Что общего у феникса, воробья, гремучей змеи и вулкана? Их можно посадить в один самолет! Сегодня вы узнаете почему Феникс был действительно ЭПИЧНОЙ ракетой и немного коснетесь основных принципов воздушного боя.
Что такое воздушный бой? Это комплекс мероприятий, направленный на поражение самолета противника и собственное выживание. Основным средством поражения с момента появления первых боевых самолетов и до 50х годов были пулеметы и мелкокалиберные пушки. После окончания Второй Мировой войны в мире произошел настоящий ракетный бум. Инженеры накидывали идеи, генералы грезили о ультимативном оружии, пилоты матерились, когда новая техника давала отказы. В одно время предполагалось, что авиапушка самолету больше вообще не нужна, ведь есть ракеты. Опыт показал, что не все так гладко, и первые образцы управляемых ракет воздух-воздух были не идеальны, но прогресс на месте не стоит.
К моменту создания Томкэта в авиации господствовали два вида ракет - с тепловым и полуактивным радарным наведением. Для облегчения коммуникации между пилотами стран НАТО, говоривших на разных языках, была придумана система кодовых обозначений. В ней ракеты с радарным наведением обозначались Фокс-1, а тепловые - Фокс 2. В Томкэте присутствовали:
- AIM-7 Sparrow (Спэрроу, воробей) - ракета с полуактивным радарным наведением. Фокс 1;
- AIM-9 Sidewinder (Сайдуайндер, гремучая змея) - ракета с пассивным тепловым наведением. Фокс 2;
- AIM-54 Phoenix (Феникс) - ракета с активным радарным наведением, инновационная разработка. Немного ниже я объясню, чем же она инновационна-то и почему ей присвоили новый класс - Фокс 3;
- M61 Vulcan (Вулкан) - шестиствольная авиапушка системы Гатлинга калибром 20 мм.
А теперь простым языком рассказываю, как это все работает. Вот у нас есть самолет, на нем стоит радар. Радар излучает радиоволны, которые, отражаясь от объектов в пространстве, возвращаются обратно к самолету. Бортовая аппаратура обрабатывает полученные данные, вычисляя направление на объект, его дальность, скорость и высоту. Направление и высоту мы получим довольно легко, т.к. система знает, куда именно направлен радар и откуда точно пришли отраженные волны. Дальность до объекта вычисляется несложной формулой, где дистанция до цели - это скорость радиоволны (равна скорости света в среде), умноженная на время, которое требуется волне чтобы долететь до объекта и вернуться, будучи отраженной. Полученный результат мы делим на два и теперь мы знаем дальность до цели. Теперь мы вычисляем скорость благодаря эффекту Доплера - частота отраженной волны меняется в том случае, если объект движется, и с помощью этой разницы мы знаем, какая скорость цели.
Ура! Мы обнаружили вражеский самолет, знаем его данные (направление, дальность, высоту и скорость). Осталось его убить.
Представим, что мы сидим в Томкэте и для уничтожения врага выбираем ракету AIM-7 Спэрроу. Делаем мы это потому что противник находится на дистанции в три десятка километров, и для его поражения нам нужна ракета средней дальности, коей и является Спэрроу. Мы переводим радар в режим сопровождения цели. Теперь вся мощь радиолокационной станции сфокусирована в узком пучке излучения, который направлен точно на вражеский самолет. Это необходимо для постоянного обновления данных о цели, чтобы ракета не промахнулась. Фокс один! Спэрроу отстреливается от пилона и включает свой маршевый двигатель. Он отработает недолго, но ракета успеет набрать огромную скорость и, соответственно, запас энергии. Отраженное от врага радарное излучение приходит не только на наш самолет, но и на саму ракету, постоянно держа ее в курсе, что делает противник. Анализируя эти данные, AIM-7 выбирает оптимальную траекторию и подлетает к цели, где радиочастотный датчик дистанции (радиовзрыватель) выдает команду на подрыв боевой части, и противник оказывается под градом осколков, которые разрушают его самолет. ГООООЛ! Цель уничтожена.
Теперь рассмотрим другую ситуацию, где противник находится от нас на расстоянии в пару километров. Что мы выберем? Ну конечно AIM-9 Сайдуайндер - это ведь ракета для ближнего боя.
Мы включаем систему охлаждения головки самонаведения ракеты. Это нужно для того чтобы она более эффективно отслеживала тепло, излучаемое самолетом-целью. Мы можем захватить цель маневром всего самолета, направив наш нос (и, соответственно, головку самонаведения ракеты) на врага. Или же мы, как и в предыдущем случае, захватываем цель радаром и тот услужливо подскажет системе наведения ракеты, куда именно надо смотреть. Инфракрасное излучение цели попадает на датчик ракеты, она видит противника. Жмякаем кнопку - цель захвачена. Фокс два! Включается двигатель ракеты AIM-9 и она уходит к цели. Топлива хватит всего на несколько секунд работы двигателя, но ракета из-за малого веса разгоняется до огромной скорости и очень медленно будет ее терять, летя по инерции. Противник отчаянно маневрирует, пытаясь спастись, но головка наведения ракеты постоянно отслеживает эти маневры и выбирает оптимальную траекторию. Еще пара секунд и уже знакомый нам датчик радиовзрывателя устало выдает команду на подрыв. Цель уничтожена!
Ну вот теперь мы наконец-то добрались до AIM-54. Шли мы долго, но вышеописанное просто необходимо для понимания. Это основа основ, база.
Теперь наша цель находится на большой дистанции, допустим, километров 80. Спэрроу и Сайдуайндеры упадут задолго до того, как приблизятся к врагу, и мы выбираем ракету AIM-54 Феникс. Теперь нам не нужно фокусировать радар на цели - мы просто отслеживаем ее в штатном режиме поиска целей. Подсказываем ракете, по какому самолету мы будем стрелять и выпускаем ее. Ракета уходит ввысь - т.к. дистанция и высота цели довольно велики, ракета хочет уйти в более разреженные слои воздуха, чтобы сохранить побольше энергии. Траектория полета AIM-54 при стрельбе на дальнюю дистанцию будет выглядеть как парабола. Масса Феникса достигает почти 500 килограмм и половину из этого занимают запасы топлива, поэтому ее двигатель работает довольно долго. И вот спустя пару десятков секунд (а при бОльшей дистанции время подлета вообще может занимать минуту) ракета подлетает к цели. Помните, что мы не переключали радар в режим сопровождения цели? Ракета получает данные о самолете с большим интервалом, ведь эти данные обновляются только тогда, когда луч радара пройдет через цель, а не непрерывно, как в случае сопровождения цели. Этого недостаточно, чтобы попасть. И тут ВНЕЗАПНО на Фениксе включается свой собственный радар. Именно поэтому ракета и относится к Фокс 3 - в отличие от ракет Спэрроу ей не нужно принимать данные от радара самолета-носителя, ведь у нее есть свой радар, правда, поменьше. Радиолокационная станция Феникса сопровождает цель, постоянно получая данные о ней, выбирает оптимальную траекторию, подлетает к самолету и…Это уже не гол, это смартфон Vivo, господа. Цель уничтожена!
Это был настоящий прорыв в вооружении самолетов. Вражеский самолет не получал никаких сигналов о том, что в него летит Феникс до того, как тот включит свой радар. Почему? Известно, что системы предупреждения об облучении (СПО) фиксируют то, что по ним работает радар. Они могут определить в каком режиме работает радар - в режиме поиска или сопровождения цели. Если вы стреляете ракетой Фокс 1, то противник узнает об этом сразу - СПО моментально засекает, что радар вашего самолета перешел из режима поиска в режим сопровождения и выдает предупреждение о ракетной атаке. Если вы стреляете Фениксом, то вы не переключаете режим поиска, и СПО никак не узнает о пуске до того момента, как радар на самой ракете не начнет отслеживать цель. Однозначный win! Справедливости ради стоит отметить, что пуск ракет с тепловым наведением СПО тоже не отслеживает, ведь способ наведения у нее пассивный.
Кроме того, как уже было отмеченно выше, AIM-54 обладала большими запасами топлива и могла лететь долго и далеко. В идеальных условиях (цель не маневрирует и летит на вас) дистанция поражения могла достигать ста восьмидесяти километров. Это даже больше, чем расстояние от центра Москвы до Твери!
Ну и напоследок, для совсем малых дистанций (до километра) на Томкэте была авиапушка М61 Вулкан. Особого интереса, на самом деле, она не представляет - считайте, Миниган, только большего калибра. Вы просто сближаетесь с противником, маневром самолета направляете свой нос на него, прицеливаетесь и жмете гашетку. Луч радости в виде двадцатимиллиметровых снарядов на скорости 1050 м/с с частотой 6000 выстрелов в минуту (100 герц, ахаха) улетает к врагу и распиливает его. Дешево и сердито.
Вот так и происходит воздушный бой в реальной жизни, все тут на самом деле гораздо проще, чем кажется. Основные физические принципы, которые используются в авиации, сейчас проходят в средней школе и в это действительно несложно вникнуть - главное, чтобы кто-то доходчиво рассказал. О вооружении класса "воздух-земля" мы поговорим в следующей части, на следующей неделе =)
(про сам самолёт читайте тут: 1, 2, 3)
Автор: Тарас Артёмов