.jpg/1280px-Aircraft_Combat_Archer_(2565196807).jpg)
_(524-21).jpg/1280px-MAKS_Airshow_2013_(Ramenskoye_Airport,_Russia)_(524-21).jpg)
Ракета «воздух-воздух» ( ААМ ) — ракета , запускаемая с самолета с целью уничтожения другого летательного аппарата (включая беспилотные летательные аппараты, такие как крылатые ракеты ). ЗРК обычно приводятся в действие одним или несколькими ракетными двигателями , обычно работающими на твердом топливе , но иногда и на жидком топливе . Прямоточные воздушно-реактивные двигатели, используемые на «Метеоре» , становятся движущей силой, которая позволит будущим ракетам средней и большой дальности поддерживать более высокую среднюю скорость во всем диапазоне их поражения.
Ракеты класса «воздух-воздух» в целом делятся на две группы. Ракеты, предназначенные для поражения самолетов противника на дальности менее 16 км, известны как ракеты малой дальности или «в пределах видимости» (SRAAM или WVRAAM) и иногда называются ракетами « воздушного боя », поскольку они предназначены для оптимизации их маневренности, а не дальности. . Большинство из них используют инфракрасное наведение и называются ракетами с тепловым наведением. Напротив, ракеты средней и большой дальности (MRAAM или LRAAM), которые обе подпадают под категорию ракет дальнего действия (BVRAAM), как правило, полагаются на радиолокационное наведение, которое существует во многих формах. Некоторые современные используют инерциальное наведение и/или «обновления на середине курса», чтобы подвести ракету достаточно близко, чтобы использовать активный датчик самонаведения. Концепции ракет «воздух-воздух» и «земля-воздух» тесно связаны, и в некоторых случаях версии одного и того же оружия могут использоваться для обеих целей, например, ASRAAM и Sea Ceptor .
Ракета «воздух-воздух» выросла из неуправляемых ракет «воздух-воздух», использовавшихся во время Первой мировой войны . Ракеты Ле Приера иногда прикреплялись к стойкам бипланов и запускались с помощью электричества, обычно по наблюдательным аэростатам , такими ранними пилотами, как Альберт Болл и А.М. Уолтерс. [1] Столкнувшись с превосходством союзников в воздухе, Германия во время Второй мировой войны вложила ограниченные усилия в исследования ракет, первоначально адаптировав снаряд неуправляемой 21-см пехотной заградительной ракетной системы Nebelwerfer 42 в зенитную ракету воздушного базирования BR 21 в 1943 году; что привело к развертыванию неуправляемой ракеты R4M и разработке различных прототипов управляемых ракет, таких как Ruhrstahl X-4 .
ВМС США и ВВС США начали оснащать управляемыми ракетами в 1956 году, развернув AIM-4 Falcon ВВС США и AIM-7 Sparrow и AIM-9 Sidewinder ВВС США . Послевоенные исследования привели к тому, что Королевские ВВС в 1957 году приняли на вооружение Fairey Fireflash , но их результаты оказались безуспешными. Советские ВВС приняли на вооружение свою К-5 (ракету) в 1957 году. Поскольку ракетные системы продолжают развиваться, современная воздушная война почти полностью состоит из ракетных стрельб. Использование боя за пределами видимости стало настолько распространенным в США, что первые варианты F-4 в 1960-х годах были вооружены только ракетами. Высокий уровень потерь во время войны во Вьетнаме заставил США вновь использовать автопушки и традиционную тактику воздушного боя, но ракеты остаются основным оружием в воздушном бою.
В Фолклендской войне британские «Харриеры» с помощью ракет AIM-9L смогли победить более быстрых аргентинских противников. [2] С конца 20-го века всеракурсные конструкции с тепловым наведением могут захватывать цель под разными углами, а не только сзади, где тепловая сигнатура двигателей самая сильная. Другие типы полагаются на радиолокационное наведение (либо бортовое, либо «нарисованное» самолетом-пускателем).
В 1999 году ракета Р-73 была адаптирована сербскими войсками для ракет класса «земля-воздух». Центр ракетных исследований и разработок движения хуситов и Ракетные войска пытались запустить Р-27/Р-60/Р-73/Р-77 по саудовским самолетам. Использование запасов ракет со складов ВВС Йемена . Проблемой Р-27 и Р-77 является отсутствие радара, обеспечивающего их наведение на цель. Однако Р-73 и Р-60 — это ракеты с инфракрасным тепловым наведением. Им требуется только энергия, жидкий азот «для охлаждения головки ГСН» и пилон для запуска ракеты. Эти ракеты были соединены с турелями FLIR Systems ULTRA 8500 американского производства. Был подтвержден только один промах, и это был выстрел Р-27Т по F-15SA Королевских ВВС Саудовской Аравии . Однако недостатком является то, что эти ракеты предназначены для запуска с одного реактивного истребителя по другому. Таким образом, двигатели и запас топлива меньше, чем у специально построенной ракеты класса «земля-воздух». [3]
На Западе норвежско-американские силы NASAMS заставили использовать ракеты AIM-9 Sidewinder , IRIS-T и AMRAAM (версия ER) для перехвата целей. Ни одна из этих ракет не требует модификаций и, следовательно, может принимать ракеты прямо с самолета. [4] Однако NASAMS остается концепцией, которая еще не прошла боевые испытания, она успешно поразила лишь имитацию крылатой ракеты. В случае развертывания этой ракетной системы на Украине это будет первый случай боевого применения этой ракетной системы. [5]
Обычная боеголовка взрывного действия, осколочная боеголовка или боеголовка непрерывного действия (или комбинация любого из этих трех типов боеголовок) обычно используются в попытке вывести из строя или уничтожить самолет-мишень. Боеголовки обычно взрываются с помощью неконтактного взрывателя или взрывателя ударного действия, если происходит прямое попадание. Реже ядерные боеголовки устанавливались на небольшое количество ракет класса «воздух-воздух» (таких как AIM-26 Falcon ), хотя неизвестно, чтобы они когда-либо использовались в бою.
Управляемые ракеты действуют путем обнаружения цели (обычно с помощью радара или инфракрасного метода, хотя редко другими методами, такими как лазерное наведение или оптическое слежение ), а затем «наведения» на цель на встречном курсе.
Хотя ракета может использовать радиолокационное или инфракрасное наведение для наведения на цель, запускающий самолет может обнаружить и отслеживать цель перед запуском другими средствами. Ракеты с инфракрасным наведением могут быть «подчинены» ударному радару для обнаружения цели, а ракеты с радиолокационным наведением могут быть запущены по целям, обнаруженным визуально или с помощью инфракрасной системы поиска и сопровождения (IRST), хотя для этого может потребоваться радар нападения для освещения цели во время части или всего перехвата ракеты.
Радиолокационное наведение обычно используется для ракет средней и большой дальности, где инфракрасная сигнатура цели слишком слаба для отслеживания инфракрасным детектором. Существует три основных типа ракет с радиолокационным наведением: активные, полуактивные и пассивные.
Ракетам с радиолокационным наведением можно противодействовать быстрым маневрированием (что может привести к их «взлому блокировки» или пролету), развертыванию соломы или использованию средств электронного противодействия .
Ракеты с активным радиолокационным (AR) наведением несут собственную радиолокационную систему для обнаружения и сопровождения цели. Однако размер радиолокационной антенны ограничен небольшим диаметром ракет, что ограничивает ее дальность действия, что обычно означает, что такие ракеты запускаются в прогнозируемом будущем местоположении цели, часто полагаясь на отдельные системы наведения, такие как система глобального позиционирования , инерциальное наведение. , или обновление промежуточного курса либо от запускающего самолета, либо от другой системы, которая может связываться с ракетой, чтобы приблизить ракету к цели. В заранее определенную точку (часто основанную на времени с момента запуска или прибытия к прогнозируемому месту цели) радиолокационная система ракеты активируется (ракета, как говорят, «входит в активную фазу»), и затем ракета наводится на цель.
Если расстояние от атакующего самолета до цели находится в зоне действия радиолокационной системы ракеты, ракета может «перейти в активное состояние» сразу после запуска.
Большим преимуществом активной радиолокационной системы самонаведения является то, что она обеспечивает режим атаки « выстрелил и забыл », при котором атакующий самолет может преследовать другие цели или покинуть зону поражения после запуска ракеты.
Ракеты с полуактивным радиолокационным самонаведением (SARH) проще и более распространены. Они действуют, обнаруживая радиолокационную энергию, отраженную от цели. Радарная энергия излучается собственной радиолокационной системой запускающего самолета.
Однако это означает, что самолет-носитель должен поддерживать «захват» цели (продолжать подсвечивать самолет-мишень собственным радаром) до тех пор, пока ракета не осуществит перехват. Это ограничивает возможности атакующего самолета по маневру, что может потребоваться в случае возникновения угрозы атакующему самолету.
Преимущество ракет с наведением SARH заключается в том, что они наводятся по отраженному радиолокационному сигналу, поэтому точность фактически увеличивается по мере приближения ракеты, поскольку отражение исходит от «точечного источника»: цели. Напротив, если имеется несколько целей, каждая из них будет отражать один и тот же радиолокационный сигнал, и ракета может запутаться в том, какая цель является ее предполагаемой жертвой. Ракета вполне может быть не в состоянии выбрать конкретную цель и пролететь сквозь строй, не пройдя в зону смертельного поражения какого-либо конкретного самолета. В системах наведения новых ракет имеются логические схемы, помогающие предотвратить эту проблему.
В то же время подавить захват ракеты легче, поскольку запускающий самолет находится дальше от цели, чем ракета, поэтому радиолокационный сигнал должен распространяться дальше и сильно ослабляется на расстоянии. Это означает, что ракета может быть заблокирована или «подделана» средствами противодействия, сигналы которых становятся сильнее по мере приближения ракеты. Одним из противодействий этому является способность ракеты «наводиться на помехи», которая позволяет ей нацеливаться на сигнал помех.
Ранней формой радиолокационного наведения было « наведение по лучу » (BR). При этом методе атакующий самолет направляет на цель узкий луч радиолокационной энергии. Ракета класса «воздух-воздух» была запущена в луч, где датчики в кормовой части ракеты контролировали ракету, удерживая ее в пределах луча. Пока луч удерживался на самолете-мишени, ракета будет двигаться по лучу до момента перехвата.
Несмотря на концептуальную простоту, этот шаг сложен из-за сложности одновременного удержания луча на цели (на который нельзя рассчитывать на сотрудничество при полете прямо и горизонтально), продолжения управления собственным самолетом и мониторинга контрмер противника.
Дополнительная сложность заключалась в том, что луч будет распространяться в форме конуса по мере увеличения расстояния от атакующего самолета. Это приведет к меньшей точности ракеты, поскольку луч может фактически быть больше, чем у самолета-мишени, когда ракета прибудет. Ракета могла надежно находиться в пределах луча, но все же быть недостаточно близко, чтобы уничтожить цель.
_firing_Python-5_missile_better_visibility.png/1280px-HAL_Tejas_(LSP-07)_firing_Python-5_missile_better_visibility.png)
Ракеты с инфракрасным наведением (ИК) наводятся на тепло, выделяемое самолетом. Ранние инфракрасные детекторы имели низкую чувствительность и могли отслеживать только горячие выхлопные трубы самолета. Это означало, что атакующий самолет должен был занять позицию позади своей цели, прежде чем он сможет запустить ракету с инфракрасным наведением. Это также ограничивало дальность полета ракеты, поскольку инфракрасная сигнатура вскоре становилась слишком маленькой, чтобы ее можно было обнаружить с увеличением расстояния, а после запуска ракета «догоняла» свою цель. Ранние инфракрасные искатели были непригодны для использования в облаках или под дождем (что все еще является в некоторой степени ограничением) и могли отвлекаться на солнце, отражение солнца от облака или наземного объекта или любого другого «горячего» объекта в пределах его поля зрения. .
Более современные инфракрасные управляемые ракеты могут обнаруживать тепло обшивки самолета, нагретой за счет трения воздушного потока, в дополнение к более слабому тепловому сигналу двигателя, когда самолет наблюдается сбоку или в лоб. Это, в сочетании с большей маневренностью, дает им « всеракурсную » возможность, и атакующему самолету больше не нужно находиться позади цели, чтобы вести огонь. Хотя запуск из-за цели увеличивает вероятность поражения, при таком преследовании по хвосту запускающий самолет обычно должен находиться ближе к цели .
Самолет может защититься от инфракрасных ракет, сбрасывая ракеты , которые горячее, чем самолет, поэтому ракета нацеливается на более яркую и горячую цель. В свою очередь, ИК-ракеты могут использовать фильтры, позволяющие игнорировать цели, температура которых выходит за пределы заданного диапазона.
Также можно использовать буксируемые ложные цели, которые точно имитируют тепло двигателя и инфракрасные помехи. Некоторые крупные самолеты и многие боевые вертолеты используют так называемые глушители инфракрасного излучения «горячего кирпича», обычно устанавливаемые рядом с двигателями. Текущие исследования направлены на разработку лазерных устройств, которые могут имитировать или разрушать системы наведения ракет с инфракрасным наведением. См. Меры противодействия инфракрасному излучению .
Ракеты начала 21-го века, такие как ASRAAM, используют « инфракрасную » ГСН, которая «видит» цель (во многом как цифровая видеокамера) и может различать самолет и точечный источник тепла, такой как ракета. Они также имеют очень широкий угол обнаружения, поэтому атакующему самолету не обязательно наводить прямо на цель, чтобы ракета захватила цель. Пилот может использовать нашлемный прицел (HMS) и нацелиться на другой самолет, посмотрев на него, а затем выстрелив. Это называется запуском «за пределами прицеливания ». Например, российский Су-27 оснащен инфракрасной системой поиска и сопровождения (IRST) с лазерным дальномером для ракет HMS.
Недавним достижением в области наведения ракет является электрооптическая визуализация. Израильский Python-5 оснащен электрооптической системой самонаведения, которая сканирует заданную территорию в поисках целей с помощью оптического изображения. Как только цель будет обнаружена, ракета нацелится на нее для поражения. Электрооптические искатели можно запрограммировать на нацеливание на жизненно важные зоны самолета, например кабину пилотов. Поскольку он не зависит от тепловой сигнатуры самолета-мишени, его можно использовать против малотепловых целей, таких как БПЛА и крылатые ракеты . Однако облака могут помешать работе электрооптических датчиков. [6]
Развивающиеся конструкции наведения ракет преобразуют конструкцию противорадиационной ракеты (ARM), впервые разработанную во Вьетнаме и использовавшуюся для поражения излучающих объектов зенитно-ракетных комплексов (ЗРК), в оружие воздушного перехвата. Считается, что нынешняя разработка пассивных противорадиационных ракет класса «воздух-воздух» является мерой противодействия самолетам дальнего радиолокационного обнаружения и управления (AEW&C – также известным как AEW или AWACS), на которых обычно установлены мощные поисковые радары.
Из-за их зависимости от радиолокационных излучений самолетов-мишеней при использовании против истребителей пассивные противорадиационные ракеты в основном ограничиваются геометрией перехвата вперед. [7] Примеры см. Вымпел Р-27 и Бразо .
Еще одним аспектом пассивного противорадиационного самонаведения является режим «наведение на помеху», который при установке позволяет ракете с радиолокационным наведением наводиться на постановщик помех самолета-мишени, если основная ГСН заблокирована средствами электронного противодействия цели. самолет.
Ракеты класса «воздух-воздух» обычно представляют собой длинные и тонкие цилиндры, чтобы уменьшить их поперечное сечение и, таким образом, минимизировать сопротивление на высоких скоростях, с которыми они летят. Ракеты разделены на пять основных систем (перемещающихся вперед-назад): ГСН, наведение, боевая часть, ракетный двигатель и управляющее приведение в действие.
В передней части находится ГСН: радиолокационная система, радар Гомера или инфракрасный детектор. За этим стоит авионика, управляющая ракетой. Обычно после этого в центре ракеты находится боеголовка, обычно несколько килограммов фугасного взрывчатого вещества, окруженная металлом, который фрагментируется при детонации (или, в некоторых случаях, предварительно фрагментированным металлом).
Задняя часть ракеты содержит двигательную установку, обычно ракету какого-либо типа, и систему управления и исполнительного управления или CAS. Твердотопливные ракеты двойной тяги широко распространены, но в некоторых ракетах большей дальности используются жидкотопливные двигатели, которые могут «дроссельничать», чтобы увеличить дальность полета и сохранить топливо для энергоемкого финального маневрирования. Некоторые твердотопливные ракеты имитируют эту технику, используя второй ракетный двигатель, который сгорает на конечной фазе самонаведения. В разработке находятся ракеты, такие как MBDA Meteor, которые «дышат» воздухом (с помощью прямоточного воздушно -реактивного двигателя), чтобы увеличить дальность полета.
В современных ракетах используются двигатели с «малым дымом» - ранние ракеты оставляли густые дымовые следы, которые легко мог заметить экипаж самолета-мишени, предупреждая их об атаке и помогая определить, как от нее уклониться.
CAS обычно представляет собой электромеханическую исполнительную систему с сервоуправлением, которая принимает данные от системы наведения и манипулирует аэродинамическими профилями или килями в задней части ракеты, которые направляют или направляют оружие к цели.
В настоящее время страны начинают разработку гиперзвуковой ракеты «воздух-воздух» с использованием прямоточных воздушно-реактивных двигателей (таких как Р-37 или AIM-260 JATM ), что не только повышает эффективность в боях с БВР , но и снижает шансы на выживание самолетов-мишеней практически до нуль.
Для ракеты действует минимальная дальность, до достижения которой она не может эффективно маневрировать. Чтобы достаточно маневрировать с плохого угла запуска на коротких дистанциях и поразить цель, некоторые ракеты используют вектор тяги , который позволяет ракете начать сворачивать с рельса до того, как двигатель разогнал ее до достаточно высоких скоростей для ее достижения. небольшие аэродинамические поверхности, которые могут оказаться полезными.
При обсуждении характеристик ракет класса «воздух-воздух» часто возникает ряд терминов.
Ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности, используемые в « воздушных боях », обычно подразделяются на пять «поколений» в соответствии с историческими достижениями техники. Большинство этих достижений касалось технологии инфракрасной ГСН (позже объединенной с цифровой обработкой сигналов ).
Ранние ракеты малой дальности, такие как ранние «Сайдвиндеры» и К-13 (ракета) ( Атолл АА-2 ), имели инфракрасные ГСН с узким (30 градусов) полем зрения и требовали, чтобы атакующий располагался позади цели ( вид сзади). обручение ). Это означало, что самолету-мишени нужно было лишь сделать небольшой поворот, чтобы выйти за пределы поля зрения ГСН ракеты и заставить ракету потерять цель («снять блокировку»). [8]
Во втором поколении ракет малой дальности использовались более эффективные ГСН, которые лучше охлаждались, чем их предшественники, но при этом обычно были «без кожуха»; что приводит к повышению чувствительности к тепловым сигнатурам, увеличению поля зрения, а также к возможности вести ракету в пределах ее поля зрения для увеличения вероятности поражения маневрирующей цели. В некоторых случаях улучшенная чувствительность к тепловым сигнатурам позволяет осуществлять очень ограниченное боковое и даже всеракурсное отслеживание, как в случае с ракетой Red Top . В сочетании с усовершенствованными поверхностями управления и маршевыми двигателями по сравнению с первым поколением ракет для воздушного боя технологические достижения ракет малой дальности второго поколения позволили использовать их не только на неманеврирующих бомбардировщиках, но и на активно маневрирующих истребителях. Примеры включают усовершенствованные варианты К-13 (ракеты) и AIM-9, такие как К-13М ( Р-13М , Объект 380) или AIM-9D/G/H .
В этом поколении появились гораздо более чувствительные ГСН, способные фиксироваться на теплом тепле, излучаемом обшивкой самолета спереди или сбоку, а не только на более горячем сопле(ях) двигателя с задней стороны, что позволяет получить по-настоящему всю информацию . -возможность аспекта . Это значительно расширило потенциальные возможности атаки, позволяя атакующему стрелять по цели, которая находилась сбоку или спереди от себя, а не только сзади. Хотя поле зрения все еще было ограничено довольно узким конусом, атака, по крайней мере, не обязательно должна была происходить за целью. [8]
Также типичными для третьего поколения ракет малой дальности являются дальнейшее улучшение маневренности по сравнению с предыдущим поколением, а также их способность управлять радаром; который получает данные слежения от радара запускающего самолета или систем IRST , что позволяет злоумышленникам запускать ракеты, даже не направляя нос самолета на врага, прежде чем направить ракету. Примеры ракет этого поколения для воздушного боя включают Р-60М или Питон-3 .
Ракета Р-73 ( АА-11 «Арчер ») поступила на вооружение в 1985 году и ознаменовала новое поколение ракет для воздушного боя. Он имел более широкое поле зрения и мог быть наведен на цель с помощью прицела, установленного на шлеме . Это позволяло запускать его по целям, которые в противном случае не были бы видны ракетам предыдущего поколения, которые обычно смотрели вперед в ожидании запуска. Эта возможность в сочетании с более мощным двигателем, который позволяет ракете маневрировать против пересекающих целей и запускаться на большую дальность, дает запускающему самолету большую тактическую свободу. [9]
Другие представители 4-го поколения используют матрицы в фокальной плоскости , чтобы обеспечить значительно улучшенную устойчивость к сканированию и противодействию (особенно против бликов). Эти ракеты также гораздо более маневренны, некоторые из них используют управление вектором тяги (обычно карданная тяга ).
Последнее поколение ракет малой дальности снова определяется достижениями в технологиях ГСН, на этот раз ГСН с электрооптической визуализацией в инфракрасном диапазоне (IIR), которые позволяют ракетам «видеть» изображения, а не отдельные «точки» инфракрасного излучения (тепла). Датчики в сочетании с более мощной цифровой обработкой сигналов обеспечивают следующие преимущества:
Примеры ракет малой дальности пятого поколения включают:
По каждой ракете даны краткие примечания с указанием ее дальности и механизма наведения.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )