Крилаті ракети - національне зброя Росії

Г. О. Єфремов, професор

Передумови створення крилатих ракет

Уже в першій післявоєнні роки авіаносні ударні з'єднання і інших класів надводних кораблів США, а потім і НАТО створили загрозу нападу на територію нашої країни з морських напрямів. Боротьба з надводними кораблями, і в першу чергу з авіаносцями, за допомогою традиційних видів зброї (артилерії, торпед, мін, бомб) стала досить проблематичною. Необхідно було шукати нові засоби боротьби, які могли б поєднувати в собі велику дальність дії, високу точність попадання, достатню руйнівну силу, можливість масованого застосування, маневрування на траєкторії польоту, можливість використання в різних метеорологічних умовах і ряд інших тактичних властивостей. Таким видом озброєння могли стати спеціалізовані комплекси протикорабельних самонавідних крилатих ракет (КР). Проведені дослідження дозволили знайти єдино правильний шлях вирішення проблеми: без врівноваження сил флотів по тоннажу протиставити флотам США і країн НАТО відповідний ударний потенціал. Це був свій національний шлях створення нових бойових засобів - протикорабельних крилатих ракет (ПКР) - і озброєння ними підводних човнів і надводних кораблів.

По-перше, крилаті ракети при великої дальності польоту дають можливість кораблю зайняти найбільш зручну позицію для атаки, першим завдати удару, відірватися від противника після рішення бойового завдання, можливість використати запас дальності для здійснення тактичних маневрів ракети на траєкторії. По-друге, більша швидкість польоту дозволяє швидко пройти зони протидії цілі й ускладнює перехоплення крилатої ракети в польоті. По-третє, є можливість використання ракетою різних висот польоту: основну частину траєкторії польоту ракета на "Маршовому ділянці" летить на великій висоті при малому аеродинамічному опорі, а перед метою - переходить на малу висоту, ускладнюючи її перехоплення; крім того, КР може зробити, при необхідності, на всій території прольоту різні маневри за курсом.

Для реалізації вимог до траєкторії польоту найбільш прийнятним з'явився турбореактивний двигун (ТРД), добре освоєний промисловістю з великим досвідом його експлуатації.

Можливість попадання в рухомі малорозмірні морські мети досягається розміщенням на борту КР спеціальних систем управління і власними динамічними характеристиками ракети, що дозволяють наводиться на корабель. Системи управління можуть будуватися на основі комплексування різних інформаційних каналів, дозволяють стійко функціонувати в умовах складної помеховой обстановки.

Енергетичні характеристики і конструкторсько-компонувальні рішення дозволяють розмістити на КР потужну бойову частину (БЧ). Для підвищення руйнівної дії забезпечуються найбільш сприятливі умови підриву БЧ всередині корпусу корабля, в його найбільш уразливих місцях.

Крім того, крилаті ракети дозволяють реалізувати цілий ряд технічних рішень, що підвищують тактичні характеристики цього виду зброї. Зокрема, до них можна віднести можливість розміщення на борту КР станції активних перешкод, здатної впливати на засоби перехоплення; можливість використовувати спеціальні радіопрозорі покриття і матеріали та різні конструктивні рішення, що дозволяють знизити помітність ракет у різних частотних діапазонах, і багато інші рішення. Також крилаті ракети можна застосовувати, використовуючи залповий метод стрільби, здійснювати раціональне їх взаємне побудова на траєкторії польоту.

Перераховані можливості найбільшою мірою визначають високу ефективність комплексів ПКР. Проте досягти максимальних значень за всіма параметрами одночасно не представляється можливим. При проектуванні необхідно домогтися оптимального рівня всієї сукупності параметрів з урахуванням їх внеску в ефективність, надійність, вартість, реалізацію, зручність в експлуатації. У процесі створення комплексів з ПКР максимально використовуються науково-технічні досягнення в різних галузях науки і техніки.

Оригінальні науково-технічні рішення дозволили протикорабельних комплексам з крилатими ракетами, створеними НВО "Машинобудування", залишатися найбільш ефективним зброєю боротьби з надводними кораблями, а також бути конкурентоспроможними на світовому ринку озброєнь, що не менш важливо в даний час.

Крилаті ракети для ураження берегових цілей

У середині 50-х років відповідними постановами уряду на НВО "Машинобудування" (ОКЛ-52), очолюваного головним, а потім генеральним конструктором академіком В. Н. Челомея, було покладено завдання розробки нових зразків озброєння для ВМФ. На підприємстві був цінний досвід розробок сімейства авіаційних крилатих ракет типу 10Х для ураження наземних цілей. Однак необхідно було створити принципово новий вид зброї, яку можна було б розмістити на підводному човні для стрільби по берегових цілях. Цей комплекс одержав назву "П-5".

Проектування комплексу спричиняло вирішення цілої низки проблем, пов'язаних зі створенням малогабаритної і надійної системи управління, маршового двигуна, зберіганням, транспортуванням і стартом КР, розміщенням на носії самих ракет і їх автоматизованої системи управління і т.д.

Проектування комплексу П-5 базувалося на оригінальні рішення особисто В. Н. Челомея, пов'язаних з розміщенням ракети зі складеними крилами в герметичному контейнері і стартом її з контейнера з нульових напрямних з автоматичним розкриттям крил у повітрі, що, у свою чергу, дало можливість розмістити на носії достатню кількість контейнерів. Ракета мала нижнє розташування вертикального оперення і повітрозабірника. В якості двигуна використовувався спеціально розроблений короткоресурсний турбореактивний двигун. Стартовий агрегат складався з двох твердопаливних двигунів, скріплених силовий траверс. На ракеті встановлювалася Гіроскопічна перешкодостійкий система управління, що забезпечує стабілізацію і приведення ракети до заданої співали.

Нові принципи, покладені в основу проекту П-5, зажадали проведення великого обсягу дослідних, конструкторських, розрахунково-теоретичних та експериментальних робіт, а також великої програми льотних випробувань. Генеральний конструктор в своїй роботі спирався на згуртований колектив талановитих фахівців-однодумців, творча та організаторська енергія яких була спрямована на вирішення поставлених складних завдань. У нього входили, перш за все, конструктори-дослідники: Г. А. Єфремов - керівник проектного комплексу, з 1984р. генеральний конструктор, В. А. Модестов - керівник всіх аерогідродинамічному і балістичних досліджень. Герой Соціалістичної Праці, лауреат Ленінської премії; С. Б. Пузрін - керівник теоретико-експериментального напрямку, лауреат Ленінської премії, В. В. Сачков - Керівник напрямку бортових систем управління та автоматики. Герой Соціалістичної Праці; М. І. Ліфшиц - керівник випробувального комплексу. Герой Соціалістичної Праці, лауреат Ленінської премії; А. І. Коровкін -- керівник конструкторського комплексу, лауреат Ленінської премії; А. И. Валединський - керівник напрямку маршових і стартовою-розгінних двигунів; А. Г. Жамалетдінов - керівник відділу бортових систем крилатих ракет, І. К. Денисов - головний інженер дослідного виробництва, лауреат Державної премії, і багато інших талановитих фахівців.

При створенні комплексу П-5 були вирішені складні науково-технічні проблеми. Найбільш значним стало вирішення проблем старту ракети безпосередньо з контейнера зі складеними крилами і розкриття їх у польоті за мінімально можливий час. У зв'язку з цим були проведені експериментально-конструкторські роботи, забезпечують надійне спрацьовування агрегату розкриття крила, результатом яких стало створення автомата, який розкриває крила ще до виходу з КР контейнера. Надалі це конструктивне рішення використовувалося на всіх наступних комплексах з КР.

Відмінною особливістю стилю роботи генерального конструктора В. Н. Челомея було його прагнення при вирішенні складних технічних проблем завжди тісно співпрацювати з академічною наукою. Так, при розгляді питань старту КР з контейнера велику теоретичну допомогу надав академік І. М. Боголюбов, фундаментальні дослідження якого стали теоретичною основою для аналізу динамічних процесів руху ракети після виходу з контейнера, що дозволило оптимізувати ув'язування параметрів ракети і системи управління.

Перспективне технічне рішення задачі старту с качающейся підстави практично з "Нульових" напрямних використовувалося в наступних проектах КР не тільки для підводних човнів, але і для надводних кораблів, а також берегових установок.

Після проведення великої програми Державних випробувань комплекс був прийнятий на озброєння ВМФ в кінці 50-х років.

На базі КР П-5 протягом 1958-1959гг. було опрацьовано більше 10варіантов модифікацій, з яких найбільше застосування отримав комплекс П-5Д, з радіонавігаційної станцією більш високої точності і вдосконаленою бортовою апаратурою. Після успішного проведення повного обсягу випробувань комплекс П-5Д також був прийнятий на озброєння підводних човнів проектів 644, 655 і 659.

Перші протикорабельні комплекси

Постановою уряду у 1956р. НВО "Машинобудування" для ВМФ була доручена розробка двох перших ракетних комплексів загоризонтної ураження цілей - П-6 і П-35. Дотримуючись принципу наступності, в комплексах П-6 і П-35 було використано всі краще від комплексів П-5 і П-5Д.

Однак для реалізації основних вимог тактико-технічних завдань на комплекси, і в Зокрема на комплекс П-6, ряд завдань вирішувалося заново. Так, на цьому комплексі здійснена можливість вибірково поразки рухомій цілі, що знаходиться за радіолокаційним горизонтом; забезпечено виробництво залпової стрілянини; введений протівозенітний маневр; створена і відпрацьована нова, більш досконала система управління, що включає в себе радіолокації головку самонаведення; розроблений радіопрозорі обтічник.

Рішення великого ряду нових завдань покладалося на систему управління (СУ) КР, розробником якої був визначений ЦНДІ "Граніт" (директор Н. А. Чарін, головні конструктори М. В. Яцковський та І. Ю. Кривцов). Основні етапи функціонування системи управління зводилися до наступного. За даними цілевказання про координати цілі та ПЛ у лічильно-обчислювальних приладах вироблялися дальність і пеленг на ціль, які вводилися в систему управління призначених до старту ракет. В режимі телеуправління оператор, спостерігаючи за поточними координатами ракет, при необхідності коригував її політ радіокомандами.

Після включення радіолокаційного візира (РЛВ) оператор отримував на індикаторі радіолокаційне зображення ордера кораблів і вибирав ціль для поразки. Переконавшись у "Захоплення" і впевненому супроводі мети, видавав команду на пікірування. При цьому процес телеуправління закінчувався, КР виходила на малу висоту і здійснювала самонаведення на обрану мету. Передбачався також режим автономного вибору мети з подальшим самонаведення.

Багато проблем необхідно було вирішити при проектуванні бортової системи управління та розміщення її в обмеженому обсязі. Принциповим для корабельної системи управління була розробка радіоліній телеуправління, що працюють у трьох різних діапазонах хвиль з єдиним комплексірованним антенним постом. Антенний пост із загальним електрогідравлічним приводом об'єднував три широкодіапазонний антенних пристрої та конструктивно вписувався в носову частину рубки ПЛ. Таке оригінальне рішення дозволило застосувати на ПЛ антени з високою спрямованістю.

Велика програма експериментів була проведена в ЦАГІ з визначення аеродинамічних характеристик КР. Керував цією роботою і брав безпосередню участь у експериментах академік А. А. Дородніцін. Модельні випробування дозволили отримати значення основних аеродинамічних характеристик і уточнити теоретичні розрахунки.

Великий об'єм випробувань було проведено за системою управління КР П-6. Поряд з лабораторними випробуваннями макета було визнано за доцільне проведення натурних випробувань в умовах, максимально наближених до реальних. Макети розміщувалися на вертольоті і літаку-лабораторії.

Після проведення повної програми льотних випробувань комплекс був прийнятий на озброєння і став одним з основних видів зброї підводного флоту.

Головним завданням комплексу П-35 було вибіркове ураження надводних кораблів супротивника за межами радіогорізонта. У процесі створення комплексу П-35 необхідно було вирішити цілий ряд проблем, аналогічних проблем, пов'язаних з комплексом П-6. Для реалізації виборчого ураження цілі в СУ також було покладено (аналогічно комплексу П-6) принцип телеуправління. На ракеті встановлювався спеціально розроблений турбореактивний двигун, на якому для зменшення втрат на вході двигуна вперше був поставлений повітрозабірник з конічним центральним тілом. При перших лабораторних випробуваннях перешкодозахищеності СУ були отримані кількісні характеристики і показана можливість використання СУ комплексу П-35 в умовах організованого радіопротидії.

На підставі результатів льотних випробувань комплекс протикорабельної ракетної зброї П-35 був прийнятий на озброєння ВМФ для кораблів, самохідних і стаціонарних наземних пускових установок. Так як ракета була практично повністю відпрацьована, то вже в 1963р. приступили до спільних випробувань комплексів, які були успішно завершені в 1965р.

Можна відзначити ще кілька розробок модифікацій ракети П-35. Так, наприклад, були виконані опрацювання підвіски КР П-35 під літак, а також створено варіант ракети з збільшеною дальністю польоту. Пізніше були підготовлені матеріали розміщення ракети на швидкісних катерах, а також ракети з торпедою для ураження підводних човнів. Розробка різних модифікацій свідчить про прагнення розширити область застосування ракети П-35. Це зіграло позитивну роль при подальших роботах зі створення універсальних крилатих ракет різного призначення.

Розробка комплексів П-6 і П-35 з самонавідними крилатими ракетами для виборчого ураження морських цілей стала великим внеском в ВМФ оснащення сучасним ракетною зброєю. Їх створення стало принципово новим і важливим кроком у ракетізаціі флоту, а отримані при цьому досвід і прогресивні технічні рішення були використані при подальших розробках нових типів протикорабельних ракет.

На Раді Оборони в 1969р. Головнокомандувач ВМФ С. Г. Горшков оцінив створення протикорабельних комплексів з крилатими ракетами як наше національне досягнення.

Удосконалення комплексів з протикорабельними ракетами

Перші крилаті ракети, розроблені НВО "Машинобудування", при всіх своїх перевагах могли стартувати тільки з надводного положення ПЛ, що значно знижувало її скритність. Нові ідеї і накопичений досвід дали можливість в кінці 50-х років почати розробку нового комплексу протикорабельної КР "Аметист" з підводним стартом. У процесі створення вперше були знайдені нові принципи проектування і виготовлення герметичній конструкції крилатих літальних апаратів. Практична реалізація даного способу старту стала вдалим роздільною здатністю однією з найскладніших інженерних задач, що стало великим досягненням конструкторського колективу. Також вперше в практиці об'єднання на ракеті застосували в якості маршового двигуна твердопаливний ракетний двигун.

При створенні комплексу "Аметист" була проведена велика кількість випробувань в ЦАГІ, пов'язаних зі специфічними особливостями підводного старту ракети. Аналіз експериментальних даних, отриманих на моделях в балістичної басейні, підтвердив правильність закладених ідей і конструкторських рішень і дозволив перейти до натурних випробувань.

Повна програма льотно-конструкціїкторскіх і державних випробувань успішно завершилася, і в другій половині 60-х років комплекс "Аметист" взяли на озброєння ВМФ. Необхідно відзначити, що наша розробка протикорабельних КР з підводним стартом випередила в цьому відношенні країни Заходу на 10 років (перший крилата ракета США з підводним стартом "Гарпун" була прийнята на озброєння тільки у 1977 .).

Слідом за комплексом "Аметист" колектив НВО "Машинобудування" приступив до розробки комплексу "Малахіт" з універсальної КР, здатної стартувати як з ПЛ, що знаходиться в підводному положенні, так і з надводного корабля. Ракети "Малахіт" мали збільшену дальність, меншу висоту польоту і більш досконалу систему управління.

Для підвищення перешкодозахищеності системи управління на КР були встановлені два інформаційні каналу: радіолокаційний і теплової. На базі двоканального пристрої виявлення цілі і самонаведення в СУ реалізувалися деякі принципи виборчого ураження цілей зі складу кораблів з'єднання шляхом здійснення логічних операцій. Були гранично скорочені і автоматизовані ручні операції з підготовки та пуску ракети. У процесі створення комплексу "Малахіт" проводилися обширні модельні випробування, пов'язані з вивченням специфічних особливостей підводного старту. Ці експерименти за завданням НПОМ, крім ЦАГІ, проводилися також в НДІ механіки МДУ. Керував цими роботами академік Л. І. Сєдов, який вніс великий внесок у теоретичне обгрунтування оригінальної методики експериментів та аналіз отриманих результатів. Використовуючи дані цих робіт, було здійснено ряд заходів щодо підвищення стійкості руху ракети на підводному ділянці руху.

Успішне завершення великого обсягу льотних випробувань системи управління на літаку-лабораторії ІЛ-14, модельних випробувань і наземної відпрацювання КР "Малахіт" дозволило перейти до етапу льотно-конструкторських, а потім і державних випробувань. Технічне керівництво випробуваннями здійснював генеральний конструктор В. Н. Челомей. Комплекс "Малахіт" прийнятий на озброєння ВМФ для підводних човнів проектів 661 і 670М та малого ракетного корабля проекту 1234.

протикорабельні ракети великої дальності

У період здачі на озброєння комплексів П-6 і П-35 колектив НПОМ приступив до розробки нового комплексу - ударної ракетної зброї "Базальт". Цей комплекс призначався для боротьби з найпотужнішими корабельними угрупованнями, включаючи і авіаносні. Ним передбачалося озброїти як підводні човни, так і надводні кораблі. Цей комплекс готувався на заміну комплексу П-6, що наклало відбиток на конструкцію крилатої ракети. На КР був збережений принцип телеуправління, розміщувалася ракета в контейнері обмежених габаритів з складеними крилами, які розкривалися у польоті при виході з контейнера. Так як КР передбачалося встановити на ПЛ замість ракети П-+6, яка мала надводний старт, то довелося зберегти цей тип старту, який з'явився як би своєрідною "платою" за можливість переозброєння носія новим ракетним зброєю.

Комплексу "Базальт" властиві велика дальність і висока надзвукова швидкість польоту ракети: раціональна форма її траєкторії дозволяє на кінцевому ділянці обходити зону ППО атакується корабля; наявність у системі управління бортовий ЦВМ, здатною вирішувати завдання управління польотом і попадання в ціль в складній помеховой обстановці. Вперше на КР була використана бортова станція активних перешкод, який діяв на головку самонаведення зенітної керованої ракети противника і забезпечувала невразливість КР в зоні ППО атакується корабля. Такі станції активних перешкод стали застосовуватися на всіх наступних комплексах розробки НПОМ.

Ракета "Базальт" була першою крилатою ракетою з високою надзвуковий (до 2М) швидкістю польоту. Це істотно позначилося на конструкції. Був розроблений підфюзеляжному секторний повітрозабірник з двухскачковим центральним тілом. У конструкції ракети використовувалися титанові сплави, що володіють необхідними характеристиками міцності при підвищеній температурі. Дослідженню конструкції при одночасному впливі силових факторів навантаження та температурного нагрівання було приділено саме пильну увагу.

Неоціненний внесок у вирішення проблеми міцності конструкції при високих температурах вніс академік В. С. Авдуевскій. На основі його фундаментальних праць була розроблена методика проведення теплопрочностних випробувань на стендах.

Успішно завершений обсяг наземних випробувань дозволив в кінці 1970р. перейти до етапу льотно-конструкторських випробувань (ЛКИ). У 1974р. успішно пройшли спільні (державні) випробування, і за їх результатами комплекс "Базальт" взяли на озброєння ПЛ для заміни комплексу П-6. Це був перший досвід переозброєння носія на новий протикорабельних ракетний комплекс. Необхідно відзначити, що надалі створили модифікацію комплексу - ракета стала оснащуватися новим, більш потужним стартовим агрегатом, що збільшило дальність її польоту. Цей комплекс також встановили на ПЛ практично без доопрацювань носія.

Ракетний комплекс "Базальт" встановлювався і на що будуються, надводних кораблях. Він був прийнятий на озброєння в 1977р. на першому кораблі серії авіанесучих крейсерів типу "Київ". У 80-і роки цим комплексом озброювали ракетні крейсери типу "Слава". Комплекс протикорабельної зброї "Базальт" по своїй ефективності і тактико-технічними характеристиками перевершував всі колишні вітчизняні та розробляються за кордоном комплекси аналогічного призначення.

Ще в середині 60-х років, в період розробки комплексів "Аметист" і "Малахіт", генеральний конструктор В. Н. Челомей прийшов до висновку про необхідність і можливість зробити новий крок на шляху універсалізації умов старту для ракет далекого дії. Він виступив з пропозицією про розробку нового комплексу з крилатими ракетами, здатними стартувати з-під води, а по дальності і швидкості польоту не поступаються комплексу "Базальт". Передбачалося цим комплексом оснащувати як підводні човни, так і надводні кораблі. Новий комплекс отримав найменування "Граніт". У процесі створення комплексу "Граніт" вперше всі основні суміжники розгалуженої кооперації пропрацювали безліч (до одного-двох десятків) варіантів конструктивних рішень з крилатої ракети, бортовий системі управління, на підводному човні. Потім ці варіанти оцінювалися з бойової ефективності, вартості і термінів створення, реалізації, і на основі аналізу були сформульовані вимоги до крилатої ракети і інших елементів системи озброєння. Питанням взаємної ув'язки елементів системи озброєння Генеральний конструктор завжди приділяв дуже пильну увагу. З моменту створення першого ПКР, здатних вражати надводні кораблі на дуже великих відстанях, встав питання забезпечення протикорабельних ракет даними цілевказання. У глобальному масштабі ця задача могла б бути вирішена лише за допомогою космічних апаратів. Генеральний конструктор В. Н. Челомей взявся за розробку такої системи.

Теоретичні основи побудови такої космічної системи, параметри їх орбіт, взаємне положення супутників на орбітах розроблені безпосередньо за участю академіка М. В. Келдиша. Система складалася з декількох супутників радіолокаційної та радіотехнічної розвідки, з яких дані про виявлені цілях могли безпосередньо бути передані на носій КР або на наземні пункти.

Комплекс "Граніт" володів поруч якісно нових властивостей. Вперше створили ракету великої дальності стрільби з автономною системою керування. Бортова система управління будувалася на основі потужної трьохпроцесорна обчислювальної машини з використанням декількох інформаційних каналів, що дозволяло успішно розбиратися у складній помеховой обстановці і виділяти справжні цілі на тлі будь-яких перешкод. Створення цієї системи здійснено колективом учених і конструкторів ЦНДІ "Граніт" під керівництвом його генерального директора Героя Соціалістичної Праці, лауреата Ленінської премії В. В. Павлова.

З розглянутих варіантів як маршового двигуна взяли турбореактивний двигун. Вперше була вирішена складна інженерна завдання запуску двигуна за дуже короткий час при виході ракети з-під води. Можливість маневрування ракет дозволила реалізувати раціональний бойовий порядок їх у залпі з найбільш ефективною формою траєкторії. Це забезпечило успішне подолання вогневого протидії сильної корабельної угруповання. Слід сказати, що ні в одній з попередніх крилатих ракет, створених в НПОМ, не було сконцентровано і успішно реалізовано настільки багато нових складних завдань, як в ракеті "Граніт". Складна конструкція ракети зажадала проведення великого обсягу наземних випробувань в гідробассейнах, аеродинамічних трубах, на теплопрочностних стендах і т.д.

Після проведення повного обсягу наземної відпрацювання по КР та основних її елементів (системи управління, маршового двигуна тощо) у 1976р. почали льотно-конструкторські випробування. На державні випробування комплекс був пред'явлений у 1979р. Випробування проводилися на берегових стендах та головних кораблях: підводному човні і крейсер "Кіров". Випробування пройшли успішно, і комплекс взяли на озброєння ВМФ.

В даний час Росія має унікальну угруповання підводних човнів з крилатими ракетами, здатну вирішувати багато завдань у Світовому океані.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.navy.ru/