В высшем пилотаже маневр «кобра» (или просто « кобра» ), также называемый динамическим торможением [1] и другими названиями (см. Этимологию), представляет собой драматичный и сложный маневр, при котором самолет, летящий с умеренной скоростью, резко поднимает нос на мгновение в вертикальное положение и немного отклоняется от вертикального положения, что приводит к чрезвычайно большому углу атаки и на мгновение останавливает самолет, выполняя полное воздушное торможение перед возвращением в нормальное положение, во время которого самолет не меняет эффективную высоту.
Маневр зависит от способности самолета быстро менять угол атаки (альфа) без перегрузки планера , [2] и достаточной тяги двигателя для поддержания практически постоянной высоты на протяжении всего движения, [3] а также от устойчивости после сваливания и аэродинамики, которая позволяет восстановить горизонтальный полет. Маневр требует точного управления тангажом , альфа-устойчивости и совместимости двигателя и воздухозаборника для самолета, а также высокого уровня мастерства со стороны пилота.
Маневр «кобра» является примером сверхманевренности , [4] в частности, маневрирования после сваливания . Маневр Хербста и маневр вертолета являются похожими маневрами после сваливания, которые часто выполняются истребителями 4,5-го и 5-го поколений, использующими вектор тяги . [5]
Маневр обычно выполняется на авиашоу , [6] но может быть использован в качестве последнего отчаянного маневра, чтобы заставить преследователя пролететь мимо цели в ближнем воздушном бою . [2] [7] Маневр никогда не проверялся в реальном бою, хотя он использовался во время учебных воздушных боев [2] и охраны границы. [8] [9]
Маневр имеет много названий, но наиболее широко известен как кобра или маневр кобры на соответствующем языке; например: русский : Ко́бра (Kobra), немецкий : Kobramanöver . Этимология названия «кобра» неизвестна, но оно может относиться к самолету, демонстрирующему свой верхний и нижний профиль, очень похожему на то, как кобра расправляет свой щит, или поднимает свое тело вертикально вверх для атаки. [ необходима цитата ] Известный вариант названия «кобра» — кобра Пугачева (альтернативно кобра Пугачева ), отсылка к советскому летчику Виктору Пугачеву , который был первым, кто представил этот маневр публике.
В Швеции , стране, которая, предположительно, первой открыла этот маневр, он традиционно известен под названием kort parad («короткое парирование»), [10] шведское название фехтовального маневра « отбивное парирование », при котором входящая атака отражается с помощью отбива (резкий удар по клинку противника, выбивающий его из линии атаки), оставляя противника открытым для ответного удара .
В качестве более научного названия маневру было дано название «динамическое торможение» , ссылаясь на то, как самолет теряет скорость во время маневра. [1] Подобным образом сирийцы , по-видимому, называли этот маневр маневром нулевой скорости ( араб . مناورة السرعة صفر , «Munawarat alsureat sifr») во время использования ими МиГ-21Ф-13 и подобных самолетов.
Маневр можно просто описать как: быстрый вертикальный тангаж из горизонтального полета без начала набора высоты, за которым следует прямой тангаж обратно в горизонтальный полет. При правильном выполнении самолет сохраняет почти прямой полет в течение всего маневра. Самолет не кренится и не рыскает ни в одном направлении. Это значительно снижает скорость самолета из-за неаэродинамической нижней поверхности самолета, движущейся против воздушного потока.
Для выполнения кобры маневр должен быть выполнен с довольно высокой дозвуковой скорости. Правильная скорость входа необходима, поскольку, если маневр выполняется слишком медленно, самолет может не успеть завершить его или вернуться в горизонтальный полет с достаточной скоростью, в то время как вход на слишком высокой скорости создаст настолько высокие перегрузки , что пилот потеряет сознание или будет поврежден планер. Высокая тяга также необходима на протяжении всего маневра, чтобы не свалиться .
Для выполнения маневра самолету достаточно использовать стандартные аэродинамические органы управления , однако выполнить его можно более легко, если добавить современную систему управления вектором тяги .
