Сергей Левицкий,
доктор технических наук,
профессор
О характерных чертах самолетов-истребителей

МиГ-29, МиГ-31, МиГ-25, МиГ-27, МиГ-21 в небе Жуковского

За полувековую историю существования реактивной авиации сложилась традиция определения этапов её развития поколениями. В настоящее время мы являемся свидетелями создания летательных аппаратов 5-го поколения. Примечательно, что рождение очередного поколения принято связывать с разработкой концепции и появлением конкретных образцов новейших самолетов-истребителей. Это не случайно, так как именно данное творение человеческого интеллекта олицетворяет уровень развития образования, науки, технологии и производства в стране.
Кроме того, в этом классе ЛА концентрируются последние достижения в области аэродинамики, двигателестроения, радиоэлектроники, автоматики, вычислительной техники, металлургии и многих других отраслей знаний. Поэтому количество стран, способных самостоятельно создать истребитель, не превышало количества пальцев одной руки, и Россия в их числе всегда занимала лидирующее место, деля первенство с США.
Каждому поколению самолетов-истребителей соответствуют определенные характерные черты. Истребители 1-го поколения были дозвуковыми, имели вооружение и оборудование, перешедшие по наследству от их нереактивных предшественников времен Второй мировой войны. Знаменитыми представителями 1-го поколения реактивных истребителей являются МиГ-15 и F-86 «Сейбр», получившие боевое крещение в небе Северной Кореи.
Первый воздушный бой реактивных истребителей состоялся 1 ноября 1950 года, когда три МиГ-15, патрулируя в районе Аньдуна, встретились с десятью истребителями ВВС США F-80 «Шутинг Стар». Гвардии старший лейтенант Хоминич, первым обнаруживший противника, стремительно атаковал ведущее звено и сбил один из самолетов.
Опыт боевого применения истребителей 1-го поколения показал, что при возросшем диапазоне скоростей и высот полета характер воздушного боя не изменился. Это был ближний маневренный воздушный бой, в котором все цели уничтожались артиллерийским огнем с дальности до 600–800 м.
Второе поколение истребителей формировалось под решение задачи перехвата скоростных высотных бомбардировщиков, которые в конце 1950-х годов являлись единственным средством доставки ядерного оружия.
В это время состоялись первые «похороны» ближнего маневренного воздушного боя, как основного способа решения задач истребительной авиации, и артиллерийской установки, как вида вооружения истребителя. Самолеты-истребители стали сверхзвуковыми, получили управляемое ракетное вооружение и бортовую РЛС, позволявшие решать задачу перехвата ночью и в сложных погодных условиях. Однако дальность действия этих новинок была соизмерима с дальностью визуального обнаружения противника. Характерными представителями 2-го поколения являются истребители-перехватчики МиГ-21 и F-104 «Старфайтер».
При формировании концепции истребителя 3-го поколения была впервые предпринята попытка разработки универсального боевого самолета. Научно-технический прогресс сделал возможным создание многоцелевого истребителя, способного решать задачи перехвата воздушных и уничтожения наземных целей. Это породило в умах многих авиационных специалистов иллюзию того, что, оборудовав сверхзвуковой ЛА мощным многофункциональным комплексом управляемого вооружения, можно относительно малочисленным парком однотипных самолетов решать практически весь спектр боевых задач, стоящих перед тактической или фронтовой авиацией.
Типичным представителем данной концепции стал истребитель ВВС и ВМС США F-4 «Фантом», впервые оборудованный мощной бортовой РЛС и управляемыми ракетами средней дальности AIM-7 «Спарроу». Нашим представителем 3-го поколения истребителей стал МиГ-23 и созданное на его базе семейство истребителей-бомбардировщиков типа МиГ-27. Разработка двух модификаций одного самолета для решения принципиально различных задач оказалась более рациональной с точки зрения развития фронтовой авиации и позволила избежать ряда роковых ошибок, за которые американские летчики заплатили своими жизнями при ведении воздушных боев в небе Вьетнама. Соотношение потерь многоцелевого истребителя 3-го поколения F-4 «Фантом» в воздушном бою с «чистым» истребителем 2-го поколения МиГ-21 составило 2:1. Впервые в истории авиации истребитель более позднего поколения, на создание которого были затрачены огромные средства, оказался менее эффективным, чем истребитель более раннего поколения.
