Ракеты класса воздух-воздух

 

Активная радиолокационная (АРЛС)

 

Ракета с активной радиолокационной ГСН для слежения за целью имеет  свою собственную РЛС с излучателем и приёмным устройством. Тем не менее, дальность действия РЛС ракеты зависит от размера антенны, которая ограничена диаметром корпуса ракеты, поэтому ракеты с АРЛС ГСН используют дополнительные методы для сближения с целью на дистанцию действия бортовой РЛС. К ним относятся инерциально-корректируемый метод наведения и полуактивный радиолокационный.

Активной радиолокационной ГСН  оснащены:

Р-27АЭ — СССР

Р-37 — Россия

Р-77 — Россия

AIM-54 Phoenix — США

AIM-120 AMRAAM — США

MICA EM — Франция

 

Полуактивная  радиолокационная (ПРЛС)

 

Ракеты с полуактивной радиолокационной ГСН не имеют своего собственного излучателя. ПРЛС ГСН принимает отражённый от цели сигнал РЛС самолёта-носителя ракеты, таким образом для наведения ракеты с ПРЛС ГСН атакующий самолёт должен облучать цель до окончания перехвата, что ограничивает его манёвр. Ракеты с ПРЛС ГСН более чувствительны к помехам, чем ракеты с активной РЛС, так как радиолокационный сигнал при полуактивном наведении должен преодолеть большее расстояние.

Полуактивной радиолокационной ГСН  оснащены

Skyflash — Великобритания

Aspide — Италия

Р-27 — СССР

AIM-7 Sparrow — США

Super R 530 — Франция

 

Инфракрасная (ИК)

 

Инфракрасная головка самонаведения  наводится на тепло, излучаемое целью. Ранние варианты ИК ГСН имели низкую чувствительность, поэтому могли  наводится только на сопло работающего двигателя. Для использования такой ракеты атакующий самолёт должен был при её запуске находится в задней полусфере цели[33]. Это ограничивало манёвр самолёта-носителя и диапазон применения ракеты. Низкая чувствительность ГСН также ограничивала и дистанцию пуска, так как тепловое излучение цели сильно уменьшалось с увеличением расстояния.

Современные ракеты с ИК ГСН являются всеракурсными, так как чувствительность инфракрасного датчика позволяет улавливать тепло, возникающее в процессе трения обшивки самолёта о воздушный поток. Вместе с повышенной манёвренностью ракет малой дальности это позволяет самолёту наносить удар по воздушной цели из любого положения, а не только из задней полусферы. Однако вероятность поражения цели ракетой пущенной в заднюю полусферу выше.

 

Оптико-электронная (ОЭ)

 

Последней появилась оптико-электронная  система наведения. Ракета с ОЭ ГСН  имеет оптико-электронную матрицу работающую в видимом диапазоне. Система наведения такой ракеты может быть запрограммирована для поражения наиболее уязвимых элементов ЛА, например, кабины пилота. ОЭ ГСН не зависит от теплового излучения цели, поэтому может применяться по малозаметным в ИК-диапазоне целям.

Оптико-электронной ГСН оснащены:

Rafael Python 5 — Израиль

AIM-9R Sidewinder — США

 

 

 

 

Автономное самонаведение

 

В настоящее время в нашей  стране и за рубежом придается  большое значение управляемым ракетам  с пассивными головками самонаведения (ГСН) в инфракрасном (ИК) диапазоне  длин волн.

Пассивные ИК ГСН осуществляют автономный поиск, распознавание и сопровождение  целей по их тепловому излучению, что позволяет вести стрельбу ракетами по принципу "выстрелил  и забыл". Этот принцип обеспечивает высокую выживаемость комплекса  вооружения в силу скрытности применения оружия и возможности вести стрельбу с закрытых позиций или совершить  немедленный маневр после выстрела.

Схема ИК ГСН

 

Схема размещения матрицы на корректируемом гироскопе, где 1 - объектив, 2 - матрица, 3 - электронный коммутатор, 4 -аналого-цифровой преобразователь АЦП, 5 -преобразователь  координат элементов матрицы  из полярной в декартову систему  координат, 6 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), 7 - селектор цели, 8 -усилитель, 9 и 16 - датчики моментов каналов курса  и тангажа соответственно, 10 -корректируемый гироскоп, 11 - переключатель элементов матрицы, 12 - датчик угла крена ракеты, 13 - корпус ракеты, 14 - вращающийся ротор гироскопа, 15 - внутренняя рамка карданного подвеса, 17 - аппаратура управления ракетой.

