F-16C – турецкая угроза…

Levicky
Сергей Левицкий, доктор технических наук, профессор

История самолета F-16 начиналась в далёкие 1970-е годы, когда неутешительные для США итоги войны в воздухе над Северным Вьетнамом показали несостоятельность концепции единого многоцелевого боевого самолета для ВВС и ВМС (типа F-4 «Фантом») и преждевременность забвения ближнего маневренного воздушного боя как основного способа ведения боевых действий истребительной авиации. Тяжелый и дорогой «Фантом», соединяющей в себе функции истребителя-перехватчика и бомбардировщика, потерпел сокрушительное поражение в воздушном бою с легким и дешевым советским фронтовым истребителем МиГ-21.
Это обстоятельство породило в США программу ACF (Air Combat Fighter – истребитель воздушного боя), название которой говорит само за себя. В дальнейшем она трансформировалась в программу LWF (Lightweight Fighter – легкий истребитель), по которой на конкурсной основе были созданы два варианта легкого истребителя: однодвигательный Дженерал Дайнэмикс YF-16 и двухдвигательный Нортроп YF-17.
Первый полет опытного YF-16 состоялся 2 февраля 1974 г. По решению командования ВВС США в январе 1975 года самолет F-16 с двигателем Пратт-Уитни F100-PW-100 (стендовая тяга 11 340 кГ) стал победителем конкурса.
Серийное производство первого варианта самолета F-16A началось в 1977 г. Первым иностранным покупателем этого самолета стал Израиль, который периодически сталкивался в воздухе с ВВС Сирии, имеющими на вооружении советские истребители типа МиГ-21 и МиГ-23.
Боевое крещение второго после F-15А представителя истребителей 4-го поколения F-16A состоялось 7 июня 1982 г. Первым противником оказался истребитель 3-го поколения МиГ-23МФ. Дебют завершился поражением двух F-16A и одного МиГ-23МФ. По итогам воздушных боев в небе Ливана, соотношение потерь истребителей типа F-16 и МиГ-23 составило примерно 1:1. МиГ-23 достигали успеха за счет эффективного применения управляемых ракет средней дальности Р-23 и терпели поражение в ближнем бою. Таким образом, F-16А, вооруженный на тот момент только ракетами малой дальности типа «Sidewinder», не проявил себя высокоэффективным истребителем.
Далее F-16 постепенно переквалифицировался из легкого истребителя в многоцелевой тактический истребитель F-16С (производится с 1984 г.), используемый в основном для уничтожения наземных целей.
По официальным данным администрации США, за время войны в Персидском заливе F-16С был признан самым неэффективным тактическим истребителем. Около 250 самолетов этого типа, совершив 13 500 боевых вылетов, не сбили ни одного иракского самолета. Но даже в этом конфликте, отличающемся пассивностью авиации, противостоящей США, один F-16С был сбит ракетой Р-23, выпущенной истребителем МиГ-23.
За прошедшие годы F-16 стал самым массовым боевым самолетом США, поступившим на вооружение ВВС многих стран мира. Построено около 4500 самолетов различных модификаций, из них около 3500 одноместных (F-16А и С) и 920 двухместных (F-16В и D). Около 200 самолетов F-16С и D состоят на вооружении Турции и представляют наиболее боеспособную часть ее ВВС.
Самолет прошел ряд этапов развития и совершенствования. Этап III под индексом Block 50/52 реализован на наиболее продвинутых турецких самолетах. Основные изменения включают:

  • установку БРЛС AN/APG-68 с увеличенной на 30% дальностью обнаружения целей;
  • модернизированную кабину экипажа с многофункциональными дисплеями;
  • новый широкий индикатор на фоне лобового стекла (wide-angle HUG);
  • увеличение базы киля, обеспечивающую установку системы AN/ALQ-165;
  • увеличение мощности системы энергоснабжения;
  • усиление конструкции планера и шасси из-за возросшей до 21 770 кг максимальной взлетной массы;
  • оборудование самолета конформными топливными баками емкостью 1705 литров;
  • расширение номенклатуры управляемого вооружения: ракеты «воздух-воздух» средней дальности AIM-120 AMRAAM, ракеты «воздух-поверхность» AGM-65D «Maveric», противолокационные ракеты AGM-88 HARM и AGM-45 Strike, противокорабельные ракеты AGM-84 Harpoon и Penguin Mk4, управляемые бомбы типа LBG, GBU-10, GBU-12, GBU-22, GBU-24 и GBU-27, а также планирующие бомбы GBU-15;
  • установку двигателей F100-PW-229 или F110-GE-129 с тягой, увеличенной до 13 160 кГ.

К сорокалетнему возрасту F-16 заметно потяжелел. Если нормальный взлетный вес F-16А при решении задачи завоевания господства в воздухе составлял 9800 кг, то у F-16С Block 50/52 он достигает уже 12 700 кг. При неизменной площади крыла это существенно увеличило удельную нагрузку (р = G/S).
Максимальная эксплуатационная перегрузка nуэмакс. = 9,0 на F-16А могла быть реализована при массе 8300 кг (50% топлива + 2 ракеты AIM-9). Сохранение данной максимальной перегрузки должно было потребовать существенного усиления и утяжеления конструкции планера.
Основные технические параметры F-16С Block 50/52 при расчетной полетной массе mрасч. = 11670кг (2250 кг топлива + 4 ракеты типа AIM-9 «Sidewinder») приведены в табл. 1.

Таблица №1

Техническая характеристика Ед. изм. Величина
Вес самолета расчетный кГ 11670
Площадь крыла м2 27,87
Максимальная эксплуатационная перегрузка ед. 9,0
Удельная нагрузка на крыло кГ/м2 420
Тяговооруженность (Н = 3000м, М = 0,8) кГ/кГ 1,01
Допустимый угол атаки град. 24
Допустимый коэффициент подъемной силы 1,30
Максимальное аэродинамическое качество 10…11

 

На рис. 2…7 показаны основные маневренные характеристики самолета, из анализа которых видно, что при минимуме вооружения, отсутствии конформных и подвесных топливных баков F-16С Block 50/52 располагает достаточно высокими техническими возможностями для ведения маневренного воздушного боя.

Анализ данных графиков и их сравнение с характеристиками тактического истребителя США 5-го поколения F-35A [1], которым предполагается вооружить ВВС Турции, показывает, что F-16С по параметрам форсированных маневров близок (ωмакс.ф. = 23º/с), а по маневренным характеристикам, определяемым тяговооруженностью (Vy*макс. = 230м/с против 210м/с; ωмакс.уст. = 16,5º/с против 15º/с), превосходит «Лайтнинг-II». Здесь ωмакс.ф. и ωмакс.уст. – максимальные значения располагаемых угловых скоростей форсированных и установившихся разворотов; Vy*макс. – энергетическая скороподъемность самолета.

Рис. 2. Располагаемая энергетическая скороподъемность

Рис. 3. Располагаемая нормальная перегрузка

Рис.4. Тангенциальная перегрузка при маневрировании с nуа расп.

Рис. 5. Располагаемая угловая скорость форсированного виража

Рис. 6. Нормальная перегрузка предельная по тяге силовой установки

Рис. 7. Располагаемая угловая скорость установившегося виража

 

Из графиков на рис. 3 и 4 видно, что даже при маневрировании у земли выход на максимальную эксплуатационную перегрузку сопровождается потерей скорости с темпом более 50 км/ч за секунду. Поэтому время выдерживания nуэмакс. мало, а с ростом высоты реализация данной перегрузки становится вообще невозможной. На рис. 6 дан верхний порог перегрузок, при которых возможно маневрирование без потери скорости и высоты.

Чтобы оценить эффективность F-16С при решении одной из основных боевых задач самолета-истребителя, проведем имитационно-стохастическое математическое моделирование ближнего воздушного боя с его участием против российского истребителя поколения 4+ типа Су-30СМ. Считаем, что оба самолета имеют штатное вооружение: по четыре УР «воздух-воздух» малой дальности и артиллерийскую установку. F-16С имеет 20-мм шестиствольную артиллерийскую установку М61А1 с боекомплектом 511 патронов. Учтено также снижение влияния нормальной перегрузки на организм летчика F-16С за счет увеличенного до 30º угла наклона спинки кресла.

Оценка эффективности проводится по нескольким критериям, среднестатистические величины которых определяются по результатам моделирования 500 воздушных боев продолжительностью 90 секунд, начинающихся из нейтральной тактической ситуации. Реализации поединков отличаются совокупностью случайных факторов и тактикой поведения противников.

Рассмотрено две группы боев, отличающиеся начальной высотой: Н1 – малые высоты; Н2 – средние высоты. Итоговые результаты одиночных воздушных боев между самолетами F-16С (№2) и Су-30СМ (№1) представлены в табл. 2.

Полученные результаты показывают, что, несмотря на несколько меньшую тяговооруженность, Су-30СМ в 1,29…1,25 раза чаще противника выходил в условия применения ракетного вооружения и в 1,76…1,52 раза чаще поражал цель. Наш истребитель одерживает уверенную победу более чем в половине воздушных боев (WП 1 = 57…63%). Противник добивается успеха примерно в трети поединков (WП 2 = 35…38%). С ростом высоты боевого маневрирования преимущество Су-30СМ увеличивается.

Таблица №2

Критерии оценки Обозначение Среднестатистические величины
Н1 Н2
Разность вероятностей сбития –

DWср. = Wсб.2 — Wсб.1

DWср. 0,13 0,17
Отношение количества ракетных атак –

n1/n2

n 1,29 1,25
Отношение количества эффективных

ракетных атак – nэфф.1/nэфф.2

nэфф 1,76 1,52
Доля боев, завершившихся победой

Су-30СМ, %

WП 1 57,0 63,0
Доля боев, завершившихся вничью, %

 

WН 4,8 2,0
Доля боев, завершившихся победой

F-16C, %

WП 2 38,2 35,0

 

Наш истребитель при существенно меньшей удельной нагрузке на крыло (р = G/S) и более высоких несущих свойствах (Су расп.) способен сохранять более высокую перегрузку до меньших скоростей и имеет существенно большую угловую скорость форсированных разворотов. Недостаток тяговооруженности компенсируется более высоким аэродинамическим качеством Су-30СМ.

Анализ среднестатистических параметров боевого маневрирования показывает, что время выдерживания текущей нормальной перегрузки nу ≥ 7 у самолета Су-30СМ в 1,63 раза больше, чем у противника при ведении боя на малых высотах и в 1,85 раза больше при маневрировании на средних высотах.

Чтобы избежать поражения, F-16С будет стремиться перевести бой на малые высоты (если позволит рельеф местности). Нашему истребителю для минимизации шансов противника на успех необходимо в течение всего маневрирования использовать максимальную располагаемую тягу силовой установки и не допускать снижения скорости менее 500…550 км/ч. При выполнении форсированных маневров оптимальная величина угла атаки составляет 20…24º.

Рис. 8. Проекции траекторий самолетов Су-30СМ и F-16C на горизонтальную плоскость

 

На рис.8 показана типовая картина изменения тактической ситуации по времени воздушного боя на малой высоте с отметками моментов применения ракетного вооружения и результатами атак (Wпор. – вероятность поражения атакованного самолета ракетой «воздух-воздух»).

Данная реализация боя начинается выполнением боевых разворотов обоих самолетов в сторону противника. Благодаря более высоким характеристикам форсированных маневров и более широким возможностям по допустимым начальным ошибкам прицеливания при применении ракет типа Р-73 с нашлемной системой целеуказания, Су-30СМ осуществляет первый пуск уже на 13 секунде маневрирования в переднюю полусферу цели (ППС). Спустя 3,5 секунды полета ракеты F-16C поражается с вероятностью Wпор.1 = 0,67.

Далее на 37, 63 и 73 секундах поединка Су-30СМ осуществляет последовательно три атаки, полностью расходуя боекомплект. Истребитель F-16C отвечает двумя результативными атаками на 38 и 71 секундах боя.

Итоговый результат воздушного боя оценивается разностью накопленных вероятностей (ΔW = Wсб.2 — Wсб.1) сбития F-16C (Wсб.2) и Су-30СМ (Wсб.1). При расчете Wсб. учитывается последовательность произведенных атак и возможность того, что атакующий самолет к моменту пуска ракеты мог быть сбит.

Победа записывается на счет Су-30СМ, если ΔW = Wсб.2 — Wсб.1 > 0,05, либо на счет F-16C, если ΔW < -0,05. В представленной реализации воздушного боя Су-30СМ одерживает убедительную победу ΔW = 0,60.

Рис. 9. Проекции траекторий самолетов Су-30СМ и F-16C на горизонтальную плоскость

 

На рис. 9 показана типовая картина изменения тактической ситуации по времени воздушного боя на средней высоте. Здесь поединок начинается разворотами в горизонтальной плоскости. На этих высотах F-16C, вследствие высокой удельной нагрузки на крыло, в отличие от Су-30СМ, не способен реализовать максимальную располагаемую перегрузку (nуэмакс. = 9).

В результате наш истребитель на 14-й секунде первым атакует противника и спустя 5 секунд поражает его ракетой с вероятностью Wпор.1 = 0,75. Далее на 33, 45 и 60 секундах поединка Су-30СМ осуществляет последовательно три атаки. Истребитель F-16C отвечает одной результативной атакой на 47 секунде боя.

В итоге Су-30СМ одерживает победу в воздушном бою со счетом ΔW = 0,85. Таким образом, при грамотном тактическом построении боя Су-30СМ имеет необходимые технические возможности для успешного ведения маневренного воздушного боя с истребителем типа F-16С Block 50/52.

 

После введения в состав нашей группировки в Сирии самолетов Су-35 в небе этой страны появился самый грозный противник для летательных аппаратов, претендующих на высокое звание «истребителя».

Чтобы оценить шансы на выживание F-16С, сведем его в «математическом» воздушном бою с истребителем поколения 4++ Су-35 по уже известной технологии имитационно-стохастического моделирования боя 1×1.

Итоговые результаты 500 воздушных боев представлены в табл. 3.

 

Таблица 3

Критерии оценки Обозначение Среднестатистические величины
Н1 Н2
Разность вероятностей сбития,

DWср. = Wсб.2 — Wсб.1

DWср. 0,31 0,46
Отношение количества ракетных атак,

n1/n2

n 2,37 2,33
Отношение количества эффективных

ракетных атак, nэфф.1/nэфф.2

nэфф 2,64 2,60
Доля боев, завершившихся победой

Су-35, %

WП 1 69,6 75,0
Доля боев, завершившихся вничью, %

 

WН 3,4 5,0
Доля боев, завершившихся победой

F-16C, %

WП 2 27,0 20,0

 

Поскольку по всем техническим параметрам, влияющим на маневренные характеристики, Су-35 в той или иной степени превосходит F-16С Block 50/52, результаты воздушных боев мало зависят от высоты. Наш истребитель примерно в 2,3…2,4 раза чаще противника выходил в условия применения ракетного вооружения, производя в среднем по 3,5 атаки за бой, и в 2,60…2,65 раза чаще поражал цель, одержав в итоге уверенную победу в WП 1 = 70…75% воздушных боев. Противник способен уцелеть (WН + WП 2) в 25…30% поединков.

Данные результаты получены при условии, что Су-35 не использовал режим управления «маневр» с управлением вектором тяги, оставаясь в границах углов атаки, обычных для современных истребителей.

Типовая версия одного из 500 вариантов развития воздушного боя показана на рис.10.

Рис.10. Проекции траекторий самолетов Су-35 и F-16C на горизонтальную плоскость

Рис.10. Проекции траекторий самолетов Су-35 и F-16C на горизонтальную плоскость

Здесь поединок начинается форсированными разворотами в горизонтальной плоскости, в процессе которых противники обмениваются ракетными ударами, находясь в ППС цели. Су-35 имеет возможность атаковать раньше, на 14-й секунде с дальности Dпуск. = 2165 м. F-16С отвечает на 17-й секунде (Dпуск. = 1150м), ещё до поражения нашей ракетой.

Пуск ракеты с большей дальности позволяет ей завершить полет прямым попаданием в цель, что отражается на вероятности поражения F-16С (Wпор.1 = 0,93). Боевая часть ракеты AIM-9 «Sidewinder», пущенной из менее выгодной позиции, подрывается по команде неконтактного взрывателя на удалении 9 м от цели, что снижает фугасное действие взрывчатого вещества, плотность потока осколков и, соответственно, Wпор.1 = 0,29.

Этот обмен ударами в значительной степени и определяет итог боя, особенно для самолета F-16С, поскольку в дальнейшем тактическое преимущество полностью переходит к Су-35. Далее на 27-й, 44-й и 54-й секундах поединка наш истребитель осуществляет последовательно три безответных атаки, полностью расходуя боекомплект. В итоге Су-35 одерживает победу в данном воздушном бою со счетом ΔW = Wсб.2 — Wсб.1 = 0,70.

Таким образом, успех противника определяется результатом первых 15…18 секунд маневрирования, в течение которых он должен опередить наш истребитель в применении вооружения. Для F-16С Block 50/52 эта задача очень сложная, так как Су-35 имеет значительное преимущество в угловой скорости разворота.

Статистика показывает, что 55% атак F-16С производит в первой трети боя и в 66% случаев это практически лобовые атаки в ППС при курсовом угле относительно цели q ≤ 30º, то есть, как правило, обмен ударами. У Су-35 атаки равномерно распределены по направлению, с течением времени он всё чаще оказывается в хвосте у противника.

Анализ среднестатистических параметров боевого маневрирования показывает, что время выдерживания текущей нормальной перегрузки nу ≥ 7 у самолета Су-35 в 1,77 раза больше, чем у противника при ведении боя на малых высотах и в 2,08 раза больше при маневрировании на средних высотах. Отсюда, в конце боя (через 90 секунд маневрирования) Су-35 в более чем 80% случаев находится в задней полусфере у F-16С. При этом в 53% случаев противник в поле зрения прицельных систем, то есть Су-35 готов к очередному применению вооружения.

Проведенный анализ боевых возможностей российских и турецких истребителей в маневренном воздушном бою показывает полное превосходство отечественного оружия. Из гуманистических соображений хочется посоветовать «отважным» турецким пилотам, стреляющим в спину союзникам, не приближаться к российским истребителям на расстояние менее 100 км. В дальнем бою Су-30СМ и Су-35 – это летающие «Триумфы» (С-400), которым всё равно, что там в небе: F-16 или «невидимый» F-35.

 

Рис. 11. F-16D – ударный вариант

 

Некоторая часть турецких истребителей оборудована для уничтожения наземных целей. Отличительным признаком F-16 в ударном варианте является наличие конформных топливных баков и внешних подвесок дополнительного прицельно-навигационного и оборудования РЭП.

На рис.11 показан внешний вид самолета F-16D с тремя подвесными баками, конформными баками, контейнерами навигации и прицеливания, контейнерами с буксируемыми радиолокационными ловушками Raytheon AN/ALE-50(V)2 на концах крыла, двумя УР AIM-9L/M/P «Sidewinder» на внешних подкрыльевых узлах подвески и двумя управляемыми авиабомбами GBU-10.

Данный вариант F-16 способен представлять угрозу в воздушном бою для нашей ударной авиации: фронтовых бомбардировщиков типа Су-24 и штурмовиков Су-25.

В итоге можно констатировать, что качество и боевые возможности российских истребителей по завоеванию господства в воздухе в настоящее время и в перспективе после принятия на вооружение тактического истребителя Локхид-Мартин F-35А «Лайтнинг-II» будут гарантированно превосходить возможности ВВС Турции.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Сергей Левицкий. «F-35 уверено проигрывает нашему Су-35, но…». «Авиапанорама». 2008. № 5.
  2. Валерий Антошин, Евгений Кондратюк. F-16 «на блюдечке»: харизматичный, но аварийный. «Авиапанорама». № 1, 2.
  3. Александр Крутилин, Вадим Плужников, Константин Супонько. «Двигатель торговли» безопасности не обеспечит. «Авиапанорама». № 3.

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика