Истребители (ранее также самолеты-преследователи ) [а] — это военные самолеты , предназначенные в первую очередь для боя в воздухе . В военном конфликте роль истребительной авиации заключается в установлении превосходства в воздухе на пространстве боевых действий . Доминирование в воздушном пространстве над полем боя позволяет бомбардировщикам и штурмовикам осуществлять тактические и стратегические бомбардировки объектов противника.
К ключевым характеристикам истребителя относятся не только его огневая мощь , но также высокая скорость и маневренность относительно самолета-цели. Успех или неудача усилий комбатанта по завоеванию превосходства в воздухе зависит от нескольких факторов, включая мастерство его пилотов, тактическую обоснованность его доктрины развертывания истребителей, а также количество и характеристики этих истребителей.
Многие современные истребители также обладают второстепенными возможностями, такими как наземная атака , а некоторые типы, такие как истребители-бомбардировщики , изначально предназначены для выполнения двойной роли. Другие конструкции истребителей являются узкоспециализированными, но при этом выполняют основную роль по обеспечению превосходства в воздухе, и к ним относятся перехватчик , тяжелый истребитель и ночной истребитель .
Со времен Первой мировой войны достижение и поддержание превосходства в воздухе считалось необходимым для победы в обычной войне . [1]
На протяжении всей Первой мировой войны продолжали разрабатывать истребители, чтобы лишить вражеские самолеты и дирижабли возможности собирать информацию путем разведки над полем боя. Ранние истребители были очень маленькими и легковооруженными по более поздним стандартам, и большинство из них представляли собой бипланы с деревянной рамой, покрытой тканью, и максимальной скоростью полета около 100 миль в час (160 км/ч). Поскольку контроль над воздушным пространством над армиями становился все более важным, все крупные державы разработали истребители для поддержки своих военных операций. В период между войнами дерево в значительной степени было частично или полностью заменено металлическими трубами, и, наконец, стали преобладать алюминиевые конструкции с напряженной обшивкой (монокок).
Ко Второй мировой войне большинство истребителей представляли собой цельнометаллические монопланы , вооруженные батареями пулеметов или пушек , а некоторые были способны развивать скорость до 400 миль в час (640 км/ч). Большинство истребителей до этого момента имели один двигатель, но было построено несколько двухмоторных истребителей; однако было обнаружено, что они превосходят одномоторные истребители, и им были поручены другие задачи, например, ночные истребители, оснащенные примитивными радиолокационными установками.
К концу войны турбореактивные двигатели заменили поршневые двигатели в качестве средств передвижения, что еще больше увеличило скорость самолетов. Поскольку вес турбореактивного двигателя был намного меньше поршневого двигателя, наличие двух двигателей больше не было помехой, и в зависимости от требований использовались один или два. Это, в свою очередь, потребовало разработки катапультных кресел, чтобы пилот мог спастись, и G-костюмов , чтобы противостоять гораздо большим силам, прикладываемым к пилоту во время маневров.
В 1950-х годах радар был установлен на дневных истребителях, поскольку из-за постоянно увеличивающейся дальности действия оружия класса «воздух-воздух» пилоты больше не могли видеть достаточно далеко вперед, чтобы подготовиться к сопротивлению. Впоследствии возможности радаров значительно выросли и теперь являются основным методом обнаружения целей . [ нужна цитация ] Крылья были сделаны тоньше и стреловиднее назад, чтобы уменьшить околозвуковое сопротивление, что потребовало новых методов производства для получения достаточной прочности. Обшивки больше не представляли собой листовой металл, приклепанный к конструкции, а фрезеровались из больших пластин сплава. Звуковой барьер был преодолен, и после нескольких фальстартов из-за необходимых изменений в управлении скорость быстро достигла 2 Маха, после чего самолет не может достаточно маневрировать, чтобы избежать атаки.
Ракеты класса «воздух-воздух» в значительной степени заменили пушки и ракеты в начале 1960-х годов, поскольку оба считались непригодными для использования на достигнутых скоростях, однако война во Вьетнаме показала, что пушки все еще играют свою роль, и большинство истребителей, построенных с тех пор, оснащены пушками. (обычно калибром от 20 до 30 мм (0,79–1,18 дюйма) в дополнение к ракетам. Большинство современных боевых самолетов могут нести как минимум пару ракет «воздух-воздух».
В 1970-х годах турбовентиляторные двигатели заменили турбореактивные двигатели, улучшив экономию топлива настолько, что последний самолет поддержки с поршневыми двигателями можно было заменить реактивными, что сделало возможным многоцелевой боевой самолет. Сотовые конструкции начали заменять фрезерованные конструкции, а первые композитные компоненты стали появляться на компонентах, подвергающихся небольшим нагрузкам.
.jpg/1280px-F-35A_flight_(cropped).jpg)
Благодаря постоянному совершенствованию компьютеров защитные системы становятся все более эффективными. Чтобы противостоять этому, Соединенные Штаты, Россия, Индия и Китай используют стелс-технологии. Первым шагом было найти способы уменьшить отражательную способность самолета для радиолокационных волн, закопав двигатели, устранив острые углы и отведя любые отражения от радаров противостоящих сил. Было обнаружено, что различные материалы поглощают энергию радиолокационных волн и были включены в специальные покрытия, которые с тех пор нашли широкое применение. Композитные конструкции получили широкое распространение, включая основные структурные компоненты, и помогли уравновесить устойчивый рост веса самолетов: большинство современных истребителей крупнее и тяжелее, чем средние бомбардировщики времен Второй мировой войны.
Из-за важности превосходства в воздухе с первых дней воздушных боев вооруженные силы постоянно конкурировали за разработку технологически более совершенных истребителей и за развертывание этих истребителей в больших количествах, а создание жизнеспособного парка истребителей потребляет значительную часть оборонных бюджетов современных вооруженных сил. вооруженные силы. [2]
Мировой рынок боевых самолетов в 2017 году оценивался в 45,75 миллиарда долларов, а в 2026 году прогнозируется Frost & Sullivan на уровне 47,2 миллиарда долларов: 35% программ модернизации и 65% закупок самолетов, при этом доминирует Lockheed Martin F-35 с 3000 поставками за 20 лет. [3]
Истребитель в первую очередь предназначен для ведения боя воздух-воздух . [4] Тот или иной тип может быть разработан для конкретных боевых условий, а в некоторых случаях и для дополнительных ролей, таких как бой в воздухе-земле. Исторически британский Королевский летный корпус и Королевские ВВС называли их « разведчиками » до начала 1920-х годов, а армия США называла их «самолетами преследования» до конца 1940-х годов. Великобритания стала называть их истребителями в 1920-х годах , а армия США сделала это в 1940-х годах . [5] Истребитель ближнего действия, предназначенный для защиты от приближающихся самолетов противника, известен как перехватчик .
Признанные классы истребителей включают:
Из них классы истребителей-бомбардировщиков , истребителей-разведчиков и ударных истребителей выполняют двойную роль, обладая качествами истребителя наряду с некоторыми другими ролями на поле боя. Некоторые конструкции истребителей могут быть разработаны в вариантах, выполняющих полностью другие функции, например, для наземной атаки или невооруженной разведки . Это может быть сделано по политическим соображениям или соображениям национальной безопасности, в рекламных целях или по другим причинам. [6]
Sopwith Camel и другие «боевые разведчики» Первой мировой войны выполнили большую штурмовую работу. Во время Второй мировой войны USAAF и RAF часто отдавали предпочтение истребителям, а не специализированным легким бомбардировщикам или пикирующим бомбардировщикам , а такие типы, как Republic P-47 Thunderbolt и Hawker Hurricane , которые больше не были конкурентоспособными, поскольку истребители воздушного боя были переведены в категорию наземных атак. Некоторые самолеты, такие как F-111 и F-117, получили обозначение истребителей, хотя по политическим или другим причинам они не имели истребительных возможностей. Вариант F-111B изначально предназначался для использования в качестве истребителя ВМС США , но был отменен. Это размытие следует за использованием истребителей с самых первых дней их существования для «нападений» или «ударов» по наземным целям посредством обстрела или сброса небольших бомб и зажигательных средств. Универсальные многофункциональные истребители-бомбардировщики, такие как McDonnell Douglas F/A-18 Hornet, являются менее дорогим вариантом, чем целый ряд специализированных типов самолетов.
Некоторые из самых дорогих истребителей, такие как американский Grumman F-14 Tomcat , McDonnell Douglas F-15 Eagle , Lockheed Martin F-22 Raptor и российский Су-27, использовались в качестве всепогодных перехватчиков , а также истребителей завоевания превосходства в воздухе . в то время как в конце своей карьеры они обычно начинают работать в воздухе-земле. Перехватчик, как правило, представляет собой самолет, предназначенный для нацеливания (или перехвата) бомбардировщиков, и поэтому часто маневренность жертвует скоростью набора высоты. [7]
В рамках военной номенклатуры различным типам самолетов часто присваиваются буквы, обозначающие их использование, а также номер, обозначающий конкретный самолет. Буквы, используемые для обозначения бойца, различаются в разных странах. В англоязычном мире буква «F» теперь часто используется для обозначения истребителя (например, Lockheed Martin F-35 Lightning II или Supermarine Spitfire F.22 ), хотя в США раньше буква «P» использовалась для обозначения преследования (например, Curtiss P-40 Warhawk ), перевод французской «С» ( Dewoitine D.520 C.1 ) для Chasseur , в то время как в России «I» использовалось для « Истребитель» , или истребитель ( Поликарпов И-16 ).
По мере распространения типов истребителей, истребитель завоевания превосходства в воздухе стал играть особую роль на вершине скорости, маневренности и систем вооружения «воздух-воздух», способный противостоять всем другим истребителям и установить свое господство в небе над землей. поле битвы.
Перехватчик — истребитель, созданный специально для перехвата и поражения приближающихся самолетов противника. Существует два основных класса перехватчиков: относительно легкие самолеты для точечной обороны, созданные для быстрого реагирования, высоких характеристик и малой дальности полета, и более тяжелые самолеты с более комплексной авионикой, предназначенные для полетов ночью или в любую погоду и для работать на более длинных дистанциях . Зародившись во время Первой мировой войны, к 1929 году этот класс истребителей стал известен как перехватчик. [8]
Оборудование, необходимое для дневных полетов, недостаточно для полетов ночью или в условиях плохой видимости. Ночной истребитель был разработан во время Первой мировой войны с дополнительным оборудованием, помогающим пилоту лететь прямо, ориентироваться и находить цель. Из модифицированных вариантов Королевского авиационного завода BE2c 1915 года ночной истребитель превратился в высокопроизводительный всепогодный истребитель. [9]
Стратегический истребитель представляет собой быстрый, тяжеловооруженный и дальнобойный тип, способный действовать в качестве истребителя сопровождения , защищающего бомбардировщики , выполнять собственные наступательные вылеты в качестве истребителя прорыва и поддерживать постоянное патрулирование на значительном расстоянии от своей базы. [10]
Бомбардировщики уязвимы из-за низкой скорости, больших размеров и плохой маневренности. Истребитель сопровождения был разработан во время Второй мировой войны для защиты от бомбардировщиков и нападающих противника. Основным требованием была дальность действия, и в этой роли отводилось несколько тяжелых истребителей . Однако они тоже оказались громоздкими и уязвимыми, поэтому по мере развития войны были разработаны такие методы, как сбрасываемые баки, чтобы расширить дальность действия более маневренных обычных истребителей.
Истребитель проникновения обычно также приспособлен для выполнения задач наземного нападения и поэтому может защитить себя во время выполнения боевых вылетов.
