действия Х-29Т значительно упрощает жизнь летчику, если проводить аналогию с ракетой, имеющей лазерную головку самонаведения. В случае с изделием с ТГСН пилот должен обнаружить наземную цель (визуально или при помощи специальной аппаратуры, установленной на самолете-носителе) и «привязать» ее к телевизионной головке самонаведения. Затем на индикаторе в кабине появляется изображение цели, и при достижении максимально допустимой дальности можно производить пуск. Дальше ракета все делает сама, и летчик может свободно отворачивать от цели и возвращаться на свой аэродром. ТГСН фиксирует «образ» цели, выделяя ее на фоне местности, устремляясь к объекту, который нужно уничтожить. Дальность полета Х-29Т может достигать 12 км, что позволяет избежать поражения самолета-носителя зенитной артиллерией или же переносными зенитными ракетными комплексами. У Х-29Т есть еще один неоспоримый плюс – это ее точность. Так, круговое вероятное отклонение «телевизионной» ракеты в случае пуска по цели в оптимальных условиях составляет 2,2 м. В свою очередь, у ракет с лазерной головкой самонаведения данный параметр может быть равен 3,5–4 м.

При всех свои достоинствах «телевизионные» ракеты имеют и свои минусы. Так, например, сложно применять такую ракету ночью, в условиях, когда видимости практически нет. Поэтому появились ракеты класса «воздух-поверхность», оснащенные тепловизионной головкой самонаведения. Такие боеприпасы могут уверенно поражать цели, имеющие достаточные источники тепла. Это могут быть, например, танки или бронетранспортеры с работающими или недавно выключенными двигателями. Одной из таких ракет стала американская AGM-65D – одна из модификаций знаменитой Maverick. Ее приняли на вооружение в 1986 году. Ракета наделена модульным принципом: это означает, что в зависимости от требований одну головку самонаведения можно сменить на другую. Скажем, тепловизионную на телевизионную. Отметим, что все варианты Maverick обладают нормальной самолетной аэродинамической схемой и имеют двухрежимные твердотопливные двигатели ТХ-481.

Дальность захвата цели головкой самонаведения ракеты может достигать 12 км. Летчик получает изображение либо посредством ГСН AGM-65D, либо при помощи специальных подвесных контейнеров, таких как LITENING или же Sniper Advanced Targeting Pod. После визуального обнаружения можно производить пуск ракеты, и, как и в случае с ракетой с телевизионной головкой самонаведения, ракета поражает цель сама: ее не нужно никуда «вести». Иными словами, как в случае с ТГСН, так и в случае с ИК ГСН, разработчики реализовали принцип «выстрелил-забыл», что весьма важно с учетом бурного развития зенитных систем в наше время.

При этом, несмотря на все достоинства Maverick, американцы уже подумывают над сменой для этой ракеты. Речь идет о проекте JAGM (Joint Air-to-Ground Missile), который должен будет сменить не только AGM-65, но и противотанковые управляемые ракеты Hellfire. Главная особенность этой ракеты – в многорежимной высокоточной головке самонаведения. Предполагается, что она совместит в себе лазерный, инфракрасный и радиолокационный способы наведения на цель. Здесь нужно внести пояснение, что есть «радиолокационный способ». Это чем-то напоминает принцип, реализованный в ракетах класса «воздух-воздух». В этом случае ракета получает автономный радиолокатор и решающий блок, который позволяет выявить и перехватить цель без вмешательства других устройств (как, например, уже упомянутый «Клен-ПС» на самолете Су-25). Иными словами, ГСН ракеты захватывает наземную цель, и боеприпас поражает последнюю. Нечто подобное, кстати, было реализовано на американской AGM-114L Longbow Hellfire и европейской Brimstone.

Ракета AGM-114L Longbow Hellfire является единственной из всей линейки Hellfire, соответствующей принципу «выстрелил-забыл». Это достигается за счет радиолокационной головки самонаведения миллиметрового диапазона. Данными ракетами оснащаются вертолеты AH-64D Apache Longbow, имеющие РЛС миллиметрового диапазона AN/APG-78 Longbow, которая размещается в специальном контейнере над втулкой несущего винта.

«Крылатая смерть»

Отдельно стоит поговорить про крылатые ракеты. Тем более что это самый серьезный аргумент военной авиации. Некоторые из них имеют «обычную» боевую часть, другие же оснащены ядерным зарядом. Последние входят в авиационную составляющую ядерной триады: это далеко не самый сильный ее компонент, но и с такими ракетами нужно считаться. Здесь можно вспомнить отечественную КР Х-55. Ее носители – стратегические бомбардировщики Ту-95 и Ту-160. Для ракеты выбрали нормальную аэродинамическую схему. Крылья (из-за которых эти ракеты и называют крылатыми) убираются внутрь в нерабочем положении и выпускаются после сброса боеприпаса. Дальность пуска ракеты составляет 2500 км, а ее боевая часть имеет мощность в 200 кт.

Система наведения крылатых ракет принципиально отличается от системы наведения таких ракет, как Х-25 или Maverick. Она одновременно и более простая, и более сложная. Так, КР Х-55 имеет автономную автокорреляционную инерциальную систему наведения. Данные о полете в ракету закладываются еще перед вылетом. Речь идет о программе, которая имеет эталонную цифровую карту рельефа местности по маршруту полета крылатой ракеты. Х-55 имеет бортовую систему управления БСУ-55, при помощи которой обеспечивается сравнение цифровой карты с показаниями высотомера и при необходимости корректируется курс. Бортовая система управления БСУ-55 обеспечивает не только полет ракеты по заранее заданной траектории, но и возможность выполнения ею оборонительных маневров в случае перехвата. Вообще, Х-55, а также ее модификации стремительно устаревают. На смену им приходят ракеты нового поколения: речь идет о Х-101 и Х-102, и именно с ними связано будущее российской стратегической авиации.

Илья Ведмеденко

Источники:

1. naked-science.ru