|
§ 18.2. УПРАВЛЕНИЕ САМОЛЕТОМ В ВОЗДУШНОМ БОЮ
1. Выбор маневра
Управление самолетом в воздушном бою в значительной сте-
пени зависит от вида боя.
Анализируя воздушный бой с точки зрения управления само-
летом можно выделить следующие его основные этапы:
— сближение— вход в область возможных атак;
— атака—-удар по противнику с применением средств пора-
жения;
— выход из атаки;
— выход -из боя.
По характеру взаимного маневрирования в зависимости от
рода применяемого оружия, средств нзаведения и прицеливания, a
также характера противодействия можно рассматривать:
— простой воздушный бой (атака неманеврирующей цели),
состоящий из однократного последовательного выполнения таких
элементов, как сближение, атака, выход из атаки и выход из боя;
— сложный воздушный бой, т. е. бой с противником, предпри-
нимающим интенсивное противодействие и активные наступатель-
396
ные действия с многократным повторением тех или иных элемен-
тов простого боя.
Летно-технические характеристики самолета, а следовательно,
и управление им зависят от области пространства по высоте и
скорости, в которой ведется воздушный бой.
Правильный выбор маневра в зависимости от вида боя, его
этапа, условий, а также от летно-технических и динамических ха-
рактеристик самолета в основном определяет конечный результат
боя, т. е. эффективность самолета в воздушном бою.
Принципы выбора оптимального закона управления самолетом
в воздушном бою основываются на результатах анализа воздуш-
ной обстановки, тактических приемов ведения боя, летно-техничес-
ких характеристик, характеристик оборудования и вооружения
своего самолета и самолета противника.
Задача отыскания оптимального маневра с учетом всех ука-
занных факторов чрезвычайно сложна и в каждом конкретном
случае имеет сво-е определенное решение, которое не всегда пред-
ставляется возможным найти современными математическими и
техническими средствами. Практически решение такой задачи
летчик осуществляет в воздушном бою на основании опыта и на-
выков ведения воздушного боя на современном самолете. Однако
некоторые общие соображения следует учитывать заранее.
Наиболее очевидным правилом выбора оптимального маневра
следует считать принцип сохранения и накопления энергии, кото-
рый можно сформулировать так: из всех возможных вариантов
выполнения боевого маневра, необходимого в данной конкретной
ситуации, выбирать такой, который при условии выполнения по-
ставленной задачи приводит к максимальному энергетическому
преимуществу над противником.
Атака воздушной цели начинается с момента выхода самолета
в зону возможных ата<к, под которой следует понимать область
возможных положений истребителя относительно цели, из кото-
рой он может осуществить выход в зону возможной стрельбы и
применить оружие.
Ата-ка в воздушном бою представляет со*бой более широкое
понятие, чем прицеливание и огневое воздействие по цели, так
как оборонительное маневрирование цели предполагает необхо-
димость выполнения соответствующего контрманевра, обеспечи-
вающего выход в исходное положение для атаки с применением
одного из видов бортового оружия и позволяющего сохранить
тактически выгодное положение.
Обычно первую атаку летчик выполняет, будучи «.пространст-
венно» связанным с целью, высотой и скоростью. Последующее
маневрирование и последующие атаки летчик может проводить
там, где это ему более выгодно, стремясь затянуть противника в
область наиболее эффективного использования своего самолета.
Ата<ка цели, как правило, должна выполняться с полным ис-
пользованием возможностей силовой установки. Исключения мо-
гут быть при атаке нескоростных целей с ограниченной маневрен-
397
ностью. Однако следует иметь в виду, что непрерывное использо-
вание форсажного режима работы двигат-еля даже в процессе
сложного боя с серией маневров и контрманевров приводит к
большим расходам топлива.
При увеличении подъемной силы (нормальной перегрузки пу)
увеличивается угло-вая скорость и уменьшается радиус разворота.
Однако выполнение предельного неустановившегося («форсиро-
ванного») разворота приводит к уменьшению уровня энергии са-
молета, т. е. к уменьшению скорости или высоты полета. Поэтому
логика управления подъемной силой, основанная на принципе со-
хранения энергии, предписывает использование максимальных
значений подъемной силы (нормальной перегрузки пу) только в
тех случаях, когда потеря энергии при интенсивных разворотах
оправдана (например, при большой начальной скорости). При
этом не следует, кроме случаев крайней необходимости, допускать
уменьшения скорости менее величин, обеспечивающих оптималь-
ное маневрирование (обычно 700—800 км'/ч).
В процессе сложного боя при выполнении маневров и контрма-
невров летчику приходится учитывать ряд противоречивых требо-
ваний. С одной стороны, он должен выйти в зону возможных атак
или уклониться от атаки противника, что часто требует исполь-
зования предельных возможностей самолета и своего организма,
с другой —должен хотя бы сохранить уровень энергии самолета,
что зачастую решает исход боя. Поэтому необходимо руководст-
воваться следующим:
1) при прочих равных условиях разворот наиболее эффекти-
вен (в смысле наименьшей потери энергии при развороте на за-
данный угол), если вектор силы тяжести не направлен против
вектора подъемной силы (нисходящий маневр в положении, близ-
ком к перевернутому);
2) предельный разворот с максимально возможной перегрузкой
и уменьшением скорости («форсированный разворот») целесообра-
зен только при наличии избытка скорости над оптимальной для
маневра, а также в критические моменты для завершения атаки
или выхода из-под удара; в остальных случаях не следует созда-
вать перегрузку, приводящую к падению скорости, ниже опти-
мальной;
3) в интервалах между предельными разворотами изменение
направления полета должно быть непрерывным в целях затруд-
нения маневра противнику;
4) на самолете-истребителе с меньшей тяговооруженностью
требуется повышенный режим работы двигателя.
2. Управление самолетом в воздушном бою с использованием
двигательных ощущений (кинестетического восприятия)
Воздушный бой характеризуется больщим диапазоном изменения парамет-
ров движения самолета за достаточно короткое время и, кроме того, резким
возрастанием недостатка времени на получение и обобщение зрительной инфор-
мации о параметрах самолета. В воздушном бою летчик основное внимание
уделяет визуальному поиску противника, анализу воздушной обстановки
398
и выбору оптимального маневра в ущерб контролю за состоянием самолета и
параметрами его движения по приборам. Если в обычном полете летчик более
80% информации о режиме полета получает, наблюдая за показаниями прибо-
ров, то в воздушном бою поступление информации о режиме полета по прибо-
рам значительно снижается и решающее значение приобретает способность лет-
чика «чувствовать» самолет, не глядя на приборную доску.
«Чувство» самолета и скорости полета не является каким-то особым свой-
ством, присущим только отдельным людям. Это результат подсознательного
анализа летчиком «второстепенных» сигналов о режиме полета, получаемых ор-
ганами чувств. По этим сигналам он способен достаточно точно представить
себе состояние самолета, не глядя на приборы. Такими сигналами могут слу-
жить акустический шум, вестибулярные ощущения в сочетании со зрительными,
вибрации (например, аэродинамическая тряска при выходе на большие углы
атаки), восприятие состояния самолета через рычаги управления и др. Роль сиг-
налов в формировании у летчика «чувства» самолета различна. С этой точки
зрения сигналы, несущие информацию, можно оценить в двух взаимосвязанных
аспектах. Один из них — позволяет ли данный сигнал дать летчику достоверную
информацию о протекаемом процессе, а если позволяет, то насколько полно.
Второй аспект — насколько точно данное ощущение способно сформировать у
летчика представление о происходящем процессе.
Детальный анализ информативности сигналов, поступающих к летчику, а
также их совокупности как единого целого представляет весьма сложную за-
дачу. Однако в первом приближении можно принять, что в воздушном бою для
летчика основными параметрами состояния самолета являются уровень энергии
(скорость, высота), подъемная сила, тяга и крен. Если подъемная сила через
перегрузку достаточно хорошо воспринимается акселерационными ощущениями,
то крен летчик воспринимает только периферийным зрением, а скорость, высоту
и угол атаки летчик не может ощущать непосредственно через свои органы
чувств, контроль же за этими параметрами в процессе воздушного боя по при-
борам, как отмечалось, крайне ограничен. Поэтому необходимы дополнительные
сигналы, позволяющие компенсировать недостаток информации.
Информация, получаемая летчиком в воздушном бою, в конечном счете пре-
образуется в сигналы управления — двигательную реакцию рычагами управления
самолета. Движения, осуществляемые при этом, сами являются источником и
объектом особого рода ощущений, так называемых двигательных или кинесте-
тических. Эти ощущения выступают в качестве сигналов обратной связи и иг-
рают существенную роль в построении двигательной реакции, обеспечивая ее
регулирование и корректировку. Однако этим не исчерпывается роль кинесте-
тических восприятий. Положение ручки управления и величина усилий, прикла-
дываемых к ней, сами по себе в определенной степени могут служить указате-
лем состояния самолета, параметров его полета. Необходимым условием этого
является обеспечение определенного однозначного соответствия между положе-
нием и загрузкой рычагов управления и параметрами движения самолета, т. е.
выполнение первого из названных выше аспектов. Так, например, если у само-
лета, устойчивого по скорости на малых и средних высотах, при малой скоро-
сти для выдерживания горизонтального полета ручка управления значительно
отклоняется на себя, а в процессе разгона ее необходимо отклонять от себя и
на максимальной скорости она находится у приборной доски, то можно заклю-
чить, что подобный информационный сигнал (изменение положения ручки уп-
равления и усилий на ней) способен сформировать у летчика мнение о вели-
чине скорости полета.
Другой информацией о состоянии самолета может служить его реакция
по углу атаки и перегрузке на управляющие воздействия рычагами управления
самолетом. Если на больших скоростях самолет довольно энергично реагирует
на отклонение рычагов управления, а на малых, скоростях слабо и вяло (на-
пример, при отклонении элеронов), то степень изменения этой реакции по мере
изменения скорости также может служить информацией о величине скорости
полета. Таким образом, кинестетические восприятия положения рычагов управ-
ления и изменение реакции на их отклонение способны стать дополнитель-
ными сигналами о режиме полета. Однако этим не исчерпывается решение
задачи.
399
Как было сказано выше, точное определение летчиком состояния самолета,
не глядя на приборы, зависит от его способности по кинестетическим ощуще-
ниям определять параметры полета. Исследования, проведенные в этом направ-
лении, показывают, что человек в принципе обладает такими способностями.
При этом уровень опыта, а также соответствующие тренировки летчика оказы-
вают .значительное влияние на точность получаемых результатов.
Достаточно точной информацией о величине угла атаки является естествен-
ная тряска самолета. Однако из-за аэродинамической компоновки на отдельных
современных самолетах тряска начинается значительно раньше, чем сваливание
самолета, поэтому выполнение боевых маневров предполагается в зоне тряски.
В этих случаях важную роль играет система информации о значении угла атаки
через управление с использованием кинестетических анализаторов летчика, на-
пример создание искусственного подергивания педалей или ручки по мере при-
ближения к допустимому значению угла атаки (так называемая «тактильная
сигнализация»). Дифференциация интенсивности этого сигнала по его величине
в зависимости от величины и темпа изменения угла атаки обеспечивает свое-
временное предупреждение летчика о выходе самолета на предельные режимы.
Существенным преимуществом кинестетических восприятий перед другими
видами ощущений является их высокая помехозащищенность и отсутствие воз-
можности появления каких-либо опасных иллюзий.
Таким образом, достаточная тренировка летчиков в определении состояния
самолета по дополнительным информационным сигналам, в том числе и по кине-
стетическим восприятиям, позволяет пилотировать самолет при ведении воздуш-
ного боя с использованием предельных режимов, не контролируя режимы полета
по приборам.
Заметим, что использование при ручном управлении автоматов демпфирова-
ния может оказать влияние на кинестетическое восприятие летчиком изменения
режима полета. Как было показано в главе 11, включение автоматов демпфиро-
вания в систему управления может не только улучшить, но и ухудшить условия
пилотирования.
Если естественное демпфирование мало или недостаточна устойчивость, ав-
томат демпфирования оказывает благоприятное влияние на поведение самолета
и его управляемость. При включении демпфера уменьшаются забросы парамет-
ров, более быстро затухают возникающие колебания, увеличиваются излишне
малые расходы ручки управления и усилия на ней, что упрощает пилотирование
самолета. Особенно благоприятное влияние оказывает автомат демпфирования
для погашения слабозатухающих боковых колебаний у современных самолетов
с изменяемой стреловидностью при большом угле стреловидности крыла, когда
движение крена преобладает над движением рыскания.
Однако при включении автомата демпфирования из-за срабатывания демп-
фера полному отклонению ручки будет соответствовать неполное отклонение ру-
левой" поверхности, что на отдельных режимах полета может ограничить манев-
ренные возможности самолета. Вследствие этого при выполнении энергичных
маневров, связанных с вращением самолета, например, вокруг продольной оси,
летчику на некоторых самолетах рекомендуется для повышения эффективности
и облегчения поперечного управления отключать демпфер в канале крена.
|
Главная
Вход
Регистрация
Зато мона попробовать улучшить визуализацию цели... 
Пишет - немогу подключится к серверу.