Глава 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО БОЯ

Зарубежные военные специалисты широко изучают опыт воздушных боев в локальных войнах. Они анализируют разные бои и выбирают из них наиболее характерные, вскрывают тенденции их развития и на основе этого совершенствуют не только тактику, но и конструкцию боевых самолетов. Например, в результате такого исследования командование ВВС США пришло к заключению о необходимости иметь на вооружении истребители одноцелевого назначения и проводить тренировки летчиков по ведению боя с самолетами различных характеристик. В данном случае реальные воздушные бои выступают в роли моделей .в целях познания развития и применения самолетов в будущих войнах.

Однако со временем опыт, полученный во время боевых действий, устаревает, и его дальнейшее развитие идет за счет приобретения знаний на искусственных моделях, к которым за рубежом относятся модели, построенные с помощью цифровых вычислительных машин и аналоговых устройств. Важнейшим различием способов искусственного моделирования является наличие человека-летчика (аналоговое моделирование) или отсутствие его (цифровое моделирование) (См.: Зарубежное военное обозрение, 1975, № 12).

Конечным этапом моделирования воздушного боя является летный эксперимент, который зарубежные специалисты относят к натурному моделированию.

Цифровое моделирование

Зарубежные авиационные специалисты полагают, что цифровое моделирование не должно копировать реальные воздушные бои, а лишь воспроизводить те их стороны, которые зависят от характеристик самолета (См.: А1АА, 1972, № 949).

Американская фирма "Дженерал дайнэмикс" разработала специальную методику моделирования воздушного боя, названную программой АТАС. Задачами этой программы считаются оценка существующих истребителей и выработка требований к разрабатываемым образцам. Программа основана на расчетах оптимальных траекторий преследования с упреждением, т. е. моделируется маневренный бой с учетом применения оружия малой дальности. "Бой" ведется с поэтапным наращиванием обстановки. Через секунду для каждого самолета решается уравнение движения и определяется величина угла прицеливания (между вектором скорости и линией визирования на цель). Каждый самолет стремится попасть в условия, удобные для ведения огня по "противнику". Это сопровождается выбором переменных управления, которые наиболее соответствуют закону сближения.

Таким образом, при заданной программе, позволяющей моделировать произвольно выбранные ситуации (расположение противников относительно друг друга в трехмерном пространстве) решается вопрос о том, какая из применяемых систем оружия наиболее полно отвечает требованиям поставленной задачи. Программа позволяет сравнить различные характеристики и варианты вооружения самолета в воздушном бою против одного и того же противника.

Для оценки достоверности цифрового моделирования проводили сравнение его результатов с данными, полученными в летном эксперименте. Так, например, двум опыгным экипажам давалось 5 мин для выполнения атаки друг друга с использованием пушек при равных начальных условиях боя. На одном самолете мощность двигателя была ограничена запретом включения форсажа. "Противнику" же, полностью использовавшему свои возможности, были начислены избыточные очки в функции преимущества в тяговооруженности.

Результаты моделирования, охватывающие оценку таких параметров, как число М, высота, перегрузка, существенно не отличались от полученных в реальных полетах.

Как показала практика, моделирование процессов воздушного боя с помощью ЭВМ помогает быстрее и с меньшими затратами средств определить основные требования к разрабатываемым истребителям. Например, для исследования одной из проблем в области ведения

воздушного боя в реальных условиях требовалось около шести месяцев. При этом необходимы были два боевых самолета, три летчика, которые должны совершить 72 полета с проведением воздушных боев. Кроме того, необходимы соответствующий технический персонал и различное специальное оборудование. Для решения этой же проблемы с применением электронно-вычислительной техники потребовалось 15 мин работы двух ЭВМ.

В процессе выполнения программы АТАС определялись, например, оптимальный вариант стреловидности крыла или его положения в различных стадиях воздушного боя, наилучшие условия выхода из боя, а также принимаемые меры для предотвращения потери самолетами скорости при наборе высоты.

Данные ЭВМ выдавали в виде траектории полета каждого из самолетов, участвующих в "воздушном бою" (в форме графиков), условных кривых "воздушного боя" истребителей, перспективного изображения "воздушного боя" на движущейся ленте шириной 16 мм, диаграммы различных положений самолетов по времени (См.: Джорнэл оф эркрафт, 1970, июль).

Аналоговое моделирование

"Решения и действия летчика,—писал журнал "Джорнэл оф эркрафт",—соответствующие обстановке, остаются все же важнейшими параметрами исследования воздушного боя. На исход боя оказывают влияние факторы, перечень которых кажется бесконечным, а машины учитывают только часть из них. Цифровое моделирование отнимает меньше времени и средств, чем аналоговое, но может спасовать перел сложностью логики и тактики, "конструируемых" человеком" (Джорнэл оф эркрафт, 1969, август).

Моделирование с участием летчика требует дорогой специализированной аппаратуры, большего времени на разработку программ, солидного штата участников, однако его результаты реалистичнее. Обрабатывается больше общих ситуаций воздушного боя (особенно энергичных некоординированых маневров, не поддающихся математическому описанию), ведется оценка решений, последовательно принимаемых летчиком. На этой основе определяется роль самолета в каждой ситуации: агрессивная, пассивная или оборонительная. В перспективе подлежат исследованию такие важные фазы боя, как обнаружение цели и выполнение раннего боевого маневра для выхода в тактически выгодное исходное положение.

Американская фирма "Линг-Темко-Воут" применяет моделирование для оценки возможностей самолетов при ведении воздушного боя. Ее модель состоит из двух самолетных кабин, оборудованных приборами, органами управления и визуальными индикаторами.

На индикаторах, установленных в обеих кабинах, можно видеть самолет "противника", сетку прицела и землю. Эффект трехмерного пространства создают коллимационные линзы. Информация на проектор Шмита подается с частотой до 20 раз в 1 с. Послесвечение экрана электронно-лучевой трубки создает иллюзию непрерывного движения.

Методика эксперимента описывалась в зарубежной печати следующим образом. Характеристики исследуемого самолета менялись, а самолета "противника" оставались неизменными. Летчики попеременно "летали" на том и другом самолете. Перед "боем" пилот информировался. о местоположении самолета "противника". Для оценки параметров самолета задавались условия "боя" (например, расстояние между самолетами 3,7 км, высота полета 3 км, скорость М=0,9, атака на встречно-параллельных курсах). Обе стороны наблюдали друг друга. Каждый летчик вел огонь из пушки (на стрельбу отводилось 10 с) в тот момент, когда цель хорошо отслеживалась и находилась в зоне дальности стрельбы. "Бой" прекращался, когда летчик расходовал все боеприпасы или по истечении 6 мин.

Процесс "воздушного боя" вычерчивался на горизонтальном планшете и фиксировался на шестиканальных записывающих устройствах. Данные, обработанные ЭВМ, выдавались в виде графиков и таблиц.

Возможности рассмотренной модели ограничены. В ней отсутствуют, например, наглядность воздушной обстановки, шумовой эффект, вызванный работой двигателей, изменение местоположения самолета в воздушном пространстве и т.д. (См.: Джорнэл оф эркрафт, 1969, № 4).

Более сложная модель, о которой сообщалось в иностранной печати, находится в научно-исследовательском центре Лэнгли (США) национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства. Этот тренажер позволяет воспроизводить воздушный бой двух самолетов в условиях, максимально приближенных к реальным. На нем можно "выполнять" фигуры высшего пилотажа. Для создания визуальной окружающей обстановки используются две большие полусферы, на которых воспроизводятся местность и небосвод. Внутри каждой полусферы находятся кабина летчика и система проецирования изображения.

На тренажере имитируется появление бафтинга путем тряски сиденья кабины. В кабине создается шум, подобный шуму силовой установки, изменяемый в зависимости от положения ручки сектора газа. Летчик ведет "бой" в модернизированном высотном компенсирующем костюме. Давление воздуха в нем регулирует ЭВМ в зависимости от маневра "самолета".

Тренажер позволяет вести "бои" самолетов различных типов. Их характеристики должны быть введены в его ЭВМ. Данные, получаемые в процессе "боев", дают возможность оценивать характеристики своих самолетов и самолетов противника и помогают конструкторам и военным специалистам разрабатывать боевые машины, не требующие существенных последующих доработок в процессе испытаний (См.: Авиасьон магэзин, 1974, июль).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: