0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

AIM-7 Sparrow

AIM-7 Sparrow

«Спэрроу»
AIM-7 Sparrow

AIM-9 (вверху) и AIM-7 (внизу) под крылом F-14 Tomcat на палубе авианосца-музея «Хорнет», Калифорния
ТипУРВВ
Статусна вооружении
Разработчик Douglas
Raytheon (с 1956)
Годы разработкиAIM-7A: С 1947
AIM-7C: С 1955
Начало испытанийAIM-7A: С 1948
Принятие на вооружениеAIM-7A: 1956
AIM-7C: август 1958
Производитель Raytheon (с 1956)
Годы производстваAIM-7A: -1956
AIM-7C: С 1958
Стоимость единицыUS$165,4 тыс. (US$125 тыс. [1] )
Годы эксплуатации1956 — н. в.
Основные эксплуатантыСША США
МодификацииRIM-7 Sea Sparrow
Skyflash
↓Все технические характеристики
Изображения на Викискладе

AIM-7 «Спэрроу» (англ. AIM-7 Sparrow — «Воробей») — американская управляемая ракета «воздух—воздух» средней дальности с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения. Поступила на вооружение ВМС США в 1956 году. Многократно модернизировалась и до настоящего времени используется военно-воздушными силами многих стран мира, постепенно заменяясь более совершенной ракетой AIM-120 AMRAAM. Существует зенитный вариант ракеты корабельного базирования RIM-7 Sea Sparrow.

В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР московскому научно-исследовательскому предприятию «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Наш рассказ о появлении основного элемента системы самонаведения – фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу.

Следует отметить, что идея применения оптического канала для управления ракетной техникой высказывалась основоположником космонавтики К. Э. Циолковским еще в начале XX столетия. В 1903 г. он писал: «…Возможно употребить для этой цели… силу солнечных лучей, сосредоточенных с помощью двояковыпуклого стекла. Каждый раз, когда снаряд с трубой поворачивается, маленькое изображение Солнца меняет свое относительное положение в снаряде, что может возбудить… электрический ток…, восстанавливающий направление трубы, при котором светлое пятно падает на нейтральное, так сказать, нечувствительное место механизма».

Первые попытки создать реактивные снаряды с инфракрасным наведением в СССР относятся к середине 1950-х годов. Сначала с использованием многокаскадных электронно-оптических преобразователей разрабатывалась авиационная ракета для поражения аэростатов. В 1956-1958 годах в московском «НИИ 801» (организованный в 1946 г. на базе ВЭИ специализированный институт, ныне – НПО «Орион») были проведены разработки низкоуровневой телевизионной трубки для использования в головке самонаведения авиационной ракеты К-7. Исследовались и возможности использования освоенных к тому времени электронно-оптических преобразователей (ЭОП) для создания авиационной ракеты К-8 с инфракрасным наведением в ближней ИК-области (до 1,5 мкм) для поражения самолетов противника. Однако серьезными успехами эти попытки не увенчались. Большие линейные размеры многокаскадных ЭОП, наличие хрупких стеклянных элементов конструкции, а главное — недостаточная чувствительность в области длин волн более одного микрона, не позволяли надеяться на создание инфракрасных головок самонаведения с дальностью действия, необходимой для авиационных применений. Требовался принципиально другой подход к разработке приемника лучистой энергии, способного зарегистрировать тепловое излучение объекта в условиях сильной засветки Солнцем на расстояниях от нескольких до десятков километров.

Работы по созданию управляемого ракетного оружия с использованием полупроводниковых фотоэлектрических приемников начались также в США в 1940 году в Центре военно-морских вооружений (US Naval Weapons Center). В 1953 году там были проведены первые испытания авиационной управляемой ракеты класса «воздух-воздух», а в 1956 году ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения и неконтактным взрывателем на основе приемников из сернистого свинца поступила на вооружение ВВС и ВМФ США. Военно-воздушные силы США впервые применили ее во время военного конфликта между Тайванем и континентальным Китаем в 1957-1958 годах.

В дальнейшем ракета «Sidewinder» широко использовалась во время вьетнамской войны. Вскоре аналогичная управляемая авиационная ракета «Firestreak» для поражения воздушных целей была создана в Великобритании. Это положило начало развитию целого направления военной техники, в результате которого было создано ракетное оружие класса «воздух-воздух» (многочисленные модификации ракеты «Sidewinder» и «Falcon» в США, в Великобритании появились «Red Тор», «Taledog», во Франции — «Matra», в Японии — ХААМ-А-3, в Швеции — Rb28, а также зенитные ракеты «земля-воздух» для противовоздушной обороны (в США — «Red Eye», «Chaparall» и др.).

Ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения

Это заложило основы тепловидения, сверхдальней теплопеленгации, лазерной локации и дальнометрии, оптической связи и других современных направлений оптико-электронного приборостроения, привело к созданию новых областей физики полупроводников. Началось быстрое развитие теплопеленгации в спектральных диапазонах 3 и 8-14 мкм. В свою очередь это привело к созданию промышленной технологии антимонида индия, высокоомного и легированного германия и кремния, ИК-приемников на их основе.

