РАСПРАВЛЕННЫЕ КРЫЛЬЯ
Принципы стрельбы в воздухе ч.1
Автор Robert L. Show   

1_cm.jpgСтрельба в воздухе — непростая задача: движущемуся стрелку необходимо поразить движущуюся цель снарядами, движущимися по баллистической траектории с изменяющейся скоростью. Для наглядности разложим эту задачу на составляющие. Как известно, любой снаряд достигает неподвижной цели за конечный период времени. В течение этого периода на снаряд действует сила тяжести, притягивающая его к Земле.

 

 

 

Чем дольше время полета (ВП) снаряда, тем значительнее действие гравитации на его траекторию. За первую секунду полета «понижение снаряда» составляет около 5 метров. Кроме гравитации, на снаряд действует тормозящая сила сопротивления воздуха, степень воздействия которой зависит от формы снаряда, его массы, скорости, а также от плотности воздуха. Короче говоря, чем выше скорость снаряда у дульного среза, тем короче ВП и меньше гравитационное снижение. С увеличением дальности ВП также растет, что приводит к увеличению понижения снаряда. На коротких дистанциях снижением снаряда можно пренебречь, но с ростом ВП его важность возрастает.

 

ris1_1.gifДвижение цели лишь усложняет задачу. Для того, чтобы траектории снаряда и цели пересеклись, необходимо упреждение, величина которого пропорциональна угловой скорости перемещения цели. При стрельбе по цели, движущейся точно на стрелка или от него, упреждения не нужно; максимальное же упреждение необходимо, если цель движется перпендикулярно линии взгляда стрелка на цель — т. н. «Линии визирования» (ЛВ). Упреждение (см рис. 1-1) обычно описывается как «Угол упреждения». Величина этого угла зависит от угловой скорости цели и скорости снаряда. Дальность также имеет значение, поскольку скорость снаряда снижается с увеличением ВП. Угол упреждения также зависит от геометрии огневой ситуации, которая описывается «Курсовым углом цели» (КУЦ). КУЦ определяется как угол между вектором скорости цели (траекторией ее полета) и ЛВ. Когда цель движется прямо на стрелка, КУЦ равен нулю. Если стрелок находится на хвосте цели, КУЦ равен 180 градусам, а если на траверсе цели — то 90 градусам. С изменением КУЦ изменяется угловая скорость цели, что требует изменения угла упреждения.

 

До сих пор предполагалось, что цель движется равномерно и прямолинейно. Но предположим, что стрелок, находящийся на хвосте у цели, открыл огонь, и до истечения ВП снаряда цель начала поворот. Если стрелок стрелял без упреждения (поскольку на момент открытия огня угловая скорость цели была равна нулю), пули пройдут мимо цели. Однако боковое ускорение цели породило среднюю угловую скорость цели, требующую упреждения. Величина угла упреждения требует значительной корректировки при маневрировании цели, КУЦ которой до этого был близок к 0 либо 90 градусам, и минимамальной корректировки при КУЦ около 90 градусов. Помимо прочего, маневрирование цели влияет на дистанцию. Если ВП, понижение снаряда и угол упреждения были расчитаны исходя из некоей тактической ситуации на момент открытия огня, то любые маневры цели во время полета снаряда могут изменить дистанцию, что приведет к промаху.

 

Заключительной сложностью стрельбы в воздухе является то, что стрелок и сам движется. Точные баллистические расчеты возможны лишь в том случае, если известна истинная скорость снаряда при выстреле. К скорости вылета снаряда следует прибавить собственную скорость стреляющего самолета. Маневрирование стреляющего самолета также имеет несколько важных эффектов. Например, направление оси канала ствола орудия может не совпадать с вектором движения самолета из-за изменения угла атаки, скольжения и т. д. В силу этого траектория снаряда после покидания ствола не будет в точности совпадать с направлением ствола орудия (НСО). Свое воздействие оказывают вращение стволов (у пушек системы Гатлинга) и пластические деформации планера под воздействием перегрузок при маневрировании. Все эти воздействия суммируются в так называемый «Прыжок траектории» — разнице между направлением ствола орудия и первоначальным вектором траектории снаряда.

 

 Учитывая все вышеизложенное и то, что точные значения большинства указанных факторов в боевой обстановке летчику неизвестны, вообще удивительно, что хоть кто-то хоть когда-то хоть в кого-то попал. Неудивительно, что одним из самых эффективных методов огня всегда была стрельба с предельно малых дистанций, практически в упор. Впрочем, специальные прицелы значительно облегчили боевую работу пилотов. Одним из первых изобретений в этой области стало внедрение трассирующих пуль, видимых стрелком в полете, что значительно облегчало корректировку огня. Недостатки трассеров — продолжение их достоинств: их видели не только те, кто стрелял, но и те, в кого стреляли. В результате в случае промаха цель тут же начинала оборонительное маневрирование. Стреляя обычными патронами, атакующий в случае промаха может повторить атаку на ничего не подозревающую цель, что повышает его шансы на успех. Поэтому рекомендуется использовать трассеры только при обучении, для выработки у курсанта «чувства траетории».

 

Практика смешанного заряжания, когда, например, каждая пятая пуля в ленте трассирующая, имеет свои минусы: поскольку обычная и трассирующая пули имеют разную аэродинамику, их траектории с увеличением дистанции все более и более расходятся, что делает применение трассеров для прицеливания бессмысленным. Поэтому, с появлением все более совершенных прицелов, трассеры постепенно вытесняются из обихода. Если самолет не оборудован счетчиком боеприпасов, трасирующие пули могут использоваться как индикатор их расходования. Несколько последних патронов в ленте снаряжаются трассирующими пулями, и увидев при стрельбе трассы, летчик понимает, что боеприпасы на исходе. Плохо то, что и противник это поймет и постарается атаковать безоружный самолет.

 

ris1_2.gifПростейшие авиационные прицелы представляли из себя сочетание кольца и мушки. Кольцо обычно располагалось у обреза ствола пулемета, а мушка — у казенника, ближе к пилоту (хотя иногда бывало и наоборот). Когда летчик взглядом совмещал мушку с центром кольца, его ЛВ совпадала с НСО. Поскольку и диаметр кольца, и примерные размеры цели были известны, можно было примерно определить дальность до цели исходя из того, какую часть кольца она занимает. Например, летчик мог знать, что цель типа «истребитель» находится на дистанции эффективного огня, когда размах крыльев цели превышает половину диаметра прицельного кольца. С помощью кольца можно было определить и угол упреждения. Для цели, движущейся равномерно и прямолинейно, угол упреждения зависит от КУЦ: так, для цели, летящей прямо на стрелка или прямо от него, необходима только небольшая поправка на гравитационное снижение. Обычно летчики опытным путем вырабатывали для себя несколько простых правил относительно стрельбы с упреждением, например, при УЦ 90 градусов летчик помещает нос цели на обрез внутреннего кольца, как показано на рис. 1–2. Разумеется, в каждом конкретном случае будут необходимы дополнительные поправки.

 

Стрельба с большими углами упреждения («High-deflection» shots)- сложная задача, доступная не всем пилотам. Но те, кто достиг мастерства в подобной стрельбе, записали на свой счет немало вражеских самолетов. Необходимо помнить о том, что для кольцевого прицела важно расположение головы летчика. Если он придвинет голову ближе к прицелу, то кольцо будет казаться больше, и захватывать бОльший конус пространства. Этот конус измеряется либо в градусах, либо в тысячных1 градусе — 17,5 тысячных). 1 тысячная — это угловая величина объекта длиной 1 м, наблюдаемого с расстояния 1000 м. Цель с размахом крыльев 17,5 м будет иметь угловую величину 35 тысячных (2 градуса) на расстоянии 500 м, и 17,5 тысячных на расстоянии 1000 м (1 градус). Таким образом, кажущиеся изменения в диаметре кольца могут привести к грубым ошибкам при определении дальности и угла упреждения. Поэтому некоторые модели подобных прицелов включали в себя специальные упоры для головы летчика. Появившиеся после 1-ой Мировой войны оптические прицелы уже не имели этого недостатка — в них определенное положение головы пилота задавалось тем, что в любом ином положении изображение было нечетким. Первые оптические прицелы имели форму трубки (как прицел на снайперской винтовке), но к началу 2-ой Мировой войны на смену трубчатым прицелам пришли коллиматорные. Этот прицел представлял собой кольцо (либо несколько концентрических колец) света, проецируемое на специальную стеклянную пластинку, сквозь которую был направлен взгляд летчика. Эта пластинка была прозрачной, однако все же отражала изображение прицела, поэтому летчик одновременно видел и прицел, и цель.

 

ris1_3.gifПрицелы обычно были сфокусированы «на бесконечность», поэтому и цель, и прицел были одинаково хорошо видны. В этих прицелах кольцо также могло использоваться для определения дальности и угла упреждения. Некоторые прицелы были оборудованы специальным устройством, создающим вертикальные полоски по бокам кольца. Сдвигая либо раздвигая полоски с помощью регулятора, летчик мог с учетом размаха крыльев конкретной цели устанавливать для себя ориентировочную дальность эффективного огня. В центре кольца обычно располагалось «яблочко» в виде точки либо крестика. По большому счету, коллиматорный прицел мало отличался от обычного кольцевого прицела в смысле облегчения расчета угла упреждения. Заметное улучшение наметилось лишь с появлением автоматических гироскопических прицелов (АГП/LCOS — lead-computing optical sight), рис 1–3.

 

Тремя основными блоками АГП являются проектор, гироскоп и расчетчик. При атаке летчик стремится удержать крестик (точку) на цели, одновременно подстраивая с помощью специального регулирующего винта проекцию прицельного кольца таким образом, чтобы его диаметр совпадал с размахом крыльев цели. Поскольку тип цели обычно заранее задан, это позволяет автоматике прицела определить дистанцию до цели. Любые маневры атакующего самолета, необходимые для удержания крестика на цели, с помощью гироскопов также передаются на автоматику прицела. То же происходит с расположением самолета в пространстве (углом атаки и т. д.) В результате прицел расчитывает точку выноса прицеливания для стрельбы с упреждением. Информация о расчитанном упреждении передается на проектор, который перемещает изображение прицела в противоположенную упреждению сторону.

 

Таким образом, продолжая маневрами удерживать цель в перекрестье прицела, летчик вносит необходимое упреждение. Например, если автоматика расчитала, что необходимо бОльшее упреждение, перекрестье сдвинется ближе к хвосту цели, и летчик передвинет точку прицеливания ближе к носу. Подобная система пытается предсказать ЛВ в будущем на основе текущей ЛВ и угловой скорости цели. Время, на которое осуществляется прогноз, составляет ВП снаряда. Разумеется, не все происходит гладко, поскольку точный прогноз возможен лишь при равномерном введении новых данных. Характерная для ручного управления резкость маневров вызывает помехи, в результате которых гироскопам необходимо определенное время для «успокоения». На этот период прицел становится бесполезным. Существенным улучшением данной системы стало внедрение автоматических дальномеров (обычно это были радиодальномеры). Кроме множества плюсов (которые, возможно, будут описаны позже), у таких систем есть два минуса: во-первых, на низких высотах цель, идущая ниже атакующего самолета, плохо различается радаром из-за отражения волн от земной поверхности, и во-вторых, радар может быть подавлен системой РЭБ противника. Описанный выше прицел предсказывает положение цели на 1 ВП снаряда вперед. Эту систему называют «predictor» или «director».

 

Существует иная система, когда прицел в режиме реального времени показывает, куда бы попал снаряд, выпущенный 1 ВП снаряда назад. Такие прицелы называют «историческими». Они несколько точнее, поскольку оперируют меньшим количеством данных, которые к тому же более точно известны, а именно динамикой атакующего самолета и баллистикой снаряда. Даже то, что летчику приходится наводить перекрестье не непосредствено на цель, а рядом, не снижает его общей эффективности. Разумеется совершенствование воздушных прицелов будет продолжаться, хотя уже сейчас зачастую точность стрельбы ограничивается не прицелами, а различиями в баллистике боеприпасов из-за особенностей технологии их производства. Свое воздействие оказывает и вибрация ствола при стрельбе. В настоящее время точность прицелов составляет около 5 тысячных.  

 

                                                     Gun Camera & Ground Attack_1(65.1 MB)

 

 

 

Для успешного поражения цели необходимо соблюдение требований по дистанции, прицеливанию и времени ведения огня. Дистанция эффективного огня обычно включает в себя ограничения как по максимальной, так и по минимальной дистанции. Максимальная эффективная дальность зависит от баллистики боеприпасов, точности прицела, рассеяния, размеров и уязвимости цели, высоты, скорости и общей геометрии огневой ситуации. В настоящее время максимальная эффективная дальность стрельбы из авиационных пушек составляет около 1 км. (В советском руководстве "Стрельба в воздухе " 1953 года издания рекомендуются следующие дистанции открытия огня: при атаке истребителя из задней полусферы — 200 м, на встречных курсах — 800–1000 м, при атаке бомбардировщика первая атака: сзади — 200 м, спереди — 600–800 м, вторая /при условии уничтожения стрелка/ — с 50–100 м по кабине летчика или по одному из моторов. Стрелку рекомендуется открывать огонь по атакующему истребителю короткими очередями с дистанции 600 м со всех ракурсов, и по мере приближения истребителя переходить на средние и длинные очереди.— А. Д.) Минимальную дальность для пулеметно-пушечного вооружения определить сложнее: все зависит от способности атакующего уклонится от обломков пораженной цели. Здесь основными факторами выступают скорость сближения, маневренность атакующего самолета, упреждение и время реакции летчика.

 

С ростом скоростей истребителей минимальная дистанция также растет. Для реактивных истребителей разумная минимальная дистанция составляет около 200 м. Прицеливание — это такое расположение стволов, при котором выпущенные снаряды попадают в цель. Здесь все зависит от системы прицела и геометрии огневой ситуации. Как правило, прицеливание включает в себя расчет упреждения. Требования по времени ведения огня — это отношение числа снарядов, попавших в цель, к числу снарядов, необходимых для ее уничтожения. Время зависит от мощности вооружения, рассеивания, дистанции, геометрии огневой ситуации и уязвимости цели. Доступное время ведения огня наступает когда стволы прицелены и атакующий самоет находится между минимальной и максимально дальностями эффективного огня. Существует два основных типа ведения огня: сопроводительный и заградительный. Сопроводительный огонь — это огонь, при котором цель во все время стрельбы удерживается в сетке прицела на расчетном упреждении, т. е. оружие непрерывно поворачивается за целью. Заградительный огонь — это огонь, при котором стрелок, беря заведомо бОльшее упреждение, ведет огонь, не меняя положения прицела, а следовательно, и оружия, до тех пор, пока цель не окажется в сетке прицела на упреждении, меньшем расчетного.

 

Сопроводительный огонь повышает вероятность попадания в цель, и позволяет поразить ее бОльшим количеством снарядов. С другой стороны, сопроводительный огонь требует бОльшего времени и заставляет атакующий самолет лететь по предсказуемой траетории. В случае, если рядом находится еще один вражеский самолет, это может быть слишком опасным. Доступное время сопроводительного огня зависит от скорости сближения с целью, поэтому снижение скорости атакующим самолетом увеличивает это время. Однако после снижения скорости у атакующего сильно сужается выбор возможных наступательных и обронительных маневров (прежде всего вертикальных). Еще одним минусом сопроводительного огня является время, необходимое для занятия огневой позиции. Как правило, нормальный сопроводительный огонь возможен из задней полусферы цели (30–60 градусов для АГП, 0–30 градусов для кольцевых прицелов) около ее вертикальной плоскости симметрии. Попытки занять подобную позицию за уклоняющейся целью могут потребовать больше времени, чем можно себе позволить в воздушном бою. Кроме того, при атаке многоместных самолетов надо иметь в виду, что наиболее удобные для сопроводительного огня области хорошо простреливаются оборонительным вооружением цели.

 

Для эффективного ведения сопроводительного огня летчику необходимо удерживать перекрестье прицела неподвижно относительно цели. Движение перекрестья относительно цели можно условно разбить на две составляющие — горизонтальную и вертикальную (относительно стрелка). Если атакующий движется в одной плоскости с целью, то цель будет перемещаться относительно перекрестья по прямой линии, что значительно облегчает сопровождение. Поэтому, чтобы сохранить подобную ситуацию, атакующему необходимо маневрировать в одной плоскости с целью. Для этого атакующий сначала заходит в заднюю полусферу цели, внутри ее виража. Нос направляется на точку впереди цели, и общее положение самолета приводится в подобие с положением цели — т. е. фюзеляж выравнивается параллельно фюзеляжу цели, с тем же креном. Атакующий входит в вираж с такой угловой скоростью, чтобы цель находилась на постоянном расстоянии ниже перекрестья прицела. Теперь цель может смещаться влево или вправо относительно перекрестья. Для внесения необходимой поправки атакующий выбирает небольшой крен в сторону смещения цели и затем вновь выравнивает самолет относительно цели таким образом, чтобы она оказалась под перекрестьем. Процесс повторяется до тех пор, пока цель не смещается вбок относително перекрестья, в то же время угловая скорость виража регулируется таким образом, чтобы цель находилась на исходном расстоянии ниже перекрестья прицела. Когда это получится, атакующий будет находится в той же плоскости маневрирования, что и цель. Эта позиция иногда называется «В седле». Как правило, всю вышеописанную процедуру тренированный летик выполняет не задумываясь, на «автопилоте».

 

                                                     Gun Camera & Ground Attack_2(61.9 MB)

 

 

 

Сев «в седло», летчик чуть снидает угловую скорость виража, позволяя цели «вплыть» в прицел, и когда та достигнет расчетной точки упреждения, открывает огонь. Сначала дается короткая очередь для окончательной пристрелки, затем, после внесения необходимых поправок (если они необходимы), дается длинная очередь до тех пор, пока либо цель уничтожена, либо достигнута минимальная дистанция эффективного огня, либо дальнейшее сопровождение цели невозможно. В процессе стрельбы возможно будут необходимо внесение поправок в упреждение, прежде всего из-за уменьшения дистанции до цели либо ее маневров. При использовании АГП следует помнить, что во время маневрирования перекрестье будет резко перемещаться по всему прицелу и не следует на него ориентироваться, а надо выбрать какую-либо неподвижнуь часть прицела. После достижения позиции «в седле» перекрестье успокоится. (Тут можно вспомнить про налепленную на стекло жевательную резинку в «Сейбрах» в Корее.— А. Д.) Еще одной распространенной ошибкой является слишком ранний заход в плоскость маневрирования цели. Сначала надо переманеврировать цель, лишь затем пытаться ее расстрелять. Иначе цель резким маневрированием может быстро выйти из «седла», и для сохранения позиции атакующему придется резче виражить для сопровождения цели, и скорость сближения с целью увеличится, что приведет к сокращению доступного времени ведения огня. Следует таким образом планировать свои маневры, чтобы атакующий мог открывать огонь на максимальной дистанции эффективного огня.

 

Скорость сближения также надо контролировать. На больших дистанциях скорость должна быть высокой, чтобы у цели было меньше времени на реакцию, а атакующий подвергался меньшему риску быть атакованным другими самолетами противника. Однако при достижении максимальной дистанци эффективного огня скорость сближения с целью должна быть уменьшена для увеличения доступного времени ведения огня. Даже если скорость атакующего упадет ниже скорости цели, из-за своей траетории (внутри виража цели, нос направлен вперед цели) он, как правило, продолжит сближаться с целью. Для того, чтобы прочно «Сесть в седло» за маневрирующей целью, атакующий дожен быть медленнее цели. При этом атакующий будет разворачиваться с меньшим радиусом разворота, при одинаковой с целью угловой скорости разворота. Однако такое снижение скорости в бою опасно, поскольку не позволит атакующему уйти от атаки другого самолета противника либо контратаки со стороны цели, если его атака была неудачной. Полезно сохранять превосходство в скорости над целью, но это неизбежно приводит к сближению. С другой стороны, излишняя скорость ограничивает время сопровождения и требует маневрирования с большими перегрузками, что затрудняет прицеливание и может привести к заеданию оружия.

 

Заходя в атаку, следует помнить о возможности промаха. Заход на слишком большой скорости может привести к тому, что атакующий вылетит вперед цели, которая может контратаковать. Если атакующий не может достичь необходимого угла упреждения, ему следует выйти из атаки, поскольку продолжение маневрирования в плоскости цели приведет лишь к потере скорости либо вылету вперед цели. Атакующему следует повторить заход в атаку заново либо выйти из боя. Типичной ошибкой является недостаточное избыточное упреждение. Чем ближе атакующий к цели, тем с большими перегрузками ему приходится маневрировать для перемещения цели в перекрестье прицела. Если атакующий не позволяет цели «вплыть» в перекрестье, выбирая избыточное упрежедние, а пытается «забросить» перекрестье вперед, то возможностей самолета либо летчика может не хватить на подобный маневр.

 

Хотя сопроводительный огонь дает наибольшую вероятность поражения цели, в реальной боевой обстановке его применение не всегда разумно, а иногда просто невозможно. Тип заградительного огоня можно определить по перегрузкам, испытываемым атакующим самолетом во время ведения огня. Огонь с низкой (нулевой) перегрузкой — это класический заградительный огонь — самолет летит прямо и ведет огонь в направлении траектории цели, которая пересекает линию огня. Как правило, этот вид огня неэффективен, за исключением случаев применения мощных систем вооружения либо огня с минимальной дистанции. Огонь с высокой перегрузкой похож на сопроводительный огонь. Атакующий, хоть и не способен «сесть в седло» позади цели (то есть остановить движение цели относительно перекрестья прицела), старается тем не менее совершать маневр в одной плоскости с целью (в принципе, это не обязательно, но желательно) и сопровождать ее; при этом цель «плывет» в прицеле и время ее пребывания под огнем значительно увеличивается по сравнению с простым заградительным огнем. Огонь из «седла», кроме того, имеет более высокое поражающее действие, поскольку прошивает цель от носа до хвоста вдоль продольной оси, а не под углом. Чем ниже перегрузка, тем бОльшее упреждение требуется для заградительного огня.

 

Если атакующий находится внутри виража цели, необходимое упреждение может «переместить» цель ниже линии видимости, «под капот». В результате цель на несколько секунд пропадает из поля зрения атакующего. Помимо очевидных трудностей в прицеливании, в мирное время это может привести с столкновению тренировочных самолетов, а в реальном бою — даст противнику возможность не только неожиданно выйти из-под удара, но и контратаковать. Поэтому имеет смысл вести огонь с большим упреждением находясь немного вне плоскости маневрирования цели. Тогда цель будет находиться не «под капотом», а чуть слева или справа, в поле зрения атакующего. Быстро сократив дистанцию до цели, атакующий затем дает крен в сторону цели и наводит перекрестье прицела на ее траекторию. После этого он либо позволяет цели пролететь сквозь свою линию огня (заградительный огонь с низкой прегрузкой), либо дает ручку в противовположенную сторону и входит в плоскость маневрирования цели для ведения заградительного огня с высокой перегрузкой либо сопроводительного огня. Описанный метод требует дополнительного времени, зато лишен недостатков маневрирования в одной плоскости с целью.

 

продолжение следует…

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

« Пред.   След. »