Моделирование воздушного боя

Военно-воздушные силы /
Несмотря на достигнутые положительные результаты в дело разрядки международной напряженности в Европе, милитаристские круги основных капиталистических стран ведут подготовку к новой агрессивной войне. Эта война, как считают иностранные военные специалисты, потребует не только колоссальных материальных затрат, но и высокого мастерства личного состава, владеющего современными способами ведения вооруженной борьбы.

Для облегчения и ускорения познания сложных явлений вооруженной борьбы и обеспечения ее необходимыми материальными средствами зарубежные военные специалисты прибегают к методу аналогии, при котором реальное явление или предмет изучается через его «заместитель» — модель. Сам процесс познания явлений и предметов с помощью моделей называется моделированием.

Ниже кратко совещаются вопросы применения моделирования за рубежом при изучении сложных явлений воздушного боя во время военно-научных исследований и подготовки летного состава к реальным боевым действиям.

Прежде чем перейти к рассмотрению этой темы, необходимо сказать несколько слов о свойствах и классификации моделей. Модель, являясь объектом, иллюстрирует сложное явление или предмет в более простом и наглядном виде. Она имеет объективное сходство с оригиналом и может в определенной степени имитировать его Основное свойство модели — обеспечить получение новых знаний об изучаемом предмете или явлении.

В иностранной печати модели классифицируются по разным признакам, но в большинстве своем они описываются по структуре и принципу действия. При таком подходе их можно разделить на две большие группы: вещественные и мысленные. Вещественные в свою очередь состоят из естественных и искусственных моделей.

Под естественными (натурными) моделями за рубежом понимаются воздушные бои, которые проводятся во время учений или боевых действий. Воздушный бой на учении окажется моделью тогда, когда он явится средством познания определенных методов действий экипажей в боевой обстановке.

Реальный воздушный бой обычно служит моделью (эталоном) при разработке и совершенствовании тактики самолетов, составлении планов на применение их в учениях.

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 действия, но и конструкцию боевых самолетов. Например, в результате такого исследования командование ВВС 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 знании на искусственных моделях, к которым зарубежные военные специалисты относят летный эксперимент или модели-игры («нетехнические» модели), а также модели, построенные на цифровых и аналоговых вычислительных машинах (технические модели).

Летный эксперимент воспроизводит ситуацию конфликта, противоборство сторон. Под этим термином применительно к воздушному бою понимаются учебно-тренировочные бои в воздухе с условным противником, характеристики которого известны.

В широком смысле он охватывает и воздушные бои, проводимые во время учений и маневров. Летный эксперимент имеет ряд объективных сходных черт с воспроизводимым реальным воздушным боем, и это позволяет переносить некоторые выводы, сделанные в ходе эксперимента, на реальный воздушный бой.

Многие элементы боя носят упрощенный характер из-за отсутствия действительного противника.

Наибольшую ценность в летном эксперименте представляют результаты, являющиеся отправными данными, нормативами, которыми могут руководствоваться летчики при выполнении поставленных задач. Например, возможные рубежи пуска ракет, маневренные характеристики самолета, эффективность того или иного вида маневра, оружия, систем управления и т. п.

В иностранной печати сообщалось, что в США для проведения летных экспериментов существуют специальные полигоны, оборудованные аппаратурой регистрации и слежения за самолетами, ведущими бой. На каждом самолете устанавливаются контейнеры с датчиками, фиксирующими действия летчика и состояние бортовых систем, и с приборами, имитирующими работу управляемых ракет. Показания датчиков и приборов передаются на пункт управления.


На пункте управления имеется вычислительный центр, где с помощью ЭВМ обрабатываются полученные с самолетов данные, формируются командные сигналы и рассчитываются зоны пуска управляемых ракет.

Руководитель боя следит за развитием событий по экранам, на которых отображаются воздушная обстановка и допустимые и реальные параметры маневров самолетов. Все необходимые указания летчикам передаются по УКВ линии связи.
На таких полигонах летчики изучают возможности противника, маневренные характеристики самолетов и варианты применения бортового оружия. По мнению командования ВВС США, такие тренировки уменьшают стоимость обучения летчиков, повышают их мастерство и в то же время экономят расход боевых paкет.

Немаловажное значение придается в США и обучению летного состава ведению боя с экипажами, специально изучающими тактику вероятного противника и летающими на самолетах, характеристики которых близки к характеристикам его самолетов. Для таких целей в ВВС США существует 64-я учебно-тренировочная авиационная эскадрилья, экипажи которой выполняют задачи за противника.

При таком обучении летчики ведут воздушный бой, максимально приближенный к реальному. Здесь постигается не только мастерство, но и повышается психологическая готовность летчиков к встрече с различным по своим возможностям противником

Подобные тренировки, по мнению командования США, дают наиболее плодотворные результаты. Особенно ценным считается участие в боях летчиков, управляющих в воздухе разнотипными самолетами и стремящихся логически противопоставлять друг другу свою тактику с целью достижения успеха.

Многие иностранные военные специалисты считают, что без летного эксперимента новые выводы в области тактики воздушного боя будут весьма приближенными и в некоторых случаях неправильными.

Летный эксперимент широко используется зарубежными специалистами также для проверки и уточнения конструкторских решении, принятых и воплощенных в наземных условиях. Примером этого могут служить летные испытания американского истребителя F-4Е, на котором в передней кромке крыла были установлены предкрылки. Они позволили экипажу вести бой в более широком диапазоне скоростей и маневрировать при больших углах атаки и на малых скоростях. В результате испытаний были уточнены летные характеристики самолета и определены нормативы по выдерживанию параметров полета во время маневрирования.

Однако, как ни хороши учения и летные эксперименты в подготовке специалистов и при испытаниях авиационной техники, они обходятся слишком дорого (вырабатывается ресурс боевых машин, сжигается в больших количествах дорогостоящее горючее, расходуются не по назначению боеприпасы). Поэтому за рубежом в исследовании военных действий, в том числе и воздушного боя, широко используется математика. Поскольку воздушный бой является необычайно сложным процессом и многие его параметры пока не подчиняются точной оценке, его изучение начинают с упрощенной мысленно сконструированной модели. Затем ее выражают отношениями знаков (символов, линий) и тем самым превращают образно-логическую модель в логико-математическую. Примером этого может быть рабочая карта штурмана, которая является знаковой моделью выполнения задания. Карта не отражает всех деталей обстановки, но наглядно иллюстрирует определенные ее черты. То же самое можно сказать и об изображенных графически или воплощенных в макеты отдельных элементах боя. Графики и макеты, по данным зарубежной печати, широко применяются в учебных заведениях для подготовки специалистов.

Логико-математические знаковые модели позволили перейти к моделированию воздушного боя в динамике с испопьзованием электронно-вычислительных машин.

За рубежом получили распространение модели, созданные на цифровых вычислительных машинах (машины дискретного действия) и аналоговых вычислительных машинах (непрерывного действия).

Первая модель в основном служит для решения инженерно-конструкторских задач. Здесь не копируются реальные воздушные бои, а моделируются те их стороны, которые связаны с маневренными характеристиками самолета. Например, американская фирма «Дженерал дайнэмикс» этим методом оценивает характеристики самолета еще до того, как он поступит в серийное производство.

Как указывалось в зарубежной печати, моделирование с помощью цифровых вычислительных машин (ЦВМ) может быть полезным для выявления определенных тактических приемов воздушного боя, таких, как занятие наивыгоднейшего положения для сближения, «накопление» скорости для достижения позиционного преимущества и других. Но при таком моделировании нельзя учесть соотношение сил в воздухе, варианты развития боя и подготовку летчика.

При моделировании в память ЦВМ вводят характеристики двух самолетов (исследуемого и «противника») и порядок маневрирования. Бой отображается в трехмерном пространстве. Действия каждого самолета описываются входными сигналами программы. Логика программы предусматривает одинаковую технику выполнения задания для обоих самолетов, разница состоит только в их индивидуальных характеристиках и начальных условиях. Например, заданием для самолетов может быть перехват воздушной неманеврирующей цели на встречном курсе. К индивидуальным характеристикам самолетов относятся ограничения по угловым скоростям, перегрузкам, скоростям и т. п. Начальные условия включают местонахождение самолетов в пространстве, их скорости, некоторые параметры логики управления.

На выходе ЦВМ можно получать графики трех проекции боя и выбранных параметров каждого самолета, рисунки боя в перспективе, печатные величины параметров боя по времени. По ним составляется 16-мм мультфильм.

Таким образом, программа воздушного боя на таких моделях позволяет сравнивать характеристики двух самолетов, действующих против одной и той же угрозы в одинаковых условиях.

Модели на аналоговых вычислительных машинах используются в капиталистических странах для научно-исследовательских работ, оценки характеристик самолета по отношению к другому самолету и обучения летчиков. В модель входят две такие ЭВМ (по одной для каждого летчика), которые на основе заложенных в их память характеристик системы управления и самолетов выдают информацию (визуальную или радиолокационную) на соответствующие индикаторы.

Моделирование с участием человека (летчика) становится более достоверным и реалистичным. Аналоговое моделирование по сравнению с цифровым более сложное. Оно требует значительного количества специализированной дорогой аппаратуры и сравнительно большого штата обслуживающего персонала.

Модели, в которых участвуют летчики, называют еще тренажерами. Они распространены за рубежом для тренировки летного состава. С их помощью удается сократить время подготовки специалистов, оценить их способности по освоению курса, развить у них тактические мышление, инициативу и самостоятельность.

В последние годы в ряде капиталистических стран стали создавать модели, работающие на цифровых и аналоговых вычислительных машинах (их еще называют модели на гибридных вычислителях). ЦВМ обладают большей емкостью и точностью моделирования, чем аналоговые ЭВМ, что дает возможность тренировать на моделях (тренажерах) одновременно несколько экипажей, а наличие последних позволяет наглядно воссоздать обстановку воздушного боя.

Ниже приведено описание двух примеров моделей на гибридных вычислителях.

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 неизменным. 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 атаковывали 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 пилот 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.

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 (вибрация при потере скорости) путем тряски сиденья кабины. В кабине создается и 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.

Таким образом, материалы иностранной печати показывают, что имеющиеся в капиталистических странах модели применяются в определенной последовательности и во взаимосвязи на каждом этапе познания методов ведения воздушного боя. Они как бы дополняют друг друга, их развитие идет параллельно, но более быстрыми темпами совершенствуются и внедряются в войска искусственные технические модели.
  • alldmi
  • 0
  • 0

Похожие записи

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.