Легкий истребитель или легкий истребитель — это истребитель, который находится ближе к нижнему пределу практического диапазона веса, стоимости и сложности, в котором находятся истребители. [1] [2] Легкий истребитель сохраняет тщательно отобранные конкурентоспособные характеристики, чтобы обеспечить экономически эффективную конструкцию и производительность. [3] [4]
Хорошо спроектированный легкий истребитель способен сравниться или превзойти более тяжелый тип самолета в ряде миссий, [5] [ проверка не удалась ] [6] [7] [8] и при этом иметь меньшую стоимость. [9] Таким образом, легкий класс может быть стратегически ценным. [10]
В попытках масштабировать эту эффективность для еще более низкой стоимости некоторые производители в последние годы приняли термин «легкий истребитель», чтобы также обозначать легкие, в первую очередь, штурмовики класса «воздух-земля» , некоторые из которых представляют собой модифицированные учебные самолеты. [11] Эти недорогие легкие штурмовики стали известны как легкие боевые самолеты (LCA), и иногда считается, что к ним относятся некоторые многоцелевые легкие истребители.
С 1926 года концепция легкого истребителя стала неотъемлемой частью развития истребительной авиации, и некоторые примечательные конструкции получили широкое распространение.
Ключевой целью проектирования легких/легких истребителей является удовлетворение стандартных требований к эффективности истребителей класса «воздух-воздух» при минимальных затратах. Этими критериями, в порядке важности, являются способность извлекать выгоду из элемента неожиданности, иметь численное превосходство в воздухе, иметь превосходную маневренность и обладать адекватной эффективностью систем вооружения. [12] [13] [14] [15] [16] Легкие истребители обычно достигают преимущества неожиданности по сравнению с более крупными самолетами из-за меньших визуальных и радиолокационных сигнатур, что важно, поскольку в большинстве случаев уничтожения в воздухе доминирует элемент неожиданности. [17] [18] [19] Их сравнительно более низкая стоимость и более высокая надежность также позволяют иметь большее количество в расчете на бюджет. [20] Наконец, в то время как одномоторный легкий истребитель обычно несет только около половины боевого груза тяжелого двухмоторного истребителя, его преимущества в неожиданности и маневренности часто позволяют ему получить позиционное преимущество для лучшего использования этого оружия.
Потребность в недорогих и, следовательно, небольших истребителях впервые возникла в период между Первой и Второй мировыми войнами. Примерами служат несколько проектов перехватчиков Королевских ВВС из межвоенной эпохи и французские самолеты «Жокей» непосредственно перед Второй мировой войной. Ни один из этих очень легких истребителей не пользовался успехом во Второй мировой войне, поскольку они были слишком ограничены в своих характеристиках. Подобно значению легкого истребителя сегодня, во время Второй мировой войны термин «малый истребитель» использовался для описания одномоторного самолета с конкурентоспособными характеристиками, дальностью полета и вооружением, но без лишнего веса и стоимости. [21]
Современный взгляд на легкие истребители – это мощное оружие, призванное удовлетворять основным критериям эффективности воздушного боя, [12] [13] [14] [15] [16] , которые в порядке важности таковы:
1. Превосходство в элементе неожиданности , чтобы знать о противнике до того, как он узнает о вас. В прошлых боях преимущество неожиданности в основном основывалось на небольших визуальных и радиолокационных сигнатурах и хорошей видимости из кабины. Неожиданность является значительным преимуществом, поскольку исторически в 80% случаев уничтожения в воздухе жертва не знала о нападающем до тех пор, пока не становилось слишком поздно. [17] [22]
Будучи бывшим редактором журнала «The Topgun Journal», автор в течение шести лет спрашивал сотни пилотов, какое единственное преимущество они хотели бы иметь, а именно: ракеты большей дальности, больше пушек, лучшую маневренность и т. д. Все они говорили пилоту: «Первое обнаружение».
Джеймс Стивенсон, Парадокс Пентагона. [23]
Небольшие истребители, такие как F-5 с площадью в плане около 300 квадратных футов (28 м 2 ) или F-16 с площадью около 400 квадратных футов (37 м 2 ), по сравнению с примерно 1050 квадратных футов (98 м 2 ) у F-15, [24] имеют гораздо более низкий визуальный профиль. Небольшой истребитель, как правило, невидим для пилотов противника за пределами около 4 миль (6,4 км), тогда как более крупный истребитель, такой как F-15, виден примерно на 7 миль (11 км). [25] Это нелинейное преимущество для легкого истребителя, противостоящего тяжелому истребителю. Кроме того, более мелкие цели требуют больше времени для визуального захвата, даже если они видны. [26] Эти два фактора вместе дают пилоту легкого истребителя гораздо лучшие статистические шансы увидеть тяжелый истребитель первым и настроиться на решающий первый выстрел. [27] Как только маленький истребитель видит противника и поворачивается к нему, его очень маленькая фронтальная область сокращает максимальную дальность визуального обнаружения примерно до 2–2,5 миль (от 3,2 до 4,0 км). [18] [28]
Учитывая схожие технологии, меньшие истребители обычно имеют примерно две трети дальности действия радара против той же цели, что и тяжелые истребители. [a] Однако нельзя рассчитывать на то, что это даст большому истребителю выигрышное преимущество, поскольку более крупные истребители с типичной площадью поперечного сечения радара около 10 квадратных метров (110 квадратных футов) обнаруживаются данным радаром примерно на 50% дальше, чем поперечное сечение легкого истребителя в 2–3 квадратных метра (22–32 квадратных фута). [29] Это приблизительно уравновешивает эти компромиссы и иногда может быть в пользу легкого истребителя. Например, спереди F-15 фактически имеет площадь поперечного сечения радара около 20 квадратных метров (220 квадратных футов), [30] и обычно терпел поражение от противостоящих сил F-16 не только в ближнем воздушном бою, но и в обширных испытаниях за пределами визуальной дальности (BVR). [6] [31] Кроме того, бортовые радары истребителей ограничены: их покрытие только спереди, и они далеки от совершенства в обнаружении вражеских самолетов. Хотя радары широко использовались Соединенными Штатами во время войны во Вьетнаме, только 18% северовьетнамских истребителей были впервые обнаружены радаром, и только 3% — радаром на истребителе. [32] Остальные 82% были обнаружены визуально. [33]
Современная тенденция к созданию малозаметных самолетов — это попытка максимизировать внезапность в эпоху, когда ракеты за пределами визуальной дальности (BVR) становятся более эффективными, чем довольно низкая эффективность BVR в прошлом. [34]
2. Численное превосходство в воздухе , что подразумевает необходимость в более низкой стоимости закупок, более низкой стоимости обслуживания и более высокой надежности. Даже не принимая во внимание иногда превосходящие боевые возможности более легких самолетов, основанные на внезапности и маневренности, чистый вопрос чисел, более низкой стоимости и более высокой надежности (более высокие показатели вылетов), также имеет тенденцию благоприятствовать легким истребителям. Это основной результат законов Ланчестера , или модели залпового боя , что большее количество менее сложных подразделений будет иметь тенденцию быть успешными по сравнению с меньшим количеством более продвинутых; нанесенный урон основан на квадрате количества стреляющих подразделений, в то время как качество этих подразделений имеет только линейное влияние на результат. Эта нелинейная зависимость благоприятствует легким и легким истребителям. [35]
Кроме того, поскольку возможности пилота фактически являются главным фактором в максимизации общей эффективности системы пилот-самолет, [b] более низкая стоимость покупки и эксплуатации легких истребителей позволяет проводить больше обучения, тем самым обеспечивая более эффективных пилотов. [36] Например, по состоянию на 2013 год общая стоимость эксплуатации тяжелого F-15C составляла 41 900 долларов США в час, а стоимость легкого F-16C — 22 500 долларов США в час. [37]
3. Превосходная маневренность , которая в маневренном бою позволяет занять превосходную позицию для стрельбы и поражения цели. [38] [39] [14] [40] [41] Это является функцией достижения меньшей нагрузки на крыло, большего отношения тяги к весу и превосходной аэродинамики. [42] [43] [44] Иногда это описывается в разговорной речи как «обертывание наименьшего возможного планера вокруг самого мощного из имеющихся двигателей». [40] Профессиональный анализ истребителей 4-го поколения показывает, что среди более тяжелых истребителей только F-15 в целом был конкурентоспособен с более легкими истребителями, а его маневренные характеристики превосходят несколько более легких истребителей, таких как F-16. [45] [46] Легкие истребители не имеют неотъемлемого аэродинамического преимущества в скорости и дальности, но когда они спроектированы максимально простыми, они, как правило, имеют меньшую нагрузку на крыло и большее отношение тяги к весу. [47] Кроме того, меньшие истребители имеют меньшую инерцию, что позволяет быстрее реагировать на переходные процессы в маневренном бою. [48]
4. Эффективность систем вооружения . [49] [50] [51] В этой области легкий истребитель может оказаться в невыгодном положении, поскольку боевая нагрузка одномоторного легкого истребителя обычно составляет около половины от двухмоторного тяжелого истребителя. Однако современные одномоторные легкие истребители, такие как General Dynamics F-16 Fighting Falcon и Saab JAS 39 Gripen , как правило, несут аналогичное пушечное и ракетное вооружение истребителя, как и более тяжелые истребители. Фактический воздушный бой в современную эпоху длится недолго, обычно около двух минут, [52] и поскольку только небольшая часть этого времени тратится на фактическую стрельбу, скромная боевая нагрузка обычно эффективна. Идеальная боевая нагрузка для современного истребителя считается внутренней пушкой и двумя-четырьмя управляемыми ракетами, [52] нагрузка, на которую современные легкие истребители вполне способны, сохраняя при этом высокую маневренность. Например, JAS 39 Gripen , несмотря на то, что является самым легким основным истребителем в текущем производстве, несет боевую нагрузку в виде 27-мм пушки и до шести ракет класса «воздух-воздух» тех же типов, что и тяжелые истребители. Кроме того, боевой опыт показывает, что «эффективность» систем вооружения не определяется количеством вооружения или «зарядом», а способностью достигать убийств за доли секунды, находясь в нужной позиции. [14] [53] [54]
Превосходные технологии часто упоминались как сильный фактор в пользу тяжелого истребителя. Конкретный аргумент, который обычно приводится, заключается в том, что тяжелые истребители имеют превосходную дальность действия радара и ракеты BVR большей дальности, которые используют эту дальность. Это преимущество в дальности действия радара является одной из основных причин существования современных тяжелых истребителей, но оно не оказалось существенным преимуществом в истории воздушных боев до настоящего времени по нескольким причинам. Основная причина заключалась в том, что дальние ракеты BVR часто были непригодны для использования и часто ненадежны, когда их можно было использовать. Вес более крупных ракет также снижает производительность и дальность, необходимые для выхода на позицию для стрельбы. Из-за этих факторов в период с 1958 по 1982 год в пяти войнах было произведено 2014 пусков ракет летчиками-истребителями, участвовавшими в воздушных боях, но было всего четыре уничтожения за пределами визуальной дальности. [55]
Более общий и часто неправильно понимаемый аргумент в пользу большей технологии, которая исторически считалась благоприятной для тяжелых истребителей, заключается не только в лучшем радаре, но и в лучшей системной поддержке летчика-истребителя в других отношениях. Примерами служат всепогодные возможности, точная электронная навигация, электронные контрмеры, связь данных для улучшения осведомленности о информации и автоматизация для облегчения нагрузки пилота и сохранения его сосредоточенности на задачах, важных для боя. [56] Это был убедительный аргумент, поскольку самым большим фактором эффективности истребителя всегда был летчик. Цитируя известную цитату, «На протяжении всей истории воздушных боев несколько выдающихся летчиков-истребителей, как правило, менее пяти процентов от общего числа, набирали большие очки за счет своих менее одаренных собратьев. Численный дисбаланс был таков, что требовалось большое количество высокооплачиваемых летчиков. Задача заключалась в том, чтобы превратить каждого летчика-истребителя в аса, и технология казалась самым простым и единственным способом добиться этого. Это была идея, лежащая в основе первых двух американских суперистребителей: F-14 Tomcat и F-15 Eagle». [57]
Хотя технологическое преимущество тяжелых истребителей, которые лучше поддерживали пилота, вполне могло быть обоснованным моментом в 1970-х годах (когда F-14 и F-15 впервые поступили на вооружение), это преимущество не сохранилось с течением времени. Улучшение характеристик двигателя улучшило грузоподъемность, [c] и с более компактной электроникой легкий истребитель, начиная с 1980-х годов, имел схожие технические характеристики, улучшающие пилота. [58] [59] [60] Легкий истребитель несет одинаково эффективное оружие, включая ракеты BVR, и имеет схожую боевую дальность и живучесть. Современный легкий истребитель достигает этих конкурентных характеристик, сохраняя при этом классические преимущества лучшей внезапности, численности и маневренности. Таким образом, естественные преимущества легкого истребителя остались в силе, несмотря на добавление большего количества технологий в воздушный бой. [59]
Благодаря своей низкой стоимости современные легкие истребители оснащают военно-воздушные силы многих небольших стран. Однако, поскольку бюджеты имеют ограничения для всех стран, оптимальный выбор веса истребителя, сложности и стоимости является важным стратегическим вопросом даже для богатых стран. Бюджетное и стратегическое значение легких истребителей иллюстрируется оборонными инвестициями, поставленными на карту. В качестве примера, где имеются хорошо обоснованные данные, хотя многочисленные испытательные и боевые ссылки считают, что легкий F-16 так же хорош или лучше по самолету, как превосходный, но дорогой F-15, [61] [62] развертывание и поддержание силы легких истребителей на основе F-16 обходится примерно в два раза дешевле того же количества F-15. ВВС США сообщают, что общая загруженная стоимость в час (по состоянию на 2013 год) эксплуатации F-16C составляет ~22 500 долларов США в час, в то время как стоимость тяжелого F-15C составляет 41 900 долларов США в час. [37] Многочисленные авторитетные источники сообщают, что для поддержания квалификации летчика-истребителя требуется от 200 до 400 летных часов в год. [d] [63]
Законы Ланчестера о военном превосходстве предполагают, что любое техническое превосходство тяжелого истребителя на основе подразделения не всегда приводит к победе в войнах. Например, в конце Второй мировой войны значительно превосходящий немецкий реактивный истребитель Messerschmitt Me 262 , которым управляли лучшие летчики, оставшиеся в Германии, многие из которых были асами с очень высоким счетом и количеством побед, намного превосходящим количество летчиков союзников, в своей относительно небольшой численности понес тяжелые потери и не смог кардинально изменить ход воздушной войны над Германией. [64] Такие вопросы актуальны для будущего военного планирования и развертывания. [65]
Класс легких истребителей изначально возник из-за беспокойства по поводу растущих размеров и стоимости фронтовых истребителей в 1920-х годах. В конце 1920-х и 1930-х годах легкие истребители привлекали значительное внимание, особенно во Франции. [66]
Одним из ранних проектов легкого истребителя была программа перехватчика «Jockey» французских ВВС 1926 года. Несколько самолетов, включая Nieuport-Delage NiD 48 и Amiot 110 , были испытаны без особого успеха, поскольку они мало чем уступали самолетам, уже находившимся в производстве [67] В конце 1920-х годов британцы аналогичным образом выпустили спецификацию F.20/27 для дневного перехватчика с быстрым набором высоты. Монопланы de Havilland DH.77 и Vickers Jockey были среди семи проектов, представленных на тендер, чтобы соответствовать спецификации, но ни один из них не пошел в производство, предпочтение было отдано более тяжелому, но быстрому биплану Hawker Fury .
Несмотря на провал программы Jockey, французы вернулись к легким истребителям в 1930-х годах как к средству расширения французского парка самолетов и противодействия наращиванию немецких военно-воздушных сил. Это было сосредоточено на легких деревянных истребителях, которые можно было построить быстро, не влияя на производство других самолетов. Спецификация середины тридцатых годов, требующая фиксированного шасси, привела к появлению двух прототипов, а в 1936 году пересмотренное требование к убирающемуся шасси привело к появлению трех прототипов. Самым многочисленным из двух проектов, которые пошли в производство, был Caudron C.714 . Поставки начались в начале 1940 года, но до падения Франции было построено менее 100 самолетов . [68] Несмотря на недостаточную мощность, он по необходимости использовался пилотами польских ВВС, служившими во Франции.
До и во время Второй мировой войны велись дебаты об оптимальном размере, весе и количестве двигателей для истребителей. [69] [70] Во время войны истребители в диапазоне от легкого до среднего оказались наиболее эффективными. Правильно спроектированные с конкурентоспособными показателями мощности к весу и тяги к лобовому сопротивлению, эти самолеты превзошли тяжелые истребители в бою из-за большей внезапности и маневренности. [71] [72] [73] Они также были более экономически эффективными, что позволяло развертывать большее количество в качестве боевого преимущества. Некоторые одномоторные истребители (включая P-51 Mustang и A6M Zero) также могли сравниться или превзойти по дальности своих тяжелых двухмоторных аналогов. [e]
Немецкий Messerschmitt Bf 109 поступил на вооружение в 1937 году как высокоскоростной перехватчик и стал самым массовым истребителем в истории, было построено около 34 000 экземпляров. Философия дизайна Bf 109 заключалась в том, чтобы обернуть небольшой планер вокруг мощного двигателя, используя принцип «легкой конструкции» Мессершмитта, который был направлен на минимизацию веса и количества отдельных деталей в самолете. [74] Сосредоточив вес крыла, двигателя и шасси в противопожарной перегородке, конструкция Bf 109 могла быть сделана относительно легкой и простой. [75] Bf 109 был вторым по величине основным истребителем Второй мировой войны и самым легким на европейском театре военных действий. Версия «E», использованная в битве за Британию, имела пустой вес 2010 кг (4430 фунтов). [76] Более тяжеловооруженная и мощная версия G, использовавшаяся позже в войне, имела пустой вес 2700 кг (6000 фунтов). Для сравнения, ее основные противники-истребители [ необходимо уточнение ] весили от 2100 до 5800 кг (от 4600 до 12800 фунтов). [ необходима цитата ]
Самым легким основным истребителем Второй мировой войны был японский морской истребитель Mitsubishi A6M Zero . Поступивший на вооружение в 1940 году и остававшийся в эксплуатации на протяжении всей войны, он имел пустой вес 1680 кг (3700 фунтов) для версии A6M2, что было чрезвычайно легким даже по стандартам своего времени. Руководитель группы конструкторов Дзиро Хорикоси хотел, чтобы он был максимально легким и маневренным, воплощая качества самурайского меча . [77] Поскольку японская технология двигателей отставала от западной, но требовалось превзойти западные истребители, конструкторы минимизировали вес, чтобы максимизировать дальность полета и маневренность. [78] Это было достигнуто такими методами, как использование легкого вооружения и отсутствие брони и самоуплотняющихся топливных баков. [79] В начале Второй мировой войны Zero считался самым боеспособным истребителем палубного базирования в мире, [80] а чрезвычайно большая дальность полета означала, что Zero мог появляться и наносить удары в местах, куда японская авиация в противном случае не могла бы добраться. В ранних боевых операциях Zero приобрел репутацию превосходного истребителя , достигнув соотношения побед и поражений 12 к 1. [81] Однако Япония не смогла продолжать совершенствовать самолет в течение войны, в первую очередь из-за отстающей технологии двигателей, и к середине 1942 года сочетание новой тактики и внедрение более совершенных самолетов позволило пилотам союзников сражаться с Zero на равных или превосходящих условиях. [82] Например, более крупный и тяжелый Grumman F6F Hellcat имел превосходные характеристики по сравнению с Zero во всех аспектах, кроме маневренности. В сочетании с превосходными стандартами подготовки ВМС США, подразделения, оснащенные этим типом, достигли большого соотношения побед и потерь против Zero и других японских самолетов. [83]
Королевские ВВС вступили во Вторую мировую войну с двумя современными одномоторными истребителями, составлявшими большую часть истребительной мощи Королевских ВВС — Supermarine Spitfire и Hawker Hurricane . Первоначально представленные как бомбардировщики-перехватчики, оба имели вооружение из восьми пулеметов, но в ходе войны были заменены на пушки.
Spitfire, разработанный RJ Mitchell , поступил на вооружение в 1938 году и оставался в производстве на протяжении всей войны. Пустой вес Spitfire IIA эпохи Битвы за Британию составлял 2142 кг (4722 фунта), увеличившись до 2984 кг (6579 фунтов) в более поздней версии. Он был очень маневренным и в целом соответствовал своим немецким противникам. Большинство Spitfire имели двигатель Rolls-Royce Merlin , но более поздние варианты использовали один из самых мощных двигателей войны — Rolls-Royce Griffon . Spitfire производился и совершенствовался на протяжении всей войны, но был сложен в производстве и имел ограниченную дальность полета. В остальном он считался выдающимся истребителем.
Hawker Hurricane сыграл важную роль в битве за Британию , но его характеристики уступали Spitfire, и во время войны его сняли с передовой в качестве истребителя и использовали для штурмовки наземных целей. Производство прекратилось в середине 1944 года. Пустой Hurricane IIC весил 2605 кг (5743 фунта).
Накануне войны Армейский воздушный корпус США заключил контракт на несколько «очень легких» проектов истребителей на основе двигателя Ranger V-770 , перевернутого V12-цилиндрового двигателя с воздушным охлаждением, который выдавал до 700 л. с. Двумя прототипами были Bell XP-77 (пустой вес 2855 фунтов (1295 кг)) и Douglas XP-48 (пустой вес 2655 фунтов (1204 кг)). Проблемы с двигателем и характеристиками, а также предполагаемая нехватка необходимости привели к отмене обеих программ. Однако они были конкретно определены как «легкие» или «очень легкие» истребители. [84]
Вместо этого США разработали ряд стандартных истребителей-истребителей, наиболее эффективным из которых был относительно легкий North American P-51 Mustang . P-51 был более экономичным, обходясь дешевле в расчете на уничтожение противника в воздухе, чем любой другой американский самолет. [85] [86] [87]
Военно -морской флот США , также осознавший преимущества легкого веса по результатам боевых действий, [88] заказал более легкую версию Grumman F6F Hellcat , которая при пустом весе 9238 фунтов (4190 кг) имела ограниченную маневренность и скороподъемность. Планируемая замена Grumman F8F Bearcat использовала тот же двигатель, но с пустым весом, уменьшенным до 7070 фунтов (3210 кг), имела превосходные характеристики. Он был запущен в производство слишком поздно, чтобы принять участие в боевых действиях во Второй мировой войне. После войны им оснастили 24 истребительные эскадрильи ВМС и меньшее количество в морской пехоте. Автор военно-морского флота Джеймс Перри Стивенсон назвал Bearcat «квинтэссенцией легкого истребителя». [89]
Советский Яковлев Як-3 , поступивший на вооружение в 1944 году, был попыткой разработать самый маленький и легкий истребитель на базе двигателя V-12 Климов М-107 мощностью 1600 л. с. (1200 кВт). [80] Поскольку этот двигатель не был доступен вовремя, его заменили на Климов М-105 мощностью 1300 л. с. (970 кВт) , в результате чего пустой вес составил 2100 кг (4600 фунтов). Несмотря на сниженную мощность, Як-3 имел максимальную скорость 655 км/ч (407 миль/ч). Як-3 мог обогнать немецкие Bf 109 и Fw 190. Немецким пилотам было приказано избегать воздушных боев с Як-3 на малой высоте.
