Перспективные системы вооружения и возможность создания истребителя “СТЕЛС”

Для современного истребителя, представляющего собой техническую систему высокой сложности, характерна тесная связь между обликом, техническими характеристиками и приемами боевого применения. Практически любая способность самолета делать то, чего не могут другие, может быть положена в основу новой тактики. Большое воздействие на облик и тактику истребителей оказало, оказывает и будет оказывать их вооружение. Это повлияло даже на терминологию, ибо сейчас все чаще говорят не о самолете, а об авиационном боевом комплексе (АБК), в состав которого входят сам самолет и системы оружия, которые он несет.

Одной из основных проблем, решаемых при разработке современного АБК, является определение оптимального соотношения степеней сложности самолета и его систем оружия. Рассмотрим простой пример - повышение эффективности стрельбы из бортовой пушки. Можно более точно прицеливаться с помощью обобщенной системы управления полетом и оружием (о ней рассказано ниже) - это усложне-нит самолет. Можно повысить точность за счет применения управляемых снарядов - это усложнит оружие.

Вообразим себе некую шкалу, на одном конце которой отложено “сложный самолет + простое оружие”, а на другом -“простой самолет + сложное оружие”. Только попадание в нужную точку шкалы обеспечит максимальную эффективность АБК при его приемлемой стоимости. Однако практически все современные боевые самолеты строятся по принципу “сложный самолет + сложное оружие”. Причины: с одной стороны, фирмы-разработчики стремятся к получению максимальной прибыли, с другой - военные отвыкли от боевых действий против реального противника, а демонстрируют эффективность в полигонных или близких к ним условиях.

Представим себе, как повлияют на тактику и облик истребителя разработка и применение новых систем вооружения.

Говоря о всеракурсных ракетах, следует отметить, что сегодня под всеракурсностью подразумевают два качества: во-первых, способность захватить цель с любого направления обзора (в основном это относится к ракетам ближнего боя с ИК-головка-ми наведения, которым легче обнаружить горячее сопло двигателя, чем сравнительно холодную носовую часть), а во-вторых, способность ракеты маневрировать энергично, чтобы попасть в цель на встречных курсах, когда взаимные угловые скорости ракеты и цели особенно велики (это справедливо уже для ракет с любым радиусом действия). Разработчикам ракет и головок наведения удалось решить обе эти задачи. Появление всеракурсных ракет уже повлияло на облик истребителей и на их тактику. Раньше основной характеристикой самолета была перегрузка виража, выполняемого без потери скорости (он называется установившимся). Это было необходимо для захода противнику “в хвост” с последующим пуском ракет. Сейчас главным является способность быстро довернуть самолет, чтобы ракеты “увидели” цель хотя бы на несколько секунд, необходимых для захвата и пуска. Такой разворот может быть и неустановившимся. Возможность атаки на встречных курсах сделала воздушный бой еще более скоротечным и вместо способности выдерживать перегрузку в течение длительного времени заставляет летчика выполнять более точное и динамичное пилотирование в условиях воздействия больших, но кратковременных перегрузок.

Наиболее важной современной тенденцией, характерной именно для ракет средней и большой дальности, можно считать расширение диапазона дальностей пуска. Напомним, что все ракеты имеют не только максимальную дальность, обусловленную энергетикой их двигателей, но и минимальную, ограниченную в основном способностями систем наведения. Очевидно, что диапазон между этими дальностями должен быть как можно больше. В противном случае летчик может оказаться в ситуации, когда дистанция слишком мала для ракеты средней дальности и слишком велика - для ракеты ближнего боя, а противник не замедлит воспользоваться таким положением. Поэтому уже в настоящее время появляются разработки ракет, которые исходя из современных требований можно отнести к классу “большой-средней” или “средней-малой” дальности. Помимо очевидных выгод сокращения типов ракет, состоящих на вооружении, это дает возможность летчику в бою быстрее выбрать нужное оружие.

В идеале могла бы существовать ракета, позволяющая поражать цель на всех дальностях -от десятков и сотен километров до нескольких сотен метров. Но такое оружие было бы слишком сложным и дорогим для массового тиражирования (напомним, что современные ракеты строятся сериями до нескольких десятков тысяч штук), и поэтому вряд ли следует ожидать ее появления. Расширение диапазона пуска ракет средней и большой дальности может практически стереть границу между дальним и ближним боем. Воздушный бой станет “непрерывным” по дистанции.

Построение по принципу “выстрелил и забыл”, подразумевающее полную автономность после пуска, в настоящее время является одним из основных требований, выдвигаемых при разработке новых образцов авиационного оружия. В классе “воздух-воздух” это требование сохраняет актуальность по отношению к ракетам средней и большой дальности. В отличие от ракет ближнего боя с пассивными инфракрасными головками наведения, способными после пуска идти на цель самостоятельно, при использовании большинства существующих ракет средней и большой дальности требуется постоянное облучения цели радиолокатором самолета. Наведение производится по отраженному сигналу, принимаемому головкой ракеты (полуактивное наведение). Необходимость в течение длительного времени удерживать самолет в положении, при котором локатор может облучать цель, превращает его в вяломаневрирующую мишень.

Появление ракет средней и большой дальности, построенных по принципу “выстрелил и забыл”, сильно изменит тактику боя на этих дистанциях. Он станет более динамичным, самолеты смогут сразу после пуска выполнять энергичный маневр для уклонения от ракеты противника или атаки следующей цели. Не случайно одним из основных требований, предъявляемых к перспективным истребителям, является способность маневрирования на сверхзвуковых скоростях для ведения динамичного боя на больших дальностях.

Бортовые пушки - самый старый тип авиационного оружия -до сих пор не утеряли своего значения, несмотря на постоянное совершенствование управляемых ракет. Пережив в 50-е годы период временной “опалы”, конец которой положил опыт войны во Вьетнаме, авиационное пушечное вооружение переживает сейчас период подъема. Основные разработки в этой области направлены на повышение эффективности стрельбы в процессе энергичного маневрирования. Для точного наведения на цель традиционной пушки, неподвижно установленной на самолете, используют обобщенные системы управления полетом и оружием. Система по командам прицела разворачивает самолет таким образом, чтобы его пушка “смотрела” на цель.

Другим направлением совершенствования бортового оружия является возрождение на новом техническом уровне идеи времен первой мировой войны - подвижной пушечной установки. Такая пушка, имея подвижный ствол, позволяет прицеливаться, не разворачивая всего самолета. Еще одним способом улучшения боевых качеств пушечного вооружения является повышение точности попадания за счет применения корректируемых снарядов. Такой снаряд снабжен системами наведения и после выстрела “доворачивается” на цель, по точности приближаясь к управляемым ракетам. И, наконец, отметим работы по повышению эффективности воздействия снарядов на цель за счет оснащения их неконтактными взрывателями. Срабатывающий при пролете снаряда в нескольких метрах от цели, взрыватель существенно повышает вероятность ее поражения. Следует отметить, что применение двух последних способов помимо усложнения самих снарядов требует и разработки новых пушек. Современный технический уровень пока не позволяет разместить в применяемых ныне снарядах калибра 20-30 мм систему наведения или неконтактный взрыватель.

Если обобщенные системы управления полетом и оружием и неконтактные взрыватели не слишком повлияют на тактику истребителей, то корректируемые снаряды и особенно подвижные пушечные установки могут привести к любопытному явлению - “низкоманевренному” истребителю. Маневренность останется средством занятия выгодной позиции, но перестанет быть решающим условием поражения противника. Представим себе такой истребитель, оснащенный одной или двумя (для достижения кругового поля обстрела) подвижными пушками. Наведение пушек будет производиться с помощью оптико-электронных прицельных систем или нашлемной системы, позволяющей поворачивать ствол вслед за поворотом головы летчика. Не ввязываясь в круговерть ближнего воздушного боя, такой самолет будет пролетать сквозь боевые порядки противника, поражая противника, подобно древнему “обоерукому” бойцу с его двумя мечами.

Подвижные пушечные установки в сочетании с “умными” снарядами могут послужить основой и для противоракетной обороны самолета. Сейчас для этого пытаются применять ракеты, но такой способ имеет недостатки: ракет на самолете мало, стрелять ими вбок или назад сложно, в случае промаха вторую ракету можно не успеть запустить. Бортовые пушки с их солидным запасом снарядов могут поставить на пути атакующей ракеты противника завесу заградительного огня, как это делает традиционная зенитная артиллерия. Надежная оборона от ракет хорошо вписывается в концепцию низкоманевренного истребителя, так как снижает потребность в выполнении противоракетного маневра с большой перегрузкой.

Принятое в настоящее время на всех самолетах неподвижное размещение ракет создает массу трудностей в бою. Несмотря на то что современные ракеты имеют широкое “поле зрения”, остается необходимость в прицеливании всем самолетом, чтобы цель попала в это поле. Попытки защиты хотя бы хвоста самолета с помощью ракет, стартующих назад, хотя и увенчались техническим успехом, но пока не получили практического воплощения. Не удалось также пока решить задачу захвата цели на траектории, когда ракета стартует “вслепую”, а затем по командам с самолета разворачивается так, чтобы “увидеть” цель.

Проблему могло бы решить размещение ракет на поворотных турелях, позволяющих выполнять их пуск в любом направлении. Ту-рельное размещение ракет представляет собой крайне сложную инженерную задачу, однако ее решение могло бы привести к уменьшению перегрузок при боевом маневрировании. Как и подвижные пушечные установки, ту-рельное размещение ракет хорошо соответствует концепции низкоманевренного истребителя.

В ходе поиска новых поражающих средств за рубежом велась разработка гиперзвуковых ракет с лазерной коррекцией. Оптико-электронная система обнаруживает цели и удерживает на них лучи лазера. В эти лучи выстреливаются ракеты с системами наведения, ведущими каждую ракету в ее луче, как в канале, конец которого упирается в цель. Основным достоинством такой ракеты является высокая скорость, позволяющая ей быстро долететь до цели. В современном воздушном бою это качество очень важно, ибо поразить противника надо как можно раньше, прежде, чем он пустит свою ракету. В противном случае автономная ракета может поразить ваш самолет и после того, как противник будет сбит. Существенным недостатком гиперзвуковых ракет является необходимость держать лазерный луч на цели до момента попадания в нее ракеты. Однако система может держать луч на цели при маневрировании самолета (хотя и ограничивает его), да и время полета ракеты, как уже отмечалось, невелико.

Теперь попробуем сформулировать основные тенденции влияния оружия на облик истребителя и тактику воздушного боя. Применение всеракурсных и особенно гиперзвуковых ракет с их малым временем полета до цели может сделать ближний бой еще более быстротечным, что повысит требования к уровню подготовки летчиков. В то же время увеличение диапазонов пуска ракет средней и большой дальности размоет границу между ближним и дальним боем, а ракеты средней и большой дальности, построенные по принципу “выстрелил и забыл”, приблизят динамику дальнего ракетного боя к характеристикам боя на ближней дистанции.

Турельное размещение ракет на самолете или использование ракет с захватом цели на траектории, а также применение для нападения и защиты подвижных пушечных установок с “умными” снарядами позволит реализовать концепцию “низкоманевренного” истребителя, который вместо энергичных маневров для наведения на цель неподвижно установленного оружия будет просто разворачивать это оружие в нужном направлении.

Напомним, что одним из препятствий создания истребителя с широким использованием технологии “стеле” является снижение маневренности, обусловленное снижением аэродинамического качества и увеличением массы. Однако создание “низкоманевренного” истребителя позволит в полной мере реализовать на нем средства уменьшения заметности.

Сформулируем основные концепционные особенности такой машины:

1. Интегральная схема, близкая к “летающему крылу”, с внутренним размещением оружия. Это позволит снизить заметность и улучшить аэродинамику, обеспечит маневренность на сверхзвуке и хороший неустановившийся маневр.

2. Крейсерский сверхзвуковой полет за счет оптимизации аэродинамики. Применение бес-форсажных двигателей снизит потребный запас топлива, а также уменьшит заметность в ИК-диапазоне.

3. Обеспечение кругового обзора и обстрела. При использовании ракет с захватом на траектории возможно их вертикальное размещение, что обеспечит всеракурсную стрельбу. Для “традиционных” ракет - размещение на выдвижных поворотных турелях.

4. Построение бортового комплекса вооружения на основе пассивных датчиков:

- для средней-большой дальности - станции радиотехнической разведки в сочетании с ракетами, оснащенными пассивно-активными ГСН;

- для малой дальности - оптико-электронные системы и нашлем-ные системы целеуказания в сочетании со всеракурсными ИК ГСН ракет малой дальности, а также с подвижными пушечными установками либо с пушками, оснащенными корректируемыми снарядами. На этой же основе строится активная система обороны.

Расплатой за скрытность работы пассивного комплекса станет уменьшение его автономности - такой комплекс потребует обязательного внешнего целеуказания, т.е. взаимодействия с наземными РЛС и с самолетами ДРЛО.

Полученный в результате реализации этих положений самолет будет похож не на традиционный истребитель, а скорее на перехватчик, но оптимизированный для среднего и ближнего боя. Это сходство тем значительнее, что сложность выполняемых задач может потребовать введения второго члена экипажа - оператора систем вооружения.

Вряд ли все описанные технические положения воплотятся в жизнь. Однако концепция такого истребителя может наметить пути выхода из противоречия “маневр или незаметность?”, в котором пребывают ныне разработчики истребителей пятого поколения.

Источник: http://www.foxbat.ru