AIM-9 «Sidewinder»: длинная история маленькой ракеты

24 сентября 1958 года, истребительные звенья ВВС НОАК поднялись с аэродромов для очередного боевого вылета в сторону Тайваня. Второй кризис Тайваньского Пролива шел полным ходом, и воздушные стычки над нейтральными водами стали почти регулярными. В этих сражениях, Миг-17, состоявшие на вооружении КНР, активно демонстрировали свое превосходство над более старыми F-86 ВВС Тайваня: за счет большей скорости, машины НОАК могли диктовать дистанцию и выбирать момент для атаки, а большая дальнобойность 37-миллиметровых пушек Н-37Д по сравнению с 12,7-миллиметровыми пулеметами "Сэйбров" позволяла коммунистам не подставляться под ответные удары. В результате, исзод воздушных дуэлей обычно был благоприятен для НОАК…

Но в этот раз что-то пошло не так. Поднявшиеся с аэродромов материкового Китая истребители вернулись в беспорядке, изрядно потрепанными, понеся потери. Летчики доложили, что виной всему стало применение пилотами Тайваня принципиально нового оружия — управляемых ракет 
"воздух-воздух"…

Никто еще не знал, что в тот день началась история одного из самых знаменитых видов управляемого оружия. Появившаяся еще в 1950-ых, эта ракета состоит на вооружении и сейчас, и причем на вооружении даже самых передовых и технологичных держав. 50 лет на службе, в более чем пятидесяти трех странах (а считая вместе с К-13 — в 71) — в истории управляемых вооружений, случай крайне редкий!

…А началось все еще в 1950 году, в центре разработки боеприпасов (Naval Ordnance Test Station) ВМФ США. В рамках инициативного проекта, инженеры Центра разработали проект очень простой и дешевой инфракрасной головки самонаведения, подходящей для установки на авиационные ракеты. 

Вообще-то у ВМФ США уже была одна ракетная программа — разрабатывавшсяся еще с 1947 года AAM-N-2 "Sparrow". Но ракета, в итоге принятая на вооружение в 1956 году как "Sparrow I", была в общем-то довольно неуклюжим, вынужденным решением, имеющим довольно мало общего с последующим семейством ракет AIM-7 "Sparrow III".

Прародительница семейства "Sparrow" имела  наведение методом "оседланный луч" (beam-riding) — то есть ракета двигалась к цели по прямой, вырисовываемой вращающимся лучом радара. Для устойчивого наведения требовалось, чтобы пилот самолета-носителя постоянно удерживал цель в прицеле все время полета ракеты. Дальность применения была невелика (так как расширение луча радара приводило к снижению точности), и кроме того, система не могла вообще применяться на малых высотах, так как отражение вращающегося луча от поверхности земли или воды полностью сбивало ракету с толку. 

В результате, уже в 1950 стало ясно, что "Sparrow-I" станет не более чем временным решением. На смену ей предполагалось создать ракету "Sparrow-II", с активным радиолокационным наведением, но технических проблем уже предполагалось множество.

Поэтому когда инженеры Центра предложили командованию ВМФ создать очень простую и дешевую ракету "воздух-воздух" путем установки разработанной ими в инициативном порядке инфракрасной головки самонаведения на обычный авиационный неуправляемый снаряд FFAR (также известный как "Mighty Mouse"), адмиралы согласились не раздумывая.

Первый "Сайдуиндер" родился исключительно как комбинация временных решений и "дешевых" технологий. По сути дела, это был все тот же FFAR, на который установили ИК ГСН и автопилот, соединенный с рулевыми плоскостями. Инфракрасная головка, разработанная инженерами NOTS, была основной "изюминкой" проекта: американские конструкторы применили новаторское по тем временам решение, осуществляя коническое сканирование вращающимся зеркалом, отбрасывающим отраженные ИК-лучи на расположенный перед ним неподвижный фотоэлемент.

ИНТЕРЕСНО: хотя для американского и вообще мирового ракетостроения такая конструкция ГСН была новинкой, впервые идею вращающегося зеркала при неподвижном термоэлементе создали японцы, разработавшие в 1944-1945 самонаводящуюся инфракрасную бомбу "Ке-Го".

За счет применения концепции вращающегося зеркала и неподвижного фотоэлемента на основе сульфида свинца, конструкторам NOTS удалось добиться очень высокой дешевизны и компактности сенсорной головки.

Наведение ГСН осуществлялось не на текущее положение цели, но на смещение этого положения в промежутке между сканированиями (если оно не превышало 5 градусов, автопилот не реагировал). За счет этого, ракета не "гонялась" за целью, а следовала в точку перехвата с опережением.

Для стабилизации ракеты, инженеры NOTS предложили (впервые в мире) очень простое и легкое как в плане реализации так и в плане веса решение — роллероны. Закрепленные на стабилизаторах, роллероны раскручивались набегающим потоком воздуха, и создавали гироскопический эффект, препятствующий (чисто физически) опрокидыванию или вращению ракеты. Установка роллеровнов позволила избежать необходимости оснащать ракету сложным механическим автопилотом и существенно сэкономить вес.

Результатом стала очень дешевая и легкая (вес первых моделей был менее 70 кг) авиационная самонаводящаяся ракета, впервые в истории ракет "воздух-воздух" полностью реализующая принцип "выстрели-и-забыл". Захвативший цель снаряд не нуждался в каком-либо контроле с борта самолета-носителя. На ракете была смонтирована 4,5-килограммовая боевая часть, приводимая в действие двойным (инфракрасным/ударным) взрывателем. Дальность составляла примерно 4,5 км.

Производство ракеты началось еще в 1955 году, и в 1956 году первая модель под обозначением AIM-9A поступила на вооружение флота. В общем-то это был еще только прототип: выпуск модели А составил всего лишь 240 штук, предназначенных, в основном, для обучения пилотов и отработки техники воздушного боя. 

В 1956 году, фирма Raytheon приступила к выпуску первой "настоящей" производственной модели, под индексом AIM-9B. Впрочем, и эта ракета немногим отличалась от прототипа. Угол обзора ее крошечной ГСН составлял всего 4 градуса (!), то есть при запуске, пилоту требовалось очень точно навести прицел самолета на цель. Скорость конического сканирования была весьма медленной, кроме того, неохлаждаемая ГСН ракеты имела низкую чувствительность и была весьма подвержена посторонней тепловой засветке. Рекомендации к применению ограничивали ее эксплуатацию исключительно стрельбой по неманеврирующим целям (вроде бомбардировщиков), только вдогонку (чтобы ракета вдела тепловое излучение двигателей цели) и только при солнце сбоку или сзади. Тем не менее, ракета производилась очень активно, и с 1958 по 1962 год было выпущено более 80000 (!!!) штук.

Именно эти ракеты были предложены Тайваню в 1957 году как попытка уравнять положение сил в воздухе. Причина была в общем-то проста, отправка новых истребителей — к примеру, F-100 "Super Sabre" — требовала времени и стоила бы гораздо дороже. К тому же, тайваньским летчикам пришлось бы долго переобучиваться полету на трансзвуковых F-100. Правда, при отправке "Сайдвиндеров", тайваньцам, видимо, забыли объяснить, что ракеты рекомендуется применять только по неманеврирующим целям…

И как выяснилось — к лучшему. Не знающие о ограничениях ракеты, тайваньские пилоты просто пуляли ее в хвост уходящим Миг-17, и оказались правы. Китайские пилоты, убежденные в превосходстве скорости, даже и не думали маневрировать, и "Сайдвиндеры" в боях над Проливом отправили к воде не одну машину НОАК. Хотя великое множество ракет ушло в "молоко", дебют нового оружия вышел весьма впечатляющим.

Воодушевленные успехом, разработчики ВМФ немедленно начали работу над усовершенствованием ракеты. В частности, они решили улучшить характеристики по дальности, путем оснащения ракеты новым двигателем на медленно горящем топливе. Радиус действия возрос до 18 км, но возникла неожиданная проблема: неохлаждаемая ИК ГСН на такой дистанции цель просто не видела.

В попытке решить проблему, инженеры установили на ракету полуактивную радиолокационную ГСН. Получившийся AIM-9C оказался весьма неудачен: во-первых у ВМФ уже была ракета с полуактивным наведением — AIM-7 "Sparrow-III" — во-вторых, исчезало главное преимущество "Сайдвиндера", возможность выстрелить-и-забыть, уже оцененная истребителями по достоинству. Всего было выпущено около 1000 ракет AIM-9C c 1965 по 1967 год, но их применение во Вьетнаме оказалось неудачным.

Потерпев неудачу с AIM-9C, инженеры ВМФ вернулись к инфракрасному наведению. Новая ракета — AIM-9D — впервые в мире имела охлаждаемую жидким азотом ГСН. Угол обзора ГСН также был уменьшен до 2,5 градусов, что позволило нивелировать влияние посторонних тепловых помех. В результате, радиус действия ракеты удалось увеличить до 18 километров. Была заменена и боевая часть: осколочную сменила стержневая, считавшаяся тогда более эффективной.

Приблизительно в это же время, специально для ВВС США была разработана версия ракеты AIM-9E. ВВС США поначалу не обращали внимания на программу ВМФ, считая более эффективной свою ракету GAR-1 "Falcon", но уже в 1955 году, проведенные тесты показали полное превосходство маленького "Сайдуиндера" над большим  и глупым  "Фальконом". К 1960-ым это превосходство стало еще более очевидно. ВВС США в итоге адаптировали AIM-9B.

Более дальнобойная AIM-9D также привлекла внимание ВВС. Но идея охлаждения жидким азотом ВВС почему-то не понравилась. Вместо этого, в AIM-9E было применено охлаждение с помощью термоэлектрических преобразователей. Около 5000 ракета старых моделей были переделаны в AIM-9E, но за пределами ВВС США ракета не применялась.

В конце 1960-ых, "Сайдуиндер" обосновался в и Европе. ФРГ, стремясь усилить свои ВВС, купила лицензию на AIM-9B. Производимые в Германии ракеты отличались способом охлаждения — немцы использовали вместо жидкого азота окись углерода — и считались более точными и чувствительными чем американские. Около 15000 европейских ракет было выпущено для ФРГ и других стран с 1969 года.

Тем временем, в мире вовсю разгоралась Вьетнамская Война. И в этом конфликте, маленький "Сайдуиндер" впервые показал себя во всей красе. Основными применяемыми модификациями были AIM-9B и AIM-9D (попытки применения AIM-9C были безуспешными). Всеобщая "ракетизация" американского истребительного флота оказалась для коммунистических ВВС очень неприятным сюрпризом: используя "Сайдуиндеры", более тяжелые, оснащенные радарными установками F-4 "Фантом" могли успешно противостоять даже легким и маневренным Миг-21.

За годы вьетнамской войны, ракетой AIM-9 было сбито 83 самолета северных вьетнамцев. Вероятность успешного поражения цели при запуске одной ракеты составляла поряка 16% — по тем временам, цифра великолепная (для сравнения, вторая по этому параметру AIM-7 "Sparrow III" имела всего около 10%). Именно "Сайдуиндер" стал первой ракетой, наглядно продемонстрировавшей роль УРВВ в воздушном бою.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: GAR-1 "Falcon", разработанный ВВС США, во Вьетнаме заслужил очень нелицеприятную оценку пилотов. Переведенные на нее эскадрильи скоро начали требовать "верните нам Сайдуиндеры". В итоге, хотя "полевые модификации" в ВВС США были строго запрещены, летные части ВВС самовольно поменяли "Фольконы" на "Сайдуиндеры" и командование вынуждено было согласиться с ними.

На закате Вьетнамской Войны совершенствование маленького триумфатора продолжалось. В 1972 году, на волне славы и успеха, была создана новая ракета AIM-9G — имеющая связь с бортовым компьютером самолета-носителя, и способная захватывать цель по данным, поступающим с бортовой РЛС. Исчезла необходимость ловить проитвника в прицел, чтобы ГСН захватила цель: теперь достаточно было взять цель на сопровождение бортового радара, и ракета автоматически получала предстартовые инструкции. Была также существенно увеличена скорость конического сканирования.

Несколько ракет AIM-9G были применены в завершающих боях над Вьетнамом, и продемонстрировали отличную эффективность, "едва не сравнявшись по счету с всеми остальными ракетами, вместе взятыми". Около 2000 ракет было выпущено с 1972 по 1975.

В 1974 появилась новая версия ракеты — AIM-9J. Основным ее отличием была замена старомодной ламповой электроники на микросхемы. Это позволило резко улучшить точность и надежность электроники, повысить неприхотливость ракеты (и так в общем-то не капризной). Около 10000 ракет было построено с 1975 по 1977, в основном — путем переделки старых.

Но главный прорыв был еще впереди.

В 1971 году, ВВС и ВМФ США заключили соглашение о совместной разработке новой версии ракеты — AIM-9L. Ракета должна была стать масштабнейшей модернизацией "Сайдуиндера", по революционности приближающейся к полностью новой ракете… и она ей стала.

Главным преимуществом AIM-9L стала новая ГСН на основе антимонида индия, охлаждаемая аргоном. Чувствительнось головки самонаведения повысилась настолько, что впервые в истории ИК ГСН стала возможна всеракурсная стрельба. Отныне, "Сайдуиндеры" более не были ограничены атаками в хвост: ракетым могли запускаться и в лобовой атаке. 