Советский Як-9 также был легким истребителем, изначально использовавшим двигатель М-105. С пустым весом 2350 кг (5180 фунтов) он был одним из самых легких основных истребителей Второй мировой войны. Развитие Як-7 , он вступил в бой в конце 1942 года и был самым производимым истребителем Советского Союза, построено 16 769 экземпляров. На малых высотах Як-9 был быстрее и маневреннее, чем Bf 109. Однако его вооружение из одной пушки и одного пулемета было относительно легким.
Heinkel He 162 Volksjäger Люфтваффе 1945 года был очень преднамеренной попыткой создания недорогого реактивного истребителя без материалов, которые были в дефиците в конце войны. Это был недорогой аварийный истребитель , один из нескольких проектов для Программы аварийных истребителей, использующих ракеты или реактивные двигатели, которые могли быть построены неквалифицированной рабочей силой и летали бы неопытные пилоты для защиты Третьего рейха. С пустым весом 1660 кг (3660 фунтов) он был очень легким даже для того времени. He 162A был оснащен двигателем BMW 003 . [90] С максимальной скоростью 790 км/ч (490 миль/ч) при нормальной тяге на уровне моря и 840 км/ч (520 миль/ч) на высоте 6000 м (20 000 футов) он был примерно на 130 км/ч (81 миля/ч) быстрее истребителей союзников, но имел не более 30 минут топлива. Летчики-испытатели сообщили, что это был прекрасно управляемый и концептуально хорошо спроектированный самолет, и считали его проблемы скорее поспешной доставкой, чем какими-либо фундаментальными недостатками конструкции. Он никогда официально не поступал в оперативную эксплуатацию и не получил преимущества от того, что им управляли хорошо обученные пилоты, использующие хорошо продуманный оперативный план. Только 120 были поставлены в части, и он набрал всего несколько очков в экспериментальном использовании до окончания войны.
После Второй мировой войны истребители перешли в реактивную эру, и многие реактивные истребители следовали успешной формуле Второй мировой войны высокоэффективных, в основном, одномоторных конструкций. Известные ранние примеры включают британский Folland Gnat середины 50-х годов , американский North American F-86 Sabre , [91] [92] Northrop F-5 и советский Mikoyan MiG-15 .
Микоян -Гуревич МиГ-15 был советским реактивным истребителем, разработанным вскоре после Второй мировой войны. Он весил 3630 кг (8000 фунтов) пустого и был одним из первых успешных реактивных истребителей, использовавших стреловидное крыло для высоких околозвуковых скоростей. Впервые он был использован во время гражданской войны в Китае. В бою во время Корейской войны он превзошел реактивные дневные истребители с прямым крылом. Было произведено около 18 000 экземпляров.
North American F-86 Sabre , околозвуковой реактивный истребитель, выпускавшийся с 1949 года, был первым истребителем со стреловидным крылом в США . С пустым весом 5000 кг (11 000 фунтов) он был почти на 40 процентов тяжелее, чем МиГ-15, но легче по сравнению с сегодняшними истребителями. F-86 имел пузырчатый фонарь, небольшой размер, умеренную стоимость, высокую маневренность и вооружение из шести пулеметов калибра .50 дюйма (13 мм). Он мог поворачивать быстрее, чем любой современный истребитель. [93] Он сражался против МиГ-15 в скоростных воздушных боях во время Корейской войны . Считавшийся (вместе с МиГ-15) одним из лучших истребителей в Корейской войне, он был самым производимым западным реактивным истребителем, с общим объемом производства 9860 единиц. [94] Он продолжал оставаться фронтовым истребителем во многих военно-воздушных силах до 1994 года.
Folland Gnat был британским частным проектом легкого истребителя и был продуктом теорий «Тедди» Петтера о конструкции истребителей. [95] Хотя Gnat был принят на вооружение Великобританией только в качестве учебного самолета, [f] он успешно служил истребителем для ВВС Индии и находился на вооружении с 1959 по 1979 год. Индия выпустила его улучшенную производную, HAL Ajeet . С пустым весом 2177 кг (4799 фунтов) он был самым легким [g] успешным реактивным истребителем после Второй мировой войны, хотя и ценой меньшей дальности по сравнению с другими истребителями. Gnat приписывают сбитие семи пакистанских F-86 в войне 1965 года , [96] за потерю двух Gnat, сбитых истребителями PAF. Во время индо-пакистанской войны 1971 года индийские Gnat сбили несколько пакистанских F-86 без потерь. [97] Gnat оказался успешным в борьбе с мощными истребителями F-86, пилотируемыми хорошо обученными пакистанскими пилотами [98] [97], поскольку его меньшие размеры обеспечивали более высокий уровень внезапности и большую маневренность в воздушном бою.
В начале 1950-х годов конкурс НАТО NBMR-1 на дешевый «легкий тактический ударный истребитель», способный нести обычное или тактическое ядерное оружие и действовать с рассредоточенных аэродромов с минимальной наземной поддержкой, привел к появлению таких проектов, как французский SNCASE Baroudeur , Breguet Taon [99] и Dassault Étendard VI , итальянский Aeritalia G.91 и Aerfer Ariete . Среди других конкурентов был Northrop F-5A. Британцы решили продолжить производство Hawker Hunter , в то время как французы решили работать независимо от конкурентов. Италия производила Fiat G.91, пока шел конкурс, и в 1957 году он был выбран в качестве стандартного ударного истребителя НАТО. [100] С пустым весом 3100 кг (6800 фунтов) он был очень легким для реактивного истребителя. G.91 поступил на вооружение итальянских ВВС в 1961 году, западногерманских Люфтваффе — в 1962 году, а позднее — португальских ВВС . Производство продолжалось 19 лет, производство было прекращено в 1977 году, было построено 756 самолетов. [101]
В середине 1950-х годов стало ясно, что стоимость истребителей растет до, возможно, неприемлемого уровня, и некоторые компании попытались обратить эту тенденцию вспять, выпустив более тяжелые и дорогие истребители. Выдающимся результатом стал Northrop F-5 со скоростью от 1,3 до 1,6 Маха и массой 4335 кг (9557 фунтов) . [102] Меньший, более дешевый и простой, чем современный F-4 Phantom, F-5 обладал превосходными характеристиками и был популярен на экспортном рынке. Это был, пожалуй, самый эффективный истребитель, произведенный в США в 1960-х и начале 1970-х годов, с высоким уровнем боевых вылетов, низким уровнем аварийности, высокой маневренностью и эффективным вооружением из 20-мм пушки и ракет с тепловым наведением. [103] Хотя Соединенные Штаты никогда не закупали F-5 для основных линий, они приняли его в качестве «агрессора» противоборствующих сил (OPFOR) для непохожей учебной роли из-за его небольшого размера и схожести в характеристиках с советским МиГ-21. Он также участвовал в крупномасштабных испытаниях эффективности самолетов и ракет. В обширном 9-месячном испытании AIMVAL/ACEVAL на авиабазе Неллис в 1977 году F-5 «Red Force» был весьма эффективен против значительно более крупного истребителя F-14 Tomcat и одноместных истребителей F-15 Eagle , составляющих «Blue Force». Эти современные самолеты примерно в пять-десять раз дороже различных версий F-5. Конечным результатом стало то, что F-5 сражался с более современными истребителями до эффективного самолета за ничью. [104] Известно, что в прямом бою против похожего МиГ-21 (который хорошо показал себя против американских истребителей во Вьетнаме) F-5 одержал 13 побед при 4 потерях. [105] Чуть менее 1000 самолетов F-5A Freedom Fighter были проданы по всему миру, и еще 1400 обновленной версии F-5E Tiger II. По состоянию на 2016 год F-5 остается на вооружении многих стран, некоторые из которых провели обширные программы модернизации, чтобы модернизировать его возможности с помощью цифровой авионики и ракет с радиолокационным наведением. [106]
Легкий средневесовой Saab 35 Draken был истребителем второго-третьего поколения со скоростью 2 Маха, выпускавшимся с 1955 по 1974 год и находившимся на вооружении в течение 45 лет, с пустым весом от 6577 кг (14 500) до 7440 кг (16 400 фунтов). Это был одномоторный истребитель с двойным треугольным крылом. Его круто изогнутое внутреннее треугольное крыло обеспечивало высокую крейсерскую скорость. Двойное треугольное крыло с более мелким наклоном на внешнем крыле улучшало маневренность. Он был разработан так, чтобы быть достаточно дешевым для небольших стран и достаточно простым, чтобы его могли обслуживать механики-призывники. Его высокое ускорение, небольшая нагрузка на крыло и экстремальная маневренность позволили ему стать превосходным истребителем. Однако у него была слишком сложная система управления огнем. [107] Он оставался на вооружении до 2005 года.
Французский Dassault Mirage III — еще один истребитель 2-го/3-го поколения с треугольным крылом, скорость 2 Маха. Разработанный в ответ на французские требования к легкому всепогодному перехватчику, он находится на вооружении с 1961 года. [108] С массой пустого самолета 7076 кг (15 600 фунтов) в версии «E» с дополнительной возможностью атаки наземных целей, Mirage III является легким истребителем по современным стандартам (хотя в два раза тяжелее первоначального Mirage I [108] ). Его маневренность, скромная стоимость, надежность и вооружение из 30-мм пушек и ракет с тепловым наведением оказались эффективными. Он служил французским ВВС и экспортировался во многие страны. Он очень хорошо зарекомендовал себя на стороне Израиля в Шестидневной войне 1967 года и Войне Судного дня 1973 года. [109] Однако аргентинские Mirage III уступили британским Sea Harrier во время Фолклендской войны 1982 года. [110]
Похожий по размеру на F-5, российский самолет МиГ-21 имени Микояна-Гуревича поступил на вооружение в 1959 году, выпускался до 1985 года и до сих пор широко используется. Поздний МиГ-21 поколения 2-3, Маха 2, имеет пустой вес 4535 кг (9998 фунтов) и служил почти 60 странам. Он сбил от 37 до 104 американских «Фантомов» во время войны во Вьетнаме, а «Фантомы» в ответ сбили от 54 до 66 МиГ-21. [111] В декабре 1966 года пилоты МиГ-21 из 921-го FR сбили 14 F-105 без каких-либо потерь. [112] Его слабыми сторонами являются плохая видимость и относительно небольшая дальность полета, но в остальном он доказал, что является способным истребителем.
Американский истребитель Vought F-8 Crusader, использовавшийся во Вьетнаме, весил 8000 кг (18000 фунтов) по сравнению с 13750 кг (30310 фунтов) у F-4 Phantom. Это был простой, сверхзвуковой, одномоторный истребитель с пушкой и тепловой головкой самонаведения, служивший на передовой с 1957 по 1976 год. У него не было радара, кроме простого радара для обнаружения цели. США утверждают, что Crusader (до 1968 года) сбивал шесть вражеских самолетов за каждую потерю, по сравнению с 2,4 за каждый потерянный Phantom. [113] Три F-8, сбитых в воздухе [h], были потеряны огнем пушек МиГ-17.
Первые несколько десятилетий эры реактивных истребителей показали боевую историю, схожую в общих чертах с историей винтовых истребителей Второй мировой войны. Пока более легкие истребители имеют достаточную удельную мощность и сложную конструкцию планера, и пилотируются такими же опытными пилотами, они, как правило, доминируют над более тяжелыми истребителями, используя внезапность, численность и маневренность. Однако одно существенное отличие проявилось в стратегии проектирования в раннюю эру реактивных истребителей. Во время Второй мировой войны конструкция истребителя находилась под сильным влиянием поиска более высоких скоростей, которые были ценны в бою для сближения с противником или для побега. Эта тенденция инстинктивно продолжалась в некоторых реактивных истребителях вплоть до 3-го поколения (F-4 на скорости 2,23 Маха) и в 4-м поколении (F-14 на скорости 2,35 Маха и F-15 на скорости 2,5+ Маха). Аэродинамические требования для работы на таких скоростях значительно увеличивают сложность, вес и стоимость планера. [114] Но эти скорости класса Маха 2 и выше не имеют никакой полезности в бою. [115] Боевые скорости никогда не превышают Маха 1,7 и редко 1,2 по двум причинам. Во-первых, это требует интенсивного использования форсажа, что обычно увеличивает расход топлива примерно в три или даже четыре раза, [116] и быстро уменьшает радиус действия. Во-вторых, скорости даже выше примерно от Маха 0,7 до Маха 1 (в зависимости от обстоятельств) настолько расширяют радиус поворота в маневренном бою, что истребитель отбрасывается слишком далеко, чтобы получить решение по отслеживанию противника. Скорость достигла предела своей практической боевой ценности, так что оптимальная конструкция истребителя требовала понимания штрафов, которые налагал бесконечный поиск более высокой скорости, и иногда сознательного решения не принимать эти штрафы. [114]
Поскольку сверхзвуковые характеристики с форсажными двигателями и современным ракетным вооружением стали нормой, на вооружение поступили советский МиГ-21 Микояна , французский Mirage III и шведский Saab Draken . Следующее поколение легких истребителей включало американский F-16 Fighting Falcon , шведский JAS 39 Gripen , индийский HAL Tejas , корейский FA-50 , японский Mitsubishi F-2 , китайский Chengdu J-10 и пакистанский CAC/PAC JF-17 Thunder . Высокая практическая и бюджетная эффективность современных легких истребителей для многих миссий стала причиной того, что ВВС США приняли на вооружение как F-15 Eagle, так и F-16 в стратегии «hi/lo» как выдающегося, но дорогого тяжелого истребителя, так и более дешевого, но также выдающегося легкого истребителя. [117] Инвестиции в поддержание конкурентоспособных современных легких истребителей ВВС составляют приблизительно от 90 до 130 миллионов долларов США (по курсу 2013 года) на самолет в течение 20-летнего срока службы, что составляет примерно половину стоимости тяжелых истребителей [ необходима ссылка ], поэтому понимание компромиссов между конструкцией истребителей и их боевой эффективностью имеет стратегическое значение на национальном уровне.
В 1960-х и 1970-х годах базирующаяся в США « Истребительная мафия » во главе с полковниками Джоном Бойдом , Эверестом «Рич» Риччоне и аналитиком Пьером Спреем выступала за производство легкого истребителя 4-го поколения. [118] Несмотря на большие потери истребителей во Вьетнамской войне, большинство высших руководителей ВВС США по-прежнему выступали против концепции легкого истребителя. [119] После долгих дебатов General Dynamics спроектировала успешный F-16. Его конкурент, Northrop YF-17 , привел к успешному истребителю McDonnell Douglas F/A-18 Hornet Navy как более дешевой альтернативе F-14. F-16 обладал превосходными боевыми характеристиками «воздух-воздух» отчасти благодаря своей системе управления по проводам, которая улучшала маневренность. [59] Когда F-16 не был обременен тяжелым оружием класса «воздух-земля», он имел самую большую дальность полета среди всех американских истребителей того времени. [120] Позднее F-16 и F/A-18 значительно увеличили вес, став многоцелевыми истребителями с мощными возможностями поражения целей «воздух-земля», что приблизило их к «среднему» классу современных истребителей.
Советский аналог F-16 и F/A-18, микояновский МиГ-29 , изначально был частью программы «Перспективный легкий фронтовой истребитель» (ЛПФИ, или «Усовершенствованный легкий тактический истребитель»). [121]
В 1980-х годах частная разработка F-5G, позже переименованная в Northrop F-20 Tigershark , была направлена на исправление недостатков устаревшего F-5, сохраняя при этом небольшие размеры и низкую стоимость. Его пустой вес составлял 6000 кг (13 000 фунтов). Его двигатель General Electric F404 выдавал на 60 процентов больше мощности, чем у F-5, и он имел более высокую скороподъемность и ускорение, лучший обзор кабины и более современный радар. Чак Йегер , летчик-испытатель и первый человек, преодолевший звуковой барьер, назвал F-20 «лучшим истребителем» середины 1980-х годов. [122] Несмотря на свои высокие характеристики и экономическую эффективность, [ требуется цитирование ] F-20 проиграл по зарубежным продажам по сравнению с аналогичным по возможностям, более дорогим F-16, который в больших количествах закупался ВВС США и считался имеющим большую поддержку. [123] Tigershark был отменен, так как не продался.
HAL Tejas имеет пустой вес 6500 кг (14 300 фунтов) и является самым легким истребителем среди современных легких истребителей. Введенный в ограниченную эксплуатацию в 2014 году, с 16 самолетами спецификации IOC, поставленными к январю 2020 года, это был самый дешевый истребитель с конкурентоспособными возможностями «воздух-воздух» в производстве на тот момент, при эквивалентной стоимости в 27 миллионов долларов США. Заказано 83 Tejas MK1A, и запланировано еще 100, что делает его самым легким самолетом поколения 4.5 в производстве. [124] [125] Конструкция похожа на Mirage III и JAS 39 Gripen, являясь легким бесхвостым одномоторным истребителем с треугольным крылом и возможностью атаки наземных целей.
Французский Dassault Mirage 2000 был разработан для французских ВВС ( Armée de l'Air ) в конце 1970-х годов как легкий одномоторный истребитель. Созданный на основе Mirage III , он поступил на вооружение в 1982 году и с тех пор превратился в многоцелевой самолет. [126] В более тяжелой многоцелевой форме он имеет пустой вес 7400 кг (16 300 фунтов). Было построено более 600 экземпляров [127] , и он служил в военно-воздушных силах девяти стран.
Южнокорейский KAI T-50 Golden Eagle , разработанный Lockheed Martin совместно с Korea Aerospace Industries , создан на базе многоцелевого истребителя F-16 . [128] [129] Его последняя модификация, FA-50 Fighting Eagle , обозначена как легкий истребитель и учебный самолет. Он использует тот же каркас, что и усовершенствованный учебный самолет T-50, представленный в августе 2002 года. [130] В настоящее время он используется ВВС Южной Кореи и ВВС Филиппин . [131] [132]
Легкий истребитель CAC /PAC JF-17 Thunder был разработан совместно китайской корпорацией Chengdu Aircraft Corporation и пакистанским Pakistan Aeronautical Complex в начале 2000-х годов. [133] Он был введен в состав ВВС Пакистана в феврале 2010 года. [134] По меньшей мере 66 самолетов были поставлены в Пакистан. Еще больше самолетов планируется ввести в эксплуатацию в 2018 году. Двухместный вариант проходил летные испытания по состоянию на конец 2015 года.
JAS 39 Gripen — одномоторный легкий истребитель, производимый шведской аэрокосмической компанией Saab . С пустым весом 6800 кг (15 000 фунтов) он является вторым по легкости истребителем в производстве по состоянию на 2016 год. Хотя в первую очередь это истребитель завоевания превосходства в воздухе, конструкция также имеет эффективные возможности «воздух-земля». Его треугольное крыло обеспечивает высокую крейсерскую и суперкрейсерскую скорость (выше 1 Маха без использования форсажа), низкую нагрузку на крыло и высокую маневренность. Он может работать с коротких взлетно-посадочных полос и участков дороги длиной 800 м (870 ярдов), может обслуживаться механиками средней квалификации и имеет высокие показатели вылетов. Среди западных истребителей 4-го поколения Gripen имеет самые низкие эксплуатационные расходы — около 4700 долларов за час полета (по состоянию на 2012 год). Самые низкие эксплуатационные расходы в текущем диапазоне истребителей, обсуждаемых выше, у HAL Tejas — около 4000 долларов. [135] Среди западных истребителей следующим по стоимости эксплуатации является истребитель F-16, стоимость которого составляет около 7000 долларов за час полета. [136] [i] Gripen имеет ослабленную систему управления полетом с электродистанционным управлением для максимальной маневренности, максимальную скорость 2 Маха, 27-мм пушку, ракеты с тепловым наведением и ракеты с радиолокационным наведением.
Вопрос о том, где истребитель лучше всего расположен на кривой веса, стоимости и сложности, по-прежнему является спорным вопросом. [137] [138] [139] Технология Stealth (конструкция планера и двигателя, которая значительно снижает радиолокационные и тепловые сигнатуры) стремится подчеркнуть важнейшую особенность эффективности истребителя — элемент неожиданности. [140] До сих пор она была представлена только на более тяжелых и дорогих истребителях, в частности, F-22 Raptor и F-35 Lightning II . Эти истребители не только малозаметны, но и обладают преимуществами в плане информации или боевой осведомленности благодаря радарам с активной электронно-сканирующей решеткой (AESA) и связи данных для внешнего определения местоположения противника и статуса дружественных сил. Их сочетание почти невидимости для обычных радаров , превосходной боевой осведомленности, сетевого взаимодействия и надежных ракет Beyond Visual Range (BVR) позволяет им глубоко проникать в контур OODA противника и уничтожать вражеские истребители еще до того, как их пилоты узнают об угрозе.
Истребители-дроны (см. Беспилотные боевые летательные аппараты ) находятся в стадии разработки, движимые теми же тактическими и экономически эффективными принципами, что и легкие истребители. [141] [142] Их предполагаемые преимущества включают не только стоимость и количество, но и тот факт, что их программный «пилот» не требует многолетней подготовки, всегда находится на одном и том же пике эффективности для каждого самолета (в отличие от случая с пилотом-человеком, где лучшие 5% пилотов исторически набирали около 50% всех побед [143] ), не имеет физиологических ограничений и не имеет жизни, которую можно потерять, если самолет будет потерян в бою. [144] Хотя существует культурное сопротивление замене пилотов-людей-истребителей [145] , а также опасения по поводу передачи решений о жизни и смерти программному обеспечению робота, такие истребители-дроны, как ожидается, в конечном итоге будут реализованы. [146] [147]