ГЛАВА IV

АВИАЦИОННЫЕ РЕАКТИВНЫЕ СНАРЯДЫ

Управляемые снаряды, запускаемые с наземных стартовых установок, еще нуждаются в значительных усовершенствованиях для того, чтобы их можно было считать действительной заменой обычных истребителей-перехватчиков. Их несколько опередили реактивные снаряды, применяемые с самолетов.

Р и с. 45. Схема немецкого авиационного реактивного снаряда R4M.
1 — взрыватель; 2 — боевая часть; 3 — электрический запал; 4 — камера сгорания; 5 — трубчатая дигликолевая шашка; 6 — складывающийся стабилизатор; 7 — сопло.

Новый вид оружия воздушного боя был продемонстрирован немцами в конце второй мировой войны1, когда они применили реактивные снаряды класса «воздух — воздух» с двигателями на твердом и жидком топливе. Из снарядов на твердом топливе заслуживает внимания реактивный снаряд R4M (рис. 45) калибра 50 мм. Полный вес снаряда 3,5 кг, в том числе 0,5 кг взрывчатого вещества. К концу войны снаряд был готов и шесть истребителей Ме-262 были приспособлены для подвески на них по 48 снарядов на подкрыльных балках. При одном из дневных налетов американских бомбардировщиков В-17Е эта шестерка, находясь сама вне сферы огня бомбардировщиков, атаковала их и сделала по ним несколько залпов. В результате было сбито 14 бомбардировщиков, а истребители Ме-262 вернулись на свою базу без потерь.

1 Советская авиация применила реактивные снаряды против японских самолетов в боях у реки Халхин-Гол в 1939 г. — Прим. peд.

Реактивные снаряды класса «воздух — воздух» создавались и в Соединенных Штатах. Американские снаряды, как и немецкие, в полете не управлялись. Последним

Р и с. 46. Пуск авиационных снарядов „Майти-Маус“ с самолета Дуглас „Скайрейдер“ при проведении приемных испытаний этого оружия.
образцом американских снарядов такого типа является 70-миллиметровый снаряд «Майти-Маус», созданный испытательным центром вооружения военно-морского министерства США в Иниокерне (Калифорния). На снаряде установлен двигатель на твердом топливе. Первоначальные испытания снаряда проводились на самолете Дуглас «Скайрейдер» (рис. 46), с которого снаряды могли выпускаться одиночно и залпом. Для удобства размещения снаряд имел складной стабилизатор, который раскрывался после пуска снаряда. Другой американский снаряд аналогичного типа — «Аэромайт» — выпущен фирмой «Аэроджет Корпорейшн». В целях использования для запуска снаряда стандартной пусковой установки он также имел калибр 70 мм. Оба американских реактивных снаряда имеют небольшие размеры, допускающие подвеску значительного их числа на самолете-носителе, и в тo же время они обладают значительной скоростью полета и разрушительной силой, способной уничтожить любой известный истребитель или бомбардировщик с одного попадания. Разрушающее действие снаряда «Майти-Маус» соответствует разрушающему действию 73-миллиметрового артиллерийского снаряда.

Швейцария также приступила к производству реактивных снарядов класса «воздух — воздух», что является

Р и с. 47. Залп 16 реактивных снарядов „Майти-Маус“ со складывающимися стабилизаторами с истребителя Норт Америкен F-86D „Сейбр“ на испытательном полигоне Иниокерн (США). В качестве мишени использовался радиоуправляемый самолет QB-17-„Летающая крепость".
результатом научно-исследовательских работ, проводившихся фирмой «Эрликон» в Цюрихе. Первый образец швейцарского реактивного снаряда имел вес 10 кг (включая боевой заряд весом 1 кг), диаметр 80 мм, длину 0,6 м. В настоящее время производится три варианта этого снаряда: а) снаряд осколочно-фугасного действия с контактным взрывателем в носовой части; б) бронебойный снаряд с донным взрывателем ударного действия и в) учебно-тренировочный снаряд, не имеющий боевого заряда. В стадии разработки и усовершенствования находится снаряд с радиовзрывателем. В головной части этого снаряда размещен маленький турбогенератор, приводимый в действие рабочими газами двигателя снаряда, являющийся источником энергии для крошечного радиолокатора, непрерывно измеряющего расстояния до цели и взрывающего снаряд на заданном удалении от нее.

Снаряды предназначаются для поражения как воздушных, так и наземных целей и состоят на вооружении швейцарских военно-воздушных сил. Они подвешиваются на обтекаемых подкрыльных держателях самолетов «Мустанг» F-51 и «Вампир». На самолете можно подвесить до 24 снарядов. Выпускаемые с самолета на большой скорости полета снаряды после полного выгорания топлива достигают скорости 830-930 м/сек. Швейцарские снаряды обладают чрезвычайно высокой точностью попадания в цель. В этом нет ничего удивительного, потому что при их проектировании и изготовлении большое внимание уделялось повышению аэродинамических качеств и большой точности механической обработки сопла Лаваля. Это простое и вместе с тем эффективное средство, на которое следует обратить внимание тех, кто ищет возможности отказаться от неуправляемых авиационных реактивных снарядов.

Существующее авиационное бортовое оружие в данное время обладает недостаточной эффективностью огня, что объясняется высокими скоростями и большим радиусом разворота современных реактивных истребителей, влекущими за собой увеличение дистанции открытия огня.

Снижение эффективности огня бортового оружия выражается:

а) в увеличении рассеивания снарядов (для 20-миллиметровой пушки рассеивание составляет приблизительно 15 тысячных дистанции);

б) в недостаточной для уничтожения современного бомбардировщика разрушительной силе снарядов.

Поэтому в целях повышения точности стрельбы и увеличения кинетической энергии снаряда в настоящее время большое значение придается увеличению его начальной скорости. К сожалению, ограниченные весовые и габаритные возможности самолета не допускают больших усовершенствований в этом направлении. Увеличение количества пулеметов и пушек на самолете с целью компенсации рассеивания также не легко осуществить по тем же самым причинам, хотя частичное решение этого вопроса может быть найдено в увеличении скорострельности оружия. Оценивая все обстоятельства, следует сказать, что применение 30-миллиметровой пушки с достаточно высокой начальной скоростью снаряда кажется наилучшим компромиссным решением в отношении использования обычного авиационного оружия.

Авиационный реактивный снаряд при дальности стрельбы свыше 900 м обладает определенными преимуществами по сравнению с авиационной пушкой. Реактивный снаряд на твердом топливе, обладающий большой удельной тягой и хорошей аэродинамической формой, имеет настильную траекторию полета и обладает достаточной точностью стрельбы. Установка для подвески реактивных снарядов может быть очень легкой и простой по конструкции; она может состоять просто из двух утопленных замков, внизу фюзеляжа или крыла, или открытых с одного конца труб, или, наконец, обтекаемого контейнера с многоствольной установкой (для залповой стрельбы). Но самое важное преимущество реактивного снаряда состоит в том, что он допускает использование большего по весу боевого заряда и радиовзрывателя, которые значительно увеличивают вероятность поражения цели. Самолет-истребитель, вооруженный такими снарядами, вполне может атаковать

Р и с. 48. Английский радиовзрыватель типа V-T, ввертывающийся в боевую часть снаряда.
1 — антенна; 2 — восковая заливка: 3 — носовая часть из пластмассы; 4 — катушка антенны; 5 — осциллятор; 6 — радиопередатчик и приемник; 7 — источник энергии (сухая батарея); 8 — ампула с электролитом; 9 — предохранительное устройство; 10 — переключатель на самовзрыв; 11 — вспомогательный детонатор
бомбардировщик противника сзади с расстояния 2-4 км. С этой точки зрения, в противоположность существующей тенденции полагаться только на высоту и большую скорость полета бомбардировщика, было бы весьма целесообразно устанавливать в хвостовой части реактивного самолета-бомбардировщика соответствующее оружие.

Применение радиовзрывателей представляет исключительный интерес. Английский радиовзрыватель типа V-T (рис. 48) представляет собой чрезвычайно компактный агрегат, размещенный в головной части снаряда и снабженный миниатюрной радиоустановкой (приемник и передатчик). Принцип работы радиовзрывателя заключается в следующем: после выстрела снаряда разбивается ампула с электролитом, благодаря чему автоматически заряжается батарея; после нагрева крошечных радиоламп радиопередатчик начинает излучать радиосигналы в некотором секторе по направлению полета снаряда. Встретив на своем пути летящую цель, радиосигнал отражается от нее, усиливаясь по мере приближения к цели. Когда снаряд оказывается на заранее определенном расстоянии от самолета противника, отраженный и усиленный радиосигнал вызывает срабатывание детонатора, который взрывает боевой заряд. В случае если снаряд минует цель, особое предохранительное устройство взрывает снаряд в воздухе.

В течение 1944-1945 гг. в Райт-Филде (США) проводились эксперименты по запуску снарядов с ленточной подачей; в то же время в Иниокерне проводился экспериментальный пуск реактивных снарядов с быстро движущихся железнодорожных платформ; снаряды выпускались в направлении, перпендикулярном направлению движения.

При таком пуске реактивных снарядов со стабилизаторами было выявлено одно затруднение, состоящее в том, что сразу же после выхода из стартовой установки снаряд имел тенденцию отклоняться от своего курса вследствие сноса его встречным потоком воздуха, а начальная скорость снаряда была еще не достаточна, чтобы существенно уменьшить это отклонение. Это обстоятельство заставило конструкторов отказаться от применения хвостового оперения, заменив его функции быстрым вращением снаряда, создаваемым путем отклонения потока вытекающих газов. Но впоследствии от этого также отказались и вернулись вновь к стабилизатору, но на этот раз к складывающемуся. Такой стабилизатор позволяет не только лучше разместить снаряды на самолете, но и в какую-то долю секунды, прежде чем он раскроется после выстрела, сообщить снаряду начальную скорость, значительно превышающую скорость бокового воздушного потока, а тем самым сохранить правильное начальное направление полета. При наземных испытаниях этих снарядов была достигнута высокая точность попадания, и оставалось только убедиться, окажется ли новый способ стабилизации таким же эффективным в условиях стрельбы с самолета. Дальнейшие опыты показали, что сомневаться в этом не следует. Уже в 1950 г. в Райт-Филдс началась работа по модификации бомбардировщика В-36 с целью замены его восьми 20-миллиметровых спаренных пушечных установок шестью спаренными установками для стрельбы реактивными снарядами, расположенными в следующем порядке: одна впереди, две сверху, по одной с правого и левого бортов и одна в хвостовой части самолета. Результаты испытаний, однако, не были опубликованы.

Существует три типа реактивных снарядов воздушного боя: а) неуправляемый снаряд с радиовзрывателем; б) неуправляемый на начальном этапе полета снаряд с системой самонаведения, включающейся на последнем участке траектории, и в) телеуправляемый снаряд с системой самонаведения, работающей в конце полета, или без нее.

Примером снаряда последнего типа является управляемый снаряд «Файрбёрд» фирмы «Райен» (США). Снаряд управляется с самолета-носителя до определенного расстояния от цели, после чего наводится на цель самостоятельно с помощью системы самонаведения.

Успешное развитие управляемых снарядов в значительной степени зависит от разрешения проблемы самонаведения снаряда на цель. Для решения этой задачи были разработаны различные устройства, реагирующие на звуковые и электромагнитные волны. Для той же цели возможно также применение приборов, основанных на чувствительности к инфракрасным лучам, излучаемым двигателями самолета.

Создание каждой из этих систем связано с особыми проблемами, однако общим затруднением, которое необходимо преодолеть при создании любой самонаводящейся системы, является обеспечение возможности быстрого изменения направления полета снаряда, летящего со сверхзвуковой скоростью, с тем чтобы он мог непрерывно следовать за самолетом противника, несмотря на маневры, к которым тот прибегает с целью уклониться от атаки преследующего его снаряда. Перегрузки, возникающие в снаряде, при выполнении таких маневров на заключительных фазах атаки значительно больше тех, какие мог бы выдержать человеческий организм. Наиболее чувствительная часть аппаратуры самонаведения должна выдерживать многократные перегрузки1, выполняя при этом точнейшим образом свои функции по направлению снаряда к цели, что далеко выходит за пределы человеческих возможностей. В связи с большими инерционными перегрузками особое внимание должно быть уделено прочности и надежности работы электронных ламп, сервомеханизмов и другого оборудования управляемых снарядов.

1До 20 g в существующих управляемых снарядах.

Не менее важно обеспечить снаряд механизмом для осуществления взрыва снаряда в определенной близости от цели. Английский радиовзрыватель типа V-T, применяемый в артиллерийских зенитных снарядах, является хорошим образцом такого прибора. Известны также и другие типы неконтактных взрывателей, использующие фотоэлектрический эффект, магнитный и акустический принципы действия. Кроме того, снаряд должен быть снабжен приспособлением для самоликвидации на случай, если он не попадет в цель. И, наконец, должна быть предусмотрена система «свой — чужой» для распознавания цели (подобная применяемой на самолетах). Наличие такой системы в управляемом снаряде исключает возможность попадания снаряда в свой самолет и, с другой стороны, позволит ему атаковать управляемый снаряд противника, пытающийся напасть на свой самолет.

Р и с. 49. Управляемый снаряд "Файрбёрд" фирмы „Райен" со стартовым ускорителем, отделяющимся в полете.

Все электронное оборудование должно быть очень компактным и занимать возможно меньше места в снаряде. Очень важно, чтобы все приборы и агрегаты управляемого снаряда имели хороший доступ для их предполетного осмотра и быстрого устранения неисправностей.

В США были проведены предварительные испытания управляемого авиационного снаряда «Файрбёрд», относящегося к классу «воздух-воздух», с ЖРД на двухкомпонентном топливе (рис. 49). Снаряд выпущен авиационной фирмой «Райен» после двух лет экспериментальных работ и усовершенствования; он был использован специалистами по вооружению в американских военно-воздушных силах с целью проверки методов пуска и управления полетом снаряда при помощи радиолокатора и самонаведения на цель. Длина снаряда 3 м, максимальный диаметр 150 мм; он имеет бесстабилизаторный стартовый ускоритель обтекаемой формы длиной около 0,8 м. Стартовый ускоритель в полете отделяется от снаряда посредством взрыва особого заряда. «Файрбёрд» имеет крестообразное расположение аэродинамических плоскостей: примерно посредине корпуса расположены четыре крыла (размах около 1 м), а на расстоянии 0,6 м от них находятся четыре стабилизатора.

На авиабазе Холломен (Аламогордо, США) на двух самолетах — истребителе «Туин Мустанг» F-82 и бомбардировщике Дуглас В-26 — были установлены специальные радиолокаторы, а также подкрыльные держатели для подвески снарядов «Файрбёрд». Снаряды можно было выпускать в полет одиночно, попарно или залпом по четыре штуки. В корпусе снаряда было установлено компактное радиолокационное оборудование для управления полетом снаряда с самолета-носителя и самонаведения на цель. Радиовзрыватель обеспечивал взрыв снаряда вблизи от цели; в случае пролета снаряда на значительном удалении от цели он взрывался в воздухе автоматически.

Недавно стало известно, что американская авиационная фирма «Дуглас» также занимается производством управляемых снарядов класса «воздух-воздух» и уже выпустила несколько вариантов управляемого снаряда Спэрроу» (рис. 50). Предполагается, что первая модель этого снаряда работала на твердом топливе. Полетный вес снаряда около 250 кг, длина около 2,5 м, максимальный диаметр 150 мм и размах крыла около 0,7 м. Скорость снаряда, находящегося в серийном производстве, достигает 3 Ма. Наведение на цель осуществляется по радиолучу и в конечный период с помощью полуактивной системы самонаведения.

Снаряд «Спэрроу» испытывался и совершенствовался в течение семи лет управлением авиации ВМС США и фирмой «Сперри гироскоп». В период 1948-1951 гг. было проведено более 100 испытательных пусков снаряда, в том

Р и с. 50. Управляемый снаряд „Спэрроу", разработанный совместно управлением авиации ВМС, авиафирмой „Дуглас“ и фирмой „Сперри гироскоп". При пуске снаряда с самолета стартовый ускоритель не применяется.
числе с наземных стартовых установок с помощью стартовых ускорителей на твердом топливе и с морского самолета Дуглас F-3D «Скайнайт». Фирма «Дуглас» занимается производством корпусов и общей сборкой снаряда, а фирмы «Сперри» и «Райтеон» являются поставщиками аппаратуры для управления полетом и наведения на цель.

Полагают, что радиус действия снаряда «Спэрроу» более 8 км.

Американская фирма «Хьюз» разработала и выпустила управляемый авиационный снаряд «Фалкон» F-98. Снаряд снабжен автоматическим радиолокатором слежения, разработанным той же фирмой «Хьюз». Снаряд «Фалкон» с двигателем на твердом топливе, по неофициальным сведениям, обладает исключительно хорошими тактико-техническими данными. Предполагается, что этот снаряд поступит на вооружение истребителя-перехватчика Конвэйр F-102, обладающего сверхзвуковой скоростью полета. Летом 1953 г. в США планировалась модификация шести управляемых самолетов-снарядов «Матадор» для использования их в качестве мишеней для управляемых снарядов «Фалкон» и других типов американских реактивных снарядов.

Научно-исследовательский комитет министерства обороны Канады также в течение некоторого времени занимается разработкой управляемых снарядов для канадских военно-воздушных сил. В августе 1953 г. в районе Оттавы были проведены испытания рабочей модели управляемого авиационного реактивного снаряда, который запускался с самолета-истребителя «Сейбр». Одним из первых самолетов, который получил этот снаряд на вооружение, является истребитель Авро-Канада CF-100, имеющий необходимое радиолокационное оборудование для управления полетом снаряда. Позднее предполагалась подвеска на конец каждого крыла этого самолета по шести снарядов «Фалкон».

В зонах воздушного пространства, еще недосягаемых для управляемых зенитных снарядов, очевидно, должны действовать реактивные истребители, обладающие значительной дальностью полета и вооруженные снарядами класса «воздух-воздух».

Однако такие самолеты должны быть не истребителями в общепринятом смысле этого слова, а скорее носителями самонаводящихся снарядов. Скорость полета таких самолетов не обязательно должна быть в пределах 2÷3 Ма. Самонаводящиеся снаряды, выпущенные с такого самолета на расстоянии 8-16 км от цели, должны самостоятельно выполнить необходимый маневр для сближения с целью, освобождая тем самым летчика от боевого напряжения. Согласно заявлению министра снабжения, сделанному в 1953 г. в Англии, такое оружие находится в стадии разработки, что подтверждается официальными снимками, показывающими пуск управляемых снарядов с самолета NF-11 «Метеор» (рис. 51).

Небольшие размеры этого снаряда заставляют предполагать, что он не имеет самонаводящегося устройства и вообще располагает минимальным электронным оборудованием. Если это предположение правильно, то аппаратура управления полетом снаряда распределена между самолетом-носителем и снарядом. В носу истребителя размещен радиолокатор, излучающий относительно узкий пучок радиоволн в направлении полета самолета. Этот луч радиолокатора обнаруживает цель на удалении нескольких километров и в дальнейшем следит за ней. В наиболее благоприятный момент снаряд выпускается и идет к цели, оставаясь внутри радиолуча, направленного на нее. В снаряде размещают только радиоприемник и необходимые сервомеханизмы для обеспечения полета снаряда вдоль

Р и с. 51. Пуск английского управляемого снаряда воздушного боя с реактивного истребителя „Метеор".
оси направляющего луча самолетного радиолокатора. Когда снаряд окажется на заранее определенном расстоянии от цели, радиовзрыватель взрывает его боевой заряд. Дальнейшим усовершенствованием такого снаряда может явиться установка в нем полуактивной системы самонаведения. В этом случае самолет-носитель будет облучать цель, а снаряд будет сам идти на нее, руководствуясь отраженными радиоимпульсами. Принцип действия такого снаряда схематически изображен на рис. 52, где для упрощения показаны только те участки отраженной волны, которые непосредственно участвуют в управлении снарядом в данный момент. В действительности же отраженный импульс практически может быть принят в пределах полусферы, центром которой является цель, причем наиболее интенсивным он будет непосредственно перед целью. Другим возможным способом управления полетом снаряда может быть использование отраженных от цели радиоимпульсов для его наведения на зону максимальной интенсивности отражения1.

1 Повидимому, автор здесь имеет в виду возможность использования изрезанности диаграммы интенсивности отражения радиоволн воздушными целями, создающей как бы совокупность нескольких „радиолучей", испускаемых целью. Принципиально создание системы самонаведения, обеспечивающей сближение снаряда с целью в пределах одного такого „радиолуча", возможно, однако техническая реализация такой идеи должна встретить значительные затруднения. — Прим. ред.

Р и с. 52. Принцип наведения управляемого снаряда класса „воздух — воздух“ с полуактивным самонаведением на цель. 1 — самолет-перехватчик; 2 — управляемый снаряд; 3 — цель; 4 — отраженный от цели импульс в момент пуска управляемого снаряда с самолета; 5 — отраженный от цели импульс в конечной фазе атаки.

Наконец, может быть применен вариант системы самонаведения, при котором все приборы управления, предназначенные для обнаружения цели и наведения снаряда, будут размещены непосредственно в самом снаряде (активное самонаведение).

Практически для активного самонаведения необходима установка на снаряде самостоятельного радиолокатора.

При проектировании самолета-истребителя мы привыкли начинать с выявления и установления его аэродинамических форм и только после этого переключаем свое внимание на вопросы его вооружения. Однако следует учитывать, что если обычные авиационные пушки сравнительно легко монтируются на самолете, то размещение реактивных снарядов представляет совершенно новую и трудную проблему. Авиационный конструктор может легко убедиться в том, что вопрос размещения этого нового вида оружия имеет не меньшее значение, чем вопросы аэродинамики самолета. По существу, во многих отношениях эти проблемы тесно связаны между собой.

Особенно большие трудности могут возникнуть при проектировании самолета, который должен быть вооружен крупными управляемыми снарядами. Чтобы не ухудшить аэродинамических качеств самолета, снаряды должны быть размещены внутри фюзеляжа, где для этого необходимо предусмотреть специальный отсек, из которого снаряды в момент выстрела будут выпускаться в воздушный поток шарнирно-рычажной системой с гидравлическим приводом. Проблема размещения управляемых реактивных снарядов на самолете усложняется еще и тем, что существующие типы управляемых снарядов имеют крестообразные несущие поверхности и хвостовое оперение и поэтому их нельзя компактно разместить внутри самолета. Разрешение этой проблемы путем наружной подвески снарядов под фюзеляжем или на концах крыла самолета может привести не только к увеличению лобового сопротивления, но и при полете самолета на скорости, близкой к звуковой, к вибрации крыльев, нарушению устойчивости полета и ухудшению маневренности самолета в момент, когда он должен ею обладать в максимальной степени.

При подвеске 16-24 снарядов HVAR калибра 130 мм под крыльями истребителя F-84E «Тандерджет» скорость последнего уменьшается на 160 км/час.

На ранней стадии научных изысканий в области новых типов авиационного вооружения было бы нецелесообразно уделять все наше внимание исключительно управляемым снарядам. Истребитель-перехватчик, вооруженный батареей высокоскоростных реактивных снарядов, подобных немецким R4M или американским «Майти-Маус» и «Аэромайт», явится грозным оружием. Важным фактором является то обстоятельство, что реактивный снаряд может быть снабжен дистанционным взрывателем, получающим командные сигналы от самолетного радиолокатора. Это позволит отказаться от радиовзрывателя, который чувствителен к радиопомехам, создаваемым противником.

В этом случае истребитель-перехватчик не только сохраняет свою роль «истребителя», но и приобретает качества, присущие управляемому снаряду. Направляемый на противника наземными постами наведения летчик только должен выбрать цель и передать управление самолетом автоматической радиолокационной прицельной станции, которая подведет самолет к цели, произведет прицеливание и выпустит снаряд точно в нужный момент. В случае же отказа электронного оборудования самолета или в случае сильных радиопомех, создаваемых противником, летчик всегда будет в состоянии принять на себя управление самолетом для выполнения боевой задачи.

Такая аппаратура управления впервые была продемонстрирована на американском самолете Локхид F-940C «Старфайр». В его носовой части установлен так называемый «вычислитель наводки и прицеливания». В то время как обычный радиолокационный прицел автоматически определял поправки курса и текущее расстояние до цели, вычислитель такого типа определяет потребный угол атаки и осуществляет прицеливание путем учета целого ряда переменных параметров, влияющих на правильное прицеливание и управление самолетом. К этим параметрам относятся расход горючего, сила отдачи при стрельбе из пушек, смещение центра тяжести самолета после выпуска снарядов или сбрасывания подвесных баков для горючего и т. д. Таким образом, истребитель-перехватчик как бы сам становится управляемым снарядом, который выпускает свой боевой заряд в цель, а сам возвращается на базу.

Р и с. 53. Момент пуска реактивных снарядов „Майти-Маус" с самолета Нортроп F-89D „Скорпион".


Р и с. 54. Истребитель F-80 „Шутинг Стар" с экспериментальной установкой реактивного орудия в носовой части самолета.

Этот метод был продемонстрирован «слишком хорошо» при проведении опытных стрельб управляемыми снарядами над Мексиканским заливом в августе 1952 г., когда летчик самолета F-86 «Сейбр» случайно сбил бомбардировщик «Летающая крепость» В-17, действовавший в качестве самолета-наводчика для подобного же, но радиоуправляемого самолета-мишени QB-17. К несчастью, летчик истребителя F-86 принял самолет-наводчик за самолет-мишень, позволил своему самолету навестись на бомбардировщик В-17 и выпустить по нему залп снарядов. Самолет-наводчик был сбит, хотя стрельба велась учебными холостыми снарядами.

Момент пуска реактивных снарядов из многоствольной пусковой установки показан на снимке самолета Нортроп F-89 «Скорпион» во время ночной экспериментальной стрельбы (рис. 53). Установки размещены в носовой части внешних, увеличенных в размере крыльевых бензобаков.

Первые эксперименты с многозарядными реактивными орудиями были проведены американской авиационной фирмой «Локхид». Орудие было установлено в носовой части самолета-истребителя «Шутинг Стар», снаряды подавались ленточным механизмом, стрельба производилась через центральную трубу одиночными выстрелами с очень короткими интервалами (рис. 54). Одновременно авиационная фирма «Дуглас» проводила испытания многозарядных установок на самолете «Скайрейдер», в каждом крыле которого было установлено по одному орудию также с ленточной подачей снарядов (рис. 55).

Результаты, полученные при испытаниях этих самолетов, были использованы при проектировании двух других типов установок для стрельбы реактивными снарядами: одной — для самолета Локхид F-94C «Старфайр», а другой — для самолета Норт Америкен F-86 «Сейбр». Подобные же установки для стрельбы реактивными снарядами начали применяться и на других современных истребителях, в том числе на канадском истребителе Авро-Канада CF-100 Мк4.

В носовой части самолета «Старфайр» (рис. 56) вокруг радиолокатора размещаются 24 снаряда типа «Майти-Маус» или «Аэромайт», сгруппированные в четыре группы, по 6 снарядов в каждой. Отверстия в капоте для стрельбы снарядами закрываются шторками, которые непосредственно перед стрельбой складываются внутрь фюзеляжа и после стрельбы немедленно закрываются. На самолете «Сейбр» (рис. 57) пусковое устройство смонтировано на специальной платформе, которая в момент стрельбы выпускается из нижней части фюзеляжа. Выпустив 12 снарядов, она убирается обратно внутрь фюзеляжа в течение одной секунды. После первого залпа может быть произведен второй залп также 12 снарядами. Установку можно выпускать из фюзеляжа на большой скорости полета, не вызывая при этом серьезных «клевков» самолета и потери скорости.

Система управления огнем реактивных снарядов на самолете «Сейбр» такая же, как и на самолете «Старфайр». Первоначальные сведения о цели летчик получает с наземных постов наведения. Прибыв в район цели, летчик опознает отметку цели на экране своего радиолокатора. Через некоторый промежуток времени самолетный радиолокатор переключается в режим слежения за целью, после чего благодаря вычислителю наводки и прицеливания

Рис. 55. Одна из первых попыток размещения пусковой установки для реактивных снарядов с ленточным механизмом подачи внутри крыла самолета Дуглас „Скайрейдер". Снимок показывает момент пуска 127-миллиметровых снарядов.
атака протекает автоматически, без вмешательства летчика. Все расчеты производятся приборами, установленными на самолете, необходимые команды по каналам курса или тангажа от этих приборов передаются непосредственно в автопилот. В нужный момент с помощью гидравлического привода выпускается пусковая платформа и производится стрельба с дистанции максимальной дальности полета снаряда. После стрельбы управление самолетом снова принимает летчик и возможно быстрее выводит самолет из атаки.

Применение многоствольных пусковых установок, расположенных на концах крыльев самолета, как у самолета «Скорпион», создает более выгодное рассеивание снарядов, поскольку огонь ведется из двух точек, что увеличивает поражаемое пространство. При таком расположении установок самолет может нести значительно большее количество снарядов, во время стрельбы не ухудшается видимость летчика и, кроме того, дым и остатки несгоревших продуктов топлива реактивного снаряда не попадают в воздухозаборник самолетного двигателя, в то время как фюзеляж самолета «Старфайр» на какой-то промежуток времени полностью окутывается выходящими газами от реактивных снарядов, сильно ухудшая обзор летчика. Расположение реактивных снарядов на самолете «Сейбр» в этом отношении уже значительно лучше, поскольку газы от снарядов идут мимо фюзеляжа.

В дополнение к 24 реактивным снарядам, размещенным в кольцевом пространстве носовой части самолета «Старфайр», на нем позднее были установлены многозарядные реактивные орудия в середине каждого крыла. Такая крыльевая установка является в конструктивном отношении наиболее простой. Каждое реактивное орудие содержит 12 снарядов, отверстие для выхода снарядов закрыто тонкой пластинкой плексигласа, которая под давлением газов в момент выстрела разрушается. Отсек крыла, в котором размещаются снаряды, имеет длину около 3 м и позволяет в случае необходимости вместо реактивных снарядов установить авиационный пулемет с боезапасом в 265 патрон.

Р и с. 56. Истребитель Локхид F-94C „Старфайр", вооруженный 24 реактивными снарядами, расположенными в кольцевой щели в носовой части фюзеляжа самолета.
Вверху слева: кольцевая щель установки открыта.


Р и с. 57. Пуск реактивных снарядов с истребителя Норт Америкен F-86 „Сейбр" на авиабазе Эдуардс (Калифорния). Истребитель вооружен 24 снарядами типа „Майти-Маус", располагающимися на пусковой платформе, убирающейся внутрь фюзеляжа самолета (вверху слева).

Канадский истребитель Авро-Канада CF-100 Мк4 вооружен 106 снарядами «Майти-Маус», из которых 58 штук подвешиваются в кассетах на конце каждого крыла самолета и 48 снарядов помещаются на выдвижной платформе под фюзеляжем самолета. Крыльевые кассеты изготовлены из легкого сплава, причем передняя и задняя части их закрываются конусами из прозрачного плексигласа. Задний конус сбрасывается непосредственно перед началом стрельбы, а передний конус разбивается снарядом в момент первого выстрела. После пуска всех снарядов кассета отделяется от самолета. Вместо подфюзеляжной платформы с реактивными снарядами может быть установлена другая платформа, на которой можно разместить восемь пулеметов калибра 12,7 мм или четыре 30-миллиметровые пушки. Радиолокационная система управления огнем разработана авиационной фирмой «Хьюз».

На американском морском истребителе Чанс-Воут F7U-3 «Катлэс» установка для реактивных снарядов «Майти-Маус» расположена под фюзеляжем непосредственно за воздухозаборниками двигателя. Кроме того, под крыльями самолета можно подвешивать дополнительные кассеты со снарядами в цилиндрическом обтекателе.

Описанные виды самолетных установок реактивных орудий являются наиболее типичными, хотя имеется и много других вариантов установок. Установки, стационарные или сбрасываемые в полете, можно подвешивать на обтекаемых пилонах под крылом самолета; на самолете, имеющем толстое крыло (например, самолет «Джавелин»), реактивные орудия можно разместить внутри крыла, снабдив их простым перезарядным устройством.

Эффективное использование неуправляемых реактивных снарядов возможно лишь на самолете-истребителе, обладающем чрезвычайно высокими летно-тактическими данными, так как в отличие от вышеописанного самолета — носителя управляемых реактивных снарядов этот самолет должен сам выполнять все необходимые маневры для сближения с целью, причем неуправляемые снаряды должны будут выпускаться на значительно более близком расстоянии от нее, чем самонаводящиеся. В таком самолете возможно применение дополнительного жидкостного ракетного двигателя. Эксперименты с таким двигателем уже проводятся в Англии на самолете Хаукер Р. 1072. В США и Франции также созданы интересные образцы самолетов, на которых, помимо основного воздушно-реактивного двигателя, установлены дополнительные ЖРД.

Дополнительные ракетные двигатели могут быть применены на самолетах-истребителях для достижения нескольких целей: во-первых, для повышения скороподъемности самолета, во-вторых, для более быстрого перехода от звуковой к сверхзвуковой скорости полета и, в-третьих, для улучшения маневренности самолета на больших высотах, где мощность обычного турбореактивного двигателя снижается вследствие разреженности атмосферы. Однако следует учитывать, что вследствие большого расхода топлива применение дополнительных ракетных двигателей может быть лишь кратковременным; в качестве основного двигателя будет оставаться обычный турбореактивный двигатель самолета.

Существует еще одна заслуживающая внимания возможность применения ЖРД на самолете — установка его на самолете-перехватчике с вертикальным взлетом. Такой самолет является переходной ступенью от обычного истребителя к автоматически управляемому снаряду.

Среди других многообещающих типов управляемых снарядов класса «воздух-воздух» заслуживает внимания снаряд с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, соединяющий в себе высокую скорость полета и большую дальность действия с простотой конструкции и низкой стоимостью производства. Однако создание снаряда с таким двигателем при наличии системы управления движением представляет значительную трудность. Фактически не удается скомпоновать двигатель, аппаратуру управления и боевую часть в едином корпусе снаряда. Обычно в корпусе снаряда приходится размещать только боевую часть и аппаратуру управления; двигатели же устанавливаются либо под фюзеляжем, либо на концах крыльев снаряда.

Преимуществом управляемого снаряда с прямоточным двигателем является то, что этот двигатель может достаточно эффективно работать в разреженных слоях атмосферы, поэтому снаряд может быть применен для запуска с самолета на больших высотах.

Большим преимуществом бомбардировщика является то, что на нем можно поместить более тяжелые и с большим радиусом действия снаряды, чем на самолете-истребителе, и, что также весьма важно, поместить их не снаружи, а внутри самолета. Размещение управляемых снарядов на бомбардировщике позволяет значительно повысить дальность их действия, поскольку его грузоподъемность допускает установку более мощного и совершенного радиолокационного оборудования, которое по своим габаритам не размещается на самолете-истребителе.

Действительно, применение управляемых авиационных реактивных снарядов, даже скромных размеров, на истребителе-перехватчике встречает большие затруднения в отношении их размещения, запуска и управления полетом. Положение сейчас таково, что истребитель-перехватчик может оказаться в невыгодном положении в борьбе с высотным бомбардировщиком, если только эти затруднения не будут быстро преодолены.

Для успешной борьбы с бомбардировщиком истребитель должен обладать не только скороподъемностью ракеты, но и иметь достаточно совершенное радиолокационное оборудование для наведения своих снарядов на цель. Чтобы не ухудшать аэродинамических качеств самолета, реактивные снаряды необходимо размещать внутри фюзеляжа или крыла.

Дальность стрельбы с истребителя по бомбардировщику не должна быть меньше эффективной дальности оборонительного огня бомбардировщика, что невозможно без применения на истребителе управляемых снарядов.

Время набора боевой высоты даже у реактивных истребителей все еще очень велико. Применение дожигания топлива внутри сопла или установка на самолете дополнительных ракетных ускорителей позволят значительно сократить время набора высоты. Установка на истребителе необходимой аппаратуры и все более возрастающая ее сложность требуют наличия на самолете-истребителе второго члена экипажа, например оператора-наводчика орудий или управляемых снарядов. Все изложенное составляет для авиационных конструкторов проблему, которую невозможно разрешить в рамках существующих конструкций истребителей. Имеется мало надежд на осуществление мечты создать «легкий истребитель». Есть все основания полагать, что размеры истребителей и сложность их оборудования будут и в дальнейшем расти в соответствии со все возрастающими требованиями в отношении его основных тактико-технических данных, автоматизации управления и увеличения мощи огня.

Такое состояние дел может быть кардинально изменено только путем создания управляемых снарядов,

Р и с. 58. Картина обтекания снаряда со скоростью 3 Ма в аэродинамической трубе авиационной лаборатории НАКА.
выпускаемых с наземных стартовых установок. Потребуется еще значительное время, прежде чем обычный самолет-истребитель будет замещен наземным снарядом с полной автоматизацией управления его движением, и конструкторы самолетов и авиационного вооружения должны направить все усилия для достижения этой цели.

Немецкие самолеты Me-163 и Ва-349 «Наттер» представляют собой пример различного подхода к конструированию ракетных истребителей перехватчиков. Хотя самолет Me-163 в конструктивном отношении явился некоторым шагом вперед, тем не менее это был обычный самолет с ракетным двигателем, обычным вооружением, с горизонтальным взлетом и посадкой. Второй же самолет был настолько необычен, что его скорей следовало бы назвать «пилотируемым снарядом». В носовой части этого самолета была расположена батарея неуправляемых реактивных снарядов. Самолет взлетал вертикально, но после выпуска снарядов вследствие изменения центровки самолета управлять им становилось невозможно и летчик должен был выбрасываться на парашюте.

По различным причинам ни одна из этих конструкций не может считаться удовлетворительной. Нет необходимости останавливаться здесь подробно на деталях конструкции ракетных самолетов-перехватчиков, однако стоит указать на следующие основные качества, которыми должен обладать перспективный самолет такого типа:

а) способность вертикального взлета;

б) большая скороподъемность, превышающая 15000 м/мин;

в) приемлемая продолжительность работы ракетного двигателя самолета;

г) наличие контролируемого летчиком радиолокационного управления;

д) наличие мощного вооружения (например, батареи реактивных снарядов);

е) способность планирования и посадки;

ж) наличие сбрасываемой в полете кабины.

Несомненно, что, кроме перечисленных требований, такой самолет должен обладать хорошей маневренностью на всех режимах полета.

Проблемы, возникающие в связи с перечисленными требованиями, могут быть оценены только теми, кто непосредственно связан с вопросами создания и усовершенствования истребителей, и особенно теми, кто имел при этом дело с ракетными двигателями. Малая величина радиуса действия самолета на боевой высоте представляет одну из трудностей, вытекающих из огромного расхода топлива ракетным двигателем. На обоих упомянутых немецких самолетах позднее была установлена дополнительная небольшая камера сгорания, располагавшаяся ниже основного двигателя, предназначенная для использования в крейсерском режиме полета. Наличие такой камеры в сочетании с умелым пилотированием самолета давало значительную экономию топлива.

В результате успешных испытаний модели английского самолета Фэйри VTO (рис. 59) наклонный взлет реактивного истребителя с наземной стартовой установки стал реальной возможностью.

Величина угла взлета, под которым истребитель-перехватчик покидает пусковую установку, будет, конечно, зависеть от местонахождения бомбардировщика противника в момент взлета истребителя. Оптимальным углом взлета будет угол в 45°. При этом угле можно достичь наилучшего сочетания дальности перехвата и скороподъемности. Автоматическая радиолокационная система должна обеспечить полет самолета к цели по наиболее экономичной траектории сближения. Полет самолета с вертикальным взлетом во многом напоминает наведение на цель зенитного управляемого снаряда.

Часто думают, что запускаемый с наземной установки самолет должен катапультироваться в воздух с фантастической скоростью и летчик должен выдерживать огромные перегрузки. В действительности же, как показали испытания модели самолета Фэйри VTO вертикальный взлет происходит очень плавно с ускорением в первоначальный момент, не превышающем 1 g, т. е. самолет только поднимает свой собственный вес. Человек чувствует себя при таком ускорении значительно лучше, чем при подъеме или спуске во многих нью-йоркских лифтах.

В связи с малой начальной скоростью полета возникла необходимость создания автоматической системы управления для удержания самолета в нужном направлении в течение первоначальной фазы взлета, когда аэродинамические рули самолета не дают должного эффекта. В модели самолета Фэйри VTO эта проблема была разрешена с помощью регулирования направления тяги двигателя, а именно: при отклонении самолета от заданного курса сейчас же отклоняется в соответствующую сторону струя выходящих газов и возвращает его входное положение. В экспериментальной модели самолета с треугольным крылом был использован ракетный двигатель «Бета» с двумя камерами сгорания установленными одна над другой на шарнирах. По сигналу автопилота верхняя камера могла поворачиваться в

Р и с. 59. Испытания модели самолета Фэйри VTO с целью выявления практической осуществимости взлета самолета с короткой наклонной рамы с небольшим ускорением.
Полосатая веха на правом верхнем рисунке служила при киносъемке масштабом для измерения ускорения. На каждой модели устанавливался двухкамерный ракетный двигатель „Бета“ (нижний рисунок) с тягой 400 кг. Для ускорения взлета модели применялись два стартовых двигателя на твердом топливе с тягой около 280 кг.
вертикальной плоскости и устранять отклонения самолета по углу тангажа, а поворот другой камеры в горизонтальной плоскости устранял его боковые отклонения.

В то время как двигатель «Бета» обеспечивал соблюдение заданного направления оси самолета путем поворота в нужную сторону одной из его двух камер сгорания, тот же самый результат может быть достигнут и с одной камерой, отклоняющейся в четырех направлениях. Такое управление имеет высотный снаряд «Викинг» американской фирмы «Гленн-Мартин».

Другим вариантом такого же способа управления является система четырех гироскопически управляемых газовых рулей в виде пластин (действующих попарно), расположенных на равном расстоянии вокруг отверстия сопла на пути выхода струи газов. Эти пластины выполняют функции рулей глубины и поворота с той лишь разницей, что на них действует не воздух, а высокоскоростной поток газов двигателя. Такая система газовых рулей и была секретом исключительно медленного, но в совершенстве контролируемого подъема немецкой ракеты дальнего действия Фау-2.

Вполне очевидно, что если не уменьшать тягу двигателя по мере расходования топлива во время подъема, то ускорение самолета-перехватчика будет возрастать очень быстро. Практически ускорение, равное 3 g, вероятно, может считаться пределом ускорения, которое может вынести летчик и, когда оно достигнуто, тяга двигателя должна быть понижена. Это можно сделать лучше всего уменьшением подачи топлива в камеру сгорания.

Необходимость выполнения сложных эволюций на большой скорости при сближении с целью может потребовать размещения летчика в самолете в лежачем положении, благодаря чему инерционные силы будут распределяться на большей площади тела летчика и он будет легче переносить возникающие перегрузки. После первой атаки цели (выполняемой на вершине траектории подъема), в период подготовки второй атаки, топливо можно экономить, выключая ракетный двигатель на участках планирования самолета. При этом необходимо следить за тем, чтобы остающийся запас топлива мог обеспечить надежное возвращение перехватчика на базу. Было бы желательно с целью экономии топлива в полете установить на ракетном перехватчике небольшой вспомогательный турбореактивный двигатель с тягой около 500 кг. В случае же невозможности установить такой двигатель проблему можно разрешить, установив на самолет дополнительную небольшую камеру сгорания, используемую только для поддержания крейсерской скорости полета.

Большим преимуществом ракетных истребителей-перехватчиков, запускаемых с наземных стартовых установок, является то, что они могут взлетать также и с подвижных стартовых установок. Особенно большое значение имеет их способность взлета с борта корабля. Используя для посадки «эластичные матрацы», разработанные Английским авиационным исследовательским институтом в Фарнборо, можно устранить шасси самолета. По опыту морской авиации ракетный самолет может совершать посадку на такой «матрац» с помощью тормозящих и сокращающих пробег приспособлений. Помимо того, что этот способ позволяет производить посадку самолета на очень малых площадках, он позволяет избавиться от шасси и за счет этого освободить драгоценное пространство внутри самолета (обычно занимаемое колесами складывающегося шасси), которое можно использовать для размещения дополнительного количества горючего, что имеет первостепенную важность для самолета с ракетным двигателем.

Вопрос создания ракетных истребителей-перехватчиков пока остается открытым. Никто, вероятно, не будет отрицать, что появление управляемых реактивных снарядов является громадным шагом вперед в создании оружия ближнего действия для противовоздушной обороны. Однако потребуется еще не один год, прежде чем это оружие будет в состоянии удовлетворить всем предъявляемым к нему требованиям. Управление движением снаряда может быть нарушено частично или полностью путем создания противником соответствующих помех, воздействующих на аппаратуру управления снаряда1; боевой заряд может быть преждевременно взорван при помощи ложных радиосигналов противника. Однако можно не сомневаться, что эти затруднения будут преодолены. Например, для выполнения определенных боевых задач вместо управляемого снаряда с радиолокационной системой наведения на цель может быть применена система наведения с использованием инфракрасных лучей, испускаемых двигателями самолетов противника. Во всяком случае, управляемые снаряды потребуют значительной доработки и практической проверки в условиях, близких к боевой обстановке, прежде чем будут реализованы все их возможности. Такую проверку можно успешно осуществить с помощью управляемых самолетов-мишеней, обладающих высокими тактико-техническими данными, как, например, американский самолет-мишень «Файрби» или австралийский самолет-мишень «Джиндивик».

1В период второй мировой войны для создания ложных импульсов на экранах радиолокаторов сбрасывали с самолетов алюминиевую фольгу.

ЛИТЕРАТУРА

Gatland К. W., Weapons of Air Defense, Flight, 20 February 1953.

вперёд
в начало
назад