Особенно много информации для исследований и анализа дала вьетнамская война, где реактивная авиация использовалась наиболее интенсивно, а воздушные бои носили жестокий и масштабный характер.
Впервые бой между сверхзвуковыми самолетами МиГ-21 и F-4 «Фантом II» состоялся 23 апреля 1966 г. Для западных военных экспертов стало неожиданностью, что более слабые по оснащенности радиоэлектронным оборудованием и вооружению, но более легкие и маневренные «МиГи» успешно противостояли мощным американским «Фантомам» и «Тандерчифам». За период с 1966 г. по 1970 г. среднее соотношение потерь в воздушных боях составило 3:1 (по другим источника 4:1) в пользу советских истребителей.
К слову сказать, даже устаревшие к тому времени дозвуковые МиГ-17, оснащенные только пушечным вооружением, побеждали сверхзвуковые американские самолеты – благодаря своей высокой маневренности и грамотно спланированной тактике боя.
Именно высокая эффективность легких маневренных истребителей МиГ- 17, МиГ-19 и особенно МиГ-21 заставила авиационных конструкторов и ученых пересмотреть степень важности тех или иных летно-технических характеристик истребителя, которые обеспечивают победу над противником.
В результате проведенного анализа боев в Северном Вьетнаме выявились следующие общие закономерности:
– на этапах сближения скорость редко превышала число М=1,5 (независимо от максимальной располагаемой скорости самолетов);
– маневрирование начиналось после обнаружения противника на числах М=1,5-0,9 и заканчивалось на скоростях, близких к сваливанию;
– летчики при ведении боя старались удержаться на скорости, соответствующей числу М=0,9-0,7, так как именно на этих скоростях обеспечивались максимальные угловые скорости разворотов;
– высота ведения боев ограничивалась диапазоном 9000-1500 метров при числах М=1,0-0,4 (выше и ниже проводились одноразовые атаки с немедленным уходом истребителя от цели);
– наблюдалась общая тенденция к уменьшению скорости и высоты полета в процессе маневрирования – в связи с невозможностью восполнения энергии после форсированных разворотов;
F-5E «TIGEREYE»
– продолжительность боя составляла 2-6 минут;
– бой заканчивался поражением противника или в связи с нарушением взаимодействия в группе, потерей визуального контакта с противником, недостаточным количеством горючего;
– дальность боя ограничивалась визуальным контактом;
– результаты боев зависели от уровня маневренности самолетов, эффективности оружия, возможных запасов топлива и экономичности силовой установки.
Специалисты проводили глубокие теоретические исследования, математическое моделирование воздушного боя и прогнозирование дальнейшего развития тактики воздушного боя. В итоге была выведена формула боевой эффективности истребителя, которая является эмпирической и не дает качественной оценки. Эта формула представляет собой отношение вероятности сбить самолет противника к вероятности быть сбитым (при равных начальных условиях вступления самолетов в бой – как в рыцарском турнире), и показывает технические данные самолета и его систем, от которых эти вероятности зависят в большей или меньшей степени.
Не учитывается, однако, множество субъективных факторов: метеоусловия, численный перевес, над чьей территорией ведется воздушный бой, возможности наземных средств обнаружения, волевые и физические качества пилотов и так далее.
Из этой формулы следует, что одним из важнейших факторов победы в воздушном бою являются: маневренность самолета (изменение в кратчайшее время скорости, высоты, траектории полета), эффективность его вооружения, системы обнаружения и комплекса мер, уменьшающих возможность визуального, радиолокационного и инфракрасного обнаружения себя.
К основным характеристикам самолета, определяющим его маневренность, относятся:
– тяговооруженность, превосходство в которой необходимо особенно на начальном и конечном этапах боя. Она характеризует способность самолета к ускорению на любых участках траектории полета и открывает возможности наступления в воздушном бою;
– нагрузка на крыло, от 85-процентного уменьшения величины которой зависит увеличение угловых скоростей разворота и способности самолета быстро изменять траекторию полета и уходить из-под удара.
Огромное значение имеют характеристики управляемости самолета. Чем проще для летчика управление, тем меньше он отвлекается от выполнения боевой задачи. На самолетах четвертого поколения эта проблема решена при помощи автоматики: система дистанционного управления (СДУ) позволяет даже неустойчивый самолет пилотировать с комфортом.
Тщательно проведенные исследования помогли определить облик истребителей четвертого поколения. В США такими истребителями стали F-15 и более легкий и дешевый F-16. В нашей стране аналогичными по назначению разработками явились Су- 27 и МиГ-29.
Параллельно модернизировались уже существующие машины. Эти работы требовали меньше финансовых затрат, времени на разработку, испытания, доводку, налаживание серийного производства и освоение летным составом. Продукт процесса модернизации представляют собой МиГ- 21 БИС и F-5E «Тайгер II».
МиГ-21 БИС является логическим продолжением предыдущих модификаций МиГ-21. На нем установили новый, более мощный и экономичный двигатель Р-25-300 и увеличили номенклатуру вооружения, что не потребовало серьезного изменения конструкции.
Задача создания F-5E оказалась сложнее. Одна из важнейших причин выбора для модернизации именно F-5, как мне кажется, заключается в том, что в США в 60-е годы не было на вооружении «чистых» истребителей. Попытка модернизации «Фантома» под истребитель маневренного воздушного боя (модификация F-4E) ожидаемого успеха не принесла. Несмотря на высокие летно-технические характеристики, лучшую тяговооруженность, мощное вооружение и современное РЭО, этот самолет был недостаточно маневренным, сложным в управлении и дорогим. Поэтому F-5A «Фридом Файтер» – простой, дешевый, надежный в эксплуатации, с хорошими характеристиками устойчивости и управляемости – более других подходил для выбранной цели. Однако изменения, внесенные в конструкцию самолета при модернизации, были значительными:
– фюзеляж удлинен на 0,38 м и расширен на 0,45 м ;
– увеличены на 1,5 м² площадь крыла и на 0,41 м его размах;
– увеличена площадь и изменена форма наплывов в корневой части крыла;
– увеличена площадь сечения воздухозаборников;
– увеличена площадь закрылков;
– установлена система управления отклонением носков и закрылков в зависимости от режима полета;
– увеличен закабинный гаргрот;
– увеличен почти на 300 кг запас топлива во внутренних баках;
– в носовой части установлена комплексная бортовая радиолокационная станция «Эмерсон»;
– установлены новые двигатели J85-21 с тягой, на 22% большей, чем на F-5A;
– увеличена база и колея шасси.
Вес самолета увеличился на 1000 кг. Однако благодаря проведенным доработкам, он стал обладать большей максимальной скоростью и дальностью полета, скороподъемностью, большими угловыми скоростями разворота и меньшими их радиусами, лучшими (по сравнению с F-5A) взлетно-посадочными характеристиками.
Основным назначением самолета стало ведение воздушного боя – 85% боевого применения, и только 15% отводилось для поддержки наземных войск. Специалистам фирмы «Нортроп» удалось значительно унифицировать этот самолет с другими модификациями: 75% эталонов оснастки, 40% запасных частей и 70% оборудования для наземного обслуживания одинаковы для различных вариантов F-5.
В начале 70-х годов в ВВС США сформировали учебную эскадрилью «Агрессор», которая находилась на базе «Невис» в штате Аризона. Основные задачи этого подразделения: отработка новых приемов ведения воздушного боя, обучение летного состава истребительной авиации ВВС и ВМС, а также имитация самолетов вероятного противника на военных учениях. В первую очередь подразумевался МиГ-21 – как наиболее распространенный и эффективный советский истребитель. Его роль «играл» F-5E, имеющий близкие к нашей машине летно-технические и маневренные характеристики, а так же габаритные размеры.