Чем определяются маневренные характеристики самолетов. Истребители. Пятое поколение. Сверхманёвренность и "Топ Ган". Отклоняемый вектор тяги

Под маневренностью самолета обычно понимают способ­ность его быстро изменять элементы траек­тории, т. е. величину скорости и направление движения. Та­
кое изменение можно производить как одновременно, так и раз­дельно. Например, при установившемся вираже изменяется только направление движения, а скорость не изменяется. На­оборот, при разгоне и торможении изменяется величина ско­рости, а направление движения остается неизменным.

Каждый тип самолета, в зависимости от его назначения, должен быть в состоянии производить определенные маневры. Так например, маневры тяжелых бомбардировщиков сводятся по существу к неглубоким виражам. Для пикирующих бомбар­дировщиков число маневров сильно возрастает: пикирование и резкий выход из него, глубокий вираж, боевой разворот и др. Особенно велико число маневров у самолета-истребителя.

Программа испытаний на маневренность должна строиться каждый раз конкретно, применительно к типу самолета и предъ­являемым к нему тактико-техническим требованиям. Здесь мож­но только указать на наиболее важные элементарные маневры: серийный установившийся вираж, неустановившийся вираж (раз-

ворот на 180°), горка, боевой разворот, переворот через крыло, бочка, петля и иммельман, пикирование и выход из него, разгон и торможение.

При испытании на маневренность рекомендуется устанавли­вать самопишущие приборы для записи основных параметров - скорости, высоты, угловых скоростей, перегрузок, углов откло­нения органов управления и усилий на них. По записям этих приборов легко оценить важнейшие параметры, характеризую­щие маневр и условия его выполнения: время выполнения ма­невра, начальную и конечную скорость и высоту, максимальные перегрузки и интенсивность выполнения маневра, усилия на ор­ганах управления и потребные углы отклонения, а также «запас» отклонений. Все эти параметры должны быть сравнены с такими

же параметрами для других типов самолетов аналогичного на­значения и с тактико-техническими требованиями к данному типу самолетов.

Для иллюстрации на фиг. 14.8 представлены типичные записи приборов при выполнении иммельмана. Из этой фигуры видно, что время иммельмана равно ~19 сек., макси­мальная перегрузка равна 4,2, выигрыш высоты равен 330 м.

На фиг. 14.9 такие же кривые приведены для случая разгона самолета. Время разгона со скорости 340 км/час до 590 км/час

равно 18,5 сек. Обычно строят величину ———- и отыскивают вре-

мя разгона от начального значения ———— -, обусловленного ин­

Нельзя указать параметры, характеризующие маневренность вообще. Для каждого маневра выбираются определенные пара­метры и величина их сравнивается с рекомендациями и с так- тико-техническими требованиями.

Маневренность самолета - это его свойство изменять за определенный временной отрезок собственный положение в пространстве (направление, скорость и высоту полета), т. е. выполнять эволюции, маневрировать в воздухе. Маневренные особенности самолета зависят от последовательности факторов: аэродинамические и прочностные ограничения, располагаемая тяга двигателей, полетный вес и др. Эксплуатационная маневренность самолета определяется его управляемостью, приемистостью двигателей, быстротой включения реверса тяги, быстротой отклонения закрылков, щитков, спойлеров.

Управляемость самолета - это его свойство изменять режим

полета по воле пилота (при отклонении им рычагов управления). Наряду с этим перемещения рычагов управления должны быть несложными и сопровождаться маленькими, но прекрасно чувствуемыми на них упрочнениями.

Устойчивость самолета - свойство его самостоятельно, без вмешательства пилота, сохранять заданный режим полета и возвращаться к исходному равновесию по окончании прекращения действия внешних возмущений. В противном случае говоря, устойчивость, по определению Н. Е. Жуковского, возможно осознавать как «прочность» равновесия.

Самолет должен быть устойчив довольно всех трех осей. Хорошие характеристики устойчивости нужны для лучшей управляемости самолета. У устойчивого самолета более простые перемещения рычагами управления и меньше неспециализированная затрата нервной и мускульной энергии пилота на управление.

Для удобства рассмотрения устойчивость условно подразделяют на статическую устойчивость - свойство самолета обнаруживать тенденцию к восстановлению нарушенного равновесия в начальный момент времени и динамическую устойчивость - свойство самолета без вмешательства пилота восстанавливать исходный режим полета через некое время по окончании прекращения действия возмущения.

Наличие статической устойчивости есть нужным, но недостаточным условием динамической устойчивости самолета.

Продольную статическую устойчивость разделяют на устойчивость по перегрузке - свойство самолета самостоятельно, без вмешательства пилота, сохранять перегрузку исходного режима полета и на устойчивость по скорости - свойство самолета самостоятельно, без вмешательства пилота, сохранять скорость исходного режима полета.

При полета со скольжением у самолета появляются путевой (относительно оси О у) и поперечный (относительно оси Олс) статические моменты. У самолета, владеющего путевой (флюгерной) устойчивостью, появляющийся при скольжении момент пытается стереть с лица земли скольжение. У поперечно устойчивого самолета появляющийся при скольжении момент пытается накренить самолет в сторону, обратную скольжению.

Накренение самолета приводит к развороту в сторону крена и содействует, так, уничтожению скольжения.

Путевая устойчивость самолета обеспечивается по большей части вертикальным оперением. Чем больше площадь всех вертикальных поверхностей (киль, форкиль, шайбы, гребни и др.) и чем больше плечо этих поверхностей до центра тяжести самолета, тем лучше путевая устойчивость самолета.

Поперечная устойчивость самолета обеспечивается углом поперечного V крыла и высотой киля. Чем больше угол поперечного V крыла и чем выше киль, тем лучше поперечная устойчивость самолета. Повышение стреловидности крыла кроме этого содействует увеличению поперечной устойчивости самолета.

У самолетов со стреловидными крыльями поперечная устойчивость в значительной степени зависит от угла атаки, возрастая по мере его повышения.

Самолет с громадной степенью поперечной устойчивости отвечает энергичным кренением на происхождение скольжения. При излишней поперечной устойчивости значительно усложняется пилотирование при полета в болтанку и при происхождении несимметричной тяги.

Но пилот по большей части оценивает не проявление поперечной и путевой устойчивости в отдельности, а их совокупность. Одновременное проявление путевой и поперечной устойчивости рассматривается как боковая устойчивость самолета. Боковая устойчивость предусматривает определенную зависимость между путевой и поперечной устойчивостью.

При громадных значениях величины у, поведение самолета оценивается как неудовлетворительное, т. е. происхождение скольжения сопровождается резким кренением и, как следствие, разбалтыванием самолета. Самолет попеременно кренится и рыскает из стороны в сторону.

Хорда условного прямоугольного крыла, имеющего при равных углах атаки однообразные с крылом разглядываемого самолета величины полной аэродинамической продольного момента и силы, именуется средней аэродинамической хордой (САХ). положение и Величина САХ для каждого самолета указаны в техническом описании.

Так как самолет в воздухе вращается около центра тяжести, то положение центра тяжести (центровка) оказывает значительное влияние

Выход центровки за установленный для данного типа самолета диапазон недопустим. Чрезмерное смещение центровки назад (за установленные ограничения) позовёт сперва ухудшение устойчивости самолета по перегрузке, а после этого может привести к появлению неустойчивости. Но и излишне передняя центровка затрудняет управляемость самолета и может привести к «дефициту руля» при посадке.

