Может ли винтовой истребитель противостоять реактивному

Предположим, просто предположим, что мы столкнем друг с другом лучший винтовой истребитель времен Второй мировой войны и лучший современный реактивный истребитель, доступный в настоящее время.

Будет ли результат предсказуем на 100%? Или у винтового самолета остаётся шанс на победу?

Оказывается, что ответ не так уж и однозначен…
Внимание! Это большая и интересная статья (сейчас таких почти не делают)! Здесь будет про различия двигателей, ракетное вооружение и много фактов из истории.
Поэтому, если вас интересует короткий ответ — скролим почти в самый конец статьи (но тогда вы много пропустите :) )

Почему винтовые самолеты были заменены реактивными самолетами?
Короткий ответ заключается в том, что их так и не заменили, по крайней мере, не полностью. Винтовые самолеты сегодня все еще являются обычным явлением, хотя они и используются для специфических задач.

Подробное сравнение типов двигателей выйдет далеко за рамки этой статьи, но мы попытаемся провести быстрое и очень примерное сравнение.
Как правило, реактивные двигатели лучше всего подходят для более длительных перелетов или путешествий, которые необходимо совершать быстро.
Винтовой самолет лучше всего использовать для перелётов на сравнительно короткие расстояния, где запас топлива и рентабельность эксплуатации ограничены.

Еще одним неофициальным показателем является количество мест в самолете. Если меньше 100 или около того, самолет чаще всего будет иметь турбовинтовой двигатель.

Когда речь заходит о военных самолетах и коммерческих авиалайнерах, по большей части реактивные двигатели практически полностью заменили самолеты на базе винтов. Это произошло по целому ряду причин, но именно увеличение скорости самолётов с реактивным двигателем, стала одной из наиболее важных.

Еще одним преимуществом реактивных двигателей является их способность работать на больших высотах по сравнению с винтовыми. Это, в сочетании с их большей скоростью, делает реактивные двигатели более предпочтительными для путешествий на большие расстояния — например, для поездки в отпуск.

Однако винтовые самолеты требуют меньшей взлетно-посадочной полосы для взлета и посадки и не такие требовательные к качеству их покрытия. По этой причине региональные аэропорты или аэродромы, которые не обладают бетонными ВПП, скорее всего, будут обслуживать исключительно винтовые самолеты, а не реактивные самолеты.

Винтовые самолеты также более экономичны с точки зрения расхода топлива при коротких полетах, имеют более низкие эксплуатационные расходы, их даже дешевле страховать и, как правило, дешевле обслуживать, чем реактивные двигатели.

Но реактивные двигатели, хотите верьте, хотите нет, работают гораздо тише, что делает их более подходящими для аэропортов вблизи жилых районов.

Стоит заметить, что современные реактивные двигатели, вернее современные турбовентиляторные двигатели (он же — турбореактивный двухконтурный двигатель ТРДД), являются чем-то вроде гибрида между двумя типами. В турбовентиляторе некоторое количество воздуха поступает спереди, сжимается и смешивается с топливом, которое затем воспламеняется.

Горячий выхлоп проходит через сердечник и турбины вентилятора и выходит из сопла, как в турбореактивном двигателе. Остальная часть поступающего воздуха проходит через вентилятор и обтекает двигатель, как воздух через пропеллер. Воздух, проходящий через вентилятор, имеет более высокую скорость, чем свободный поток. Таким образом, турбовентилятор получает часть тяги от сердечника и часть тяги от вентилятора.

Все это происходит внутри кожуха двигателя, который образует канал, по которому воздух может поступать беспрепятственно.
Вышеупомянутый вентилятор состоит из множества крошечных лопастей, которые действуют как своего рода пропеллер.

Существуют также пропеллерные двигатели, называемые турбовинтовыми, которые, по сути, представляют собой пропеллер, вращаемый реактивным, а не поршневым двигателем, как в моделях «старых» самолётов. Эти типы двигателей очень надежны и эффективны, а также помогают компенсировать некоторую заметную разницу в скорости между пропеллерными и реактивными двигателями.

Таким образом, в некотором смысле, начиная с 1950-х годов, вместо того, чтобы полного вытеснения винтовых двигателей, реактивные двигатели в большей или меньшей степени стали дополнять возможности «традиционной» тогда авиации.

Все это очень интересно (или не очень :) ), но каков будет результат гипотетического поединка между винтомоторным самолетом 1940-х годов и современным реактивным самолетом? Помимо присущих им различий в мощности двигателей, современные истребители имеют некоторые явные преимущества перед своими старыми соотечественниками. Одним из них является использование ракет с тепловым наведением.

Но будут ли они полезны против винтового самолета? Для начала…

Как работают ракеты с тепловым наведением?

Правильное название — ракеты с инфракрасными самонаводящимися головками — это в основном специальные ракеты с пассивной системой наведения, которая использует инфракрасное излучение для наведения и отслеживания транспортных средств, таких как самолеты или танки. Источники тепла, такие как двигатель самолета, излучают много инфракрасного излучения, отсюда и пошло разговорное «ракета с тепловым наведением».

Ракеты с тепловым наведением, будучи пассивными системами, не имеют канала передачи, который можно легко «отследить» возможным целям. Это делает такое оружие очень трудным для обнаружения или постановки помех, пока не станет слишком поздно. По этому показателю они превосходят системы активного наведения (оружие с радиолокационным наведением).

Конечно, современные военные самолеты оснащены специальными комплектами датчиков и камер, называемыми Системами предупреждения о ракетном нападении (MWS — Radar Warning Receiver). Однако такие системы на самом деле способны только оптически обнаруживать ракету на определенной дальности. Это, конечно, лучше, чем искать её глазами, но их эффективность тоже оставляет желать лучшего, т.к. они подвержены ложным срабатываниям.

Еще одним способом косвенного предупреждения о возможных приближающихся ракетах с «тепловым наведением» являются датчики, используемые для обнаружения блокировки радара. Называемые приемниками радиолокационного предупреждения (RWR), эти системы могут предупреждать пилота о том, что они нацелены, но фактически не обнаруживают саму ракету.

Еще одним способом косвенного предупреждения о возможных приближающихся ракетах с «тепловым наведением» являются датчики, используемые для обнаружения блокировки радара. Их называют приемниками радиолокационного предупреждения (RWR- Radar Warning Receiver), эти системы могут предупреждать пилота о том, что они «попали» в прицел, но фактически не обнаруживают саму ракету.

Ракеты с тепловым наведением являются чрезвычайно эффективными системами вооружения, при этом подавляющее большинство потерь самолетов Соединенных Штатов приходится именно на ракеты с инфракрасным наведением. Однако, как и большинство систем вооружения, они не являются на 100% надежными.

Можно использовать некоторые довольно простые контрмеры, чтобы сбить их с курса и защитить самолет-цель. Например, за самолетом могут быть выпущены сигнальные ракеты (тепловые ловушки или Сре́дства инфракра́сного противоде́йствия), чтобы создать ложные источники тепла для таких ракет.

Однако такие контрмеры эффективны только в том случае, если пилот самолета-цели знает, что его самолет в настоящее время находится под угрозой со стороны ракет с ИК-самонаведением.

Интересно, что эта технология на самом деле довольно старая. Например, некоторые из первых инфракрасных устройств были опробованы ещё во время Второй мировой войны. Эти ранние устройства были придуманы немецкими инженерами, которые разрабатывали первые прототипы ракеты с тепловым наведением и бесконтактные взрыватели.
К счастью для союзников, война закончилась до того, как немцы смогли совершить значительный прорыв в этой технологии.

Настоящие ракеты с тепловым наведением стали возможны только в 1950-х годах, когда ракетная технология, способы сканирования и миниатюрные вакуумные трубки стали достаточно сложными, чтобы их можно было объединить вместе на ракетной платформе. Эти ранние ракеты, хотя и были технологически впечатляющими для того времени, оставались ненадежными и показывали невысокие показатели попадания в 1960—х годах.

Эта технология претерпела значительное развитие в 1970-х и 1980-х годах, что сделало их высокоэффективными системами вооружения. Более современные образцы очень сложны и обладают способностью атаковать цели вне их поля зрения (FOV), подходя сзади, и даже автономно выбирать транспортные цели на земле.

Почему так подробно про ракеты? А потому, что двигатель может и не выделять много света (кроме выхлопных газов), но он всегда будет «ярким» источником инфракрасного света.

А это можно использовать для обнаружения и отслеживания.

Может ли ракета с тепловым наведением найти и уничтожить истребитель Второй мировой войны?

Не хочу показаться слишком легкомысленным, но ответ на этот вопрос… скорее всего. Все зависит от того, о каком самолете-цели идет речь, и от вида запущенной ракеты.

Ранние ракеты с «тепловым наведением», скорее всего, будут пытаться найти инфракрасную сигнатуру старого винтового самолета. Все усложняется, если у самолета-цели есть какие-либо устройства противодействия, такие как тепловые ловушки, например.
Стоит обратить внимание,что современные реактивные самолеты, как правило, имеют механизм охлаждения для предотвращения износа деталей двигателя, но при всем при этом, температура выхлопа и обтекателя двигателя обычно составляет около 1832 градусов по Фаренгейту или более 1000 градусов Цельсия.
Поршневой двигатель намного «холоднее» — обычно нагревается до 572 градусов по Фаренгейту или 300 градусов Цельсия.

Тепловые ловушки, особенно те, которые используются в качестве контрмер, обычно изготавливаются из магния, который горит где-то в районе 3632 градусов по Фаренгейту (2000 градусов Цельсия). Это, скорее всего, сбило бы с толку ракету с тепловым наведением, позволив самолету с поршневым двигателем уйти. Но без них, винтовой самолёт скорее всего был бы уничтожен.

Так, во время разработки ракеты AIM-9 Sidewinder, она была испытана против различных целей, включая старый самолёт Grumman F6F «Хеллкэт» с поршневым двигателем и винтом. Результат на фото.

Таким образом, если рассматриваемая ракета относилась бы к эпохе начала 1950-х или 1960-х годов, она бы с трудом могла нацелиться и уничтожить самолет Второй мировой войны с поршневым двигателем. Если бы это была более современная модель ракеты, а самолет Второй мировой войны не был оснащен сигнальными ракетами, то шансов у него практически не остаётся.
И только теперь…

Может ли винтовой истребитель противостоять реактивному?

Один из первых зарегистрированных случаев воздушного боя произошел во время Мексиканской революции в 1913 году, вскоре после изобретения самолета. Естественно, он происходил в пределах прямой видимости пилотов.
Такой способ ведения воздушного боя оставался относительно распространенным до начала 1990-х годов.

В то время как пилотов всё ещё обучают маневрам воздушного боя, основное внимание в их подготовке уделяется термину «ведения вне визуального диапазона воздушного боя» (BVR). Бой на этой дистанции предполагает использование ракет с радиолокационным наведением большой дальности, таких как AIM-12 AMRAAM.

Воздушные бои сегодня, так, как их понимает большинство людей, на самом деле не имеют никакого отношения к действительности.

 

Пилот Соединенных Штатов, подполковник. Дэвид «Чип» Берке отметил в интервью Business Insider:

Вся концепция воздушных боев абсолютно неправильно понята и вырвана из контекста…Нам нужно лучше рассказывать общественности, как оценивать боевые возможности реактивного самолета.
Бытует мысль о том, что, когда мы говорим о воздушных боях, речь идет о способности одного самолета сбить другой из пушки или пулемета… С американскими самолетами такого не случалось, может быть, лет 40…

Тем не менее, воздушные бои наблюдались и в относительно недавних конфликтах. Как известно, во время Фолклендской войны 1982 года британские самолеты «Харриер» довольно регулярно вступали в ближний бой с аргентинскими самолетами. А пилот Королевских ВВС Дэвид Морган смог уничтожить два аргентинских самолета 8 июня 1982 года.

Совсем недавно, в 1996 году, турецкие и греческие самолеты участвовали в столкновениях над эгейским островом Хиос.
После довольно продолжительного воздушного боя греческий Mirage 2000 (пилотируемый Таносом Гривасом) смог сбить турецкий двухместный самолет F-16D.

Другой случай произошел в 1999 году, когда пара эфиопских Су-27СК вступила в бой с четырьмя эритрейскими Миг-29А. Три эритрейских истребителя были сбиты, без потерь с эфиопской стороны. Следует отметить, что этот бой вызывает много споров. Есть мнение, что истребители были сбиты все же ракетами.

Все это хорошо, но сможет ли современный реактивный самолет легко уничтожить истребитель эпохи Второй мировой войны в воздушном бою?

На этот вопрос не так просто ответить…

Во-первых, реактивные истребители значительно быстрее самолетов с поршневыми двигателями. Современные самолеты, начиная с пятого поколения, обычно, очень маневренны, однако на низких скоростях они могут летать в течение довольно ограниченного времени иначе возникает опасность «сваливания».

Под низкими, понимают скорости от 100 узлов (115 миль в час — 185 км/ч) до 200 узлов (230 миль в час — 370 км/ч). Важно отметить, что скорость сваливания реактивного истребителя не является фиксированной величиной, она непрерывно изменяется во время полета в зависимости от параметров полета, в первую очередь, угла атаки.

При этом современные реактивные самолеты оснащены сложным набором электроники, которая постоянно контролирует параметры полета, чтобы прогнозировать и часто автоматически вносить коррективы, чтобы предотвратить падение. Хотя они и могут летать со скоростью, необходимой для классического воздушного боя против истребителя Второй мировой войны, для них присутствуют существенные ограничения.

Самолеты с поршневыми двигателями, особенно времен Второй мировой войны, обычно развивают максимальную скорость около 400 миль в час (640 км/ч). Всё, конечно, зависит от конкретного самолета, о котором идет речь. Некоторые были намного быстрее, например невероятный немецкий Dornier Do 335 (максимальная скорость 474 миль в час/846 км/ч) или британский Supermarine Spiteful (максимальная скорость 485 миль в час/780 км/ч).

Интересно, что реальные воздушные бои действительно происходили между самолетами с реактивным двигателем и традиционными самолетами с поршневым двигателем во время Второй мировой войны. Ближе к концу войны первый в истории реактивный истребитель Messerschmitt Me 262 вступил в строй и начал воевать против бомбардировщиков союзников (и их истребителей сопровождения) в отчаянной борьбе за защиту Германии.

И действия были очень эффективными. Messerschmitt Me 262 официально поступил на вооружение только в апреле 1944 года, но считается, что пилоты Me 262 сбили более 500 пилотов всего за год.

Как отметил президент Дуайт Эйзенхауэр в секретном докладе в 1960 году:

…немцы буквально летали по кругу вокруг наших истребителей и совершенно безнаказанно уничтожали наши бомбардировщики…
Например, 14 истребительных групп сопровождали 1250 самолетов B-17 во время налета на Берлин 18 марта [1945] — это соотношение почти один к одному. На них напала одна единственная эскадрилья ME 262, которая сбила 25 бомбардировщиков и пять истребителей, хотя их было примерно 100 к 1. Немцы не потеряли ни одного самолета.

Однако реактивные мессершмитты имели недостатки — маневренность и невозможность ведения боя на низкой скорости.
По этим причинам пилоты союзников побуждали пилотов Me 262 вступать в бой с ними на низких скоростях. Удивительно, но есть несколько историй об асах, которые смогли встретиться лицом к лицу с Me 262 и выйти из победителем.

Хотя эти события были во многом исключением из правила.

Современные реактивные истребители также обладают преимуществом сложных систем наведения для своих орудий. Это обычно отображается на головном дисплее пилота (HUD), а данные сопоставляются с помощью Ведущего вычислительного оптического прицела (EGGS).

Обе эти системы обеспечивают пилоту прогнозируемое попадание выстрелов из их орудий в зависимости от скорости самолета, угла атаки и других переменных. Это, безусловно, огромное преимущество перед более старыми, более простыми прицелами истребителей эпохи Второй мировой войны.

Итак, может ли винтовой истребитель противостоять реактивному

Если бы мы взяли двух пилотов-асов, летающих на самолетах, в которых им наиболее комфортно, результат, скорее всего, был бы предрешен заранее.

Поскольку большинство побед в воздухе одерживаются, когда объект нападения даже не знает о нападающем, истребитель с реактивным двигателем имеет все возможности для обнаружения и уничтожения своего противника на самолете с поршневым двигателем задолго до того, как тот сможет обнаружить опасность.

Хотя и существуют сценарии, при которых самолет с поршневым двигателем может застать реактивный истребитель врасплох, комплект сложных датчиков на реактивном истребителе делает этот факт очень маловероятным.

---

Использованы материалы:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Турбовентиляторный_двигатель