Битва за скорость

Но вернемся к авиации. Исходя из разработанной им концепции воздушной войны, Дж. Дуэ сформулировал следующие требования к будущему самолету воздушного боя. Самолет воздушного боя должен обладать в максимальной степени, совместимой с требованиями техники, следующими четырьмя свойствами: вооруженностью, защищенностью, скоростью, радиусом действия. Очевидно, что все эти требования противоречивы, конфликтны, т. е. необходимо искать компромисс или оптимум сочетания этих характеристик. Это-типичная задача оптимизации любых сложных систем. В конечном счете задача сводится к оптимальному распределению массы самолета между подсистемами, обеспечивающими эти свойства. Как мы уже видели раньше на примере сравнения масс самолетов разных поколений Су-30 и Ме-110, на каждом новом этапе развития авиации эту задачу приходится решать заново. Очевидно, что масса самолета определяется в первую очередь исходя из заданного радиуса действия и «полезной» нагрузки (т. е. вооружения). Известна знаменитая формула Бреге для определения дальности полета самолета. Хотя автор избегает применения математических формул в настоящей книге, но без некоторого минимума их в наиболее фундаментальной части описания технических систем все же не обойтись.

Итак, формула дальности полета самолета как тела переменной массы:

L = KHηLnG

где L — дальность; К — аэродинамическое качество самолета (отношение подъемной силы к силе сопротивления); Н — теплотворная способность топлива; η — кпд двигателя; G — отношение масс самолета в начале и конце полета. Если принять следующие значения К=12 (для сверхзвукового самолета на дозвуковой скорости), Н=43 Мдж/кг (для углеводородных топлив), η=0,25, G=1,3, то получится дальность самолета, примерно равная 3000 км. Аэродинамическое качество самолета, кпд двигателя и отношение масс самолета определяется уровнем развития техники (достижениями аэродинамики, видом конструкционных материалов, реализуемыми параметрами двигателя, наконец, инженерным искусством). На каждом этапе развития техники эти величины статистически известны. Таким образом, задавая дальность, мы получаем соотношение масс снаряженного и пустого самолета. Если в свою очередь боевая нагрузка задана, то можно определить общую массу самолета и приступить к балансированию масс, распределяя их между подсистемами самолета. Одной из важнейших подсистем самолета является система защиты, включающая в себя кроме вооружения и электронное противодействие средствам ПВО, и ложные цели для инфракрасных головок самонаведения ракет ПВО.

Применительно к Су-30 (дальность 3000 км с внутренними баками и 5200 км с одной дозаправкой в полете) раскладка масс выглядит следующим образом:

• Топливо: нормальная заправка 5000 кг (20 % взлетной массы), максимальная (с подвесными баками) — 9400 кг.

• Боевая нагрузка: 8000 кг (30 % взлетной массы),

• Двигатели: два АЛ-31Ф общей массой 3060 кг (12 %).

Таким образом, половину массы самолета составляет топливо и боевая нагрузка.

Рассматривая последовательно все требования к боевому самолету, Дж. Дуэ пришел к выводу, что «все данные, за исключением вооружения, должны быть одинаковы у самолета воздушного боя («охотника») и у бомбардировочного самолета» (Дж. Дуэ, с. 187). И далее:

«Поэтому со всех точек зрения выгодно, чтобы воздушная армия представляла собой однородную массу боевых самолетов или, иначе говоря, самолетов, соединяющих в себе способность вести бой в воздухе и нападать на наземные цели» (Дж. Дуэ, с. 189). Для того времени это был революционный вывод, но реализация его затянулась на пятьдесят лет.

Дж. Дуэ отметил и еще один важный фактор — необходимость эластичности основных данных самолета, т. е. способности самолета простым изменением конфигурации приспосабливаться к выполнению различных задач. Речь идет о возможной смене вооружения, подвесных баках и — сегодня уже можно добавить, наличии системы дозаправки в воздухе от специального самолета-танкера. По сути, именно Дж. Дуэ впервые сформулировал понятие боевой платформы, на которую могут быть навешаны различные типы оружия.