Центр тяжести. Самолет

Дают довольно заумное определение:

«Сверхманёвренность: способность самолета сохранять устойчивость и управляемость на закритических углах атаки, обеспечивающая безопасность боевого маневрирования; способность самолета к изменению положения относительно потока, позволяющая наводить оружие на цель вне вектора текущей траектории».

Но не будем заморачиваться теорией, просто скажем, что визуально это выглядит так, будто самолёт способен крутиться вокруг собственной «пятой точки» (на самом деле - вокруг центра масс). Если петля Нестерова - это фигура довольно большого радиуса, то кувырок «на одном месте» уже петлёй не назовёшь.

Зачем же она нужна? Во-первых, в ближнем бою успеть прицелиться первым, а значит - победить. Или наоборот, суметь уйти от насевшего на тебя противника. Во-вторых, суметь увернуться от пущенной в тебя ракеты противника. В-третьих - обмануть вражеские локаторы. Если самолёт сбросит скорость почти до нуля, локатор его потеряет.

А что нужно для достижения сверхманёвренности? Требований много. Нужно снизить устойчивость самолёта до нулевой или даже отрицательной. При этом управлять им вручную, когда органы управления связаны напрямую с рулями, становится невозможно. Управление берёт на себя автоматика, а лётчик, грубо говоря, только приказывает ей, что делать.

Нужно увеличить тягу двигателей настолько, чтобы она превышала вес самолёта. В таком случае говорят, что удельная тяга больше единицы.

Нужно, чтобы двигатели «хорошо себя чувствовали» на больших углах атаки. Реактивный двигатель - очень сложная и требовательная штука. Ему для работы нужен строго определённый поток воздуха, и он регулируется специальными устройствами. На МиГ-21, к примеру, это конус зелёного цвета в носовой части. Он может двигаться вперёд и назад, регулируя поток воздуха в двигатель. Разумеется, автоматически, лётчик этим не заморачивается.

Но если угол атаки превысит критический, то поток воздуха в двигатель нарушится, а это очень неприятный и опасный режим, вот за этим лётчику приходилось следить.

«"Никогда не забуду первый демонстрационный полет Су-27 в Париже, устроенный "Бритиш Аэроспейс" (British Аerospace) вместе с конструкторами и летчиками-испытателями "ОКБ Сухого", - таковы впечатления от "премьеры" истребителя у летчика британских ВВС Джона Фарлайта. - Виктор Пугачев делал вираж на Су-27 в 360 градусов за 10 секунд, средняя скорость на вираже - 36 градусов/с. А мы тогда лишь надеялись, что наш истребитель следующего поколения сможет достигнуть 25 градусов/с. Это та скорость, с которой пилот способен развернуть самолет, чтобы весь комплекс вооружения был готов к атаке.

Если предположить, что наша новая машина встретится в бою с Су-27, через 10 секунд ей останется, притом, если очень повезет, выпустить шасси и сесть.

Многое увиденное нами на авиашоу может быть использовано боевым самолетом в реальном воздушном бою. Для обыкновенного зрителя аэрошоу лишь поверхностное действие, но если вы принадлежите к специалистам авиационной промышленности, то по маневрированию боевых машин вполне определите пределы, в которых может пилотировать самолет.

И естественно, когда видите, что для Су-27 пределов нет, или что самолет идет на вертикаль, доходит до остановки, падает обратно вниз, выходит в нормальный полет и делает это не раз и не два, а раз за разом, то понимаете, что это не исключение, не трюк, а норма. Сложность данного маневра не в том, как войти в режим, а как выйти из него.

Обычно нам не разрешается превышать углы атаки 20-25 градусов: если превысить - теряем управление машиной... Но русские выполняют свои маневры, изменяя угол атаки в большом диапазоне, при этом оставаясь уверенными в управлении самолетом с абсолютно симметричным обтеканием. То же самое касается двигателей. Западные двигатели "страдают" строгими ограничениями по углам атаки. В полете на наших истребителях приходится думать одновременно и о маневрах противника, и о собственных ограничениях с аэродинамической точки зрения - о том, чего не должен делать летчик. Разумеется, такая ситуация не слишком комфортна для летчика, для него гораздо легче, когда можно делать все что угодно, чтобы суметь нацелиться на противника и преследовать его. То, чего добились русские, поразило нас до глубины души". Су-27 своими революционными дизайном и аэродинамикой установил новые стандарты в производстве истребителей».

А американский лётчик-испытатель, которому посчастливилось полетать на Су-27 с Анатолием Квочуром, пишет о манёвре «Кобра» :

«Желая увидеть всё, что возможно, я дал знать Квочуру, что хочу, чтобы он показал что-нибудь из его программы на Су-27. Он взял управление, как маэстро принимает инструмент. Моё пиликание на скрипочке превратилось в концерт для виолончели. Его вводы были обычно плавны и продуманны. Самолёт отвечал на них, как мурлыкающая кошка… …Несмотря на радикальное изменение углов тангажа, весь манёвр прошёл при перегрузке, не превышающей 3-х G. Двигатели вели себя очень достойно, несмотря на, казалось бы, самоубийственное обращение с ними. Во время всего манёвра не было даже малейшего намёка на потерю управляемости».

Но критическими углы атаки бывают не только для двигателя, но и для крыла, как видно из приведённых цитат. Срыв обтекающего потока может испортить всю малину. И вот тут помогает так называемая «вихревая аэродинамика». Явление это обнаружили давно, ещё в 60-х годах, на МиГ-25, когда заметили, что его верхняя «губа» воздухозаборника создаёт вихрь на верхней поверхности фюзеляжа, и этот вихрь увеличивает подъёмную силу на больших углах атаки. Кстати говоря, эти же вихри "затеняли" киль, который оказывался в малоэнергичном потоке между ними. Отсюда и сохранившиеся в последующих машинах два киля.

Потом, чуть позже, в то время, когда создавали сверхзвуковой пассажирский Ту-144, испытывали свойство крыла «оживальной» формы на специально переделанном МиГ-21.

Там этот эффект проявился ещё явственнее. Разумеется, конструкторы КБ МиГ не могли пройти мимо такого явления, и совместно с ЦАГИ оно было досконально исследовано.

Лирическое отступление. ЦАГИ - это Центральный аэрогидродинамический институт, основан ещё в 1918 году профессором Н.Е. Жуковским, всего лишь через год после революции. Авиации уделяли большое внимание, кроме ЦАГИ были и есть и другие институты.

ЦИАМ - Центральный институт авиационного моторостроения основан в 1930 году.

ВИАМ - Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов, основан в 1932 году.

ЦИАТИМ - Центральный институт авиационных топлив и масел. Знакомое название, правда? Основан в 1934 году.

Со стороны ЦАГИ работой руководил академик Георгий Сергеевич Бюшгенс. Можно при желании почитать его рассказ об этом.

Лирическое отступление. Обратите внимание, чем умнее учёный, тем более простым языком он может объяснять сложные явления. В отличие от интернет-хомячков, которые норовят казаться умными, перегружая язык терминологией, особенно английской, аббревиатурами и т.д. Куда ни шло в интернете, но особенно меня смешат некоторые распальцованные ведущие украинских автомобильных телепередач, которые немецкую фирму BMW (бэ-эм-вэ) с апломбом называют на «английский» якобы манер (би-эм-ви). Так и хочется сказать: парень, возвращался бы ты в свою деревню:)

Но был и ещё один, даже более важный фактор, заставивший заняться проблемой сверхманёвренности. Я сейчас приведу одну цитату, убрав ключевые слова, а вы попробуйте угадать, о какой машине идёт речь.

"... быстро поняли, что на... можно делать буквально все, не опасаясь сваливания, потому что в устойчивый штопор загнать... затруднительно, а из сваливания он выходит запросто, летали на малых скоростях, теряли скорость до «нуля», падали и на хвост, и «листом». К тому же двигатель... работал устойчиво на всех «экзотических» режимах полета".

Угадали? Думаете, МиГ-29? Нет, это - МиГ-21. И пишет это лётчик-испытатель Борис Орлов о сирийских лётчиках, которые в начале 70-х воевали с Израилем. Так летать их заставила война, то есть, это был бесценный боевой опыт, игнорировать который было бы неразумно.

Командировка Б.А. Орлова в Сирию была связана с претензиями сирийцев на участившиеся случаи разрушения двигателя. Оказалось, что сирийцы нарушали ограничения, указанные в руководстве по лётной эксплуатации (РЛЭ) на МиГ-21. Но ведь заставила их нарушать жизнь, а не блажь:

"Инструкция по летной эксплуатации ограничивала минимальную скорость полета, но когда мы указали на это сирийским летчикам, они резонно заметили, что им не до инструкций, если на хвост сел «Мираж», а летчик МиГа знает, что может затянуть противника на такой режим, где тот попросту упадет..."

А с одним из сирийских лётчиков удалось полетать на спарке:

Начался наш полет с того, что мой Абдель сразу после взлета, не успев убрать шасси, плавно потянул на полупетлю. Самолет не очень охотно шел вверх, заметно теряя скорость. На высоте около 1000 м мы, наконец, легли на спину; стрелка приборной скорости, уползшая влево до 150 км/ч, потихоньку пошла вправо. Но самолет спокойно летел, не трясся, не выворачивался, летчик уверенно контролировал машину. Набрав нормальную скорость, он перевернул самолет со спины в обычное положение, и мы пошли в пилотажную зону.

Что бы летчик ни делал: виражи на скорости 230—240 км/ч (это при посадочной скорости 300-320 км/ч - В.З.) , зависание до нулевой скорости, энергичный маневр типа «хай джи ролл» («бочка» с высокой перегрузкой) — все время ощущалась его мгновенная реакция на поведение самолета, движения рулями были точными и координированными, особенно была заметна энергичная и четкая работа ног, почти не применяемая в практике наших строевых, да и не только строевых, летчиков".

Отсюда - сделали справедливый вывод:

"...если уж самолет позволяет делать все, что может пригодиться в бою, то и его двигатель должен терпеть все..."

На самом деле:

"Можно сказать, что сирийцы владели МиГом, как «волк зубами» , и не боялись ни «Фантомов», ни «Миражей», зная, что эти машины весьма строги в пилотировании, а у «Миража» еще и двигатель помпирует при небольшом скольжении на довольно умеренном угле атаки...

Возвращаясь к теме, подводим итог: вихревая аэродинамика в СССР - заслуга ОКБ МиГ совместно с ЦАГИ. Вот результат, на котором сами вихри, благодаря лёгкому туману в воздухе, очень хорошо видно:

А впоследствии ко всем этим особенностям добавили ещё и управляемый вектор тяги двигателей, что ещё улучшило возможности самолёта. Смотрим видео с возможностями МиГа:

Прототип Су-27 взлетел чуть раньше МиГ-29, но оказался неудачным, и его пришлось полностью переработать по образу и подобию МиГ-29.

Зато результат потом оказался столь же успешным, и настолько впечатлил, в том числе и американцев, что они сняли фильм, в превосходных тонах освещающий Су-37 в сравнении даже с их Ф-22:

Лирическое отступление. Нужно сказать, что Су-37 (он же Т10М-11, он же борт 711, он же "Терминатор") - экспериментальный самолёт, сделанный в двух экземплярах. Он близок к Су-30 и новейшему Су-35. Двигатели с управляемым вектором тяги в нём были опытными, с сильно ограниченным ресурсом. И когда ресурс кончился, их поменяли на обычные, поменяв заодно и название самолёта на Су-35.

С названиями в КБ Сухого традиционно обращаются очень вольно. Скажем, были когда-то в 40-х годах самолёты Су-7 и Су-9. А потом, в 50-х - 60-х появились совершенно другие, но с теми же названиями.

Первый Су-9

Второй Су-9. Как видим, ничего общего.

Зачем это нужно было? Загадка. Ничего кроме секретности в голову не приходит.

Или семейство Су-27. Заводское обозначение его - Т-10, в зависимости от модификации к нему могут добавляться какие-то буквы. Официально - Су-27, тоже может быть с дополнительными буквами. И он же, к примеру, Су-33. Итого, у одного самолёта три названия.

Ещё хитрее вышло с Су-35. Новому, максимально приближенному к пятому поколению истребителю, не стали присваивать новый индекс, а назвали его Су-35БМ (Большая Модернизация). Хороша модернизация, когда поменяли практически всё! А в серию он пошёл под именем Су-35С.

Кроме того, истребители в СССР традиционно именовались нечётными числами: Як-1, Як-3, Як-7 и т.д. Су-30 - истребитель, но где же нечётность? Вся эта путаница однажды вызвала тяжёлый вздох в американском авиационном журнале: «Система обозначений самолётов КБ Сухого приводит в ужас буржуазных аналитиков».

Ну и ещё одно коротенькое видео. Там примерно то же самое, что и в предыдущих двух, но уж очень красиво смонтировано и наложено на музыку:

А на этом видео прекрасно видны вихри:

Топ Ган

Должен сказать, что вихревая аэродинамика известна и в других странах, в том числе, разумеется, и в США. Это видно по формам F-16, F-18 и F-22, к примеру. Началось у них, вероятно, со знаменитого "Чёрного дрозда", у которого появились наплывы на крыле, хотя ни о какой манёвренности этого сверхскоростного разведчика говорить не приходилось.

Фото strangecosmos.com

Потом корневой наплыв появился и на маленьком, разработанном на базе учебно-тренировочного "Тэлона", F-5 «Фридом Файтер»/«Тайгер» II. Говорят, наши аэродинамики заметили этот наплыв и анализировали его свойства:

Фото militaryfactory.com

И, наконец, явные вихри на новых самолётах:

Американский палубный истребитель-бомбардировщик и штурмовик Макдоннел-Дуглас F/A-18 «Шершень». Фото http://bigpicture.ru/

Тем более что многие работы и научные исследования такого уровня не являются секретными, вспомним теорию Уфимцева. Более того, скажем, советские разработчики Ту-144 свободно обменивались опытом с французскими разработчиками «Конкорда» в процессе разработки. Это в адрес любителей порассуждать, кто у кого "слизал". И я не собираюсь утверждать что либо о приоритетах в области вихревой аэродинамики, не знаю, просто рассказал, как это было в нашей стране.

Собственно говоря, борьба за манёвренность никогда не прекращалась, и шла она с переменным успехом. Замечу, что даже если противник знает все тактико-технические данные самолётов противника - скорость, вооружение, потолок и т.д. - это очень мало для того, чтобы разработать тактику боёв с ними. Нужно знать множество достоинств и недостатков самолёта для разработки рекомендаций своим лётчикам: чего следует опасаться или избегать в бою, а к чему стремиться. Ниже остановимся на этом подробнее, а пока скажу, что именно поэтому сравнение самолётов по характеристикам имеет мало смысла. Как говорится, практика - критерий истины, и бывали случаи, когда маленький и слабо вооружённый МиГ-21 второго поколения побеждал такую зверюку четвёртого поколения как F-15. Впрочем, как и наоборот, разумеется.

А потому американцы, начиная с войны в Корее, норовили раздобыть образцы советских истребителей для испытаний. Даже разбрасывали над Северной Кореей листовки с обещанием выплатить 100 тысяч долларов тому, кто перегонит им МиГ-15. И такой лётчик, хоть и не сразу, но нашёлся. Просто его мама осталась в Южной Корее... Надо сказать, что судьба его сложилась успешно, а вот пятеро оставшихся его друзей, говорят, были расстреляны.

МиГ испытали, пришли к выводу, что с "Сейбром" они примерно равны по боевой эффективности. Но когда этот приём повторили во Вьетнамской войне, пообещав ту же сумму за МиГ-21, желающих так и не нашлось. А ведь потери у американцев, по их же официальным данным, составляли от 2,5:1 до 2,75:1, то есть, несмотря на изрядное численное преимущество, на 2-3 сбитых вьетнамских самолёта приходился один американский. Именно тогда в ВМС США возникла идея создать Центр боевой подготовки лётчиков-истребителей "Топ Ган". Те, кто видел одноимённый фильм, примерно представляют, о чём речь. Появились эскадрильи "агрессоров", учения "Рэд флэг" и т.п. Правда, к концу вьетнамской войны соотношение побед стало не 12:1, как говорится в фильме, а 8,3:1, но и это немало. В ВВС США, где такого центра не было, соотношение стало 2,8:1, то есть, почти не изменилось. Добавлю: на то, чтобы "пробить" у начальства идею создания этого центра, ушло почти 10 лет, так что сопротивление чинуш приходится преодолевать не только у нас.

Впервые МиГ-21 попал в США из Израиля, когда МОССАД выманил иракского лётчика. Прежде всего, самолёт нужно было испытать, ведь не то что руководства по лётной эксплуатации не было, но даже все надписи органов управления на непонятной кириллице:) Да и те с сокращениями. Попробуйте понять, особенно, будучи англоязычным, что такое "КСИ", "АРК БПРС" или хотя бы "анти-обл." :) А подобных надписей сотни.

Встречались как-то воспоминания американского лётчика-испытателя, который испытывал советский боевой вертолёт, захваченный в Афганистане и отремонтированный. Он рассказывал, как лепили наклейки с надписями на каждом тумблере, как долго пытались понять назначение оборудования. В конце концов, вертолёт он освоил, и даже влюбился в него, считая его лучшим из всего, на чём он летал. Но посетовал, что зависать на одном месте вертолёт этот, увы, не может. Наши лётчики с форума, почитав это, лишь плечами пожали: прекрасно висит... Предположили, что на наших вертолётах несущий винт крутится, в отличие от американских, в другую сторону, и движения органами управления несколько отличаются. Но тут не знаю - не лётчик. Это я лишь к тому, как сложно освоить такую технику без инструкций...

Оценили американские испытатели МиГ-21 очень высоко:

"МиГ-21 - суперсамолёт. Смотрится отлично и летает великолепно. Даже при перегрузке 7g ты чувствуешь себя комфортно. Посадка на нём мало отличается от посадки на F-5, что упрощает переучивание. Он быстрее, чем МиГ-17Ф, а обзор из кабины ничуть не хуже".

Отмечали высокую угловую скорость крена и великолепную горизонтальную манёвренность, в которой с МиГом вплоть до появления F-16 не мог сравниться ни один истребитель США, включая F-5. Лётчики выполняли виражи на скоростях порядка 160 км/час, при этом ни разу не отмечалось случаев помпажа двигателя и сваливания. Вспоминаем сирийских лётчиков из рассказа выше:)

Из недостатков упомянули плохой обзор из кабины, невысокую приёмистость двигателя и мелочи вроде тусклых навигационных огней. МиГ превосходил и Фантомы, и Тандерчифы на виражах, но уступал на вертикалях. Лётчикам рекомендовали избегать манёвренных боёв с МиГ-21 и боёв на малых высотах и скоростях менее 830 км/час, отметив даже большими буквами: "Скорость - это жизнь". Опять вспоминаем сирийских лётчиков и убеждаемся, что американцы не врут:) Оказалось также, что приёмник предупреждения об облучении на F-105 почти не чувствовал излучения РЛС МиГа, так что вертеть головой приходилось самому. Испытали МиГ-21 и с другими типами самолётов, и хотя отличия имелись, но не слишком значительные.

Цитата из источника, указанного в конце статьи:

"Последний вылет в 4477 Майо сделал в паре с Малером против двух F-15: "Кто выиграл? Мы, конечно!" Сложно сейчас сказать, кривил душой Майо или нет? Результаты боёв говорили о полном превосходстве F-15 над МиГ-17 и МиГ-21, что неудивительно. Впрочем, лётчики 4477 нашли уязвимое место F-15. Если F-15 не "сбивал" МиГ в первой атаке, то МиГ вполне мог оторваться от "Игла" и навязать последнему бой на выгодных для себя условиях: МиГ-17 на виражах, а МиГ-21 за счёт высоких разгонных характеристик, в которых он не уступал F-15".

..."красные орлы" нередко брали верх над F-15 за счёт резкого торможения на вираже, после чего неспособный повторить такой манёвр атакующий "Игл" проскакивал вперёд, подставляя хвост под ракеты и пушки МиГа: "На скорости порядка 900 км/час меньше чем за половину виража я терял 180 км/час - ни один истребитель в мире, кроме МиГ-21, не способен сделать подобного".

"Включаю форсаж, выпускаю закрылки и ставлю самолёт "на хвост". Скорость падает до 170 км/час. Затем опускаю нос и ухожу на солнце. Вираж, и я захожу в хвост противнику. Мы рассказывали лётчикам F-15 о таком манёвре на предполётной подготовке. Они никогда не верили в возможность его осуществления. Зря не верили".

Уступал МиГу и здоровенный F-14, несмотря на крыло с изменяемой геометрией. Да и тяговооружённость Томкэта была слабоватой. Потому рекомендации были те же: ни в коем случае не ввязываться в ближний бой.

Затем в Израиль случайно залетели два МиГ-17 из Сирии. По официальной версии, лётчики заблудились. Отчёт по нему тоже весьма интересен:

"МиГ-17 обладает значительным преимуществом перед современными истребителями в малоскоростных ближних боях, общеизвестных как "схватка на ножах" (Knife Fight), пушечное вооружение МиГа намного более эффективно в ближнем бою.

МиГ-17 способен уничтожить любой тактический самолёт авиации ВМС США в воздушном бою на виражах, ведущемся на скоростях 880 км/час и ниже.

Самолёт прост и надёжен, не сваливается при брошенной ручке управления, обслуживание требует минимального количества специального оборудования.

Вооружение не отказывало ни разу. За счёт палетизированной установки пушек пополнение боекомплекта занимает всего 20 минут".

Хотя отметили малую скорострельность пушек и низкую начальную скорость снаряда. Видимо, при калибре 37 мм на таком маленьком самолёте иного и ожидать было нельзя:) Сравнительные бои проводили с F-4 "Фантом" II, F-105 "Тандерчиф", F-100 "Супер Сейбр" и F-5. Выводы похожи: на высоте менее 3 км эффективность РЛС и ракет Фантома недостаточна, на горизонталях у МиГа абсолютное превосходство над всеми перечисленными типами истребителей, а на вертикалях, особенно на высоких скоростях (от 830 км/час) превосходство - у американских машин. Кроме того, МиГ трудно обнаружить в воздухе визуально, а двигатель его "вообще не дымит", особенно по сравнению с чадящим Фантомом. МиГ-17 получил характеристику "Экстремально надёжный самолёт".

Выводы сделали в пользу установки пушек на всех перспективных американских самолётах. Как видим, даже на Ф-22 установили:) Рекомендовали снижать трудоёмкость обслуживания и упрощать бортовые системы, особенно электронные.

Одной из проблем было, конечно "добывание" самолётов. Израильские МиГи пришлось вернуть, а в ход шли и китайские копии МиГов, и индонезийские самолёты, после того как в Индонезии не без помощи ЦРУ поменялось правительство, и т.д. Жаловались, что индонезийские МиГи были по самый фонарь кабины в грязи, и из четырёх истребителей удавалось собрать лишь один годный. Были и неожиданные "подарки", например, МиГ-25, угнанный предателем Беленко в Японию.

Любопытно, что само по себе появление советских самолётов с красными звёздами в небе США чисто психологически вгоняло в ступор даже опытных лётчиков, хотя они прекрасно знали, что это и откуда: "Впервые увидев рядом МиГ, я прекратил управлять самолётом!" Нужно ли говорить, что секундное замешательство может стоить жизни? "Вместо того чтобы уйти на скорости на вертикаль, я стал с ним крутить виражи. Он прилип ко мне, словно жвачка к подошве ботинка. Я не смог его стряхнуть. Он выжал из меня все соки. Я чувствовал себя полным остолопом. Потом мне многие рассказывали об аналогичных ощущениях".

Как видим, во вьетнамской войне лёгкие МиГ-15 и МиГ-21 превосходили по манёвренности тяжёлые американские машины, вывод из этого со стороны США - создание F-15 и особенно F-16, наш ответ - МиГ-29 и Су-27. Американцы исследовали и управляемый вектор тяги, и многое другое. Но затем последовал "асимметричный ответ" - малозаметность F-22 с надеждой, что хоть для наземных и даже для бортовых РЛС это и не ахти какая проблема, но вот пущенная в тебя ракета может тебя и потерять. Или же на борту одноразовой по определению ракеты нужно тратиться на дорогую многоканальную электронику. Хотя, если учесть, что одна ракета средней дальности и без того стОит больше миллиона долларов, то... поживём - увидим, что будет дальше.

Добавлю справедливости ради, что F-22, несмотря на все его проблемы и недостатки, далеко не "фейк". Полагаю, никто не сомневается в качестве американских двигателей. Аэродинамика Рэптора, с поправкой на жёсткие требования к малозаметности, проработана хорошо, это говорят и наши специалисты. В общем, выражаясь словами Аркадия Райкина, "к пуговицам претензий нет". Почему его преследуют неудачи - другой вопрос, мы его уже рассматривали. Полагаю, что у него есть все шансы стать действительно отличным истребителем, но для этого нужны мозги, деньги и воля. Найдутся ли? Не знаю.

Было ли в СССР что-то подобное Топ Ган? В таком же виде - очень вряд ли, хотя бы из-за той же проблемы "добывания" в нужном количестве самолётов потенциального противника. Хотя Центры боевого применения были и есть, и даже не один. О генерале Харчевском из Липецкого Центра вспоминал уже не раз. Точно знаю, что как зарубежное оборудование, так и самолёты целиком, хотя бы сбитые, изучались весьма и весьма внимательно. Как с точки зрения технологий, так и боевого противодействия. Думаю, что при нечастых появлениях зарубежных самолётов (а в наши руки попадали в рабочем состоянии и Сейбр, и Фантом, и Тайгер...), ограничивались их испытаниями силами лётчиков-испытателей, а в полки передавались рекомендации, как воевать с тем или иным типом самолёта. Одну такую книгу с грифом "Секретно" подглядел сам в полку. К сожалению, тип самолёта разглядеть не удалось:) Тема зарубежных истребителей, попавших в СССР, ещё ждёт своих исследователей.

The Soviets made good use of sample Iranian Grumman F-14A Tomcats and their AN/AWG-9/AIM-54A weapon system. Фото: http://www.ausairpower.net/APA-Flanker.html

Вероятно, самый загадочный случай перелёта американца в СССР описан в статье " ", довольно широко разлетевшимся по Сети. Мнения специалистов (типа верю - не верю) разделились почти поровну, впрочем, мнений типа "Красивая сказка" всё-таки, наверное, чуть больше. Хотя большинство сходится в одном: "агромный спасиб за нажористый материал! Прочитал без перерыва на туалет)))" :)

Благодарю за помощь в написании статьи инженера-испытателя ОКБ им. Микояна, камрада http://fan-d-or.livejournal.com/ . По этой ссылке можно найти много интересного и о вихревой аэродинамике, и об авиации вообще, и не только об авиации.

Недавно в сети появился доклад американского летчика-испытателя, участвующего в тестировании перспективного истребителя F-35 Lightning II. Согласно документу, разрабатываемый самолет в «собачьем бою» значительно уступает более старому F-16 Fighting Falcon. Впрочем, в министерстве обороны США уже заявили, что самолетные бои на ближних дистанциях давно уже остались в прошлом. Сегодня, мол, побеждает тот, кто способен первым увидеть и поразить противника, а это достигается преимущественно при помощи технологии малозаметности, ракет и радаров, а не мастерства пилота.

По данным исследования американского аналитического центра CSBA, последнее масштабное участие истребителей ВВС США в «собачьих боях» было зафиксировано во время войны во Вьетнаме. Кроме того, использование авиационных пушек, основного оружия самолетной дуэли на ближних дистанциях, в воздушных боях американскими летчиками снизилось с 60 процентов случаев в 1960-х годах до пяти процентов в 1985 году. С 1990 года основные потери самолетов в воздушных боях ВВС США несли не от пушечного огня, а от ракет противника. Сегодня авиапушки в подавляющем большинстве случаем применяются только против наземных целей.

F-35 Lightning II и F-16 Fighting Falcon между ними

Фотография: U.S. Air Force

«Собачий бой» это противостояние самолетов на малых дистанциях и в условиях, когда противники видят друг друга. Этот вид боя появился еще во время Первой мировой войны, когда основным вооружением боевых самолетов были пулеметы, эффективные только на ближнем расстоянии. Во Вторую мировую войну ближние маневренные бои велись всеми участниками конфликта. После 1992 года «собачьи бои» стали большой редкостью - техническое развитие самолетов, получивших радиолокационные станции и ракеты большой дальности позволило летчикам вести огонь по противнику с большого расстояния, иногда даже за пределами прямой видимости.

Испытательный ближний маневренный бой между истребителем F-35A с бортовым номером «AF-02» и F-16D Block 40 в январе 2015 года. В ходе боя на высотах от трех до девяти тысяч метров стороны опробовали как наступательные, так и оборонительные виды тактики. Во всех случаях самолеты были сравнительно близко друг от друга, на дистанции, где использование ракетного вооружения практически неэффективно, и большое значение приобретает возможность зайти противнику в заднюю полусферу, чтобы поразить его пушечным огнем. Почти во всех ситуациях маневренность нового истребителя оказалась хуже, чем у F-16.

F-35A Lightning II

Фотография: JSF

По данным летчика-испытателя, участвовавшего в учебной дуэли, F-35A обладает недостаточной скоростью изменения тангажа (подъема или опускания носа самолета). Летные качества F-35A при значительных углах атаки в 20-26 градусов ставили пилота в неблагоприятные условия относительно F-16D. Плохая горизонтальная маневренность вела к тому, что поймать F-16D в прицел своей пушки пилоту F-35A не удавалось - пока он прицеливался, противник успевал совершить маневр уклонения. При этом, когда пилот Fighting Falcon пытался атаковать F-35A, ему это почти всегда удавалось.

Практическим путем испытателю удалось установить, что при одном маневре его самолет все же превосходил F-16D. Для выполнения этого маневра необходимо во время установившегося полета на больших углах атаки переложить управление в сторону и удерживать его в этом положение относительно долгое время. В этом случае F-35A оказывается способен резко сменить курс и уйти из прицела противника. Однако самолет при этом теряет скорость и уже не способен быстро восстановить ее. Летчик рекомендовал маневр для выхода из близкого боя. В целом же летчик-испытатель заявил, что истребитель Lightning II плохо подходит для «собачьего боя».

F-35A Lightning II и F-16 Fighting Falcon

Фотография: U.S. Air Force

Вскоре после публикации доклада о «собачьем бое» объединенное управление проектом разработки истребителя F-35 заявило, что этот самолет разрабатывается в первую очередь для ведения воздушного боя на большом расстоянии. Кроме того, во время испытательного «собачьего боя» участвовал прототип с номером «AF-02», а это - один из первых летных образцов, не укомплектованных ни радиопглощающим покрытием, ни полным набором сенсоров, ни вооружением, которые применяются на серийных F-35A.

Американские военные с тех пор как стали активно развиваться технологии малозаметности считают «собачий бой» пережитком войны. Поэтому в США практически не разрабатываются ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности, а пушечное вооружение устанавливается на истребители «на всякий случай». И если версия F-35A для ВВС США еще имеет собственную пушку (да и та будет использоваться для поддержки с воздуха, когда Lightning II заменят устаревшие штурмовики A-10 Thunderbolt II), то версии F-35B и F-35C (для Морской пехоты и ВМС США) соответственно ее лишены. Последние два смогут использовать авиапушку только в подвесном контейнере.

A-10 Thunderbolt II

Фотография: U.S. Air Force

По словам директора управления по интеграции систем F-35 генерал-майора Джефри Хэрриджена, пока еще слишком рано делать окончательные выводы о маневренности перспективного боевого самолета. Разработка, войсковые и доводочные испытания F-35 еще не завершены, и некоторые характеристики могут измениться. «F-35 спроектирован таким образом, чтобы его маневренность соответствовала современным тактическим истребителям. Однако конструкция самолета оптимизирована с точки зрения малозаметности. Благодаря этому истребитель сможет действовать в условиях, в которых F-16 просто не выживут», - рассказал Хэрриджен.

Вероятно, генерал-майор имел в виду так называемые зоны с ограничением и воспрещением доступа и маневра (anti-access/area denied environment, зоны A2/AD). По оценке Пентагона, таких зон в мире с каждым годом становится все больше. В понятие A2/AD американские военные закладывают не только противодействие систем противовоздушной обороны и авиации противника, не только постоянное спутниковое наблюдение, но и условия, при которых поставка запчастей и провизии значительно затруднена или вовсе невозможна. К условиям A2/AD также относится и отсутствие американского политического и финансового влияния в регионе.

AV-8B Harrier II

Фотография: U.S. Navy

После широкого применения в перспективных самолетах технологий малозаметности, так называемого «стелса», способность летательных аппаратов выживать в зонах A2/AD стало для Пентагона манией. Все перспективные американские самолеты и беспилотные летательные аппараты разрабатывают таким образом, чтобы они могли обнаруживать противника на как можно большем расстоянии и поражать его ракетами, оставаясь незаметными. Эти требованиям должны соответствовать перспективный стратегический бомбардировщик LRS-B и палубный истребитель F/A-XX.

Говоря о маневренности F-35 не следует забывать и том, что этот истребитель разрабатывается в качестве единого боевого самолета сразу для трех родов войск - ВВС, Морской пехоты и ВМС США. В американских войсках перспективный Lightning II заменит истребители F/A-18E/F Super Hornet, F-16, штурмовики A-10 и AV-8B Harrier II. То есть Lightning II после принятия на вооружение станет по настоящему многофункциональным самолетом. На практике это означает, что истребитель сможет решать широкий круг задач (от атаки на наземные цели до борьбы с самолетами противника в воздухе), но будет делать это хуже, чем специализированные боевые летательные аппараты.

Фотография: Wikimedia Commons

Защищая F-35 после доклада летчика-испытателя американские военные также объявили, что ранее проводилось компьютерное моделирование ближнего воздушного боя с участием Lightning II и F-16. В симулированном воздушном бою приняли участие четыре перспективных истребителя и такое же количество Fighting Falcon. И F-35 в этом бою выиграли. В данном случае использовались наземные тренажеры F-35 и специальное программное обеспечение Управления ВВС США по моделированию и симуляции. По данным военных, Lightning II показал свое превосходство благодаря новейшим сенсорам, вооружениям и технологии малозаметности.

К настоящему времени официально известно только о трех случаях, когда моделировались воздушные бои с участием F-35. Самое первое было проведено в 2008 году на авиабазе «Хикам» на Гавайях. В нем российские истребители Су-35 бились против американских F-22 Raptor, F/A-18E/F и F-35A. И хотя американцы выиграли симулированный бой, они потеряли все Lightning II. За боем наблюдали представители ВВС и военной разведки Австралии, которая планировала купить некоторое количество F-35. Позднее некоторые из них признались, что в симулированном бою «F-35 был беспощадно избит истребителем Су-35».

F/A-18F Super Hornet

Фотография: U.S. Navy

Третьим моделированием воздушного боя, о котором официально стало известно, является воздушный бой четырех F-35A против четырех F-16. Подробности об этой симуляции, кроме того, что Lightning II победили, не известны. Компьютерное моделирование как инструмент оценки эффективности вооружений и военной техники, очень часто используется американцами. Это дешевый способ получить приблизительное представления о возможностях разрабатываемой техники, которые по разным причинам невозможно проверить в реальном бою. При этом нужно понимать, что реальной картины симуляция не показывает.

Компьютерная программа способна учитывать тысячи различных факторов, включая аэродинамику самолетов, особенности их вооружения, возможности маневрирования, тактические правила ведения боя. Но она не может и вряд ли когда-нибудь сможет учитывать человеческий фактор - эмоциальное состояние летчика, ход его мыслей, мастерство. А они тоже могут влиять на исход воздушного боя. Как себя на самом деле покажет F-35 в воздушных сражениях будущего, сказать пока сложно. Но Пентагон уже сегодня уверяет, что Lightning II будет надежной и эффективной машиной. Когда разработка всех систем для него будет завершена.

Василий Сычев

Все, кому не безразлична отечественная авиация, с восторгом следили за полетами современных боевых самолетов на МАКС-97, отмечая при этом их фантастическую маневренность и легкость управления. Эти качества вбирают в себя многие свойства самолета, необходимые ему для успеха в бою.
Критерии маневренности отражают способность самолета создавать угловую скорость разворота, разгоняться и тормозиться в воздушном бое, при этом важно понять, как изменяются эти параметры по мере его развития. Критерии управляемости отражают способность быстро создать желаемое положение самолета или необходимую тягу двигателя для всех условий полета.
У истребителя, как у сложной системы, ни одно из отдельно взятых свойств не гарантирует успеха в его использовании по назначению, а только правильное сочетание возможностей бортового оборудования и вооружения с совершенством аэродинамических характеристик позволяет обеспечить высокие эффективность и неуязвимость самолета в боевых условиях. Всегда существовало взаимовлияние характеристик самолета, вооружения и тактики их применения.
Исторический анализ показывает, что наилучшей маневренностью и управляемостью обладают истребители, спроектированные во время или сразу после окончания крупных военных конфликтов, когда конструкторы наиболее чутко прислушиваются к требованиям боевых летчиков по обеспечению высокой маневренности. В мирное время уроки забываются, на первый план выдвигаются требования достижения высокой скорости полета и применения новых видов вооружения. Так, например, модернизация F-15 и F-16 ухудшила их маневренность.
Во время второй мировой войны истребители имели сравнительно малые скорости полета, но высокие угловые скорости разворота, обычным явлением были ближние групповые воздушные бои. В период Корейской войны истребители имели большие скорости и высоты полета, упор делался на скоротечность боя, но пушки оставались единственным оружием и требовалась высокая эффективность управления для захода в хвост самолета противника.

Характер воздушного боя резко изменился с появлением управляемых ракет класса «воздух-воздух». Было получено новое качество — способность поражать цели на большой дальности. Во время Вьетнамской войны ракеты еще не были маневренными, а самолеты уже не стали таковыми. Летчики атаковали на большой скорости с прямолинейной траектории, пуск ракет производился за пределами визуальной дальности. Разворотов избегали — они приводили к быстрой потере скорости и, следовательно, ухудшению маневренных характеристик. Fantom F-4 — основной истребитель США в этой войне, не предназначался для ближнего воздушного боя (БВБ) и нес только ракеты. Но противник навязывал пилотам F-4 ближний воздушный бой (БВБ). Пришлось устанавливать пушки и проводить работы по улучшению маневренности и управляемости. Впрочем такая же история была и с советским МИГ-21, когда на одной из модификаций решили обойтись одними ракетами.
Появление высокоманевренных ракет вновь существенно изменило тактику. Отпала необходимость в осуществлении маневров для захода в заднюю полусферу самолета противника. Но снова нашлось противоядие: применение средств радиоэлектронного противодействия (РЭП) резко снизило эффективность ракет с радио- и тепловыми головками самонаведения. Вновь возросла актуальность ближнего маневренного воздушного боя с применением стрелково-пушечного вооружения (СПВ). В ходе сирийско-израильского конфликта в долине Бекаа с обеих сторон участвовало одновременно до 150 истребителей 3 и 4-го поколений как с применением ракет на большой и средней дистанции, так и СПВ в ближнем бою.
Сейчас актуальной задачей становится доставка сил быстрого реагирования в зоны конфликтов. При этом необходимо обеспечить расчистку воздушного пространства на маршруте пролета и в районе десантирования, а так же прикрытия своих войск от ударов авиации противника. Выполнить такую задачу в состоянии только истребители, вооруженные как ракетами (большой, средней и малой дальности), так и СПВ. Им придется вести дальние и ближние маневренные бои на большом удалении от линии фронта. В таких же самолетах имеют потребность некоторые государства, в том числе и островные, имеющие большие территории, но слабую аэродромную сеть.
Если в ближнем бою применяется преимущественно малые скорости, а на средних дистанциях — более высокие, то перед разработчиками встала трудная задача — создать самолет, который мог бы эффективно вести воздушный бой на всех дистанциях, иметь большую дальность полета, причем и на сверхзвуковой скорости.
При ведении БВБ истребитель должен создавать большие углы атаки, при которых достигается максимальная боевая эффективность. Эксплуатационные диапазоны углов атаки новых истребителей в 2-3 раза больше, чем у предшествующего поколения. При этом пришлось решать проблему управляемости самолета при полете на больших углах атаки, потеря которой приводит к сваливанию и штопору. Несмотря на то, что основные аэродинамические параметры, характеризующие поведение самолета на больших углах атаки, достаточно хорошо изучены, а также выработаны критерии для определения подверженности самолета той или иной конфигурации сваливанию и штопору, число катастроф, вызванных этими неблагоприятными явлениями, по-прежнему велико. По этой причине было потеряно более 100 истребителей F-4. В конце 70-х гг. в ВМС США несколько самолетов F-14 потерпели катастрофы из-за входа в плоский штопор на больших углах атаки при маневрировании в воздушном бою.
Маневренность и управляемость самолета должны обеспечивать выполнение ряда требований.
Первым и, вероятно, наиболее важным преимуществом, является способность лучшего наведения по сравнению с противником. При наличии автономного оружия типа «выпустил и забыл» это преимущество должно быть таково, чтобы противник был уничтожен до того, как он успеет применить свое оружие. Во-вторых, нацеливание носовой частью фюзеляжа должно быть «долговечным» для обеспечения многократного попадания в цель, т.е. самолет должен быть способен к маневрированию при высоких угловых скоростях в течение продолжительных периодов времени. В-третьих, самолет должен иметь характеристики разгона, достаточные, чтобы достичь необходимой скорости для маневрирования или чтобы без вреда для себя выйти из боя.
Альтернативой решения проблемы повышения маневренности считается разработка ракет поражающие цели, находящиеся под большим бортовым углом. Задача маневрирования перекладывается таким образом с самолета на ракету.
У существующих ракет ограниченные возможности поражения целей с ненулевым бортовым углом, а при маневрировании резко сужается область их возможного применения. Попытки расширить эту область приводят к существенному росту стоимости ракеты. В тоже время самолет обладает большей угловой скоростью разворота и меньшим радиусом разворота на малых скоростях полета, что уменьшает время поражения целей. В конечном счете, маневренность и управляемость самолетов имеет первостепенную важность как наиболее гибкое, дешевое и надежное средство поражение целей. А маневренные ракеты рассматриваются лишь как дополнение к высокоманевренным самолетам с хорошей управляемостью.
Для сверхзвуковых истребителей основная зона воздушного боя лежит в диапазоне скоростей М п =0,35…1 до высоты 10 000 м. Самый маневренный самолет запада (F-16) в установившемся режиме может реализовать расчетную перегрузку 9g лишь в очень ограниченной области летных режимов: от Н=0 м (М п =0,76…0,97) до Н=1600 м (М п =0,9). В остальном диапазоне высот и скоростей полета самолет F-16 может маневрировать с перегрузкой 9g только в неустановившемся режиме с потерей высоты или/и скорости, т.е. с потерей энергии.
Снижение расхода энергии при маневрировании осуществляется еще на этапе проектирования минимизацией сопротивления самолета (Сх о) и прироста индуктивного сопротивления, т.е. повышением аэродинамического качества истребителя.
Из отечественных самолетов самыми низкими значениями Сх о среди истребителей и самым высоким аэродинамическим качеством на маневре (при одинаковой перегрузке) обладают самолеты «Су» , т.е. на установившихся режимах они превосходят любого своего конкурента. Су-27, Су-37 и Су-30МК могут выдерживать установившийся режим полета при одинаковой перегрузке в более широком диапазоне высот и скоростей полета по сравнению с конкурентами, существенно превосходя F-16.
Неустановившийся режим — это режим сверхманевренности. И здесь самолеты Су-37 (Су-30МК) вообще не имеют конкурентов, отличаясь никем еще не достигнутыми характеристиками устойчивости и управляемости. А низкие параметры сопротивления и высокая тяговооруженность обеспечивают им более быстрый разгон и более быстрое восстановление энергии.
Западными обозревателями еще в 1989 г. отвергались маневры «кобра » и «колокол «, как не нужные для воздушного боя и которые «любой западный истребитель тоже может выполнить, если потребуется «. Однако, они все еще пытаются выполнить то, что смог сделать серийный Су-27, а российский Су-37 второй год показывает новые фигуры сверхманевренности, которые нашли применение в БВБ. Для их выполнения требуются сложных системы управления, имеющие специальные алгоритмы управления и двигатели с поворотом вектора тяги для создания управляющих моментов по тангажу и рысканию на малых скоростях полета и при больших углах атаки, когда эффективность аэродинамических поверхностей управления стремится к нулю.
При одном виде таких маневров требуется быстрое изменение траектории полета с минимальной потерей энергии (скорости вдоль траектории), а при других — максимально быстрый доворот продольной оси самолета на цель и удержание ее в этом направлении в течении времени, необходимого для захвата ГСН ракеты и ее пуска или применения СПВ.
Первый вид рассматриваемых маневров, это форсированные развороты в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях полета выполняемые путем быстрого достижения и стабилизации углов атаки на которых реализуется максимальный коэффициент подъемной силы. Для современных компоновок это углы атаки 35-40 град., тогда как максимально допустимые из условий устойчивости и управляемости на существующих серийных самолетах составляют приблизительно 25 град. Кроме этого следует отметить, что при скорости увеличения угла атаки равной 30-40 град. / с возникает динамическая составляющая подъемной силы, которая может достигать примерно 15-20 % от установившегося значения. Сущность маневров, получивших экзотические названия «кобра», «мангуст», «хук», «чакра» состоит в энергичном (до 60-70 град. / с) повороте самолета вокруг поперечной оси в нужном для прицеливании направлении с последующей его фиксацией. Так как, при этом, самолет не успевает изменить направление полета возникают сверхбольшие углы атаки (более 90 град.). Падение скорости компенсируется возможностью опережающего применения оружия по противнику.
Поворот вектора тяги двигателей обеспечивает надежное возвращение самолета на «нормальные» докритические углы атаки, затем следует увеличение скорости полета и переход к традиционному пилотированию. Имеется возможность до выхода на обычные углы атаки, т.е. находясь в режиме сверхманевренности, выполнить наведение оружия на вторую цель.
Превосходство в устойчивости и управляемости обеспечивает пилотам на «сухих» неоспоримое психологическое превосходство при пилотировании истребителя у земли, когда возможный выход на срывные режимы и потеря управляемости для самолета противника тут же оборачивается поражением — столкновением с землей. Неуверенность пилотов истребителей противника не позволяет им в полной мере, без оглядки на ограничения по режимам полета, реализовать маневренные возможности своих самолетов. Летчики «сухих» могут вести бой абсолютно раскованно. Сверхманевренность не даст сорваться в штопор.
Летчик является наиболее чувствительным к перегрузкам звеном в системе «человек — сверхманевренный самолет». Поэтому в Су-37 предусмотрено обеспечение наиболее удобных условий для пилотирования самолета при больших перегрузках, для чего изменен угол наклона кресла пилота, установлены тензоРУДы и короткоходовая боковая ручка управления самолетом. По глубокому убеждению летчика-испытателя Евгения Фролова этим самолетом и новыми боевыми возможности после небольшого переучивания может овладеть любой строевой летчик. Тем более, что серийные самолеты будут гораздо проще в управлении.
Все ведущие мировые фирмы, занимающиеся разработкой истребителей, после показа в 1989 г. самолета Су-27 в Ле Бурже объявили о начале работ по повышению маневренных характеристик своих самолетов. Однако, разработчики F-16, несмотря на предпринятые попытки, так и не смогли улучшить аэродинамику и управляемость самолета. Фирма Dassault, тогда же заявившая о начале своих работ по реализации режимов сверхманевренности и доведения характеристик самолета Rafale до уровня Су-27, до сих пор практических результатов не достигла. Работы по сверхманевренности проводятся и в Швеции. Совсем недавно был впервые поднят в воздух американский F-22. Какие фигуры сверхманевренности он сможет показать пока неизвестно, но на сегодня полностью реализовать режим сверхманевренности и снять все ограничения по пилотированию самолета смогло только «ОКБ Сухого».
Истребители Су-27, Су-37 и Су-30МК способны в течение одного часа осуществить барражирование на удалении до 1000 км от аэродрома и, обладая непревзойденными пилотажными качествами, завоевать господство в воздухе. Незаменимы они и при обеспечении пролета самолетов типа Су-24, Су-32ФН, Ту-22М, Ту-160 и Ан-124 в оперативной глубине противника. Одновременно с применением ракет на больших и средних дальностях, истребители готовы к БВБ, где преимущество в ближнем бою им обеспечивает суперманевренность. Проведенные летные испытания прицеливания по воздушной цели показали не только их возможность, но и высокую эффективность.
Новые режимы полета создали новые противоракетные маневры. Применение режимов сверхманевренности, делает применение многих существующих ракет бесполезным. Выход самолета на критически допустимый режим, хотя бы даже и на очень короткое время, исключительно важен в воздушном бою. Появляется возможность ухода от сопровождения доплеровской РЛС путем энергичного сброса скорости самолета до нулевых значений и фиксирования самолета в этом положении десятки секунд. Такая же способность маневрировать дала самолету вертикального взлета и посадки Harrier преимущество перед аргентинскими самолетами во время конфликта между Англией и Аргентиной. Ни один Harrier не был сбит.
Первостепенной задачей истребительной авиации является завоевание превосходства в воздухе, добиться которого можно только одним путем — уничтожением самолетов противника. Одним из основных способов выполнения этой задачи считается воздушный бой.
Весьма авторитетный в истребительной авиации летчик, Герой России, генерал-майор Тимур Апакидзе (первый из строевых пилотов, выполнивший посадку на Су-27К на палубу авианесущего крейсера), посмотрев пилотаж Евгения Фролова на МАКС-97 сказал: «Самолет Су-37, являющийся и с фиксированными соплами одним из лучших истребителей мира, в сочетании с управлением вектором тяги значительно расширяет возможности истребительной авиации в решении свойственных ей боевых задач и в освоении нестандартного маневрирования, которое пока с трудом укладывается в сознании сегодняшнего летчика-истребителя ».