Константин Харлабо,
кандидат технических наук
Высокая маневренность – важнейшее потребительское качество российских экспортных истребителей

Маневренный воздушный бой представляет собой сложную комбинацию различных элементов классических маневров, при выполнении которых истребитель ведет себя предсказуемо. Летчик при этом может прогнозировать текущие перемещения истребителя и управлять ими. К классическим маневрам можно отнести, в частности, петлю Нестерова, полупетлю, переворот, бочку, вираж, боевой разворот и спираль.
Если истребитель при маневрировании выходит на закритические режимы, связанные, например, с выполнением таких фигур, как штопор или колокол, то летчик не в состоянии управлять текущим его перемещением, а может лишь прогнозировать время и точку выхода самолета из данного маневра (режима). Самолёт при выходе в процессе маневрирования на эти режимы становится уязвимым, а сам полет — небезопасным. Поэтому летчики в воздушном бою стараются избегать даже непреднамеренного выхода на такие режимы.
Расширение маневренных возможностей является одним из основных направлений совершенствования истребителей. Это обусловлено тем, что в отличие от других типов самолетов истребитель должен обладать способностью ведения маневренного воздушного боя, вероятность возникновения которого зависит от множества факторов в конкретной тактической ситуации, условий помеховой обстановки, характеристик как своего оборудования и вооружения, так и противника.
Традиционными и апробированными направлениями улучшения маневренных возможностей истребителя являются повышение максимальной эксплуатационной перегрузки, тяговооруженности, снижение удельной нагрузки на крыло. Однако реализация этих направлений приводит к существенному возрастанию взлетной массы и стоимости истребителя и наталкивается на серьезные физиологические ограничения летчика, связанные прежде всего с переносимостью больших перегрузок.
В этих условиях можно утверждать, что наращивание маневренных возможностей истребителя по вышеназванным направлениям практически достигло допустимого предела. Вместе с тем в настоящее время существует реальный способ расширения маневренных возможностей истребителя за счет повышения управляемости на так называемых закритических режимах, позволяющих истребителю выполнять неклассическое маневрирование.
Речь идет о придании истребителю такого свойства, как сверхманевренность.
Сверхманевренность предполагает выход истребителя на закритические углы атаки, широкое использование в процессе маневрирования скольжения и выполнение устойчивого, управляемого полёта на этих режимах. При этом сверхманевренный истребитель получает возможность изменения пространственного положения не только за счет управления вектором скорости, что характерно для классического маневрирования, но и за счет поворота самолета вокруг центра масс. В этих условиях использование для оценки маневренности угловой скорости разворота самолета уже оказывается неадекватным. В данном случае для оценки сверхманевренного истребителя более подходит угловая скорость поворота строительной оси самолета.
Истребитель при использовании режимов сверхманевренности приобретает еще одну возможность — расширения диапазона углов обзора бортовых обзорно-прицельных средств за счет поворота независимо от направления вектора скорости не только антенны, но и строительной оси самолета. Это в свою очередь позволяет существенно расширить возможности истребителя по сопровождению воздушных целей и выдаче целеуказания управляемым ракетам.
Другой позитивной особенностью сверхманевренного истребителя является возможность расширения эксплуатационного диапазона высот и скоростей его полета, причем последнее происходит в сторону уменьшения минимальной скорости, при этом самолет может двигаться хвостовой частью вперед.
Данная особенность имеет ключевое значение, поскольку даже при высоких значениях тяговооруженности в процессе ближнего маневренного боя происходит интенсивное торможение истребителей, ведущих бой, вплоть до эволютивной скорости.
Опасность сваливания обуславливает необходимость прекращения боя. Поэтому снижение значения такой характеристики, как минимальная скорость полета, позволяет существенно повысить эффективность сверхманевренного истребителя в ближнем воздушном бою с истребителем, не обладающим возможностью выполнения неклассического маневрирования.
При выходе на закритические углы атаки эффективность аэродинамических органов управления падает. В связи с этим наиболее рациональным на режимах сверхманевренности является использование газодинамических органов управления. На настоящем этапе развития данного направления совершенствования истребителей в качестве такого органа управления рассматривается и уже не один год используется отклонение вектора тяги (ОВТ) силовой установки.
ОВТ позволяет за счет изменения направления истечения газов из сопла двигателя получить необходимый по величине и направлению управляющий момент. В результате этого такая важная характеристика, как угловая скорость разворота самолета, может возрасти в полтора – два раза при переходе на режимы сверхманевренности. Например, ОВТ позволило превратить штопор в управляемый маневр «мангуст», а при выполнении колокола -опускать нос самолета, не дожидаясь, когда он сделает это сам.
Сверхманевренность лежит в основе целого ряда нетрадиционных маневров, таких, как «кобра», «кульбит», «мангуст», «хук» и др., которые с блеском демонстрируют российские летчики на всех авиасалонах мира. В ряде тактических ситуаций использование этих маневров обеспечит истребителю возможность реализации нетрадиционных тактических приемов, позволяющих опередить противника в применении оружия.
Все это в конечном итоге позволит значительно повысить боевую эффективность истребителя в маневренном воздушном бою за счет: расширения совокупности тактических приемов, используемых при занятии более выгодного относительного положения при завязке ближнего воздушного боя (БВБ) и в его процессе; обеспечения выхода из-под удара, когда противник в силу сложившихся обстоятельств оказался в более выгодном тактическом положении; выполнения более эффективного оборонительного маневрирования с целью срыва наведения ракет и более полного использования лётчиком маневренных возможностей самолёта, не опасаясь выхода на неуправляемые режимы при выполнении неклассического маневрирования.
Уже сегодня известно более десятка новых тактических приемов, реализуемых в БВБ. Следует заметить, что в реальности их может быть существенно больше. Ведь воздушный бой – это искусство, которое не терпит шаблонов. И в то же время всякий воздушный бой, как и любое произведение искусства, состоит из определенного конечного числа элементов. Как показывает моделирование, применительно к БВБ такими элементами являются отдельные маневры или чаще всего их этапы. Степень использования маневренных возможностей истребителя, в том числе и сверхманевренности, будет зависеть от уровня летного мастерства и технических ограничений, накладываемых оборудованием и вооружением самолета.
Использование режимов сверхманевренности в ближнем маневренном воздушном бою может дать положительный эффект только при условии согласованности характеристик маневренности и возможностей оборудования и вооружения, применяемого на конкретном истребителе. Наибольший эффект может быть достигнут при условии отсутствия ограничений по угловым скоростям линии визирования и максимальным углам атаки применения ракет.
Поскольку не всякое вооружение может быть применено при выходе истребителя на закритические углы атаки, то принципиально возможно использование режимов сверхманевренности как при оснащении самолёта управляемыми ракетами, имеющими ограничения по углу атаки самолета в момент их пуска, так и при оснащении боевой машины управляемыми ракетами, не имеющими таких ограничений.
В первом случае истребитель выходит на большие углы атаки для форсированного разворота на цель и более раннего ее обнаружения и захвата обзорно-прицельными средствами. Само же применение управляемых ракет производится при переходе в нормальный полёт с сохранением информационного контакта с целью. Такой вариант использования сверхманевренности наиболее удобен при маневрировании на вертикалях, когда после набора высоты и выхода на большие углы атаки можно достаточно быстро с потерей высоты выйти в нормальный полет.
Во втором случае истребитель выходит на большие углы атаки и осуществляет применение управляемых ракет, длительно (до 10 с) пребывая на этих режимах. Такой вариант использования сверхманевренности применим как при маневрировании на вертикалях, так и при маневрировании на виражах.
Особенностью выполнения противоракетного маневра типа «кадушка» с выходом на заключительном этапе на режимы сверхманевренности является то, что истребитель получает возможность атаковать противника в казалось бы безвыходной ситуации.
Использование в БВБ новых тактических приемов (как наступательных, так и оборонительных) дает летчику сверхманевренного истребителя ряд преимуществ, которые в конечном итоге и обеспечивают ему победу.
Результаты моделирования ближнего воздушного боя дают однозначный ответ на поставленный вопрос: сверхманевренность – это не только эффектные воздушные трюки, но и боевое свойство истребителя, повышающее его эффективность.