NEZ — Зона без побега
Истребитель F-16C, вооруженный ракетами класса «воздух-воздух» AIM-120C AMRAAM средней дальности (на законцовке крыла) и малыми
Ассортимент AIM-9X Sidewinder.
Какова дальность полета этой ракеты? — этот вопрос часто задают на разного рода выставках авиационной техники. Ответ обычно достаточно лаконичен, типа «30 км» или «до 100 км», в зависимости от того, о какой ракете спрашивает заинтересованная сторона и кто отвечает. Реже мы слышим ответ, что дальность зависит от множества факторов, включая высоту и скорость хозяина, и не может быть количественно определена одним числом. Еще сложнее дело обстоит, когда речь идет о ракетах класса «воздух-воздух».
Данные, содержащиеся в информационных материалах заводов-изготовителей, обычно дают максимально возможное значение, фактически недостижимое в обычной практике боевого применения, без указания условий, при которых оно достигается.
Материалы, в которых графически представлены зоны возможного возгорания с их горизонтальными и вертикальными сечениями или так называемые оболочки снарядов. Обычно дефицит информации объясняется соображениями защиты секретности.
Это широко распространенное обоснование, поскольку, зная точные данные и возможности снаряда, можно разработать эффективные меры противодействия. Однако есть энтузиасты, энтузиасты авиации, которые хотели бы знать, например, какова реальная дальность полета управляемой ракеты AIM-120 AMRAAM.
В статье мы постараемся максимально ознакомить читателей с аспектами эксплуатации и применения ракет «воздух-воздух» в контексте того, что принято называть, но не всегда корректно, дальностью.
Ракета дальнего действия класса «воздух-воздух» MBDA Meteor имеет самую большую в мире неуправляемую зону, рассчитанную не менее чем на 60 км. Его носителями являются истребители Typhoon, Rafale и Gripen.
В современных многоцелевых самолетах бортовые компьютеры системы управления вооружением отвечают за расчет данных, необходимых для пуска ракеты. Эта информация представлена графически на индикаторах в кабине самолета, а в последних разработках и на дисплеях шлемов пилотов.
В условиях воздушного боя и быстро меняющейся обстановки предпринимаются усилия по минимизации выдаваемых экипажу данных с целью снижения перегрузки информацией (нагрузки летчика), а также ускорения ее усвоения. Поэтому при применении боевых ракет «воздух-воздух» для летчика важна информация о том, находится ли цель на той дистанции, на которую возможен пуск ракеты, или нет и есть ли за соответствующей дистанцией другие необходимые условия для запуска ракеты выполняются или какой маневр необходим для достижения этих условий. При этом дальности полета снаряда — понимаемые как достигаемые в данных условиях расстояния, на которых возможен возможный полет снаряда, — в данном случае не имеют значения. Величины, называемые зонами обстрела, важны, они рассчитываются и представляются пилоту вместе с дополнительной необходимой информацией.
Разница между дальностью ракеты и дистанцией стрельбы обусловлена тем, что в воздушном бою цель и ракетоносец перемещаются относительно друг друга в пространстве, маневрируя скоростью, высотой и курсом. Конкретные дальности с учетом маневренности, скорости и других данных для ракеты, выпущенной с самолета при определенных условиях полета — скорости и высоте, могут быть представлены в виде графика пространственно-временных возможностей, называемого огибающей снаряда (рис. 1).
Граница определяется достижением заранее определенных конечных условий снаряда. Этими условиями являются максимальное время управляемого полета, минимально допустимая скорость снаряда и максимально допустимая перегрузка.
Форма и размеры оболочки определяются такими конструктивными особенностями, как время работы и импульс тяги ракетного двигателя, аэродинамические характеристики, время управляемого полета, а также скорость носителя и высота полета в момент пуска.
Время управляемого полета определяется максимальным временем работы бортовых источников энергии — электрических, пневматических, гидравлических или их комбинации в зависимости от типа ракеты. Минимальная конечная скорость — это скорость, при которой аэродинамические рули все еще управляют снарядом. Двигательные характеристики вместе с аэродинамическими характеристиками (лобовое сопротивление и подъемная сила) в совокупности оказывают влияние на достигаемую максимальную скорость и ее последующее изменение в полете, а также на маневренность снаряда (достигаемые перегрузки).
Высота полета и скорость самолета, запускающего ракету, имеют большое значение для размера и формы оболочки. Так как ракетный двигатель ракеты обеспечивает увеличение скорости, то скорость, с которой ракета выстреливается, так называемая начальная скорость также играет роль с точки зрения достигнутых расстояний. Еще важнее плотность атмосферы. На малых высотах, в плотных слоях, сопротивление воздуха значительно быстрее снизит скорость снаряда после прекращения работы ракетного двигателя, чем на средних и больших высотах. Следовательно, огибающие, определенные для разных высот полета и начальных скоростей, будут существенно отличаться друг от друга.
Зная пространственно-временные возможности снаряда для текущих условий и параметров движения цели, т.н. зона возможных пусков (в английской номенклатуре чаще всего называется Missile Launch Envelope — MLE). Он отличается от оболочки снаряда тем, что также учитывает параметры движения цели — вектор скорости и дополнительные ограничения (о которых речь пойдет далее в этой статье). При атаке цели на встречных рубежах, т. е. из передней полусферы, часть дистанции проходит сама цель и это расстояние добавляется к дистанции, пройденной снарядом. С другой стороны, при атаке на сходящихся курсах (из задней полусферы) снаряд должен догнать цель, поэтому путь цели при полете снаряда следует вычесть из расстояния, которое снаряд может пройти в погоне за целью .
Разрешенная зона стрельбы может быть очерчена и представлена графически различными способами — относительно хозяина или цели. Чаще всего она представлена в горизонтальном и вертикальном разрезах по отношению к цели, с условиями, для которых она была установлена.
Для расчета размеров зон пуска ракет используются текущие данные, значения, вытекающие из пространственно-временных возможностей ракеты, а также гипотезы относительно поведения цели, которые в совокупности влияют на размер расчетных зон и эффективность атака, принимаются. В зависимости от типа снаряда также учитывается, в частности, минимальные конечные скорости снаряда и/или минимальные требуемые скорости сближения с целью, время срабатывания (взведения) взрывателя, а также размер цели.
Текущие данные – это текущая скорость и высота полета атакующего самолета и цели, скорость сближения и курсовые углы. Минимальная конечная скорость будет зависеть от типа снаряда, направления атаки и высоты полета. Обычно предполагается, что для малых и средних высот ракеты класса «воздух-воздух» управляемы в диапазоне скоростей от максимально достигнутых до Ма = 1,2, ниже которых эффективность аэродинамических рулей недостаточна. На больших высотах в очень разреженном воздухе минимальные скорости будут больше и будут зависеть от аэродинамической системы снаряда. Еще одним важным аспектом для определения минимальной скорости является направление атаки, а значит и скорость сближения с целью.
