Многочисленные посетители авиасалонов и авиационных праздников всегда с особым нетерпением ждут начала показательной программы. Взрослые и дети с замиранием сердца следят за тем, как самолеты вычерчивают виражи, крутят бочки и совершенно немыслимым образом застывают в воздухе. Ведь высший пилотаж — самое настоящее искусство!
Высший пилотаж: Воздушные маневры

Российские спортсмены-пилотажники постоянно становятся победителями мировых первенств, самолеты Су-29 и Су-31 давно признаны лучшими спортивными самолетами, а выступления на авиасалонах таких летчиков, как Пугачев, Квочур, Фролов, Аверьянов, пилотажных групп «Русские витязи» и «Стрижи» неизменно срывают аплодисменты зрителей! Это неудивительно, если вспомнить, что родоначальник высшего пилотажа — русский пилот Нестеров.

Начало

На заре развития авиации быть летчиком было весьма рискованно: о поведении самолета в воздухе тогда было известно очень мало, и это было основной причиной большого количества вроде бы необъяснимых катастроф и аварий. Кажется, самое логичное в борьбе за безопасность полета — сделать самолет как можно более устойчивым, уменьшив возможность возникновения значительных углов крена. Однако некоторые пилоты и авиаконструкторы справедливо полагали, что на самом-то деле аварий можно избежать только в том случае, если летчик умеет правильно управлять самолетом. Одним из таких прогрессивных пилотов был Петр Нестеров. Имея богатый летный опыт и знания в области математики и механики, он сначала обосновал возможность выполнения глубоких виражей, а потом осуществил их на практике. Для доказательства своей идеи, согласно которой «в воздухе для самолета всюду опора», 27 августа 1913 года в небе над Киевом Нестеров впервые в мире выполнил на самолете «Ньюпор-4» замкнутую петлю в вертикальной плоскости. Этим маневром он в очередной раз доказал, что самолет в любом положении покоряется летчику, положив начало высшему пилотажу.

Русский штопор

Огромное значение в совершенствовании и развитии пилотажа сыграла Первая мировая война. В то время самолеты прежде всего использовались для разведки и корректировки огня артиллерии. В случае редких встреч в воздухе летчики противоборствующих сторон обменивались одиночными выстрелами из пистолетов или, поднимаясь выше вражеского самолета, сбрасывали на него бомбы. Такой способ ведения воздушного боя был, мягко говоря, неэффективным, поэтому возникла необходимость в разработке новых приемов ведения воздушного боя, а значит, и новых приемов пилотирования. Например, Петр Нестеров предложил боевой прием «таран», который требовал от пилота достаточно высокого мастерства: необходимо было пересечь курс самолета противника, который пытался уйти от столкновения. Появление на самолетах пулеметов заставило задуматься уже не только о пилотировании, но и о совершенствовании летных характеристик аэропланов. Все это привело к возрастанию углов крена и атаки при пилотировании, а так как вдобавок ко всему летчики выполняли все эволюции очень резко, значительно возросло количество катастроф. В числе аварий наблюдались случаи падения самолетов с одновременным вращением, причем такие происшествия всегда заканчивались потерей самолета и, в большинстве случаев, пилота. Летчики, оставшиеся в живых, утверждали, что самолет, начав вращаться, становился неуправляемым. Никто твердо не знал, что произошло и что делать, попав в такую ситуацию. Многие верили, что в воздухе были «воздушные ямы», похожие на водовороты до самой земли. Падение самолета с одновременным вращением его и потерей управляемости назвали штопором. Способ выхода из штопора придумал русский военный летчик Константин Арцеулов. Путем теоретических исследований он пришел к выводу, что при попадании машины в штопор нужно отдавать ручку управления от себя, а нажатием на педаль отклонять руль направления в сторону, обратную штопору (обычно летчики, попавшие в штопор, наоборот, старались приподнять опущенный вращающийся нос самолета и тянули ручку управления на себя). В сентябре 1916 года самолет «Ньюпор-21» взлетел с аэродрома Качинской школы летчиков. Набрав высоту, машина вошла в штопор после сваливания на крыло и, выполнив три витка, по воле летчика перешла в крутое пикирование. Это была победа над самым грозным противником пилотов. В том же полете Арцеулов повторил штопор, сделав уже пять витков. В октябре штопор был введен в программу обучения истребительного отделения Качинской школы и стал фигурой высшего пилотажа. И петля Нестерова, и штопор были не просто фигурами высшего пилотажа — они нашли практическое применение. Например, российский ас Евграф Крутень уходил от атакующего сзади, выполняя петлю Нестерова, после чего сам атаковал противника. Многие русские военные летчики стали вводить самолет в штопор преднамеренно, попав под огонь зенитных орудий противника. При этом создавалось впечатление, что машина сбита и падает. Стрельба по самолету прекращалась, а летчики выводили машину из штопора и уходили из зоны обстрела.

«Скорость, высота, маневр, огонь»

Эта крылатая фраза Александра Покрышкина стала основной формулой успеха истребительной авиации в период между двумя мировыми войнами. Прежде всего потому, что для истребителей основным средством борьбы с самолетами противника по‑прежнему был выход в заднюю полусферу, ведь все оружие истребителя направлено вперед и он не может защищаться от атаки сзади. Так что для того, чтобы оказаться позади вражеского самолета, использовалось все: высота, скорость, маневренность и, конечно, мастерство летчиков.

Основным тактическим приемом было пикирование на самолет противника (крутое снижение самолета по прямолинейной траектории с углами наклона 300 и более применяется для быстрой потери высоты и разгона) с последующим переходом на горку (при выполнении горки самолет, наоборот, набирает высоту с постоянным углом наклона траектории).

Для защиты от противника использовались любые приемы, которые могли бы помешать прицеливанию. Это, например, бочки (когда самолет поворачивается относительно продольной оси на 3600 с сохранением общего направления полета), всевозможные виражи, развороты, перевороты, повороты, скольжения, пикирование.

Все эти фигуры в зависимости от конкретной ситуации выполняются с разными углами атаки, разными радиусами и скоростями, но в конечном итоге представляют собой вариации нескольких стандартных фигур, которые описаны и имеют название (например, бочка, штопорная бочка, боевой разворот, переворот и т. п.). В каждом случае летчик выбирает оптимальную с его точки зрения серию фигур, которая поможет сорвать прицеливание и атаковать самому. Так что успех воздушного боя определялся не только тем, чей самолет маневреннее и быстрее, но и прежде всего тем, насколько хорошо летчик владел искусством пилотажа.

У бомбардировочной авиации были другие проблемы — преодоление ПВО. Здесь помогали змейки, заходы на цель с горки, пикирования или кабрирования, ведь высота значительно снижала эффективность средств ПВО.

Пилотаж против ракет

Несмотря на появление реактивных самолетов и очередное изменение тактики применения авиации, основными средствами противоборства

в воздухе остались фигуры высшего пилотажа. Они претерпевали лишь небольшие изменения, обычно в соответствии с ТТХ самолетов.

Пилотаж в подготовке военных летчиков не сдавал позиций до 80-х годов, когда с появлением нового ракетного оружия стали считать, что бои будут проходить на больших дистанциях и пилотажное мастерство летчиков не пригодится. Как бы не так! На новые ракеты нашлись средства противодействия (помехи, ловушки), и ближний бой стал опять актуален, а соответственно, и все фигуры высшего пилотажа остались востребованы.

Кстати, о ракетах — им, оказывается, вполне можно противостоять с помощью пилотажа! Обычно ракеты оказываются менее маневренными, чем самолеты, так что на небольших дистанциях резкое маневрирование поперек курса ракеты и фоpсаж с очень большой долей вероятности приводят к выходу за конус системы наведения, и ракета теряет цель. Очень эффективно и просто «нарезать круги» — у ракеты вычислитель «сходит с ума»: «Передняя полусфера — задняя полусфера — передняя полусфера — задняя полусфера, …куда же он летит?» А вот противоракетный парный маневр — змейка друг над другом в противофазе (первый вправо, второй влево и т. д.).

Воздушные тормоза

С появлением истребителей четвертого поколения (у нас это МиГ-29 и Су-27), а затем и более продвинутых, поколения 4+ (Су-30МКИ, Су-35, 37), стали возможны фигуры, выполняемые на критических режимах полета. Так появились колокол, кобра Пугачева, чакра Фролова и другие. Несмотря на именные названия некоторых фигур, сейчас один летчик не в состоянии придумать и выполнить какую-то новую фигуру, как это было на заре авиации. Сегодня это плод коллективного творчества инженеров, конструкторов и летчиков. При этом нельзя не отметить талант самих летчиков-испытателей, которые отлично разбираются в динамике

и управлении полетом летательных аппаратов. На иллюстрациях видно, как эти фигуры используются в бою.

Интересно, что такие маневры, как колокол и кобра, имеют предшественников. Еще во время Второй мировой летчики применяли в воздушном бою торможение самолета: резко закрывали газ и даже выпускали посадочные щитки, пропуская атакующий самолет вперед. Дальнейшим развитием этого приема стал маневр ножницы, придуманный американскими летчиками для торможения на палубном истребителе F-14 и выполняемый путем изменения геометрии крыла в полете и увеличения угла атаки. Атакующий самолет при этом не мог так же эффективно затормозить и проскакивал вперед, оказываясь уже в роли жертвы.

Суперавтопилот

19 июня 2003 года с аэродрома ЛИИ в Жуковском взлетел с виду обыкновенный Су-27, управляемый летчиком-испытателем Александром Павловым. Набрав необходимую высоту, самолет выполнил весь комплекс фигур высшего пилотажа, после чего сел. Казалось бы, ничего особенного, если не знать, что в этом полете впервые в мире самолет выполнял фигуры высшего пилотажа в автоматическом режиме.

Статья «» опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2004).