Текст книги "Советские авиационные ракеты "Воздух-воздух""

Автор книги: Виктор Марковский

Соавторы: Константин Перов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 4 страниц)

Р-24Р и Р-24Т (изделие 140/160)

Преодолеть недостатки Р-23 и достигнуть требуемого уровня удалось, создав УР средней дальности Р-24Р и Р-24Т (изделие 140/160), относящихся уже к третьему поколению авиационных ракет. Они оснащались всеракурсной ГСН, обеспечивавшей захват целей на фоне земли (включая и малоразмерные, типа крылатых ракет) и новым автопилотом. Двигатель Р-24 имеет увеличенное время работы и обеспечивает большую дальность. Увеличение дальности, развивая принятую схему захвата цели на траектории после пуска было достигнуто двухэтапным наведением -вначале инерциальное от автопилота, выводящего ракету на «математическую» цель, положение которой и параметры движения вводятся в вычислитель с носителя перед пуском, а при выходе на рубеж захвата управление берет на себя ГСН.

Подвеска Р-24Т и Р-60М на истребители МиГ-23МЛД

Р-24Р на первом публичном показе в Кубинке

Тепловая головка Р-24Т, как и прежде, захватывала цель на подвеске. Р-24Р имела моноимпульсную ГСН типа РГС-24, а также бортовой блок подстройки под частоты РЛС носителя, что позволило сократить время подготовки к полету (Р-23Р для этого требовала специальной аппаратуры из комплекта СНО). Ракеты более эффективно поражали маневрирующие и низковысотные цели, обладали высокой помехозащищенностью и позволяли избирательно поражать объекты в плотном строю. Помимо ГСН, Р-24 получили новый двигатель ПРД-287, крыло измененной конфигурации, БЧ оснастили радиовзрывателем «Скворец». Изменениям подверглась и общая компоновка ракет: газогенераторы из центрального отсека перенесли в хвост, к рулям, а турбогенераторы системы электропитания – вперед за БЧ, к потребителям – автопилоту и ГСН. Впоследствии для борьбы с помехозащищенными целями ГСН модернизировали, присвоив ракете наименование Р-24РМ. Ракетами Р-24 вооружались истребители МиГ-23МЛ/П, причем обеспечивалась возможность применения одновременно ракет с РГСН и ТГСН (прежде для смены боекомплекта требовалась и замена блоков прицела на самолете). Для учебных целей предназначались варианты Т-140Р ит-160Р

Р-33

Перехватчики ПВО МиГ-31 получили на вооружение УР большой дальности Р-33. Мощная РЛС «Заслон» истребителя, одновременно сопровождающая до 10 целей, автоматически выбирает из них наиболее опасные и может наводить в одной атаке сразу четыре Р-33, разработанные МКБ «Вымпел». В барражирующем полете истребителя ракеты находятся в полуутопленном положении под фюзеляжем для снижения сопротивления и увеличения продолжительности патрулирования. Запуск ракет производится при помощи катапультных установок АКУ-33, выводящих их на достаточное расстояние от самолета. Такое расположение Р-33 под фюзеляжем привело к особенностям ее схемы – невозможность установки развитого крыла заставила выполнить его в виде вытянутых гребней, а выступающая за их пределы верхняя пара рулей складывается при нахождении ракеты на подвеске. В то же время размещение ракет под фюзеляжем последовательно в два эшелона потребовало ограничить их длину, сделав корпус компактным и плотно скомпонованным. Диаметр корпуса при этом увеличился до 380 мм, что диктовалось и потребностью размещения габаритной антенны РГСН. В конструкции Р-33 широко использован титан и сталь, а защита отеков от кинетического нагрева в полете обеспечена теплоизолирующим покрытием – герметиком и теплозащитными матами, без какой-либо системы принудительного охлаждения как это делалось на Р-40). Двигатель ракеты – двухрежимный, обеспечивающий стартовый разгон и маршевую скорость, расположен вблизи центра тяжести ракеты. Энергоблок в хвостовой части включает газогенераторы рулевых машин и турбогенератор электроснабжения. На вооружение ракеты приняли в составе комплекса МиГ-31-33 в мае 1981 года.

Р-33 на авиасалоне МАКС-93

Впервые за рубежом Р-33 были представлены на аэросалоне Ле-Бурже 1989 года

Испытательный пуск Р-33

Большая дальность полета Р-33 достигнута применением двух этапного наведения, подобного системе Р-24Р: инерциального на первом участке и иолуактивного радиолокационного после захвата цели всеракурсной РГСН. Информация о перемещении цели поступала на ракету с борта носителя перед пуском, а в расчетной точке, начиналось управление от ГСН с помощью РАС истребителя. При разработке Р-33 ее основной вероятный противник определялся как крылатые ракеты и ударные самолеты, прорывающие рубежи ПВО на малых высотах и под прикрытием средств РЭБ. С учетом этого система наведения комплекса имеет возможность обнаруживать цели на фоне земли, распознавать характер и производить селекцию от помех. Так, пассивные помехи вообще не влияют на работу РГСН. Р-33 способна поражать цели, летящие на высотах от 25 – 50 м до 26 – 28 км со скоростью до М = 3,5 с превышением или принижением относительно носителя до 10 км, причем одновременно пущенные ракеты могут наводиться «Заслоном» на объекты во всем диапазоне высот и дальностей – от земли до практического потолка. Р-33 могут оснащаться обычной или «специальной» (ядерной) БЧ, хотя необходимость подсветки цели РЛС истребителя до самого попадания и ограничивает возможность применения ракет в ядерном исполнении (чтобы не сорвать наведение, после пуска экипаж вынужден продолжать полет в направлении цели). В варианте Р-33Э («энергетическом») ракеты получили двигатель с увеличенным временем работы, обеспечившим большую дальность.

Одинаковые задания вызывают в технике схожие конструктивные решения, и по своим возможностям и характеристикам Р-33 является аналогом американской УР «Феникс». Комплекс перехвата МиГ-31 дополняют УР Р-40ТД и Р-60М; вместе с пушкой ГШ-6-23 у него на борту находится полный набор вооружения современного истребителя для борьбы с воздушным противником на больших, средних и малых дальностях и любых высотах.

Подфюзеляжная подвеска ракет на МиГ-31

На подвеске верхняя пара рулей Р-33 шарнирно складывается и удерживается кронштейнами

Четвертое поколение авиационных ракет

К началу 80-х годов окончательно сложилось и вооружение фронтового истребителя, состоящее из пушки и ракет средней и малой дальности. Область возможных атак в воздушном бою окружает самолет противника со всех сторон. Обнаружив цель, истребитель сближается с ней с любого направления на разрешенное для прицельного пуска ракет расстояние. По мере схождения противников на ближние дистанции бой приобретает маневренный характер («собачья драка») с применением УР малой дальности и пушек. Сорвать атаку может попытка противника скрыться, прикрываясь рельефом местности или помехами. Наряду с улучшением маневренности новых истребителей это потребовало соответственно повышения возможности ракет.

Отечественными ракетами четвертого поколения стали Р-27 и Р-73. Они вошли в комплекс вооружения истребителей МиГ-29 и Су-27. При их разработке были использованы новейшие конструктивные решения на основе достижений динамики полета, аэро– и газодинамики, теории управления и элементной базы электроники.

Р-27 (К-27, изделие 470)

Ракета имеет рулевые поверхности необычной формы «бабочка», сужающиеся к основанию. Они исключили возникновение реверса рулей, присущего ракетам схемы «утка», использующим рулевые поверхности как для управления по основным каналам, так и для стабилизации по крену и сделали возможным перехват энергично маневрирующих и высотных целей по более сложным и оптимальным траекториям. Впервые в отечественных ракетах этого класса для повышения мощности и точности отработки силовых приводов использованы гидравлические рулевые машинки с питанием от бортовой насосной станции.

Помимо ракет Р-27Р с РГСН 9Б1101К (изделие 470-1) и Р-27Тс ТГСН (изделие 470-3), на вооружение поступили их «энергетические» варианты с продолжительным временем работы двигателя Р-27ЭР (изделие 470-1Э) и Р-27ЭТ (изделие 470-ЗЭ), а также специальная Р-27П с пассивной противорадиолокационной ГСН, целью которой являются АВАКС и самолеты РЭБ – источники мощного излучения. Р-27ЭР и ЭТ, помимо большей дальности пуска, обеспечили и возросшую с 25 до 27 км высотность поражения. При их испытаниях была получена максимальная дальность полета до 98 км. Пуск Р-27 возможен по целям со скоростями до 3500 км/ч, маневрирующим с перегрузкой 8д на высотах от 20 м с максимальным превышением или принижением относительно истребителя до 10 км. Ракеты оснащены стержневой БЧ массой 39 кг (в т.ч. 15 кг ВВ). Инерциально-полуактивная ГСН Р-27Р разработки МНИИ «Агат» при массе 33,5 кг обладает диапазоном углов целеуказания +50*. тепловая ГСН Р-27Т позволяет выполнять веера кур сную атаку в поле углов целеуказания + 55°.

P-27T в наземной экспозиции

Ракеты с подстроенными по частотам определенного радиолокатора ГСН несут маркировку «своего» самолета

Р-27ЭР на выставке в Жуковском

Пуск ракеты, обладающей мощной двигательной установкой, может привести к повреждению самолета-носителя или помпажу его двигателя. Это потребовало создания и для Р-27 (помимо обычного пускового устройства АПУ-470) авиационной катапультной установки АКУ-470, «выстреливающей» ракету на безопасное расстояние при пуске.

В целом простая конструкция Р-27, повышающая надежность, сочетается с высоким совершенством всех ее систем. Уровень оборудования ракеты характеризуется уже тем, что в процессе целеуказания ее ГСН получает цифровые команды от бортового комплекса истребителя, оперирующего 32-значными числами. Успех современного скоротечного боя решают доли секунды, и даже малейшая задержка наведения и пуска может сорвать атаку. Поэтому в ракетах нового поколения может применяться целеуказание от бортовых радиолокационных, теплопеленгационных и оптико-электронных прицелов истребителя от нашлемной системы летчика (направление на цель он обозначает поворотом головы), или самостоятельный поиск и захват цели ГСН ракеты. После получения целеуказания Р-27Р готова к пуску через 1 – 1,5 с. В двухэтапной схеме наведения Р-27Р (ЭР) при пуске на большую дальность инерциальный режим полета ракеты, ориентированный на «математическую» цель, сопровождается коррекцией ее положения по радиолинии с РЛС носителя, позволяя парировать маневры и уклонение противника.

Комбинированное наведение появилось «не от хорошей жизни» – имеющаяся элементная база аппаратуры не позволяла достичь гарантированного превосходства по дальности над ракетами вероятного противника, РГСН Р-27 устойчиво захватывала цель только с 25 км, но двухэтапный полет обеспечил максимальную дальность пуска в 2 – 2,5 раза больше, выполнив заданные требования.

Истребитель Су-27 может нести до шести ракет типа Р-27

Р-27Р в выставочной экспозиции

Возможен и пуск ракеты в сторону самолета противника с последующим автономным захватом в полете. Для учебных целей служат оснащенные регистратором Р-27УТ с ТГСН и РГСН и Р-27УД, предназначенная для тренировок техсостава. В экспортном исполнении ракеты именуются Р-27Р1, Р-27Т1, Р-27ЭР1 и Р-27ЭТ1.

Дальний вариант Р-27ЭМ, отличающийся двигателем и энергетикой для обеспечения вдвое более продолжительного полета, оснащен РГСН с той же двухэтапной системой наведения – инерциальной с радиокоррекцией с переходом на активное радиолокационное самонаведение на конечном участке полета. Его дальность составляет 170 км. Вариант Р-27ЭА несет активную моноимпульсную доплеровскую РГСН типа 9Б1103, позволяющую реализовать три схемы применения: двухэтапную с активным самонаведением на конечном участке, полностью автономную после начального целеуказания и программированную с вводом данных бортовому автопилоту. Активная РГСН имеет вдвое меньшие габариты, чем обычная для Р-27Р, и меньшую массу аппаратной части (14,5 кг против 21,5). Применение активного самонаведения позволяет реализовать в бою принцип «пустил-забыл», высвобождая летчика для атаки следующих целей.

Р-73

Конструкция ракеты Р-73 отвечает особенностям ближнего боя современных истребителей. Чтобы избавить летчика от потерь времени на выбор оружия малой или средней дальности в быстро меняющейся боевой обстановке, разрешенная дистанция пуска Р-73 увеличена до 30 км, что привело к появлению термина «ракета промежуточной дальности». В таком варианте РМД1 с ТГСН «Маяк» ракета имеет углы целеуказания + 45°, у РМД2 диапазон увеличен до +60°, а дальность пуска – до 40 км. ГСН позволяет отслеживать цель, перемещающуюся с угловой скоростью до 600/сек, а также отстраиваться от естественных и искусственных помех с помощью цифровой обработки сигнала.

Достижение сверхманевренности обеспечивает установка газодинамических интерцепторов, управляющих реактивной струей двигателя и дестабилизаторов, выполняющих на Р-73 еще одну функцию: они расположены перед рулями и уменьшают местные углы атаки, предохраняя рулевые поверхности от срывов потока и падения эффективности при резких маневрах. Газодинамическое управление обеспечивает высокую маневренность сразу после пуска, когда скорость еще не высока и эффективность обычных рулей недостаточна. Отклонение струи позволяет ракете, едва сошедшей с АПУ, менять направление полета на 90° и более. Р-73 практически не накладывает ограничений на условия пуска и маневры носителя.

Высокая управляемость и сверхманевренность Р-73 позволяет ей атаковать цели, летящие на высотах от 5 м с перегрузками до 12 не только на догонных, но и на встречно-пересекающихся курсах, атакуя их по оптимальным «ломаным» траекториям практически без радиусов виражей с собственными перегрузками до 40. Двигатель тягой 7700Н сообщает ракете высокую энерговооруженность, благодаря чему она может запускаться и в заднюю полусферу для обороны носителя. Такая методика «обратного старта» прошла испытания, доказав свою эффективность, и в разработках перспективных советских истребителей предусматривалась установка дополнительной РЛС для поиска и целеуказания в задней полусфере. Автопилот Р-73, выполненный на основе микроэлектроники и оснащенный датчиками углов атаки и скольжения по принципу действия и объему выполняемых операций сопоставим с самолетной САУ.

Р-73 под крылом истребителя МиГ-29К

От случайного срабатывания и повреждений узлы Р-73 на подвеске защищены предохранительными чеками, струбцинами и заглушками

Р-73 на пусковом устройстве АПУ-73-1Д истребителя МиГ-29

Демонстрационный образец Р-73

Работа газодинамических интерцепторов и рулевых поверхностей потребовала установки ПАД увеличенной производительности. Он расположен в центральной части ракеты и газ под давлением разводится к силовым приводам по наружным трубопроводам, прикрытым гаргротом. В разных исполнениях Р-73 оснащается лазерным или радиовзрывателем. Поражающими элементами БЧ массой 7,4 кг служат массивные урановые стержни. Учебный вариант ракеты с регистратором записей носит название УЗР-73, экспортное исполнение ракеты – Р-73Э. Для подвески ракет служит пусковое устройство АПУ-73-1 Д. На вооружение Р-73 приняли в июне 1984 года.

Был разработан также вариант Р-73М, оснащенный ГСН с многоплощадочным двухдиапа-зонным фотоприемником повышенной помехозащищенности со вдвое большей чувствительностью и дальностью захвата. Зона целеуказания Р-73М расширена до +90°, а для повышения поражающего действия автопилот при подлете к цели направляет ее с факела двигателя на центральную часть самолета.

Р-77

Ракета прошла в ГосМКБ «Вымпел» цикл создания в 1982 – 1989 гг. Одним из основных требований к ней была компактность, позволяющая размещать ракеты на внутренней подвеске перспективных боевых самолетов с целью повышения аэродинамических качеств и снижения заметности. Крыло Р-77 было редуцировано до узких пластин тонкого профиля, а рули могут складываться и имеют решетчатую конструкцию, имеющую малое сопротивление и стабильный шарнирный момент во всем диапазоне скоростей, высот и углов атаки с бес-срывным обтеканием. Складывающиеся рули позволили сделать ракету компактной, «укладывая» ее в квадрат со стороной 300 мм (что даже меньше, чем у Р-60). Силовые приводы – электрические. Твердотопливный двигатель Р-77 позволяет ей развивать скорость до М = 4.

Р-77 имеет комбинированное наведение: инерциальное с радиокоррекцией с переходом на активное радиолокационное по сигналу бортового вычислителя, определяющего дистанцию захвата цели собственной ГСН типа 9Б1348Э. На случай срыва захвата продолжается формирование «математической модели» цели с помощью самолета-носителя, позволяя осуществить траекторный захват цели или перенацелить ракету на другую цель. В условиях помех ГСН может осуществить пассивное самонаведение на их источник, совмещенный с целью и поразить обороняющегося по его же сигналам.

БЧ ракеты стержневого типа, снаряженная микрокумулятивными элементами, поражающими цель не только за счет механических повреждений, но и подрывом. Взрыватель лазерный, его настройка адаптируется к размеру цели для поражения наибольшим числом элементов БЧ. Для подвески служат пусковые АПУ-170 и катапультные АКУ-170, обеспечивающие запуск из внутренних отсеков носителя. Р-77 обеспечивает выполнение атаки в разных режимах: в инерциальном с переходом на активное самонаведение, по специальным траекториям при воздействии помех или без использования командно-инерциального этапа, если бой идет на минимальных дальностях – в этом случае сразу включается активная головка. Лазерный взрыватель дополнен контактным на случай прямого попадания или падения на землю для самоликвидации. Разрабатывались также варианты с комбинированным ракетно-прямоточным двигателем, позволяющим увеличить дальность, для поражения самолетов ДРЛО на дистанциях до 150 км, и в комплектации с ТГСН. На вооружение Р-77 принята в феврале 1994 года.

Р-77 в составе вооружения перехватчика МиГ-31 М

Р-37

Подобную схему наведения (инерциальное + активное радиолокационное) используют и Р-37 (первоначально именовалась Р-ЗЗС), предназначенные для дальних перехватчиков

МиГ-31М, оснащенных РЛС «Заслон-М» с дальностью обнаружения до 400 км и возможностью наведения одновременно до шести ракет. Комплекс позволяет поражать цели, летящие на высотах до 40 км со скоростью до М = 6 на дальностях до 300 км.

Основными направлениями дальнейшего развития УР «воздух – воздух» являются повышение автономности ракет, автоматизации их применения, снятие ограничений при пуске, рост надежности, простоты и безопасности в эксплуатации. Новые решения в конструкции УР приближают их к идеальному оружию, способному самостоятельно обнаружить цель, опознать ее, произвести пуск в наиболее выгодный момент и гарантированно поразить противника.

Р-37 на подфюзеляжной подвеске истребителя МиГ-31 М

Опытный истребитель МиГ-23 с ракетами Р-23Р

Р-23Р и Р-60 на подвеске истребителя МиГ-23М

Учебный вариант Р-27Р, предназначенный для «тактических» ракетных атак

Южноафриканский истребитель «Мираж» F. 1, доработанный под вооружение ракетами Р-73

Учебная Р-40ТД под крылом перехватчика МиГ-31

Р-37 и Р-77 на подвеске истребителя МиГ-31

Послевоенное развитие авиационной техники, сопровождавшееся стремительным возрастанием скорости боевых самолетов, преодолением звукового барьера и освоением больших высот полета, существенно изменило требования к авиационному вооружению. Неудовлетворительность прежних средств поражения была ощутимой прежде всего для истребителей, вступивших в реактивную эпоху с вооружением из авиационных пушек.

Надежный перехват воздушных целей могло обеспечить только создание качественно нового оружия, способного поразить цель на большом расстояния с высокой точность» и надежностью. Таким оружием стали принятые на вооружение в пятидесятых годах управляемые ракеты. Появление их стало возможным в результате бурного развития в первое послевоенное десятилетие электроники и радиолокации, создания новых материалов и технологии, теории управления и. конечно, самой ракетной техники.

До настоящего времени создано четыре поколения авиационных ранет класса «воздух-воздух», продолжается дальнейшая модернизация уже существующих образцов, разрабатываются новые управляемые ракеты этого класса.

Основными направлениями дальнейшего развития УР воздух – воздух являются повышение автономности ракет, автоматизации их применения, снятие ограничений при пуске, рост надежности, простоты и безопасности в эксплуатации. Новые решения в конструкции УР приближают их к идеальному оружию, способному самостоятельна обнаружить цепь, опознать ее, произвести пуск в наиболее выгодный момент и гарантированно поразить противника.