История Авиации 2001 04
Шрифт:
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
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 nу =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
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. nу). 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^2 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.