Статьи
 

Первая противоракета

Воздушно-космическая оборона - 4 (2008)()

В-1000 - первая противоракета
В начале 1960-х гг. была решена задача исторической важности - доказана возможность перехвата и уничтожения баллистической цели.

В середине 1950-х гг. в СССР приступили к созданию первой отечественной экспериментальной системы ПРО, получившей название - система "А". Разработку противоракеты поручили коллективу под руководством Петра Грушина.
Для решения общих принципиальных вопросов системы противоракетной обороны (ПРО) в Конструкторском бюро № 1 (КБ-1) было создано специальное подразделение СКБ-30, которое возглавил Г. В. Кисунько - один из самых опытных специалистов страны по электродинамике. Большую помощь в развертывании работ по ПРО оказали министр обороны CCCР Г. К. Жуков и министр оборонной промышленности Д. Ф. Устинов.

Именно Д.Ф. Устинов пригласил главного конструктора ОКБ-2 (ныне МКБ "Факел") П. Д. Грушина на заседание коллегии министерства оборонной промышленности, где Г. В. Кисунько сделал доклад о надвигавшихся противоракетных задачах.

Становилось очевидным, что при создании противоракет предстоит решать чрезвычайно сложные проблемы. Это должны быть ракеты особого рода. Они должны работать в заатмосферной зоне, подобно баллистическим ракетам. Однако на этом, пожалуй, заканчивается их сходство с баллистическими ракетами. Баллистические ракеты (в то время) не рассчитаны ни на маневрирование, ни на быстрый разгон при выведении боеголовки на заданную траекторию (хотя скорость их измеряется километрами в секунду). Противоракета, наоборот, должна быть и высокоманевренной и высокоскоростной. И дело здесь не только в конструкции противоракеты, как летательного аппарата, но и в особенностях ее системы управления. Для противоракеты всегда будет назначаться высота поражения цели от 25 километров и выше, поскольку баллистическая ракета, как правило, оснащается ядерной боевой частью.

В феврале 1956 г. были в окончательном виде сформулированы предложения по работам в области ПРО. Удалось достаточно убедительно обосновать реальность решения проблемы ПРО и получить соответствующее разрешение на развертывание полномасштабных работ.

17 августа 1956 г. вышло Постановление о разработке экспериментального комплекса ПРО, который получил индекс - система "А". Главным конструктором экспериментального комплекса ПРО был назначен Г. В. Кисунько, главным конструктором противоракеты - П. Д. Грушин.

Основным предназначением системы "А" было установление возможности поражения головных частей баллистических ракет дальнего действия противоракетами с осколочно-фугасными боевыми частями. Для решения этой задачи от системы требовались максимальное быстродействие и полная автоматизация работы, а также минимальное время, необходимое для проведения подготовительных операций при боевом использовании.

Для решения поставленной задачи в составе экспериментальной системы ПРО предусматривалась разработка центральной вычислительной станции системы дальнего обнаружения, трех радиолокаторов точного наведения (каждый из которых состоял из радиолокационных каналов измерения координат цели и координат противоракеты), радиолокационной станции вывода противоракет, главного командно-вычислительного пункта, пусковых установок.

Специальный противоракетный полигон для натурных испытаний средств ПРО создавался вблизи озера Балхаш в полупустыне Бет-Пак-Дала, неподалеку от железнодорожной станции Сарышаган. Параллельно с созданием экспериментального комплекса ПРО широко проводились экспериментальные работы по обнаружению головных частей баллистических ракет после отделения от разгонных ступеней на расстояниях до тысячи километров.

Уже в 1956 г. в районах падения головных частей баллистических ракет, запускаемых из Капустина Яра, были установлены экспериментальные радиолокаторы. Сначала местом их установки был Казахстан, а к осени 1957 г., после начала испытаний баллистической ракеты Р-7, они появились и на Камчатке. Полученные в ходе этих экспериментов результаты во многом предопределили дальнейшее развитие работ по противоракетной тематике.

Создание экспериментальной противоракеты, получившей название В-1000, было поручено ОКБ-2, впоследствии Машиностроительному конструкторскому бюро "Факел", которым руководил П. Д. Грушин. В обозначении ракеты В-1000 цифры означали среднюю скорость ракеты.

Эскизный проект на противоракету требовалось выпустить в январе 1957 г. Выпуск первых образцов противоракет, именовавшимися действующими макетами - в середине 1957 г. В течение 1958 г. противоракета должна была пройти автономные испытания.

Дальность полета противоракеты В-1000 была определена 55 км при средней скорости полета 1000 м/с. Таким образом, директивные сроки, отпущенные на разработку противоракеты, казались взятыми из области технической фантастики, а требования к новой ракете и вовсе выглядели вызывающими. Однако опыт, который накопили специалисты ОКБ-2 в процессе разработки ракеты В-750 для зенитной ракетной системы С-75, позволял в определенной мере рассчитывать на успех. Тем не менее, в значительной степени приходилось надеяться на энтузиазм коллектива.

Одной из основных проблем, с которой сразу же пришлось столкнуться разработчикам В-1000, оказалось обеспечение максимальной скорости полета ракеты до 1500 м/с (при средней скорости 1000 м/с). При движении в атмосфере таких скоростей ракеты еще не достигали. По современной терминологии это была уже область гиперзвуковых скоростей, изучение которой в эти годы еще только начиналось. Другой, не менее серьезной проблемой, стало обеспечение высокой маневренности в зоне ее встречи с баллистической целью (высоты от 23 до 28 км) - до 2-3-х единиц боковой перегрузки.

Конечно, с позиций сегодняшнего дня подобные характеристики для специалистов-ракетчиков стали уже привычными, но тогда это были требования поистине революционного характера. Ракета, летящая в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, да еще способная маневрировать - это казалось пределом технических возможностей. Но без такой ракеты, ставящей завершающую точку во всей работе противоракетного комплекса, становились бесполезными и локаторы, и новейшие по тем временам ЭВМ.

Предстояло решать вопросы даже не завтрашнего дня, а казалось, далекой перспективы. Необходимо было добиться устойчивости, управляемости ракеты в процессе ее полета на стартовом и маршевом участках. Обеспечить ее вход в управляющий луч РЛС. Тем более, аэродинамика ракеты к тому времени в зоне гиперзвуковых скоростей полета была изучена достаточно мало. Решать подобные задачи приходилось первыми в мире.

Кроме упомянутых проблем, были и еще десятки других, не менее сложных и значительных. Например: как практически мгновенно выключить маршевый двигатель ракеты и при этом не внести в ее полет каких бы то ни было возмущений? Вставали проблемы и теплового барьера. По расчетам, температура поверхности некоторых отсеков ракеты в полете могла достигать 400-550 градусов. Времени на поиск ответов отвели немного - год, от силы два.

Как и при разработке других ракет, работы по В-1000 начались с рассмотрения различных компоновочных вариантов. П. Д. Грушин провел немало времени, обсуждая с ведущими специалистами конструкторского бюро, технологами и производственниками эти вопросы. Избежать излишней оригинальности в конструкции новой ракеты - вот одна из главных целей, которую поставил Грушин, и движение к которой контролировал постоянно.

В-1000 получилась весьма похожей на В-750. Последняя стала для первой противоракеты своего рода прототипом. Такая же двухступенчатая ракета нормальной аэродинамической схемы (рули второй ступени расположены в ее хвостовой части), с твердотопливным ускорителем и маршевой ступенью с жидкостным ракетным двигателем.

Стартовая масса ракеты составила 8700 кг, тяга ускорителя до 200 тонн, время его работы 3,2-4,5 с, скорость разгона ракеты ускорителем 630 м/с.

Для обеспечения аэродинамической устойчивости на ускорителе был установлен трехперьевой стабилизатор. После отделения ускорителя включался жидкостный реактивный двигатель второй ступени. Ракета разгонялась до 1500 м/с. Тяга ЖРД на земле составляла 10 500 кг, а время работы 36,5-42 с. Располагаемые перегрузки на высотах встречи с целью достигали 2,5-3,0. Масса боевой части составляла 500 кг.

Впервые в мире был создан осколочный вариант боевой части, содержащий 16 тыс. активных поражающих элементов, каждый из которых представляет собой шарик взрывчатого вещества диаметром 24 мм, несущий в себе карбидвольфрамовое ядро диаметром 10 мм. При подрыве боевой части поражающие элементы выбрасывались перпендикулярно продольной оси противоракеты. При этом образовывалось круговое поражающее поле типа "завеса" диаметром 75 м.

Ракета стабилизировалась и управлялась автопилотом в соответствии с командами с земли, поступающими через бортовую радиоаппаратуру. Для определения текущих координат противоракеты в полете в состав бортовой аппаратуры была введена аппаратура радиовизирования, работающая по запросным импульсам радиолокаторов визирования и точного наведения. Бортовая аппаратура обеспечивала также прием разовой команды на подрыв боевой части.

Управление противоракетой предусматривалось от наземных средств, причем с точки зрения методов управления полет противоракеты разбивался на два этапа:

    этап вывода противоракеты на рассчитанную перед стартом плоскую траекторию (при этом использовалась информация о текущих координатах противоракеты, измеряемых радиолокатором станции вывода, осуществляющей визирование противоракеты по данным приемоответчика);
    этап точного наведения противоракеты на цель (при этом команды
    управления (как и команда подрыва боевой части в районе точки встречи) вырабатывалась по дальностям до цели и противоракеты, измеряемым тремя радиолокаторами точного наведения (по "методу трех дальностей").

В конструкции В-1000 наиболее широко использовались алюминиевые сплавы. Это позволило создать однотипную конструкцию большинства отсеков ракеты и свести к минимуму разнообразие технологических приемов при их изготовлении. С целью защиты конструкции ракеты от нагрева (возникающего при полете ракеты с гиперзвуковой скоростью) были использованы специальные теплостойкие покрытия.

В канун 1957 г., на месяц раньше запланированного срока, ОКБ-2 представило эскизный проект В-1000. В нем, насколько позволяли знания, опыт, результаты имевшихся исследований и летных испытаний ракет-предшественников, были даны ответы на большинство возникших вопросов. Но В-1000 по-прежнему представляла собой задачу со многими неизвестными - и в динамике полета, и в управляемости, и в бортовой аппаратуре (в изделии впервые были использованы полупроводники, а не привычные тогда электронные лампы).

С целью максимального ускорения работ по экспериментальной проверке характеристик ракеты В-1000, исследования вопросов ее старта и разделения ступеней, было принято решение об ускоренном проектировании и, соответственно, изготовлении еще одного варианта ракеты - промежуточного (он назывался автономным).

Фактически ОКБ-2 предстояло в течение нескольких месяцев создать ракету, представляющую собой полномасштабную летающую модель В-1000. На второй ступени этой модели должен был устанавливаться специальный программный механизм, задающий необходимое отклонение рулей в процессе ее полета. Однако быстро сделать соответствующую всем требованиям модель оказалось непросто - разработчики маршевого ЖРД и твердотопливного стартового двигателя к требуемым срокам начала летных испытаний (осень 1957 г.) не успевали.

Сдвинуть сроки начала летных испытаний было невозможно. Выбор был невелик - либо начинать первые пуски казахстанской зимой с ее снегами и буранами, либо ждать еще полгода до весны, теряя набранный темп работ. Чтобы выйти из сложившейся ситуации, было решено установить на маршевой ступени летающей модели уже отработанный 17-тонный ЖРД, созданный в ОКБ-3 НИИ-88 (естественно, при снижении его тяги до требуемой величины - 10,5 тонн). Он обладал несколько худшими относительно штатного варианта весовыми характеристиками, но для модели вполне подходил.

Аналогичным образом поступили и со стартовым двигателем. Вместо разрабатывавшегося ПРД-33, для первых пусков модели В-1000 использовали связку из четырех ускорителей ракеты В-750. С нее же взяли и автопилот. Подобный подход дал возможность приступить к проведению летных испытаний еще до полного завершения разработки и отработки этих элементов. К тому же, для первых пусков был использован и упрощенный комплекс наземного оборудования, разработанный в ОКБ-2.

Не было и штатной пусковой установки, которая разрабатывалась в Ленинграде на заводе "Большевик". В этих условиях П. Д. Грушин принял единственно возможное решение: спроектировать и построить временную ПУ силами ОКБ-2. И такую задачу решили в короткие сроки. Это позволило уже в октябре 1957 г. произвести первый пуск В-1000 в так называемом бросковом варианте: вторая ступень ракеты представляла собой габаритно-весовой макет без внутренней начинки и с застопоренными в нулевом положении рулями.

Временная ПУ представляла собой сооружение высотой 12 метров, диаметром цилиндрической части 6 метров, массой 25 тонн (не считая крестовины, на которой она должна стоять).

Для ее изготовления в опытном производстве ОКБ-2 была создана бригада и началась напряженная работа (как обычно, сверхурочная и без выходных). Через четыре с половиной месяца сооружение ПУ было закончено.

В июле месяце 1957 г. ночью из железнодорожных ворот ОКБ-2 вышел эшелон: три товарных вагона, две платформы с разобранной ПУ, а посередине пассажирский вагон, в котором ехала бригада сборщиков и охрана. Всю дорогу эшелон шел на полигон практически по "зеленой улице".

В сентябре 1957 г. первую летающую модель В-1000 доставили в Сарышаган. К тому времени пусковая установка уже была смонтирована. Те осенние месяцы для работ на полигоне были едва ли не самыми подходящим временем. Ушли вместе с летом и 50-градусная жара, и песчаные бури, и другая экзотика каменистой полупустыни. С этого времени для инженеров и испытателей ОКБ-2 началось освоение нового полигона.

В период 1956-1957 гг. Сарышаганский полигон был одной из самых грандиозных строек страны. Однако о ней не сообщали газеты, молчало радио и телевидение. Название "Сарышаган" произносилось только между посвященными (да и то негромко). И, как правило, в разговорах это место зашифровывали "Камбалой", "Белугой", "Колючкой", "Озером". Условия жизни там первые годы были тяжелые - жили в деревянных бараках, по 10-15 коек в одной комнате. Все "удобства" - на улице.

В октябре 1957 г. был проведен первый пуск летающей модели. Полет ракеты оказался недолгим. От воздействия газовых струй ускорителей разрушились стабилизаторы. Ракета рассыпалась в воздухе. После доработки конструкции ракеты (стабилизаторы были передвинуты вперед более чем на метр, чтобы не подвергать их воздействию газовых струй) в декабре 1957 г. был проведен второй пуск летающей модели. Блок ускорителей отработал положенное время, но не отделился из-за неудачной конструкции узлов расцепки. Новые старты летающей модели были отложены до весны.

Весной 1958 г. летные испытания летающей модели возобновились. В пуске № 4 впервые заработал маршевый двигатель. Начиная с пуска № 5, начались испытания со штатным ускорителем ПРД-33. В этом пуске впервые была достигнута максимальная скорость 1500 м/с. Ракета впервые вышла на расчетную дальность.

Всего в 1957-1958 гг. в опытном производстве ОКБ-2 было изготовлено 8 экземпляров летающих моделей, летные испытания которых позволили практически перейти в мае 1958 г. к летным испытаниям штатного варианта противоракеты В-1000. Автономные летные испытания противоракеты В-1000 были закончены в феврале 1960 г. Всего на этапе автономных испытаний было проведено 25 пусков (включая 8 пусков летающей модели).

На этапе автономных испытаний ставились следующие задачи:

    проверка основных баллистических и аэродинамических характеристик ракеты;
    проверка работы порохового ускорителя и двигательной установки второй ступени;
    проверка работы автопилота АПВ-1000;
    проверка функционирования радиолиний визирования и управления.

Для определения параметров траектории противоракеты и контроля ее бортового оборудования на противоракете была установлена радиотелеметрическая аппаратура РТС-8А.

Таким образом, полностью оправдалось конструкторское решение П. Д. Грушина - ко времени ввода в строй основных радиотехнических средств системы "А" обеспечить отработку противоракеты В-1000. Это позволило в период с февраля по май 1960 г. провести испытания противоракеты В-1000 в комплексе средств системы "А" при программном управлении от центральной вычислительной станции. Всего на этом этапе было проведено 10 пусков телеметрических вариантов противоракет, основными задачами которых являлись:

    уточнение баллистических и аэродинамических характеристик противоракеты по типовым траекториям наведения на цель;
    исследование движения противоракеты на траекториях с малыми углами старта;
    отработка взаимодействия ЦВС и стрельбового комплекса стартовой позиции при управлении противоракетой по заданной ЦВС программе.

В период май-ноябрь 1960 г. было проведено 23 пуска противоракеты В-1000 в комплексе средств системы "А" при управлении ракетой в замкнутом контуре управления при стрельбе по условной цели.

Целью испытаний по условной цели являлось:

    отработка вывода противоракеты в замкнутом контуре управления при стрельбе по условным целям типа Р-2, Р-5 и Р-12;
    исследование движения противоракеты в районе условной точки встречи при управлении в замкнутом контуре управления с использованием для команд данных радиолокационной станции визирования противоракеты.

Пуски по условной цели проводились также в промежутках между пусками по реальным целям для проверки изменений, вносимых в аппаратуру и боевой алгоритм системы.

Все эти работы были завершены в октябре 1960 г.

С сентября 1960 года по март 1961 г. системой "А" были проведены пуски противоракет В-1000 по реальным целям Р-5 и Р-12. Всего за этот период было проведено 38 пусков противоракет (из них 12 пусков с боевыми частями осколочно-фугасного действия).

Всего с начала испытаний системы "А" было проведено 84 пуска противоракет В-1000 в различных комплектациях.

В пуске № 80, проведенном 4 марта 1961 г. по ракете Р-12 с инертным снаряжением, радиотехнические средства и противоракета функционировали нормально. Разовая команда на подрыв боевой части была выдана на 43,3 с. Промах составил 31,8 м влево и 2,2 м вверх.

Цель (ракета Р-12) была поражена (полностью разрушена). На земле были найдены только самые массивные части цели: грузовой макет спецзаряда, кольцевой шпангоут и носовая часть корпуса.

Этот результат был не случайным.

Спустя три недели успех был повторен. 26 марта 1961 г. противоракета была пущена по штатной ракете Р-5 с фугасным снаряжением. На высоте около 25 км сработала боевая часть противоракеты, а затем прогремел еще один взрыв - произошла детонация боевой части ракеты Р-5. То есть фугасная боевая часть баллистической ракеты была подорвана поражающими элементами боевой части противоракеты В-1000.

Таким образом, была решена задача исторической важности - доказана возможность перехвата и уничтожения противоракетой баллистической цели, летящей со скоростью более 3 км/с, то есть создания системы ПРО. В США сумели повторить такой результат только через 23 года.

В процессе дальнейших работ по системе "А" в период до конца 1961 г. было проведено еще несколько успешных пусков противоракеты В-1000 по реальным целям Р-5 и Р-12.

Успешные испытания экспериментальной системы "А" с противоракетой В-1000 позволили уже в июне 1961 г. выпустить эскизный проект боевой одноэшелонной системы ПРО А-35.

Ее разработка велась выделившимся из КБ-1 коллективом ОКБ "Вымпел" (в дальнейшем НИИ радиопромышленности) под руководством генерального конструктора Г. В. Кисунько, а на этапе ее модернизации - под руководством главного конструктора И. Д. Омельченко. Разработка противоракеты проводилась в ОКБ-2 под руководством генерального конструктора П. Д. Грушина.

Система ПРО А-35 предназначалась для защиты г. Москва от моноблочных межконтинентальных баллистических ракет типа "Титан-2" и "Минитмен-2". Задачи этой системы были другие, другой была и противоракета. Об этом речь - в следующих номерах "ВКО".


Материал подготовлен на основе книги Афанасьев П. П., Коровин В. Н., Светлов В. Г., под редакцией В. Г. Светлова. Петр Грушин - М.: Авиапанорама, 2005. - 600 с. Ил. 120. Библиогр. 69 назв.

Владимир СВЕТЛОВ генеральный конструктор ОАО "МКБ "Факел" имени академика П. Д. Грушина, доктор технических наук, профессор, академик Российской академии ракетных и артиллерийских наук, Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского и Международной академии информатизации.

Вернуться к списку статей

Избранные рубрики

Нет избранных рубрик
Удалить 
Регион не указан
Пожалуйста, выберите регион

Статистика проекта

Автоматически подобранных5394
Просмотрено страниц за 24 часа52548
Посетителей за 24 часа5320
Посетителей на сайте14
Зарегистрированных пользователей32902