Евгений Федосов - Полвека в авиации: записки академика

Это были уже сложившиеся коллективы, где хорошо понимали, что такое задачи бомбометания и прицеливания, владели их теорией. И когда я посмотрел на нее с позиций собственного опыта, я вдруг уловил в ней некие общности с теорией самонаведения. Но это самонаведение — в конечную точку, а не в цель, то есть вывод самолета на определенный режим, когда надо сбросить бомбу. В какой-то мере, если сравнивать кинематические зависимости бомбометания, они напоминают самонаведение ракеты.

В то же время и истребитель, который наводился на воздушную цель (только в нем сидел пилот) обладал закономерностями, очень похожими на самонаведение ракеты. Но истребитель специфичен. Ракета обладает аэродинамической симметрией, а именно так строились ракеты класса «воздух — воздух» — крестокрылое оперение, цилиндрический фюзеляж, что заметно упрощает задачи управления.

А самолет — это ярко выраженное крыло, состыкованное с фюзеляжем. Чтобы им управлять, надо создавать крен — координированный разворот, когда подъемная сила используется для того, чтобы создавать боковое и вертикальное движение самолета. То есть налицо специфическая динамика управления несимметричным объектом. Кроме того, самолет пилотирует летчик. Человек есть человек, и полностью исключать его из процесса наведения нельзя, он замыкает контур управления. Если смотреть на человека, как на звено в этом контуре, то можно и его динамику представить с помощью дифференциальных уравнений, описывающих его действия как оператора. Поэтому было введено понятие «передаточная функция человека». И оказалось, что наряду с традиционными динамическими звеньями в передаточной функции человека присутствует запаздывание — время, за которое человек воспринимает информацию и начинает реализовать. Вот это временное запаздывание, которое связано с мышлением, принятием решения, с точки зрения теории управления является очень неприятным звеном, которое может привести к потере устойчивости и т. д. Более того, когда стали углубленно изучать человека, оказалось, что он — система со случайными параметрами, поскольку в разных условиях от него в принципе можно ожидать каких угодно неадекватных действий. Если же подойти к нему примитивно и усредненно, его можно описать достаточно точно, и тогда самонаведение истребителя (с учетом специфики несимметричной аэродинамики), очень напоминает решение для любой самонаводящейся системы перехвата — будь она зенитной, класса «воздух — воздух» или истребителем.

В конце концов зенитную ракету можно рассматривать, как беспилотный истребитель. Кстати, в это время в КБ С. А. Лавочкина строилась зенитная ракета «Даль» именно как беспилотный самолет-истребитель. Она тоже была аэродинамически несимметрична и по способу наведения очень похожа на самолет. Прогресс в авиации привел к тому, что истребитель уже имел два ярко выраженных режима полета при перехвате цели. Сначала он выводился к ней с земли — системой командного наведения, когда летчику на директорные приборы по линиям связи передавался нужный курс, высота и скорость. Он пилотировал по ним самолет, пока его бортовой локатор, который находился в режиме поиска, не захватывал цель. Тогда летчик переходил на режим бортового наведения, что фактически и было самонаведением. Он получал на прицельном индикаторе метку цели и далее пилотировал самолет с учетом совмещения этой метки с текущей маркой положения самолета. Так что в динамическом плане самонаведение ракеты и перехват цели самолетом-истребителем очень похожи.

Но в каждом техническом направлении есть своя специфика, какие-то традиции, складываются свои школы, рождается терминология. Мы, к примеру, работая в одном и том же институте над ракетами класса «воздух — воздух» и над истребителем, иногда друг друга плохо понимали, хотя говорили об одном и том же. Ведь терминология во многом определяется личностью людей, их подходом к решению проблем и т. д. Поэтому моя задача заключалась в том, чтобы сначала хотя бы научиться понимать, что делается в коллективах, которыми мне предстоит руководить: я-то в них не работал. Мне необходимо профессионально стать на их уровень. При этом, конечно, я не обязан погружаться в тонкости каждого направления — это и не по силам одному человеку. Потому и существует иерархия управления, где у человека на каждом уровне имеется свой круг вопросов. Но профессиональное понимание деятельности коллективов необходимо.

Поэтому мне пришлось оставить ракетную технику, тем более, что считалось: там работают уже вполне квалифицированные люди и погрузиться в проблематику авиационных систем. Для этого пришлось прочитать гору литературы, множество работ ЦАГИ, ЛИИ, всех классиков — И. В. Остославского, Г. С. Бюшгенса, В. С. Ведрова, М. Р. Тайца, Г. С. Калачева… Мне надо было разобраться в вопросах динамики управления самолетом, потому что аэродинамику я немного знал, и даже, как уже писал выше, набрался смелости прочитать курс лекций по этому предмету в МВТУ.

Естественно, я окунулся и в реальные программы, которые вел наш институт, в первую очередь в работу над системой «Ураган-5», предшествовавшей МиГ-25. В этой системе создавались экспериментальные самолеты фирмы Микояна, где как раз и отрабатывались режимы командного и бортового наведения. При этом мы столкнулись с различными проблемами эргономики кабины, со сложностью восприятия летчиком показаний индикаторов… Все это требовало глубокого изучения и выдачи необходимых рекомендаций.

Почему так остро встал вопрос о перехватчике? Дело в том, что понимание воздушного боя как дуэли истребителей базировалось на опыте Второй мировой войны, и вопрос автоматизации этой дуэли еще не стоял столь остро, а задача перехвата бомбардировщиков в это время вышла на первый план. Мы противостояли прежде всего Америке, ее стратегическая авиация стала считаться нашим основным противником и в случае возникновения конфликтных ситуаций надо было остановить ее налет, а не вступать во встречные воздушные бои с истребителями. Проблемы с ними возникли немного позже, когда СССР стал принимать участие в арабо-израильских и других локальных конфликтах. В период же конца пятидесятых — начала шестидесятых годов мы вплотную занимались решением задачи перехвата бомбардировщиков. А поскольку она очень сильно напоминала задачу самонаведения ракеты, мне была достаточно хорошо знакома динамика и логика таких процессов. Поэтому очень многое из того, что было достигнуто при работе над ракетами класса «воздух- воздух», мы стали внедрять в методику моделирования полета истребителей-перехватчиков.

Но одновременно мне пришлось вплотную заняться и проблемами бомбометания, поражения наземных целей, которые для меня были в полном смысле «терра инкогнита». Институт занимался уже и управляемыми ракетами, работающими по наземным целям, но бомбометание — специфическая задача, когда нужно вывести самолет с определенной скоростью в некую точку, из которой баллистическая траектория бомбы накроет цель.