Маневр кобры требует не только действий пилота и маневренности самолета. Поскольку маневр требует, чтобы самолет не терял и не набирал значительную высоту во время маневра, изменение альфа во время вертикального тангажа должно быть достаточно быстрым, чтобы нарушить воздушный поток крыльев, чтобы не заставить самолет подняться. Чтобы иметь возможность выполнить этот быстрый вертикальный тангаж, самолету нужна «аэродинамическая нестабильность» в его базовой аэродинамике, которая заставит самолет быстро подняться по тангажу, как только руль высоты самолета наклонится до точки, где он нарушит воздушный поток во время тангажа; но также контроль после сваливания и устойчивость, чтобы не войти в неконтролируемый сваливание на пике тангажа; что затем позволяет самолету центрировать руль высоты и, используя крутящий момент от рулей высоты, добавить сопротивление , чтобы наклониться вперед и снова выполнить аэродинамическое восстановление в горизонтальном полете. [1]
Только определенные самолеты обладают этой «неустойчивостью», и поэтому маневр может быть выполнен только небольшим количеством моделей самолетов. Это связано с тем, что обычные самолеты спроектированы так, чтобы не иметь этой нестабильности по соображениям безопасности, и поэтому не могут выполнить маневр обычными средствами.
Проще говоря, «кобра» больше полагается на базовую аэродинамику самолета, чем на его управляющие поверхности и авионику, и поэтому может быть выполнена только определенными самолетами, аэродинамика которых позволяет выполнять этот маневр.
В случае с Су-27 , чтобы выполнить маневр, пилот сначала отключает ограничитель угла атаки самолета, обычно установленный на 26°. [3] Это действие также отключает ограничитель g. После этого пилот сильно тянет ручку назад . Самолет достигает угла атаки 90–120° с небольшим набором высоты и значительной потерей скорости. Когда руль высоты находится в центре, сопротивление в задней части самолета вызывает крутящий момент , который заставляет самолет наклоняться вперед. В то же время пилот добавляет мощность, чтобы компенсировать уменьшенную подъемную силу. [ необходима цитата ]
Если преследуемый вражеским истребителем в воздушном бою , выполняя кобру, достаточно близко преследуемый самолет может внезапно замедлиться до такой степени, что преследователь пролетит мимо него, позволяя ранее преследуемому самолету завершить кобру позади другого. Это может дать теперь преследующему самолету возможность выстрелить из своего оружия, особенно если может быть сохранен правильный аспект наведения (лицом к бывшему преследователю). Из-за потери скорости при выполнении кобры удержание оружия на цели может потребовать использования векторов тяги или поверхностей управления «утка» . В противном случае маневр также может позволить преследуемому самолету уйти, поскольку пролетающий мимо атакующий может потерять цель.
Маневр также потенциально является защитой от радара , поскольку внезапное изменение скорости часто может привести к тому, что доплеровский радар потеряет захват цели. [11] Доплеровские радары часто игнорируют любые объекты с околонулевой скоростью, чтобы уменьшить помехи от земли. Внезапное изменение скорости маневра кобры до околонулевой часто приводит к тому, что цель на мгновение отфильтровывается как помехи от земли, что затрудняет для радара захват цели или нарушает захват цели, если он уже установлен. Нет доступной документации о том, что это было проверено за пределами теории.
Хотя маневр кобры может показаться полезным для того, чтобы заставить преследователя пролететь мимо цели, эта тактика почти никогда не будет использоваться в любом сценарии активной угрозы по ряду причин. Наиболее очевидной из них является экстремальная потеря скорости . Если предположить, что защищающийся самолет успешно заставляет агрессора пролететь мимо цели атаки, у защищающегося часто не хватает энергии для контратаки. Вторая более распространенная причина избегания использования маневра преподается в большинстве учебных программ для летчиков-истребителей . При атаке самолета пилот должен помнить о скорости сближения между обоими самолетами. Если скорость сближения слишком высока, защищающийся может быстро изменить направление, что лишает нападающего возможности выстрела и тем самым снижает вероятность поражения . Если нападающий правильно управляет своей скоростью и скоростью сближения, защитник, выполняющий маневр кобры, представляет нападающему большую цель для стрельбы из-за увеличенной представленной площади поверхности, когда защитник ориентирован вертикально.
Маневр «кобра» использовался в учебных воздушных боях , но практически нет известных документов о его использовании в реальном бою. Один из основных описанных учебных воздушных боев состоялся между двумя самолетами, состоявшими на вооружении Швеции. В этом случае Saab 35 Draken преследовался Saab 37 Viggen . Draken внезапно выполнил маневр «кобра», и Viggen пролетел мимо него. Существующие материалы об этом учебном воздушном бою не охватывают подробно элементы боя до и после маневра, которые были бы полезны для оценки его полезности в современном бою. Пилоты говорят, что маневр был полезным боевым приемом, если был выполнен правильно, с оговоркой, что он был эффективен только как последний отчаянный маневр из-за потери скорости при выполнении. [2]
.jpg/1280px-Saab_J_35A_Draken_(35076).jpg)
В начале 1960-х годов этот маневр был разработан и выполнен шведскими пилотами , летавшими на истребителе Saab 35. [12] Он был изобретен во время обучения выходу из суперсвалов (также известных как глубокие свалы), к которым восприимчива конструкция Saab 35 с двойным дельтаобразным хвостом . [13] Суперсвал — это неконтролируемый свал, из которого гораздо сложнее выйти, чем из стандартного свала . Суперсвал преследовал первые годы службы Saab 35, вызвав несколько смертей, что заставило шведский персонал ВВС внедрить дополнительное обучение тому, как противодействовать им и выходить из них. [12] Результатом стал маневр «кобра». Шведы назвали этот маневр «kort parad» (короткое парирование) в честь фехтовального маневра с таким же названием, известного на английском языке как « beat parry ». При вытягивании высокой альфа пилот мог заметить, что он входит в суперсвал, и затем вытягивал отрицательную альфу, чтобы выйти. Было замечено резкое влияние этого маневра на скорость самолета, и пилоты начали намеренно использовать его для снижения скорости. [12] Шведскими летчиками-испытателями, открывшими кобру, были Бенгт Олов и Цейлон Аттерборн , которые разработали эту технику примерно в 1961–1963 годах. [14]
.jpg/1280px-SAAB_J35_Draken-1702_-_Flickr_-_Ragnhild_&_Neil_Crawford_(tilted_-90deg,_cropped).jpg)
Шведские пилоты вскоре задумались, как использовать этот прием в бою, чтобы заставить преследующий самолет пролететь мимо цели, поставив его в идеальное положение для ответного удара , и прошло немного времени, прежде чем он доказал свою жизнеспособность во время учебных воздушных боев. [12] [2] В реальном бою, в зависимости от ситуации и выполнения маневра, его можно было использовать, чтобы сбить противника с толку, заставив его потерять цель или пролететь мимо цели, что давало бы преследуемому пилоту возможность либо уйти от боя, либо снова вступить в бой. Однако этот маневр было очень сложно и опасно использовать как что-то большее, чем последнее отчаянное усилие, поскольку без точного выполнения низкая скорость самолета после маневра делала бы его легкой мишенью. [15]
Маневр возник в крыле Bråvalla , первом, получившем истребитель Saab 35. Поскольку истребитель со временем был принят на вооружение другими крыльями, то же самое произошло и с маневром. Крыло Scania , по-видимому, назвало маневр «Wacka», что на шведском языке не имеет реального значения. [2]
Швеция фактически разделяла границу с Советским Союзом над Балтийским морем , поэтому обе стороны регулярно вылетали в международное пространство между ними. В этом случае Saab 35 регулярно перехватывали и сопровождали советские самолеты из шведского воздушного пространства. Иногда эти встречи приводили к небоевым воздушным боям , которые носили либо игривый, либо угрожающий характер. [12] По-видимому, маневр «кобра» использовался во время некоторых из этих столкновений, что удивляло Советы. [8] В конце срока службы Saab 35 маневр использовался в качестве «секретного оружия» пилотами Saab-35 в учебных воздушных боях с более совершенным истребителем Saab 37. Saab 37 не мог безопасно входить в режим суперсваливания, и поэтому его пилоты не проходили никакой серьезной подготовки против его использования. Поэтому маневр «кобра» был неизвестен многим пилотам Saab 37 до того, как они столкнулись с ним в соревнованиях. [2] Из-за привлекательности этой тактики некоторые пилоты Saab 37 попытались ее применить, но, к их разочарованию, не смогли эффективно выполнить ее на скорости выше 350 км/ч (220 миль/ч), поскольку Saab 37 не мог безопасно выдерживать необходимую перегрузку , что делало его фактически бесполезным в бою. [2]
Когда Saab 35 был снят с вооружения, то же самое произошло и с маневром, поскольку следующие поколения шведских военных самолетов, Saab 37 и Saab 39 , не могли эффективно его выполнять. Из-за секретности эпохи Холодной войны и других факторов шведская кобра была в значительной степени неизвестна миру, пока некоторые бывшие пилоты Saab 35 и 37 не написали о ней годы спустя в книгах [2] [12] и статьях, [8] [15] спустя много лет после того, как Советы приписали ее открытие.
Поскольку Швеция экспортировала Saab 35 Draken , то же самое происходило и с маневром «Кобра». Истребительные варианты Saab 35 экспортировались как в финские ВВС , так и в австрийские ВВС .
В интервью бывший пилот финских ВВС Ари Сааринен вспомнил, как выполнял этот маневр на Draken во время перехвата Hawker Siddeley Nimrod Королевских ВВС над Балтийским морем ; пилот Nimrod уменьшил мощность, чтобы заставить финнов пролететь мимо, но финский Drakens выполнил маневр, чтобы сбросить скорость, что, по словам Сааринена, вызвало похвалу по радио от британского экипажа Nimrod. [9]
Согласно видео, загруженному товарищеской ассоциацией Scania Wing (швед. F10 Kamratförening), шведской кобре обучали австрийских пилотов, тренирующихся на Saab 35 в Швеции . [16] Неизвестно, использовали ли австрийцы этот маневр в качестве боевого маневра или просто как тренировку против сверхсваливания.
Помимо Швеции, об этом маневре раньше Советов узнала и Сирия .
В 1961 году, когда Сирия вышла из Объединенной Арабской Республики , у них остались очень слабые военно-воздушные силы . Сирийцам пришлось заказать новые боевые самолеты, и в июне 1962 года они закупили МиГ-21 F-13. [17] Как только самолеты прибыли и были интегрированы в флот, проблема стала очевидной. Все командиры подразделений были выбраны на основе их политических связей и лояльности к начальству, а не на основе знаний воздушного боя. Новые командиры были чрезмерно зависимы от советов примерно 30 советских советников, назначенных в сирийские ВВС для помощи в обучении на МиГах, но в целом были неэффективны. Однако в эту эпоху власти над знаниями горстка пилотов с мощными связями смогла проигнорировать своих советских советников и приказы своих командиров. [17]
У одного из этих пилотов, Мохаммада Мансура, тогда еще начинающего пилота МиГ-21, только что прошедшего курс переподготовки в СССР, был старший брат Файез Мансур с глубокими связями в верхушке командования в Дамаске . Эти связи позволили ему бросить вызов советским советникам и потребовать большей оперативной гибкости для себя и других пилотов его подразделения. [17]
Во время первых столкновений Мохаммеда с израильскими ВВС он понял, что в ближнем бою необходим эффективный оборонительный маневр, который заставлял бы преследователя промахиваться. Его первоначальное решение, основанное на советских руководствах, состояло из быстрых разворотов на снижение с последующим внезапным включением форсажа и набором высоты. Однако во время испытательного полета в начале 1967 года Мохаммед непреднамеренно слишком сильно наклонил нос своего МиГ-21, так что поступательное движение его самолета почти остановилось. В ответ он включил форсаж своего МиГа, и в итоге самолет встал вертикально на грани сваливания без управления. Мохаммеду удалось вывести самолет из этого состояния как раз вовремя, чтобы предотвратить крушение. Заинтригованный, он решил попытаться повторить маневр контролируемым образом, на этот раз включив форсаж заранее, поскольку двигатель Туманского Р-11 МиГ-21 должен был раскрутиться для полного эффекта. После успешного повторения маневра стало ясно, что это был тот оборонительный маневр ближнего боя, к которому он стремился. [17]
Сирийцы назвали кобру «маневром нулевой скорости» ( араб . مناورة السرعة صفر «munawarat alsureat sifr» ). Вскоре Мохаммад снова принял участие в боевых действиях с израильскими ВВС, но так и не смог использовать этот маневр. [17] Кобра быстро стала стандартной частью оборонительной тактики сирийских МиГ-21.
Со временем, когда их военно-воздушные силы были размещены в Сирии, этот маневр распространился на ВВС Пакистана и Египта , которые также начали использовать его в качестве стандартного оборонительного маневра для своих МиГ-21. [17]
Маневр «кобра» мог быть выполнен египетским пилотом в бою во время войны Судного дня , но теория основана на цитате израильского пилота, который упоминает только египетский МиГ-21, по-видимому, стоящий на хвосте, пытаясь уклониться от атаки. [17]
Исследования и разработки в области сверхманевренности начались в СССР в начале 1980-х годов в Центральном аэрогидродинамическом институте , Летно-исследовательском институте имени Громова , Сухом и Микояном . [18]
.jpg/1280px-Su-27_05_(cropped).jpg)
В ходе летных испытаний летчик-испытатель Су-27 Игорь Волк был первым, кто выполнил этот маневр на этом самолете на практике. Виктор Пугачев был первым, кто публично продемонстрировал этот маневр в пилотажном шоу Су-27 на авиасалоне в Ле-Бурже в 1989 году . [18] [3] Тактика была ранее неизвестна публике и быстро получила название в честь Пугачева. [19]
Существует несколько производных от кобры, которые начинаются одинаково, но заканчиваются по-разному.
В подъеме кобры самолет инициирует кобру, но вместо того, чтобы оставаться на высоте и продолжать движение вперед, он начинает подъем сваливания (вертикальный подъем). Маневр похож на обычный подъем сваливания, за исключением того, что переход от горизонтального полета к подъему сваливания происходит намного быстрее. Однако, в отличие от обычного подъема, это все равно достигает эффекта кобры, и самолет все равно на мгновение свалится, что снижает скорость и импульс. Маневр заканчивается подъемом, и самолет может вернуться в обычный полет различными способами.
В режиме кобры самолет выполняет кобру, но вместо того, чтобы вернуться в горизонтальный полет, он полностью выходит из строя, после чего использует тягу и руль направления, чтобы изменить направление полета.
В кобре самолет начинает кобру, но вместо того, чтобы вернуться в горизонтальный полет, самолет использует свои элероны и руль направления, чтобы начать бочку на пике начального подъема носа, которая завершает маневр бочкой.
Кобра-зависание — это расширение оригинального маневра, при котором самолет инициирует кобру, но остается в «состоянии кобры» в течение более длительного периода времени с помощью управления тягой, таким образом достигая части «зависания» маневра. После этого самолет может завершить маневр различными способами в зависимости от своей энергии.
Поворот кобры — это маневр воздушного боя . [20] Это разновидность маневра кобры, при котором самолет выполняет подтягивание, но вместо возврата в горизонтальный полет применяет руль направления или вектор тяги и поворачивает вниз. Самолет достигает отрицательного угла атаки, заканчивая маневр пикированием, поэтому восстанавливает воздушную скорость раньше, чем обычная кобра. Джон Тернер из BAE считает [ необходима ссылка ] маневр кобры малопригодным для маневрирования воздушного боя . Можно также утверждать, что боевой эффект, вероятно, будет аналогичен « Векторизации в прямом полете » или маневру VIFFing. Теоретически VIFFing позволяет самолету эффективно замедляться или останавливаться, пока противник пролетает мимо, оставляя самолет в выгодном положении для атаки противника. [21]
Однако в отличие от VIFFing полностью разработанный маневр кобры оставляет самолет в опасном и неатакующем положении, без энергии, с оружием, направленным в пустое небо, и с пилотом, потерявшим из виду противника. Если пилот выходит из кобры, используя руль направления, это очень медленная версия молота. В то же время самолет беззащитен, неспособен маневрировать, почти неподвижен, представляет собой самую большую боковую визуальную и радиолокационную цель и создает массивный шлейф горячего выхлопа, что делает его легкой целью для любого типа оружия и атаки, которые может выбрать противник.
Переход от маневра кобры к эффективному и контролируемому полету занимает несколько секунд, а достаточная для оборонительного маневрирования скорость не восстанавливается более десяти секунд. Хотя вход в кобру эффективен как маневр «тормоз скорости», полезность в бою в лучшем случае ограничена, и то только если выход из нее происходит, пока остается достаточно энергии, чтобы привести оружие в действие, прежде чем противник сможет перейти к уклончивому маневру — или, что еще хуже, сделать петлю и атаковать. Один простой маневр «оборона-атака» заключается в том, чтобы противник сделал S-образный проход , прошел под самолетом кобры, затем снова сделал полупетлю, чтобы ввести самолет кобры в конус огня. Основной опасностью для противника становится возможность столкновения в воздухе с медленно движущейся целью.
Разворот «кобра» впервые привлек широкое внимание после того, как его выполнили самолеты Су-27 , Су-35 и Су-37 на различных европейских авиашоу.