В 1956 году в «НИИ 801» началась работа по разработке германиевых фотодиодов с максимумом чувствительности порядка 1,5 мкм — НИР «Переход». К началу этих работ о технологии изготовления приемников на основе «чистого» германия, чувствительных к инфракрасному излучению, было известно довольно мало. В 1949-1950 годах германиевые фотодиоды, в которых направление светового пучка и плоскость р-п-перехода были параллельны, описал Дж. Н. Шрайв (J. N. Shrive, «Bell Laboratories»). В 1954 году были описаны свойства плоскостных фотодиодов, созданных в Ленинградском физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе путем высокотемпературной диффузии индия в пластины из монокристаллического германия (Ж. И. Алферов — в будущем Нобелевский лауреат, академик РАН, С. М. Рыбкин, Б. М. Коноваленко и др.).

Монокристаллический слиток германия

Первый монокристалл германия в СССР был выращен в 1948 г. Н.А. Пениным. Он сделал это на самодельной установке из сырья – поликристаллического германия – полученного советской разведкой. Систематические исследования процесса выращивания монокристаллов германия методом Чохральского начались в СССР с начала 50-х гг. и шли одновременно в нескольких местах – ФТИ им. Иоффе, ФИАН им. Лебедева, ИМЕТ им. Байкова, СФТИ и др. В 1950 г. лабораторные образцы германиевых триодов были разработаны в ФИАНе (Б.М. Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов и др.), в ЛФТИ (В.М. Тучкевич, Д. Н. Наследов) и в ИРЭ АН СССР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин и др.). В 1956 г. методом Чохральского в Гиредмете были выращены первые в СССР промышленные монокристаллы германия (из отечественного сырья, на отечественной установке выращивания, по собственной технологии).

60 лет назад распустился «Клевер»

К началу 1958 года были разработаны первые отечественные «вплавные» фотодиоды из германия в конструкциях, способных выдерживать механические нагрузки, соответствующие артиллерийскому выстрелу. В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Приемник располагался на летящем снаряде и должен был регистрировать сравнительно слабое управляющее излучение источника как ночью, так и в условиях сильной засветки прямым солнечным светом, на расстояниях 2-3 километра.

В итоге, в 1960-1970 годы в СССР было создано эффективное ракетное вооружение с инфракрасными самонаводящимися системами (авиационный комплекс К-13, зенитные ракетные комплексы «Стрела-1», «Стрела-2», «Стрела-2М», «Стрела-3», «Стрела-10», «Игла» и др.). Решающий вклад в решение этой проблемы внес коллектив «НИИ 801», сумевший разработать и организовать в СССР промышленное производство новых фотоприемных устройств, полупроводниковых материалов, систем охлаждения и др. Разработчикам пришлось столкнуться с проблемами обеспечения необходимой чистоты технологических сред, оснастки, помещений, реактивов и др.

Эти работы стали важнейшим этапом в становлении отечественной технологии фотоэлектроники.

Ракета до 1963 года имела название AAM-N-7, в ВВС США первоначально — GAR-8.

Американская управляемая ракета класса «воздух—воздух» с инфракрасной головкой самонаведения. Поступила на вооружение ВВС США в 1956 году, став первой в мире эффективной управляемой ракетой класса «воздух—воздух». Прошла ряд модернизаций и до сих пор широко эксплуатируется военно-воздушными силами многих стран мира.

Название Sidewinder ракета получила из-за использования принципа поиска цели по теплоизлучению, также как это делает американская рогатая гремучая змея — sidewinder.

По состоянию на 2001 год, только на территории США, было собрано более 150 тысяч единиц этого оружия, с учётом ракет произведённых в других странах, общее количество изготовленных AIM-9 превысило 200 тысяч единиц и ожидается, что производство этих ракет будет вестись ещё длительное время. Сайдуайндер состоит на вооружении порядка тридцати стран. В ракете был заложен большой потенциал для модификаций, поэтому она активно используется по сей день.

Количество воздушных целей, сбитых AIM-9 во всём мире, оценивается ориентировочно 270 случаями.

История

Разработка будущей AIM-9 стартовала ещё в 1950 году по заказу ВМФ США. Американский флот решил сделать очень простую управляемую ракету «воздух-воздух» путем оборудования широко применяемых 5-дюймовых (127 мм) авиационных НАР FFAR (также известных как «Mighty Mouse») примитивной головкой инфракрасного наведения. Сконструированная лабораторией NWC (англ. Naval Weapons Center) тепловая головка самонаведения представляла собой термоэлектрический элемент на основе сульфида свинца (PbS), расположенный за полусферическим обтекателем и соединённый с автопилотом.

Ещё одной удачной идеей, применённой в проекте AIM-9 для стабилизации полёта, стали роллероны. Хотя идея первоначально вызвала ряд сомнений, лётные испытания продемонстрировали высокую эффективность этой схемы. С этого момента роллероны начали массово применяться для стабилизации небольших ракет.

Читать еще:  Патрон с трассирующей пулей «Т» (7Т4) (Россия)

Первые испытания ракеты стартовали в 1951 году. Работа над проектом шла быстро, и 11 сентября 1953 года был произведён первый успешный перехват радиоуправляемой беспилотной мишени. Выпуск ракеты стартовал в 1955 году, в мае 1956 первые образцы AAM-N-7 Sidewinder I поступили на вооружение.

Изначально ракета создавалась только для вооружения ВМФ США, но после сравнительных испытаний, продемонстрировавших её полное превосходство над разработанной ВВС ракетой GAR-1 Falcon, военно-воздушные силы также приняли её на вооружение. Во время войны во Вьетнаме ракета активно использовалась как ВМФ, так и ВВС, продемонстрировав отличные для того времени боевые качества: этой ракетой совершено 83 подтверждённых поражения истребителей противника (вероятность успеха при запуске по истребителю составляла 16%).

Конструкция

Первый «Сайдуайндер» был очень простой управляемой ракетой. По сути это был тот же FFAR, на который установили ИК ГСН и автопилот, соединенный с рулевыми плоскостями.

Инфракрасная головка самонаведения выполняет коническое сканирование пространства вращающимся зеркалом (укрытым от посторонней засветки стеклянным обтекателем), фокусирующим отраженные лучи на неподвижной группе из пяти фотоприёмников. Положение цели определяется по углу поворота зеркала. Наведение ракеты осуществляется не на текущую позицию цели, а на изменение этой позиции в промежутке между сканированиями по принципу пропорциональной навигации.

Первые модели имели неохлаждаемую ГСН, чувствительную к посторонней засветке. Более поздние модификации используют охлаждение либо жидким аргоном из встроенной ёмкости (ВВС США), либо охлаждение с борта самолёта жидким азотом (ВМФ США). Самая совершенная на сегодняшний день модель AIM-9X применяет для охлаждения двигатель Стирлинга, отводящий тепло к тепловой батарее ракеты.

На большинстве моделей ракеты монтировалась 10-килограммовая осколочно-фугасная боевая часть. Начиная с AIM-9H ракета получила стержневую 11-килограммовую БЧ.

-Стартовая масса: 91 кг
-Масса боевой части: 9,4 кг
-Дальность пуска в переднюю полусферу: 18 км
-Длина: 2,85 м
-Диаметр: 0,127 м
-Размах крыла: 0,63 м

Состоит на вооружении

-США 7000 AIM-9M
-Австралия — AIM-9X на F/A-18A/B Hornet и F/A-18F Super Hornet
-Польша Заказано 93 ракеты AIM-9X-2
-ОАЭ Заказано 218 AIM-9X-2 на сумму 251 млн долл.
-Марокко Заказано 20 AIM-9X-2 на 50 млн долл.
-Турция AIM-9S/X. 117 AIM-9X заказано на сумму 140 млн долл

AAM-N-2 Sparrow I (AIM-7A)

Разработка ракеты RIM-7 «Sparrow» началась ещё в 1947 году, когда ВМФ США заключил контракт с фирмой Sperry на разработку системы наведения типа «осёдланный луч» для обычных 127-миллиметровых НАР HVAR (англ. High Velocity Aerial Rocket — скоростная авиационная (неуправляемая) ракета). Изначально, проект обозначался как KAS-1, но в 1948 году обозначение сменили на AAM-N-2.

Вскоре оказалось, что 127-миллиметровая ракета имеет недостаточной диаметр для размещения необходимой аппаратуры. Специально для решения этой проблемы была разработана более крупная 203-миллиметровая ракета, которая прошла испытания ещё в 1948 году. Тем не менее, отработка системы управления шла медленно и первый успешный перехват воздушной цели новой ракетой был осуществлен лишь в декабре 1952 года.

Ракета AAM-N-2 (известная как «Sparrow I») была принята на вооружение перехватчиков McDonnell F-3 Demon ВМФ США в 1956 году. Она оснащалась двигателем фирмы Aerojet и несла 20-килограммовую фугасную боевую часть. Наведение осуществлялось по методу «осёдланный луч» — самолёт-носитель удерживал цель в узком луче радара своей бортовой РЛС, и ракета двигалась к цели, автоматически удерживая себя в пределах трассы луча. Опытное развертывание системы выявило множество недостатков, связанных с принципиальными ограничениями системы управления: невозможность применения на малых высотах из-за отражения вращающегося луча РЛС наведения от поверхности, быстрое снижение точности с ростом дистанции до цели, из-за расширения вращающегося луча. Около 2000 ракет «Sparrow I» было изготовлено, но в эксплуатации они находились очень недолго и в начале 1960-х после появления AIM-9 Sidewinder все «beam-riding» версии были сняты с вооружения.

AAM-N-3 Sparrow II (AIM-7B)

Недостаточные возможности первой модификации ракеты заставили американский флот искать альтернативные методы наведения. В начале 1950-х, ещё до принятия ракеты на вооружение, фирма Raytheon предложила оснастить её активной радиолокационной головкой наведения, реализующей принцип «выстрелил-и-забыл». Ракете присвоили индекс AAM-N-3 и обозначение «Sparrow II». Экспериментальная отработка началась в 1951—1952 годах, но до 1955 не давали удовлетворительных результатов. Только в 1956 году удалось оснастить ракету АРЛГСН AN/APQ-64, но к этому времени флот уже не считал проект перспективным.

Работы, тем не менее, продолжались по заказу ВВС Канады, заинтересовавшихся ракетой как средством вооружения своих перехватчиков. Ряд ракет прошел испытания в период с 1957 по 1958 годы, но быстро стало ясно, что ограниченные размеры антенны РЛС ракеты при уровне технологий того времени не позволяют добиться сколь-нибудь приемлемой эффективности работы активного самонаведения. В сентябре 1958 года, программа разработки этого варианта ракеты была окончательно закрыта.

