К началу 80-х годов окончательно сложилось и вооружение фронтового истребителя, состоящее из пушки и ракет средней и малой дальности. Область возможных атак в воздушном бою окружает самолет противника со всех сторон. Обнаружив цель, истребитель сближается с ней с любого направления на разрешенное для прицельного пуска ракет расстояние. По мере схождения противников на ближние дистанции бой приобретает маневренный характер («собачья драка») с применением УР малой дальности и пушек. Сорвать атаку может попытка противника скрыться, прикрываясь рельефом местности или помехами. Наряду с улучшением маневренности новых истребителей это потребовало соответственно повышения возможности ракет.
Отечественными ракетами четвертого поколения стали Р-27 и Р-73. Они вошли в комплекс вооружения истребителей МиГ-29 и Су-27. При их разработке были использованы новейшие конструктивные решения на основе достижений динамики полета, аэро- и газодинамики, теории управления и элементной базы электроники.
Р-27 (К-27, изделие 470)
Ракета имеет рулевые поверхности необычной формы «бабочка», сужающиеся к основанию. Они исключили возникновение реверса рулей, присущего ракетам схемы «утка», использующим рулевые поверхности как для управления по основным каналам, так и для стабилизации по крену и сделали возможным перехват энергично маневрирующих и высотных целей по более сложным и оптимальным траекториям. Впервые в отечественных ракетах этого класса для повышения мощности и точности отработки силовых приводов использованы гидравлические рулевые машинки с питанием от бортовой насосной станции.
Помимо ракет Р-27Р с РГСН 9Б1101К (изделие 470-1) и Р-27Тс ТГСН (изделие 470-3), на вооружение поступили их «энергетические» варианты с продолжительным временем работы двигателя Р-27ЭР (изделие 470-1Э) и Р-27ЭТ (изделие 470-ЗЭ), а также специальная Р-27П с пассивной противорадиолокационной ГСН, целью которой являются АВАКС и самолеты РЭБ - источники мощного излучения. Р-27ЭР и ЭТ, помимо большей дальности пуска, обеспечили и возросшую с 25 до 27 км высотность поражения. При их испытаниях была получена максимальная дальность полета до 98 км. Пуск Р-27 возможен по целям со скоростями до 3500 км/ч, маневрирующим с перегрузкой 8д на высотах от 20 м с максимальным превышением или принижением относительно истребителя до 10 км. Ракеты оснащены стержневой БЧ массой 39 кг (в т.ч. 15 кг ВВ). Инерциально-полуактивная ГСН Р-27Р разработки МНИИ «Агат» при массе 33,5 кг обладает диапазоном углов целеуказания +50*. тепловая ГСН Р-27Т позволяет выполнять веера кур сную атаку в поле углов целеуказания + 55°.
Пуск ракеты, обладающей мощной двигательной установкой, может привести к повреждению самолета-носителя или помпажу его двигателя. Это потребовало создания и для Р-27 (помимо обычного пускового устройства АПУ-470) авиационной катапультной установки АКУ-470, «выстреливающей» ракету на безопасное расстояние при пуске.
В целом простая конструкция Р-27, повышающая надежность, сочетается с высоким совершенством всех ее систем. Уровень оборудования ракеты характеризуется уже тем, что в процессе целеуказания ее ГСН получает цифровые команды от бортового комплекса истребителя, оперирующего 32-значными числами. Успех современного скоротечного боя решают доли секунды, и даже малейшая задержка наведения и пуска может сорвать атаку. Поэтому в ракетах нового поколения может применяться целеуказание от бортовых радиолокационных, теплопеленгационных и оптико-электронных прицелов истребителя от нашлемной системы летчика (направление на цель он обозначает поворотом головы), или самостоятельный поиск и захват цели ГСН ракеты. После получения целеуказания Р-27Р готова к пуску через 1 - 1,5 с. В двухэтапной схеме наведения Р-27Р (ЭР) при пуске на большую дальность инерциальный режим полета ракеты, ориентированный на «математическую» цель, сопровождается коррекцией ее положения по радиолинии с РЛС носителя, позволяя парировать маневры и уклонение противника.
Комбинированное наведение появилось «не от хорошей жизни» - имеющаяся элементная база аппаратуры не позволяла достичь гарантированного превосходства по дальности над ракетами вероятного противника, РГСН Р-27 устойчиво захватывала цель только с 25 км, но двухэтапный полет обеспечил максимальную дальность пуска в 2 - 2,5 раза больше, выполнив заданные требования.
Возможен и пуск ракеты в сторону самолета противника с последующим автономным захватом в полете. Для учебных целей служат оснащенные регистратором Р-27УТ с ТГСН и РГСН и Р-27УД, предназначенная для тренировок техсостава. В экспортном исполнении ракеты именуются Р-27Р1, Р-27Т1, Р-27ЭР1 и Р-27ЭТ1.
Дальний вариант Р-27ЭМ, отличающийся двигателем и энергетикой для обеспечения вдвое более продолжительного полета, оснащен РГСН с той же двухэтапной системой наведения - инерциальной с радиокоррекцией с переходом на активное радиолокационное самонаведение на конечном участке полета. Его дальность составляет 170 км. Вариант Р-27ЭА несет активную моноимпульсную доплеровскую РГСН типа 9Б1103, позволяющую реализовать три схемы применения: двухэтапную с активным самонаведением на конечном участке, полностью автономную после начального целеуказания и программированную с вводом данных бортовому автопилоту. Активная РГСН имеет вдвое меньшие габариты, чем обычная для Р-27Р, и меньшую массу аппаратной части (14,5 кг против 21,5). Применение активного самонаведения позволяет реализовать в бою принцип «пустил-забыл», высвобождая летчика для атаки следующих целей.
Р-73