Слово «истребитель» впервые было использовано для описания двухместного самолета, несущего пулемет (установленный на постаменте) и его оператора, а также пилота . Хотя этот термин был придуман в Соединенном Королевстве, первыми примерами были французские толкачи Voisin, начиная с 1910 года, а Voisin III первым сбил еще один самолет 5 октября 1914 года .
Однако к началу Первой мировой войны фронтовая авиация в основном была безоружна и использовалась почти исключительно для разведки . 15 августа 1914 года Миодраг Томич во время разведывательного полета над Австро-Венгрией столкнулся с вражеским самолетом, который обстрелял его самолет из револьвера, [12] поэтому Томич открыл ответный огонь. [13] [14] Считалось, что это была первая перестрелка между самолетами. [15] В течение нескольких недель все сербские и австро-венгерские самолеты были вооружены. [12]
Другой тип военного самолета лег в основу эффективного «истребителя» в современном понимании этого слова. Он был основан на небольшом быстром самолете, разработанном до войны для воздушных гонок, таких как Кубок Гордона Беннета и Трофей Шнайдера . Ожидалось, что военный самолет -разведчик не будет нести серьезное вооружение, а скорее будет полагаться на скорость, чтобы «разведать» место и быстро вернуться для доклада, что делает его летающей лошадью. К британским самолетам-разведчикам в этом смысле относились Sopwith Tabloid и Bristol Scout . У французов и немцев не было аналогов, поскольку они использовали для разведки двухместные самолеты, такие как Morane-Saulnier L , но позже модифицировали довоенные гоночные самолеты в одноместные вооруженные самолеты. Быстро выяснилось, что от них мало пользы, поскольку пилот не мог записывать то, что он видел во время полета, а военачальники обычно игнорировали то, что сообщали пилоты.
Были предприняты попытки с использованием ручного оружия, такого как пистолеты, винтовки и даже ручные пулеметы, но они были неэффективными и громоздкими. [16] Следующим достижением стал фиксированный пулемет, стреляющий вперед, так что пилот направлял весь самолет на цель и стрелял из пушки, вместо того, чтобы полагаться на второго стрелка. Ролан Гаррос прикрепил к пропеллеру металлические дефлекторные пластины, чтобы он не вылетел из неба, а несколько самолетов Morane-Saulnier N были модифицированы. Техника оказалась эффективной, однако отклонившиеся пули по-прежнему были очень опасны. [17]
Вскоре после начала войны летчики вооружились пистолетами, карабинами , гранатами и разнообразным подручным оружием. Многие из них оказались неэффективными, поскольку пилоту приходилось управлять своим самолетом, пытаясь прицелиться из ручного оружия и сделать сложный выстрел с отклонением. Первым шагом в поиске реального решения была установка оружия на самолет, но пропеллер оставался проблемой, поскольку лучшее направление для стрельбы — прямо вперед. Было опробовано множество решений. Второй член экипажа позади пилота мог прицеливаться и вести огонь из поворотного пулемета по самолетам противника; однако это ограничивало зону действия преимущественно задней полусферой, а эффективная координация маневрирования пилота с прицеливанием наводчика была затруднена. Этот вариант в основном использовался в качестве защитной меры на двухместных самолетах-разведчиках с 1915 года. И SPAD SA, и Королевский авиазавод BE9 добавили второго члена экипажа перед двигателем в капсуле, но это было одновременно опасно для второго члена экипажа и ограничивало производительность. Sopwith LRTTr. аналогичным образом добавили капсулу на верхнем крыле, но безуспешно.
.jpg/1280px-Jules_V%C3%A9drines_in_a_Nieuport_16_fighter_at_Vadelaincourt_airfield_(cropped).jpg)
Альтернативой была постройка разведчика -толкача, такого как Airco DH.2 , с пропеллером, установленным позади пилота. Основным недостатком было то, что высокое лобовое сопротивление хвостовой части толкача делало его медленнее, чем аналогичный «тракторный» самолет. Лучшим решением для одноместного разведчика было установить пулемет (от винтовок и пистолетов отказались) для стрельбы вперед, но за пределами дуги пропеллера. Были опробованы крыльевые орудия, но имеющееся ненадежное оружие требовало частого устранения заклинивших снарядов и осечек и оставалось непрактичным до окончания войны. Установка пулемета над верхним крылом оказалась удачной и использовалась еще долго после того, как было найдено идеальное решение. Nieuport 11 1916 года использовал эту систему со значительным успехом, однако такое размещение затрудняло прицеливание и перезарядку, но продолжало использоваться на протяжении всей войны, поскольку используемое оружие было легче и имело более высокую скорострельность, чем синхронное оружие. Британская установка Фостера и несколько французских установок были специально разработаны для такого рода применений и оснащены пулеметами Гочкиса или Льюиса , которые из-за своей конструкции были непригодны для синхронизации. Необходимость вооружить тракторного разведчика орудием, стреляющим вперед, пули которого проходили через дугу винта, была очевидна еще до начала войны, и изобретатели как во Франции, так и в Германии разработали механизмы , которые могли рассчитывать время стрельбы отдельными снарядами, чтобы избежать попадания в цель. лопасти пропеллера. Франц Шнайдер , швейцарский инженер, запатентовал такое устройство в Германии в 1913 году, но его первоначальная работа не получила развития. Французский авиаконструктор Раймон Солнье запатентовал практическое устройство в апреле 1914 года, но испытания оказались неудачными из-за склонности используемого пулемета к зависанию огня из-за ненадежных боеприпасов. В декабре 1914 года французский авиатор Ролан Гаррос попросил Солнье установить его синхронизатор на моноплан-зонтик Моран-Сольнье Тип L Гарроса . К сожалению, предоставленный ему газовый пулемет Гочкиса имел неустойчивую скорострельность, и синхронизировать его с винтом было невозможно. В качестве временной меры на лопасти винта были установлены металлические клинья для защиты от рикошетов. . Модифицированный моноплан Гарроса впервые поднялся в воздух в марте 1915 года и вскоре после этого приступил к боевым действиям. Гаррос одержал три победы за три недели, прежде чем сам был сбит 18 апреля, а его самолет вместе с синхронизатором и пропеллером был захвачен немцами. Между тем, механизм синхронизации (по- немецки Stangensteuerung , что означает «система управления толкателем»), разработанный инженерами фирмы Энтони Фоккера, был первой системой, поступившей на вооружение. Это положило начало тому, что британцы назвали « бичом Фоккера », и периоду превосходства в воздухе для немецких войск, сделав моноплан Fokker Eindecker именем, вызывающим страх на Западном фронте , несмотря на то, что он был адаптацией устаревшего довоенного французского Morane . - Гоночный самолет Солнье с плохими летными характеристиками и посредственными характеристиками. Первая победа Эйндекера произошла 1 июля 1915 года, когда лейтенант Курт Винтгенс из 6-го фельдфлигерского батальона на Западном фронте сбил Morane-Saulnier Type L. Это был один из пяти прототипов Fokker M.5 K/MG для Eindecker . был вооружен синхронным авиационным вариантом пулемета Parabellum MG14 . [18] Успех « Эйндекера» положил начало соревновательному циклу совершенствования среди участников боевых действий, обе стороны стремились создавать все более эффективные одноместные истребители. Albatros DI и Sopwith Pup 1916 года установили классический образец, которому следовали истребители на протяжении примерно двадцати лет. Большинство из них были бипланами и лишь изредка монопланами или трипланами . Прочная коробчатая конструкция биплана обеспечивала жесткое крыло, обеспечивающее точное управление, необходимое для воздушного боя. У них был один оператор, который управлял самолетом, а также контролировал его вооружение. Они были вооружены одним или двумя пулеметами «Максим» или «Виккерс », которые было легче синхронизировать, чем другие типы, и стреляли через дугу винта. Перед пилотом располагались затворы орудия, что имело очевидные последствия при авариях, но заторы можно было устранить в полете, а прицеливание упростилось.
Впервые использовать металлические конструкции самолетов перед Первой мировой войной начал Бреге, но своего самого крупного сторонника нашел Энтони Фоккер, который использовал трубы из хромомолибденовой стали для конструкции фюзеляжа всех своих истребителей, а немецкий инженер-новатор Хьюго Юнкерс разработал две цельнометаллические конструкции одноместных истребителей-монопланов с свободнонесущими крыльями: строго экспериментальный самолет частного предприятия Junkers J 2 , изготовленный из стали, и около сорока экземпляров Junkers DI , изготовленных из гофрированного дюралюминия , все они основаны на его опыте создания новаторский самолет для демонстрации технологий цельнометаллического планера Junkers J 1, созданный в конце 1915 года. В то время как Fokker до конца 1930-х годов разрабатывал стальные трубчатые фюзеляжи с деревянными крыльями, а Junkers сосредоточился на гофрированном листовом металле, Дорнье был первым, кто построил истребитель ( Dornier-Zeppelin DI ), изготовленный из предварительно напряженного листового алюминия и имеющий консольные крылья, форма которых заменила все остальные в 1930-х годах. По мере роста коллективного боевого опыта более успешные пилоты, такие как Освальд Бельке , Макс Иммельманн и Эдвард Мэннок, разработали инновационные тактические порядки и маневры для повышения боевой эффективности своих авиационных подразделений.
Союзные и – до 1918 года – немецкие пилоты Первой мировой войны не были оснащены парашютами , поэтому пожары в полете или структурные поломки часто были фатальными. Парашюты были хорошо разработаны к 1918 году, ранее использовались воздухоплавателями и в течение того же года были приняты на вооружение немецких летных служб. Хорошо известный и внушающий страх Манфред фон Рихтгофен , «Красный барон», носил его, когда был убит, но командование союзников продолжало выступать против их использования по различным причинам. [19]
В апреле 1917 года, в течение короткого периода немецкого господства в воздухе, средняя продолжительность жизни британского пилота составляла в среднем 93 часа налета, или около трех недель активной службы. [20] [21] Во время войны погибло более 50 000 летчиков с обеих сторон. [22]
В период между войнами разработка истребителей стагнировала, особенно в США и Великобритании, где бюджеты были небольшими. Во Франции, Италии и России, где большие бюджеты по-прежнему позволяли проводить серьезные разработки, как монопланы, так и все металлические конструкции были обычным явлением. Однако к концу 1920-х годов эти страны перерасходовали средства, и в 1930-е годы их обогнали те державы, которые не тратили много средств, а именно британцы, американцы и немцы.
Учитывая ограниченные бюджеты, военно-воздушные силы были консервативны в конструкции самолетов, а бипланы оставались популярными среди пилотов из-за своей маневренности и оставались на вооружении еще долго после того, как перестали быть конкурентоспособными. Такие конструкции, как Gloster Gladiator , Fiat CR.42 Falco и Поликарпов И-15, были распространены даже в конце 1930-х годов, и многие из них все еще находились на вооружении вплоть до 1942 года. Вплоть до середины 1930-х годов большинство истребителей США, Великобритания, Италия и Россия остались бипланами с тканевой обшивкой.
Вооружение истребителя со временем стали устанавливать внутри крыльев, вне дуги винта, хотя в большинстве конструкций сохранялись два синхронизированных пулемета непосредственно перед пилотом, где они были более точными (это самая прочная часть конструкции, снижающая вибрацию). которому подверглись орудия). Стрельба при такой традиционной схеме была также проще, поскольку орудия стреляли прямо вперед по направлению полета самолета, вплоть до предела дальности стрельбы; в отличие от крыльевых орудий, которые для того, чтобы быть эффективными, должны быть гармонизированы , то есть настроены на стрельбу под углом наземными расчетами, чтобы их пули сходились в целевой области на заданном расстоянии впереди истребителя. Орудия винтовочного калибра .30 и .303 дюйма (7,62 и 7,70 мм) оставались нормой, при этом более крупное оружие либо было слишком тяжелым и громоздким, либо считалось ненужным против таких легких самолетов. Использование вооружения типа Первой мировой войны для противодействия истребителям противника не считалось неразумным, поскольку в течение большей части периода боевых действий воздух-воздух было недостаточно, чтобы опровергнуть это мнение.
Роторный двигатель , популярный во время Первой мировой войны, быстро исчез, его развитие дошло до того, что силы вращения не позволяли подавать в цилиндры больше топлива и воздуха, что ограничивало мощность. На смену им в основном пришел стационарный радиальный двигатель, хотя значительные достижения привели к тому, что рядные двигатели получили распространение благодаря нескольким исключительным двигателям, включая V-12 Curtiss D-12 объемом 1145 куб. Дюймов (18 760 см 3 ) . За этот период мощность авиационных двигателей увеличилась в несколько раз: с типичных 180 л.с. (130 кВт) в 900-кг (2000 фунтов) Fokker D.VII 1918 года до 900 л.с. (670 кВт) в 2500 кг (5500 фунтов). ) Curtiss P-36 1936 года. Споры между гладкими рядными двигателями и более надежными радиальными моделями продолжались: военно-морские силы отдавали предпочтение радиальным двигателям, а сухопутные войска часто отдавали предпочтение рядным двигателям. Радиальные конструкции не требовали отдельного (и уязвимого) радиатора, но имели повышенное лобовое сопротивление. Рядные двигатели часто имели лучшее соотношение мощности к весу .
Некоторые военно-воздушные силы экспериментировали с « тяжелыми истребителями » (немцы называли их «эсминцами»). Это были более крупные, обычно двухмоторные самолеты, иногда модификации легких или средних бомбардировщиков . Такие конструкции обычно имели больший внутренний запас топлива (следовательно, большую дальность полета) и более тяжелое вооружение, чем их одномоторные аналоги. В бою они оказались уязвимы для более маневренных одномоторных истребителей.
Основной движущей силой инноваций в истребительной авиации, вплоть до периода быстрого перевооружения в конце 1930-х годов, были не военные бюджеты, а гонки гражданских самолетов. В самолетах, разработанных для этих гонок, были внедрены такие инновации, как обтекаемость и более мощные двигатели, которые нашли применение в истребителях Второй мировой войны. Самыми значительными из них были гонки «Шнайдер Трофи» , где конкуренция стала настолько жесткой, что только национальные правительства могли себе позволить принять участие.
В самом конце межвоенного периода в Европе произошла Гражданская война в Испании . Это была именно та возможность, которая была необходима немецким Люфтваффе , итальянской Regia Aeronautica и советским Военно-воздушным силам, чтобы испытать свои новейшие самолеты. Каждая сторона отправила множество типов самолетов для поддержки своих сторон в конфликте. В воздушных боях над Испанией хорошо проявили себя новейшие истребители Мессершмитт Bf 109 , а также советский Поликарпов И-16 . Более поздний немецкий дизайн находился на более ранней стадии цикла проектирования и имел больше возможностей для развития, а извлеченные уроки привели к значительному улучшению моделей во время Второй мировой войны. Русские не смогли угнаться за ними, и, несмотря на поступление на вооружение новых моделей, И-16 оставался самым распространенным советским фронтовым истребителем в 1942 году, несмотря на то, что во Второй мировой войне его превосходили улучшенные Bf 109. Со своей стороны, итальянцы разработали несколько монопланов, таких как Fiat G.50 Freccia , но из-за нехватки средств были вынуждены продолжать эксплуатацию устаревших бипланов Fiat CR.42 Falco .
С начала 1930-х годов японцы воевали как против китайских националистов, так и против русских в Китае и использовали этот опыт для улучшения как подготовки, так и самолетов, заменяя бипланы современными свободнонесущими монопланами и создавая кадры исключительных пилотов. В Соединенном Королевстве по указанию Невилла Чемберлена (более известного своей речью «Мир в наше время») вся британская авиационная промышленность была переоснащена, что позволило ей быстро перейти от бипланов с тканевой обшивкой и металлическим каркасом к монопланам с свободнонесущей обшивкой. Настало время войны с Германией, процесса, которому Франция пыталась подражать, но слишком поздно, чтобы противостоять немецкому вторжению. Период постоянного совершенствования одной и той же конструкции биплана подходил к концу, и Hawker Hurricane и Supermarine Spitfire начали вытеснять бипланы Gloster Gladiator и Hawker Fury , но многие бипланы оставались на передовой и после начала Мировой войны. Вторая война. Хотя они и не участвовали в боевых действиях в Испании, они слишком вовремя усвоили многие уроки, чтобы их использовать.
Гражданская война в Испании также предоставила возможность обновить тактику истребителей. Одним из нововведений стала разработка немецким пилотом Вернером Мёльдерсом схемы « палец-четыре » . Каждая истребительная эскадрилья (нем. Staffel ) делилась на несколько звеньев ( Schwärme ) по четыре самолета. Каждый Шварм делился на два Роттена , которые составляли пару самолетов. Каждый Ротте состоял из лидера и ведомого. Такое гибкое построение позволяло пилотам сохранять большую осведомленность о ситуации, и двое Гнилых могли разделиться в любой момент и атаковать самостоятельно. Палец-четверка получил широкое распространение в качестве основной тактической формации во время Второй мировой войны, в том числе в Великобритании, а затем и в Америке. [ нужны разъяснения ]
Во Второй мировой войне боевые действия истребителей были более масштабными, чем в любом другом конфликте на сегодняшний день. Немецкий фельдмаршал Эрвин Роммель отмечал влияние авиации: «Любой, кому приходится сражаться, даже с самым современным оружием, против врага, полностью владеющего воздухом, сражается как дикарь…» [23] На протяжении всей войны истребители выступали их обычная роль в установлении превосходства в воздухе посредством боя с другими истребителями и посредством перехвата бомбардировщиков, а также часто выполняла такие роли, как тактическая поддержка с воздуха и разведка .
Конструкция истребителей сильно различалась среди комбатантов. Японцы и итальянцы отдавали предпочтение легковооруженным и бронированным, но высокоманевренным конструкциям, таким как японские Nakajima Ki-27 , Nakajima Ki-43 и Mitsubishi A6M Zero , а также итальянские Fiat G.50 Freccia и Macchi MC.200 . Напротив, конструкторы в Великобритании, Германии, Советском Союзе и США полагали, что возросшая скорость истребителей создаст перегрузки , невыносимые для пилотов, которые пытались маневрировать в воздушных боях, типичных для Первой мировой войны, и их истребители были вместо этого оптимизирован по скорости и огневой мощи. На практике, хотя легкие, высокоманевренные самолеты действительно обладали некоторыми преимуществами в бою истребителей, их обычно можно было преодолеть с помощью разумной тактической доктрины, а подход к проектированию итальянцев и японцев делал их истребители малопригодными в качестве перехватчиков или штурмовиков. самолет.
Во время вторжения в Польшу и битвы за Францию истребители Люфтваффе, в первую очередь Мессершмитты Bf 109 , удерживали превосходство в воздухе, и Люфтваффе сыграли важную роль в победах Германии в этих кампаниях. Однако во время битвы за Британию британские «Харрикейны » и «Спитфайры» оказались примерно равными истребителям Люфтваффе. Кроме того, британская радиолокационная система Даудинга, направляющая истребители на атаки Германии, и преимущества боевых действий над территорией Великобритании позволили ВВС лишить Германию превосходства в воздухе, спасая Великобританию от возможного немецкого вторжения и нанося Оси крупное поражение в начале Второй мировой войны. . На Восточном фронте советские истребительные силы были разбиты на начальных этапах операции « Барбаросса» . Это было результатом тактической неожиданности в начале кампании, вакуума лидерства в советских вооруженных силах, образовавшегося в результате Великой чистки , и общей неполноценности советских разработок того времени, таких как устаревший биплан Поликарпова И-15 и истребитель И-15. И-16 . Более современные советские образцы, в том числе МиГ-3 , ЛаГГ-3 и Як-1 , еще не поступили в количестве и в любом случае все еще уступали Мессершмитту Bf 109 . В результате в первые месяцы этих кампаний военно-воздушные силы Оси уничтожили большое количество самолетов Красных ВВС на земле и в односторонних воздушных боях. На более поздних этапах Восточного фронта советская подготовка и руководство улучшились, как и их оснащение. К 1942 году советские конструкции, такие как Яковлев Як-9 и Лавочкин Ла-5, имели характеристики, сравнимые с немецкими Bf 109 и Focke-Wulf Fw 190 . Кроме того, значительное количество британских, а затем и американских истребителей было поставлено для помощи советским военным усилиям в рамках ленд-лиза , включая Bell P-39 Airacobra.оказавшись особенно эффективным в боях на малых высотах, типичных для Восточного фронта. Советам также косвенно помогли американские и британские бомбардировки, которые вынудили Люфтваффе перебросить многие свои истребители с Восточного фронта для защиты от этих налетов. Советы все чаще могли бросить вызов Люфтваффе, и хотя Люфтваффе сохраняли качественное преимущество над Красными ВВС на протяжении большей части войны, растущая численность и эффективность советских ВВС имели решающее значение для усилий Красной Армии повернуть назад и в конечном итоге уничтожив Вермахт .
.jpg/1280px-Spitfire_-_Season_Premiere_Airshow_2018_(cropped).jpg)
Между тем воздушные бои на Западном фронте носили совсем иной характер. Большая часть этих боевых действий была сосредоточена на стратегических бомбардировках ВВС Великобритании и ВВС США против немецкой промышленности, направленных на изматывание Люфтваффе. Истребители Оси были сосредоточены на защите от бомбардировщиков союзников , в то время как основная роль истребителей союзников заключалась в сопровождении бомбардировщиков. Королевские ВВС совершали ночные набеги на немецкие города, и обе стороны разработали для этих боев ночные истребители с радарами . Американцы, напротив, совершали дневные бомбардировки Германии, проводя комбинированное бомбардировочное наступление . Однако бомбардировщики B-24 Consolidated Consolidated Consolidated B-24 и Boeing B-17 Flying Fortress без сопровождения оказались неспособны отбиться от немецких перехватчиков (в первую очередь Bf 109 и Fw 190). С более поздним прибытием истребителей дальнего действия, особенно североамериканского P-51 Mustang , американские истребители получили возможность сопровождать далеко в Германию во время дневных налетов и, продвигаясь вперед, истощили Люфтваффе, чтобы установить контроль над небом над Западной Европой.
К моменту операции «Оверлорд» в июне 1944 года союзники добились почти полного превосходства в воздухе над Западным фронтом. Это открыло путь как для усиленных стратегических бомбардировок немецких городов и промышленных предприятий, так и для тактических бомбардировок боевых объектов. Поскольку Люфтваффе практически полностью очистили небо, истребители союзников все чаще выполняли роль штурмовиков.
Истребители союзников, получив превосходство в воздухе над европейским полем боя, сыграли решающую роль в окончательном разгроме стран Оси, который рейхмаршал Герман Геринг , командующий немецкими люфтваффе , резюмировал, когда сказал: «Когда я увидел « Мустанги» над Берлином, я понял: джиг был готов». [24]
Крупные воздушные бои во время войны на Тихом океане начались с приходом западных союзников после нападения Японии на Перл-Харбор . Воздушная служба Императорского флота Японии в основном эксплуатировала Mitsubishi A6M Zero , а Воздушная служба Императорской армии Японии летала на Nakajima Ki-27 и Nakajima Ki-43 , первоначально пользовавшихся большим успехом, поскольку эти истребители обычно имели лучшую дальность полета, маневренность, скорость и скорости набора высоты, чем у их коллег из союзников. [25] [26] Кроме того, японские пилоты были хорошо обучены, и многие из них были ветеранами боевых действий из японских кампаний в Китае . Они быстро завоевали превосходство в воздухе над союзниками, которые на этом этапе войны часто были дезорганизованы, недостаточно обучены и плохо оснащены, а японская авиация внесла значительный вклад в их успехи на Филиппинах , в Малайзии и Сингапуре , в Голландской Ост-Индии и Бирме . .
К середине 1942 года союзники начали перегруппировку, и в то время как некоторые самолеты союзников, такие как « Брюстер Буффало» и P-39 «Аэрокобра», были безнадежно превзойдены такими истребителями, как японский Mitsubishi A6M Zero , другие, такие как армейский Curtiss P-40 Warhawk и военно-морской флот. Grumman F4F Wildcat обладал такими качествами, как превосходная огневая мощь, прочность и скорость пикирования, и вскоре союзники разработали тактику (например, Thach Weave ), позволяющую воспользоваться этими преимуществами. Эти изменения вскоре принесли дивиденды, поскольку способность союзников лишить Японию превосходства в воздухе имела решающее значение для их побед в Коралловом море , Мидуэе , Гуадалканале и Новой Гвинее . В Китае « Летающие тигры» также с некоторым успехом использовали ту же тактику, хотя им не удалось остановить волну японского наступления там. К 1943 году союзники начали одерживать верх в воздушных кампаниях Тихоокеанской кампании. Этому сдвигу способствовало несколько факторов. Сначала в больших количествах начали прибывать Lockheed P-38 Lightning и истребители союзников второго поколения, такие как Grumman F6 Hellcat, а затем Vought F4 Corsair , Republic P-47 Thunderbolt и North American P-51 Mustang . Эти истребители превосходили японские истребители по всем параметрам, кроме маневренности. По ходу войны стали очевидны и другие проблемы японских истребителей, такие как отсутствие у них брони и легкого вооружения, что было типично для всех довоенных истребителей во всем мире, но эту проблему было особенно трудно устранить на японских моделях. Это делало их неадекватными ни в качестве бомбардировщиков-перехватчиков, ни в качестве штурмовиков, а истребители союзников все еще могли выполнять эти роли. Самое главное, программа обучения Японии не смогла обеспечить достаточное количество хорошо обученных пилотов, чтобы восполнить потери. Напротив, союзники улучшили как количество, так и качество пилотов, окончивших свои программы подготовки. К середине 1944 года истребители союзников завоевали превосходство в воздухе на всем театре военных действий, которое больше не будет оспариваться во время войны. Степень количественного и качественного превосходства союзников к этому моменту войны была продемонстрирована во время битвы в Филиппинском море , однобокой победы союзников, в которой японские летчики были сбиты в таком количестве и с такой легкостью, что американские летчики-истребители сравнили это с отличная «стрелка индейки». В конце войны Япония начала производить новые истребители, такие как Nakajima Ki-84 и Kawanishi N1K.чтобы заменить «Зеро», но только в небольшом количестве, и к тому времени у Японии не было подготовленных пилотов или достаточного количества топлива, чтобы эффективно противостоять атакам союзников. На заключительных этапах войны истребительная авиация Японии не могла серьезно противостоять налетам на Японию американских самолетов Boeing B-29 Superfortress и в основном сводилась к атакам камикадзе .
Во время Второй мировой войны истребительная техника быстро развивалась. Поршневые двигатели , которыми оснащалось подавляющее большинство истребителей Второй мировой войны, стали более мощными: в начале войны истребители обычно имели двигатели мощностью от 1000 л.с. (750 кВт) до 1400 л.с. (1000 кВт), а к концу войны Во время войны многие из них могли производить более 2000 л.с. (1500 кВт). Например, « Спитфайр» , один из немногих истребителей, непрерывно производившихся на протяжении всей войны, в 1939 году был оснащен двигателем « Мерлин II » мощностью 1030 л. Ройс Гриффон 61 . Тем не менее, эти истребители смогли добиться лишь незначительного увеличения максимальной скорости из-за проблем сжимаемости , возникших при приближении самолетов и их винтов к звуковому барьеру , и было очевидно, что винтовые самолеты приближались к пределу своих характеристик. Немецкие реактивные и ракетные истребители вступили в бой в 1944 году, слишком поздно, чтобы повлиять на исход войны. В том же году на вооружение поступил и единственный действующий реактивный истребитель союзников, « Глостер Метеор» . Истребители времен Второй мировой войны также все чаще имели монококовую конструкцию, что улучшало их аэродинамическую эффективность и одновременно добавляло структурной прочности. Крылья с ламинарным обтеканием , улучшавшие характеристики на высоких скоростях, также стали использоваться на таких истребителях, как P-51 Mustang, в то время как Messerschmitt Me 262 и Messerschmitt Me 163 имели стреловидное крыло , что резко уменьшало сопротивление на высоких дозвуковых скоростях. Вооружение также развивалось в ходе войны. Пулеметы винтовочного калибра, которые были распространены на довоенных истребителях, не могли легко сбить более прочные военные самолеты той эпохи. Военно-воздушные силы начали заменять или дополнять их пушками, которые стреляли разрывными снарядами, способными пробить дыру во вражеском самолете, вместо того, чтобы полагаться на кинетическую энергию твердой пули, поражающей критический компонент самолета, например, топливопровод или систему управления. кабель или пилот. Пушки могли сбить даже тяжелые бомбардировщики всего несколькими попаданиями, но их более низкая скорострельность затрудняла поражение быстродвижущихся истребителей в воздушном бою. Со временем большинство бойцов установили пушки, иногда в сочетании с пулеметами. Британцы олицетворяли этот сдвиг. Их стандартные истребители начала войны устанавливали восемь пулеметов калибра 0,303 дюйма (7,7 мм) , но к середине войны они часто имели комбинацию пулеметов и 20-мм (0,79 дюйма) пушек., а в конце войны часто только пушки. У американцев, напротив, были проблемы с разработкой конструкции пушки, поэтому вместо этого они установили на свои истребители несколько крупнокалиберных пулеметов калибра 0,50 дюйма (12,7 мм) . Истребители также все чаще оснащались бомбодержателями и боеприпасами класса «воздух-поверхность», такими как бомбы или ракеты, под крыльями, и им приходилось выполнять функции непосредственной поддержки с воздуха в качестве истребителей-бомбардировщиков . Хотя они несли меньше боеприпасов, чем легкие и средние бомбардировщики, и, как правило, имели меньшую дальность действия, их было дешевле производить и обслуживать, а их маневренность облегчала им поражение движущихся целей, таких как моторизованные транспортные средства. Более того, если они столкнулись с истребителями противника, их боеприпасы (которые уменьшали подъемную силу и увеличивали сопротивление и, следовательно, снижали характеристики) могли быть сброшены, и они могли поражать истребители противника, что устраняло необходимость в истребительном сопровождении, которое требовалось бомбардировщикам.
Тяжеловооруженные истребители, такие как немецкий Focke-Wulf Fw 190 , британские Hawker Typhoon и Hawker Tempest , а также американские Curtiss P-40 , F4 Corsair, P-47 Thunderbolt и P-38 Lightning, все преуспели в качестве истребителей-бомбардировщиков еще со времен Второй мировой войны. Наземная атака стала важной второстепенной способностью многих истребителей. Вторая мировая война также стала свидетелем первого использования бортового радара на истребителях. Основная цель этих радаров заключалась в том, чтобы помочь ночным истребителям обнаружить бомбардировщики и истребители противника. Из-за громоздкости этих радаров их нельзя было переносить на обычные одномоторные истребители, и вместо этого их обычно переоборудовали на более крупные тяжелые истребители или легкие бомбардировщики , такие как немецкий Messerschmitt Bf 110 и Junkers Ju 88 , британский De Havilland Mosquito и Bristol Beaufighter . и американские Douglas A-20 , которые тогда служили ночными истребителями. Northrop P-61 Black Widow , специально построенный ночной истребитель, был единственным истребителем той войны, в первоначальную конструкцию которого был включен радар. Великобритания и Америка тесно сотрудничали в разработке бортовых радаров, а радиолокационная технология Германии в целом немного отставала от англо-американских усилий, в то время как другие воюющие стороны разработали мало истребителей, оснащенных радарами.
Несколько программ прототипов истребителей, начатые в начале 1945 года, продолжились после войны и привели к созданию усовершенствованных истребителей с поршневыми двигателями, которые поступили в производство и на вооружение в 1946 году. Типичным примером является Лавочкин Ла-9 «Фриц», который был развитием успешного истребителя Лавочкина. Лавочкин Ла-7 "Плавник" военного времени . Разрабатывая серию опытных образцов Ла-120, Ла-126 и Ла-130, ОКБ Лавочкина стремилось заменить деревянный планер Ла-7 на металлический, а также установить ламинарное крыло для улучшения маневренности. и увеличение вооружения. Ла-9 поступил на вооружение в августе 1946 года и производился до 1948 года; он также послужил основой для разработки истребителя дальнего сопровождения Ла-11 «Клык», которого в 1947–51 годах было произведено около 1200 штук. Однако в ходе Корейской войны стало очевидно, что время истребителей с поршневыми двигателями подходит к концу и что будущее за реактивными истребителями.
В этот период также были проведены эксперименты с самолетами с реактивными поршневыми двигателями. Модификации Ла-9 включали образцы, оснащенные двумя подкрыльевыми вспомогательными импульсными воздушно-реактивными двигателями (Ла-9РД) и аналогично установленной парой вспомогательных прямоточных воздушно-реактивных двигателей (Ла-138); однако ни один из них не поступил на вооружение. Одним из самолетов, поступившим на вооружение ВМС США в марте 1945 года, был Ryan FR-1 Fireball ; производство было остановлено с окончанием войны в День Победы , было поставлено только 66 штук, и этот тип был снят с вооружения в 1947 году. ВВС США заказали свои первые 13 предсерийных прототипов Consolidated Vultee со смешанными турбовинтовыми и турбореактивными двигателями . Истребитель XP-81 , но и эту программу VJ Day отменил, при этом инженерные работы были выполнены на 80%.
Первым самолетом с ракетным двигателем был Lippisch Ente , который совершил успешный первый полет в марте 1928 года . проекты, направленные на создание высокоскоростных самолетов точечной обороны. [28] Более поздние варианты Ме 262 (C-1a и C-2b) также были оснащены реактивными/ракетными силовыми установками «смешанной мощности», тогда как более ранние модели были оснащены ракетными ускорителями, но с этими модификациями серийно не производились. . [29]
СССР экспериментировал с ракетным перехватчиком Микояна-Гуревича И-270 сразу после Второй мировой войны . Всего было построено два.
В 1950-х годах британцы разработали конструкции реактивных двигателей смешанной мощности, в которых использовались как ракетные, так и реактивные двигатели, чтобы закрыть пробел в характеристиках, существовавший в конструкциях турбореактивных двигателей. Ракета была основным двигателем, обеспечивающим скорость и высоту, необходимые для скоростного перехвата бомбардировщиков высокого уровня, а турбореактивный двигатель обеспечивал повышенную экономию топлива на других участках полета, в первую очередь для обеспечения возможности самолета совершить вынужденную посадку. чем рисковать непредсказуемым плавным возвращением.
Saunders -Roe SR.53 был успешной конструкцией, и его планировалось к производству, когда в конце 1950-х годов экономические условия вынудили британцев свернуть большинство авиационных программ. Более того, быстрый прогресс в технологии реактивных двигателей сделал конструкции самолетов смешанной мощности, такие как SR.53 Сондерса-Роу (и следующий за ним SR.177 ), устаревшими. Американский Republic XF-91 Thunderceptor – первый истребитель США, скорость горизонтального полета которого превысила 1 Мах – постигла та же участь по той же причине, и ни один истребитель с гибридным ракетно-реактивным двигателем так и не был принят на вооружение.
Единственной эксплуатационной реализацией смешанной силовой установки был Rocket-Assisted Take Off (RATO), система, редко используемая в истребителях, например, со стартом нулевой длины , схема взлета на основе RATO со специальных стартовых платформ , опробованная как США, так и США. и Советского Союза, и они устарели благодаря достижениям в области ракетных технологий класса «земля-воздух».
В авиационном сообществе стало обычным классифицировать реактивные истребители по «поколениям» в исторических целях. [30] Официальных определений этих поколений не существует; скорее, они представляют собой представление об этапах развития подходов к проектированию истребителей, технических характеристик и технологической эволюции. Разные авторы разделили реактивные истребители на разные поколения. Например, Ричард П. Халлион из группы действий министра ВВС классифицировал F-16 как реактивный истребитель шестого поколения. [31]
Временные рамки, связанные с каждым поколением, остаются неточными и указывают лишь на период, в течение которого их философия проектирования и использование технологий оказывали преобладающее влияние на проектирование и разработку истребителей. Эти сроки также охватывают пиковый период ввода в эксплуатацию таких самолетов.
Первое поколение реактивных истребителей включало в себя первоначальные дозвуковые конструкции реактивных истребителей, представленные в конце Второй мировой войны (1939–1945) и в начале послевоенного периода. По внешнему виду они мало чем отличались от своих собратьев с поршневыми двигателями, и многие из них использовали несгибаемое крыло . Пушки и пушки оставались основным вооружением. Необходимость получения решающего преимущества в максимальной скорости подтолкнула развитие самолетов с турбореактивными двигателями вперед. Максимальные скорости истребителей неуклонно росли на протяжении всей Второй мировой войны по мере разработки более мощных поршневых двигателей и приближались к околозвуковым скоростям полета, при которых эффективность винтов падает, что делает дальнейшее увеличение скорости практически невозможным.
Первые реактивные самолеты были разработаны во время Второй мировой войны и участвовали в боях в последние два года войны. Мессершмитт разработал первый действующий реактивный истребитель Me 262 A, который в основном служил в составе JG 7 Люфтваффе , первого в мире крыла реактивных истребителей. Он был значительно быстрее, чем современные самолеты с поршневым двигателем, и в руках компетентного пилота пилотам союзников было довольно сложно его победить. Люфтваффе так и не развернуло эту конструкцию в количестве, достаточном, чтобы остановить воздушную кампанию союзников, а сочетание нехватки топлива, потерь пилотов и технических проблем с двигателями привело к тому, что количество самолето-вылетов было низким. Тем не менее, Ме 262 свидетельствовал об устаревании самолетов с поршневым двигателем. Вдохновленный сообщениями о немецких самолетах, вскоре после этого был запущен в производство британский Gloster Meteor , и оба они поступили на вооружение примерно в одно и то же время в 1944 году. Метеоры обычно служили для перехвата летающей бомбы Фау-1 , поскольку они были быстрее, чем имеющиеся истребители с поршневыми двигателями. на малых высотах, используемых летающими бомбами. Ближе к концу Второй мировой войны Люфтваффе разработали первый военный легкий истребитель с реактивным двигателем . Heinkel He 162 A Spatz («Воробей») предназначался для использования в качестве простого реактивного истребителя для внутренней обороны Германии, причем несколько экземпляров использовались в эскадрильях. с JG 1 к апрелю 1945 года . К концу войны почти все работы по истребителям с поршневыми двигателями были завершены. Несколько конструкций, сочетающих в себе поршневые и реактивные двигатели, такие как Ryan FR Fireball , использовались недолго, но к концу 1940-х годов практически все новые истребители были с реактивными двигателями.
Несмотря на свои преимущества, первые реактивные истребители были далеки от совершенства. Срок службы турбин был очень коротким, двигатели были темпераментными, мощность можно было регулировать лишь медленно, а ускорение было плохим (даже если максимальная скорость была выше) по сравнению с последним поколением поршневых истребителей. Многие эскадрильи истребителей с поршневыми двигателями оставались на вооружении до начала-середины 1950-х годов, даже в ВВС крупнейших держав (хотя сохранившиеся типы были лучшими из образцов Второй мировой войны). В этот период получили широкое распространение инновации, в том числе катапультные кресла , воздушные тормоза и цельноповоротное хвостовое оперение .
.jpg/1280px-Gloster_Meteor_Centenary_of_Military_Aviation_2014_(cropped).jpg)
Американцы начали использовать реактивные истребители после Второй мировой войны, но Bell P-59 военного времени оказался неудачным. Lockheed P-80 Shooting Star (вскоре переименованный в F-80) был более склонен к волновому сопротивлению, чем Me 262 со стреловидным крылом, но имел крейсерскую скорость (660 км/ч (410 миль в час)) столь же высокую, как и максимальная. скорость, достижимая многими истребителями с поршневыми двигателями. Британцы разработали несколько новых самолетов, в том числе характерный одномоторный двухбалочный самолет de Havilland Vampire , который Великобритания продала ВВС многих стран.
Британцы передали технологию реактивного двигателя Rolls-Royce Nene Советам, которые вскоре применили ее в своем усовершенствованном истребителе Микояна-Гуревича МиГ-15 , который использовал полностью стреловидные крылья , что позволяло летать ближе к скорости звука, чем конструкции с прямым крылом, такие как F-80. Максимальная скорость МиГ-15 в 1075 км/ч (668 миль в час) стала настоящим шоком для американских пилотов F-80, столкнувшихся с ними в Корейской войне , наряду с их вооружением, состоящим из двух 23-мм (0,91 дюйма) пушек и одиночная 37-мм (1,5 дюйма) пушка. Тем не менее, в первом воздушном бою реактивных самолетов, который произошел во время Корейской войны 8 ноября 1950 года, F-80 сбил два северокорейских МиГ-15.
В ответ американцы бросили в бой свой собственный истребитель со стреловидным крылом – North American F-86 Sabre – против МиГов, имевших аналогичные трансзвуковые характеристики. У этих двух самолетов были разные сильные и слабые стороны, но они были достаточно похожи, чтобы победа могла быть получена в любом случае. В то время как «Сейбры» были сосредоточены в первую очередь на сбивании МиГов и превосходили те, которыми управляли плохо обученные северокорейцы, МиГи, в свою очередь, уничтожили соединения американских бомбардировщиков и вынудили вывести многочисленные американские типы с боевой службы.
В этот период военно-морские силы мира также перешли на реактивные самолеты, несмотря на необходимость запуска новых самолетов с помощью катапульты . ВМС США приняли Grumman F9F Panther в качестве основного реактивного истребителя в период Корейской войны, и это был один из первых реактивных истребителей, в которых использовалась форсажная камера . De Havilland Sea Vampire стал первым реактивным истребителем Королевского флота. Радар использовался на специализированных ночных истребителях, таких как Douglas F3D Skyknight , который также сбивал МиГи над Кореей, а затем был установлен на McDonnell F2H Banshee и Vought F7U Cutlass со стреловидным крылом и McDonnell F3H Demon в качестве всепогодных/ночных истребителей. Ранние версии инфракрасных (ИК) ракет «воздух-воздух» (AAM), такие как AIM-9 Sidewinder , и ракет с радиолокационным наведением, таких как AIM-7 Sparrow , потомки которых продолжают использоваться с 2021 года [обновлять], были впервые представлены на дозвуковые морские истребители со стреловидным крылом «Демон» и «Катлас».
Технологические прорывы, уроки, извлеченные из воздушных сражений Корейской войны , а также ориентация на проведение операций в условиях ядерной войны сформировали разработку истребителей второго поколения. Технологические достижения в аэродинамике , двигательной технике и аэрокосмических строительных материалах (в основном алюминиевые сплавы ) позволили конструкторам экспериментировать с авиационными инновациями, такими как стреловидное крыло , треугольное крыло и фюзеляжи с изменяемой площадью . Широкое использование форсажных турбореактивных двигателей сделало эти самолеты первыми серийными самолетами, преодолевшими звуковой барьер, а способность поддерживать сверхзвуковую скорость в горизонтальном полете стала общей способностью истребителей этого поколения.
В конструкции истребителей также использовались преимущества новых электронных технологий, которые сделали эффективные радары достаточно маленькими, чтобы их можно было разместить на борту самолетов меньшего размера. Бортовые радары позволяли обнаруживать самолеты противника за пределами видимости, тем самым улучшая передачу целей с помощью наземных радаров предупреждения и сопровождения дальнего действия. Аналогичным образом, прогресс в разработке управляемых ракет позволил впервые в истории истребителей начать дополнять пушку в качестве основного наступательного оружия ракетами класса «воздух-воздух». В этот период ракеты с пассивным самонаведением и инфракрасным наведением (ИК) стали обычным явлением, но ранние датчики ракет с ИК-излучением имели низкую чувствительность и очень узкое поле зрения (обычно не более 30°), что ограничивало их эффективное использование только для ближнего боя. дальность, преследование за хвостом . Также были представлены ракеты с радиолокационным наведением (РЧ), но первые образцы оказались ненадежными. Эти ракеты с полуактивным радиолокационным самонаведением (SARH) могли отслеживать и перехватывать вражеский самолет, «нарисованный» бортовым радаром запускающего самолета. Радиочастотные ракеты «воздух-воздух» средней и большой дальности обещали открыть новое измерение боя «за пределами визуальной дальности» (BVR), и много усилий было сосредоточено на дальнейшем развитии этой технологии.
Перспектива потенциальной третьей мировой войны с участием крупных механизированных армий и ударов ядерного оружия привела к определенной специализации по двум подходам к проектированию: перехватчики , такие как английский Electric Lightning и Микоян-Гуревич МиГ-21 F; и истребители-бомбардировщики , такие как Republic F-105 Thunderchief и Су-7Б . В обоих случаях собачьим боям как таковым не уделялось должного внимания. Перехватчик был результатом идеи, что управляемые ракеты полностью заменят пушки, а бой будет вестись на невидимых дистанциях. В результате стратеги разработали перехватчики с большой ракетной нагрузкой и мощным радаром, пожертвовав маневренностью в пользу высокой скорости, высоты потолка и скороподъемности . При основной роли противовоздушной обороны упор был сделан на способность перехватывать стратегические бомбардировщики, летающие на больших высотах. Специализированные перехватчики точечной обороны часто имели ограниченную дальность действия и практически не имели возможностей для наземной атаки. Истребители-бомбардировщики могли переключаться между задачами обеспечения превосходства в воздухе и наземной атаки и часто предназначались для высокоскоростного рывка на малой высоте для доставки своих боеприпасов. В дополнение к традиционным гравитационным бомбам были внедрены ракеты класса «воздух-поверхность» с телевизионным и ИК-наведением , а некоторые из них были также оборудованы для доставки ядерной бомбы .
В третьем поколении продолжалось развитие инноваций второго поколения, но больше всего оно отмечено новым акцентом на маневренность и традиционные возможности наземного нападения. В течение 1960-х годов растущий боевой опыт использования управляемых ракет показал, что боевые действия перерастут в рукопашные бои. Начала появляться аналоговая авионика , заменяющая старые приборы кабины «паромера». Улучшения аэродинамических характеристик истребителей третьего поколения включали поверхности управления полетом, такие как переднее оперение , предкрылки с электроприводом и выдувные закрылки . Будет опробован ряд технологий для вертикального / короткого взлета и посадки , но управление вектором тяги будет успешным на Harrier .
