velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Categories:

Стратегические крылатые ракеты

Если б истории предначертано было распорядиться по другому, то 1-ый крылатый «Буран» стартовал бы не в ноябре 1988 года, а на 30 лет ранее – в 1958-м, ну и смотрелся бы он совсем по-другому. Но обо всем по порядку





Старт ракетной гонки


2-ая Глобальная война определенным образом на долгие десятилетия изменила военно-стратегическую обстановку на нашей планетке - сейчас новых основных возможных врагов (СССР и США) делили океаны и Северный полюс. Возникновение ядерного орудия только «подливало масло в огонь». Конкурентам были нужны межконтинентальные средства доставки атомных боезарядов для нападения на чужую местность.


Бомбовозы как носители ядерного орудия становились очень уязвимыми для показавшихся зенитных комплексов, и конструкторам пришлось находить новые решения. Удачный обстрел Лондона германскими баллистическими ракетами «Фау-2» в последние месяцы 2-ой мировой войны дал подсказку 1-ое направление развития средств доставки – совершенствования ракет далекого деяния.


Успехи в области разработки прямоточных воздушно-реактивных движков со сверхзвуковым горением (СПВРД) определили развертывание работ по второму направлению – созданию межконтинентальных крылатых ракет (МКР).


В 1-ые послевоенные годы ракетами в СССР занимался НИИ-88, включавший в себя ОКБ-1 во главе с Сергеем Королевым. Естественно, что работы по крылатым ракетам далекого деяния также были поручены НИИ-88. Цариц, под управлением которого в предвоенном Ракетном научно-исследовательском институте (РНИИ) разрабатывались 1-ые русские пороховые и жидкостные крылатые ракеты, с энтузиазмом занялся работой на МКР.


Одной из основных заморочек при разработке крылатой ракеты далекого деяния стала разработка автономной системы управления. Если стартующую баллистическую ракету наводила на цель система управления с внедрением радиокоманд на исходном участке полета, пока работают движки, а далее ракета летела по инерции, то крылатой ракетой необходимо было управлять в протяжении всего полета до самой цели. Управление по радиоканалу не подходило из-за его уязвимости для средств противодействия и невозможности обеспечить надежное управление при полете над чужой территорией.


Выход был найден начальником отдела «У» НИИ-88 Борисом Чертоком, предложившим создать систему ориентации по звездам. Пару лет ушло на создание системы астронавигации: нужно было «научить» приборы «находить», «опознавать» и накрепко задерживать при помощи особых гироскопов только «нужные» звезды, а для определения их угловой высоты над горизонтом пришлось в первый раз сделать искусственную вертикаль. Для выработки команд автопилоту потребовалось также в первый раз создать счетно-решающий прибор на базе кулачкового механизма, обеспечивающего точность до одной угловой минутки! В течение 1952–1955 гг. система была испытана поначалу в 10 полетах на самолете Ил-12 по маршруту Москва – Даугавпилс протяженностью 700 км, а потом было выполнено четыре высотных полета на реактивном Ту-16 дальностью 4000 км при скорости 800 км/ч. Тесты проявили, что за 5–6 часов полета система копила ошибки в границах 3,3–6,6 км, что по тем временам с учетом разрушительной мощности атомного заряда гарантировало неплохую точность.


Работы подстегивались сообщениями из-за океана о начале разработки американской компанией «Норт Американ» в 1950 г. МКР «Навахо» («Navaho»). Данные разведки подтверждали, что «Навахо» – это сверхзвуковая стратегическая крылатая ракета с дальностью полета до 6500 км. Приходилось спешить с ответом.


Проводимые в НИИ-88 исследования позволили подтвердить к началу 1952 г. возможность сотворения двухступенчатой крылатой ракеты с дальностью полета до 8000 км при стартовом весе 90–120 т в случае удачного сотворения массивного СПВРД с поперечником камеры сгорания 2–2,5 метра и удельной тягой более 1700 кгс/кг, обеспечивавшего устойчивую работу при трехкратной скорости звука. В качестве первого шага для проверки главных принципов и технических решений по МКР правительство поручило ОКБ-1 разработку, изготовка и проведение летной отработки Экспериментальной крылатой ракеты (ЭКР).


Согласно эскизному проекту Царица ЭКР представляла собой двухступенчатую ракету стартовой массой 7874 кг и высотой 17,42 м, способную доставить головную часть весом 690 кг на расстояние 270 км с точностью ±1,5 км. Для сокращения сроков и цены разработки в качестве первой ступени предлагалось использовать доработанную ракету Р-11. 2-ая крылатая ступень проектировалась поновой и оснащалась прямоточным движком РД-040 разработки ОКБ-670 Миши Бондарюка. Началась насыщенная работа над проектом, были уже сделаны макеты главных агрегатов ракеты, окончены тесты прямоточного мотора, но… в мае 1954 года все работы по крылатым ракетам по предложению Мстислава Келдыша передаются в Минавиапром для разгрузки ОКБ-1. Цариц осознавал, что «не потянет» два направления в ракетостроении, и после длительных размышлений согласился сосредоточиться лишь на разработке межконтинентальных баллистических ракет.


С рассредотачиванием работ меж различными министерствами появилась внегласная конкурентность меж разработчиками межконтинентальных крылатых и баллистических ракет – кто 1-ый достигнет требуемой дальности в 8000 км.


Сроки поджимали. На одном из совещаний в Минавиапроме Семен Лавочкин предложил сходу начать разработку боевых МКР, минуя промежный шаг ЭКР.


1-ый «Буран»


20 мая 1954 г. вышло постановление Совета министров СССР о разработке МКР – носителей ядерного заряда. Оно предусматривало параллельную работу над 2-мя ракетами: более легкой – «Буря», которая поручалась ОКБ Лавочкина, и тяжеленной – ракетно-самолетной системой «Буран» (РСС-40), которая поручалась ОКБ-23 Владимира Мясищева. Научным управляющим обоих этих проектов был назначен Келдыш. Разработка прямоточных движков возлагалась на ОКБ Миши Бондарюка.


Согласно плану Головного конструктора Г.Н. Назарова наш 1-ый «Буран» представлял собой вертикально взлетающий двухступенчатый комплекс со стартовым весом 175 480 кг, состоящий из крылатой маршевой ступени и 4 ракетных ускорителей.


Маршевая ступень имела массу 60 т и строилась по традиционной схеме с треугольным крылом стреловидностью 70° по фронтальной кромке и площадью 98 м2 с узким сверхзвуковым профилем. Корпус был выполнен из титановых сплавов. Оперение – крестообразное, с аэродинамическими рулями. СПВРД с наибольшей тягой до 13,5 т имел лобовой воздухозаборник – на его входе находилось центральное многоскачковое тело, а снутри располагалась атомная боевая часть весом 3500 кг, снаряженная взрывными устройствами контактного и дистанционного типа. Горючее содержалось в кольцевых фюзеляжных топливных баках.


Для старта и разгона маршевой ступени до скорости пуска прямоточного мотора использовались четыре ускорителя с жидкостными реактивными движками тягой по 70 т разработки ОКБ Валентина Глушко, грядущего Генерального конструктора многоразовой галлактической системы «Энергия-Буран». После пуска маршевого мотора (на высоте 18–20 км при скорости М=3) ускорители отстреливались, и крылатая ступень должна была лететь к цели, расположенной на удалении 7500–8000 км, в автоматическом режиме со скоростью 3290 км/ч на высотах 24–25 км. Поддержание данного курса производилось при помощи гироинерциальной навигационной системы с астрокоррекцией от звездных датчиков, размещавшихся в отсеке на высшей части фюзеляжа.


Рассматривалось несколько вариантов маршевой ступени МКР «Буран». Были варианты с различной по массе полезной нагрузкой. Для увеличения точности попадания в цель предусматривалось отделение центрального тела с установкой на нем 4 маленьких стабилизаторов, как и у «Бури». Был и более увлекательный вариант с размещением на маршевой ступени «Бурана» кабины пилота для роли летчика на шаге испытаний. Мы и тут были бы первыми!


В процессе сотворения «Бурана» удалось получить ответы на огромное количество принципно новых теоретических вопросов и решить ряд конструктивно-технологических задач. Вместе с институтами авиационных материалов и авиационной технологии создавались новые конструкционные материалы, автоматические станки, разработка роликовой и точечной сварки тонкостенных конструкций ракеты. Специально для «Бурана» разработали управляющие приводы и смазку, обеспечивающие функционирование органов управления до температуры +400°С. В процессе опытно-конструкторских работ для оценки разных черт ракеты создавались новые методики. А именно, для определения напряженно-деформированного состояния треугольных крыльев в первый раз в СССР разработали метод прочностного расчета, ставшего основой способа конечных частей.


Но к этому времени уже начала летать «Буря», и поболее тяжкий и непростой «Буран» проиграл – страна не могла для себя позволить два проекта МКР с близкими чертами. Программка МКР «Буран» была закрыта в ноябре 1957 г. «Буре» подфартило больше – но не навечно…


В небе- «Буря»!


Основным конструктором «Бури» (изделия «350», «В-350», «Ла-350») Лавочкин провозгласил собственного заместителя Наума Чернякова (потом он стал основным конструктором сверхзвукового ударного самолета «Т-4» в ОКБ Сухого).


«Буря», как и «Буран», представляла собой вертикально стартующую двухступенчатую МКР со стартовым весом 98 280 кг, способную доставить боевую часть массой 2350 кг на расстояние 8000 км.


1-я ступень «Бури» состояла из 2-ух ускорителей, любой из которых имел цилиндрическую форму с заостренной фронтальной частью и состоял из топливных баков и четырехкамерного ЖРД разработки ОКБ-2 Исаева. В топливные баки каждого ускорителя заправлялось 20 840 кг окислителя и 6300 кг горючего. В струе газов ЖРД размещались газовые рули, обеспечивающие управление ракетой на исходном участке полета. После набора скорости газовые рули сбрасывались и управление полетом производилось воздушными рулями и стабилизаторами, установленными на ускорителях. Ускорители общим весом 64 760 кг симметрично размещались под крыльями маршевой ступени и крепились к ее фюзеляжу на 4 узлах каждый.


2-ая (маршевая) ступень представляла собой крылатую ракету со среднерасположенным узким треугольным крылом малого удлинения. Корпус ракеты имел цилиндрическую форму, малость суженную впереди и сзади; снутри него по всей длине проходил канал воздухопоглотителя маршевого прямоточного мотора с тягой до 9 т. Полость меж стенами канала и внешней обшивкой фюзеляжа служила емкостью для горючего (кроме центральной части, где размещался приборный отсек). Передняя часть корпуса представляла собой сверхзвуковой диффузор с трехступенчатым конусом. Центральное тело диффузора сразу являлось отделяемым контейнером для боевой части.


Стартовала «Буря» вертикально с лафета, установленного на жд платформе, и после разгона стартовыми ускорителями до скорости М=3 на высоте 18–20 км СПВРД выходил на режим наибольшей тяги и ускорители сбрасывались. Дальше полет до района цели происходил с неизменной скоростью М=3,15–3,2 и плавным набором высоты (по мере выработки горючего) до 25,5 км. На маршевом участке полет корректировался при помощи системы автоматической астронавигации «Земля». При приближении к цели маршевая ступень должна была переводиться автопилотом в крутое пикирование на цель с отделением боевого ядерного заряда на высоте около 18 км.


Летные тесты начались в августе 1957 года на полигоне Владимировка в Астраханской области и проходили тяжело. «Первый блин», обыкновенно, оказался комом – 1 августа из-за взрыва клапана в одном из ускорителей ракета осталась на старте. Только по незапятанной случайности все не завершилось взрывом самой ракеты.


Ровно через месяц, 1 сентября, ракета оторвалась от пускового устройства, но из-за раннего сброса газовых рулей сделала «кувырок» и взорвалась неподалеку от старта. В 3-ем пуске ускорители отработали нормально только 30 секунд, в четвертом – 60 сек, в 5-ом – уже 80 сек. 1-ая ступень «повела себя нормально» исключительно в шестом полете 22 мая 1958 г., отработав положенные 90,5 сек до отделения. На высоте 17,3 км при скорости М=2,95–2,97 в этом полете в первый раз был запущен СПВРД, успевший проработать до окончания горючего 29,5 сек.


Седьмая попытка – и опять отказ ускорителей без разрушения ракеты на старте. Последующая попытка изготовлена 3 июля – отказ автопилота на 56-й секунде полета. Девятый запуск 13 июля – нештатное отделение ускорителей, из-за чего маршевая ступень растеряла устойчивость на 96-й секунде полета.


В десятом пуске 10 сентября эта ситуация повторилась, но на скорости М=2,95–3,0 все таки удалось запустить СПВРД, который нестабильно проработал еще 65 сек. В 11-ом пуске 28 декабря полет длился 309 сек до взрыва топливного бака. Конструкторы не сдавались, и уже в 12-м пуске 29 марта 1959 года была достигнута длительность полета 25 минут 20 секунд и дальность 1315 км. 13-й запуск, как и положено «чертовой дюжине», не состоялся – ракета не ушла со старта, и только 14-й пуск 2 октября 1959 года можно считать стопроцентно удачным – программка полета была выполнена до полного израсходования горючего маршевой ступени. Полет длился 33,5 минут по замкнутой трассе при крейсерской скорости М=3,15. При исходной высоте 17 км была достигнута дальность 1766 км. Полеты по недлинной трассе завершились.


Звездный старт


Сейчас настало время испытывать астронавигационную систему управления и производить полеты на наивысшую дальность в направлении Камчатки. 1-ая попытка включения навигации по звездам была произведена в 15-м полете длительностью чуток более 10 минут, и уже в 16-м полете была достигнута дальность 5500 км. Это была полная победа! «Буря» научилась летать! Необходимо было закрепить фуррор. В восемнадцатом пуске 23 марта 1960 года за 2 часа 4 минутки при полете на высоте 18–24,5 км при скорости М=3,2–3,15 ракета преодолела 6500 км! Уверенный захват навигационной звезды произошел на 114-й секунде полета. Полет закончился после полной выработки горючего (заправка во всех испытательных полетах была неполной). Дальность последнего полета «Бури» 16 декабря составила 6425 км, а установленный на ракете набор астронавигации позволял производить полет даже в дневное время суток!


Всего было выстроено 19 экземпляров «Бури», и они все были испытаны. Началась подготовка серийного производства, но … Цариц уже запустил 1-ый искусственный спутник Земли на собственной известной ракете Р-7, уже готовился к собственному знаменитому полету Юрий Гагарин, и 1-ые боевые Р-7, от которых не было защиты, встали на боевое дежурство. Вышла на летные тесты новенькая баллистическая ракета Р-16 Миши Янгеля, и «Буря», только начавшая летать, уже запоздала. Было принято решение о развитии только баллистических ракет, и 5 февраля 1960 г. Правительственное постановление предрешило закрытие «Бури» прямо за «Бураном».


Для КБ Лавочкина «Буря» стала последней авиационной разработкой – в связи с повальным «хрущевским» сокращением авиапрома в 60-х годах КБ невозвратно перебежало в астронавтику и стало создателем русских «Луноходов», «Марсов», «Венер» и других галлактических аппаратов.


А южноамериканская МКР «Навахо» ни в каком из собственных полетов не смогла улететь далее 3200 км!







Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments