1.3. Озброєння засобів повітряного нападу

Озброєння засобів повітряного нападу поділяється на:

• ракетне;

• бомбардувальне;

• мінно-торпедне;

• стрілецько-гарматне;

• спеціальне.

Ракетне озброєння включає авіаційні ракетні комплекси класу “повітря–повітря” та “повітря–поверхня”.

До нього також належать реактивні системи залпового вогню, що встановлюються на літальні апарати для ураження наземних цілей некерованими ракетами.

Бомбардувальне озброєння містить бомбардувальні засоби ураження (авіаційні бомби, бомбові касети та ін.), приціли та бомбардувальні пристрої.

На сучасних літаках приціли входять до складу прицільно-навігаційних систем.

Мінно-торпедне озброєння складається з авіаційних торпед і мін (протипіхотних, протитанкових, морських), пристроїв їх підвішування та скидання, пристроїв управління.

Це озброєння є складовою частиною авіаційних систем мінування, які призначені для мінування ділянок суші або моря на великій відстані від своїх військ у гранично-обмежені терміни.

До стрілецько-гарматного озброєння належать авіаційні гармати та кулемети, боєприпаси до них та інші системи, що їх забезпечують.

На вертольотах вогневої підтримки можуть також встановлюватися гранатомети.

Спеціальне авіаційне озброєння містить ядерні, хімічні та інші спеціальні боєприпаси.

Керовані авіаційні засоби ураження, які містять ракети класу “повітря–повітря” або “повітря–поверхня”, керовані бомби та касети, належать до високоточної зброї.

Навчальне питання № 2. Основні показники бойових властивостей ЗПН

Щоб успішно боротися з ЗПН фахівець ППО повинен якісно оцінювати можливості та властивості цих засобів. Основними показниками бойових властивостей засобів повітряного нападу є:

швидкість польоту;

діапазон висот бойового застосування;

дальність (радіус) польоту;

маневреність;

озброєння і бойове навантаження.

Сукупність перелічених показників, за винятком двох останніх, прийнято називати льотно-тактичними характеристиками (ЛТХ) літальних апаратів.

ЛТХ літаків залежать від величини їхніх технічних параметрів, до яких відносяться: навантаження на 1 кв.м. площі крила, навантаження на 1 кг тяги реактивного двигуна та зворотна їй величина, названа енергооснащеністю літака; коефіцієнти підіймальної сили та лобового опору, аеродинамічна якість літака; витрати пального на 1 кг тяги в годину та ін.

Найважливішим з цих параметрів є енергооснащеність літака, що являє собою відношення сумарній сили тяги двигунів до польотної ваги літака. Чим вона вище, тим вище швидкість літака, практична стеля, маневреність та вантажопідйомність. Літаки вважаються гарними, якщо їх енергооснащеність досягає одиниці і дуже гарними, якщо вона перевищує одиницю. У сучасних тактичних винищувачів енергооснащеність перевищує одиницю і складає 1,4 і більше (F-15, F-16). Розглянемо більш детально основні показники бойових властивостей аеродинамічних засобів нападу.

Швидкість польоту. Висока швидкість польоту ЗПН є одним з найважливіших бойових властивостей, тому що вона сприяє досягненню тактичної раптовості, скорочує час перебування літаків у зоні вогню противника, знижує їх уразливість від вогню повітряного та наземного противника, забезпечує перевагу у повітряному бою. У різноманітних умовах обстановки виникає необхідність розвивати різну швидкість польоту, що досягається різними режимами роботи двигуна літака. При одній і тій же тязі двигуна значення швидкості літака зростає зі збільшенням висоти польоту. Діапазон можливих швидкостей і висот польоту літака обмежений так званими граничними висотно-швидкісними характеристиками, що характеризують динамічні можливості літака цього типу. У літаків зі змінною геометрією крила динамічні можливості вищі у порівнянні з іншими літаками того ж типу.

Розрізнюють максимальну, крейсерську й економічну швидкості польоту.

Максимальна швидкість (Vmax) – це швидкість рівномірного горизонтального прямолінійного польоту літака при роботі рухомої установки з найбільшою тягою, що дозволяється (без форсажу).

Крейсерська швидкість (Vкр) – це швидкість горизонтального польоту, за якої досягається мінімальна витрата палива на кілометр шляху й отже, найбільша дальність польоту літака. Для дозвукових літаків крейсерська швидкість визначається за формулою:

Vкр= (0.7…0,8)Vmax.

Для швидкостей польоту літаків і вертольотів встановлена наступна градація діапазонів швидкості:

до 100 м/с - малошвидкісні;

від 100 м/с до 300 м/с –дозвукові;

від 300 м/с до 640 м/с –швидкісні;

більше 640 м/с –високошвидкісні.

Крейсерська швидкість застосовується під час виконання маршрутних польотів до входу в зону дії вогневих засобів ППО.

Економічна (найвигідніша) швидкість – швидкість польоту на мінімальній тязі двигунів літака, необхідній для горизонтального польоту, що забезпечує мінімальну витрату палива в одиницю часу та максимальну тривалість польоту.

Економічна швидкість використовується бойовими літаками, що здійснюють чергування у повітрі, літаками РЕБ, ДРЛВіУ в зонах баражування, повітряними КП. Слід визначити, що мінімальна швидкість польоту залежать від висоти польоту. Найменші значення вони мають при польотах літаків на малих и середніх висотах, найбільші - на великих висотах. На швидкість польоту також істотно впливає бомбове навантаження, варіанти зовнішньої підвіски зброї та засобів РЕБ.

До швидкісних показників відносять також швидкопідйомність літака, яка визначається максимальною швидкістю набору висоти за одиницю часу або часом набору заданої висоти. Висока швидкопідйомність літака дає йому перевагу у виконанні вертикального маневру, кращого вихідного положення для атаки. Сучасні винищувачі мають швидкопідйомність біля землі 10…15 м/с. Зі зростанням висоти внаслідок зменшення щільності повітря швидкопідйомнісь падає.

Діапазон висот бойового застосування характеризується мінімальною і максимальною висотами, у межах яких ЗПН може здійснювати політ та виконувати бойові задачі. Мінімально безпечна висота польоту ЗПН залежить від рельєфу місцевості на шляху маршруту польоту, типу ЗПН, наявності на борту засобу забезпечення безпеки польоту на малих висотах, від підготовки екіпажів. Як показують дослідження та досвід польотів, у приземному прошарку атмосфери повітря нестабільне, що збільшує імовірність зіткнення літака з землею, - це з одного боку. З іншого боку, пілоту потрібен певний час, щоб зреагувати на несподівану перешкоду та здійснити маневр. При польоті на малій висоті у пілота такого часу обмаль, тому імовірність зіткнення з землею буде також високою за рахунок помилок у діях пілоту. З іншого боку політ на малій висоті дозволяє літаку більше часу знаходиться за зоною виявлення та зоною вогню, що зменшує імовірність поразки літака засобами ППО. Тривалий політ на такій висоті пов’язаний з великим психологічним навантаженням на пілота, тому сучасні бойові літаки озброюються спеціальними РЛС забезпечення польоту на малих висотах (ЗПМВ). Досвід локальних війн показує, що у цьому разі польоти можуть здійснюватися і на менших висотах (русла висохлих річок).

Максимальною висотою бойового застосування ЗПН є практична стеля літака.

Практична стеля літака (Нпр) - це найбільша висота польоту, на який вертикальна швидкість набору висоти складає 2,5 м/с і зберігається керованість літаком.

Окремі зразки літаків іноземних держав мають практичну стелю 25 км.

Ракети класу «поверхня-поверхня» в основній своєї масі діють у діапазоні висот носіїв, але окремі зразки можуть здійснювати політ по балістичній чи напівбалістичній траєкторії зі стелею до 40 км.

Розрізнюють також бойову стелю та динамічну.

Бойова стеля (Нб) - висота польоту літака, на який він здатний виконувати горизонтальний маневр з креном до 15…20 % без втрати висоти та швидкості.

Динамічна стеля (Ндин) - висота, у момент виходу на яку літак має мінімальну швидкість, яка необхідна для збереження керованості.

Для висот польоту встановлені такі градації:

від 200 м до 1 000 м - малі висоти;

від 1 000 м до 4 000 м - середні висоти;

від 4 000 м до 12 000 м - великі висоти;

від 12 000 м до 40 000 м - стратосферні висоти.