Войны в Юго-Восточной Азии и на Ближнем Востоке стали поворотным этапом в развитии истребительной авиации. Перед ней вновь встали задачи, возникшие еще в годы Первой мировой войны: завоевание господства в воздухе, прикрытие сухопутных войск от ударов с воздуха и обеспечение эффективных действий других родов авиации. Вернулся из небытия воздушный бой, как основной способ решения данных задач. Более того, впервые бой стали разделять на ближний и дальний.
Реальные боевые действия показали низкую эффективность универсального самолета при ведении маневренного воздушного боя и невозможность подготовки универсального летчика, способного одинаково эффективно решать задачи и истребителя, и бомбардировщика. Вступив в реальный бой, пилоты «Фантомов» вынуждены были разделиться на летчиков-истребителей и бомбардировщиков, решавших свои специфические задачи.
Комплекс вооружения, предназначенный для ведения дальнего воздушного боя (ДВБ) за пределами визуальной видимости противника, оказался недостаточно совершенным и ненадежным, поэтому применение ракет средней дальности осуществлялось после визуального опознавания противника. Таким образом, по-прежнему практически все воздушные цели уничтожались в ближнем воздушном бою (БВБ) при атаке противника, как правило, с задней полусферы артиллерийским огнем, неуправляемыми реактивными снарядами или управляемыми ракетами «воздух-воздух».
Опыт реальных воздушных боев с участием истребителей 2-го и 3-го поколений был тщательно проанализирован, выявлены факторы, определяющие эффективность самолета-истребителя, проведено их ранжирование. В результате появилось понятие боевого потенциала (Вр) истребителя и выведена эмпирическая формула, устанавливающая связь между ним и техническими характеристиками авиационного комплекса:

Bр=Pо4(Pи3 μ K T N I B D ) h / p2L ,

где Ро – показатель огневого потенциала, учитывающий количество и характеристики авиационных средств поражения воздушных целей;
Pи – показатель информационного потенциала, учитывающий технические возможности различных каналов получения информации о воздушных целях;
μ – тяговооруженность самолета;
К – аэродинамическое качество самолета;
Т – способность самолета терять скорость;
р – удельная нагрузка на крыло;
N – показатель технических возможностей систем индивидуальной защиты самолета от управляемых средств поражения противника;
I – показатель, учитывающий живучесть самолета или его способность сохранять боевые качества при огневом поражении;
В – показатель, характеризующий способность летчика сохранять работоспособность в условиях высоких перегрузок и визуально обнаруживать противника;
D – показатель пилотажных качеств самолета;
L – габариты самолета;
h – коэффициент приведения размерностей.
Как видно из формулы, помимо огневого и информационного потенциала, которым присвоены высокие показатели степени, важными факторами для истребителя вновь стали характеристики, определяющие маневренные и пилотажные качества (μ, K, T, p, В, D), необходимые для эффективного ведения БВБ.
На основании данных приоритетов было создано 4-е поколение высокоманевренных истребителей, оснащенных многоканальными системами получения информации о воздушном противнике и имеющих технические возможности поражать воздушные цели на дальности от нескольких сотен метров до 100 км, под любым ракурсом и на фоне земли. От концепции многоцелевого истребителя был осуществлен переход к формированию двухтипового парка истребителей: тяжелых, для ведения преимущественно ДВБ, и легких, оптимизированных для ближнего воздушного боя. Наиболее яркими представителями этого поколения стали российские истребители Су-27, МиГ-29 и их американские аналоги F-15 «Игл», F-16 «Файтинг Фалкон».
За четвертьвековую историю истребителей 4-го поколения они получили достаточно большой опыт боевого применения. Однако наиболее показательными следует считать воздушные бои в небе Ливана с 1979-го по 1982 г. Над долиной Бекаа впервые вошли в практику истребительной авиации воздушные бои за пределами визуальной видимости противника.
Первыми из 4-го поколения вступили в воздушный бой истребители F-15А ВВС Израиля 27 июня 1979 года. Первой жертвой молодого «Орла» стал престарелый «Голубь мира» — истребитель МиГ-21бис ВВС Сирии. Всего за указанный период F-15А 56 раз выходили победителями, потери же с их стороны составили не менее 8 самолетов. Дебют истребителей F-16А, состоявшийся 7 июня 1982 года, был менее удачным. ВВС Израиля в бою с истребителями ВВС Сирии МиГ-23МФ потеряли два F-16А. Общий итог боев между истребителями 3-го поколения типа МиГ-23 и новейшими F-16 оценивается соотношением потерь 1:1. Истребители F-16А, лишенные оружия средней дальности, исполняя роль подсадной утки, заманивающей противника под удар «Иглов», несли потери именно в дальних воздушных боях и побеждали в боях на коротких дистанциях. В целом легкий истребитель ВВС США F-16 не проявил себя высокоэффективным воздушным бойцом.
В итоге, несмотря на то что комплекс оборудования и вооружения, обеспечивающий ведение ДВБ, по стоимости, сложности и массе существенно превосходит элементы авиационного комплекса, обеспечивающие ближний бой, до 70% самолетов было сбито именно в результате БВБ, в том числе и с применением артиллерийского вооружения.
Относительно низкая эффективность дальнего воздушного боя имеет две группы причин: технические и тактические. Технические причины связаны с тем, что каким бы совершенным ни был бортовой комплекс вооружения, задача устойчивого автосопровождения цели в течение достаточно длительного времени наведения УР «воздух-воздух» средней и тем более большой дальности является весьма сложной. Если противник знает, откуда исходит угроза нападения, то постановка помех, своевременно и правильно выполненный маневр атакуемого по направлению, высоте или скорости могут сделать атаку невозможной либо свести ее эффективность к нулю. Основными причинами неудачных атак являются: прекращение автосопровождения цели бортовой РЛС; отсутствие захвата цели головкой самонаведения (ГСН) ракеты после завершения инерциально-корректируемого этапа наведения; срыв автосопровождения цели ГСН УР; превышение на конечном этапе полета потребной перегрузки, определяемой методом наведения и траекторией движения цели, над располагаемой перегрузкой ракеты.
Тактические причины заключаются в том, что ДВБ между истребителями по сути своей носит активно-оборонительный характер, в то время как БВБ является активно-наступательным способом боевых действий. В ДВБ обе стороны часто оказываются в дуэльной ситуации и, обмениваясь ударами, стремятся прежде всего выжить, а не поразить противника. Поэтому при возникновении выбора между необходимостью выполнения оборонительного маневра и продолжением сопровождения цели, необходимым для успешного завершения атаки, летчик однозначно выбирает оборону. Перспектива поразить противника ценой собственной гибели не является привлекательной и рациональной. После неудачной атаки с большой дистанции можно попытаться либо выйти из боя, либо перевести его в фазу ближнего маневренного боя.
В БВБ лучшей обороной являются активные наступательные действия, поэтому боевое маневрирование из наступательного может переходить в оборонительное, и наоборот, наступательный маневр может являться продолжением оборонительного. Кроме того, обеспечить эффективное применение вооружения на дальности визуальной видимости технически проще.
Показательным является воздушный бой между звеном МиГ-29 ВВС Эритреи и парой Су-27 ВВС Эфиопии, произошедший 25 февраля 1999 года в районе Быдыме (Жироков М., Шаповаленко М. Последняя классическая война ХХ века. История авиации, №2, 2002). Первый воздушный бой между истребителями 4-го поколения российского производства был начат по инициативе «МиГов», стремящихся реализовать свое численное превосходство. Пара Су-27 попыталась уклониться от боя, но системы бортового комплекса обороны выдали сигнал о пуске УР с полуактивной системой самонаведения, то есть Р-27. Резким маневром «сухим» удалось сорвать захват ГСН УР, после чего МиГ-29 произвели еще несколько пусков ракет Р-27 с тем же результатом. Теперь уже истребителям Эфиопии представилась возможность использовать оружие дальнего боя, но энергичное маневрирование «МиГов» также свело эффективность атаки к нулю. Бой перешел на короткие дистанции, где Су-27 удалось сбить один из «МиГов» ракетой Р-73.
Впоследствии подобный сценарий, с тем же результатом, повторялся неоднократно. Истребители Су-27 благодаря преимуществу в маневренности доминировали в БВБ, а имея больший запас топлива, получали тактическое преимущество при попытке МиГ-29 выйти из боя. Применение УР средней дальности приводило к поражению цели, если атакуемый не успевал предпринять активных оборонительных действий.
Примечательным итогом боевого применения самолетов 4-го поколения является то, что тяжелые истребители типа Су-27 и F-15 оказались эффективнее своих легких партнеров МиГ-29 и F-16 не только в ДВБ, для которого они проектировались, но и в ближнем воздушном бою. Это связано с тем, что легкий истребитель вынужден иметь на борту практически тот же комплект оборудования, что и тяжелый истребитель. В итоге, по сочетанию относительных технических параметров удельной нагрузки на крыло, тяговооруженности и, соответственно, по маневренным характеристикам тяжелые истребители оказались лучше.
Таким образом, фактически был поставлен эксперимент, определивший оптимальную размерность будущего самолета-истребителя массой 20–24 т. Неслучайно массовая размерность истребителя ВВС США 5-го поколения F-22 «Рэптор» укладывается в этот диапазон.
Концепция технического облика истребителя 5-го поколения формировалась исходя из задачи радикального повышения его эффективности в ДВБ. Это в полной мере соответствует американской идеологии бесконтактной войны. Уничтожить противника, не подвергая себя опасности, — такова сверхзадача авиационного командования США. Один из американских генералов по данному поводу высказался так: «Если F-22 пришлось вступить в ближний бой, значит, пилот где-то допустил тактический просчет!» Поэтому приоритетными задачами авиаконструкторов стали снижение заметности ЛА, реализация сверхзвуковой скорости полета на бесфорсажном режиме работы силовой установки и высокая степень информационного обеспечения боевой деятельности летчика. Стремительная внезапная ракетная атака по ничего не подозревающему противнику, — таким видится воздушный бой создателям F-22.
Такое виденье воздушного боя потенциальным конкурентом породило в среде некоторых отечественных авиационных теоретиков мнение о бесперспективности БВБ в будущем. Принято считать, что не менее 80% воздушных целей будет уничтожаться в ДВБ. Таким образом, наметились очередные «похороны» ближнего воздушного боя, как основного способа решения задач фронтовой истребительной авиации.
Однако, как показывает анализ летно-технических характеристик F-22, опыт Вьетнама не забыт создателями «Рэптора», его маневренные возможности существенно улучшены по сравнению с истребителями 4-го поколения, что является залогом его высокой эффективности и в БВБ. Результаты математического моделирования ближнего воздушного боя лучших истребителей 4-го поколения с F-22 показывают, что вероятность их выживания в таком поединке не превышает 20%.
Столь убедительное превосходство F-22 говорит о том, что добиться паритета с данным противником путем модернизации имеющихся у нас истребителей не удастся. Тем более, если модернизация направлена не на улучшение маневренных характеристик истребителя, а на расширение его боевых функций. Придание самолету статуса многофункционального истребителя неизбежно снижает его способность выполнять главную задачу – истреблять самолеты противника. Вспомним печальный вьетнамский опыт «Фантома» и сравним боевые возможности «чистого» истребителя 4-го поколения с возможностями созданного на его базе многофункционального истребителя (МФИ) по ведению БВБ с противником типа F-15С.
Среднестатистический итог 500 промоделированных воздушных боев между «чистым» истребителем и F-15C, при равновероятном использовании противниками единого набора различных тактических приемов, показал, что наш истребитель в 1,7 раза чаще осуществлял атаки, завершавшиеся поражением цели, чем его противник. В результате вероятность нашей победы в БВБ составила WП = 0,49, а вероятность выживания в бою WВ = 0,7. При этом F-15C одержал победу в 30% воздушных боев, что свидетельствует о высоких боевых качествах нашего истребителя.
Среднестатистический результат 500 промоделированных воздушных боев между МФИ и F-15C показал, что уже F-15C в 2,17 раза чаще осуществлял атаки, завершавшиеся поражением цели. В итоге вероятность победы модернизированного самолета в БВБ составила WП = 0,28, а вероятность выживания в бою лишь WВ = 0,48. F-15C одержал победу в 52% воздушных боев.
Отсюда возникает резонный вопрос: «Зачем тратить средства налогоплательщиков на фактическую ликвидацию собственной фронтовой истребительной авиации под громкими лозунгами глубокой модернизации?» Ответ очевиден, средства необходимо концентрировать на программе создания отечественного истребителя 5-го поколения, а при разработке направлений модернизации учитывать их влияние на маневренные возможности истребителей!
Воздушный бой, завершая очередной виток на спирали своего развития, сохраняет все присущие ему классические черты. Радикальные же теории от «сверхманевренности» до полного отрицания ближнего маневренного воздушного боя не являются жизнеспособными. Важно, чтобы люди, принимающие решения о направлениях развития нашей боевой авиации, поняли это сейчас, а не в итоге проигранных воздушных боев.