Кроме того, ракеты получили новую осколочно-фугасную БЧ. От стержневых, популярных в 1960-ых, США решили в итоге отказаться в пользу элементарного увеличения веса боеголовки до 9,4 кг. Чтобы обеспечить возможность эффективного поражения цели в лобовых атаках на высоких скоростях сближения, БЧ была оснащена новым лазерным взрывателем, реагирующим на отраженный от цели лазерный луч, излучаемый небольшим излучателем в носовой части.

В 1976 году ракета была принята на вооружение, и производилась с 1978 года. А очень скоро, в 1982 году, ей пришлось принять участие в боевых действиях — началась Фолклендская Война.

В этой войне, ракеты AIM-9L показали, насколько опасным может быть всеракурсный "Сайдуиндер". Партия новых ракет была передана Великобритании перед самой войной, но так как новые ракеты были полностью адаптированы под пусковые комплексы предыдущих, проблем с их освоением не возникло. В ходе конфликта, ракеты, запускаемые СВВП "Харриер", продемонстрировали вероятность поражения в 80% на запуск. Дозвуковые "Харриеры" с помощью AIM-9L успешно сбивали сверхзвуковые 2-маховые аргентинские самолеты.

Новая модификация ракеты появилась в 1983 году, почти сразу после Фолклендов. AIM-9M — имела улучшенную помехозащищенную ГСН, новый малодымный двигатель (не демаскирующий самолет-носитель оптически) и замкнутую систему охлаждения, где циркулирующий аргон охлаждался и вновь поступал в ГСН. На ее базе были разработаны две версии "экспортных" ракет (т.е. не включающих никаких секретных технологий и доступные для продажи без специальных согласований) — AIM-9N и AIM-9P. Модель AIM-9P была "упрощенной" версией, удешевленной, и предназначенной для продажи небольшим странам, интересующимся в первую очередь, дешевыми решениями.

Совершенствование ракеты планировалось продолжать. В 1980-ых появился проект новой ракеты, AIM-9R. Ракета должна была включать новую оптико-электронную систему сканирования, позволяющую распознавать инфракрасные ловушки и находить настоящую цель. Ракета была представлена на испытания в 1990, прошла их успешно, но… в 1991 распался СССР, и на волне сокращения военных расходов, США закрыли программу.

Но это не была последняя точка в истории "Сайдуиндера". В конце 1990-ых, постепенное ухудшение международной обстановки, привело к появлению новой версии ракеты — AIM-9X. Новая ракета интегрировала такие новинки военного дела как матрчиная ИК ГСН (формирующая и распознающая изображение цели), улучшенную маневренность за счет управления вектором тяги, и интеграцию с нашлемным дисплеем, позволяющую пилоту в прямом смысле слова "стрелять туда, куда смотрит". Дальность возросла до 35 км.

В 2002 году ракета поступила на вооружение. Уже изготовлено более 3000.

А совсем недавно, в сентябре 2012 года, появилась информация, что Raytheon занялась разработкой нового поколения "Сайдуиндера" для боя на средних дистанциях (до 50 км). Так что старая добрая "гремучая змея" вполне собирается продолжать службу и в 21 столетии!

P.S.

Рассказ о "Сайдуиндере" будет не полон, если не упомянуть его карьеру… в СССР. 

Первое применение "Сайдуиндера" в 1958 году попросту шокировало все советское авиационное командование. В распоряжении СССР не только не было ничего подобного, но ничего подобного даже не проектировалось.

Единственной УРВВ, находившейся в тот момент в эксплуатации в СССР, была ракета К-5. Но К-5 имела примитивное наведение "по лучу" (требовавшее от самолета-носителя непрерывно держать цель в прицеле все время полета ракеты), могла применяться только против неманеврирующих целей, была неприменима на малых дистанциях,высотах, и имела радиус действия… 2-3 км. Кроме всего прочего, К-5 еще и требовала для применения специально оснащенного перехватчика.

Жертва "Сайдуиндера" — ракета К-5. В 1958 году она в одночасье превратилась из чуда техники в отживший анахронизм…

В сравнении с К-5, "Сайдуиндер" был буквально следующим поколением УРВВ. Маленький и легкий, он  имел инфракрасное самонаведение. После запуска, ракета двигалась к цели самостоятельно, совершенно не требуя какого-либо участия в бою самолета носителя. Установка "Сайдуиндера" была возможна практически на любой истребитель с минимальной модернизацией: под крыльями монтировались пилоны, а в кабину пилота выводилась маленькая панель управления с несколькими кнопками и четырьмя индикаторами. 

Нетрудно понять, что появление AIM-9 давало авиации НАТО огромное преимущество!Советская разведка как-то не обращала особого внимания на разработки ВМФ США, в основном интересуясь ходом работ (не слишком-то удачных) по GAR-1 "Falcon", и эффективность AIM-9 была для нее неприятной неожиданностью. Советским генералам уже мерещились армады ракетоносных "Сэйбров", расстреливающих советские Миг’и с недосягаемой дистанции.

И тут СССР улыбнулась удача. В ходе одного из боев над Тайваньским Проливом, AIM-9B попала в корпус китайского Миг-17… но не взорвалась, а застряла. Летчик вернулся на аэродром с торчащей из корпуса ракетой. Там ракету извлекли, и срочно переправили в СССР.

Знакомство с новой ракетой принесло СССР немало сюрпризов. Конструкторов больше всего поразило отсутствие на ракете автопилота. Применение для стабилизации полета по крену роллеронов, работавших на чисто механическом эффекте, было ошеломляюще новой идеей. Преподнес сюрприз и твердотопливный двигатель на смесевом топливе, относительно которого ряд ведущих ракетных инженеров единодушно заявил, что "двигатель с такими характеристиками не возможен". Говорят, в ответ один из китайских пилотов мрачно предложил посадить академиков в истребители и отправить на Тайвань, чтобы убедились в возможности двигателя наглядно…

Решение было простым и ясным: скопировать AIM-9! На разработку новой ракеты "с нуля" ушло бы слишком много времени. Сроки были крайне сжатыми, и поэтому от каких-либо изменений по сравнению с оригиналом отказались (единственным отличием был иной конструкции двигатель — советское ракетостроение расписалось в невозможности точно скопировать американский за отведенный срок).

Ракета была запущена в серийное производство под индексом К-13 в 1960 году (т.е. на копирование ушло менее года!) и официально принята на вооружение — в 1962. Производилась она до 1970-ых, несколько раз модернизировалась. По лицензии производство было налажено в КНР.

Американцы довольно быстро узнали о копировании СССР AIM-9. В результате анализа добытых американской разведкой ракет, выяснилось, что ракеты практически полностью совместимы с американскими: т.е. запчасти от AIM-9 подходили к К-13 и наоборот. Некоторые чины в США одно время даже размышляли о возможности устроить скандал, но были разубеждены… фирмой производителем, которая резонно считала, что:

А — от СССР все равно невозможно будет добиться никакой компенсации, так как СССР не состоял в международном патентном соглашении

Б — лучшей рекламы американского оружия чем признание его качества противником и быть не может…

P.P.S. 

Помимо авиационных модификаций "Сайдуиндера", он применялся и в нескольких иных.

Так, армия США в 1960-ых адаптировала авиационные AIM-9 на гусеничное шасси, создав ЗРК поля боя MIM-72  "Chaparral" — простой (хотя поначалу способный лишь к стрельбе в хвост) и главное — очень дешевый ответ советскому ЗРК "Оса"

В годы Вьетнамской Войны для поражения наземных целей были разработаны ракеты AGM-87 "Focus"  представлявшие собой "Сайдуиндеры", оснащенные 70-килограммовой БЧ. Ракеты предназначались для поражения с воздуха целей вроде танков со включенными двигателями, автоколонн, катеров. Ракета продемонстрировала свою эффективность во Вьетнаме, но появление бомб с лазерным и телевизионным наведением привело к отказу от ее разработки.

Самой необычной модификацией, впрочем, была AGM-122 "Sidearm". Появление этой ракеты вышло в общем-то случайно: армии и ВВС США требовалась легкая противорадиолокационная ракета, для вооружения легких самолетов и вертолетов (тяжелые AGM-45 "Shrike", AGM-78 "Standart ARM" и AGM-88 HARM были слишком большими для вертолетов). И тут кто-то вспомнил о лежавших на складах почти 1000 ракет AIM-9C с полуактивным наведением.

Около 700 ракет было переоснащено в противорадиолокационные, путем усовершенствования полуактивной ГСН самонаведения на частоты работы ЗРК противника. Предполагалось организовать и производство ракеты, но в 1991 году распался СССР, и программу закрыли.

Имевшиеся 700 ракет в настоящее время полностью израсходованы.

quot; с помощью AIM-9L успешно сбивали сверхзвуковые 2-маховые аргентинские самолеты.