Понятие «самонаведение» относится лишь к ситуации, когда ракета собственными усилиями отслеживает цель и самостоятельно же принимает решение — куда лететь, чтобы с ней встретиться. Команд ракете никто не отдаёт — максимум «подсвечивают» цель, чтобы бортовые сенсоры ракеты её ясно различали.
Для начала, разберём, что НЕ является самонаведением.
Телеуправление
Оно же командное управление, самый старый и простой вид дистанционного управления оружием. Со станции управления — корабля, самолёта, наземной позиции — мы тем или иным способом отслеживаем положение цели и ракеты. И управляем этой самой ракетой, посылая на борт команды так, чтобы вывести её в цель.
Просто, дёшево и надёжно.
Наведение зенитной ракеты
Преимущество такого метода — от ракеты вообще не требуется думать. Только исполнять приказы. А значит, ракету можно сделать простой и дешёвой, с минимальной электронной начинкой. Все решения за неё принимают мощные компьютеры (ну, или люди — в примитивных вариантах) на станции управления, способные куда лучше рассчитать курс и распознать цель, чем могла бы сама ракета.
Однако есть и недостатки. Точность командного наведения зависит от того, насколько точно станция управления может определять положение ракеты и цели. На больших расстояниях и при высоких скоростях ошибка быстро накапливается. Кроме того, командное наведение весьма уязвимо к помехам. Поэтому сейчас этот метод обычно применяют только как вспомогательный — подводя ракету близко к цели, а затем переключаясь на самонаведение.
Теленаведение
Оно же наведение через ракету. В этом случае ракета самостоятельно наблюдает за целью через свои бортовые сенсоры (например, телекамеру), но решений не принимает, а вместо этого пересылает принятую картинку на станцию управления. Там уже компьютер или человек-оператор определяет, куда ракете лететь, и пересылает на борт командные инструкции.
Вид с камеры телеуправляемой бомбы
Такой метод позволяет совместить преимущества самонаведения и командного управления. Наблюдение за целью ведётся как со станции управления, так и с самой ракеты — то есть точность наведения по мере приближения к цели увеличивается. Кроме того, за счёт двух «точек наблюдения» (станции управления и ракеты) можно сопоставлять данные и лучше фильтровать помехи и ложные цели.
Принятие решений выполняется на станции управления, без необходимости напрягать и без того ограниченные мозги ракеты.
По такому принципу, например, работают многие современные зенитные ракеты — вроде «Пэтриота» и С-300. Радар облучает цель, летящая ракета принимает отражённый от цели сигнал и пересылает его на станцию управления. А станция в ответ вырабатывает команды для автопилота и отправляет их на борт ракеты.
Осёдланный луч
Он же бим-райдер (англ. beam rider — дословно, «ездок по лучу»), представляет собой интересную комбинацию командного наведения и самонаведения. В этом случае станция управления сопровождает цель узким лучом, а ракета автоматически удерживает себя в пределах луча.
Наведение методом «осёдланный луч»
Преимущество такого метода — простота реализации. Луч станции управления формирует в пространстве координатное поле, и от ракеты требуется всего лишь удерживаться в пределах этого поля. Этого можно добиться, например, вращая луч вокруг линии визирования цели (коническое сканирование) и изменяя сигнал в зависимости от положения луча.
Наведение дальнобойной ЗУР RIM-8 «Талос»
Также этот метод очень устойчив к помехам. Ракета принимает не слабое эхо отражённого от цели сигнала, а мощное излучение ведущего луча, и перебить его помехами ОЧЕНЬ сложно. Тем более что приёмная антенна самой ракеты направлена в этом случае назад и нечувствительна к любым помехам, исходящим от цели.
Недостаток «осёдланного луча» — с увеличением дальности падает точность. Объясняется это просто: по мере удаления от излучателя ведущий луч расширяется. Поскольку ракета просто удерживает себя в пределах луча, то чем шире луч, тем сильнее она виляет из стороны в сторону. И рано или поздно наступает момент, когда луч уже настолько широкий, что ракета в нём может просто разминуться с целью.
