Samolot myśliwski F-16C uzbrojony w kierowane pociski rakietowe „powietrze-powietrze” średniego zasięgu AIM-120C AMRAAM (na końcówce skrzydła) oraz małego
zasięgu AIM-9X Sidewinder.

Jaki zasięg ma ten pocisk? – to pytanie bardzo często pada podczas różnego rodzaju pokazów techniki lotniczej. Odpowiedź zwykle bywa dość lakoniczna, w rodzaju „30 km” czy też „do 100 km”, w zależności od tego o jaki pocisk pyta zainteresowany oraz kto odpowiada. Rzadziej słyszymy odpowiedź, że zasięg jest zależny od różnych czynników, w tym wysokości i prędkości nosiciela i nie da się tego określić jedną liczbą. Sprawa jeszcze bardziej komplikuje się kiedy chodzi o pociski „powietrze-powietrze”.

Dane umieszczane w materiałach informacyjnych producentów podają z reguły największą możliwą wartość, w zasadzie nieosiągalną w normalnej praktyce zastosowania bojowego, bez wskazania warunków przy jakich jest osiągana.
Zupełną rzadkością są materiały w których można by znaleźć graficznie przedstawione strefy możliwego odpalenia z ich przekrojami poziomymi i pionowymi czy też tzw. obwiednie pocisku. Zwykle skąpość informacji jest tłumaczona względami ochrony tajemnicy.
Jest to powszechnie akceptowalne uzasadnienie ponieważ znając dokładne dane i możliwości pocisku można opracować skuteczne metody przeciwdziałania. Jednak są zapaleńcy, miłośnicy lotnictwa, którzy chcieli by wiedzieć przykładowo jaki faktycznie zasięg ma kierowany pocisk rakietowy AIM-120 AMRAAM.
W artykule postaramy się przybliżyć czytelnikom, na ile to możliwe, aspekty działania i stosowania pocisków „powietrze-powietrze” w kontekście tego co powszechnie zwie się, nie zawsze właściwie, zasięgiem.

Pocisk „powietrze-powietrze” dalekiego zasięgu MBDA Meteor dysponuje największą na świecie „strefą bez ucieczki”, która jest oceniana na nie mniej niż 60 km. Jego nosicielami są myśliwce Typhoon, Rafale i Gripen.

We współczesnych samolotach wielozadaniowych wyliczaniem danych niezbędnych do odpalenia pocisku zajmują się komputery pokładowe systemu sterowaniem uzbrojeniem. Informacje te prezentowane są w postaci graficznej na wskaźnikach w kabinie samolotu, a w najnowszych konstrukcjach również na wyświetlaczach hełmowych pilota.
W warunkach walki powietrznej i szybko zmieniającej się sytuacji dąży się do minimalizacji danych podawanych załodze by zmniejszyć natłok informacji (obciążenie pilota) jak też przyśpieszyć ich przyswajanie. Dlatego też przy użyciu bojowym pocisków „powietrze-powietrze” informacją istotną dla pilota jest to czy cel jest w odległości przy której jest możliwe odpalenie pocisku czy też nie i czy poza właściwą odległością są spełnione pozostałe warunki niezbędne do odpalenia pocisku lub też jaki manewr jest konieczny do osiągnięcia tych warunków. Przy czym zasięgi pocisku – rozumiane jako osiągane w danych warunkach odległości na jakie jest możliwy lot pocisku są w tym wypadku nieistotne. Ważne są wielkości zwane strefami odpalenia i to one są wyliczane i prezentowane pilotowi wraz z dodatkową niezbędną informacją.
Różnica pomiędzy zasięgiem pocisku a odległością odpalenia wynika z faktu, że w walce powietrznej cel jak i nosiciel pocisku rakietowego przemieszczają się względem siebie w przestrzeni, manewrując prędkością, wysokością i kursem. Konkretne zasięgi z uwzględnieniem możliwości manewrowych, prędkość jak i inne dane dla pocisku odpalonego z samolotu w określonych warunkach lotu – prędkości i wysokości, można przedstawić w postaci wykresu możliwości czasowo-przestrzennych zwanych obwiednią pocisku (rys. 1).
Obwiednia ma granice wyznaczone osiągnięciem przez pocisk, założonych z góry, warunków końcowych. Te warunki to maksymalny czas lotu kierowanego, minimalna dopuszczalna prędkość pocisku oraz maksymalne dopuszczalne przeciążenie.
Kształt i wielkość obwiedni wyznaczają cechy konstrukcyjne jak czas pracy i impuls ciągu silnika rakietowego, charakterystyki aerodynamiczne, czas lotu kierowanego, a ponadto prędkość nosiciela i wysokość lotu w momencie odpalenia.
Czas lotu kierowanego jest określany przez maksymalny czas pracy pokładowych źródeł zasilania – elektrycznego, pneumatycznego, hydraulicznego czy też ich kombinacji, w zależności od typu pocisku. Minimalna prędkość końcowa to prędkość przy której stery aerodynamiczne, zapewniają jeszcze sterowanie pociskiem. Charakterystyka napędu wraz z cechami aerodynamicznymi (opór i siła nośna) łącznie mają wpływ na osiąganą prędkość maksymalną i późniejszą jej zmianę w czasie lotu oraz możliwości manewrowe pocisku (osiągane przeciążenia).
Duże znaczenie dla wielkości i kształtu obwiedni mają wysokość lotu i prędkość samolotu odpalającego pocisk. Ponieważ silnik rakietowy pocisku zapewnia przyrost prędkości więc prędkość przy której jest odpalany pocisk tzw. prędkość początkowa również ma znaczenie dla osiąganych odległości. Jeszcze większe znaczenie ma gęstość atmosfery. Na małych wysokościach, w gęstych warstwach, opór powietrza będzie znacznie szybciej wyhamowywał prędkość pocisku po zakończeniu pracy silnika rakietowego niż na wysokościach średnich i dużych. Stąd też obwiednie wyznaczone dla różnych wysokości lotu jak i prędkości początkowych będą się różnić od siebie i to znacząco.
Znając możliwości czasowo-przestrzenne pocisku dla bieżących warunków i parametry ruchu celu można określić tzw. strefę możliwych odpaleń (w nomenklaturze angielskiej najczęściej zwaną Missile Launch Envelope – MLE). Od obwiedni pocisku różni ją to, że uwzględnia się też parametry ruchu celu – wektor prędkości i dodatkowe ograniczenia (o których w dalszej części artykułu). Jeśli cel jest atakowany na kursach spotkaniowych tzn. z przedniej półsfery, część dystansu pokonuje sam cel i ten dystans dodaje się do odległości przebywanej przez pocisk. Natomiast w ataku na kursach zbieżnych (z tylnej półsfery) pocisk musi doganiać cel więc drogę celu w czasie lotu pocisku należy odjąć od dystansu jaki może pokonać pocisk w czasie pościgu za celem.
Strefę zezwolonych odpaleń można wyznaczać i przedstawiać graficznie na różne sposoby – względem nosiciela lub też względem celu. Najczęściej jest przedstawiana w przekrojach poziomych i pionowych względem celu z podaniem warunków dla jakich została wyznaczona.
Do obliczenia wielkości stref odpalenia pocisku, przyjmowane są dane bieżące, wartości wynikające z możliwości czasowo-przestrzennych pocisku jak też hipotezy odnośnie zachowania celu, które wszystkie razem mają wpływ na wielkość wyliczonych stref oraz skuteczność ataku. W zależności od typu pocisku dodatkowo uwzględnia się też m.in. minimalne prędkości końcowe pocisku i/lub minimalne wymagane prędkości zbliżania z celem, czasy odbezpieczenia (uzbrojenia) zapalników jak też wielkość celu.
Dane bieżące to aktualne prędkość i wysokość lotu samolotu atakującego i celu, prędkość zbliżania oraz kąty kursowe. Minimalna prędkość końcowa zależna będzie od typu pocisku, kierunku ataku i wysokości lotu. Zwykle przyjmuje się że dla małych i średnich wysokości pociski „powietrze-powietrze” są sterowalne w zakresie prędkości od maksymalnych osiąganych do Ma=1,2, poniżej której skuteczność sterów aerodynamicznych jest już niewystarczająca. Na dużych wysokościach, w bardzo rozrzedzonym powietrzu prędkości minimalne będą większe i zależne od układu aerodynamicznego pocisku. Inny, ważny aspekt dla określenia minimalnej prędkości to kierunek ataku, a więc i prędkości zbliżania z celem.