AAM-N-6 Sparrow III (AIM-7С/AIM-7D/AIM-7E)

В 1955 году, фирма Raytheon начала работу над версией ракеты «Sparrow», использующей полуактивное радиолокационное наведение с облучением цели радаром самолёта-носителя. После того, как в 1956 году производство «Sparrow I» было завершено, фирма получила все производственные и технические мощности проекта и стала основным производителем всей линейки ракет «Sparrow».

В 1958 году, ракета с полуактивной ГСН была представлена на испытания в ВМФ. Она оснащалась твердотопливным двигателем компании Aerojet, но в отличие от более ранних моделей несла 30-килограммовую стержневую БЧ Mk 38. Радиус действия ракеты составлял порядка 11 км. Ракета успешно прошла испытания и в 1958 году поступила на вооружение, быстро заменив предшествующую модификацию «Sparrow I».

AAM-N-9 Sparrow X

Вариант ракеты с ядерной боевой частью W-42. Проект прорабатывался в 1958 году но не получил развития.

В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР московскому научно-исследовательскому предприятию «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Наш рассказ о появлении основного элемента системы самонаведения – фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу.

Следует отметить, что идея применения оптического канала для управления ракетной техникой высказывалась основоположником космонавтики К. Э. Циолковским еще в начале XX столетия. В 1903 г. он писал: «…Возможно употребить для этой цели… силу солнечных лучей, сосредоточенных с помощью двояковыпуклого стекла. Каждый раз, когда снаряд с трубой поворачивается, маленькое изображение Солнца меняет свое относительное положение в снаряде, что может возбудить… электрический ток…, восстанавливающий направление трубы, при котором светлое пятно падает на нейтральное, так сказать, нечувствительное место механизма».

Первые попытки создать реактивные снаряды с инфракрасным наведением в СССР относятся к середине 1950-х годов. Сначала с использованием многокаскадных электронно-оптических преобразователей разрабатывалась авиационная ракета для поражения аэростатов. В 1956-1958 годах в московском «НИИ 801» (организованный в 1946 г. на базе ВЭИ специализированный институт, ныне – НПО «Орион») были проведены разработки низкоуровневой телевизионной трубки для использования в головке самонаведения авиационной ракеты К-7. Исследовались и возможности использования освоенных к тому времени электронно-оптических преобразователей (ЭОП) для создания авиационной ракеты К-8 с инфракрасным наведением в ближней ИК-области (до 1,5 мкм) для поражения самолетов противника. Однако серьезными успехами эти попытки не увенчались. Большие линейные размеры многокаскадных ЭОП, наличие хрупких стеклянных элементов конструкции, а главное — недостаточная чувствительность в области длин волн более одного микрона, не позволяли надеяться на создание инфракрасных головок самонаведения с дальностью действия, необходимой для авиационных применений. Требовался принципиально другой подход к разработке приемника лучистой энергии, способного зарегистрировать тепловое излучение объекта в условиях сильной засветки Солнцем на расстояниях от нескольких до десятков километров.

Работы по созданию управляемого ракетного оружия с использованием полупроводниковых фотоэлектрических приемников начались также в США в 1940 году в Центре военно-морских вооружений (US Naval Weapons Center). В 1953 году там были проведены первые испытания авиационной управляемой ракеты класса «воздух-воздух», а в 1956 году ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения и неконтактным взрывателем на основе приемников из сернистого свинца поступила на вооружение ВВС и ВМФ США. Военно-воздушные силы США впервые применили ее во время военного конфликта между Тайванем и континентальным Китаем в 1957-1958 годах.

В дальнейшем ракета «Sidewinder» широко использовалась во время вьетнамской войны. Вскоре аналогичная управляемая авиационная ракета «Firestreak» для поражения воздушных целей была создана в Великобритании. Это положило начало развитию целого направления военной техники, в результате которого было создано ракетное оружие класса «воздух-воздух» (многочисленные модификации ракеты «Sidewinder» и «Falcon» в США, в Великобритании появились «Red Тор», «Taledog», во Франции — «Matra», в Японии — ХААМ-А-3, в Швеции — Rb28, а также зенитные ракеты «земля-воздух» для противовоздушной обороны (в США — «Red Eye», «Chaparall» и др.).

Ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения

Это заложило основы тепловидения, сверхдальней теплопеленгации, лазерной локации и дальнометрии, оптической связи и других современных направлений оптико-электронного приборостроения, привело к созданию новых областей физики полупроводников. Началось быстрое развитие теплопеленгации в спектральных диапазонах 3 и 8-14 мкм. В свою очередь это привело к созданию промышленной технологии антимонида индия, высокоомного и легированного германия и кремния, ИК-приемников на их основе.

В 1956 году в «НИИ 801» началась работа по разработке германиевых фотодиодов с максимумом чувствительности порядка 1,5 мкм — НИР «Переход». К началу этих работ о технологии изготовления приемников на основе «чистого» германия, чувствительных к инфракрасному излучению, было известно довольно мало. В 1949-1950 годах германиевые фотодиоды, в которых направление светового пучка и плоскость р-п-перехода были параллельны, описал Дж. Н. Шрайв (J. N. Shrive, «Bell Laboratories»). В 1954 году были описаны свойства плоскостных фотодиодов, созданных в Ленинградском физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе путем высокотемпературной диффузии индия в пластины из монокристаллического германия (Ж. И. Алферов — в будущем Нобелевский лауреат, академик РАН, С. М. Рыбкин, Б. М. Коноваленко и др.).

Читать еще:  Опытный карабин Калашникова 1944 г. (СССР)

Монокристаллический слиток германия

Первый монокристалл германия в СССР был выращен в 1948 г. Н.А. Пениным. Он сделал это на самодельной установке из сырья – поликристаллического германия – полученного советской разведкой. Систематические исследования процесса выращивания монокристаллов германия методом Чохральского начались в СССР с начала 50-х гг. и шли одновременно в нескольких местах – ФТИ им. Иоффе, ФИАН им. Лебедева, ИМЕТ им. Байкова, СФТИ и др. В 1950 г. лабораторные образцы германиевых триодов были разработаны в ФИАНе (Б.М. Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов и др.), в ЛФТИ (В.М. Тучкевич, Д. Н. Наследов) и в ИРЭ АН СССР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин и др.). В 1956 г. методом Чохральского в Гиредмете были выращены первые в СССР промышленные монокристаллы германия (из отечественного сырья, на отечественной установке выращивания, по собственной технологии).

60 лет назад распустился «Клевер»

К началу 1958 года были разработаны первые отечественные «вплавные» фотодиоды из германия в конструкциях, способных выдерживать механические нагрузки, соответствующие артиллерийскому выстрелу. В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Приемник располагался на летящем снаряде и должен был регистрировать сравнительно слабое управляющее излучение источника как ночью, так и в условиях сильной засветки прямым солнечным светом, на расстояниях 2-3 километра.

В итоге, в 1960-1970 годы в СССР было создано эффективное ракетное вооружение с инфракрасными самонаводящимися системами (авиационный комплекс К-13, зенитные ракетные комплексы «Стрела-1», «Стрела-2», «Стрела-2М», «Стрела-3», «Стрела-10», «Игла» и др.). Решающий вклад в решение этой проблемы внес коллектив «НИИ 801», сумевший разработать и организовать в СССР промышленное производство новых фотоприемных устройств, полупроводниковых материалов, систем охлаждения и др. Разработчикам пришлось столкнуться с проблемами обеспечения необходимой чистоты технологических сред, оснастки, помещений, реактивов и др.

Эти работы стали важнейшим этапом в становлении отечественной технологии фотоэлектроники.

Ракета до 1963 года имела название AAM-N-7, в ВВС США первоначально — GAR-8.

Американская управляемая ракета класса «воздух—воздух» с инфракрасной головкой самонаведения. Поступила на вооружение ВВС США в 1956 году, став первой в мире эффективной управляемой ракетой класса «воздух—воздух». Прошла ряд модернизаций и до сих пор широко эксплуатируется военно-воздушными силами многих стран мира.

Название Sidewinder ракета получила из-за использования принципа поиска цели по теплоизлучению, также как это делает американская рогатая гремучая змея — sidewinder.

По состоянию на 2001 год, только на территории США, было собрано более 150 тысяч единиц этого оружия, с учётом ракет произведённых в других странах, общее количество изготовленных AIM-9 превысило 200 тысяч единиц и ожидается, что производство этих ракет будет вестись ещё длительное время. Сайдуайндер состоит на вооружении порядка тридцати стран. В ракете был заложен большой потенциал для модификаций, поэтому она активно используется по сей день.

Количество воздушных целей, сбитых AIM-9 во всём мире, оценивается ориентировочно 270 случаями.

История

Разработка будущей AIM-9 стартовала ещё в 1950 году по заказу ВМФ США. Американский флот решил сделать очень простую управляемую ракету «воздух-воздух» путем оборудования широко применяемых 5-дюймовых (127 мм) авиационных НАР FFAR (также известных как «Mighty Mouse») примитивной головкой инфракрасного наведения. Сконструированная лабораторией NWC (англ. Naval Weapons Center) тепловая головка самонаведения представляла собой термоэлектрический элемент на основе сульфида свинца (PbS), расположенный за полусферическим обтекателем и соединённый с автопилотом.

Ещё одной удачной идеей, применённой в проекте AIM-9 для стабилизации полёта, стали роллероны. Хотя идея первоначально вызвала ряд сомнений, лётные испытания продемонстрировали высокую эффективность этой схемы. С этого момента роллероны начали массово применяться для стабилизации небольших ракет.

Первые испытания ракеты стартовали в 1951 году. Работа над проектом шла быстро, и 11 сентября 1953 года был произведён первый успешный перехват радиоуправляемой беспилотной мишени. Выпуск ракеты стартовал в 1955 году, в мае 1956 первые образцы AAM-N-7 Sidewinder I поступили на вооружение.

Изначально ракета создавалась только для вооружения ВМФ США, но после сравнительных испытаний, продемонстрировавших её полное превосходство над разработанной ВВС ракетой GAR-1 Falcon, военно-воздушные силы также приняли её на вооружение. Во время войны во Вьетнаме ракета активно использовалась как ВМФ, так и ВВС, продемонстрировав отличные для того времени боевые качества: этой ракетой совершено 83 подтверждённых поражения истребителей противника (вероятность успеха при запуске по истребителю составляла 16%).

Конструкция

Первый «Сайдуайндер» был очень простой управляемой ракетой. По сути это был тот же FFAR, на который установили ИК ГСН и автопилот, соединенный с рулевыми плоскостями.

Инфракрасная головка самонаведения выполняет коническое сканирование пространства вращающимся зеркалом (укрытым от посторонней засветки стеклянным обтекателем), фокусирующим отраженные лучи на неподвижной группе из пяти фотоприёмников. Положение цели определяется по углу поворота зеркала. Наведение ракеты осуществляется не на текущую позицию цели, а на изменение этой позиции в промежутке между сканированиями по принципу пропорциональной навигации.

Первые модели имели неохлаждаемую ГСН, чувствительную к посторонней засветке. Более поздние модификации используют охлаждение либо жидким аргоном из встроенной ёмкости (ВВС США), либо охлаждение с борта самолёта жидким азотом (ВМФ США). Самая совершенная на сегодняшний день модель AIM-9X применяет для охлаждения двигатель Стирлинга, отводящий тепло к тепловой батарее ракеты.

На большинстве моделей ракеты монтировалась 10-килограммовая осколочно-фугасная боевая часть. Начиная с AIM-9H ракета получила стержневую 11-килограммовую БЧ.

-Стартовая масса: 91 кг
-Масса боевой части: 9,4 кг
-Дальность пуска в переднюю полусферу: 18 км
-Длина: 2,85 м
-Диаметр: 0,127 м
-Размах крыла: 0,63 м

Состоит на вооружении

-США 7000 AIM-9M
-Австралия — AIM-9X на F/A-18A/B Hornet и F/A-18F Super Hornet
-Польша Заказано 93 ракеты AIM-9X-2
-ОАЭ Заказано 218 AIM-9X-2 на сумму 251 млн долл.
-Марокко Заказано 20 AIM-9X-2 на 50 млн долл.
-Турция AIM-9S/X. 117 AIM-9X заказано на сумму 140 млн долл

AAM-N-2 Sparrow I (AIM-7A)

Разработка ракеты RIM-7 «Sparrow» началась ещё в 1947 году, когда ВМФ США заключил контракт с фирмой Sperry на разработку системы наведения типа «осёдланный луч» для обычных 127-миллиметровых НАР HVAR (англ. High Velocity Aerial Rocket — скоростная авиационная (неуправляемая) ракета). Изначально, проект обозначался как KAS-1, но в 1948 году обозначение сменили на AAM-N-2.

Вскоре оказалось, что 127-миллиметровая ракета имеет недостаточной диаметр для размещения необходимой аппаратуры. Специально для решения этой проблемы была разработана более крупная 203-миллиметровая ракета, которая прошла испытания ещё в 1948 году. Тем не менее, отработка системы управления шла медленно и первый успешный перехват воздушной цели новой ракетой был осуществлен лишь в декабре 1952 года.

Ракета AAM-N-2 (известная как «Sparrow I») была принята на вооружение перехватчиков McDonnell F-3 Demon ВМФ США в 1956 году. Она оснащалась двигателем фирмы Aerojet и несла 20-килограммовую фугасную боевую часть. Наведение осуществлялось по методу «осёдланный луч» — самолёт-носитель удерживал цель в узком луче радара своей бортовой РЛС, и ракета двигалась к цели, автоматически удерживая себя в пределах трассы луча. Опытное развертывание системы выявило множество недостатков, связанных с принципиальными ограничениями системы управления: невозможность применения на малых высотах из-за отражения вращающегося луча РЛС наведения от поверхности, быстрое снижение точности с ростом дистанции до цели, из-за расширения вращающегося луча. Около 2000 ракет «Sparrow I» было изготовлено, но в эксплуатации они находились очень недолго и в начале 1960-х после появления AIM-9 Sidewinder все «beam-riding» версии были сняты с вооружения.

AAM-N-3 Sparrow II (AIM-7B)

Недостаточные возможности первой модификации ракеты заставили американский флот искать альтернативные методы наведения. В начале 1950-х, ещё до принятия ракеты на вооружение, фирма Raytheon предложила оснастить её активной радиолокационной головкой наведения, реализующей принцип «выстрелил-и-забыл». Ракете присвоили индекс AAM-N-3 и обозначение «Sparrow II». Экспериментальная отработка началась в 1951—1952 годах, но до 1955 не давали удовлетворительных результатов. Только в 1956 году удалось оснастить ракету АРЛГСН AN/APQ-64, но к этому времени флот уже не считал проект перспективным.

Работы, тем не менее, продолжались по заказу ВВС Канады, заинтересовавшихся ракетой как средством вооружения своих перехватчиков. Ряд ракет прошел испытания в период с 1957 по 1958 годы, но быстро стало ясно, что ограниченные размеры антенны РЛС ракеты при уровне технологий того времени не позволяют добиться сколь-нибудь приемлемой эффективности работы активного самонаведения. В сентябре 1958 года, программа разработки этого варианта ракеты была окончательно закрыта.

AAM-N-6 Sparrow III (AIM-7С/AIM-7D/AIM-7E)

В 1955 году, фирма Raytheon начала работу над версией ракеты «Sparrow», использующей полуактивное радиолокационное наведение с облучением цели радаром самолёта-носителя. После того, как в 1956 году производство «Sparrow I» было завершено, фирма получила все производственные и технические мощности проекта и стала основным производителем всей линейки ракет «Sparrow».

Читать еще:  Управляемые боеприпасы 9К120 «Свирь» и 9К119 «Рефлекс» (Россия)

В 1958 году, ракета с полуактивной ГСН была представлена на испытания в ВМФ. Она оснащалась твердотопливным двигателем компании Aerojet, но в отличие от более ранних моделей несла 30-килограммовую стержневую БЧ Mk 38. Радиус действия ракеты составлял порядка 11 км. Ракета успешно прошла испытания и в 1958 году поступила на вооружение, быстро заменив предшествующую модификацию «Sparrow I».

AAM-N-9 Sparrow X

Вариант ракеты с ядерной боевой частью W-42. Проект прорабатывался в 1958 году но не получил развития.

В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР московскому научно-исследовательскому предприятию «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Наш рассказ о появлении основного элемента системы самонаведения – фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу.

Следует отметить, что идея применения оптического канала для управления ракетной техникой высказывалась основоположником космонавтики К. Э. Циолковским еще в начале XX столетия. В 1903 г. он писал: «…Возможно употребить для этой цели… силу солнечных лучей, сосредоточенных с помощью двояковыпуклого стекла. Каждый раз, когда снаряд с трубой поворачивается, маленькое изображение Солнца меняет свое относительное положение в снаряде, что может возбудить… электрический ток…, восстанавливающий направление трубы, при котором светлое пятно падает на нейтральное, так сказать, нечувствительное место механизма».

Первые попытки создать реактивные снаряды с инфракрасным наведением в СССР относятся к середине 1950-х годов. Сначала с использованием многокаскадных электронно-оптических преобразователей разрабатывалась авиационная ракета для поражения аэростатов. В 1956-1958 годах в московском «НИИ 801» (организованный в 1946 г. на базе ВЭИ специализированный институт, ныне – НПО «Орион») были проведены разработки низкоуровневой телевизионной трубки для использования в головке самонаведения авиационной ракеты К-7. Исследовались и возможности использования освоенных к тому времени электронно-оптических преобразователей (ЭОП) для создания авиационной ракеты К-8 с инфракрасным наведением в ближней ИК-области (до 1,5 мкм) для поражения самолетов противника. Однако серьезными успехами эти попытки не увенчались. Большие линейные размеры многокаскадных ЭОП, наличие хрупких стеклянных элементов конструкции, а главное — недостаточная чувствительность в области длин волн более одного микрона, не позволяли надеяться на создание инфракрасных головок самонаведения с дальностью действия, необходимой для авиационных применений. Требовался принципиально другой подход к разработке приемника лучистой энергии, способного зарегистрировать тепловое излучение объекта в условиях сильной засветки Солнцем на расстояниях от нескольких до десятков километров.

Работы по созданию управляемого ракетного оружия с использованием полупроводниковых фотоэлектрических приемников начались также в США в 1940 году в Центре военно-морских вооружений (US Naval Weapons Center). В 1953 году там были проведены первые испытания авиационной управляемой ракеты класса «воздух-воздух», а в 1956 году ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения и неконтактным взрывателем на основе приемников из сернистого свинца поступила на вооружение ВВС и ВМФ США. Военно-воздушные силы США впервые применили ее во время военного конфликта между Тайванем и континентальным Китаем в 1957-1958 годах.

В дальнейшем ракета «Sidewinder» широко использовалась во время вьетнамской войны. Вскоре аналогичная управляемая авиационная ракета «Firestreak» для поражения воздушных целей была создана в Великобритании. Это положило начало развитию целого направления военной техники, в результате которого было создано ракетное оружие класса «воздух-воздух» (многочисленные модификации ракеты «Sidewinder» и «Falcon» в США, в Великобритании появились «Red Тор», «Taledog», во Франции — «Matra», в Японии — ХААМ-А-3, в Швеции — Rb28, а также зенитные ракеты «земля-воздух» для противовоздушной обороны (в США — «Red Eye», «Chaparall» и др.).

Ракета «Sidewinder» (AIM-9B) с инфракрасной головкой самонаведения

Это заложило основы тепловидения, сверхдальней теплопеленгации, лазерной локации и дальнометрии, оптической связи и других современных направлений оптико-электронного приборостроения, привело к созданию новых областей физики полупроводников. Началось быстрое развитие теплопеленгации в спектральных диапазонах 3 и 8-14 мкм. В свою очередь это привело к созданию промышленной технологии антимонида индия, высокоомного и легированного германия и кремния, ИК-приемников на их основе.

В 1956 году в «НИИ 801» началась работа по разработке германиевых фотодиодов с максимумом чувствительности порядка 1,5 мкм — НИР «Переход». К началу этих работ о технологии изготовления приемников на основе «чистого» германия, чувствительных к инфракрасному излучению, было известно довольно мало. В 1949-1950 годах германиевые фотодиоды, в которых направление светового пучка и плоскость р-п-перехода были параллельны, описал Дж. Н. Шрайв (J. N. Shrive, «Bell Laboratories»). В 1954 году были описаны свойства плоскостных фотодиодов, созданных в Ленинградском физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе путем высокотемпературной диффузии индия в пластины из монокристаллического германия (Ж. И. Алферов — в будущем Нобелевский лауреат, академик РАН, С. М. Рыбкин, Б. М. Коноваленко и др.).

