Основные маневры истребителя - Basic fighter maneuvers

Четыре P-40 Warhawk выполняют учебно-тренировочные маневры.

Основные маневры истребителя (BFM) находятся тактический движения в исполнении самолет истребитель в течение маневрирование в воздушном бою (также называемый ACM или воздушный бой ), чтобы получить позиционное преимущество над противником. BFM сочетает в себе основы аэродинамический полет и геометрия преследования, с физика управления самолетом соотношение энергии к весу, назвал его удельная энергия.

Маневры используются для получения лучшей угловой позиции по отношению к противнику. Они могут быть наступательными, чтобы помочь нападающему отстать от врага; или оборонительный, чтобы помочь защитнику уклониться от нападающего оружие класса "воздух-воздух". Они также могут быть нейтральными, когда оба противника стремятся занять наступательную позицию или маневрировать для выхода из боя.

Классические маневры включают преследование с запаздыванием или йо-йо, которые добавляют расстояние, когда атакующий может пролететь мимо цели из-за более высокой скорости полета, низкое йо-йо, которое делает противоположное, когда атакующий летит слишком медленно, ножницы, которые пытаются ведите нападающего впереди защитника и по спирали защиты, которая позволяет защищающемуся отделиться от нападающего.

Ситуационной осведомленности часто преподается как лучшая тактическая защита, исключающая возможность нападения на пилота или оставшегося позади него; даже с скорость истребитель открыт для атаки с тыла.

Вступление

Базовые маневры истребителя (BFM) - это действия, которые истребитель совершает во время маневрирование в воздушном бою, исторически известный как воздушный бой. Разработка BFM началась с первого истребителя, во время Первая Мировая Война, затем продолжил каждый следующий война, адаптируясь к меняющимся вооружениям и технологиям.

Базовые маневры истребителя состоят из множества различных тактических поворотов, бросков и других действий, направленных на то, чтобы отстать от противника или над ним, прежде чем противник сможет сделать то же самое. BFM - это, как правило, универсальные маневры, которые могут выполняться практически на любом истребителе, и обычно считаются обучение персонала маневры. Обучение обычно начинается с того, что пилоты летают на самолетах одного типа, противопоставляя друг другу только свои навыки. Во время повышения квалификации пилоты учатся летать против противников на разных типах самолетов, поэтому пилоты также должны научиться справляться с различными технологическими преимуществами, что больше похоже на реальный бой. При реальном маневрировании в воздушном бою могут потребоваться изменения этих основных маневров в зависимости от различных типов задействованных самолетов, систем вооружения, используемых каждой стороной, и количества задействованных самолетов.^[1]

BFM используются на трехмерной арене воздушного боя, где маневры не ограничиваются простыми двумерными поворотами, например, во время автомобильной погони. BFM зависит не только от характеристик самолета при развороте, но и от способности пилота выбирать между воздушной скоростью (кинетическая энергия ) и высоте (потенциальная энергия ) для поддержания уровня энергии, который позволит истребителю продолжить эффективное маневрирование. BFM также полагается на понимание пилотом геометрии преследования в пределах трехмерный арена, где разные углы подхода могут вызвать разную скорость закрытия. Пилот-истребитель использует эти углы не только для того, чтобы попасть в зону действия оружия, но и для того, чтобы избежать превышение, который состоит либо из вылета перед противником, называемого «выходом за пределы линии крыла», либо пересечения траектории полета противника, называемого «выходом за пределы траектории полета».

Пилот-истребитель, занимающий наиболее выгодную позицию, обычно находится выше или позади противника, и его обычно называют атакующим. И наоборот, пилот в невыгодном положении обычно либо ниже, либо впереди противника, и его называют защитником. Большинство маневров являются наступательными, например "бочка атака »,« высокий йо-йо »,« низкий йо-йо »и« отставание ». Оборонительные маневры чаще состоят из очень агрессивных поворотов, чтобы уклониться от пушек атакующего, с такими маневрами, как« брейк »и« высокий йо ». -Yo, защита "; иногда затягивая поворот, иногда расслабляя его, а иногда и меняя поворот. Защитник обычно маневрирует, чтобы вызвать промах или увеличить дальность, достаточную, чтобы нырнуть и уйти. "маневры используются обороняющимся, когда атакующий достигает огневой раствор, или энергия защищающегося истощается, так что невозможно поддерживать максимальные характеристики поворота, такие как «защита от оружия» или «защитная спираль».

История

Разработка основных маневров истребителя началась в Первая Мировая Война, с такими маневрами, как "Иммельманн ", названный в честь немецкого летчика Макс Иммельманн, "перерыв" и "бочка ". Современный Иммельманн отличается от оригинальной версии, которая теперь называется стойло поворот или "Hammerhead Turn". Разворот Иммельмана был эффективным маневром в начале войны, но по мере развития авиационной техники и увеличения мощности двигателей истребителей это стало опасным маневром, потому что противник мог подняться и стрелять в немецкие истребители, когда они почти неподвижны на вершине. поворота.^[2]

Билли Бишоп, лучший канадский ас Первой мировой войны, описал перерыв:

Внимательно наблюдая через плечо и оценивая момент, когда он откроет огонь, вы быстро поворачиваете машину, чтобы лететь под прямым углом к ​​нему. Его пули обычно проходят позади вас во время маневра.^[3]

Во время Первой мировой войны из-за малой мощности первых самолетов вертикальные движения были затруднены, а длительное маневрирование приводило к потере энергии. Бой имел тенденцию перерастать в индивидуальные атаки, классические «воздушные бои». Один конкретный маневр, который действительно проявился, был оборонительный Lufbery, в котором несколько самолетов союзников будут летать по кругу, так что любой атакующий, пытающийся расположиться напротив одного из самолетов, будет лететь прямо перед самолетом позади них.^[4] По мере того, как двигатели становились все более мощными, трехмерная тактика стала доступной для противодействия тупику Lufbery, и к началу Второй мировой войны она перестала быть эффективной.^[5]

Развитие продолжалось на протяжении каждой войны, поскольку самолеты и системы вооружения становились все более совершенными. Такие маневры, как «боевой разброс», впервые были изобретены такими пилотами, как Вернер Молдерс вовремя Гражданская война в Испании.^[6] Простая, не поворачивающаяся форма лоу-йо-йо изображена на Джона Годфри описание его первого убийства, летающего Республика P-47 Thunderbolt над Европой во время Второй мировой войны;

Я, затаив дыхание, смотрел на 109-ю между разрывами облаков, пока я нырял. На высоте 12000 футов я выровнялся и наблюдал за ним впереди. В дайвинге я набрал скорость и теперь разогнался до 550 миль в час. Я был примерно на 500 футов ниже него и быстро приближался. Быстрее, у меня есть время. Я проверил все вокруг, сзади и сверху, чтобы убедиться, что другие [немцы] не поступают со мной так же. Моя скорость сейчас замедлялась, но у меня все еще было достаточно, чтобы поднять лишние 500 футов и занять 200 ярдов за кормой. 109-й летел прямо, как стрела, без переплетения. Когда его самолет попал в мой прицел, я нажал на [спусковой крючок].^[7]

Многие современные методы управления энергией, которые используются в маневрах вроде Йо-Йо, были описаны научным путем только после Джон Р. Бойд разработал свой Теория энергетической маневренности вовремя война во Вьетнаме.^[6] Тем не менее, как цитирует командование воздушной подготовки ВМС США: «1) Основы ACM не изменились с первых дней развития авиации и 2) для достижения успеха летчик-истребитель должен сохранять постоянную агрессивность. [Красный] Барон сказал бы: «Все остальное вздор».^[8]

Обучение персонала

Базовые маневры истребителя (BFM) используются летчиками-истребителями во время воздушного боя для получения позиционного преимущества над противником. Пилоты должны хорошо знать летно-технические характеристики не только своих самолетов, но и противников, используя свои сильные стороны и слабые места противника. Летчикам нужно хорошее зрение, осведомленность о ситуации, а также способность маневрировать против противника в трех измерениях. BFM обычно делятся на две категории:

• Первичный BFM
• Относительный BFM

Первичные маневры - это маневры, которые выполняются без учета позиции противника. Часто это простые маневры, такие как подъемы, повороты, крены элеронов, медленные роллы, и руль руля. Относительные маневры выполняются по отношению к движению другого самолета. Они часто более сложные, включая маневры по энергосбережению, такие как высокий и низкий йо-йо, и маневры изменения положения, такие как смещение валков.^[9] Легко попасть в ловушку, если рассматривать BFM как серию установленных маневров, дающих надежный рецепт доминирующего положения. Реальность такова, что BFM представляют собой серию гибких и часто импровизированных проактивных и реактивных действий, бесконечно меняющихся в зависимости от дальности, высоты, скорости, типа самолета, типа системы вооружения и любого из огромного ряда других факторов. Чрезвычайно успешная тактика в один прекрасный день может привести к неудачным результатам, если повторить ее на следующий день, и пилоты часто считают удачу главным фактором.^[10]

BFM обычно считаются индивидуальными маневрами, где ACM применяется к тактике позади воздушный бой в целом.^[11] В ходе военных учений BFM часто проводятся против противника на самолетах того же типа. Это позволяет пилоту летать против машины с известными характеристиками и позволяет летному экипажу повышать осведомленность о важных понятиях, таких как изображение обзора, скорость закрытия и скорость прямой видимости, которые являются сигналами к успеху на визуальной арене. Это также позволяет пилотам строить свои навыки BFM друг против друга, не имея при этом особого технологического преимущества.

Разнородная боевая подготовка в воздухе (DACT) состоит из сложных маневров, выполняемых самолетами двух разных типов (например, F-16 и F / A-18). Это обучение ценно тем, что оба пилота не так хорошо осведомлены об эксплуатационных возможностях и характеристиках другого самолета и, следовательно, должны полагаться на фундаментальные принципы BFM и навыки оценки / принятия решений, чтобы занять выгодную позицию по сравнению со своим противником. В этом типе обучения преимущества одного типа истребителя могут сильно отличаться от преимуществ другого, поэтому пилоты учатся совершенствовать свои навыки BFM, чтобы использовать слабые стороны противника. Использование BFM в качестве строительных блоков для нескольких маневров самолета, таких как палец четыре, проиграть двойку, и Тач переплетения пилоты учатся маневрировать в ситуациях, когда один против одного, один против двух, двое против двух, двое против многих или даже один против многих. Этот тип обучения, введенный на последних этапах летной школы, больше похож на настоящий бой и является наиболее полезным для летного экипажа после овладения базовыми навыками BFM.

Принципы

Удельная энергия

Энергия является основным фактором в управлении и маневрировании самолета. Если у атакующего слишком много энергии, может быть легко попасть в зону досягаемости, но трудно предотвратить промах. Слишком мало энергии, и атакующий может вообще не попасть в зону действия. Если у защитника больше энергии, чем у нападающего, побег возможен, но слишком мало энергии, и защитник потеряет маневренность.

В авиации термин «энергия» не относится ни к топливу, ни к создаваемой им тяге. Вместо этого тяга упоминается как «мощность». Энергия - это состояние бойца. масса в любой момент времени и является результатом власти. Энергия бывает двух видов: кинетической и потенциальной. Кинетическая энергия является функцией массы и скорости истребителя, а потенциальная энергия является функцией его массы, силы тяжести и высоты. Объединенная потенциальная и кинетическая энергия называется полной энергией. Поскольку энергетический пакет представляет собой комбинацию массы, скорости и высоты, истребитель, летящий на малой высоте, но с высокой скоростью, может иметь такую ​​же общую энергию, что и истребитель такой же массы, но летящий на низкой скорости и на большой высоте.

Одним из входов в формулу для полной энергии является масса объекта, в данном случае самолета. Это означает, что два самолета, летящие с одинаковой скоростью и высотой, будут иметь разную энергию; более тяжелый самолет будет иметь более высокую энергию. Однако это не означает, что более тяжелый самолет будет более маневренным, поскольку эта масса потребует больше энергии для ускорения. По этой причине более полезной мерой является удельная энергия, энергия на единицу веса. Более легкие летательные аппараты обычно имеют более высокую удельную энергию для любых данных условий эксплуатации.^[12]

Энергетическое состояние может быть изменено путем приложения силы. Более тяжелым самолетам потребуется больше мощности для изменения своего энергетического состояния, поэтому два самолета с одинаковой энергией не будут иметь одинаковую маневренность. Это приводит к понятию «удельная мощность» так же, как и удельная энергия. Для любых заданных эксплуатационных условий, например, выбранной скорости и высоты, любому данному воздушному судну потребуется определенное количество мощности просто для поддержания этих условий, в основном из-за эффектов сопротивления. Это приводит к появлению концепции «удельной избыточной мощности», количества дополнительной мощности, доступной воздушному судну, сверх мощности, необходимой для поддержания этих условий полета.^[12]

Удельная избыточная мощность обычно выражается для самолета, летящего прямо и горизонтально. Поворот требует затрат энергии как на изменение энергетического состояния летательного аппарата, так и из-за дополнительных индуцированное сопротивление это естественно возникает как побочный эффект создания подъемной силы, необходимой для изменения направления.^[13] Это означает, что самолет с более высокой удельной избыточной мощностью имеет более высокие характеристики устойчивой маневренности. Эта общая концепция известна как «энергетическая маневренность».^[12]

Маневренность - это не только фактор энергии или удельной мощности, многие другие факторы, такие как эффективность формы крыла в плане при создании подъемной силы или пределы нагрузки самолета, могут ограничивать маневренность способами, которые напрямую не связаны с весом и мощностью. Это дает разным самолетам очень разные характеристики при различных маневрах. Например, самолет с высокой тягой к массе может иметь высокую удельную избыточную мощность, но тем не менее страдать от очень высокого индуцированного сопротивления во время разворотов - это было очень распространено на треугольное крыло самолет например^[14] - в этом случае он будет пытаться избегать поворотов и вместо этого будет использовать подъемы и ныряние в своих интересах. Такие самолеты называют «энергетическими истребителями». Другие, как правило, с более низким нагрузка на крыло, могут иметь меньшую избыточную мощность, но, тем не менее, иметь возможность выполнять повороты без потери такой же энергии, и их называют «бойцами углов».^[15] или "собачьи борцы".

Когда два самолета встречаются в бою, они могут иметь разные энергетические состояния и удержание энергии. Как правило, боец ​​с более высокой энергией и лучшим удержанием будет делать «энергетическое движение», например, высокое йо-йо, чтобы поддерживать энергетическое преимущество, в то время как боец ​​с недостатком энергии (боец с углами) будет делать «угловое движение», например брейк-ход, пытаясь использовать энергию противника в свою пользу.^[16][17]

Управление энергией

В бою пилот сталкивается с множеством ограничивающих факторов. Некоторые ограничения являются постоянными, например сила тяжести, целостность конструкции, и тяговооруженность. Другие ограничения зависят от скорости и высоты, например: радиус поворота, скорость разворота и удельная энергия самолета. Летчик-истребитель использует BFM, чтобы превратить эти ограничения в тактические преимущества.^[18] Более быстрый и тяжелый самолет может быть не в состоянии уклониться от более маневренного самолета в разворотном сражении, но часто может прервать бой и уйти, нырнув или используя свою тягу, чтобы обеспечить преимущество в скорости. Более легкий и маневренный самолет обычно не может выбрать способ ухода, но должен использовать свой меньший радиус поворота на более высоких скоростях, чтобы уклониться от орудий атакующего и попытаться обойти его позади атакующего.^{[19][страница нужна ]}

BFM - это постоянная серия компромиссов между этими ограничениями для сохранения определенного энергетического состояния самолета. Даже если нет большой разницы между энергетическими состояниями боевых самолетов, она будет, как только атакующий разгонится, чтобы догнать защищающегося. Однако потенциальную энергию можно легко обменять на кинетическую, поэтому самолет с преимуществом по высоте может легко превратить потенциальную энергию в скорость. Вместо приложения тяги пилот может использовать силу тяжести, чтобы обеспечить внезапное увеличение скорости путем погружения за счет потенциальной энергии, которая была сохранена в виде высоты. Точно так же, набирая высоту, пилот может использовать гравитацию, чтобы снизить скорость, сохраняя кинетическую энергию самолета, изменяя ее высоту. Это может помочь злоумышленнику предотвратить превышение, сохраняя при этом доступную энергию на случай, если он все же произойдет.^[20]

Поверните производительность

И скорость поворота (градусы в секунду), и радиус поворота (диаметр поворота) увеличиваются со скоростью, пока "угловая скорость ". Угловая скорость определяется как минимальная скорость, при которой достигается максимальная перегрузка может генерироваться (нагрузка, при которой мощность равна сопротивлению) и варьируется в зависимости от конструкции истребителя, нагрузка на крыло характеристики, вес (включая добавленный вес от ракет, десантных танков и т. д.) и тяговые характеристики.^[20] Часто бывает в районе 250–400кн (290–460 миль / ч; 460–740 км / ч ).^[19] Максимальная устойчивая нагрузка, которую может создать самолет, также варьируется, но обычно составляет от 3 до 5 g. На угловой скорости истребитель может достичь максимальной скорости поворота, управляя кораблем на краю тряска (турбулентность, предшествующая срыву). Ниже этой скорости самолет будет ограничен полетом с меньшими g, что приведет к уменьшению скорости поворота. Если пилот попытается "потянуть" больше g, самолет столкнется и аэродинамически срыв. С другой стороны, если истребитель летит со скоростью, превышающей его угловую скорость, он сможет тянуть более высокие g, но это приведет к потере воздушной скорости из-за создаваемого избыточного сопротивления. Поворот с максимальной устойчивой нагрузкой на скоростях, превышающих угловую скорость, приведет к увеличению радиуса поворота, что, соответственно, вызовет уменьшение скорости поворота.^[21]

«Мгновенная скорость поворота» описывает повороты, превышающие максимальную устойчивую нагрузку. Эти повороты могут достигать 9 g, прежде чем пилот начнет терять сознание (G-LOC ). Эти повороты могут иметь очень маленький радиус разворота, но вызывают потерю энергии в виде скорости или высоты. Следовательно, эти повороты являются неустойчивыми, из-за чего истребитель теряет огромную скорость полета, иногда достигая скорости сваливания всего за четверть оборота. В некоторой степени потеря энергии может быть компенсирована увеличением тяги, известной как применение «избыточной удельной мощности», но это не может полностью компенсировать потери. Обычно это происходит во время крутых поворотов или еще более тяжелых «тормозов». Только разворачивая самолет с максимальной «устойчивой скоростью поворота», он может сохранять свою удельную энергию. Однако в боевых ситуациях может потребоваться изменение энергии, и энергия также может быть увеличена путем вытягивания нагрузки, меньшей, чем максимальная выдерживаемая перегрузка.^[20]

Кривые преследования

Кривые преследования.

Успешный BFM требует геометрия столько же, сколько и мастерство и выносливость.^[22] Пилоты должны знать угловую скорость своего самолета, а также оптимальную углы крена (AOB) и углы атаки (АОА), не думая о них сознательно. В то же время пилоты должны осознавать угол между вектор скорости и их собственный, называемый углом пересечения гусеницы (TCA), который важен при выравнивании или предотвращении стрельбы. Самое главное, пилот должен помнить об угле от хвоста (AOT), который представляет собой угол между траекториями полета.^[23][24][25] Высокое значение AOT приводит к высокой скорости закрытия, но делает практически невозможным получение подходящего решения для пистолетов. Получение низкого AOT (попадание в хвост врага) может уменьшить или даже обратить вспять скорость закрытия и обычно является основной целью перед атакой. превышение происходит. Однако несговорчивый защитник может попытаться воспользоваться преимуществом высокой скорости закрытия, повернувшись для увеличения AOT, что приведет к перерегулированию.^[22]

AOT часто оценивается по положению носа атакующего самолета по отношению к обороняющемуся. АОТ обычно сгруппированы в три категории, называемые «кривыми преследования». «Преследование впереди» происходит, когда нос атакующего указывает впереди защищающегося, в то время как «чистое преследование» происходит, когда нос атакующего указывает прямо на защитника. Если нос атакующего указывает позади защитника, состояние известно как «преследование с задержкой».^[22]

Ведущее преследование

Основная цель преследования за лидером - обеспечить закрытие даже при преследовании более быстрого противника. Высокая АОТ, возникающая во время преследования впереди, позволяет атакующему быстро уменьшить переднее, боковое и вертикальное разделение между самолетами, просто пройдя более короткий путь. Однако преследование за свинцом приводит к быстрому увеличению АОТ. Это приводит к увеличению скорости закрытия, и в попытке предотвратить перерегулирование атакующему придется делать все более крутой поворот при приближении к защитнику.^[26]

Атакующий, ведущий преследование, находится в пределах видимости защитника. Если у обороняющегося не будет достаточного преимущества в скорости, чтобы убежать, расслабив поворот и погрузившись в мелкое пикирование, защищающийся, скорее всего, резко развернется, пытаясь увеличить AOT, заставляя атакующего поворачиваться еще сильнее, пролететь мимо или выполнить маневр из горизонтальной плоскости для компенсации.^[27]

Преследование с опережением используется во время артиллерийских атак, потому что быстрое движение боя требует, чтобы пушки самолета были нацелены в точку в пространстве перед обороняющимся, где будет противник, когда попадут пули. Это называется «ведение к цели». При преследовании с опережением атакующему трудно поддерживать видимость противника, поскольку нос атакующего самолета становится препятствием для обзора пилота.^[28]

Чистая погоня

Как и преследование за свинцом, чистое преследование используется для закрытия. Однако закрытие происходит не так быстро, как и скорость увеличения AOT. Это не так эффективно против более быстро движущегося противника, поэтому атакующему может потребоваться ускорение, чтобы поддерживать чистое преследование. Чистое преследование используется при захвате ракетного захвата. При этом атакующий помещается дальше от защитника, а защищающемуся предоставляется наименьшая площадь поверхности для обзора. Это затрудняет действия по уклонению, так как в поле зрения находится только передняя часть атакующего самолета.^[26][29]

Погоня за отставанием

Японский A6M3 Zero преследует американский B-25 Mitchell на холодной стороне.

Преследование с задержкой используется для остановки или реверсирования скорости закрытия и уменьшения AOT, позволяя атакующему поддерживать или увеличивать прямое разделение (также называемое разделением нос / хвост или нос к хвосту). Следуя за пределами радиуса поворота защищающегося, атакующий может поддерживать или увеличивать энергию, заставляя защищающегося поворачиваться со скоростью истощения энергии.^[26]

Задержка "горячей стороны" возникает, когда между самолетами существует большое расстояние вперед, показывая верхнюю сторону защищающегося истребителя. Это помещает нападающего в поле зрения защитника, и обычная защита - это затянуть поворот. Отставание «холодной стороны» происходит, когда расстояние между носом и хвостом невелико, и живот защищающегося бойца остается в поле зрения. Это ставит атакующего в слепую зону защитника, и обычная защита - отменить ход. Если обороняющийся не станет заметно более маневренным и если боковое разделение не будет правильным, преследование с запаздыванием не может продолжаться долго, что приведет к уменьшению AOT до тех пор, пока не будет представлено подходящее решение для стрельбы.^[30]

Маневры вне самолета

Самолеты маневрирования, показывающие наклонные и вертикальные повороты.

Маневры редко выполняются в строго вертикальной или горизонтальной плоскостях. Большинство витков содержат некоторую степень «высоты тона» или «среза». Во время разворота в наклонной плоскости разворот по тангажу происходит, когда нос самолета указывает над горизонтом, вызывая увеличение высоты. Срезанный поворот происходит, когда нос направлен за горизонт, вызывая уменьшение высоты. Цель состоит не только в том, чтобы противнику было труднее отслеживать самолет, но и в увеличении или уменьшении скорости при сохранении энергии.^[31]

Маневр вне самолета усиливает этот эффект, переводя истребитель в новый самолет полета. Увеличение шага или среза может быстро обеспечить изменение скорости, которое также можно быстро изменить, вернувшись к исходной плоскости движения. Маневры вне плоскости используются не только для уменьшения радиуса разворота, но также заставляют истребитель лететь по более длинной траектории по отношению к направлению движения. Такой маневр, как высокий уровень Йо-Йо, используется для замедления сближения и для того, чтобы истребитель начал преследование с запаздыванием, в то время как низкий уровень Йо-Йо используется для увеличения замыкания и для вывода бойца вперед.^[32]

Во время маневра вне плоскости нос атакующего больше не указывает на защитника. Вместо этого самолет катится до тех пор, пока его вектор подъемной силы (воображаемая линия, идущая вертикально от центра самолета, перпендикулярно его крыльям) не будет выровнен либо впереди, либо непосредственно у, либо позади защитника, с использованием скорости крена вместо скорости поворота. для установки правильной кривой преследования. Вектор скорости летательного аппарата (воображаемая линия в направлении движения) будет тянуться в направлении вектора подъемной силы.^[33]

Вытесняющие валки

Типичный рулон смещения

Полезные типы внеплановых маневров, используемых для уменьшения AOT, являются различными. бочка катится называемые кренами смещения, чтобы сместить самолет в поперечном направлении с его предполагаемой траектории полета на новую траекторию полета. Управляя скоростью крена, пилот может контролировать степень смещения.^[34] Атакующий, следующий за более маневренным противником, может застрять в преследовании с запаздыванием (за пределами радиуса поворота защищающегося), не имея возможности достичь решения о стрельбе. При смещении поворота траектории полета двух самолетов в конечном итоге пересекутся. Затем AOT будет уменьшаться до тех пор, пока нос атакующего самолета на мгновение не укажет на защищающегося, а затем впереди защищающегося.^[35] Бросок смещения - хорошая тактика, когда когда-либо требуется уменьшение радиуса поворота, но допускается уменьшение скорости поворота.^[34]

Позиционирование

Есть три основных ситуации в маневрирование в воздушном бою требуя от BFM преобразования к благоприятному результату, который является нейтральным, наступательным и оборонительным. Большинство относительных маневров можно сгруппировать в одну из этих трех категорий.

Нейтральный

Нейтральная позиция обычно возникает, когда оба противника замечают друг друга одновременно. Ни пилот, ни противник не обладают преимуществом внезапности.Ни один из них не имеет возможности направить нос своего самолета на противника с достаточной дальностью, чтобы использовать передовые огневые средства (ракеты / пушки) до того, как противник представит аналогичную угрозу. Каждый из них сосредоточен на переходе в наступательную ситуацию, заставляя своего противника защищаться.^[36]

Наступление

Наступательная позиция обычно возникает, когда пилот первым видит противника. Благодаря преимуществу внезапности пилот может занять лучшую позицию для атаки противника, что затрудняет уклонение врага от атаки.^[36] Обычная тактика включает увеличение высоты и попытку поместить истребитель прямо между солнцем и противником. Это помогает поставить пилота в доминирующее положение, в первую очередь озабоченного преследованием своего преимущества для убийства. Наступательная позиция обычно определяется как способность оказаться выше или позади врага. Пилот может создать энергетическое преимущество, давая возможность наброситься на противника и обрызгать его пулями, используя скорость, чтобы вернуться на безопасную высоту. Атакующий также имеет преимущество, связанное с ориентацией, так как он может продолжить атаку, уклоняясь от оружия врага.^[37]

Оборонительный

Оборонительная позиция обычно возникает, когда пилот поздно замечает нападающего. Обычно ниже или впереди противника пилот находится в слабой позиции, в первую очередь озабоченный отказом от выстрела противнику и переводом в нейтральную позицию. Вторичная цель - либо убежать, либо занять доминирующее положение. Если атакующий находится в недостатке энергии, защитник, вероятно, будет использовать скорость, чтобы выйти из боя, но, если атакующий движется намного быстрее, защитник обычно маневрирует, чтобы вызвать опасный пролет. Опасный промах случается, когда атакующий вылетает перед защитником, в результате чего его роли меняются местами.^[36]

Концепции

Геометрия круга поворота. Несмотря на то, что это изображено как полет с той же скоростью поворота и радиусом поворота, замыкание происходит во время преследования впереди, а затем происходит обратное движение во время преследования с задержкой, с наибольшим разделением носа и хвоста в момент, когда атакующий тянет вперед.

Как только злоумышленник оказывается за спиной защитника, необходимо решить три проблемы, чтобы привлечь к ответственности за убийство. Атакующий должен иметь возможность попасть в ту же геометрическую плоскость, что и защитник, попасть в зону действия без превышения скорости и уметь вести цель. Защитник обычно агрессивно поворачивается, чтобы испортить решение атакующего.^[23]

Поверните круг

Самолет поворачивается круговыми движениями по окружности вокруг центральной точки. Окружность часто называют «пузырем», а центральную точку часто называют «столбиком». Любое изменение перегрузки на самолет вызывает изменение размера пузыря, а также изменение радиуса поворота, перемещая стойку по отношению к истребителю. Поскольку самолет, разворачивающийся с максимальной нагрузкой, не может поворачиваться сильнее, любой самолет, находящийся между таким истребителем и его постом, на мгновение защищен от атаки. Именно в этой области атакующий боец ​​обычно пытается расположиться.^[38]

Оказавшись внутри пузыря защитника, атакующий будет вести погоню за ним и может получить удачный «моментальный снимок». Если атакующий может маневрировать по траектории полета защищающегося до того, как произойдет перерегулирование, атакующий сможет остановить или изменить скорость закрытия. Наиболее желательная позиция - это следование траектории полета защищающегося на расстоянии, равном одному радиусу поворота, позади противника. Эта позиция, с которой нападающий сможет безопасно управлять боем, называется «контрольной точкой». Контрольная точка находится в центре воображаемой конической области, называемой «контрольной зоной», и именно в этой зоне у атакующего будет достаточно времени и дальности действия, чтобы отреагировать на контрмеры защитника.^[39]

Промахи

Во время воздушного боя термин «промах» относится к ситуациям, в которых атакующий либо пересекает траекторию полета противника, либо проходит мимо защищающегося, оказываясь впереди.

Прохождение защитника называется "пролетом линии крыла". Это также называется «проскакиванием линии 3–9» или «опасным проскоком», это происходит, когда атакующий самолет приближается слишком быстро и случайно пересекает линию крыла обороняющегося (воображаемая линия, проходящая через центр самолета на 3 часа и 9 часов ). Выход за пределы линии крыла обычно называется «вылетом вперед» и вызывает «изменение ролей», в результате чего атакующий оказывается в пределах досягаемости оружия защитника, и атакующий внезапно становится защищающимся.^[40]

Когда атакующий пересекает траекторию полета защищающегося, ситуация называется «превышением траектории полета». Это происходит, когда злоумышленник не может контролировать закрытие и пересекает траекторию полета защищающегося сзади. Хотя это и не обязательно опасно, при отклонении от траектории полета атакующий может вылететь впереди защищающегося. Однако чаще это сильно снижает угловое преимущество нападающего над защитником. Выход за пределы траектории полета подразделяется на две категории, называемые «выходом за пределы контрольной зоны» и «выходом за пределы ближнего полета».^[40]

«Выход за пределы контрольной зоны» происходит, когда атакующий пересекает траекторию полета защищающегося из-за переднего края контрольной зоны. После выхода за пределы контрольной зоны защитник продолжит поворачивать в том же направлении, чтобы сохранить приобретенное угловое преимущество, пытаясь помешать атакующему прицелиться.^[40]

«Промежуток с близкого расстояния» происходит, когда атакующий нарушает траекторию полета защищающегося перед контрольной зоной. Это дает защищающемуся возможность изменить поворот и, возможно, вызвать выход за пределы линии крыла, позволяя защищающемуся продвинуться позади атакующего и поменять свои роли.^[40][41]

Круговой поток

Круговой поток

Самолеты могут разворачиваться как навстречу друг другу, так и от них. То, как противник поворачивается по отношению к другому, определяет ход боя. Если два бойца встречаются лицом к лицу, они обычно делают очень близкий нейтральный пас, называемый «слиянием». После передачи оба бойца могут повернуться, чтобы вступить в бой. Если два бойца повернутся в одном направлении (т.е. оба повернутся на север), они будут двигаться навстречу друг другу по одному кругу поворота. Этот тип взаимодействия известен как «поток по одному кругу». Если летательные аппараты поворачиваются в противоположных направлениях (т. Е. Один поворачивает на север, а другой - на юг), они будут удаляться друг от друга, облетая друг друга, чтобы зацепиться друг за друга на отдельных кругах поворота. Это называется «двухкружный поток».^[42]

Однокружный поток приведет к другому слиянию, если не будет получено угловое преимущество. При обтекании по одному кругу преимущество будет иметь истребитель с меньшим радиусом разворота. Пилоты часто отклоняются от плоскости при увеличении тяги, чтобы уменьшить радиус поворота. Поскольку на самом деле не имеет значения, где встречаются два бойца в круге, скорость поворота не имеет большого значения во время одного кругового потока. Поэтому его часто называют радиальным боем. Маневр вне плоскости, такой как крен смещения, является жизнеспособным вариантом для уменьшения радиуса поворота.^[42]

Двухкружный поток также приведет к еще одному слиянию. В двухкружном потоке радиус разворота не имеет большого значения, потому что важно то, какой истребитель сможет вернуться к месту слияния первым. Двухкружность - это борьба за скорость поворота, и угловое преимущество обычно достается самолету с более высокой скоростью поворота при угловой скорости. Пилоты часто сокращают поворот, чтобы максимизировать скорость поворота.

Третий вариант называется вертикальным потоком, при котором один или оба истребителя поворачиваются к вертикальной плоскости. Если оба бойца идут вверх или вниз, поединок превращается в одно-круговое течение. Если один боец ​​летит вверх или вниз, а другой поворачивается горизонтально, это действительно модифицированная версия потока по одному кругу. Однако, если один боец ​​поднимается, а другой падает, это становится двухкружным потоком.^[43]

В обоих типах потока желательно как можно более близкое слияние, чтобы держать противника в невыгодном положении. Хотя круговой поток часто описывается с помощью нейтрального слияния, эта концепция применяется в любое время, когда два самолета маневрируют относительно друг друга и горизонта. Например, «плоские ножницы» представляют собой пример потока с одним кругом, а «катящиеся ножницы» - с примером потока с двумя кругами.^[44][45]

Маневры

Боевой разброс

Боевой разброс - самый простой из маневров, используемых перед боем. Пара атакующих самолетов разделяется, часто на расстоянии одной мили по горизонтали и 1500 футов по вертикали. Истребитель с меньшей высотой становится защитником, а ведомый летает вверху в положении «жердочка». Затем защитник попытается заманить своих оппонентов в удобную позицию для атаки ведомого.^[46]

Оборонительный раскол

Пара бойцов, встречающая одного или двух нападающих, часто использует оборонительный сплит. Маневр состоит в том, что оба защитника совершают развороты в противоположных направлениях, заставляя атакующих следовать только за одним самолетом. Это позволяет другому защитнику кружиться и маневрировать позади атакующих.^[19]

Бутерброд

Маневр «сэндвич» начинается с того, что два защитника летят в линию в ряд (бок о бок на одинаковой высоте), обычно с боковым разделением около мили. Когда атакующий маневрирует в хвост одного самолета, обороняющийся резко разворачивается в сторону от ведомого. При этом ведомый поворачивается в том же направлении, что и защитник. Когда оба истребителя поворачиваются на 90 градусов, они выстраиваются в один ряд друг с другом, «зажая» атакующего посередине. Поскольку атакующий отвлекается, преследуя защитника, это позволяет ведомому маневрировать на хвост атакующего для легкого выстрела.^[19]

Перерыв

Заметив атакующего, приближающегося сзади, защитник обычно ломается. Маневр состоит из резкого поворота поперек траектории полета нападающего для увеличения AOT (угол отклонения от хвоста). Защищающийся подвергается воздействию оружия атакующего только на короткое время (снимок). Маневр работает хорошо, потому что у более медленно движущегося защитника меньше радиус поворота и больше угловая скорость, а цель с высокой скоростью пересечения (когда пеленг на цель быстро меняется) очень сложно стрелять. Это также может помочь заставить атакующего пролететь мимо, что может быть неверным, если поворот был сделан в сторону от траектории полета атакующего.^[19]

Атака с перекатыванием ствола

Атака с перекатыванием ствола

Противодействием разрыву часто является перекат смещения, называемый атакой с помощью бочки. А бочка состоит из выполнения переката и петли, выполняемых одновременно. В результате получается спиральный крен по прямой траектории полета. Атака бочкообразным перекатом использует гораздо более узкую петлю, чем перекат, завершая полный цикл, выполняя только 3/4 броска. В результате получается виртуальный поворот на 90 градусов с использованием всех трех измерений в направлении, противоположном рулону. Откатываясь от излома защитника, атакующий завершает перекат носом самолета, направленным в направлении движения защищающегося.^[19]

Высокие пушки проходят

Если у нападающего есть значительное преимущество в высоте, обычно целесообразно пройти мимо орудий. Иногда его называют «налет», «стрелой и зумом», «ударом и расколом», а также множеством других названий, он состоит из мощного пикирования в заднюю четверть летающего противника. Стрельба из пушек за один проход на высокой скорости, атакующий использует избыточную кинетическую энергию, чтобы выйти из боя в увеличить подъем обратно на безопасную высоту, восстанавливая потенциальную энергию. Это позволяет злоумышленнику организовать еще одну атаку и снова нырнуть. Сюрприз часто является ключевым элементом в этом типе атаки, и нападающие часто прячутся на солнце или в облаках, преследуя своих противников, пока не представится хорошая возможность. Пасс с высокой стороны - очень эффективная тактика против более маневренного противника, где лучше избегать поворотного боя в воздушном бою.^[47]

Иммельманн

Схематический вид поворота Иммельмана:

1. Уровень полета
2. Половина петли
3. Поворот на 180 ° для возврата самолета в горизонтальное положение

Immelmann меняет воздушную скорость на высоту при изменении направления на 180 градусов. Самолет выполняет первую половину петли, а при полном перевороте перекатывается в вертикальное положение. Иммельманн - хороший наступательный маневр для организации прохода орудий с высокого борта против низко движущегося медленно движущегося противника, идущего в противоположном направлении. Однако Иммельманн - плохой оборонительный маневр, превращающий защитника в медленно движущуюся цель.^[48]

Сплит-S

Схематическое изображение Split S:

1. Крен 180 °
2. Половина петли
3. Уровень выхода

Противоположность Иммельманну - Split-S. Этот маневр состоит из перекатывания в перевернутом положении и оттягивания ручки назад, в результате чего самолет попадает в полупетлю, которая меняет направление полета на 180 градусов. Сплит-s редко бывает жизнеспособным вариантом в бою, поскольку он истощает кинетическую энергию в повороте и потенциальную энергию при пикировании. Чаще всего он используется для создания паса с высокой стороны против более низкого, но быстро движущегося противника, который движется в противоположном направлении. Кроме того, сплит-ы иногда используются как тактика выхода из боя.^[48]

Откат

Chandelle из публикации FAA FAA-H-8083-3A (Руководство по полетам на самолете)

Пикбэк, также называемый Chandelle, - это Иммельманн, который выполняется в какой-то плоскости, отличной от вертикальной. Как правило, это просто поворот по тангажу, боец ​​будет под некоторым углом крена перед выполнением полупетли и переката. В отличие от «Иммельманна», пикировщик потребляет меньше кинетической энергии, и противнику труднее его выследить.^[48]

Wingover

Схема базового крыла

Wingover - это маневр, используемый для обеспечения быстрого разворота на 180 градусов с очень малым радиусом разворота. Он состоит из четверти петли в вертикальный набор высоты, позволяя скорости падать по мере увеличения высоты, и затем плоского поворота через вершину, ныряя, чтобы завершить четверть петли на исходной высоте, но в противоположном направлении. Крыловер похож на разворот сваливания, но истребитель на самом деле не останавливается, что затрудняет отслеживание врага. В отличие от Immelmann или сплит-s, крыло также управляет энергией, сохраняя как скорость полета, так и высоту.^[49][50]

Низкий Йо-Йо

Низкий Йо-Йо.

Низкое Йо-Йо - один из самых полезных маневров, при котором высота жертвуется ради мгновенного увеличения скорости. Этот маневр выполняется путем перекатывания носом вниз в поворот и падения в более крутой поворот. Используя некоторую энергию, которая была сохранена в вертикальной плоскости, атакующий может быстро уменьшить дальность и улучшить угол атаки, буквально срезая угол при повороте противника. Затем пилот тянет клюшку, возвращаясь на высоту защитника. Это помогает замедлить самолет и предотвращает перерегулирование, возвращая энергию на высоту. Защищающийся, заметив этот маневр, может попытаться воспользоваться увеличением AOT, затянув поворот, чтобы вызвать промах.^[45][48] За низким Йо-Йо часто следует высокое Йо-Йо, чтобы предотвратить перескок, или несколько маленьких низких Йо-Йо можно использовать вместо одного большого маневра.^[51]

High Yo-Yo

High Yo-Yo

Высокое Йо-Йо - очень эффективный маневр, которому очень трудно противостоять. Этот маневр используется для замедления приближения быстро движущегося атакующего с сохранением энергии воздушной скорости. Маневр выполняется за счет уменьшения угла крена самолета во время разворота и оттягивания ручки назад, переводя истребитель в новую плоскость полета. Затем атакующий перекатывается в более крутой поворот, поднимаясь над защитником. Компромисс между скоростью полета и высотой обеспечивает истребителю прилив повышенной маневренности. Это позволяет атакующему сделать меньший поворот, исправляя промах, и подтянуться за защитником. Затем, вернувшись в самолет защитников, атакующий восстанавливает потерянную скорость, сохраняя энергию.^[32][48][52]

Вал смещения отставания

Отставание

Бросок смещения с задержкой, также называемый «кувырком с задержкой», представляет собой маневр, используемый для уменьшения угла отклонения от хвоста, переводя атакующего из преследования вперед к чистому преследованию или даже преследованию с запаздыванием. Маневр выполняется путем перекатывания и ухода от разворота, затем, когда самолет подъемник вектор выровнен с защитником, оттягивая клюшку назад, возвращая бойца в поворот. Этот маневр помогает предотвратить перерегулирование, вызванное высокой АОТ преследования впереди, а также может использоваться для увеличения расстояния между самолетами.^[34][48]

Высокая защита Йо-Йо

Чтобы предотвратить проскальзывание, атакующему, ведущему преследование, может потребоваться коррекция с помощью маневра вне плоскости. Если боковое разделение слишком велико, атакующий, вероятно, воспользуется смещающим роликом. Однако, если боковое разделение достаточно низкое, злоумышленник, скорее всего, воспользуется высоким Йо-Йо. Высокая защита Йо-Йо может быть хорошей тактикой в ​​таких ситуациях. Маневр выполняется, когда атакующий откатывается от поворота, чтобы начать коррекцию. Защищающийся начинает ослаблять поворот, ослабляя рычаг, называемый «разгрузкой», что приводит к увеличению радиуса поворота и скорости, восстанавливая потерянную энергию бойца. Если обороняющийся сохраняет тот же угол крена, атакующему будет очень трудно заметить этот тонкий маневр. Когда атакующий завершает маневр вне плоскости, обороняющийся истребитель восстанавливает часть своей энергии. Это позволяет защищающемуся снова активнее перейти в атаку, восстанавливая угловое преимущество над атакующим с более высокой энергией. Если атакующий удивлен маневром, высокая защита Йо-Йо может даже вызвать промах.^[53][54]

Выгруженное расширение

Незагруженное удлинение - это маневр расцепления (выхода из строя), часто используемый пилотом, когда есть достаточно энергии и отрыва. Маневр состоит из крутого прямого пикирования и применения полной тяги. Удаление всей перегрузки с самолета заставляет его ускоряться с очень высокой скоростью, что позволяет пилоту значительно увеличивать дальность или «расширяться», и, возможно, убегать.

Если защитник внезапно ломается, в результате чего атакующий промахивается, защитник может изменить поворот и двинуться позади атакующего. Незагруженное расширение обычно является лучшим вариантом для нападающего, использующего энергетическое преимущество, чтобы уйти от более медленно движущегося защитника. Разгруженное расширение обычно не рекомендуется против более энергичного противника. Однако во многих случаях, например, когда злоумышленник слишком резко выполняет высокое Йо-Йо, незагруженное расширение является жизнеспособным вариантом для защитника.^[32][55]

Ножницы

Ножницы представляют собой серию разворотов и превышение траектории полета предназначен для замедления относительного поступательного движения (движения вниз по дальности) самолета в попытке либо вызвать опасный пролет со стороны защищающегося, либо предотвратить опасный пролет со стороны нападающего. Цель защитника - остаться не в фазе с атакующим, пытаясь предотвратить решение оружия, в то время как атакующий пытается войти в фазу с защитником. Преимущество обычно получает более маневренный самолет. Существует два типа маневров ножниц, называемых плоскими ножницами и роликовыми ножницами.^[56]

Плоские ножницы

Плоские ножницы

Плоские ножницы, также называемые горизонтальными ножницами, обычно возникают после небольшого перескока в горизонтальном направлении. Защитник меняет ход, пытаясь заставить атакующего вылететь вперед и испортить цель. Атакующий затем меняет направление, пытаясь остаться позади защитника, и два самолета начинают плетение по схеме полета.^[57]

Роликовые ножницы

Роликовые ножницы

Роликовые ножницы, также называемые вертикальными ножницами, обычно появляются после превышения скорости на высокой скорости сверху. Защитник переходит в вертикальный подъем и в бочка сверху, заставляя злоумышленника попытаться следовать. Преимущество заключается в том, что самолет может быстрее вытаскивать нос через вершину или конец поворота. В боях с самолетами, имеющими тяговооруженность менее чем один самолет быстро потеряет высоту и врезаться в землю становится вероятным.^[58] По словам автора Майка Спика: «Отказ от ножниц с вертикальной прокаткой лучше всего производить с помощью шпагата и больших надежд».^[59]

Защита от оружия

Маневрирование при защите с использованием оружия, или "оружие-D", является последним средством для защитника, который не может перехитрить атакующего. Guns-D представляет собой серию случайных изменений в траектории полета обороняющихся, предназначенных для того, чтобы испортить цель атакующему, представляя постоянно перемещающуюся цель, и, надеюсь, для маневрирования из потока пули (шланга). Он состоит из произвольных изменений скорости, фрамбезия, салазки, промахи, питч-апы, и катится, и часто упоминается как «подергивание». Поскольку атакующий должен целиться впереди противника, основная цель в Guns-D состоит в том, чтобы дезориентировать цель атакующего, держа нос в направлении, отличном от вектора скорости (направления движения), и очень эффективно предотвращает попадание в цель. атакующий от достижения подходящего решения орудия. Однако маневрирование Guns-D по-прежнему оставляет защищающегося уязвимым для случайных пуль и попаданий "удачного выстрела" и мало что дает для улучшения относительной позиционной ситуации. Таким образом, он используется только в качестве последнего защитного усилия, когда ничего не работает.^[60]

Бочонок с высоким g

Бочку с высоким g можно выполнять сверху или снизу.

Бочкообразный ролл с высоким g - это комбинация петли и рулон. Бросок ствола с высоким ускорением - это последний защитный маневр, выполняемый, когда атакующий достиг подходящего решения орудия, чтобы вызвать промах. Бочка с высоким ускорением - это резкий маневр, который выполняется гораздо более агрессивно, чем обычный бочонок. Расстояние критично для успеха броска, и защитник обычно очень сильно поворачивается или использует другие меры, чтобы подвести противника очень близко перед выполнением броска. Крен выполняется за счет приложения жесткого давления обратной рукояти, создания высоких перегрузок и добавления жесткого руля направления, чтобы помочь элеронам катить истребитель. Бочкообразный перекат с высоким g может выполняться «сверху» или «снизу», что достигается перекатыванием вверх ногами и началом маневра из перевернутого положения. Кувырок ствола с большим ускорением - это энергозатратный маневр, который редко заставляет атакующего вылететь вперед, но обычно приводит к отклонению траектории полета, плоским ножницам или, по крайней мере, временно нарушает цель атакующего. .^[61]

Защитная спираль

Защитная спираль

Защитник, которому не удается перехитрить нападающего, может быстро потерять скорость полета и идеи. Защитная спираль - это маневр, используемый защищающимся, когда кинетическая энергия истощается, и другие маневры последнего выхода не могут быть успешно реализованы. Маневр состоит из опускания носа во время поворота и погружения по спирали с использованием силы тяжести для подачи энергии, необходимой для продолжения уклонения. Защитная спираль превращается в катящиеся ножницы, выполняемые прямо вниз. Цель защитника - оставаться в фазе с атакующим, пока земля не окажется в опасной близости. Преимущество обычно достается самолету, который может замедляться быстрее, и защитник часто сокращает мощность и расширяет тормоза скорости, пытаясь вызвать перескок. Если эта попытка неудачна, защитник обычно выходит из пикирования в последнюю возможную секунду, надеясь заставить атакующего врезаться в землю.^[62]

Смотрите также

• Маневрирование в воздушном бою

Рекомендации

Цитаты

Библиография

внешняя ссылка

• Базовая терминология по маневрированию истребителя Обзор терминологии BFM на F-16.net.