 

 

 

Принцип действия

 

Оптическая система, представляющая собой зеркально-линзовый объектив, установленный на роторе гироскопа  и вращающийся вместе с ним, собирает тепловую энергию, излучаемую целью, в.фокальную плоскость объектива, где расположен модулирущий диск. Непосредственно за растром расположен иммерсионный приемник излучения, закрепленный на внутренней рамке карданного подвеса. Тепловой поток от цели фокусируется на растре в виде пятна. Благодаря наклону приемного зеркала при вращении ротора гироскопа пятно рассеивания «переносится» по окружности сканирования на поверхности растра. На фотоприемник падают «пачки» импульсов теплового излучения, период следования которых равен периоду вращения гироскопа. Фотоприемник преобразует импульсы теплового излучения в электрический сигнал, несущий в себе информацию о величине и направлении углового рассогласования между оптической осью объектива и линией визирования цели.

В случае, когда цель находится  на оптической оси объектива, центр  окружности сканирования пятна рассеивания  совпадает с центром растра. При  появлении углового рассогласования  центр окружности сканирования смещается  относительно центра растра в плоскости  рассогласования. Возникает Частотная  девиация несущей частоты, глубина  которой соответствует величине углового рассогласования, а фаза его  направлению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики

Для сравнительной оценки эффективности  ракет «воздух-воздух» применяют  ряд следующих характеристик.

Эффективная дальность  пуска по неманеврирующей цели

Дальность пуска по цели, которая  не подозревает об атаке и не производит каких-либо манёвров уклонения, с высокой  вероятностью её поражения. В англоязычной литературе называется Launch Success Zone.

      Максимальная наклонная дальность

Максимальное прямое расстояние между  самолётом-носителем и целью: чем  оно больше у данной ракеты, тем  больше вероятность поразить ею цель. В англоязычной литературе называется F-Pole.

     Эффективная дальность пуска

Дальность пуска, при которой достигается  высокая вероятность поражения  активно уклоняющейся цели. Диапазон эффективных дальностей обычно имеет  коническую форму, которая зависит  от типа ракеты. Длина конуса зависит  от скорости и дальности полёта ракеты, а также чувствительности ГСН. Диаметр  воображаемого конуса определяется манёвренностью ракеты и угловыми скоростями поворота ГСН. В англоязычной литературе диапазон эффективных пусков называют No-Escape Zone.

      Точность самонаведения

Вероятность попадания в круг заданного  радиуса. Ракеты с радиолокационной ГСН имеют вероятность попадания в круг радиусом 10 м 0,8-0,9. Ракеты с инфракрасной ГСН более точные и при той же вероятности попадают в круг радиусом 3-5 м. Ошибки самонаведения ракеты имеют случайный и динамический характер. Первые связаны с шумами сигнала (шумы электронной аппаратуры, помехи, угловые флуктуации сигнала), вторые возникают из-за противоракетного маневрирования цели и сбоев в аппаратуре наведения.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поколения ракет малой дальности

Ракеты «воздух-воздух» малой  дальности классифицируются на поколения, в соответствии с используемыми  при их создании технологиями.

Первое поколение

Ранние ракеты малой дальности, такие как первые модификации AIM-9 и К-13 (AA-2 Atol), имели неподвижную инфракрасную ГСН с узким полем обзора в 30° и требовали при запуске занять позицию точно позади цели. Атакуемому самолёту достаточно было совершить незначительный манёвр, чтобы выйти из поля обзора ГСН ракеты, в результате чего ракета теряла цель. 
К ракетам первого поколения относятся:

Firestreak — Великобритания

К-13 — СССР

AIM-9B Sidewinder — США[7]

Второе поколение

К нему относят ракеты с инфракрасной ГСН с увеличенным до 45° полем  обзора.

Третье поколение

Увеличение чувствительности инфракрасных датчиков привело к появлению  всеракурсных ракет «воздух-воздух» с инфракрасной ГСН. Несмотря на то, что угол обзора ГСН всё ещё был ограничен относительно узким конусом, всеракурсные ГСН позволили атакующему самолёту наводить ракеты с любого ракурса, а не только из задней полусферы. 
К ракетам третьего поколения относятся:

AIM-9L Sidewinder — США[7]

Четвёртое поколение

Советская ракета Р-73 (AA-11 Archer), принятая на вооружение в 1983 году, стала первой ракетой малой дальности четвёртого поколения благодаря инфракрасной ГСН с аналоговым устройством сканирования в фокальной плоскости (матрицей). ГСН такого типа имеет лучшую защиту от создаваемых тепловыми ловушками помех и угол обзора более 60°. Для наилучшего использования возможностей таких ракет, которые превысили возможности современных РЛС, на самолёты стали устанавливать нашлемные системы целеуказания. Наиболее совершенные ракеты четвёртого поколения имеют угол обзора ГСН 120° и двигатели с управляемым вектором тяги. 
К ракетам четвёртого поколения относятся:

Р-73 — Россия

Magic 2 — Франция

Ракета IRIS-T

Пятое поколение

Ракеты последнего поколения получили ГСН с цифровой инфракрасной матрицей, которая позволяют формировать  цифровое инфракрасное изображение  цели в системе управления ракеты. Как правило, такая ГСН комбинируется  с электронной системой обработки  данных, которая обеспечивает лучшую помехозащищённость ракеты, большую  точность попадания и увеличенную  чувствительность ГСН, что в свою очередь позволяет увеличить  дальность захвата на автосопровождение  и эффективность действия по малым БПЛА. 
К ракетам пятого поколения относятся:

AIM-132 ASRAAM — Великобритания (1998-)

IRIS-T — Германия (2005-)

Rafael Python 5 — Израиль

Р-73М — Россия (1994-)

AIM-9R Sidewinder — США[7]

AIM-9X Sidewinder — США (2003-)[7]

MICA IR — Франция

A-Darter — ЮАР (в разработке)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  ракет «воздух-воздух» по странам

Ракеты «воздух-воздух»
Страна	Наименование	Тип ГСН	Длина, мм	Диаметр, мм	Размах крыла, мм	Масса ракеты, кг	Масса боевой  части, кг	Дальность  пуска, км	Скорость, М
	MAA-1 Piranha	ИК	2820	152	650	90	12	5 (оперативная)
	Fireflash	РК	2830			150		3,1 (оперативная)	2
	Firestreak	ИК	3190	223	750	136	22,7	6,4 (оперативная)	3
	Red Top	ИК	3320	230	910	154	31	12 (оперативная)	3,2
	Skyflash[прим. 2]	ПРЛС	3680	203	1020	193	39,5	45 (оперативная)	4
	AIM-132 ASRAAM	ИК	2900	166	450	88	10	18 (оперативная)	3,5
	IRIS-T	ИК	2936	127	447	87,4	11,4	~25 (оперативная)	3
	MBDA MICA	ИК, АРЛС	3100	160	560	112	12	50 (оперативная)	4
	MBDA Meteor	АРЛС	3650	178		185		>>100 (оперативная)	4+
	Shafrir	ИК	2500	140	550	65	11	5 (оперативная)	2,5
	Shafrir 2	ИК	2500	150	550	93	11	5 (оперативная)	2,5
	Python 3[прим. 3]	ИК	2950	150	800	120	11	15 (оперативная)	3,5
	Python 4	ИК	2950	150	500	120	11	15 (оперативная)	3,5
	Python 5	ОЭ	3096	160	640	103,6	11	20+ (оперативная)	4
	Derby (Alto)[44]	АРЛС	3620	160	640	118	23	~50 (оперативная)	4
	Astra	АРЛС	3570	178	254	154	15	100 (максимальная)	4+
	PL-5	ИК	2893		657	83	60	100 (максимальная)	2,2
	PL-7	ИК	2740	165	660	89	12,5	7 (максимальная)	2,5
	PL-9	ИК	2900	157		115	11,8	22 (максимальная)	3+
	PL-10	ПРЛС	3690	203	1000	220	33	60 (максимальная)	4
	PL-11	ПРЛС	3690	210	1000	230	33	50[прим. 4] (максимальная)	4
	PL-12	АРЛС	3850	203	674	180		80+ (максимальная)	4
	TY-90[прим. 5]	ИК	1900	90	нет	20	3	6 (максимальная)	2+
	H-2[прим. 6]	ИК
	H-4	АРЛС
/	К-5 / РС-2У[прим. 7]  AA-1 Alkali	РК	2838	178	650	82	13	6 (максимальная)	1,5
/	Р-8 / К-8  AA-3 Anab	ИК, ПРЛС	4000	275	1300	227	40	23 (максимальная)	2
/	К-13 / Р-3 / Р-13[прим. 8]  AA-2 Atoll	ИК, ПРЛС	2830	127	530	75	11	15 (максимальная)	2,5
/	К-80 / Р-4  AA-5 Ash	ИК, ПРЛС	5200	315	1300	480	50	30 (максимальная)	2
/	Р-40  AA-6 Acrid	ИК, ПРЛС	5900	300	1250	800	70	80 (максимальная)	2,3
/	Р-23  AA-7 Apex	ИК, ПРЛС	4180	200	1050	217	25	35 (максимальная)	3,5
/	Р-24  AA-7 Apex	ИК, ПРЛС	4800	230	1000	248	35	50 (максимальная)	3,5
/	Р-27  AA-10 Alamo	ИК, ПРЛС, АРЛС	4080	230	770	253	39	130 (максимальная)	4,5
/	Р-33  AA-9 Amos	ИУ+ПРЛС	4150	380	900	490	47	228 (максимальная)	3,5
/	Р-60  AA-8 Aphid	ИК	2100	120	390	43,5	3	10 (максимальная)	2,7
/	Р-73  AA-11 Archer	ИК	2900	170	510	105	8	30 (максимальная)	2,5
	Р-77  AA-12 Adder	ИУ+АРЛС	3600	200	350	175	30	82 — 175 (максимальная)	4
	Р-37  AA-X-13 Arrow	ИУ+АРЛС	4200	380	700	600	60	300 (максимальная)	6
	КС-172 / Р-172  AAM-L	ИУ+АРЛС	7400	510	750	750	50	400 (максимальная)	4
	AIM-4 Falcon	ПРЛС, ИК	1980	163	508		3,4	9,7 (оперативная)	3
	AIM-7 Sparrow	ПРЛС	3660	203	813	225	40	32 — 50 (оперативная)	4
	AIM-9 Sidewinder	ИК	2850	127	630	91	9,4	18 (оперативная)	2,5
	AIM-54 Phoenix	ПРЛС+АРЛС	3900	380	900	472	60	184 (оперативная)	5
	AIM-120 AMRAAM	ИУ+АРЛС	3660	178	526	152	18 — 23	50 — 105 (оперативная)[45]	4
	Тяньцзянь-1  (Sky Sword I, TC-1)	ИК	2870	127	640	90		5
	Тяньцзянь-2  (Sky Sword II, TC-2)	ИУ+АРЛС	3600	203	750	190	30	60
	R550 Magic	ИК	2720	157		89	13	15 (оперативная)	3
	Magic Super 530	ПРЛС	3810	260	880	275	31	37 (оперативная)	4,5
	A-Darter	ИК	2980	166	488	89		10 (оперативная)
	R-Darter	ПРЛС	3620	160		118		60+ (оперативная)
	AAM-3 (Type 90)	ИК	3100	127		91		13 (оперативная)
	AAM-4 (Type 99)	РК+АРЛС	3667	203	800	222		100 (оперативная)	4 — 5
	AAM-5 (Type 04)	ИК	2860	126	650	83,9		35 (оперативная)	3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Противодействие

 

Ложные тепловые цели — пиротехнические устройства, выделяющие большое количество тепла при сгорании горючего состава, также известны как «тепловые ловушки». Конструктивно представляют собой небольшую емкость с твердым горючим составом (пирофорным или пиротехническим) — конструкция в принципе подобна звездкам сигнальных или осветительных ракет. ЛТЦ на борту самолёта устанавливаются в специальные держатели, так называемые автоматы сброса или автоматы постановки помех. Сами автоматы сопрягаются с системами бортового комплекса обороны и в ряде случаев их применение автоматизированно, в зависимости от характера угрозы. При появлении такой ложной цели в поле наведения, ракета перенацеливается на более мощный тепловой сигнал. Существуют специальные снаряды для авиационных пушек, снаряженные высокотемпературной горючей смесью и также предназначенные для постановки ИК-помех. Они так и называются "ПротивоИнфраКрасные Снаряды" (ПИКС).Следует отметить, что некоторые типы головок самонаведения (в частности, ультрафиолетовые) могут отличать спектральные характеристики излучения ЛТЦ и самолета

Генератор пульсирующих инфракрасных помех — представляет собой мощную инфракрасную лампу с вращающимся отражателем, в кожухе из прозрачного для инфракрасного излучения материала, расположенную на корпусе защищаемого объекта.

Ракеты с инфракрасной головкой самонаведения относятся к самым простым управляемым средствам поражения воздушных целей. При генерировании пульсирующих инфракрасных помех с частотой, равной рабочей частоте внутренних элементов наведения и мощностью, сопоставимой с естественным тепловым излучением защищаемой цели, в систему наведения ракеты вносится помеха, приводящая к отклонению ракеты от защищаемой цели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы.

1. Марковский В., Перов К. Советские авиационные ракеты «воздух-воздух». — М.: ЭКСПРИНТ, 2005
2. Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищёв. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 736 с.
3. Левин М. А., Ильин В. Е. Современные истребители. — М.: «Хоббикнига», 1994. — 288 с. — 15 000 экз

Москва, 2012 г.