Рост возможностей воздушного боя был сосредоточен на внедрении усовершенствованных ракет «воздух-воздух», радиолокационных систем и другого авионики. В то время как пушки оставались стандартным оборудованием (заметным исключением были ранние модели F-4), ракеты «воздух-воздух» стали основным оружием истребителей завоевания превосходства в воздухе, которые использовали более совершенные радары и радиочастотные зенитно-ракетные комплексы средней дальности для достижения большей «стойкости». Однако на дальностях «выкл.» вероятность поражения оказалась неожиданно низкой для радиочастотных ракет из-за плохой надежности и улучшенных средств электронного противодействия (ECM) для подмены радиолокационных систем самонаведения. Поле зрения ЗРК с инфракрасным самонаведением расширилось до 45°, что повысило их тактическое удобство. Тем не менее, низкие коэффициенты потерь в воздушных боях , с которыми столкнулись американские истребители в небе над Вьетнамом, побудили ВМС США создать свою знаменитую школу истребительного вооружения «TOPGUN» , которая обеспечивала учебную программу последипломного уровня для обучения летчиков-истребителей флота передовым воздушным навыкам. Тактика и приемы боевого маневрирования (ACM) и разнородной подготовки воздушного боя (DACT). В эту эпоху также наблюдалось расширение возможностей наземных атак, в основном управляемых ракет, и было отмечено появление первой по-настоящему эффективной авионики для усиленных наземных атак, включая системы предотвращения пересечения местности . Ракеты класса «воздух-земля» (ПКР), оснащенные электрооптическими (ЭО) контрастными головками наведения, такие как первоначальная модель широко используемого AGM-65 Maverick , стали стандартным оружием, а бомбы с лазерным наведением (LGB) получили широкое распространение в усилия по улучшению возможностей точной атаки. Наведение таких высокоточных боеприпасов (PGM) обеспечивалось внешними блоками наведения , которые были представлены в середине 1960-х годов.
Третье поколение также привело к разработке нового автоматического оружия, в первую очередь цепных ружей , в которых для привода механизма пушки используется электродвигатель. Это позволяло самолету нести одно многоствольное орудие (например, 20-мм (0,79 дюйма) Vulcan ) и обеспечивало большую точность и скорострельность. Повысилась надежность силовой установки, а реактивные двигатели стали «бездымными», что затруднило обнаружение самолетов на больших расстояниях.
Специализированные штурмовики (такие как Grumman A-6 Intrumer , SEPECAT Jaguar и LTV A-7 Corsair II ) предлагали большую дальность действия, более совершенные системы ночного нападения или более низкую стоимость, чем сверхзвуковые истребители. Сверхзвуковой F-111 с крыльями изменяемой геометрии представил Pratt & Whitney TF30 , первый турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой. Амбициозный проект был направлен на создание универсального универсального истребителя для множества ролей и услуг. Он мог бы хорошо служить всепогодным бомбардировщиком, но ему не хватало характеристик, чтобы победить другие истребители. McDonnell F-4 Phantom был разработан с учетом использования радаров и ракетных технологий в качестве всепогодного перехватчика , но превратился в универсальный ударный бомбардировщик, достаточно маневренный, чтобы побеждать в воздушном бою, принятый на вооружение ВМС, ВВС и Корпуса морской пехоты США . Несмотря на многочисленные недостатки, которые не удалось полностью устранить до появления новых истребителей, «Фантом» совершил 280 воздушных побед (больше, чем любой другой истребитель США) над Вьетнамом. [32] Обладая дальностью полета и полезной нагрузкой, которые могли конкурировать с бомбардировщиками времен Второй мировой войны, такими как B-24 Liberator , Phantom стал весьма успешным многоцелевым самолетом.
Истребители четвертого поколения продолжили тенденцию к многоцелевым конфигурациям и были оснащены все более совершенными системами авионики и вооружения. На конструкции истребителей значительное влияние оказала теория энергетической маневренности (ЭМ) , разработанная полковником Джоном Бойдом и математиком Томасом Кристи на основе боевого опыта Бойда во время Корейской войны и работы инструктором по тактике истребителей в 1960-х годах. Теория ЭМ подчеркивала ценность энергообеспечения конкретного самолета как преимущество в бою с истребителями. Бойд считал маневренность основным средством проникновения «внутрь» цикла принятия решений противника, процесса, который Бойд назвал «петлей OODA » (что означает «Наблюдение-Ориентация-Решение-Действие»). В этом подходе особое внимание уделялось конструкциям самолетов, способных выполнять «быстрые переходные процессы» - быстрые изменения скорости, высоты и направления - вместо того, чтобы полагаться главным образом только на высокую скорость.
Характеристики ЭМ были впервые применены к McDonnell Douglas F-15 Eagle , но Бойд и его сторонники считали, что эти характеристики требуют небольшого и легкого самолета с большим крылом с большей подъемной силой . Небольшой размер минимизирует сопротивление и увеличит тяговооруженность , а крыло большего размера сведет к минимуму нагрузку на крыло ; хотя уменьшенная нагрузка на крыло имеет тенденцию к снижению максимальной скорости и может сократить дальность полета, она увеличивает грузоподъемность, а уменьшение дальности может быть компенсировано увеличением количества топлива в большем крыле. Усилия « истребительной мафии » Бойда привели к созданию General Dynamics F-16 Fighting Falcon (ныне Lockheed Martin ).
Маневренность F-16 дополнительно повышалась за счет его небольшой аэродинамической нестабильности. Этот метод, получивший название « релаксированная статическая устойчивость » (RSS), стал возможен благодаря внедрению «электрической» (FBW) системы управления полетом (FLCS), которая, в свою очередь, стала возможной благодаря достижениям в области компьютеров и систем. - интеграционные методы. Аналоговая авионика, необходимая для обеспечения операций FBW, стала фундаментальным требованием, но во второй половине 1980-х годов ее начали заменять цифровыми системами управления полетом. Аналогичным образом, в турбовентиляторном двигателе Pratt & Whitney F100 была представлена полнофункциональная цифровая система управления двигателем (FADEC) для электронного управления производительностью силовой установки . Единственная зависимость F-16 от электроники и проводов для передачи команд полета вместо обычных кабелей и механических рычагов управления принесла ему прозвище « электрический реактивный самолет». Электронные FLCS и FADEC быстро стали важными компонентами всех последующих конструкций истребителей.
Другие инновационные технологии, внедренные в истребителях четвертого поколения, включали импульсно-доплеровские радары управления огнем (обеспечивающие возможность « смотреть/сбивать »), проекционные дисплеи (HUD), «руки на ручке газа» ( HOTAS) и многофункциональные дисплеи (MFD), все необходимое оборудование по состоянию на 2019 год [обновлять]. Конструкторы самолетов начали использовать композиционные материалы в виде сотовых структурных элементов из связующего алюминия и обшивки из графитового эпоксидного ламината для снижения веса. Инфракрасные датчики поиска и сопровождения (IRST) получили широкое распространение для доставки оружия «воздух-земля», а также появились для боя «воздух-воздух». «Всеракурсный» ИК-ЗРК стал стандартным средством завоевания превосходства в воздухе, что позволяло поражать самолеты противника под любым углом (хотя поле зрения оставалось относительно ограниченным). Первая радиолокационная система дальнего действия с активным радиолокационным самонаведением поступила на вооружение AIM-54 Phoenix , которым оснащался исключительно Grumman F-14 Tomcat , один из немногих истребителей с изменяемой стреловидностью крыла, поступивших в производство. Даже несмотря на огромное развитие ракет «воздух-воздух» в ту эпоху, внутренние пушки были стандартным оборудованием.
Еще одна революция произошла в форме большей уверенности в простоте обслуживания, что привело к стандартизации деталей, сокращению количества панелей доступа и точек смазки, а также к общему сокращению количества деталей в более сложном оборудовании, таком как двигатели. Некоторым ранним реактивным истребителям требовалось 50 человеко-часов работы наземной бригады за каждый час нахождения самолета в воздухе; более поздние модели существенно сократили это время, чтобы сократить время выполнения работ и увеличить количество самолето-вылетов в день. Некоторым современным военным самолетам требуется всего 10 человеко-часов работы на час полета, а другие еще более эффективны.
Аэродинамические инновации включали крылья с переменным развалом и использование эффекта вихревой подъемной силы для достижения более высоких углов атаки за счет добавления передовых удлинительных устройств, таких как рейки .
В отличие от перехватчиков предыдущих эпох, большинство истребителей четвертого поколения создавались как маневренные воздушные истребители (хотя МиГ-31 Микояна и Panavia Tornado ADV являются заметными исключениями). Однако постоянно растущая стоимость истребителей продолжала подчеркивать ценность многоцелевых истребителей. Потребность в обоих типах истребителей привела к появлению концепции «высокого/низкого сочетания», которая предусматривала высокопроизводительное и дорогостоящее ядро специализированных истребителей завоевания превосходства в воздухе (таких как F-15 и Су-27 ), дополненное более крупными истребителями. контингент недорогих многоцелевых истребителей (таких как F-16 и МиГ-29 ).
Большинство истребителей четвертого поколения, такие как McDonnell Douglas F/A-18 Hornet , HAL Tejas , JF-17 и Dassault Mirage 2000 , являются настоящими многоцелевыми боевыми самолетами, с самого начала спроектированными как таковые. Этому способствовала многорежимная авионика, которая могла плавно переключаться между воздушным и наземным режимами. Более ранние подходы к добавлению возможностей для нанесения ударов или разработке отдельных моделей, предназначенных для разных ролей, в целом ушли в прошлое ( исключением в этом отношении является Panavia Tornado ). Роли штурмовиков обычно возлагались на специальные штурмовики, такие как Су-25 и А-10 Тандерболт II .
Типичное истребительное крыло ВВС США того периода могло состоять из одной эскадрильи завоевания превосходства в воздухе (F-15C), одной эскадрильи ударных истребителей (F-15E) и двух эскадрилий многоцелевых истребителей (F-16C). [33] Вероятно, самой новой технологией, внедренной для боевых самолетов, была малозаметность , которая предполагает использование специальных «малозаметных» (LO) материалов и методов проектирования для снижения восприимчивости самолета к обнаружению сенсорными системами противника, особенно радарами. . Первыми представленными самолетами-невидимками были штурмовик Lockheed F-117 Nighthawk (представленный в 1983 году) и бомбардировщик Northrop Grumman B-2 Spirit (первый полет в 1989 году). Хотя среди четвертого поколения малозаметных истребителей как таковых не появилось, некоторые радиопоглощающие покрытия и другие обработки LO, разработанные для этих программ, как сообщается, впоследствии были применены к истребителям четвертого поколения.
Окончание « холодной войны» в 1992 году побудило многие правительства значительно сократить военные расходы в качестве « дивиденда мира ». Запасы ВВС были сокращены. Программы исследований и разработок истребителей «пятого поколения» серьезно пострадали. Многие программы были отменены в первой половине 1990-х годов, а те, что сохранились, были «растянуты». Хотя практика замедления темпов развития снижает ежегодные инвестиционные расходы, это приводит к увеличению общей программы и удельных затрат в долгосрочной перспективе. Однако в данном случае это также позволило конструкторам использовать огромные достижения, достигнутые в области компьютеров, авионики и другой летной электроники, что стало возможным во многом благодаря достижениям в области микрочиповых и полупроводниковых технологий в 1980-х и 1980-х годах. 1990-е годы. Эта возможность позволила дизайнерам разрабатывать конструкции четвертого поколения (или модернизировать их) со значительно расширенными возможностями. Эти улучшенные конструкции стали известны как истребители «Поколения 4.5», что подтверждает их промежуточный характер между 4-м и 5-м поколениями, а также их вклад в дальнейшее развитие отдельных технологий пятого поколения.
Основными характеристиками этого подпоколения являются применение передовой цифровой авионики и аэрокосмических материалов, умеренное снижение заметности (в первую очередь радиочастотная «стелс»), а также высокоинтегрированные системы и вооружение. Эти истребители были разработаны для действий в « сетецентрических » боевых условиях и в основном представляют собой многоцелевые самолеты. Ключевые внедренные технологии вооружения включают зенитно -ракетные комплексы за пределами видимости (BVR); Система глобального позиционирования (GPS) – управляемое оружие, твердотельные радары с фазированной решеткой ; нашлемные прицелы ; и улучшенные безопасные, устойчивые к помехам каналы передачи данных . Вектор тяги для дальнейшего улучшения возможностей переходного маневрирования также был принят на многих истребителях 4,5-го поколения, а модернизированные силовые установки позволили некоторым конструкциям достичь некоторой степени « суперкрейсерской » способности. Характеристики малозаметности сосредоточены в первую очередь на методах уменьшения заметности фронтального радиолокационного сечения (RCS), включая радиопоглощающие материалы (RAM), LO-покрытия и методы ограниченного формирования.
Конструкции «полупоколения» либо основаны на существующих планерах, либо на новых планерах, соответствующих теории конструкции, аналогичной предыдущим итерациям; тем не менее, эти модификации привели к использованию в конструкции композитных материалов для уменьшения веса, увеличению содержания топливных фракций для увеличения дальности полета, а также к снижению заметности для достижения более низкой RCS по сравнению с их предшественниками. Яркими примерами таких самолетов, основанных на новых конструкциях планера с широким использованием композитов из углеродного волокна , являются Eurofighter Typhoon , Dassault Rafale , Saab JAS 39 Gripen и HAL Tejas Mark 1A .
.jpg/1280px-Rafale_-_RIAT_2009_(3751416421).jpg)
Помимо этих истребителей, большая часть самолетов поколения 4,5 фактически представляют собой модифицированные варианты существующих планеров более ранних истребителей четвертого поколения. Такие истребители, как правило, тяжелее, и примеры включают Boeing F/A-18E/F Super Hornet , который является развитием F/A-18 Hornet , и F-15E Strike Eagle , который представляет собой штурмовик/многоцелевой истребитель. ролевой вариант F-15 Eagle , модифицированные варианты Су-27 Су-30СМ и Су-35С , а также модернизированная версия МиГ- 29 МиГ -35 . На Су-30СМ/Су-35С и МиГ-35 установлены сопла двигателей с изменяемым вектором тяги для повышения маневренности. Модернизированная версия F-16 также считается представителем самолетов поколения 4,5. [34]
Истребители поколения 4.5 впервые поступили на вооружение в начале 1990-х годов, и большинство из них до сих пор производятся и совершенствуются. Вполне возможно, что их производство продолжится вместе с истребителями пятого поколения из-за затрат на разработку передового уровня малозаметных технологий, необходимых для создания конструкций самолетов с очень малой заметностью (VLO), что является одной из определяющих особенностей пятого поколения. истребители поколения. Из конструкций 4,5-го поколения в бою использовались «Страйк Игл», «Супер Хорнет», «Тайфун», «Грипен» и «Рафаль».
Правительство США определило истребители поколения 4,5 как самолеты, которые «(1) обладают расширенными возможностями, включая: (A) радар с АФАР; (B) канал передачи данных высокой пропускной способности; и (C) усовершенствованную авионику; и (2) имеют способность развернуть текущие и разумно предсказуемые передовые вооружения». [35] [36]
Истребители пятого поколения, которые в настоящее время являются передовыми разработками истребителей, характеризуются тем, что с самого начала разрабатывались для работы в сетецентрической боевой среде и обладают чрезвычайно низкой, всеракурсной, мультиспектральной сигнатурой с использованием передовых материалов и методов формирования. . У них есть многофункциональные радары с АФАР с возможностью передачи данных с высокой пропускной способностью и низкой вероятностью перехвата (LPI). Инфракрасные датчики поиска и сопровождения , встроенные в истребители 4,5-го поколения для боя «воздух-воздух», а также для доставки оружия «воздух-земля», теперь объединены с другими датчиками ситуационной осведомленности IRST или SAIRST, которые постоянно отслеживают все интересующие цели вокруг самолета, поэтому пилоту не нужно гадать, когда он смотрит. Эти датчики, а также усовершенствованная авионика , стеклянные кабины , нашлемные прицелы (в настоящее время не установлены на F-22) и улучшенные безопасные, устойчивые к помехам каналы передачи данных LPI хорошо интегрированы, обеспечивая многоплатформенное объединение данных с несколькими датчиками для значительного улучшения ситуационная осведомленность и облегчение рабочей нагрузки пилота. [37] Комплексы авионики основаны на широком использовании технологии сверхвысокоскоростных интегральных схем (VHSIC), общих модулей и высокоскоростных шин данных . В целом, как утверждается, интеграция всех этих элементов обеспечит истребителям пятого поколения «возможность первого взгляда, первого выстрела и первого поражения».
Ключевой особенностью истребителей пятого поколения является малая радиолокационная эффективность . Большое внимание было уделено разработке его компоновки и внутренней структуры, чтобы минимизировать ЭПР в широкой полосе частот радиолокационного обнаружения и сопровождения; кроме того, чтобы сохранить свою характеристику VLO во время боевых действий, основное вооружение размещается во внутренних оружейных отсеках, которые открываются лишь на короткое время для запуска оружия. Кроме того, технология малозаметности продвинулась до такой степени, что ее можно использовать без ущерба для аэродинамических характеристик, в отличие от предыдущих попыток создания малозаметности. Некоторое внимание также было уделено снижению ИК-сигнатуры, особенно на F-22. Подробная информация об этих методах уменьшения заметности засекречена, но в целом включает в себя специальные подходы к формованию, термореактивные и термопластичные материалы, широкое структурное использование современных композитов, конформные датчики, термостойкие покрытия, малозаметные проволочные сетки для закрытия впускных и охлаждающих отверстий. , теплоабсорбирующие плитки на вытяжных желобах (видно на Northrop YF-23 ) и покрытие внутренних и внешних металлических поверхностей радиопоглощающими материалами и краской (RAM/RAP).
Радар AESA предлагает уникальные возможности для истребителей (и он также быстро становится необходимым для конструкции самолетов поколения 4.5, а также устанавливается на некоторые самолеты четвертого поколения). Помимо высокой устойчивости к функциям РЭБ и LPI, он позволяет истребителю действовать как своего рода «мини- АВАКС », обеспечивая высокий коэффициент радиоэлектронной поддержки (ESM) и функции радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Другие технологии, общие для этого последнего поколения истребителей, включают технологию интегрированной системы радиоэлектронной борьбы (INEWS), технологию авионики интегрированной связи, навигации и идентификации (CNI), централизованные системы «мониторинга состояния транспортного средства» для простоты обслуживания, передачу данных по оптоволокну , скрытность . технологии и даже возможности зависания. Характеристики маневренности остаются важными и улучшаются за счет изменения вектора тяги, что также помогает сократить взлетную и посадочную дистанции. Суперкруиз может быть представлен, а может и не быть представлен; он позволяет летать на сверхзвуковых скоростях без использования форсажной камеры — устройства, которое значительно увеличивает ИК-сигнацию при использовании на полную боевую мощность.
Такие самолеты сложны и дороги. Пятое поколение было представлено Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor в конце 2005 года. Первоначально ВВС США планировали приобрести 650 F-22, но теперь будет построено только 187. В результате стоимость единичного разлета (FAC) составляет около 150 миллионов долларов США. Чтобы распределить затраты на разработку – и производственную базу – в более широком смысле, программа Joint Strike Fighter (JSF) привлекает восемь других стран в качестве партнеров по разделению затрат и рисков. В общей сложности девять стран-партнеров планируют закупить более 3000 истребителей Lockheed Martin F-35 Lightning II по ожидаемой средней цене FAC в 80–85 миллионов долларов. F-35, однако, спроектирован как семейство из трех самолетов: истребителя с обычным взлетом и посадкой (CTOL), истребителя с коротким взлетом и вертикальной посадкой (STOVL) и взлета с помощью катапульты, но задержан. Восстановительный истребитель (CATOBAR), каждый из которых имеет разную цену за единицу и немного различающиеся характеристики с точки зрения запаса топлива (и, следовательно, дальности), размеров и полезной нагрузки .
Другие страны инициировали проекты разработки истребителей пятого поколения. В декабре 2010 года стало известно, что Китай разрабатывает истребитель пятого поколения Chengdu J-20 . [38] J-20 совершил свой первый полет в январе 2011 года. Shenyang FC-31 совершил свой первый полет 31 октября 2012 года, [39] и разработал палубную версию на базе китайских авианосцев. [40] [41] Объединенная авиастроительная корпорация совместно с российским ЛМФС имени Микояна и Су-75 планирует поставить мат, Су-57 стал первым истребителем пятого поколения, состоящим на вооружении ВКС России в 2020 году, [42] и осуществил запуск ракет в Русско -украинская война в 2022 году. [43] Япония изучает техническую возможность производства истребителей пятого поколения. Индия разрабатывает Advanced Medium Combat Aircraft (AMCA), истребитель-невидимку среднего веса, который планируется запустить в серийное производство к концу 2030-х годов. Индия также инициировала создание совместного с Россией тяжелого истребителя пятого поколения под названием FGFA. По состоянию на [обновлять]май 2018 года есть подозрения, что проект не принес желаемого прогресса или результатов для Индии и был приостановлен или вообще прекращен. [44] Другие страны, рассматривающие возможность размещения отечественных или полуместных усовершенствованных самолетов пятого поколения, включают Южную Корею, Швецию, Турцию и Пакистан.
По состоянию на ноябрь 2018 года Франция, Германия, Китай, Япония, Россия, Великобритания и США объявили о разработке программы самолетов шестого поколения.
Франция и Германия разработают совместный истребитель шестого поколения , который заменит их нынешний парк Dassault Rafales , Eurofighter Typhoons и Panavia Tornados к 2035 году . [45] Общая разработка будет осуществляться в сотрудничестве Dassault и Airbus , а двигатели будут Сообщается, что он будет совместно разработан Safran и MTU Aero Engines . Thales и MBDA также претендуют на долю в проекте. [46] Испания официально присоединилась к франко-германскому проекту по разработке истребителя следующего поколения (NGF), который станет частью более широкой Боевой воздушной системы будущего (FCAS), подписав письмо о намерениях (LOI) 14 февраля. 2019. [46] [47]
Ожидается , что первый реактивный истребитель шестого поколения, который в настоящее время находится на стадии разработки , поступит на вооружение ВМС США в 2025–2030 годах. [48] ВВС США ищут новый истребитель на период 2030–2050 годов под названием «Тактический самолет следующего поколения» («Next Gen TACAIR»). [49] [50] ВМС США планируют заменить свои F/A-18E/F Super Hornets, начиная с 2025 года, истребителем завоевания превосходства в воздухе следующего поколения . [51] [52]
Предложенный Великобританией истребитель-невидимка разрабатывается европейским консорциумом под названием Team Tempest , в состав которого входят BAE Systems , Rolls-Royce , Leonardo SpA и MBDA . Самолет планируется принять на вооружение в 2035 году. [53] [54]
Вплоть до конца 1950-х годов истребители обычно были вооружены пушками только для боя воздух-воздух, хотя во Второй мировой войне использовались неуправляемые ракеты, предназначенные в основном для использования в воздухе и ограниченного использования в воздухе. С конца 1950-х годов для боя воздух-воздух начали использоваться передовые управляемые ракеты. На протяжении всей этой истории истребители, которые неожиданно или маневром заняли хорошую огневую позицию, добивались поражения примерно от трети до половины времени, независимо от того, какое оружие было при себе. [55] Единственным крупным историческим исключением из этого правила была низкая эффективность управляемых ракет в первые одно-два десятилетия их существования. [56] [57] Начиная с Первой мировой войны и по настоящее время истребительная авиация использовала в качестве оружия пулеметы и автоматические пушки , и они до сих пор считаются важным резервным оружием. Мощность орудий класса «воздух-воздух» со временем значительно возросла, что сохранило их актуальность в эпоху управляемых ракет. [58] В Первой мировой войне два пулемета винтовочного (приблизительно 0,30) калибра были типичным вооружением, производившим огневой вес около 0,4 кг (0,88 фунта) в секунду. Во время Второй мировой войны пулеметы винтовочного калибра также оставались обычным явлением, хотя обычно в большем количестве или дополнялись гораздо более тяжелыми пулеметами или пушками калибра 0,50. Стандартное вооружение американского истребителя времен Второй мировой войны состояло из шести пулеметов калибра 0,50 (12,7 мм) и стреляло пулей массой примерно 3,7 кг/сек (8,1 фунта/сек) при начальной скорости 856 м/с (2810 футов/сек). Британские и немецкие самолеты, как правило, использовали сочетание пулеметов и автопушек, причем последние стреляли разрывными снарядами. Позже британские истребители имели исключительно пушечное вооружение, США не смогли производить надежные пушки в больших количествах, и большинство истребителей по-прежнему были оснащены только крупнокалиберными пулеметами, несмотря на то, что ВМС США настаивали на переходе на 20-мм пулеметы. [59]
Послевоенные 20–30-мм револьверные и роторные пушки были представлены на вооружении. Современная 20-мм вращающаяся пушка M61 Vulcan , которая входит в стандартную комплектацию нынешних американских истребителей, стреляет снарядом массой около 10 кг/с (22 фунта/с), что почти в три раза больше, чем у шести пулеметов калибра 0,50, с более высокой скоростью - 1052 м. / с (3450 футов / с) с поддержкой более плоской траектории и взрывающимися снарядами. [60] Современные артиллерийские системы истребителей также оснащены радаром дальности и электронными прицелами с упреждающим расчетом, чтобы облегчить проблему точки прицеливания, чтобы компенсировать падение снаряда и время полета (упреждение цели) при сложном трехмерном маневрировании в бою воздух-воздух. . Однако занять позиции для использования оружия по-прежнему остается непростой задачей. Дальность действия орудий больше, чем в прошлом, но все еще весьма ограничена по сравнению с ракетами: максимальная эффективная дальность современных артиллерийских систем составляет примерно 1000 метров. [61] Высокая вероятность поражения также требует, чтобы стрельба обычно велась из задней полусферы цели. [62] Несмотря на эти ограничения, когда пилоты хорошо обучены стрельбе воздух-воздух и эти условия соблюдены, артиллерийские системы являются тактически эффективными и очень экономичными. Стоимость прохода стрельбы из пушки намного меньше, чем стрельбы ракетой, [b] и снаряды не подвергаются тепловому и электронному противодействию, которое иногда может поразить ракеты. Когда к противнику можно приблизиться на расстояние выстрела, летальность оружия составляет примерно от 25% до 50% шанса «убить за один выстрел». [63]
Ограничения по дальности действия орудий и желание преодолеть большие различия в навыках пилотов-истребителей и, таким образом, достичь более высокой эффективности сил, привели к разработке управляемых ракет класса «воздух-воздух» . Существует два основных варианта: тепловое наведение (инфракрасное самонаведение) и радиолокационное наведение. Радиолокационные ракеты обычно в несколько раз тяжелее и дороже, чем ракеты с тепловым наведением, но имеют большую дальность действия, большую разрушительную силу и способность отслеживать сквозь облака.
Весьма успешная ракета малой дальности с тепловым (инфракрасным) самонаведением AIM-9 Sidewinder была разработана ВМС США в 1950-х годах. Эти небольшие ракеты легко переносят более легкие истребители, и их эффективная дальность действия составляет примерно от 10 до 35 км (от 6 до 22 миль). Начиная с AIM-9L в 1977 году, в последующих версиях Sidewinder были добавлены всеракурсные возможности, возможность использовать более низкую температуру воздуха для устранения трения на самолете-мишени для отслеживания спереди и по бокам. Последняя (введенная в эксплуатацию в 2003 году) AIM-9X также имеет возможности «вне прицеливания» и «фиксации после запуска», которые позволяют пилоту произвести быстрый запуск ракеты для отслеживания цели в любом месте в пределах поля зрения пилота. Стоимость разработки AIM-9X составляла 3 миллиарда долларов США в середине-конце 1990-х годов [64] , а в 2015 году стоимость закупок за единицу составила 0,6 миллиона долларов каждая. Ракета весит 85,3 кг (188 фунтов) и имеет максимальную дальность полета 35 км (22 мили) на больших высотах. Как и у большинства ракет класса «воздух-воздух», дальность полета на меньшей высоте может быть ограничена примерно одной третью от максимальной из-за более высокого сопротивления и меньшей способности двигаться вниз по инерции. [65]
В начале войны во Вьетнаме эффективность инфракрасных самонаводящихся ракет составляла всего 7% [66] , но в ходе войны она возросла примерно до 15–40%. AIM -4 Falcon, используемый ВВС США, имел показатель поражения примерно 7% и считался неудачным. Представленный позже AIM-9B Sidewinder достиг показателя поражения 15%, а улучшенные модели AIM-9D и J достигли 19%. AIM-9G, использованная в последний год воздушной войны во Вьетнаме, достигла 40%. [67] Израиль почти полностью использовал огнестрельное оружие в Шестидневной войне 1967 года , добившись 60 убитых и 10 потерь. [68] Однако Израиль гораздо чаще использовал постоянно совершенствующиеся ракеты с тепловым наведением во время Войны Судного дня 1973 года . В этом обширном конфликте Израиль добился 171 из 261 поражения ракетами с тепловым наведением (65,5%), 5 поражений ракетами с радиолокационным наведением (1,9%) и 85 поражений из огнестрельного оружия (32,6%). [69] AIM-9L Sidewinder сбил 19 из 26 выпущенных ракет (73%) в Фолклендской войне 1982 года . [70] Но в конфликте с противниками, использующими средства теплового противодействия, США нанесли только 11 убийств из 48 выпущенных (Pk = 23%) с помощью последующей AIM-9M в войне в Персидском заливе 1991 года . [71]
Ракеты с радиолокационным наведением делятся на два основных типа наведения . В исторически более распространенном случае полуактивного радиолокационного самонаведения ракета наводится на радиолокационные сигналы, передаваемые от запускающего самолета и отраженные от цели. Это имеет тот недостаток, что стреляющий самолет должен поддерживать радиолокационный захват цели и, таким образом, менее свободен в маневрировании и более уязвим для атаки. Широкое распространение получила ракета этого типа AIM-7 Sparrow , поступившая на вооружение в 1954 году и выпускавшаяся в усовершенствованных вариантах до 1997 года. При более совершенной системе активного радиолокационного самонаведения ракета наводится в окрестности цели по внутренним данным о ее проекции. позицию, а затем «активируется» с помощью встроенной небольшой радиолокационной системы для окончательного наведения на цель. Это устраняет необходимость для стреляющего самолета поддерживать радиолокационный захват и, таким образом, значительно снижает риск. Ярким примером является AIM-120 AMRAAM , который впервые был принят на вооружение в 1991 году в качестве замены AIM-7 и у которого нет точной даты вывода из эксплуатации по состоянию на 2016 год [обновлять]. Текущая версия AIM-120D имеет максимальную дальность полета на большой высоте более 160 км (>99 миль) и стоит примерно 2,4 миллиона долларов каждая (2016 г.). Как это типично для большинства других ракет, дальность полета на меньшей высоте может составлять всего лишь одну треть от дальности на большой высоте.
Во время воздушной войны во Вьетнаме надежность поражения радиолокационной ракеты составляла примерно 10% на меньших дальностях и еще хуже на больших дальностях из-за меньшего отражения радара и большего времени, необходимое самолету-мишени для обнаружения приближающейся ракеты и принятия мер по уклонению. В какой-то момент войны во Вьетнаме ВМС США выпустили подряд 50 ракет радиолокационного наведения AIM-7 Sparrow без попадания. [72] В период с 1958 по 1982 год в пяти войнах летчики-истребители, участвовавшие в боях воздух-воздух, совершили 2014 комбинированных пусков ракет с тепловым и радиолокационным наведением, в результате чего было уничтожено 528 человек, из которых 76 были сбиты радиолокационными ракетами, что соответствует совокупной эффективности. 26%. Однако только четыре из 76 поражений радиолокационными ракетами были произведены в режиме за пределами видимого диапазона, что должно было соответствовать мощности ракет с радиолокационным наведением. [73] С 1950-х по начало 1970-х годов Соединенные Штаты инвестировали более 10 миллиардов долларов в радиолокационные ракетные технологии класса «воздух-воздух». [74] С учетом фактических убийств, достигнутых США и их союзниками, каждое поражение ракетой с радиолокационным наведением обошлось, таким образом, в более чем 130 миллионов долларов. Побежденные самолеты противника представляли собой по большей части старые МиГ-17, -19 и -21, новая стоимость которых составляла от 0,3 до 3 миллионов долларов каждый. Таким образом, инвестиции в радиолокационные ракеты за этот период намного превысили стоимость уничтоженных самолетов противника и, кроме того, имели очень низкую эффективность BVR.
Однако продолжающиеся крупные инвестиции в разработки и быстрое развитие электронных технологий привели к значительному повышению надежности радиолокационных ракет с конца 1970-х годов. В ходе войны в Персидском заливе в 1991 году ракеты с радиолокационным наведением достигли 75 % Pk (9 сбитий из 12 выстрелов) . С 1991 года 20 из 61 убийства в мире были совершены за пределами видимости с помощью радиолокационных ракет. [76] Не считая случайного поражения дружественным огнем, при боевом использовании AIM-120D (нынешняя основная американская ракета с радиолокационным наведением) достигла 9 поражений из 16 выстрелов при 56% Pk. Шесть из этих убийств были BVR, из 13 выстрелов, что соответствует 46% BVR Pk. [77] Хотя все эти убийства были направлены против менее боеспособных противников, которые не были оснащены действующими радарами, средствами электронного противодействия или аналогичным оружием, BVR Pk представлял собой значительное улучшение по сравнению с предыдущими эпохами. Однако в настоящее время вызывает беспокойство электронное противодействие радиолокационным ракетам, [78] которые, как полагают, снижают эффективность AIM-120D. Некоторые эксперты полагают, что по состоянию на 2016 год [обновлять]европейская ракета «Метеор» , российская Р-37М и китайская PL-15 более устойчивы к средствам противодействия и более эффективны, чем AIM-120D. [78]
Теперь, когда достигнута более высокая надежность, оба типа ракет позволяют пилоту-истребителю часто избегать риска воздушного боя на ближней дистанции, в котором, как правило, одерживают победу только более опытные и квалифицированные пилоты-истребители и где даже самый лучший летчик-истребитель может просто стать невезучим. Для получения максимального преимущества от сложных параметров ракет как при нападении, так и при защите от компетентных противников требуется значительный опыт и навыки, [79] но против застигнутых врасплох противников, не имеющих сопоставимых возможностей и средств противодействия, ракетная война класса «воздух-воздух» относительно проста. Благодаря частичной автоматизации боя «воздух-воздух» и уменьшению зависимости от огневых убийств, что в основном достигается лишь небольшой опытной частью летчиков-истребителей, ракеты «воздух-воздух» теперь служат высокоэффективным усилителем силы.
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )