Рис.4 Зона обзора нашлемной системы целеуказания.
Рис.5 Наведение УР с ИК ГСН с промахом.
1 – точка в которую наводится ракета;
2 – точка, в которой ракета иссечет траекторию цели;
3 – точка, в которую должна наводится ракета, чтобы поразить цель (реальная точка упреждения).
Установленный на Су-27 НСЦ имеют зону обзора, в пределах которой обеспечивают целеуказание, ограниченную +60° по азимуту и диапазон от -15° до +60° по углу места. Кроме того, НСЦ производит измерение координат линии визирования при слежении за целью со скоростью линии визирования до 20"/с. Однако определенные ограничения на эффективность этой системы накладывает затенение части поля обзора конструктивными элементами самолета (например, носовой частью фюзеляжа). Указанные величины углов превышают характеристики по углам целеуказания современных УР ближнего боя с ИК ГСН – углы целеуказания отечественной УР Р-73 составляют +45°, американской AIM-9M +30° в обеих плоскостях.
Процесс применения УР при использовании НСЦ состоит в следующем: летчик совмещает прицельное кольцо нашлемного визира с целью и поворотом головы, а также соответствующим маневром истребителя удерживает в нем противника. Далее летчик устанавливает тумблеры «Полусфера» («передняя»-«задняя») и «Размер цепи» («малая»-«средняя»-«большая», что примерно соответствует размерам соответственно крылатой ракеты, истребителя и стратегического бомбардировщика) в нужное положение: в зависимости от этого задается время задержки подрыва боевой части (БЧ) УР после срабатывания неконтактного взрывателя. Например, если летчик наверняка знает, что воздушный бой ему предстоит с истребителем, то тумблер «Размер цели» лучше установить заранее в положение «средняя», чтобы при подготовке УР к пуску сэкономить время, не производя лишней манипуляции. После нажатия летчиком кнопки «Ввод» (цель – в прицельном кольце НСЦ) координатор отрабатывает угол целеуказания, как только цель попадает в поле зрения координатора («зрачка» ГСН), ГСН производит захват цели. При этом время захвата зависит от угла целеуказания. Захват головкой сигнализируется летчику, далее следует сообщение «пуск разрешен». Временной интервал между нажатием кнопки «Ввод» и получением команды о разрешении пуска составляет 2,0-2,2 с. Нажатием боевой кнопки летчик дает команду на старт ракеты. Время схода ракеты с АПУ составляет 1,0-1,4 с. Таким образом, подготовка УР ближнего боя к применению с использованием НСЦ занимает не менее 3,1-3,5 с.
После схода ГСН УР переходит в режим максимального угла слежения (для современных ракет 50°-75°), в течение 0,3-0,4 с происходит стабилизация УР в полете, головка отслеживает цель, но управляющих сигналов наведения на органы управления от нее не поступает. Через полторы секунды после старта происходит взведение взрывателя. Полет УР делится на два участка: активный (с работающей силовой установкой) и пассивный (когда силовая установка прекратила работу). Время работы силовой установки – 4-6 с. На активном участке ракета разгоняется и одновременно маневрирует на цель, на пассивном участке если ракета продолжает маневрировать, то она интенсивно теряет скорость. Минимальная скорость, при которой возможен управляемый полет, соответствует числам М=0,75-0,8. Перегрузка, с которой должна маневрировать ракета, рассчитывается ее бортовым вычислителем в процессе полета и равна: ny пот ребная = Kv„ в где v „ в – угловая скорость линии визирования «ГСН-цель», К – коэффициент пропорциональности. Таким образом, чем с большей угловой скоростью маневрирует цель, тем большую перегрузку должна реализовывать ракета при наведении, тем медленнее она будет разгоняться на активном участке полета и интенсивнее тормозиться на пассивном, что приведет к снижению текущих значений скорости полета на всех участках траектории, а значит снижению величин располагаемой перегрузки ракеты и, следовательно, ее маневренности. Так, некоторые современные УР рассчитаны по прочности на перегрузку в 60 единиц, но реализовать ее при существующей аэродинамике ракет можно только на скоростях, соответствующих М=4 и только на малых высотах.
Руководствуясь логикой и познаниями в теоретической механике, можно сделать вывод, что величина «К» в приведенной формуле зависит от дальности до цели. Действительно, ракете «хорошо бы знать», на каком удалении находится цель, т.к. в зависимости от него при одной и той же угловой скорости линии визирования ракета должна маневрировать с разными перегрузками. Поясню рисунком (Рис. 5). Допустим, значение «К» «меньше, чем нужно», и ракета запрограммирована на маневрирование с пониженной перегрузкой, т.е. считается, что противник дальше, чем на самом деле. Ракета в процессе полета наводится не на сам самолет противника, а в некую упрежденную точку, которая находится на определенном расстоянии перед целью, где ожидается ее встреча с ракетой. Но, так как цель на самом деле ближе, то движение происходит в некоторую точку (точка 2) позади реальной точки упреждения (точка 3). Иначе говоря, наведение происходит с отставанием. В конце концов, летчик атакованного истребителя в какой-то момент (если обернется) увидит позади своего самолета пролетевшую УР противника.