Дальність польоту літака - це шлях, що проходить літак до витрати наявної кількості палива. Дальність польоту від аеродрому вильоту прийнято характеризувати дальністю перегоночною, тактичною, а також бойовим радіусом дії.

Максимальна (перегоночна) дальність (Dmax) - максимальна відстань, яку пролітає літак без бомбового й іншого навантаження з максимальною заправкою паливом.

Максимальна дальність забезпечується при крейсерській швидкості польоту літака та найвигіднішої висоті. Для збільшення дальності польоту на літаках встановлюють підвісні баки та використовують дозаправлення у повітрі. Одне дозаправлення пальним збільшує дальність на 40%, два - на 70%.

Тактична дальність польоту (Dтак) - максимальна відстань, що долається літаком з одним заправленням паливом при штатному озброєнні й нормальному бомбовому навантаженні на оптимальній висоті:

Дт=(0,7…0,8)Дмакс.

При веденні бойових дій з поверненням літаків на свій аеродром застосовується термін бойовий радіус літака. Бойовий радіус дій (Rбд) – найбільша відстань, на яку може віддалитися літак для виконання бойового завдання при штатному озброєнні й нормальному бомбовому навантаженні та повернутися без проміжної посадки та дозаправки на аеродром вильоту.

Для одиночного літака: Rбд=0,4Дт, а для групи літаків R бд =0,3Дт.

Величина радіуса дії при польоті на малих висотах зменшується приблизно в 2…2,5 рази через збільшення витрат палива, а при польоті з змінним профілем він залежить від відстаней, що пролітає літак саме на малій висоті. Бойовий радіус дій тактичної палубної авіації залежить від типу літака, способу польоту та інших факторів і знаходиться в межах 600…2100 км. Знання бойових радіусів дій дозволяє побудувати рубежі досяжності конкретних ЗПН на різних напрямках і висотах польоту та з урахуванням цього спланувати організацію прикриття об’єктів. Бойові радіуси дій тактичної і палубної авіації в залежності від типів літаків і висот їхнього польоту складають 600…2100км.

Маневреність – здатність літака змінювати з визначеною швидкістю параметри польоту: швидкість, висоту, напрямок. Маневреність характеризується перевантаженнями, що складають для бомбардувальників 2…3 одиниці, для винищувачів до10 одиниць.

Озброєння та бомбове навантаження літака визначають можливості цього типу літака щодо нанесення ударів і ураження різних цілей.

Озброєння літака містить у собі засоби ураження та системи, що забезпечують їх бойове застосування. До авіаційних засобів ураження відносяться: авіаційні кулемети та гармати, керовані й некеровані ракети, звичайні і ядерні бомби різних типів, та ін.

Системи, що забезпечують застосування засобів ураження, включають установки та пристрої для розміщення засобів поразки, а також для прицілювання та керування стрільбою (скиданням, пуском).

Бомбове навантаження - це маса підвішених на літак бомбардувальних засобів ураження. Бомбове навантаження може бути максимальним і нормальним. Максимальним називається найбільше бомбове навантаження, яке обмежене конструкцією літака , його вантажопідйомністю, міцністю вузлів кріплення. Величина його може доходити до 25% максимальної зльотної маси.

Бомбове навантаження, з якого досягається розрахункова дальність польоту літака для заданих висот і швидкості, називається нормальним.

До ЛТХ літака відносять ще ряд показників. Коротко зупинимося на них.

Маса порожнього літака – маса конструкції літака, силової установки, систем з робочими рідинами та газами, мастила і залишків, що не зливаються, палива.

Маса спорядженого літака – маса порожнього літака, екіпажа з багажем і змінним устаткуванням.

Злітна маса – маса спорядженого літака з паливом й бойовим навантаженням.

Важливе значення для оцінки бойових властивостей АЗН має їхня здатність до постановки перешкод, дій уночі, в складних метеоумовах. Зараз практично усі сучасні ударні літаки оснащені засобами РЕБ. Для успішних дій у складних метеорологічних умовах літаки обладнуються системами забезпечення злету та сліпої посадки, бортовими РЛС розвідки, обзору земної поверхні, забезпечення польоту на малих висотах, управління зброєю та іншими електронними засобами. Таким чином, оцінка льотно–тактичних характеристик дозволяє не тільки визначити можливості окремого літака, а й прогнозувати можливий характер бойових дій угрупувань авіації.

Навчальне питання №3. Радіолокаційні характеристики літальних апаратів

Розвідка повітряної обстановки базується на радіолокаційної інформації про повітряного противника, яка дозволяє викрити мету нальоту, визначити склад та засоби, які приймають участь у нальоті, визначити найбільш небезпечні засоби та забезпечити наведення на них зброї.

Засоби активної та пасивної локації отримують дані про ЗПН за рахунок використання їх властивостей як об’єктів радіолокації.

Основними характеристиками ЗПН як об’єктів радіолокації являються наступні:

ефективна поверхня розсіювання цілі (ЕПР);

дальнісний радіолокаційний портрет цілі;

Ефективна поверхня розсіювання (ЕПР) цілі є основною енергетичною характеристикою цілі. Вона впливає на дальність виявлення цілі радіолокаційною станцією і якість радіолокаційної інформації.

Ефективна поверхня розсіювання – це площа такого еквівалентного вторинного випромінювача, який рівномірно розсіюючи всю падаючу на нього електромагнітну енергію, створює в точці прийому таку ж щільність потоку потужності енергії, що і реальна ціль.

Величина ЕПР залежить від електричних властивостей матеріалу конструкції літака та його покриття, співвідношення його геометричних розмірів і довжини хвили, ракурсу опромінення, поляризаційних характеристик атмосфери й антени РЛС. Для різних класів літаків ЕПР буде різною і складає для тактичної авіації від 1 до 10 кв.м, для бомбардувальників більше 10 кв.м. Для літаків, які розроблені програмою «Стелт», ЕПР складає величину 0,1…1,0 кв.м.

Ефективна поверхня розсіювання цілі може бути розрахована згідно наступного виразу:

σ_ц = 4πR² S_пр /S_ц ,

де: S_пр, S_ц – щільність потоку енергії радіохвиль біля приймача РЛС та біля цілі відповідно;

R – відстань від цілі до приймача РЛС.

Математично ЕПР об'єкта σ₀ виражається як відношення щільності потужності П_отр відбитого сигналу, викликаємого ним в місці розташування антени РЛС, до щільності потоку потужності П_пад електромагнітної хвилі, що падає на об'єкт. При дифузному розсіянні енергії радіохвиль об'єктом, коли його нерівності сумірні з довжиною опромінюючої хвилі λ₀ або дещо більше неї, σ₀ = 4πR² П_пад /П_отр, де R - відстань від розсіюючого тіла до антени РЛС.

Гладка, плоска поверхня, яка ідеально проводить, має вузьку діаграму спрямованості вторинного розсіювання. Основна частина енергії відбитої хвилі укладена в головному пелюстці ДСА, ширина якого зменшується зі збільшенням розмірів поверхні, що відбиває, і укороченням довжини падаючої хвилі. Якщо поверхню опромінюється під прямим кутом, то основна частина відбитої енергії повертається до джерела опромінення. При кутах опромінення, менших 90°, до РЛС повертається частина розсіяної енергії в межах бічних пелюсток ДСА.

Складні об'єкти (літаки, кораблі, танки) можна розглядати як сукупність великої кількості окремих елементів, які розсіюють електромагнітну енергію в різних напрямках. Сумарна амплітуда відбитого сигналу визначається відносними фазами і амплітудами випромінювань окремих відбивачів і схильна флуктуацій. Характер флуктуації результуючого сигналу в чому залежить від швидкості і напрямку переміщення об'єкта і навіть його окремих елементів щодо РЛС.

Змінюються і фази сигналів, відбитих складними цілями. В процесі розсіяння ЕМХ різними об'єктами зазвичай відбувається деполяризація сигналів.

Ступінь її залежить від виду поляризації падаючої хвилі і властивостей об'єкта, що опромінюється. Окремі елементи об'єктів складної форми неоднаково змінюють поляризацію падаючого сигналу.

Діаграми розсіювання реальних об'єктів, показують залежність інтенсивності розсіювання від кута падіння хвилі, визначаються їх конфігурацією і орієнтацією щодо станції. Як правило, вони бувають багатопелюстковими (рис. 1).

Рис. 1. Розсіювання радіохвиль.

а) літаком, б) головною частиною ракети (λ=10 см)

На практиці звичайно користуються середнім значенням ЕПР (σ_СР).