Základní stíhací manévry - Basic fighter maneuvers

Čtyři P-40 Warhawks provádějící výcvikové manévry.

Základní stíhací manévry (BFM) jsou taktický pohyby prováděné stíhací letoun v průběhu manévrování ve vzdušném boji (nazývané také ACM nebo psí zápasy ), získat a poziční výhoda přes soupeře. BFM kombinuje základy aerodynamický let a geometrie pronásledování s fyzika řízení letadel poměr energie k hmotnosti, volal jeho specifická energie.

Manévry se používají k získání lepší úhlové polohy ve srovnání s protivníkem. Mohou být urážlivé, aby pomohly útočníkovi dostat se za nepřítele; nebo obranný, aby pomohl obránci vyhnout se útočníkovi zbraně vzduch-vzduch. Mohou být také neutrální, kde se oba soupeři snaží o útočnou pozici nebo uvolňovací manévry, aby pomohli uniknout.

Klasické manévry zahrnují zpoždění pronásledování nebo jo-jo, které přidávají vzdálenost, když útočník může překročit cíl kvůli vyšší rychlosti letu, nízké jo-jo, které dělá opak, když útočník letí příliš pomalu, nůžky, které se snaží zahnat útočníka před obránce a obrannou spirálu, která umožňuje obránci se odprostit od útočníka.

Situační uvědomění je často vyučován jako nejlepší taktická obrana, čímž se eliminuje možnost, že se útočník dostane nebo zůstane za pilotem; dokonce s Rychlost bojovník je otevřený útoku zezadu.

Úvod

Základní stíhací manévry (BFM) jsou akce, které bojové letadlo provádí během manévrování ve vzdušném boji, historicky známý jako psí zápasy. Vývoj BFM začal prvními stíhacími letouny během roku první světová válka, pak pokračoval s každým následujícím válka, přizpůsobení se měnícím se zbraním a technologiím.

Základní bojové manévry se skládají z mnoha různých taktických tahů, hodů a dalších akcí, kterými se dostanete za nebo nad nepřítele, než může protivník udělat totéž. BFM jsou obvykle univerzální manévry, které lze provádět téměř v jakémkoli stíhacím letadle, a obvykle se za ně považují výcvik manévry. Výcvik obvykle začíná tím, že piloti létají na stejném typu letadla a staví proti sobě pouze své dovednosti. V pokročilém výcviku se piloti učí létat proti soupeřům v různých typech letadel, takže se piloti musí naučit zvládat také různé technologické výhody, které více připomínají skutečný boj. Při skutečném manévrování ve vzdušném boji mohou být nezbytné variace těchto základních manévrů v závislosti na různých typech zúčastněných letadel, zbraňových systémech, které každá strana používá, a počtu zúčastněných letadel.^[1]

BFM se používají v trojrozměrné aréně vzdušných bojů, kde manévry nejsou omezeny jednoduchými dvourozměrnými zatáčkami, například při pronásledování automobilů. BFM se opírá nejen o letový výkon letadla, ale také o schopnost pilota provádět kompromisy mezi rychlostí letu (Kinetická energie ) a nadmořská výška (potenciální energie ) udržovat energetickou hladinu, která bojovníkovi umožní pokračovat v efektivním manévrování. BFM také spoléhá na to, že pilot pochopil geometrii pronásledování v rámci trojrozměrný aréna, kde různé úhly přístupu mohou způsobit různé rychlosti uzavření. Stíhací pilot používá tyto úhly nejen k tomu, aby se dostal do dosahu, kde lze použít zbraně, ale také aby se vyhnul přestřelení, který se skládá buď z odletu před soupeřem, nazývaného „překročení křídel“, nebo z překročení letové dráhy nepřítele, nazývaného „překročení letové dráhy“.

Stíhací pilot s nejvýhodnější pozicí je obvykle nad nebo za protivníkem a běžně se mu říká útočník. Naopak pilot ve znevýhodněné poloze je obvykle buď pod, nebo před soupeřem, a je označován jako obránce. Většina manévrů je urážlivá, například „Vývrtka útok "," vysoký Yo-Yo "," low Yo-Yo "a" lag roll ". Obranné manévry častěji spočívají ve velmi agresivním zatáčení, aby se zabránilo útočníkovým zbraním, s manévry jako" break "a" high Yo " -Yo obrana "; někdy utáhne zatáčku, někdy ji uvolní a jindy otočí zatáčku. Obránce obvykle manévruje, aby vynutil překmit, nebo natolik rozšířil dostřel, aby se mohl ponořit a uniknout. Jiné" poslední příkopy "manévry používá obránce, když útočník dosáhne a řešení střelby, nebo se energie obránce vyčerpá, takže nelze udržet maximální výkon zatáčky, například „obrana zbraní“ nebo „obranná spirála“.

Dějiny

Během roku začal vývoj základního stíhacího manévru první světová válka, s manévry jako „Immelmann ", pojmenovaný podle německého pilota Max Immelmann „přestávka“ a „Vývrtka ". Moderní Immelmann se liší od původní verze, která se nyní nazývá a stání otočit nebo „kladivová zatáčka“. Turn Immelmann byl efektivní manévr v rané fázi války, ale s postupující leteckou technologií a silnějšími stíhacími motory se stal nebezpečným manévrem, protože protivník mohl stoupat a střílet na německé stíhače, když byli téměř nehybní na vrcholu na řadě.^[2]

Billy Bishop, nejlepší kanadské eso z první světové války, popsalo přestávku:

Při pečlivém sledování přes rameno a soudě v okamžiku, kdy zahájí palbu, rychle otočíte stroj tak, aby k němu letěl kolmo. Jeho střely během manévru obvykle projdou za vámi.^[3]

Během první světové války byly kvůli nízké síle raných letadel vertikální pohyby obtížné a prodloužené manévrování vedlo ke ztrátě energie. Boj měl tendenci zvrhnout se v individuální útoky, klasické „souboje“. Jedním konkrétním manévrem, který se objevil, byla obrana Lufbery, ve kterém by několik spojeneckých letadel letělo v kruhu, takže by útočníci, kteří se pokoušejí umístit proti jednomu z letadel, letěli přímo před letoun za nimi.^[4] Jak se motory staly výkonnějšími, byla k dispozici trojrozměrná taktika, která měla čelit patové situaci Lufbery, a do druhé světové války už nebyla účinná.^[5]

Vývoj pokračoval každou válkou, protože letadla a zbraňové systémy byly stále vyspělejší. Manévry jako „bojové šíření“ poprvé vymysleli piloti jako Werner Molders Během Španělská občanská válka.^[6] Je zobrazena jednoduchá, neotáčivá forma low-yo-yo John Godfrey popis jeho prvního zabití, létání a Republic P-47 Thunderbolt nad Evropou během druhé světové války;

Když jsem se potápěl, bez dechu jsem sledoval 109 mezi přestávkami v oblacích. Ve výšce 12 000 stop jsem se vyrovnal a sledoval ho před sebou. Při potápění jsem nabral rychlost a nyní jsem narazil na 550 mil za hodinu. Byl jsem asi 500 stop pod ním a rychle se zavíral. Rychle, mám čas. Zkontroloval jsem všude kolem, vzadu a nad sebou, abych se ujistil, že mi žádný jiný [Němci] nedělá totéž. Moje rychlost teď klesala, ale stále jsem měl dost na to, abych zachytil těch dalších 500 stop a umístil se 200 yardů za zádí. 109 letěl rovně jako šíp bez tkaní. Když jeho letadlo naplnilo můj zaměřovač, stiskl jsem [spoušť].^[7]

Velká část moderních technik řízení energie, které se používají při manévrech, jako jsou Yo-Yos, byla vědecky popsána až po John R. Boyd vyvinul jeho Teorie energetické manévrovatelnosti Během vietnamská válka.^[6] I tak, jak uvádí Velitelství leteckého výcviku námořnictva USA, „1) Základy ACM se od počátků letectví nezměnily a 2) Stíhací pilot si k úspěchu musí udržovat stálou agresivitu. Baron by řekl: „Všechno ostatní je nesmysl.“ “.^[8]

Výcvik

Základní stíhací manévry (BFM) využívají stíhací piloti během souboje k získání poziční výhody nad protivníkem. Piloti musí mít důkladné znalosti nejen o výkonových charakteristikách svých vlastních letadel, ale také o protivnících, kteří mohou využívat své silné stránky a využívat slabiny nepřítele. Piloti potřebují dobrý zrak, povědomí o situaci a schopnost manévrování proti soupeři ve třech rozměrech. BFM jsou obecně seskupeny do dvou kategorií:

• Primární BFM
• Relativní BFM

Primární manévry jsou ty, které se provádějí bez ohledu na polohu nepřítele. Často se jedná o jednoduché manévry, jako jsou stoupání, zatáčky, křidélka rohlíky, pomalé rolování, a kormidlo. Relativní manévry se provádějí ve vztahu k pohybu jiného letadla. Ty jsou často složitější, včetně manévrů pro úsporu energie, jako jsou vysoké a nízké Yo-Yos, a přemístění manévrů, jako jsou posunovací válce.^[9] Je snadné se dostat do pasti, když považujete BFM za sérii stanovených manévrů, které poskytují spolehlivý recept na dominantní postavení. Realita je taková, že BFM jsou série proměnlivých a často improvizovaných proaktivních a reaktivních akcí, které se nekonečně liší podle rozsahu, nadmořské výšky, rychlosti, typu letadla, typu zbraňového systému a některého z enormního rozsahu dalších faktorů. Extrémně úspěšná taktika jednoho dne může přinést nešťastné výsledky, pokud se opakuje další den, a piloti často připisují štěstí jako hlavní faktor.^[10]

BFM se obvykle považují za individuální manévry, kde se ACM aplikuje na taktiku za sebou psí zápasy jako celek.^[11] Při vojenském výcviku se BFM často provádí proti protivníkovi ve stejném typu letadla. To umožňuje pilotovi létat proti stroji se známými hodnotami výkonu a umožňuje posádce letadla budovat své povědomí o důležitých pojmech, jako je pohled, rychlost uzavření a míra viditelnosti, které jsou podnětem k úspěchu ve vizuální aréně. To také umožňuje pilotům budovat své schopnosti BFM proti sobě navzájem, aniž by měli konkrétní technologickou výhodu.

Podobný letecký bojový výcvik (DACT) sestává z pokročilých manévrů prováděných letadly dvou samostatných typů (například F-16 vs F / A-18). Tento výcvik je cenný v tom, že si oba piloti nejsou tak vědomi výkonnostních schopností a charakteristik ostatních letadel, a proto se musí spoléhat na základní principy BFM a dovednosti hodnocení / rozhodování při manévrování na výhodnou pozici oproti svému protivníkovi. V tomto typu výcviku se výhody jednoho typu stíhače mohou značně lišit od výhod druhého, takže piloti se učí zdokonalovat své BFM dovednosti, aby využili slabosti protivníka. Použití BFM jako stavebních kamenů pro více manévrů letadel, jako je prst čtyři, volná dvojka a Thach vazba Piloti se učí, jak manévrovat v situacích zahrnujících jeden proti jednomu, jeden proti dvěma, dva proti dvěma, dva proti mnoha nebo dokonce jeden proti mnoha. Tento typ výcviku, který byl zaveden v posledních fázích letecké školy, se spíše podobá skutečnému boji a je pro posádku letadla nejpřínosnější, jakmile si osvojí základní dovednosti BFM.

Zásady

Specifická energie

Energie je hlavním faktorem při řízení a manévrování s letadlem. Pokud má útočník příliš mnoho energie, může být snadné se dostat na dostřel, ale obtížné zabránit jeho překročení. Příliš málo energie a útočník se nemusí vůbec dostat na dostřel. Pokud má obránce více energie než útočník, může být možný únik, ale příliš málo energie a obránce ztratí manévrovatelnost.

V letectví se termín „energie“ nevztahuje na palivo ani na tah, který produkuje. Místo toho se tah označuje jako „síla“. Energie je stavem bojovníka Hmotnost v daném okamžiku a je výsledkem síly. Energie přichází ve dvou formách, které jsou kinetické a potenciální. Kinetická energie je funkcí hmotnosti a rychlosti bojovníka, zatímco potenciální energie je funkcí jeho hmotnosti, gravitace a nadmořské výšky. Kombinovaná potenciální a kinetická energie se nazývá celková energie. Vzhledem k tomu, že energetický balíček je kombinací hmotnosti, rychlosti a nadmořské výšky, může bojovník letící v malé nadmořské výšce, ale s vysokou rychlostí, mít stejnou celkovou energii jako bojovník se stejnou hmotností, ale létající nízkou rychlostí a vysokou nadmořskou výškou.

Jedním ze vstupů do vzorce pro celkovou energii je hmotnost objektu, v tomto případě letadla. To znamená, že dvě letadla letící za stejných podmínek rychlosti a výšky budou mít odlišnou energii; těžší letadlo bude mít vyšší energii. To však neznamená, že těžší letadlo bude lépe ovladatelné, protože tato hmotnost bude vyžadovat více energie pro zrychlení. Z tohoto důvodu je užitečnějším opatřením specifická energie, energie na jednotku hmotnosti. Lehčí letadla mají obecně vyšší měrnou energii pro dané provozní podmínky.^[12]

Energetický stav lze změnit pomocí napájení. Těžší letadla budou ke změně svého energetického stavu vyžadovat více energie, takže dvě letadla se stejnou energií nebudou mít stejnou manévrovatelnost. To vede ke konceptu „specifické síly“ stejným způsobem jako specifické energie. Pro jakoukoli danou provozní podmínku, například zvolenou rychlost a nadmořskou výšku, bude každé letadlo vyžadovat určité množství energie jednoduše pro udržení těchto podmínek, převážně kvůli účinkům odporu. To vede ke konceptu „specifického přebytečného výkonu“, množství dodatečného výkonu dostupného letadlu nad výkon potřebný k udržení těchto letových podmínek.^[12]

Specifický přebytečný výkon se obvykle vyjadřuje pro letadlo letící rovně a rovně. Otáčení vyžaduje výdej energie, a to jak ke změně energetického stavu letadla, tak kvůli dalšímu indukovaný odpor který se přirozeně vytváří jako vedlejší účinek generování zdvihové síly potřebné ke změně směru.^[13] To znamená, že letadlo s vyšším specifickým přebytečným výkonem má vyšší výkon při trvalé manévrovatelnosti. Tento celkový koncept je známý jako „energetická manévrovatelnost“.^[12]

Manévrovatelnost není pouze faktorem energie nebo měrným výkonem, mnoho dalších faktorů, jako je účinnost tvaru křídla při generování vztlaku, nebo limity zatížení letadla, mohou omezit manévrovatelnost způsoby, které přímo nesouvisí s hmotností a výkonem. To dává různým letadlům velmi odlišné typy výkonu při různých manévrech. Například letadlo s vysokým tahem na váhu může mít vysoký specifický nadměrný výkon, ale přesto trpí velmi vysokým indukovaným odporem během zatáček - to bylo velmi běžné na delta křídlo například letadlo^[14] - v takovém případě se pokusí vyhnout zatáčkám a místo toho ve své výhodě použije stoupání a ponory. Taková letadla se označují jako „energetičtí bojovníci“. Ostatní, obvykle ti s nižšími zatížení křídla, mohou mít méně přebytečného výkonu, ale přesto jsou schopni provádět zatáčky bez ztráty tolik energie a jsou označovány jako „úhloví bojovníci“^[15] nebo „psí bojovníci“.

Když se dvě letadla setkají v boji, mohou mít různé energetické stavy a retenci energie. Typicky bude bojovník s vyšší energií a lepší retencí provádět „energetický tah“, jako vysoké yo-yo pro udržení energetické výhody, zatímco bojovník s energetickou nevýhodou (úhlový bojovník) provede „úhlový pohyb“, jako je zlomová zatáčka, snažící se využít energii soupeře ve svůj vlastní prospěch.^[16][17]

Řízení energie

V boji se pilot potýká s řadou omezujících faktorů. Některá omezení jsou konstantní, například gravitace, strukturální integrita, a poměr tahu k hmotnosti. Další omezení se liší podle rychlosti a nadmořské výšky, například poloměr otáčení, rychlost otáčení a specifická energie letadla. Stíhací pilot používá BFM k přeměně těchto omezení na taktické výhody.^[18] Rychlejší a těžší letadlo nemusí být schopné se v obratné bitvě vyhnout manévrovatelnějšímu letadlu, ale často se může rozhodnout přerušit boj a uniknout potápění nebo použít jeho tah, aby poskytlo rychlostní výhodu. Lehčí a obratnější letadlo se obvykle nemůže rozhodnout uniknout, ale musí použít svůj menší poloměr otáčení při vyšších rychlostech, aby se vyhnulo útočníkovým zbraním a pokusilo se kroužit kolem za útočníkem.^{[19][stránka potřebná ]}

BFM jsou konstantní série kompromisů mezi těmito omezeními, aby se zachoval specifický energetický stav letadla. I když mezi energetickými stavy bojujících letadel není velký rozdíl, dojde k tomu, že útočník zrychlí, aby dohnal obránce. Potenciální energii lze však snadno vyměnit za kinetickou energii, takže letadlo s výhodou nadmořské výšky může potenciální energii snadno přeměnit na rychlost. Místo použití tahu může pilot použít gravitaci k náhlému zvýšení rychlosti pomocí potápění za cenu potenciální energie, která byla uložena ve formě nadmořské výšky. Podobně může lezení pilotem pomocí gravitace zajistit snížení rychlosti a zachovat kinetickou energii letadla změnou na nadmořskou výšku. To může útočníkovi pomoci zabránit přestřelení, při zachování dostupné energie pro případ, že by k tomu došlo.^[20]

Otočit výkon

Rychlost otáčení (stupně za sekundu) i poloměr otáčení (průměr otáčení) se zvyšují s rychlostí, dokudrychlost v zatáčce „je dosaženo. Rychlost v zatáčce je definována jako minimální rychlost, při které je maximální udržitelná g-silové zatížení lze generovat (zatížení, při kterém se síla rovná odporu) a liší se podle konstrukčního návrhu bojovníka, zatížení křídla vlastnosti, hmotnost (včetně přidané hmotnosti raket, přídavných tanků atd.) a možnosti tahu.^[20] Často spadá do oblasti 250–400kn (290–460 mph; 460–740 km / h ).^[19] Maximální udržitelné zatížení, které může letadlo vygenerovat, se také liší, ale obvykle je mezi 3 a 5 g. Při rychlosti v zatáčce může bojovník dosáhnout maximální rychlosti otáčení a létat s plavidlem těsně na okraji bufetování (turbulence předcházející zablokování). Pod touto rychlostí bude letadlo omezeno na létání s nižšími g, což povede ke snížení rychlosti otáčení. Pokud se pilot pokusí „vytáhnout“ více g, letadlo se bufetuje a aerodynamicky stání. Na druhou stranu, pokud bude stíhačka letět nad svou rohovou rychlostí, bude schopna vytáhnout vyšší g, ale to způsobí ztrátu rychlosti letu z vytvořeného nadměrného odporu. Otáčení s maximálním udržitelným zatížením při rychlostech nad rychlostí v zatáčce povede ke zvýšení poloměru zatáčky, což způsobí snížení rychlosti zatáčky.^[21]

„Okamžitá rychlost otáčení“ popisuje zatáčky, které jsou nad maximální udržitelnou zátěží. Tyto otáčky mohou být až 9 g, než pilot začne ztrácet vědomí (G-LOC ). Tyto zatáčky mohou mít velmi malý poloměr zatáčky, ale způsobují ztrátu energie, ať už ve formě rychlosti nebo nadmořské výšky. Proto jsou tyto zatáčky neudržitelné, což způsobí, že bojovník ztratí obrovské množství rychlosti letu, někdy dosáhne pádové rychlosti už za čtvrt otáčky. Energetickou ztrátu lze do jisté míry kompenzovat zvýšením tahu, známého jako aplikace „nadměrného měrného výkonu“, ale to nemůže plně vyrovnat ztráty. K tomu obvykle dochází při tvrdých zatáčkách nebo ještě těžších „zlomech“. Pouze tím, že letadlo otočíte na jeho nejlepší „trvalou rychlost otáčení“, může letadlo udržet svoji specifickou energii. Situace v boji však mohou vyžadovat změnu energie a energii lze také zvýšit tahem menšího, než je maximální trvalé zatížení g-silou.^[20]

Křivky pronásledování

Pronásledující křivky.

Úspěšné BFM vyžaduje geometrie stejně jako dovednost a vytrvalost.^[22] Piloti musí znát maximální rychlost v zatáčkách svého letadla úhly náklonu (AOB) a úhly útoku (AOA), aniž by o nich vědomě přemýšleli. Piloti si zároveň musí být vědomi úhlu mezi protivníkem rychlostní vektor a jejich vlastní, tzv. úhel přechodu koleje (TCA), což je důležité při vyrovnávání nebo vyhýbání se palebnému řešení. Nejdůležitější je, že pilot musí zůstat vědom úhlu mimo ocas (AOT), což je úhel mezi letovými dráhami.^[23][24][25] Vysoký AOT způsobuje vysokou rychlost uzavření, ale dosažení vhodného řešení zbraně je téměř nemožné. Získání nízké AOT (dostat se na ocas nepřítele), může snížit nebo dokonce zvrátit míru uzavření a je obvykle primárním cílem před přestřelení dojde. Nespolupracující obránce se však může pokusit využít vysoké rychlosti uzavření otočením ke zvýšení AOT a vynutit si překmit.^[22]

AOT se často odhaduje podle polohy nosu útočícího letadla ve vztahu k obránci. AOT jsou obecně seskupeny do tří kategorií, nazývaných „sledovací křivky“. „Vedení pronásledování“ nastává, když nos útočníka míří před obránce, zatímco „pronásledování“ nastává, když nos útočníka směřuje přímo na obránce. Pokud útočníkův nos směřuje za obránce, je tento stav známý jako „zaostalé pronásledování“.^[22]

Vedení pronásledování

Primárním účelem pronásledování olova je zajistit uzavření, i když honíte rychlejšího protivníka. Vysoký AOT prezentovaný během pronásledování vedoucím umožňuje útočníkovi rychle zmenšit dopřednou, boční a vertikální vzdálenost mezi letadly, jednoduše cestou kratší cestou. Pronásledování olovem však způsobuje, že AOT roste rychlým tempem. To způsobí, že se také zvýší míra uzavření, a ve snaze zabránit překročení bude muset útočník při přiblížení k obránci zatáhnout stále těsnější zatáčku.^[26]

Útočník ve vedení pronásledování je dobře v pohledu zezadu obránce. Pokud obránce nemá dostatečnou rychlostní výhodu, aby unikl uvolněním zatáčky a pádem do mělkého ponoru, obránce se pravděpodobně prudce otočí ve snaze zvýšit AOT, což nutí útočníka, aby se otočil ještě silněji, překročil nebo předvedl manévr z horizontální roviny pro kompenzaci.^[27]

Pronásledování se používá při útocích na zbraně, protože rychlý pohyb vyžaduje, aby byla děla letadla namířena na vesmírný bod před obráncem, kde bude nepřítel, když dorazí kulky. Tomu se říká „vedení cíle“. Vedoucí pronásledování přináší útočníkovi potíže s udržováním zraku protivníka, protože nos útočícího letadla se stává překážkou ve výhledu pilota.^[28]

Čisté pronásledování

Stejně jako pronásledování vedoucím se k zajištění uzavření používá čisté pronásledování. Uzávěr však není tak rychlý, stejně jako rychlost nárůstu AOT. Proti rychlejšímu protivníkovi to není tak efektivní, takže útočník možná bude muset zrychlit, aby si udržel čisté pronásledování. Čisté pronásledování se používá při získávání raketového zámku. Umístí útočníka dále na záď obránce a obránci poskytne nejmenší plochu, kterou vidí. To komplikuje úhybnou akci, protože je vidět pouze přední část útočícího letadla.^[26][29]

Zpoždění pronásledování

Japonská A6M3 nula v pronásledování za studenou stranou za americkým B-25 Mitchell.

Sledování zpoždění se používá k zastavení nebo obrácení rychlosti zavírání a ke snížení AOT, přičemž útočníkovi umožňuje udržovat nebo zvyšovat vzdálenost dopředu (také se nazývá oddělení nos / ocas nebo nos-ocas). Následně mimo poloměr obratu obránce může útočník udržovat nebo zvyšovat energii a přitom nutit obránce, aby se otáčel rychlostí snižující energii.^[26]

Zpoždění „horké strany“ nastává, když je mezi letadly velká vzdálenost dopředu, což ukazuje horní stranu bránícího stíhače. Tím se útočník dostane do zadního pohledu obránce a běžnou obranou je utažení zatáčky. Zpoždění „studené strany“ nastává, když je malé oddělení nosu od ocasu, takže břicho bránícího bojovníka zůstává v dohledu. Tím se útočník dostane do slepého úhlu obránce a běžnou obranou je obrácení tahu. Pokud není obránce výrazně manévrovatelnější a boční rozestup je správný, není možné dlouhodobé pronásledování udržet dlouho, což způsobí pokles AOT, dokud nebude předloženo vhodné řešení střelby.^[30]

Manévry mimo letadlo

Manévrovací letadla ukazující šikmé a svislé zatáčky.

Manévry se zřídka provádějí v přísně svislých nebo vodorovných rovinách. Většina tahů obsahuje určitý stupeň „rozteče“ nebo „řezu“. Během zatáčení v šikmé rovině nastane otočení tónu, když nos letadla směřuje nad horizont, což způsobí zvýšení nadmořské výšky. Otočení plátek nastane, když nos směřuje pod horizont, což způsobí pokles nadmořské výšky. Účelem je nejen znesnadnit sledování nepřátelského letadla, ale také zvýšit nebo snížit rychlost při zachování energie.^[31]

Mimoúrovňový manévr tento účinek zvyšuje tím, že odvádí stíhačku do nové roviny jízdy. Zvýšení výšky tónu nebo řezu může rychle poskytnout změnu rychlosti, kterou lze stejně rychle zvrátit návratem do původní roviny jízdy. Manévry mimo rovinu se nepoužívají pouze k zajištění zmenšení poloměru zatáčky, ale také způsobí, že stíhačka letí delší cestou ve vztahu ke směru jízdy. Manéver, jako je vysoký Yo-Yo, se používá ke zpomalení uzavření a přivedení stíhače do zpožděného pronásledování, zatímco nízký Yo-Yo se používá ke zvýšení uzavření a přivedení bojovníka do vedení pronásledování.^[32]

Během manévru mimo letadlo už nos útočníka nesměřuje na obránce. Místo toho se letadlo natáčí, dokud není jeho vztlakový vektor (imaginární čára probíhající svisle od středu letadla, kolmá na jeho křídla) vyrovnán buď před, přímo na nebo za obránce, přičemž se použije rychlost otáčení místo rychlosti otáčení nastavit správnou sledovací křivku. Vektor rychlosti letadla (imaginární čára ve směru pohybu) bude tažen ve směru vektoru výtahu.^[33]

Zdvihací válce

Typický zdvihový válec

Užitečný typ manévru mimo rovinu použitého ke snížení AOT je různý sudové role nazývané posunovací válce, aby se letadlo posunulo bočně z jeho projektované letové dráhy na novou letovou cestu. Řídením rychlosti otáčení může pilot řídit stupeň posunutí.^[34] Útočník, který sleduje obratnějšího protivníka, se může zaseknout v pronásledování (mimo poloměr otočení obránce) a nebude schopen dosáhnout palebného řešení. Posunutím zatáčky se letové dráhy obou letadel nakonec protnou. AOT se poté zmenšuje, dokud nos útočníkova letadla momentálně neukáže na obránce a poté před obránce.^[35] Posunovací válec je dobrá taktika, kdykoli je potřeba zmenšit poloměr zatáčky, ale je povoleno snížení rychlosti zatáčky.^[34]

Polohování

V systému jsou tři základní situace manévrování ve vzdušném boji vyžadující BFM k převodu na příznivý výsledek, který je neutrální, urážlivý a obranný. Většina relativních manévrů může být seskupena do jedné z těchto tří kategorií.

Neutrální

K neutrálním pozicím obvykle dochází, když se oba soupeři navzájem uvidí současně. Pilot ani soupeř nemají výhodu překvapení. Rovněž nemá schopnost namířit nos svého letadla na protivníka s dostatečným dostřelem, aby mohl použít střelnou munici (střely / děla) před tím, než protivník představoval hrozbu podobného způsobu. Každý z nich je zaměřen na přechod do útočné situace a nutí svého protivníka do obrany.^[36]

Urážlivý

Útočná pozice obecně nastává, když pilot vidí soupeře jako první. S výhodou překvapení může pilot manévrovat do lepší pozice, aby mohl zaútočit na protivníka, což znesnadňuje nepříteli obejít útok.^[36] Mezi běžné taktiky patří zvyšování nadmořské výšky a pokus o umístění bojovníka přímo mezi slunce a protivníka. To pomáhá postavit pilota do dominantní pozice, zejména pokud jde o stíhání jejich výhody za zabití. Útočná pozice je obecně definována jako schopnost dostat se nad nebo za nepřítele. Pilot je schopen vytvořit energetickou výhodu, poskytuje schopnost slétnout dolů na protivníka a postříkat oblast kulkami, zatímco pomocí rychlosti stoupá zpět do bezpečné výšky. Útočník má také výhodu související s orientací, protože je schopen stisknout útok a vyhnout se nepřátelským zbraním.^[37]

Obranný

K obranné pozici obvykle dochází, když pilot zpozoruje útočníka pozdě. Pilot je obvykle pod nebo před protivníkem, je ve slabé pozici, zaměřuje se především na odepření střely protivníkovi a převedení do neutrální polohy. Sekundárním cílem je buď útěk, nebo dosažení dominantního postavení. Pokud je útočník v energetické nevýhodě, obránce pravděpodobně použije rychlost k uvolnění, ale pokud se útočník pohybuje mnohem rychleji, obránce obvykle manévruje, aby vynutil nebezpečný překmit. K nebezpečnému přestřelení dojde, když útočník vyletí před obránce a způsobí obrácení jeho rolí.^[36]

Koncepty

Otočte geometrii kruhu. I když je to znázorněno jako létání se stejnou rychlostí otáčení a poloměrem otáčení, dojde k uzavření během pronásledování olova a poté se obrátí během pronásledování se zpožděním, s největším oddělením nosu a ocasu v okamžiku, kdy útočník táhne vedení.

Jakmile se útočník dostane za obránce, je třeba vyřešit tři problémy za účelem stíhání zabití. Útočník musí být schopen dostat se do stejné geometrické roviny jako obránce, dostat se na dostřel bez přestřelení a být schopen vést cíl. Obránce se obvykle agresivně otočí, aby zkazil řešení útočníka.^[23]

Otočit kruh

Letadla se otáčejí kruhovými pohyby a sledují obvod kolem středového bodu. Obvod se často označuje jako „bublina“, zatímco centrální bod se často nazývá „sloupek“. Jakákoli změna zatížení g-síly na letadle způsobí změnu velikosti bubliny i změnu poloměru otáčení, což posune sloupek ve vztahu k stíhači. Vzhledem k tomu, že letadlo, které se otáčí při svém maximálním zatížení, nemůže být užší, je jakékoli letadlo umístěné mezi takovým stíhačem a jeho stanovištěm na okamžik bezpečné před útokem. Právě v této oblasti se útočící bojovník obvykle pokusí umístit.^[38]

Jakmile se útočník dostane do bubliny obránce, bude v pronásledování a může mít příležitost ke šťastnému zásahu „momentky“. Pokud útočník dokáže manévrovat na dráhu letu obránce dříve, než dojde k překročení, bude schopen zastavit nebo zvrátit rychlost uzavření. Nejžádanější pozicí je po dráze letu obránce vzdálenost rovnající se jednomu poloměru otáčení za protivníkem. Tato pozice, ze které bude útočník schopen bezpečně udržovat velení nad bojem, se nazývá „kontrolní bod“. Kontrolní bod leží v srdci imaginární oblasti ve tvaru kužele, nazývané „kontrolní zóna“, a právě v této zóně bude mít útočník dostatek času a dosahu, aby reagoval na protiopatření obránce.^[39]

Překročení

Během souboje se termín „přestřelení“ vztahuje k situacím, kdy útočník buď protne letovou dráhu nepřítele, nebo projde obráncem a skončí před ním.

Přihrávka na obránce se označuje jako „přestřelení křídel“. Také se nazývá „překročení čáry 3–9“ nebo „nebezpečné překročení“, k tomu dojde, když se útočící letadlo přiblíží příliš rychle a náhodně překročí křídel obránce (imaginární čára procházející středem letadla na 3 pozice hodin a 9 hodin hodin ). Překročení křídel je obvykle označováno jako „vylétnutí vpředu“ a způsobí „obrácení rolí“, čímž se útočník dostane do dosahu zbraní obránce a útočník se z něj náhle stane obráncem.^[40]

Když útočník překročí dráhu letu obránce, situace se nazývá „překročení dráhy letu“. To se stane, když útočník nekontroluje uzavření a protne letovou dráhu obránce zezadu. I když to nemusí být nutně nebezpečné, je možné, že překročení letové dráhy způsobí, že útočník vyletí před obránce. Častěji však výrazně snižuje úhlovou výhodu útočníka nad obráncem. Překročení letové dráhy se dělí do dvou kategorií, které se nazývají „překročení kontrolní zóny“ a „překročení vzdálenosti“.^[40]

A "control-zone overshoot" occurs when the attacker crosses the defender's flight path from behind the front edge of the control zone. After a control-zone overshoot, the defender will continue turning in the same direction to retain the acquired angular advantage, trying to prevent the attacker from getting a good aim.^[40]

An '"in-close overshoot" happens when the attacker overshoots the defender's flight path ahead of the control zone. This gives the defender the opportunity to reverse the turn and possibly to cause a wingline overshoot, allowing the defender to move in behind the attacker and reverse their roles.^[40][41]

Circle flow

Circle flow

Aircraft can turn either towards or away from each other. How the opponent turns in relation to the other determines the flow of the fight. If two fighters meet head-on, they will usually make a very close, neutral pass, called a "merge". After the pass, both fighters may turn to engage. If the two fighters turn in the same direction (i.e.: both turn to the north), they will be traveling toward each other along the same turn circle. This type of engagement is known as "one-circle flow". If the aircraft turn in opposite directions (i.e.: one turns north but the other turns south), they will move away from each other, flying around to engage each other on separate turn circles. This is called "two-circle flow".^[42]

One-circle flow will result in another merge, unless an angular advantage can be obtained. During one-circle flow, the fighter with the smaller turn radius will have the advantage. Pilots will often pitch-up out-of-plane while increasing thrust, to help minimize turn radius. Because it does not really matter where the two fighters meet in the circle, turn rate is of little importance during one circle flow. Therefore, it is often called a radius fight. An out-of-plane maneuver, such as a displacement roll, is a viable option for reducing turn radius.^[42]

Two-circle flow will also result in another merge. In two-circle flow, turn radius is of little importance, because what matters is which fighter can get back to the merging place first. Two-circle flow is a turn rate fight, and the angular advantage usually goes to the aircraft with the higher turn rate at its corner speed. Pilots will often slice turn in order to maximize their turn rate.

A third option is called vertical flow, in which one or both fighters turn toward the vertical plane. If both fighters go up or down, the fight becomes one-circle flow. If one fighter goes up or down, while the other turns horizontally, it is really a modified version of one-circle flow. However, if one fighter goes up while the other goes down, it becomes two-circle flow.^[43]

In both types of flow, the closest possible merge is desirable to keep the enemy at an angular disadvantage. Although circle flow is often described using neutral merges, the concept applies anytime two aircraft maneuver in relation to each other and the horizon. For instance, the "flat scissors" is an example of one-circle flow, while the "rolling scissors" is an example of two-circle flow.^[44][45]

Manévry

Combat spread

The combat spread is the most basic of maneuvers used prior to engagement. A pair of attacking aircraft will separate, often by a distance of one mile horizontal by 1500 feet vertical. The fighter with the lower altitude becomes the defender, while the parťák flies above in "the perch" position. The defender will then attempt to lure their opponents into a good position to be attacked by the wingman.^[46]

Defensive split

A pair of fighters encountering one or two attackers will often use a defensive split. The maneuver consists of both defenders making turns in opposite directions, forcing the attackers to follow only one aircraft. This allows the other defender to circle around, and maneuver behind the attackers.^[19]

Sendvič

A sandwich maneuver begins with two defenders flying line-abreast (side by side at the same altitude), with typically about a mile of lateral separation. When an attacker maneuvers onto the tail of one aircraft, the defender will make a sharp turn away from the wingman. At the same time, the wingman turns in the same direction as the defender. When both fighters turn 90 degrees, they will come into single-file alignment with each other, "sandwiching" the attacker in the middle. Because the attacker is distracted chasing the defender, this allows the wingman to maneuver onto the attacker's tail for an easy shot.^[19]

Přestávka

Spotting an attacker approaching from behind, the defender will usually break. The maneuver consists of turning sharply across the attacker's flight path, to increase AOT (angle off tail). The defender is exposed to the attacker's guns for only a brief instant (snapshot). The maneuver works well because the slower moving defender has a smaller turn radius a větší úhlová rychlost, and a target with a high crossing speed (where the bearing to the target is changing rapidly) is very difficult to shoot. This can also help to force the attacker to overshoot, which may not be true had the turn been made away from the attacker's flight path.^[19]

Barrel roll attack

Barrel roll attack

The counter to a break is often a displacement roll called a barrel roll attack. A Vývrtka consists of performing a roll and a loop, completing both at the same time. The result is a helical roll around a straight flight path. The barrel roll attack uses a much tighter loop than the roll, completing a full loop while only executing 3/4 of a roll. The result is a virtual 90 degree turn, using all three dimensions, in the direction opposite of the roll. Rolling away from the defender's break, the attacker completes the roll with the aircraft's nose pointed in the direction of the defender's travel.^[19]

High-side guns pass

If the attacker has a significant altitude advantage, a high-side guns pass is usually prudent. Sometimes called a "swoop", "boom and zoom", "hit and split", plus a variety of other names, it consists of a powered dive toward the rear quarter of a lower flying opponent. Shooting with the cannons in a single, high-speed pass, the attacker uses excess kinetic energy to disengage from the fight in a zoom stoupání back to a safe altitude, restoring the potential energy. This allows the attacker to set up another attack and dive again. Surprise is often a key element in this type of attack, and the attackers will often hide in the sun or clouds, stalking their opponents until a good opportunity is presented. A high-side guns pass is a very effective tactic against a more maneuverable opponent, where the turning battle of a dogfight is best avoided.^[47]

Immelmann

Schematic view of an Immelmann turn:

1. Level flight
2. Half loop
3. 180° roll to bring aircraft back level

An Immelmann trades airspeed for altitude during a 180 degree change in direction. The aircraft performs the first half of a loop, and when completely inverted, rolls to the upright position. The Immelmann is a good offensive maneuver for setting up a high-side guns pass against a lower altitude, slow moving opponent, going in an opposite direction. However, an Immelmann is a poor defensive maneuver, turning the defender into a slow moving target.^[48]

Split-S

Schematic view of a Split S:

1. 180° roll
2. Half loop
3. Exit level

The opposite of an Immelmann is the Split-S. This maneuver consists of rolling inverted and pulling back on the stick, diving the aircraft into a half loop, which changes the aircraft's direction 180 degrees. The split-s is rarely a viable option in combat as it depletes kinetic energy in a turn and potential energy in a dive. It is most often used to set up a high-side guns pass against a lower but fast moving opponent that is traveling in the opposite direction. Also, the split-s is sometimes used as a disengagement tactic.^[48]

Pitchback

Chandelle from the FAA Publication FAA-H-8083-3A (Airplane Flying Handbook)

A pitchback, also called a Chandelle, is an Immelmann that is executed in some plane other than the vertical. Basically just a pitch turn, the fighter will be at some angle of bank before performing the half loop and roll. Unlike the Immelmann, a pitchback depletes less kinetic energy and is harder for an adversary to track.^[48]

Wingover

Diagram of a basic wingover

A wingover is a maneuver used to provide a fast, 180 degree turn with a very small turn radius. It consists of a quarter loop into a vertical climb, letting the speed fall as altitude increases, and then a flat-turn over the top, diving to complete a quarter loop at the original altitude, but going in the opposite direction. The wingover is similar to a stall turn, but the fighter does not actually stall, which makes the wingover more difficult for an enemy to track. Unlike an Immelmann or a split-s, the wingover also manages energy by conserving both airspeed and altitude.^[49][50]

Low Yo-Yo

Low Yo-Yo.

The low Yo-Yo is one of the most useful maneuvers, which sacrifices altitude for an instantaneous increase in speed. This maneuver is accomplished by rolling with the nose low into the turn, and dropping into a steeper slice turn. By utilizing some energy that was stored in the vertical plane, the attacker can quickly decrease range and improve the angle of the attack, literally cutting the corner on the opponent's turn. The pilot then pulls back on the stick, climbing back to the defender's height. This helps slow the aircraft and prevents an overshoot, while placing the energy back into altitude. A defender spotting this maneuver may try to take advantage of the increase in AOT by tightening the turn in order to force an overshoot.^[45][48] The low Yo-Yo is often followed by a high Yo-Yo, to help prevent an overshoot, or several small low Yo-Yos can be used instead of one large maneuver.^[51]

High Yo-Yo

High Yo-Yo

The high Yo-Yo is a very effective maneuver, and very difficult to counter. The maneuver is used to slow the approach of a fast moving attacker while conserving the airspeed energy. The maneuver is performed by reducing the angle at which the aircraft is banking during a turn, and pulling back on the stick, bringing the fighter up into a new plane of travel. The attacker then rolls into a steeper pitch turn, climbing above the defender. The trade-off between airspeed and altitude provides the fighter with a burst of increased maneuverability. This allows the attacker to make a smaller turn, correcting an overshoot, and to pull in behind the defender. Then, by returning to the defenders plane, the attacker restores the lost speed while maintaining energy.^[32][48][52]

Lag displacement roll

Lag roll

A lag displacement roll, also called a "lag roll", is a maneuver used to reduce the angle off tail by bringing the attacker from lead pursuit to pure, or even lag pursuit. The maneuver is performed by rolling up and away from the turn, then, when the aircraft's lift vector is aligned with the defender, pulling back on the stick, bringing the fighter back into the turn. This maneuver helps prevent an overshoot caused by the high AOT of lead pursuit, and can also be used to increase the distance between aircraft.^[34][48]

High Yo-Yo defense

To prevent an overshoot, an attacker in lead pursuit may need to correct with an out-of-plane maneuver. If the lateral separation is excessively high, the attacker will probably use a displacement roll. However, if the lateral separation is low enough, the attacker will likely use a high Yo-Yo. The high Yo-Yo defense can be a good tactic in these situations. The maneuver is performed when the attacker rolls away from the turn to begin the correction. The defender will begin to relax the turn by easing off of the stick, called "unloading", which causes both turn radius and speed to increase, restoring the fighter's lost energy. If the defender maintains the same angle of bank, the subtle maneuver will be very difficult for the attacker to spot. When the attacker completes the out-of-plane maneuver, the defending fighter has regained some of its energy. This allows the defender to, once again, turn harder into the attack, regaining an angular advantage over the higher energy attacker. If the attacker is surprised by the maneuver, a high Yo-Yo defense might even cause an overshoot.^[53][54]

Unloaded extension

An unloaded extension is a disengagement (bug out) maneuver often used by the pilot whenever there is enough energy and separation. The maneuver consists of slipping into a steep, straight dive and applying full thrust. Removing all g-force load from the aircraft causes it to accelerate at a very high rate, allowing the pilot to vastly increase range, or "extend", and possibly to escape.

If a defender breaks suddenly, causing the attacker to overshoot, the defender may reverse the turn and move in behind the attacker. An unloaded extension is usually the attacker's best option, using the energy advantage to escape the slower moving defender. An unloaded extension is usually not recommended against a higher energy opponent. However, in many circumstances, such as when an attacker performs a high Yo-Yo too steeply, an unloaded extension is a viable option for the defender.^[32][55]

Nůžky

The scissors are a series of turn reversals and flight path overshoots intended to slow the relative forward motion (downrange travel) of the aircraft in an attempt to either force a dangerous overshoot, on the part of the defender, or prevent a dangerous overshoot on the attacker's part. The defender's goal is to stay out of phase with the attacker, trying to prevent a guns solution, while the attacker tries to get in phase with the defender. The advantage usually goes to the more maneuverable aircraft. There are two types of scissor maneuvers, called flat scissors and rolling scissors.^[56]

Flat scissors

Flat scissors

Flat scissors, also called horizontal scissors, usually occur after a low-speed overshoot in a horizontal direction. The defender reverses the turn, attempting to force the attacker to fly out in front and to spoil aim. The attacker then reverses, trying to remain behind the defender, and the two aircraft begin a weaving flight pattern.^[57]

Rolling scissors

Rolling scissors

Rolling scissors, also called vertical scissors, tend to happen after a high-speed overshoot from above. The defender reverses into a vertical climb and into a Vývrtka over the top, forcing the attacker to attempt to follow. The advantage lies in the aircraft that can pull its nose through the top or bottom of the turn faster. In battles with aircraft that have a poměr tahu k hmotnosti of less than one the aircraft will quickly lose altitude, and crashing into the ground becomes a possibility.^[58] According to author Mike Spick, "Disengagement from a vertical rolling scissors is best made with a split-s and a lot of hope."^[59]

Guns defense

Guns defense maneuvering, or "guns-D", is the last resort for a defender that fails to outmaneuver the attacker. Guns-D is a series of random changes in the defenders flight path, intended to spoil the attacker's aim by presenting a constantly shifting target, and, hopefully, to maneuver out of the bullet stream (hose). It consists of arbitrary speed changes, yaws, skids, slips, pitch-ups, and rolls, and is often referred to as "jinking". Because the attacker must aim ahead of the opponent, the primary goal in guns-D is to disorient the attacker's aim by keeping the nose pointed in a different direction than the velocity vector (the direction of travel), and is very effective at preventing the attacker from achieving a suitable guns solution. However, guns-D maneuvering still leaves the defender susceptible to stray bullets and "lucky shot" hits, and does little to improve the relative positional situation. Thus, it is only employed as a last-ditch defensive effort when nothing else works.^[60]

High-g barrel roll

A high g barrel roll can be performed over-the-top or underneath.

A high-g barrel roll is a combination of a loop and a snap roll. A high g barrel roll is a last-ditch defensive maneuver, performed when the attacker has achieved a suitable guns solution, in order to cause an overshoot. The high-g barrel roll is a violent maneuver which is performed much more aggressively than a normal barrel roll. Range is critical to the success of the roll, and the defender will usually turn very hard, or employ other measures to draw the opponent very close before performing the roll. The roll is executed by applying hard back-stick pressure, creating the high g-forces, and adding hard rudder input to assist the ailerons in rolling the fighter. A high-g barrel roll can be performed "over-the-top", or it can be performed "underneath", which is accomplished by rolling upside-down and beginning the maneuver from the inverted position. The high-g barrel roll is an energy-depleting maneuver that rarely causes the attacker to fly out in front, but usually will result in a flight path overshoot, a flat scissors, or, at the very least, will temporarily disrupt the attacker's aim.^[61]

Defensive spiral

Defensive spiral

A defender that fails to outmaneuver the attacker can quickly become "out of airspeed and ideas". The defensive spiral is a maneuver used by the defender when the kinetic energy becomes depleted and other last-ditch maneuvers can not successfully be implemented. The maneuver consists of dropping the nose low during the turn and going into a spiral dive, using gravity to supply the energy needed to continue evasive action. The defensive spiral becomes a rolling scissors performed straight down. The defender's goal is to stay out of phase with the attacker until the ground is dangerously close. The advantage usually goes to the aircraft that can decelerate quicker, and the defender will often cut the power and extend the speedbrakes in an effort to force an overshoot. If this attempt is unsuccessful, the defender will usually pull out of the dive at the last possible second, hoping to cause the attacker to crash into the ground.^[62]

Viz také

• Air combat maneuvering

Reference

Citace

Bibliografie

externí odkazy

• Basic Fighter Manoeuvring Terminology Overview of BFM terminology at F-16.net.