Dla ożywienia tego ciekawego tematu postanowiłem wysłać megapościsko

PRZEZNACZENIE
Lotnicze kierowane pociski rakietowe R-27R1 są zunifikowanymi, samonaprowadzającymi się pociskami klasy "powietrze - powietrze" średniego zasięgu. Wchodzą one w skład systemu uzbrojenia samolotu-nosiciela. Przeznaczone są do przechwytywania i niszczenia pilotowanych i bezzałogowych samolotów oraz samolotów - pocisków przeciwnika w walce powietrznej na małych i średnich odległościach, w tym również w walce manewrowej, podczas indywidualnych i grupowych działań samolotów myśliwskich w całej różnorodności ich zastosowania bojowego. Rażenie możliwe jest z do¬wolnych kierunków w przedniej i tylnej półsferze celu. Pociski rakietowe R-27R1 zapewniają wykonanie zadania w dowolnej porze doby, na tle ziemi i morza, przy aktywnym przeciwdziałaniu manewrem, zakłóceniami i ogniem przeciwnika. Pocisk rakietowy R-27R1 w systemie sterowania uzbrojeniem SUW-29 (Sz104EA) posiada możliwość odpalenia do manewrującego celu z efektywną powierzchnią odbicia 3 m² z odległości nie mniejszej niż 50 km.
Pocisk rakietowy jest zbudowany z trzech modułów: części z aparaturą, części bojowej i silnika rakietowego. Łatwo zdejmowalne skrzydła oraz stery montowane są podczas przygotowania pocisku do użycia. Pociski rakietowe są odpalane z wyrzutni APU-470.8710-0. Trzy węzły podwieszenia zapewniają przymocowanie pocisku do wyrzutni i niezawodne jego odpalenie.
UKŁAD AERODYNAMICZNY I JEGO CECHY SZCZEGÓLNE
Pociski rodziny R-27 zbudowane są w układzie kaczki, którego cechą szczególną są stery motylkowe. Są to ruchome skrzydła których kształt pozwala zmniejszyć opór indukcyjny przy dużych kątach natarcia korzystnie wpływając na manewrowość. Duża powierzchnia skrzydeł poprawia również sterowność w rozrzedzonej atmosferze. Różnice między gabarytami głowic PARGS i TGS są kompensowane destabilizatorami. Charakterystyki rakiet są dobrane w taki sposób aby można było zastosować jednakowe układy stabilizacji dla wszystkich ich wariantów.
Lotniczy kierowany pocisk rakietowy R-27R1
1 - opływ; 2 – półaktywna; radiolokacyjna głowica samonaprowadzania; 3 - destabilizator; 4 - zapalnik radiowy i blok sterowania; 5 - przedni węzeł podwieszenia pocisku rakietowego; 6 - blok energetyczno - napędowy; 7 - pokrywa złącza elektrycznego AER-85M; 8 - wewnętrzna przetyczka blokująca zejście pocisku; 9 - zaślepka; 10 - część bojowa; 11 - mechanizm zabezpieczająco - wykonawczy; 12 - środkowy węzeł podwieszenia pocisku rakietowego; 13 - silnik; 14 - tylny węzeł podwieszenia pocisku rakietowego; 5 - skrzydło; 16 element zamykający; 17 - pierścień blokujący; 18 - łącznik; 19 - antena sygnału odniesienia; 20 - ster; 21 - opływ; 22 - antena radiozapalnika; 23 - falowód; 24, 25, 26 - styki elektryczne uruchamiania silnika.
...I SCHEMAT JEGO WYLICZNIKA
ZASADA DZIAŁANIA POCISKU R-27R1
Obwody zasilania i funkcjonalne pocisku rakietowego połączone są elek¬trycznie z samolotem-nosicielem za pomocą złącza AER-85M. Podczas wspólnego lotu z samolotem -nosicielem funkcjonowanie pocisku rakietowego zapewnione jest przez zasilanie energią elektryczną ze źródeł pokładowych samolotu.
Zakres działania aparatury pokładowej pocisku rakietowego określany jest sygnałami elektrycznymi, przesyłanymi z systemu sterowania uzbrojeniem samolotu - nosiciela. Z pocisku rakietowego poprzez wyrzutnie przesyłany jest do systemu sterowania uzbrojeniem sygnał blokowania (występowania obwodu zabezpieczenia) mechanizmu zabezpieczająco - wykonawczego, a także sygnały charakteryzujące stan i działanie aparatury pocisku rakietowego. Z układu starowania bronią podawane są napięcia zasilające, komendy i sygnały przygotowania do odpalenia pocisku rakietowego w postaci napięcia stałego o wartości 27 V, potencjału "masy" oraz w postaci sygnałów impulsowych z różnymi parametrami. Z systemu obserwacyjno - celowniczego przesyłana są szeregowym, cyfrowym kodem dwójkowym jednorazowa komendy i sygnały, charakteryzujące cel oraz zakresy odpalenia i naprowadzania pocisku rakietowego.
Na zakresie dyżurowania pocisk rakietowy wprowadzany jest na sygnał "Żarzenie", przesyłany z samolotu - nosiciela. Jednocześnie do pocisku rakietowego podawa¬ne są napięcia zasilające trójfazowe przemienne 200 V 400 Hz i stałe 27 V.
Z bloku zasilania energią elektryczną pocisku rakietowego podawane jest przez prądnicę turbinową trójfazowe napięcie 36 V 1000 Hz i po upływie 2 min - trójfazowe napięcie 22 V 1000 Hz. Zaczyna działać pompa hydrauliczna napędu hydrauliczne¬go. Wchodzą na zakres roboczy żyroskopy i elementy czujnikowe głowicy samonaprowadzania oraz układu starowania pociskiem.
Po pierwszym wykryciu celu przez system obserwacyjno - celowniczy samolotu pocisk wchodzi na zakres "PRZYGOTOWANIE" ("ПOДГOTOBKA") na podstawia jednobiegunowej komendy. Na tym zakresie zostają włączone pokładowe źródła napięć stałych i elektroniczna aparatura pocisku rakietowego. Po przechwyceniu celu przez stacje radiolokacyjną samolotu – nosiciela kształtowana jest komenda "Przygotowanie 2" i z systemu obserwacyjno - celowniczego samolotu przesyłane są do pocisku rakietowego sygnały wskazywania celu według współrzędnych kątowych. Przesyłane są informacje o charakterystykach celu, warunkach odpalenia i naprowadzania pocisku rakietowego. Rozpoczyna się działanie na zakresie wypracowywania sygnałów i komend wskazywania celu. Prowadzone jest przedstartowe spraw¬dzanie głowicy samonaprowadzania (RGS-27).
W zależności od ilości otrzymanych z nosiciela informacji pocisk rakietowy może działać na zakresach pełnego i niepełnego zabezpieczenia przyrządowego. Informacja (komenda) o pełnym lub niepełnym zabezpieczeniu przyrządowym przesyłana jest do pocisku rakietowego w postaci szeregowego kodu dwójkowego. Zakres pełnego zabezpieczenia przyrządowego realizowany jest podczas automatycznego śledzenia celu przez stację radiolokacyjną samolotu - nosiciela według współrzędnych kątowych i od¬ległości, a zakres niepełnego zabezpieczenia przyrządowego - podczas automatycz¬nego śledzenia celu tylko według współrzędnych kątowych, przy czym informacje do pocisku rakietowego przesyłane są w pełnym zakresie (wykorzystywane są dane z odtworzonej odległości).
Głowica samonaprowadzania kształtuje sygnał "GG" /"Głowica gotowa"/ po opracowaniu danych wskazywania celu według współrzędnych kątowych i częstotliwości, i po zakończeniu sprawdzania przedstartowego. Na podstawie sygnału "GG" system sterowania uzbrojeniem kształtuje sygnał zezwolenia na odpalenie pocisku rakietowego.
Odpalanie następuje po naciśnięciu na przycisk bojowy. Do pocisku rakietowego przesyłana jest komenda "BK" ("Przycisk bojowy włączony”), uruchamiane są generatory gazu bloku zasilania pocisku rakietowego energią elektryczną i układu zasilania gazem, które zapewniają działania bloku energetyczno - napędowego. Sygnał "SWR” (sumaryczny sygnał wejścia generatora gazów bloku energetycznego na wymagany zakres pracy i zerowego położenia sterów pocisku rakietowego) odłączane są samolotowe źródła zasilania i blok energetyczno - napędowy przechodzi na zakres autonomicznej pracy. Włączony zostaje obwód siłowy napędu hydraulicznego. Zdjęty zostaje pierwszy stopień zabezpieczenia mechanizmu zabezpieczająco -wykonawczego. Po przesłaniu komendy "BK" do silnika podawana jest komenda uruchomienia. Uruchomienie silnika powoduje start pocisku rakietowego.
W momencie rozłączenia złącza elektrycznego, łączącego pocisk rakietowy z wyrzutnią, przesyłany jest sygnał "Zejście". Kiedy zadziała wewnętrzna przetyczka blokująca zajście pocisku (przy fizycznym oderwaniu się pocisku rakietowego od prowadnic wyrzutni), zwierają się obwody stabilizacji i sterowania pociskiem rakietowym. Zdjęty zostaje drugi stopień zabezpieczenia mechanizmu zabezpieczająco - wykonawczego. Odcinek startowy toru lotu kształtowany jest w ten sposób, że pocisk rakietowy bezpiecznie oddala się od samolotu - nosiciela.
Dalszy lot pocisku rakietowego do celu odbywa się po torze, który w zależności od odległości odpalenia może składać się z dwóch odcinków: odcinka bezwładnościowego naprowadzania z korekcją radiową (przy odpaleniach z większych odległości) lub bez niej (przy odpaleniach ze średnich odległości) i odcinka półaktywnego samonaprowadzania (cel oświetlany jest przez stację radiolokacyjną samolotu – nosiciela). Sygnały korekcji radiowej kształtowane są w stacji radiolokacyjnej samolotu - nosiciela i przesyłane do pocisku rakietowego multipleksową linią łączności radiowej.
Sygnały, niezbędne do doprowadzenia pocisku rakietowego do celu, przesyłana są do układu kierowania z głowicy samonaprowadzania i z elementów czujnikowych układa kierowania pociskiem rakietowym. Siły aerodynamiczne niezbędne do naprowadzania pocisku wytwarzane są przez wychylanie sterów zgodnie z sygnałami, przesyłanymi z bloku kierowania do napędu hydraulicznego. Narastające przeciążenia podczas lotu autonomicznego określają moment zdjęcia trzeciego stopnia zabezpieczenia mechanizmu zabezpieczająco - wykonawczego - moment jego napięcia.
W odpowiedniej odległości do celu włączony zostaje zapalnik radiowy. W momencie optymalnym do porażenia celu zapalnik radiowy przesyła do mechanizmu zabezpieczająco -wykonawczego komendę powodującą zdetonowanie części bojowej pocisku rakietowego. Podczas rozrzutu elementów rdzeniowej głowicy bojowej następuje zniszczenia konstrukcji celu. W razie bezpośredniego trafienia w cel zadziałanie mechanizmu zabezpieczająco -wykonawczego i zdetonowanie części bojowej następuje na komendę przesłaną z czujników stykowych celu.

Niestety w dyskusji prawie nikt nie zauważył, że bardzo ważnym czynnikiem mającym wpływ na parametry jakie osiągają rakiety są charakterystyki lotne nosiciela . W jednym z ze swoich artykułów dr Carlo Cropp słusznie stwierdził, że charakterystyki zachodnich rakiet na papierze mogą wyglądać lepiej niż rosyjskich (w ujęciu F-35 vs. Su-27). Dlatego należy wziąć pod uwagę to, że maksymalne zasięgi AMRAAMów są zupełnie inne dla takich maszyn jak F-15C a inne dla F-16C. Doskonałym przykładem są metodyki samolotów MiG-29 i Su-27SK. W pierwszej mamy zastosowanie rakiet R-27R1 przy prędkości nosiciela i celu 900 – 900 km/h gdzie zasięg rakiety w stratosferze wynosi 35 km. Natomiast w instrukcji Su-27SK przyjęto inne założenia i i zasięg rakiety R-27R1 (bez wątpienia również w stratosferze) wynosi 42,5 km.
ZASIĘG RAKIET R-27R1 WEDŁUG METODYKI Su-27SK
Zastosowanie bojowe na bardzo dużych pułapach przy prędkościach nawet ponad 2 Ma nie jest niczym niezwykłym, gdyż istnieje całe spektrum celów w tym obszarze, co więcej jest to ujęte w metodykach zarówno MiG-29 jak i Su-27. Szkoda, że „F-16 Combat Fundamentals” nie mówi nic o takich przechwyceniach.
PRZYKŁAD DZIAŁAŃ SAMOLOTÓW Su-27 NA DUŻYM PUŁAPIE
Jeżeli rozważamy zasięg rakiet przez porównywanie oporów aerodynamicznych, ciągów silnika rakietowego oraz czas jego pracy to należy również zwracać uwagę na to, że aby trafić w cel stery muszą być poruszane przez mechanizmy zasilane ze źródła energii. Zależnie od typu rakiety mogą to być układy hydrauliczne, gazowe i elektryczne. W przypadku rakiety R-27 mamy do czynienia z mechanizmem hydraulicznym (blok energetyczno - napędowy w którym pracuje gazowa turbina wytwarzająca energię elektryczną i jednocześnie napędzająca pompę hydrauliczną), a w przypadku AIM-120 z mechanizmem elektrycznym (w tym przypadku dwa zespoły baterii – jeden w WCU, drugi to znajdujące się w tylnej części rakiety cztery cylindryczne baterie (typu thermal battery) o napięciu 135 V i natężeniu prądu około 1 A. Czas pracy takiego mechanizmu nie jest tożsamy z czasem pracy silnika rakietowego, który pracuje do kilkunastu sekund w rakietach średniego zasięgu. Źródło energii elektrycznej i hydraulicznej rakiet rodziny R-27 pracuje do 60 s. Czas pracy baterii w AIM-120 jest mi nieznany. Ale można się zastanowić ile musiałby pracować aby można było rakietą AIM-120C-5 zniszczyć cel w podawanym przez niektóre źródła zasięgu?
W bardzo dużym uproszczeniu (nie licząc tego, że baterie zużywają pewną ilość energii gdy rakieta jest przygotowywana do odpalenia z wyrzutni oraz odcinka na rozpędzanie i wyhamowywanie po zaprzestaniu pracy silnika rakietowego) lecący z prędkością 4 Ma na dużym pułapie AIM-120C-5 AMRAAM pokonuje w każdej sekundzie lotu około 1,2 km. Jeśli w AIM-120 aktywny czas lotu wynosi 60 s. to przelatuje ona w tym czasie na pułapie 10 tys. metrów około 72 km. Jeśli byłoby prawdą, że AIM-120C-5 posiada zasięg 105 – 115 km to czas pracy źródeł energii pokładowej musiałby trwać około 1 min. i 35 sekund. To jest ponad półtora raza dłużej niż w R-27R1. Jeśli doliczymy czas rozpędzania oraz wytracania prędkości przed osiągnięciem deklarowanego zasięgu może wyjść prawie 2 min. Trzeba też wiedzieć, że po 60 sekundach lotu z prędkością 4 Ma już na wysokości 6000 m fale uderzeniowe oraz tarcie doprowadza do nagrzania konstrukcji do 600ºC powodując utratę właściwości mechanicznych metalowych elementów. Zastosowanie jedynie ceramicznego stożka jest niewystarczające i dlatego rakiety dalekiego zasięgu (np. R-37) są wykonane z nieco innych materiałów. Bardzo ciekawe jest również to że zakończenie pracy sterów napędzanych elektrycznie AIM-120C-5 jest tożsame z granicą zasięgu skutecznego i prawdopodobnie jest odniesione na MFD w F-16C znacznikiem Rpi na Linear Missile Scale (Rpi - Maximum range shot with probable intercept using the current steering). Nasuwa się więc następujące pytanie - jak długo pracują baterie siłowników oraz bloku energetycznego WCU - 11/B? Moim zdaniem ilość potrzebnej energii do zasilenia wszystkich systemów jest daleko niewystarczająca aby osiągnąć zasięg choćby zbliżony do 100 km. Przy okazji poszukiwań materiałów udało mi się znaleźć prędkości osiągane przez AIM-120A/B i AIM-120C na poszczególnych pułapach. Prędkość w węzłach:
AIM-120A/B 1. 0 - 600 m – 1540
2. 610 – 3500 m – 1680
3. 3510 – 9000 m – 2070
4. 9010 – 25500 m – 2375
AIM-120C1. 600 m – 1620
2. 610 – 3500 m - 1770
3. 3510 - 9000 m - 2180
4. 9010 – 25500 m - 2500