Ну и, кроме того, самонаведением не является метод, при котором ракета идёт к цели по заранее заданным координатам, удерживаясь на курсе с помощью запрограммированного автопилота (инерциальное наведение), системы маяков, или сопоставления рельефа, над которым она пролетает, с заложенной в память картой (рельефометрическое наведение). Потому что самой цели ракета при этом не наблюдает, а просто выходит в заданную точку.
Теперь же поговорим о методах самонаведения.
Пассивное самонаведение
Самый простой случай. Ракета наводится на некое отличие цели от окружающего фона. Это может быть, например, тепловое излучение двигателя цели — для ракет с инфракрасным наведением. Или работа собственных радаров цели — так наводятся противорадиолокационные ракеты, специально созданные, чтобы искать и уничтожать неприятельские радары.
Наконец, это может быть банальный цветовой контраст цели на окружающем фоне.
Пассивное самонаведение — ракета наводится на излучение самой цели
Главный недостаток пассивного самонаведения: если цель не излучает ничего (или тщательно маскирует свои излучения), то оружие с пассивным самонаведением её не отыщет. Также пассивное самонаведение не позволяет точно определять дальность до цели, что может быть немаловажно — например, при планировании сложного перехвата маневрирующего самолёта.
Впервые пассивное самонаведение применили на акустических торпедах — немецкой G7a и американской противолодочной Mark 24 FIDO. Кстати, обе они поступили на вооружение почти одновременно, в 1943 году.
Активное самонаведение
Или метод летучей мыши. Излучаем в пространство сигнал, слушаем отражённое от цели эхо и наводимся на источник этого эха.
Активное самонаведение — ракета наводится на эхо собственного сигнала
При активном самонаведении на борту ракеты находится излучатель, «подсвечивающий» цель лучом. Наведение же ракеты выполняется на отразившийся от цели луч. В отличие от пассивного самонаведения, активное прекрасно работает и против ничего не излучающих целей.
Поскольку расстояние между ракетой и целью непрерывно сокращается, то отражённый сигнал по мере приближения к цели непрерывно усиливается. В итоге цели гораздо труднее обмануть помехами головку самонаведения, если та совершенно точно знает, какой именно сигнал она испустила и какой ожидает услышать.
Проблема активного самонаведения в том, что ракета вынуждена целиком полагаться на возможности своего — маленького и слабого — радара, который может увидеть цель только вблизи.
То есть ракету с активным самонаведением надо сначала подвести достаточно близко к цели.
Если ракета дальнобойная, то ей потребуется отдельная система наведения другого типа (например, командная), чтобы подойти на дальность захвата ГСН. А это делает ракету сложнее и дороже.
Первым оружием с активным самонаведением, использованным в бою, была американская планирующая бомба ASM-N-2 «Бэт» — её применили весной 1945 года.
Полуактивное самонаведение
Промежуточная схема, при которой ракета наводится на отражённый от цели луч, но посылает этот луч кто-то другой. Собственного излучателя на ракете нет. Станция управления «подсвечивает» цель своим лучом, а ракета движется на отражённое эхо чужого сигнала.
Полуактивное наведение — ракета наводится на эхо сигнала носителя
Преимущества полуактивного самонаведения очевидны. Наземный (корабельный, авиационный) радар имеет куда бо́льшую мощность, более крупную антенну с лучшим разрешением и лучшие способности по анализу и обработке сигнала, чем маленькая ГСН самой ракеты. Его труднее обмануть, сбить с толку или запутать помехами. Головка самонаведения ракеты при этом получается значительно проще и дешевле — что весьма немаловажно для дорогой и сложной аппаратуры.
Недостаток? Разумеется, в том, что полуактивное самонаведение не полностью самостоятельно. Ракета зависит от луча станции управления. Поскольку мощность излучения падает с квадратом расстояния, то необходим очень мощный радар, чтобы ракета могла нацелиться на слабый отражённый сигнал с большой дистанции. И если цель спрячется от луча — например, за горизонт, — то ракета её потеряет, даже если сама находится в пределах видимости.
Это основные, базовые методы наведения управляемых ракет. Разумеется, существуют их различные вариации и комбинации (да и классификация сама по себе — вопрос ожесточённых споров). И всё же большинство видов наведения сводятся к тому, о чём мы вам рассказали.
Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.