Монокристаллический слиток германия

Первый монокристалл германия в СССР был выращен в 1948 г. Н.А. Пениным. Он сделал это на самодельной установке из сырья – поликристаллического германия – полученного советской разведкой. Систематические исследования процесса выращивания монокристаллов германия методом Чохральского начались в СССР с начала 50-х гг. и шли одновременно в нескольких местах – ФТИ им. Иоффе, ФИАН им. Лебедева, ИМЕТ им. Байкова, СФТИ и др. В 1950 г. лабораторные образцы германиевых триодов были разработаны в ФИАНе (Б.М. Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов и др.), в ЛФТИ (В.М. Тучкевич, Д. Н. Наследов) и в ИРЭ АН СССР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин и др.). В 1956 г. методом Чохральского в Гиредмете были выращены первые в СССР промышленные монокристаллы германия (из отечественного сырья, на отечественной установке выращивания, по собственной технологии).

60 лет назад распустился «Клевер»

К началу 1958 года были разработаны первые отечественные «вплавные» фотодиоды из германия в конструкциях, способных выдерживать механические нагрузки, соответствующие артиллерийскому выстрелу. В 1958 году Постановлением Совета Министров СССР «НИИ 801» поручается научно-исследовательская работа «Клевер» по созданию фотодиодного приемника из германия для наведения управляемых реактивных снарядов по инфракрасному лучу. Приемник располагался на летящем снаряде и должен был регистрировать сравнительно слабое управляющее излучение источника как ночью, так и в условиях сильной засветки прямым солнечным светом, на расстояниях 2-3 километра.

В итоге, в 1960-1970 годы в СССР было создано эффективное ракетное вооружение с инфракрасными самонаводящимися системами (авиационный комплекс К-13, зенитные ракетные комплексы «Стрела-1», «Стрела-2», «Стрела-2М», «Стрела-3», «Стрела-10», «Игла» и др.). Решающий вклад в решение этой проблемы внес коллектив «НИИ 801», сумевший разработать и организовать в СССР промышленное производство новых фотоприемных устройств, полупроводниковых материалов, систем охлаждения и др. Разработчикам пришлось столкнуться с проблемами обеспечения необходимой чистоты технологических сред, оснастки, помещений, реактивов и др.

Эти работы стали важнейшим этапом в становлении отечественной технологии фотоэлектроники.

Ракеты AIM-7E впервые были применены во Вьетнамской войне. Несмотря на оптимистичные ожидания ВМФ США, ракета оказалась неудобной в применении и недостаточно эффективной. Из-за несовершенства системы опознавания «свой-чужой» самолётов-носителей ракеты, вынуждавшей лётчиков сближаться с противником для визуального опознания цели, использовать большую дальнобойность ракеты почти никогда не удавалось: в режиме же ближнего боя, ракета уступала AIM-9 Sidewinder.

Ощутимым недостатком полуактивного наведения была необходимость для самолёта-носителя удерживать цель в луче бортовой РЛС, чтобы головка самонаведения ракеты принимала отражённый сигнал. В манёвренном воздушном бою это существенно ограничивало возможности носителя. В результате, вероятность поражения цели одной ракетой AIM-7 составляла в то время не более 10 %, тем не менее около 55 вьетнамских самолётов было сбито с применением (общим счётом) 600 ракет AIM-7. Кроме этого этими ракетами американские истребители F-4 Phantom II по ошибке потопили два своих же патрульных катера и нанесли повреждения американскому эсминцу и австралийскому крейсеру. [3] [4] [5] [6] [7]

В 1973 году над Калифорнией новейший американский перехватчик четвёртого поколения F-14A Tomcat с помощью ракеты AIM-7E сбил «самого себя». Во время запуска ракета разорвала топливные баки самолёта и он рухнул. [8]

После войны, ракету попытались модернизировать — в распоряжении США не было других дальнобойных ракет, приспособленных к установке на любой истребитель (AIM-54 Phoenix была очень массивной и могла базироваться лишь на специально оснащённых самолётах). Тем не менее, основной недостаток — необходимость облучения цели радаром, исправить не удавалось. Во время Войны в Персидском заливе, ракеты AIM-7M продемонстрировали несколько лучшие результаты, достигнув вероятности попадания около 40 %. Примерно 26 иракских самолётов было сбито ценой запуска 71 ракеты. Жертвами «Спэрроу» стали 6 «Миражей», 2 МиГ-25, 6 МиГ-23, 4 МиГ-29, 1 Ил-76, 1 Су-7, 2 Су-22, 2 вертолёта (Ми-24 и предположительно Ми-8), а также ещё 1 Су-22 после завершения боевых действий [9] .

Израиль также применял AIM-7 в боевых действиях. В ходе Ливанской войны в июне 1982 года этими ракетами были сбиты 10 сирийских самолётов МиГ-21 и МиГ-23 [10] .

В 2000-х, в связи с появлением более совершенной ракеты AIM-120 AMRAAM, «Sparrow» была снята с вооружения, но остается в резерве. Кроме того, вариант ракеты корабельного базирования — RIM-7 Sea Sparrow, остается на вооружении флота, как и её улучшенная версия RIM-162 ESSM.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector