Текст книги "Сверхзвуковые самолеты"

Автор книги: Эдмунд Цихош

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 42 страниц)

Ракетное оружие

Помимо ствольного вооружения, сверхзвуковые самолеты (как, впрочем, и дозвуковые) обычно оснащаются различными ракетами, предназначаемыми для уничтожения воздушных, наземных и морских целей.

Ракеты класса воздух-воздух

К типичным управляемым ракетам класса воздух-воздух (табл. 12), находившимся или находящимся на вооружении ВВС западных стран, относятся «Фолкон», «Сайдуиндер», «Сперроу», «Феникс» (США); «Файрстрик», «Ред-Тэн» (Великобритания); «Нор» А А-20, «Матра» (Франция). Самой малогабаритной из них является GAR-1 «Фолкон» (длина и диаметр корпуса соответственно 2 и 0,15 м). Ракета снабжена крестообразным крылом малого удлинения с размахом 0,6 м и неуправляемым крестообразным передним стабилизатором. Управление осуществляется с помощью аэродинамических рулей, расположенных в хвостовой части крыла. На ракете установлены твердотопливный двигатель тягой 27,4 кН (2800 кГ), позволяющий развивать скорость до 700 м/с, и инфракрасная или радиолокационная головка самонаведения. На базе GAR-1 были разработаны две модификации ракеты: «Супер-Фолкон» и «Ядерный Фолкон». Первая имела усовершенствованную радиолокационную систему наведения, двигатель с более высокими характеристиками и предназначалась для истребите ля-перехватчика F-106. Вторая могла атаковать цель, находящуюся под углом до 35° к направлению полета самолета, имела дальность около 11 км и скорость полета, соответствующую ? = 3.

Более совершенным вариантом легкой противосамолетной ракеты является УР

Рис. 1.90. Ракеты «Сайдуиндер» (верхняя) и «Сперроу» (нижняя) под крылом самолета.

Таблица 12. Основные характеристики управляемых ракет класса «воздух-воздух»

Рис. 1.91. Ракета класса воздух – воздух «Феникс».

Для выполнения полетов на перехват истребители оснащаются обычно более тяжелыми ракетами класса воздух-воздух, обладающими увеличенным радиусом действия. К таким ракетам относятся «Сперроу», «Феникс», «Ред-Тэн». Из ракет этого класса наиболее распространена в авиации западных стран УР «Сперроу». Она выполнена по схеме «поворотное крыло» с треугольным неподвижным крестообразным хвостовым стабилизатором и такими же треугольными консолями крыла, крестообразно расположенными в средней части корпуса. Силовая установка ракеты состоит из заранее снаряженного ЖРД. Наведение ракеты на цель осуществляется с помощью радиолокационной полуактивной системы, для чего цель должна непрерывно облучаться РЛС истребителя. Ракетами «Сперроу» оснащаются F-4, F-14, F-15, F-18 и другие истребители. На базе ракеты «Сперроу» фирмами «Бритиш аэроспейс корпорейшн» (Великобритания) и «Рейтеон» (США) была разработана более совершенная модель «Скайфлеш». В 1977 г. были завершены ее летные испытания. В настоящее время ракеты «Скайфлеш» находятся на вооружении Великобритании, Щвеции и других европейских государств. Ими оснащаются самолеты «Торнадо», «Ягуар», «Вигген».

Повышение летно-технических характеристик самолетов, в частности увеличение высот и скоростей их полета, потребовало дальнейшего совершенствования управляемых авиационных ракет. Другим фактором, вынуждающим разрабатывать новые УР класса воздух-воздух, явилось принятие на вооружение авиацией многих стран ракет класса воздух-поверхность, которые обычно запускаются на значительном расстоянии от цели. При этом, естественно, возникла задача уничтожения не только самолета-носителя, но и выпущенных с него ракет. Задача борьбы с малогабаритными целями (истребителями, крылатыми ракетами и т. п.), летящими на малых и больших высотах с низкими и высокими скоростями, зачастую использующими системы активного и пассивного радиопротиводействия, потребовала разработки не только более совершенных ракет, но и новых систем управления вооружением.

Одной из первых ракет, разработанных в соответствии с новыми требованиями и поступивших на вооружение ВВС США, была УР AIM-54 «Феникс», предназначавшаяся для вооружения самолетов F-14. Она имела высокие тактико-технические данные и оснащалась полуактивной головкой самонаведения. Для эксплуатации ракет была разработана обзорно-прицельная система AN/AWG-9 с импульсной доплеровской РЛС и бортовой ЭВМ. Эта система позволяет обнаруживать малогабаритные цели на расстоянии до 110 км в импульсно-доплеровском режиме обзора и сопровождения, а также осуществлять одновременное сопровождение до 24 целей в режиме сканирования. Система обеспечивает наведение шести ракет по шести различным целям, находящимся на различных курсах и высотах и летящим с разными скоростями (при расстоянии между целями не менее 15 км). Указанный боевой комплекс значительно повысил эффективность истребителя в основном благодаря возможности одновременного пуска ракет по нескольким целям, находящимся в передней полусфере самолета-носителя, без выполнения дополнительных маневров, приводящих к потере времени и тактического преимущества, а также возможности выбора целей, подлежащих уничтожению, визуальной дифференциации и опознавания целей с помощью оптико-электронной системы ASX-1.

Другим примером ракеты этого класса является разрабатываемая в США фирмами «Хьюз эркрафт» и «Рейтеон» УР AMRAAM, предназначаемая для замены ракеты «Сперроу». Опытные образцы, испытанные в 1980-1981 гг., имели стартовую массу 135 кг, максимальную скорость M › 4 и дальность полета 80 км. По внешнему виду AMRAAM близка к «Сперроу». Ракета оборудована комбинированной системой наведения, состоящей из командно– инерциальной и активной радиолокационной систем. При этом в зависимости от типа цели и расстояния до нее возможно применение трех способов наведения: самонаведения, автономного с самонаведением и полуавтономного с самонаведением. При втором способе полет ракеты на среднем участке осуществляется по заранее введенной программе, а на конечном-с помощью активной системы самонаведения. В режиме полуавтономного полета на среднем участке производится коррекция траектории полета с помощью команд радиотелеуправления, посылаемых с самолета-носителя. Управление на конечном участке траектории производится так же, как и в предыдущем способе. В состав бортовой аппаратуры управления ракеты входят цифровая перепрограммируемая ЭВМ, командно-инерциальная система, выполненная на основе бескарданной гироплатформы, бортовой вычислитель и приемник команд радиотелеуправления. ЭВМ осуществляет обработку получаемых сигналов на среднем и конечном участках полета, расчет параметров траектории и оптимальное наведение ракеты на цель, что особенно важно в случае высокоманевренной цели. Бортовое счетно-решающее устройство определяет положение ракеты в пространственной системе координат на основе информации, получаемой от инер– циальной системы (впоследствии функции счетно-решающего устройства предполагается передать бортовой ЭВМ).

Благодаря комбинированной системе наведения ракета AMRAAM может использоваться как на самолетах F-15 (РЛС типа AN/APG-63 обеспечивает режим сопровождения при сканировании и выделение отдельных целей в плотном строю), так и на F-14. При этом ракеты могут наводиться как на единичные цели в плотном строю, так и на несколько целей, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. Серийное производство ракет класса воздух-воздух типа AMRAAM намечено на 1984 г. Стоимость одного изделия оценивается в 80 тыс. долл.

Рис. 1.92. Ракета класса воздух – воздух «Матра-Мажик» R.550.

К управляемым ракетам средней дальности класса воздух-воздух относится также французская ракета R. 530 «Сюпер-Матра», которой оснащаются самолеты «Мираж» F. 1 и «Мираж» 2000. На ракете использована полуактивная радиолокационная головка самонаведения, для работы которой цель облучается бортовыми самолетными радиолокаторами «Сирано-4» или RD1. Эти РЛС позволяют обнаруживать и сопровождать малогабаритные цели на расстоянии до 110 км, в том числе и на фоне земли (RD1). Дальность полета ракеты составляет 35 км, скорость превышает 3 М. Ракета обладает высокой маневренностью и допускает перегрузки до 20; она может успешно атаковать цели, находящиеся на больших расстояниях от самолета-носителя и летящие значительно выше или ниже истребителя, на встречных или встречно– пересекающихся курсах.

Ракеты класса воздух-поверхность

В состав вооружения современных истребителей-бомбардировщиков входят ракеты класса воздух – поверхность, предназначаемые для нанесения ударов по наземным или морским объектам (табл. 13). УР этого класса обычно подразделяют на типы: воздух – земля, воздух-корабль, противо– радиолокационные и противотанковые.

Ракеты типа воздух – земля. К ракетам воздух-земля относятся УР «Булпап» AGM-12, «Мейверик» AGM-65 (США); «Мартель» AJ-168 (Великобритания); AS-12, AS-20, AS-30 (Франция); Rb-04, Rb-05 (Швеция). Ракеты «Булпап» и Rb-04 выполнены по схеме «утка»; «Мейверик», AS-30 и Rb-05-по нормальной аэродинамической схеме; AS-12 и AS-20-по схеме «поворотное крыло». Дальность ракет этого типа составляет от 10 до 60 км. УР типа воздух-земля оборудуются фугасными, осколочно-фугасными, бронебойными, кумулятивными или кассетными боевыми частями массой от 30 до 450 кг. Такое разнообразие боевых частей позволяет использовать ракеты для нанесения ударов по различным наземным целям: мостам, аэродромам, фортификационным сооружениям, технике и живой силе противника. Инициирование заряда боевой части обычно осуществляется электромеханическим или механическим контактным взрывателем (исключение составляет ракета AGM-65E, оборудованная дистанционным радиовзрывателем). Все упомянутые выше ракеты снабжены твердотопливными двигателями, за исключением «Булпап», которая имеет заранее снаряженный топливом ЖРД тягой 55,8 кН (5700 кГ). На этих ракетах применяются различные системы наведения, в том числе командные и самонаведения. Так, например, французская УР AS-12 оборудована системой телеуправления по проводам. Команды управления посылаются оператором (или пилотом) на основе визуального наблюдения за полетом ракеты. Недостатками такой схемы управления являются малая дальность полета (всего 10 км) и необходимость пребывания самолета в зоне расположения цели, которая обычно охраняется средствами ПВО. Поэтому в ракетах AGM-12, As-20, Rb-05 использована система радиотелеуправления. После пуска таких УР, как и в случае AS-12, летчик должен продолжать вести наблюдение за их полетом, подавая команды, корректирующие траекторию для точного попадания в цель. Для улучшения наблюдения за полетом ракета AGM-12 оборудована специальными трассерами. После пуска ракеты, который обычно осуществляется с пологого пикирования, летчик при помощи кнопок на ручке управления подает команды «вверх-вниз» и «вправо – влево», ориентируясь по следу трассеров. Ракетами AGM-12 «Булпап» вооружаются самолеты F-105, F-4, А-6, А-7, А-10, а ракетами AS-20, AS-30-самолеты «Мираж» III, «Мираж» 5, «Ягуар».

Радиотелекомандный способ наведения ракет на цель позволил несколько увеличить дальность полета (до 17 км у AGM-12C), однако не исключил необходимости нахождения самолета-носителя в зоне действия ПВО противника. Кроме того, точность наведения ракеты при этом остается невысокой и уменьшается по мере увеличения расстояния от самолета-носителя до цели, так что прицельная дальность полета ракеты, обеспечивающая высокую вероятность поражения цели, составляет всего 3,5-7 км.

Для устранения указанных недостатков были разработаны новые, более совершенные ракеты и системы их наведения. Примером такой УР может служить английская ракета AJ-168 «Мартель», обладающая дальностью полета до 60 км и оборудованная телевизионно-командной системой наведения. При использовании такой системы УР оборудуется приемной телевизионной установкой, аппаратурой передачи на самолет телевизионного изображения местности, приемным устройством команд радиотелеуправления ракетой, а самолет-носитель оснащается приемным устройством телевизионных сигналов с экранным индикатором на основе электронно-лучевой трубки и передающей аппаратурой радиотелеуправления. При подлете к цели оператор включает аппаратуру ракеты и на телевизионном экране в кабине самолета отображается местность, фиксируемая телевизионной аппаратурой ракеты. После пуска ракеты оператор, ориентируясь по изображению на экране индикатора в кабине самолета, осуществляет радиотелеуправление путем подачи команд, аналогичных используемым при управлении УР «Булпап». При этом точность наведения значительно повышается, а сам атакующий самолет может изменить направление полета сразу же после пуска ракеты, не входя в зону действия средств ПВО, охраняющих объект. Пуск ракеты может присходить и на значительном расстоянии от цели, вне зоны ее захвата телевизионной системой. В этом случае ракета наводится по ориентирам, заранее известным экипажу. Недостатком телевизионно-командного наведения является слабая помехозащищенность и возможность нарушения двусторонней связи между ракетой и самолетом-носителем средствами активного радиопротиводействия противника.

Этого недостатка, по мнению специалистов США, лишена УР AGM-65 (А или В) «Мейверик», оборудованная телевизионной системой самонаведения. Характерной особенностью комплекса является отсутствие обмена информацией между ракетой и самолетом и в связи с этим неуязвимость со стороны средств радиопротиводействия. Ракетная атака выполняется в виде определенной последовательности операций. При подлете к цели оператор (пилот) включает телевизионную систему УР, которая передает изображения местности на экран индикатора в кабине самолета. Обнаружив цель, оператор совмещает ее изображение с перекрестием на экране и подает команду на захват цели телевизионной головкой самонаведения. После этого запускается двигатель и ракета осуществляет автономный полет.

Недостатком ракет с телевизионной системой наведения является невозможность их использования в ночное время суток и в условиях плохой видимости (при низкой облачности, обильных осадках, тумане, задымленности). Этот недостаток отсутствует в УР AGM-65D с тепловизионной системой наведения, которая может функционировать в любое время суток и в любых погодных условиях, однако обладает несколько худшей разрешающей способностью в отношении целей.

Помимо авиационных ракет с телевизионными и тепловизионными системами наведения, в последнее время получили распространение УР, использующие лазерные полуактивные головки самонаведения (AGM-65C, AGM-65E, AS-30L).

Достоинствами лазерных систем наведения, разработка которых была начата на Западе в 60-х годах, являются высокая точность, нечувствительность к погодным условиям, времени суток и сопутствующим помехам (запыленности., задымленности), сложность организации эффективного противодействия. Реализация этого способа наведения оказалась возможной благодаря разработке малогабаритных, достаточно мощных лазеров, оптико-электронных приемников излучения и микроэлектронной аппаратуры управления.

По мнению западных специалистов, существующие лазерные системы наведения наиболее эффективны на высотах 400-8000 м и расстояниях до цели менее 20 км.

В случае использования лазерных систем наведения в состав бортового оборудования самолета входят средства обнаружения и сопровождения цели, лазерный облучатель, цифровая ЭВМ и блоки питания. На ракете устанавливаются приемник отраженного лазерного излучения, вычислитель и блок управления. Обычно самолетное оборудование размещают в специальном подвесном контейнере или устанавливают стационарно внутри планера самолета (встроенная аппаратура наведения). Первый способ более предпочтителен, поскольку он позволяет устанавливать эту аппаратуру на различных самолетах. Примером такой системы может служить «Пейв-Тэк» AVQ-26 (длина контейнера 4,10 м, диаметр 0,5 м, масса 595 кг), разработанная в США. Контейнер состоит из неподвижного корпуса и подвижной сферической носовой части, в которой располагаются инфракрасный целеуказатель и лазерный облучатель. В средней и хвостовой секциях контейнера находятся блоки питания, ЭВМ и устройство привода носовой части. Электронно-вычислительная машина осуществляет расчет параметров для навигационной системы самолета при выводе его на цель, управляет лазерным лучом, обеспечивая его отклонение до 190° по углу места и 270° по азимуту, и вырабатывает информацию, отображаемую на индикаторе в кабине экипажа. Однако эта система сложна в управлении и требует наличия на самолете второго члена экипажа. Другим примером разработанной в США лазерной системы наведения контейнерного типа может служить «Пейв– Спайк» (длина контейнера 3,66 м, диаметр 0,25 м, масса 193 кг). Этой системой оснащаются самолеты F-4D (к настоящему времени более 150 самолетов), а также англо-французский «Ягуар» и израильский «Кфир». Система «Пейв-Спайк» в отличие от «Пейв-Тэк» состоит из телевизионной аппаратуры обзора, лазерного дальномера и облучателя. После соответствующей доработки системой «Пейв-Спайк» предполагается оснастить истребители F-16.

Более совершенными системами лазерного наведения, разработанными в последние годы совместными усилиями специалистов США и Франции, являются «Атлис» 2 (французский вариант) и «Пэйв-Пэнни» (американский вариант), предназначенные для использования на самолетах «Мираж» 2000, «Сюпер-Мираж» 4000, F-16 и F-18. Системы снабжены соответственно телевизионным и инфракрасным целеуказа– телями, имеют гиростабилизированную платформу, на которой располагаются устройства целеуказания и лазерного облучения, обеспечивающие необходимую информацию для навигационной системы и системы управления оружием, а также автоматическую лазерную подсветку цели.

Таблица 13. Основные характеристики управляемых ракет класса «воздух-поверхность»

Независимо от конкретной лазерной системы, использованной на самолете-носи– теле, принцип наведения средства поражения цели остается практически неизменным; он схож с принципом полуактивного радиолокационного наведения. При подлете к цели оператор включает аппаратуру системы наведения и с помощью телевизионного или инфракрасного устройства осуществляет ее поиск. Обнаружив цель, оператор включает лазерный облучатель. Направление луча, постоянно подсвечивающего цель, поддерживается автоматически (на одноместном самолете) либо по командам оператора (в случае двухместного самолета). При этом самолет может изменять курс, высоту и совершать маневры, не входя в зону действия ПВО объекта. При приближении самолета к цели на достаточное расстояние происходит пуск ракеты. Головка самонаведения начинает воспринимать отраженное от цели лазерное излучение, направляя на нее ракету. Недостатком этого способа наведения является необходимость постоянной подсветки цели лазерным облучателем и в связи с этим нахождения самолета-носителя в районе цели.

Процесс совершенствования ракетного вооружения самолетов США и других западных стран осуществляется с учетом новейших достижений науки и техники, а также изменяющихся военных концепций и результатов применения вооружения в боевой обстановке в период американо– вьетнамской и арабо-израильской войн. В соответствии с этим перспективные УР типа воздух – земля, разрабатываемые в США (программа YMRASM) и Франции (ASMP), снабжаются комбинированными системами наведения (инерциальной и радиолокационной или лазерной) и силовой установкой и должны иметь увеличенные дальность и скорость полета.

Рис. 1.93. Ракеты типа воздух-корабль, а-«Си-Киллер»; б-«Гарпун»; в-«Корморан».

Ракеты типа воздух – корабль. К управляемым ракетам типа воздух-корабль относятся «Отомат», «Экзосет», AS-15TT (Франция); «Си-Киллер» (Италия); AGM-84 «Гарпун» (США); «Си-Скьюа» (Великобритания); «Корморан» (ФРГ) и другие. В большинстве своем указанные УР оснащаются полубронебойными боевыми частями («Корморан» и «Гарпун» снабжены соответственно кумулятивной и фугасной боевыми частями), имеют дозвуковую скорость полета и дальность действия до ~ 120 км. Ракеты «Отомат» и «Гарпун» оснащены турбореактивными двигателями, а все остальные из упомянутых УР-твердотопливными ракетными двигателями. За исключением ракет «Си-Киллер» и «Си-Скьюа», снабженных соответственно радиокомандной и активной радиолокационной аппаратурой наведения, все остальные УР имеют комбинированную систему наведения, состоящую из инерциальной и активной радиолокационной, действующей на конечном участке траектории.

Рис. 1.94. Противорадиолокационная ракета HARM на подкрыльном пилоне.

Совершенствование ракет типа воздух – корабль осуществляется в направлении повышения скорости и дальности полета, а также точности наведения в условиях сильного радиопротиводействия со стороны противника. Так, например, перспективная англо-франко-западногерманская ракета ASSM должна обладать скоростью полета 2,3 ? при стартовой массе ~ 1000 кг (масса боевой части 200 кг). Ракету предполагается оснастить комбинированной системой, состоящей из аппаратуры инерциального и инфракрасного наведения.

Противорадиолокационные ракеты. В отличие от ракет типа воздух-земля и воздух -корабль противорадиолокационные УР оснащаются пассивными радиолокационными головками самонаведения, работающими в широком спектре частот. Эти ракеты, предназначаемые для уничтожения РЛС противника, обычно снабжаются твердотопливными двигателями, обеспечивающими высокую сверхзвуковую скорость полета и дальность до 80 км. К ракетам этого типа относятся AGM-45 «Шрайк», AGM-78 «Стандарт», AGM-88 HARM (США); «Мартель» AS-37 (Франция). Система самонаведения УР AGM-78 способна «запоминать» координаты цели и тем самым поражать РЛС даже в случае прекращения ее работы после пуска ракеты.