АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БОЕВОГО МАНЕВРИРОВАНИЯ
Успешные действия самолета в воздушном бою и по наземным целям определяются большим числом факторов, среди которых важное место занимают маневренные характеристики самолета, особенно на предельных режимах полета. Чем выше маневренные возможности, тем за более короткое время самолет способен занять преимущественное положение в пространстве относительно противника. В зависимости от аэродинамических особенностей и летно-технических данных у различных типов самолетов характеристики маневренности меняются по-разному. Поэтому при сравнении маневренных возможностей, как правило, существует область высот, скоростей и перегрузок, в которой один самолет обладает преимуществом над другим. Умение реализовать преимущественные режимы эксплуатируемого самолета над противником обеспечивает достижение превосходства и успешные действия.
Летно-технические и маневренные характеристики современных самолетов одинакового класса таковы, что не дают решающего преимущества одного самолета над другим. В определенной области, если в одном показателе самолет имеет преимущество, то в другом он слабее. Поэтому знание маневренных характеристик своего самолета и режимов полета, на которых он превосходит противника, во многом определяет успех действия как в одиночном, так и в групповом воздушном бою.
Реализация максимальных маневренных возможностей самолета изменяемой геометрии ставит вопрос о согласовании положения крыла с условиями и характером боевой задачи. Рассмотрим аэродинамические особенности боевого маневрирования самолета МиГ-23МФ.
Самолет МиГ-23МФ благодаря изменению геометрии крыла в полете сочетает в себе в зависимости от условий полета лучшие черты дозвукового, трансзвукового и сверхзвукового самолетов. Самолет с χ=16° используется в сравнительно узком дозвуковом диапазоне скоростей. Возможности криволинейного маневрирования из-за малых эксплуатационных перегрузок я углов атаки ограничены. При этом положении крыла не на всех маневрах удается реализовать предельные возможности по тяге. С этим положением крыла допускается выполнение только простых видов маневров в разрешенном дозвуковом диапазоне скоростей.
Стреловидность крыла 72° дает возможность реализовать наиболее высокие летные свойства в трансзвуковом и сверхзвуковом диапазонах скоростей, где у самолета наиболее высокие возможности маневрирования и наиболее высокая экономичность полета. Большие максимально допустимые приборные скорости на малых и средних высотах позволяют осуществлять маневр на скоростях, близких к звуковым у земли и со сверхзвуковыми скоростями на средних и больших высотах. Заметим, что пилотирование на предельно малых высотах при скоростях, близких к скорости звука, в условиях неспокойной атмосферы с χ=72° менее утомительно для летчика. Наиболее высокие нормальные перегрузки самолета по прочности конструкции позволяют использовать высокие угловые скорости разворота. Во всех случаях, когда число М>0,9 , целесообразно маневрирование с χ=72°.
Стреловидность крыла 45° является основной при ведении маневренного воздушного боя на дозвуковых скоростях. При этим самолет располагает сравнительно широким эксплуатационным диапазоном скоростей, высот и перегрузок, обеспечивающим успешное ведение маневренного воздушного боя. χ=45° является оптимальной при выполнении всех сложных видов маневров, выполняемых на самолете. При высокой тяговооруженности стреловидность χ=45° позволяет вести маневренный воздушный бой с сохранением высокого уровня скоростей и перегрузок.
При управлении положением крыла вручную боевое маневрирование самолета осуществляется при его фиксированных положениях. С учетом условий и характера маневра устанавливается то или иное положение крыла и в процессе маневрирования, как правило, не меняется, так как перекладка крыла по времени не всегда оказывается возможной. При фиксированных положениях крыла, соответствующих рекомендациям, обеспечивается реализация максимальных маневренных возможностей самолета без значительного уменьшения по сравнению с переменной стреловидностью. Промежуточные положения крыла по сравнению с указанными не дают больших преимуществ. При основных положениях крыла, при которых в учебных полетах отработаны основные приемы и действия с учетом условий и характера маневров, упрощается боевое маневрирование самолета. Ограниченные разрешенные перегрузки перекладки крыла и большое потребное время для перекладки (полная перекладка примерно за 16 с) ограничивают возможность изменения стреловидности в процессе маневренного воздушного боя.
Основные положения крыла при выполнении боевых задач с применением штатного вооружения в интересах использования наиболее высоких летных данных предусматривают следующее:
- стреловидность крыла 16° кроме режимов взлета и посадки применяется при дежурстве в воздухе, при полете на максимальную дальность при отсутствии опасности встречи с противникам или вне зоны сильного наземного огня как без подвесных топливных баков, так и с ними; кроме того, при благоприятных условиях на χ=16° может быть осуществлен эффективный уход самолета вверх на полном форсаже с малыми приборными скоростями;
- стреловидность крыла 45° используется в полете на дозвуковых скоростях перед вступлением в маневренный воздушный бой или при действиях по наземным целям со сложных видов маневров; она применяется при полете на боевое задание или при возвращении на аэродром в условиях сильного противодействия ПВО противника, а также в условиях вероятной встречи с истребителями противника;
- стреловидность крыла 72° используется при полете на предельно малых высотах со скоростями, близкими к максимальным, равными или большими скорости звука; набор высоты с выходом в заданную точку со сверхзвуковыми скоростями за минимальное время на полном форсаже при больших приборных скоростях, равных 1200-1250 км/ч, также осуществляется с χ=72°. При маневрировании в воздушном бою на малых и средних высотах это положение крыла используется для наиболее эффективного догона противника и отрыва от него с увеличением числа М более 0,9 по траекториям, близким к прямолинейным; перехват сверхзвуковых высотных целей, летящих на больших высотах и в стратосфере, осуществляется с χ=72°.
По своим маневренным и летно-техническим данным современные истребители близки друг к другу. Превосходство одного самолета над другим зависит от режима и условий встречи. Если один самолет маневрирует на режимах, отличающихся от оптимальных, он имеет худшие характеристики по сравнению с самолетом, выполняющим полет на оптимальном режиме. Кроме того, возможности самолета во многом определяются полнотой реализации маневренных возможностей. Поэтому достижение превосходства одного самолета над другим в единоборстве достигается маневрированием на преимущественных режимах и умением реализовать его максимальные возможности. В групповом воздушном бою маневрирование осуществляется в соответствии с тактическим замыслом взаимодействующих групп, как правило, на оптимальных режимах. Достижение тактического превосходства зависит от степени овладения летчиком основными приемами маневрирования, рекомендуемыми для применения в воздушном бою, с учетом конкретной тактической ситуации и типа противоборствующих самолетов.
При маневрировании на самолете МиГ-23МФ для перехвата воздушных целей и ведения маневренного воздушного боя надо учитывать следующее:
- дежурство в воздухе и полет на наибольшую дальность в условиях боевых действий при χ=16° на наивыгоднейших режимах полета следует выполнять только при отсутствии опасности поражения от авиации и ПВО противника; перед встречей с противником должны быть сброшены подвесные топливные баки, оставлены на внешних узлах только управляемые ракеты, крыло переставлено на χ=45° и увеличена скорость до приборных скоростей, соответствующих числам М=0,8÷0,9;
- полет на перехват и маневрирование самолета в дальнем воздушном бою необходимо выполнять при стреловидности крыла 45° или 72° в зависимости от условий выполнения перехвата; если маневр осуществляется в дозвуковом диапазоне скоростей (М<0,9) с большими положительными перегрузками, то его рационально выполнять при χ=45°, так как с χ=45° в отличие от χ=72° возможен полет с подфюзеляжным топливным баком до полной выработки топлива из него и последующим сбросом; если в процессе полета на перехват происходит выход на трансзвуковые или сверхзвуковые скорости, следует перейти на χ=72° надо учитывать также, что при маневре в трансзвуковом диапазоне скоростей нецелесообразно совмещать разворот с разгоном даже при χ=72°, так как при малых избытках тяги не обеспечивается эффективный разворот с разгоном, поэтому если перехватываемая цель малоскоростная или скоростная, но находится на небольшом удалении и требуется разворот на больший угол, его выгоднее выполнить при χ=45° на скорости, соответствующей числу М=0,8-0,9 , а переход на сверхзвуковой полет производить на прямолинейном участке траектории с перекладкой крыла на χ=72°; разгон самолета в трансзвуковом диапазоне лучше осуществлять со снижением; на сверхзвуковой скорости тактически оправданы только небольшие развороты на цель;
- вступление самолета в маневренный одиночный или групповой бой целесообразно в том случае, если имеется тактическое превосходство над противником, а при равных условиях, если обеспечены благоприятное преимущественное положение и оптимальные режимы полета, позволяющие реализовать превосходство своего самолета; перед вступлением в маневренный воздушный бой должны быть сброшены все внешние подвески, кроме управляемых ракет воздушного боя, крыло переставлено на стреловидность 45°; без этого вступать в маневренный бой с современными истребителями противника не имеет смысла.
Наиболее высокие характеристики криволинейного маневрирования самолета МиГ-23МФ при ведении маневренного воздушного боя на малых и средних высотах с χ=45° достигаются в диапазоне скоростей от приборной скорости 600 км/ч до числа М=0,9. Уменьшение скорости ниже указанной невыгодно, так как сопровождается заметным ухудшением маневренных и летных характеристик самолета: уменьшением избытков тяги, осевых и нормальных перегрузок, затяжелением продольного управления и уменьшением эффективности органов поперечного управления, снижающих возможности маневрирования. Увеличение числа М более 0,9 также приводит к ухудшению летных характеристик: уменьшению избытков тяги и возможностей криволинейного маневрирования, свойственных χ=45°. Максимально допустимые нормальные перегрузки самолета при маневрировании с χ=45° достаточно велики. Как видно, на малых и средних высотах в диапазоне указанных скоростей при маневрировании возможно использование максимальных кратковременных перегрузок до ny=4,0-6,0. Однако в условиях маневрирования, когда нет непосредственной опасности поражения огнем противника, для сохранения высокого уровня скоростей целесообразно пилотирование с перегрузками не более предельных по тяге. На самолете при маневрировании на полном форсаже в основном диапазоне скоростей и высот ведения воздушного боя обеспечено пилотирование с перегрузками ny пред не менее 3,0-5,0. Эта перегрузка вполне обеспечивает неуязвимость от пушечного и ракетного огня в ближнем маневренном бою, когда самолет противника находится вне зоны телесного угла ±40° с задней полусферы. Маневр с перегрузками более 4,0 вплоть до максимально допустимых выполняется кратковременно либо для выхода в исходную точку для открытия огня или пуска ракет, либо для выхода из-под атаки противника, занявшего положение в зоне указанного телесного угла с задней полусферы. Длительный маневр с перегрузками более ny≥6,0 сопровождается неоправданной потерей скорости и снижением маневренных возможностей, что допустимо только в случае крайней необходимости или благоприятной тактической ситуации. В процессе воздушного боя не следует допускать длительного горизонтального маневрирования и преследования противника с перегрузками меньше ny= 2,0, чтобы не попасть под удар других взаимодействующих групп противника. Маневрирование с перегрузками близкими к нулевым, недопустимо, так как маневр вялый и вероятность поражения сравнительно велика.
Боевое маневрирование самолета предусматривает использование двигателя в широком диапазоне режимов работы от полного форсажа до полетного малого газа. Однако ближний маневренный воздушной бой скоротечен, так как ведется в основном на режимах полного форсажа и реже максимала. Дросселирование двигателя до режима «ПМГ» оправдано только для быстрого гашения скорости или предупреждения чрезмерного ее возрастания, грозящего опасным развитием ситуации в полете. При маневрировании на режимах «Максимал» и «Полный форсаж» минутные расходы топлива, особенно на малых и средних высотах, очень велики и приближенно можно считать их в основном диапазоне высот и скоростей равными 300 л/мин. При этом летчик должен контролировать остаток топлива, знать располагаемое время маневрирования и согласовывать его с удалением до аэродрома посадки, предусматривая своевременный безопасный выход из боя.
Тормозными щитками при маневрировании в воздушном бою пользоваться невыгодно, так как это ведет к неоправданной потере энергии, скорости и бесполезной затрате топлива. Их выпуск может оказаться необходим только, как исключение, для быстрого гашения скорости в определенной тактической ситуации. На малых и средних высотах при маневрировании в воздушном бою для быстрого гашения скорости выгоднее использовать увеличение перегрузок и дросселирование двигателя в интересах рационального маневра.
В ближнем воздушном бою для занятия выгодного положения относительно противника рекомендуется шире практиковать маневрирование в наклонной плоскости как наиболее выгодное для сохранения меньшей уязвимости, ибо оно осуществляется с большими положительными перегрузками. Такой маневр затрудняет построение контрманевра противнику. Следует избегать длительного маневрирования на горизонталях, так как оно не дает сколько-либо заметных преимуществ по сравнению с истребителями вероятного противника.
Максимальные угловые скорости разворота, равные 15-16°/с, и минимальное время выполнения вертикальных, наклонных и пространственных маневров достигаются при использовании максимальных перегрузок вплоть до предельных. Однако при этом происходит интенсивное торможение самолета. При маневре с предельными положительными перегрузками даже в процессе нисходящего маневра в вертикальной плоскости на полном форсаже не происходит интенсивного роста скорости, а на максимальном режиме самолет тормозится. Оптимальный режим маневрирования для сохранения наиболее высокого уровня скоростей соответствует перегрузкам ny=5,0&-5,5 и углам атаки 18-20° по УУА. Если сложный маневр завершается с увеличением числа М более 0,9 и преследование цели происходит со снижением, выгоднее переставить крыло на χ=72°, включить форсаж и произвести маневр при небольших перегрузках. В случае маневра с максимальными перегрузками и уменьшением скорости менее 500 км/ч по прибору при благоприятных тактических условиях могут оказаться выгодными для ухода вверх восходящая спираль на полном форсаже и, если позволяет тактическая обстановка, перестановка крыла на стреловидность 16°.
Самолет МиГ-23МФ при маневрировании требует приборного контроля угла атаки для предотвращения его чрезмерного увеличения и связанной с эти опасностью сваливания. Оценка режима полета по усилиям на ручке управления и физиологическому ощущению перегрузок при отсутствии на самолете ярко выраженных предупредительных признаков заставляет выдерживать предельные режимы на приборных скоростя: менее 700-800 км/ч по указателю углов атаки.
Нужна регистрация.
Ваши права
Ответить с цитированием