Авиационные ракеты "воздух-воздух": характеристики

На сегодняшний день абсолютно понятно, что без истребительной авиации система ВКО (воздушно-космической обороны) не смогла бы функционировать в полной мере. Истребительная авиация – это важнейшая часть подсистемы поражения ВКО. Основным оружием истребителей являются ракеты класса «воздух-воздух». Сегодня мы с вами познакомимся с характеристиками этого вида вооружения, его состоянием и перспективами.

Предыстория

Самолеты-истребители начали вооружаться авиационными ракетами еще в 1930 годах. Первым советским самолетом, получившим на вооружение ракеты в дополнение к пулеметам, был истребитель модели И-16. Ракеты тогда были неуправляемыми, поэтому летчик мог повлиять на траекторию снаряда лишь до его пуска. Пилоту нужно было тщательно выдержать условия пуска по точности и дальности. Сделать это во время воздушного боя было довольно сложно. Кучность такого огня уступа показателям бортовых пулеметов и пушек. Единственным достоинством реактивных снарядов был их солидный калибр и тот факт, что для поражения вражеского самолета было достаточно одного попадания.

Первые испытания управляемых ракет состоялись в Германии во времена Второй мировой войны. Стоит отметить, что в те годы, нарезное авиационное оружие (пушки и пулеметы), достигло своего совершенства. Доказательством тому являются успехи летчиков-истребителей в различных сражениях. На тот момент авиационное вооружение идеально подходило под существующие самолеты, и в руках умелого летчика позволяло достичь успеха в маневренном воздушном сражении. Но когда появилась реактивная сверхзвуковая авиация, скорость самолетов возросла, а вместе с ней возрос и пространственный размах воздушного сражения, возникла необходимость в ракетном оружии нового уровня. Кроме того, оно было необходимо и раньше для решения боевых задач в ночное время и в условиях тяжелых метеорологических условий.

В послевоенное время в Америке появились первые управляемые ракеты «воздух-воздух». США стали новаторами на этом поприще, но созданию управляемых ракет поспособствовали специалисты из Германии, которые после поражения были вывезены в Америку. Немного позже успехов в разработке управляемых ракет достиг и СССР.

Управляемые ракеты «воздух-воздух»

На начальных этапах конструирования управляемых ракет был разработан и протестирован метод наведения обнаружения и прицеливания по радиолучу БРЛС (бортовой радиолокационный станции), действующей в режиме сопровождения в равносигнальной зоне. Главным достоинством метода стал тот факт, что он не зависел от погодных условий. Визуальная видимость цели не требовалась, поэтому пуск можно было осуществить даже в облаках. Недостатки у метода тоже были. Во-первых, радиолокационная станция могла перехватить заднюю полусферу вражеского самолета только в том случае, если он не маневрирует, или маневрирует, но слабо. Во-вторых, после пуска ракеты летчик не мог вывести истребитель из атаки, ему необходимо было сопроводить цель с минимальными угловыми погрешностями вплоть до попадания в нее ракеты или промаха.

В 1959 году истребительная авиация ВПО получила на вооружение ракету РС-2УС, которая наводилась по описанному методу. Ракеты «воздух-воздух» этой модели легли в основу вооружения перехватчиков МиГ-19 и Су-9, а позже начали устанавливаться и на истребитель МиГ-21ПФ вместе с другим вооружением. Наведение РС-2УС было связано с БРЛС, поэтому действия летчика ограничивал нижний предел работы радиолокационной станции по высоте. При спуске и автосопровождении ракеты летчик должен был проявить высокую точность пилотирования.

Самонаводящиеся ракеты

В 1962 году в серийное производство поступили первые самонаводящиеся ракеты Р-3С. Головки самонаведения реагировали на источник теплового излучения, которым, как правило, выступало реактивное сопло мотора вражеского самолета. Система была пригодна для маневренного воздушного сражения, но в случае резкого маневра цели в сторону ракеты, атака срывалась или заканчивалась промахом. В среднем воздушном бою из десяти пусков ракеты цели достигали не более двух. Самонаводящиеся ракеты могли атаковать только заднюю полусферу самолета противника и только в нормальных погодных условиях. Пуск под нулевым ракурсом мог привести к преждевременной активации дистанционного взрывателя. Причина тому – попадание ракеты в струю раскаленных газов реактивного мотора вражеского самолета.

У первых управляемых ракет оборудование для наведения и самонаведения оснащалось аналоговыми средствами обработки информации и имело жесткую логику работы. Когда тепловая головка самонаведения устойчиво захватывала цель, летчик мог это понять по характерному звуку, доносящемуся из наушников его шлемофона. Под уменьшением ошибки прицеливания звук усиливался.

Второе поколение

Следующим поколением отечественных ракет «воздух-воздух» стали модели Р-8М, Р-98М и Р-4. Ими вооружали истребители Су-11, Су-15 и Ту-128 соответственно. Главным отличием новых моделей стало использование полуактивных радиолокационных головок самонаведения, оборудованных аналоговым бортовым вычислителем. Кроме того, новое поколение ракет получило повышенные энергетические характеристики. Нововведения позволили выполнять атаку не только в заднюю, но и в переднюю полусферу. При этом летчик мог начинать плавно выходить из атаки сразу после пуска ракеты, но без срыва автосопровождения, которое обеспечивает радиолокационный подсвет цели. Так как скорость ракеты «воздух-воздух» в несколько раз превышает скорость предполагаемого врага, сопровождение не занимало много времени.

Третье поколение

С появлением нового поколения истребителей МиГ-23 и МиГ-25П, на вооружение приняли и новые ракеты «воздух-воздух»: Р-23, Р-24 и Р-40. Обозначение этих ракет заканчивалось на индекс «Т» или «Р», в зависимости от того, какие были применены головки самонаведения – тепловые или полуактивные РЛ. Головки самонаведения оснащались бортовым вычислителем. В них широко стали использовать интегральные микросхемы. Как правило, запуская ракеты «воздух-воздух», летчик не наблюдал цель даже в благоприятных метеоусловиях.

Тепловые координаторы охлаждались с помощью жидкого азота, что делало их более чувствительными. Дальность пуска ракет возросла в два раза по сравнению с предшествующим поколением. Также был расширен диапазон подходящих условий для пуска.

Вместе с экземплярами большой и средней дальности разрабатывалась и принималась на вооружение ракета «воздух-воздух», дальность работы которой начиналась с 300 метров. Ее использовали преимущественно в маневренном воздушном сражении. Ракеты малой дальности Р-60, Р-60м и Р-73 были приняты на вооружение в 1980-х. Максимальная перегрузка перехватываемых целей для них составила 6, 8 и 12 g соответственно. Во время атаки летчик не имел возможности выполнить пуск до того, как радиолокационный прицел не подаст команду «Захват головки» (ЗГ) и «Пуск ракеты» (ПР). Это изрядно отвлекало пилота от визуального контроля цели в процессе боя.

Четвертое поколение

Так как истребители непрерывно развивались, улучшались их боевые и защитные характеристики, а также возрастала скорость, ракеты «воздух-воздух» должны были им соответствовать. Пришествие на вооружение новых самонаводящихся ракет вновь было связано с созданием нового поколения истребителей. В 1981 году истребительная авиация ПВО приняла на вооружение самолет МиГ-31, вооруженный ракетами Р-33. Ракета «воздух-воздух» большой дальности могла запускаться в переднюю полусферу цели с расстояния до 120 км. Новая модификация самолета, получившая название МиГ-31М, вооружалась обновленной ракетой, на которой полуактивную РК головку самонаведения заменили на полуактивно-активную. При этом благодаря повышенной энерговооруженности ракеты дальность пуска стала достигать 200 км.

Этапными истребителями для СССР стали МиГ-29 и Су-27, которые поступили на вооружение в середине 1990 годов. В разных версиях они по сей день служат основой российской истребительной авиации и активно продаются в другие страны. Изначально истребители вооружались ракетами Р-27. Затем они получили ракету Р-27Э, обладающую повышенной энерговооруженностью. Эти ракеты класса «воздух-воздух» отличались комбинированными головками самонаведения. В последних воплощались различные методы наведения: инерциально-корректируемое, самонаведение с использованием полуактивной РК головки и самонаведение на ИК излучение цели. С внедрением комбинированных головок появилась возможность эффективной атаки цели вне зависимости от ракурса.

Возросшие требования

К концу 90-х стало очевидно, что в дальнейшем полуактивные РЛ головки перестанут удовлетворять все требования, предъявленные к системам управления ракетами. Нужна была активная радиолокационная головка более сложной конструкции.

Разработка новых ракет осложнялась использованием процессоров для быстрой цифровой обработки сигналов высокой помехозащищенности. Для летчика такая ракета была пределом мечтаний, ведь она воплощала принцип «Пустил и забыл».

На сегодняшний день в России продолжаются работы над созданием нового поколения ракет и радиолокационных самонаводящихся головок, имеющих в своем составе систему цифровой обработки сигнала в широком диапазоне частот и обладающих минимальной длиной аналоговой части тракта, а также многофункциональными высокопроизводительными процессорами. Радиолокационные головки, обладающие такими параметрами, смогут обнаруживать и сопровождать цель по дальности и скорости, осуществлять параллельный анализ, работать в режиме «без целеуказания по скорости», а также реализовать алгоритмы помехозащищенности.

РВВ-АЕ

В середине 2000-х годов появилась модель ракеты «воздух-воздух» (Россия), объединяющая в себе все описанные выше характеристики. В настоящее время она продолжает совершенствоваться. Экспортная версия ракеты «воздух-воздух» нового поколения не единожды демонстрировалась публике на авиационных салонах и международных выставках вооружения под именем РВВ-АЕ. В 2003 г. появилась доработанная версия под названием РВВ-СД. Многих интересует, какая скорость ракеты «воздух-воздух» РВВ-СД? Так вот, данная ракета способна развить скорость до 4500 км/ч.

Новая ракета получила двухдиапазонную линию радиокоррекции с повышенным быстродействием, а также высокоточную систему управления. Новый двухимпульсный твердотопливный мотор с управляемой паузой и увеличенной массой топлива может работать до 100 секунд, обеспечивая тем самым повышенную энерговооруженность ракеты. Благодаря адаптивному боевому снаряжению с возможностью управления полем поражения ракета может эффективно попадать в цель даже при повышенной возможности промаха.

Перспективы

В будущем ракета РВВ-АЕ должна получить пассивный режим самонаведения на цель и возможность активной защиты самолета-носителя. Кроме того, двигатель ракеты «воздух-воздух» может стать комбинированным ракетно-прямоточным. Такая модернизация позволит увеличить дальность пуска ракеты, особенно на небольших высотах.

Истребители пятого поколения предполагают размещение ракет «воздух-воздух» во внутренних отсеках. Это положительно сказывается на аэродинамических характеристиках самолета и улучшает его летные возможности в целом. Вместе с тем, данное требование накладывает жесткие ограничения на массу и габариты ракет, а также предполагает замену традиционных пусковых устройств на катапультные.

Перспективные ракеты получат радиолокационные головки самонаведения, который будут использовать допплеровский эффект и эффект вторичной модуляции. Таким образом повысится «избирательность» ракеты при атаке группы самолетов противника. Особым направление в развитии радиолокационных головок самонаведения станет их способность к использованию эффекта вторичной модуляции от несущего винта вертолета. Разумеется, авиационные ракеты «воздух-воздух» будут развиваться параллельно с БРЛС истребителей.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что основными тенденциями в развитии рассматриваемых ракет будут:

1. Увеличение дальности пуска. Достигается при помощи совершенствования ракетных моторов и головок самонаведения.
2. Повышение точности наведения на цель вплоть до идентификации ее отдельных частей.
3. Усовершенствования боевых характеристик. Достигается в основном с помощью оптимизации зоны действия поражающих факторов.
4. Повышение маневренности.
5. Расширение диапазона задач, выполняемых самонаводящимися головками.
6. Повышение помехозащищенности головок.

Трудности

Вместе с тем есть факторы, которые препятствует быстрому решению указанных задач. Речь идет главным образом о необходимости минимизации массы, габаритов и стоимости ракет.

Требования к ракетам со стороны летчиков не ограничиваются принципом «Пустил и забыл». Летчикам хотелось бы, чтобы требования ракеты к условиям пуска были минимизированы. Нашлемная система целеуказания эффективно справляется с задачей в ближнем воздушном бою, однако совершенно не годится для дальнего ракетного боя, который становится все более перспективным направлением развития авиации ВКО.

Экипажи нуждаются в «умных» ракетах, но и для высокотехнологичных ракет нужны квалифицированные специалисты. Бытует мнение, что шестое поколение истребителей может стать беспилотным. Эта перспектива вполне реальная, учитывая стремительное развитие концепции «бесконтактных войн». Как бы там ни было, постепенное и - что самое главное – постоянное наращивание тактико-боевых характеристик ракет класса «воздух-воздух» приводит к получению ими качественно нового места в вооруженном конфликте и повышению роли истребительной авиации в ВКО в целом.