Оператор наземной станции по радио предупреждает летчика, когда следует ожидать появления отметки цели. Эта отметка появится на экране, когда расстояние до цели будет равно приблизительно 40 км. Дальность и азимут цели летчик определяет по положению имеющейся на экране прицельной точки, полученной самолетным радиолокатором. Произведя опознавание цели с помощью устройства «свой–чужой», летчик включает механизм горизонтального перемещения антенны и вручную совмещает вертикальную линию с отметкой цели. После этого радиолокатор переключается на режим автоматического слежения за целью.
В процессе слежения за целью расстояние между истребителем и бомбардировщиком быстро сокращается. За 20 секунд до открытия огня диаметр прицельного круга начинает уменьшаться, и летчик должен очень точно вести самолет, так как приближается момент залпа. За 4 секунды до залпа летчик видит на экране сигнал, означающий, что ему необходимо нажать кнопку открытия огня.
Момент выстрела автоматически определяется счетнорешающим устройством. Оно учитывает прицельные данные и подает сигнал на установку реактивных снарядов. Происходит залп. В момент залпа на экране появляется знак «X», служащий для летчика указанием времени выхода из атаки.
Как бы совершенны ни были система стрельбы и прицеливания, конструкция неуправляемого снаряда, они не обеспечивают высокой точности поражения цели. Достаточно даже незначительной ошибки в прицеливании и промах неизбежен, а когда выстрел произведен, эту ошибку нельзя уже исправить. Непоправимым оказывается влияние различных причин, вызывающих отклонение снаряда от нужной траектории в процессе полета, например действие ветра. Невозможно изменить траекторию полета снаряда и в том случае, если цель после выстрела неожиданно изменит свое местоположение.
Давно уже ученых и конструкторов волновала проблема создания таких снарядов, которые обладали бы высокой точностью попадания в цель. Для этого нужно было сделать снаряд управляемым в полете, найти способ в случае необходимости менять его траекторию таким образом, чтобы он в конце концов обязательно поражал цель. Наконец, такие снаряды были созданы и получили название управляемых реактивных снарядов в отличие от неуправляемых и снарядов ствольной артиллерии, траектория которых определяется положением ствола или установки в момент выстрела и в дальнейшем изменяться не может. В настоящее время управляемые снаряды достигли высокой степени совершенства и стали грозным оружием.
Работы по созданию управляемых снарядов начались еще до второй мировой войны. Особенно широко велись они в Германии, где был создан ряд конструкций, которые во время войны применялись в боевых условиях. После войны интерес к управляемым снарядам еще более возрос, и в этой области достигнуты большие успехи. Достижения в развитии управляемого реактивного оружия стали возможны благодаря успехам науки и техники, особенно таких их отраслей, как автоматика, телемеханика и радиоэлектроника. Они позволили создать достаточно простые и надежные приборы для управления полетом снарядов.
Как устроены авиационные управляемые снаряды? Управляемый снаряд представляет собой летательный аппарат, имеющий, подобно самолетам, крылья и рулевое управление, при помощи которого его можно направлять вверх, вниз, вправо или влево. По своей конструкции и форме современные авиационные управляемые снаряды весьма разнообразны. Они могут иметь два крыла или более; их оперение и рули могут располагаться позади крыльев или выноситься вперед.
Поскольку управляемый снаряд выполняет ту же задачу, что и обычный (поражение цели взрывной волной или осколками), значительное место в его конструкции отводится боевой части — оболочке, заполненной взрывчатым веществом. В большинстве случаев боевую часть располагают в средней части снаряда. Вес заряда зависит от типа и назначения снаряда.
Для достижения большой дальности стрельбы и высокой скорости движения авиационные управляемые снаряды снабжаются реактивными двигателями: пороховыми, жидкостными, прямоточными, пульсирующими. В корпусе управляемого снаряда, кроме боевого заряда и двигателя, размещаются взрыватели ударного или дистанционного действия, топливные баки, источники электропитания, баллоны со сжатым воздухом для подачи топлива в двигатель, вспомогательные механизмы и, наконец, один из главнейших элементов конструкции управляемого снаряда — система управления.
Система управления — это сложный комплекс различных автоматических, радиотехнических и других устройств. С их помощью производятся измерения величины отклонения снаряда от нужного направления и выработка так называемых командных сигналов, приводящих в действие рули снаряда и тем самым изменяющих направление его полета. Определение отклонения и возвращение снаряда на заданную траекторию производятся по-разному, это зависит от типа системы управления.
Аппаратура системы управления в зависимости от принципов ее устройства может быть сосредоточена полностью или частично на снаряде, а частично на самолете, с которого производится наведение снаряда на цель.
Системой управления, вся аппаратура которой устанавливается на снаряде, является так называемая автономная система, которая автоматически управляет полетом снаряда так, что он в течение всего полета сохраняет заданное положение относительно поверхности земли. Работа такой системы сходна с работой обычного самолетного автопилота. Она может сохранить заданное положение осей снаряда в пространстве до определенной точки, а затем перевести снаряд в пикирование на цель. Время же перевода в пикирование, как и остальные характеристики полета (курс, высота и др.), задается системе заранее, перед пуском снаряда.
Основной элемент автономной системы — позиционный, или, как его еще называют, трехстепенный, гироскоп, подобный тому, какой мы встречали в автоматических стрелковых прицелах. Как было ранее выяснено, его основное свойство — сохранять в пространстве неизменным положение своей главной оси. Это положение и устанавливается перед пуском снаряда. В полете ось снаряда под влиянием ветра или других причин может отклониться от оси гироскопа. В этом случае специальное устройство тотчас же определяет величину и направление отклонения и в зависимости от этого вырабатывает командный сигнал, который включает рулевой механизм, а тот в свою очередь изменяет положение рулей снаряда таким образом, что снаряд возвращается в первоначальное положение, т. е. в то, при котором его ось совпадает с заданным направлением.
Возникает вопрос, насколько точна автономная система управления. В зарубежной литературе указывается, что точность ее не так уж велика. В полете ветер, например, может так сместить снаряд с нужного направления, что ось снаряда будет параллельна главной оси гироскопа. Система управления реагировать на это не будет. И чем на большее расстояние запущен снаряд, тем большая может получиться величина его отклонения от нужного направления. Казалось бы, такой недостаток должен вынудить конструкторов отказаться от использования автономных систем управления. Однако они обратили внимание на то, что подобные системы не подвергаются влиянию атмосферных и иных помех. Идя по пути дальнейшего совершенствования автономных систем управления и повышения их точности, конструкторы создали так называемые астронавигационные системы управления.
Известно, что по положению небесных светил можно определять широту и долготу места на земной поверхности. Уже много веков люди используют астрономические способы для кораблевождения, а с появлением авиации — для определения местоположения самолетов в дальних полетах. Некоторые из таких способов могут быть применены для создания астронавигационных систем управления снарядами дальнего действия. Трудность здесь состоит в автоматизации процессов определения высот небесных светил над горизонтом и вычислении по ним координат снаряда. Но и это оказалось под силу современной науке и технике. Созданные в настоящее время за рубежом астронавигационные системы управления включают ряд приборов и устройств, непрерывно автоматически определяющих направление оси снаряда по двум или нескольким звездам достаточной яркости. Затем по этим данным специальная аппаратура автоматически вычисляет отклонение снаряда от заданного направления полета и дает команду на рули, ликвидирующие это отклонение. Снаряд в этом случае как бы сам, «ориентируясь по звездам», находит дорогу к цели.
Существенный недостаток автономных систем управления состоит в том, что они не реагируют на изменение положения цели. Поэтому автономные управляемые снаряды пригодны для стрельбы с самолетов по неподвижным или малоподвижным объектам. В системах управления снарядов, предназначенных для поражения подвижных целей (боевых кораблей, бронетанковой техники и т. п.), используются иные принципы управления — телеуправление и самонаведение.
С принципом телеуправления мы часто встречаемся в самых разнообразных областях техники. Телеуправление — это управление на расстоянии; с помощью его диспетчеры управляют, например, работой электростанций, шлюзами, атомными реакторами. Так же поступают и при наведении снарядов.
Аппаратура телеуправления авиационных снарядов состоит из двух частей. Одна часть (аппаратура управления) располагается на самолете, а другая — на снаряде. С помощью аппаратуры управления оператор может контролировать полет снаряда и цели и передавать команды на снаряд. Аппаратура на снаряде принимает эти команды и передает их на рули, а последние действуют таким образом, что снаряд возвращается на траекторию, которая приведет его к цели. Измерение отклонения снаряда от нужного направления может производиться различными способами: визуально, автоматически с помощью радиолокатора и другими путями. Передача команд на снаряд осуществляется большей частью по радио.
Принципиально отличается от телеуправления метод самонаведения. В этом случае местонахождение цели автоматически определяется специальным устройством, установленным на снаряде. Это устройство, предназначенное для измерения координат снаряда по отношению к цели, получило название координатора. При отклонении снаряда от направления на цель координатор подает командный сигнал, воздействующий на рули, и обеспечивает таким образом