Маневренность истребителя и полёты ракет

В маневренности истребителя самое важное – это доступная максимальная перегрузка, желательно ещё и действующая максимальное время. Потому что чем больше перегрузка, тем значительнее и быстрее истребитель может изменить собственный вектор скорости и, соответственно, положение в пространстве.

Как маневрирование связано с атакующими ракетами противника?

Если не вести речь о маневренном бое истребителей и изложить упрощённо, то вот как. Предположим, что головка самонаведения ракеты уже захватила истребитель-цель и теперь наводит ракету. Понятно, что, в общем случае, головка ракеты может “просматривать” только какой-то сектор “прямо по курсу”: скажем, некий конус, ограниченный по углу раскрыва параметрами работы систем головки наведения.

В рамках этого конуса ракета “ведёт” свою цель, маневрируя “на сближение”. Можно сказать, что если самолёт сумел убежать из “прицельного конуса”, то ракета его потеряла и больше не видит. В случае очень простой ракеты преследование цели на этом благополучно (для цели) завершается.

Если истребитель сумеет совершить интенсивный маневр с большой перегрузкой (например, разворот), то у него есть шанс успеть “выбежать” из поля зрения ракеты. Почему нужна большая перегрузка? Потому что ракета также будет маневрировать, с тем расчётом, чтобы цель не упустить. Выиграет тот, кто окажется “резче” и сумеет изменить свои координаты в пространстве (и вектор скорости) на максимальную величину за минимальное время.

f16sam.jpg

(Рисунок: Edward L. Cooper)

В принципе, у самолёта тут есть некоторое преимущество, так как ракета, “компенсируя маневр самолёта”, часто вынуждена маневрировать со значительно большей, чем у самолёта, перегрузкой по чисто геометрическим причинам. Более того, в некоторых случаях обладающий достаточной тяговооружённостью истребитель, вовремя развернувшись, может просто убежать от ракеты, потому что у последней сильно ограничено время полёта.

Ракета “наблюдает” самолёт в некотором кусочке пространства. Вообще говоря, положение самолёта внутри этого кусочка не так важно: самолёт-цель может лететь боком, хвостом вперёд, делать забавные кульбиты, но до тех пор, пока он остаётся в поле зрения ракеты, она способна его “достать”. Конечно, на практике тут есть много оговорок и тонкостей (они, например, касаются разных дополнительных защитных средств, типа ловушек и помехопостановщиков), но общий принцип именно такой: истребитель должен убегать максимально быстро, а не крутить кульбиты “на месте”.

Так вот. Хорошие современные ракеты “воздух-воздух” мало того что быстро летают, но и готовы поражать цели, маневрирующие с очень большими перегрузками, находящимися за пределами возможностей истребителя. Ведь ограничения по перегрузкам для самих ракет существенно шире, чем для самолёта. Причина в том, что на борту самолёта есть люди, а люди в принципе не могут выдержать сколь-нибудь значительных (по меркам техники) перегрузок в течение заметных промежутков времени.

С суперсовременными (и перспективными) ракетами “воздух-воздух” – ещё хитрее: они умеют делать несколько заходов на цель, если вдруг промахнулись, и, соответственно, умеют найти цель заново, если вдруг она потерялась. (А ещё полёт ракеты может координироваться запустившим её истребителем, который спокойно, так сказать, со стороны, наблюдает цель.)

В общем, мораль: “противоракетное” маневрирование – это вовсе не “кульбиты”, и чем более развиты системы наведения ракет и сами ракеты, тем меньше пользы от маневренности истребителя.

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 28

  • 1. 24th March 2008, 10:09 // Читатель arcman написал:

    “Дьявол в мелочах”
    Говоря о ракетах и противоракетных маневрах, нужно слишком много учитывать.
    Важен тип головки самонаведения, важет за счёт чего ракета маневрирует, важен минимальный радиус разворота (учитывая ограмную скорость ракеты, при равных перегрузках радиусы сильно отличаются), важно сколько топлива в ракете и как меняется характер её манёвра после полной выработки топлива, много чего ещё важно.

    И каждый конкретный случай даёт свой ответ.

    Возмём ракеты с ИК головкой – резкий увод сопел из зоны видимости головки, совмещённый с отстрелом ловушек даст лучший результат, чем если отстрелить ловушки без манёвра.

    Ракеты с доплеровской головкой (АФАР на ракеты вроде как не ставят) – резкая остановка самолёта (да ещё с удержанием планёра так что бы эхо ушло в сторону от ракеты) приведёт к потери цели ракетой (цели селектируются по скорости).

    > Вообще говоря, положение самолёта внутри этого кусочка – не так важно: самолёт-цель может лететь боком, хвостом вперёд, делать забавные кульбиты, но до тех пор пока он остаётся в поле зрения ракеты, она способна его “достать”.

    Ну наверное уже догадались что тут не так ;)
    Ракеты с РЛС головкой не видят цели “летящие боком”.

    А вот оторваться от ракеты за счёт скорости как раз таки маловероятно.
    Может быть справедливо лишь для особо быстрых истребителей (типа МиГ 31) да и то когда ракету пальнули вдогонку (и дистанция хорошая была).

    Так что уже по этим двум случаям “кульбиты” нужны и важны.

    А ещё можно придумать такие манёвры, когда самолёт например делает горку, а потом резко в низ и у земли выходит на горизонтальный полёт.
    Если чётко всё расчитать, то можно добиться эффекта когда ракета нацелившись на верхнюю точку горки несможет удержать самолёт в прицеле когда он резко пойдёт вниз.

    Так что хоронить сверманёвренность рановато, она как говориться “ещё только жить начинает” ;)

  • 2. 24th March 2008, 10:41 // Читатель dxdt.ru: занимательный… написал:

    […] Маневренность истребителя и полеты ракет. (Оценить запись)  Loading … Больше заметок – на главной странице блогаЧитайте также: […]

  • 3. 24th March 2008, 10:57 // Александр Венедюхин ответил:

    >Возмём ракеты с ИК головкой

    Типа предлагаете истребителю попытать счастья в правильном определении характеристик атакующей ракеты? Интересная рулетка.

    >Ракеты с доплеровской головкой (АФАР на ракеты вроде как не ставят)

    Arcman, при чём здесь АФАР? Ответ: не при чём. РЛС с АФАР тоже используют допплеровскую селекцию целей. АФАР – это тип антенны, а не сигналов. И АФАР ставят на перспективные ракеты.

    > резкая остановка самолёта

    Типа, стоп-кран открываем?

    То, что ракета могла потерять медленную цель – это актуально для старых радиолокационных головок наведения. И учитывайте, пожалуйста, законы Ньютона. Резкая остановка – это большая перегрузка.

    > Ракеты с РЛС головкой не видят цели “летящие боком”.

    Наверное, ракета пугается таких странных самолётов и закрывает глаза от страха. Правильно? Или о чём речь-то?

    > А вот оторваться от ракеты за счёт скорости как раз таки маловероятно.

    Угу-угу. Тем не менее, “бегство с разворотом” – среди основных способов, используемых истребителями на практике при атаке с дальних дистанций. Дело в том, что у ракеты дальность действия резко ограничена и топлива мало. Поэтому, чем больший путь ракете нужно преодолеть до цели, тем больше шансов у этой цели благополучно скрыться. По-моему, очевидно, что полёт истребителя “от ракеты” с большой скоростью – увеличивает путь для ракеты.

    > ракета нацелившись на верхнюю точку горки несможет удержать самолёт в прицеле когда он резко пойдёт вниз.

    Ага-ага. А тепрь посчитайте перегрузку, которая потребуется для того, чтобы “резко пойти вниз”.

  • 4. 24th March 2008, 12:19 // Читатель player1 написал:

    Картинка неправильная ;-)
    На ней по самолетам стреляют неуправляемыми ракетами. Да еще умудряются точно определить упреждение с учетом маневра. Фантастика! (Будущее?)

  • 5. 24th March 2008, 12:26 // Читатель arcman написал:

    здаётся вы считать не умеете =)

    > Типа, стоп-кран открываем?
    Делаем кобру, etc.

    > Резкая остановка – это большая перегрузка.
    За 3 секунды при ускорении -5g можно со сверхзвука до нуля упасть.

    > Или о чём речь-то?
    Речь о том что цель летящая боком к ракете видится ей как неподвижная.

    > при атаке с дальних дистанций.
    Вроде бы маленькая поправочка, а как всё резко меняет ;)
    Дистанция м.б. и очень дальняя, настолько дальняя что ракета и так не далетит.
    Опять таки считать надо.

    > Ага-ага. А тепрь посчитайте перегрузку, которая потребуется для того, чтобы “резко пойти вниз”.
    Что то около нуля, зависит от конечной скорости самолёта на вершине.
    А ракеты тягой двигателя управлять не умеют ;)

  • 6. 24th March 2008, 16:58 // Александр Венедюхин ответил:

    > Картинка неправильная ;-)

    Фантастика! (Будущее?)

    Не, это не фантастика. Это художественный вымысел.

  • 7. 24th March 2008, 20:49 // Александр Венедюхин ответил:

    > За 3 секунды при ускорении -5g можно со сверхзвука до нуля упасть.

    Это неверно. 5 g – это менее 50 м/сек^2, то есть, в горизонтальном полёте, за три секунды можно сбросить 150 м/сек. “Сверхзвук” – это более 330 м/сек. И 5 g – это большая перегрузка.

    > Речь о том что цель летящая боком к ракете видится ей как неподвижная.

    Это не так. Изменяется направление на цель. В записке же вообще о другом сказано, когда упоминается “полёт боком”.

    > Вроде бы маленькая поправочка,

    Это не “поправочка”. В исходном тексте, сказано, что “в некоторых случаях”. Читайте внимательнее. Это полезно.

  • 8. 25th March 2008, 08:36 // Читатель arcman написал:

    http://nvo.ng.ru/armament/2006-10-20/1_airfight.html

    “Если Герой РФ, Старший летчик-испытатель, налёт 3600 часов, лауреат мемориального переходящего приза имени маршала авиации сэра Дениса Кроули-Миллинга за лучший сольный пилотаж, нагаждённый Мемориальным мечом короля Хуссейна, Павел Власов
    говорит о полезности сверхманёвренности в современном воздушном бою, я ему верю. А я далеко не чужой авиации человек, кое в чём разбираюсь. Но я молчу! Я слушаю и молчу, потому-что я никогда не вёл воздушные бои в качестве пилота реактивного истребителя. Я не ровня ему и аргументации против его доводов по этой теме у меня нет.”

  • 9. 25th March 2008, 20:05 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    Про веру вопросов нет, а насчёт аргументации можно поподробнее? В статье по ссылке говорится о полезности сверхманёвренности на малых скоростях и расстояниях, только это не совсем то, что обсуждалось выше.

  • 10. 29th March 2008, 22:37 // Читатель arcman написал:

    http://revolver.ru/tech/17371

    вот тут хорошие доводы приводятся:

    Почему первая всеракурсная, а вторая ? нет ?
    Я не специалист, мне просто интересно.

    Располагаемая маневренность разная.

    Р-73 имеет достаточную маневренность, чтобы не выпустить противника за сектор обзора ГСН даже на встречном курсе. Кстати, есть модификация Р-73, где этот сектор не 90 градусов (+/-45), как у АМРААМа, а 180 градусов (+/-90). Она пока абсолютно избыточна, но на всякий случай сделана.

    Идея противоракетного маневра состоит в том, что из-за того, что ракета получает данные о реальном векторе движения цели с запаздыванием (для вычисления вектора надо иметь две координаты ? то есть получить два импульса отражения радара как минимум, а лучше больше, иначе слишком велика уязвимость от помех), она вынуждена реализовывать на малых дистанциях для наведения тот или иной вариант алгоритма ?гончей собаки? ? то есть не может наводиться с упреждением, а фактически наводится с опозданием. На встречных курсах и высоких скоростях это позволяет, изменяя вектор движения своей машины с мгновенной перегрузкой, скажем, в 4G, добиться того, что ракета будет вынуждена корректировать свою траекторию гораздо резче, с гораздо бОльшей перегрузкой ? и если ей не хватит энергетики либо по вектору управления, либо по тяге, она просто отклонится от цели дальше, чем допустимый радиус поражения, и улетит в заднюю полусферу курсом от самолета ? то есть ее ГСН (при угле обзора менее 360 градусов) самолет потеряет.

    На ракетах ЗРК ПВО проблему потери цели решают наведением от внешней РЛС ? которая, естественно, видит цель все время. Но, как я уже рассказывал, запаздывание определения координат и векторов у внешней РЛС еще больше, поскольку она дальше от цели. То есть уйти от алгоритма ?гончей собаки? все равно не удается, удается лишь повторить попытку, выведя ракету на этот раз в заднюю полусферу и пытаясь поразить цель ВДОГОН. Если самолет не успел развернуться ? это практически гарантирует успех.

    Кроме того, на ракетах наземных ЗРК используются БЧ большей мощности ? скажем, у старой системы ?Волхов? радиус поражения самолета модернизированной БЧ достигает почти сотни метров, это увеличивает допустимое отклонение ракеты на момент подрыва и позволяет-таки добиться в некоторых случаях успеха на встречном курсе.

    На ракетах воздух-воздух так не выходит. Они более компактные, их БЧ меньше, поэтому даже 150-кг AMRAAM вынужден наводиться с точностью не хуже 5 метров, иначе ? промах. Соответственно при встречном курсе и скорости цели близкой к звуковой или выше (скорость самой ракеты, напомню, близка к 4М) достичь такой точности возможно только по НЕМАНЕВРИРУЮЩЕЙ цели. При маневре на 2G (это очень скромненько) и нахождении ракеты в момент маневра на строго встречном курсе вероятность поражения цели практически нулевая.

    Ну а что происходит при пролете ракеты АМРААМ в заднюю полусферу ? я уже рассказывал. Теоретически самолет-носитель пытается передать на ракету координаты цели, наблюдаемые на своей РЛС, прямо в импульсах РЛС ? но если на цели включились средства РЭБ, то это практически невозможно сделать, да и самой ракете развернуться не так уж просто. В общем, промах ? это всё.

    большинство побед было с применением AMRAAM т.е. со средних дистанций

    ?Поражение цели АМРААМ? не означает, что пуск был произведен с дистанции 40-50 км (считающейся ?средней?). Пуск мог быть произведен, например, с дистанции в 2 километра в боковой ракурс. В таком раскладе АМРААМ имеет хорошие шансы и, видимо, предпочтительней сайдвиндера из-за более мощной боеголовки. Если, конечно, плевать на цену ракеты.

    и что, таки заходили в ЗПС

    Конечно. Стандартная тактика ? зайти сзади незамеченными (ну или замеченными и добиться того, чтобы цель решила уклониться от боя путем увеличения скорости) и выпустить АМРААМ _вдогон_. Если противник саму ракету зевнет на подлете (а в задней полусфере это легко, если твоя машина не Су-34) ? то когда она будет в километре и станет хорошо визуально видима, он просто не успеет развернуться навстречу.

    Опять же можно зажать цель с двух сторон и выпустить ракеты на контркурсах ? одна да окажется в задней полусфере.

    Но это вы лучше у летчиков-истребителей поспрошайте ? я в их тактике не большой спец.

  • 11. 9th June 2008, 21:50 // Читатель Алексей Левицкий написал:

    А как по вашему с точки зрения маневренности какой самолет лучше Миг31 или последняя амирикосовская F-ка??

  • 12. 11th June 2008, 12:31 // Читатель arcman написал:

    31 – стрела, для резких манёвров он не создавался ;)
    его задача – догнать и сбить.

  • 13. 11th June 2008, 18:54 // Читатель dxdt.ru: занимательный… написал:

    […] того, для обеспечения высокой маневренности в полёте (а она хорошо подходит беспилотникам), всё равно потребуются силовые установки, […]

  • 14. 11th July 2008, 17:37 // Читатель Tungsteb написал:

    Здравствуйте !

    Несколько поправочек …

    1. Кобра и другие фигуры “сверхманевренности” не приводят к полной остановке самолёта . При выполнении “кобры” например , путевая скорость не падает ниже 250-300 км/ч . Для сравнения – даже такой дубовый радар как Н-001 видит цели от 150 км/ч ( радиальная скорость ) на фоне земли .

    2. Ракет просто не пускают , если дальность такова что “она и так не долетит” . СУВ постоянно вычисляет для назначенной цели разрешенную дистанцию пуска , с учётом параметров движения носителя , цели и выбранной ракеты . Пока цель не окажется внутри зоны поражения , команда пуска попросту не пройдёт на ракету .

    Комментировать ту ахинею , что bbird наворотил на форуме “Револьвер” сил нет , этим психиатры должны заниматься – им за это деньги платят .

  • 15. 11th July 2008, 18:02 // Читатель arcman написал:

    > Комментировать ту ахинею , что bbird наворотил на форуме ?Револьвер? сил нет
    Охотнее поверю что компетентности нехватает ;)

    Когда есть знания, особых сил для комментирования и не нужно.

    > При выполнении “кобры” например, …
    двигатели с ОВТ не обязательны и сверхманевренность особо непричём ;)

  • 16. 12th July 2008, 22:45 // Читатель Tungsten написал:

    > двигатели с ОВТ не обязательны и сверхманевренность
    > особо непричём

    При том , что ПОЛНОЙ ОСТАНОВКИ не добиться даже при помощи “кобры” . К потере сопровождения она не приведёт . А вот к потере скорости – да …

    > Когда есть знания, особых сил для комментирования и
    > не нужно.

    Нужно время , которого на раздор этой ахинеи уйдёт немало .
    Тем более что аффтар по большей части лепит просто бездоказательный БРЕД .
    Например , о “запаздывании” в вычислении параметров движения цели … Ну сами посчитайте скорость света ( радиоволны распространяются примерно с такой скоростью ) и скорость самолёта – при частоте повторения 200 килогерц можно считать что самолёт вообще стоит на месте .
    Про алгоритм погони “собачья кривая” , он же “прямая погоня” – тоже врёт-с аффтар , ракеты уже пол века как наводятся при помощи пропорциональной навигации . И вообще – всеракурсные ракеты это обыденность как раз уже с полвека , если не больше .
    Аффтар просто неверно понял что ГСН у Р-73 всеракурсная . Это означает , что она МОЖЕТ ЗАХВАТИТЬ ЦЕЛЬ даже если та повернута носом к ракете . Для ИК ГСН это сложно – долгое время ракеты с ИК ГСН действительно стреляли только вдогон . Но связано это было с низкой чуствительностью приёмника . Когда научились охлаждать фотоприёмник , чуствительность возрасла – стало возможно захватывать цель ИК ГСН с любого ракурса .
    Только вот РЛ ГСН умели это ВСЕГДА .

    Книги читать надо , а не таких вот форумных знатоков .

  • 17. 12th July 2008, 22:49 // Читатель Tungsten написал:

    По статье – повторно “заходить” на цель не умеет НИ ОДНА РАКЕТА . Максимум – вопторный захват цели при срыве , но не более . Для повторного захода у ракеты банально не хватит энергетики и времени . Тем более что она попросту потеряет цель .

  • 18. 13th July 2008, 00:11 // Александр Венедюхин ответил:

    По статье – повторно “заходить” на цель не умеет НИ ОДНА РАКЕТА . Максимум – вопторный захват цели при срыве , но не более . Для повторного захода у ракеты банально не хватит энергетики и времени . Тем более что она попросту потеряет цель .

    Tungsten, Вы ошибаетесь, тут несколько сложнее: всё зависит от алгоритма наведения и траекторий цели и ракеты. То есть, там есть целый ряд конфигураций траекторий, когда в случае промаха можно повторно “зайти” с небольшими требованиями по энергии. (Приплюсуйте сюда воздушно-реактивные двигатели перспективных ракет.)

    То, что “цель потерялась”, не означает, что нельзя её заново найти – самолёты не телепортируются. Другое дело, что это пока больше идеи “переднего края технологий” (как я и написал).

  • 19. 13th July 2008, 01:33 // Читатель Tungsten написал:

    Что в Вашем понимании “несколько ЗАХОДОВ” ?
    Повторный захват цели на траектории ? Это далеко не “заход” . Заходом на цель будет логично назвать повторное сближение ПРИ ПРОМАХЕ . А тут уже неважно какой алгоритм , необходимо развернуть ракету на лизкий к 180° угол , что нереализуемо .
    При потере цели выполняется просто повторный поиск и коррекция курса при маневрировании цели ( пока она была потеряной ) , это давно уже не откровение , только к “заходам” отношения не имеет . Хотя , есть и более интересные варианты поведения ракеты при срыве сопровождения , особенно на конечном участке …

  • 20. 13th July 2008, 11:17 // Александр Венедюхин ответил:

    Tungsten, ну я же написал открытым текстом, что речь о случае промаха. Читайте внимательнее. И, ещё раз: не во всех конфигурациях траекторий для “повторного захода” нужно разворачивать ракету “на 180°” (при том, что и такой разворот не является нереализуемым).

    Если есть какие-то сомнения, то давайте подождём: я так думаю, что уже через год-полтора о “функции повторных атак” более широко сообщат сами, так сказать, официальные, производители ракетного вооружения.

  • 21. 5th September 2008, 17:33 // Читатель levlvov написал:

    Лично я бы побоялся стрелять ракетой с “функцией повторных атак”. Пока ракета разворачивается на 180 градусов шустрый (ведь он сумел от нее увернуться!)противник наманеврирует еще бог знает что – и где его искать? А пока ищет(времечко-то бежит), прогноз возможгого положения цели неопределеннее и неопределеннее, и улетевшая ракета возвращается к Вам!

  • 22. 5th September 2008, 18:04 // Александр Венедюхин ответил:

    Во-первых, повторный заход не требует строго “разворота на 180o“. А, во-вторых, есть система опознавания “свой-чужой”.

  • 23. 10th September 2008, 17:52 // Читатель Bogdan написал:

    Никогда не видел информации о ракетах(В-В или З-В), какие после срыва захвата вновь находили цель, ибо за этим наступает самоликвидация ;)

  • 24. 10th September 2008, 18:06 // Читатель Bogdan написал:

    Во время войны в Афганистане так и не нашли эффективного средства противодействия ПЗРК “Стингер” (ТГС уже умела отличать реальную цель от ложных. Маневренность единственное эффективное противодействие ракетной атаке. Даже сейчас на кавказе, современные средства противодействия не спасли русские самолеты от устаревших ПЗРК, пилоты утратили навыки противоракетного маневрирования.

  • 25. 10th September 2008, 18:12 // Александр Венедюхин ответил:

    Как может истребитель маневрировать с перегрузкой выше 12g? Там пилот в кабине, между прочим.

  • 26. 10th September 2008, 19:03 // Читатель Bogdan написал:

    А ракеты способны выдержать такую перегрузку? а материалы конструкций? И для чего такая перегрузка. Как Вы думаете: для чего Раптор сделали таким маневренным? Или американцы при всем своем научном потенциале и финансах нашли эффективный способ противодействия, или маневренность они признали как самый лучший способ противодействия. Вспомните времена Второй Мировой, ведь менее скоростные но более маневренные Зеро добились значительных успехов на начальном этапе.

  • 27. 10th September 2008, 19:35 // Александр Венедюхин ответил:

    Да, современные ракеты “В-В” поражают цели, маневрирующие до 12g (в принципе, можно больше). Понятно, что ракета может маневрировать с большой перегрузкой.

    А во Второй Мировой самонаводящиеся ракеты “В-В” не являлись основным типов вооружения истребителей.

  • 28. 29th January 2009, 18:49 // Читатель MIl написал:

    (А ещё полёт ракеты может координироваться запустившим её истребителем, который спокойно, так сказать, со стороны, наблюдает цель.)

    и не только им, а и второй ракетой, напарником пилота выпустившего эту ракету, наземной станцией слежения, самолетами ДРЛО – велком то сетецентрические войны
    Имхо сверхманевреность мало актуальна уже и на самолеты пора придумывать активную защиту как на танки