Про наукове забезпечення підводного старту балістичних ракет

Е.Н. Мньов доктор технічних наук, професор, контр-адмірал, В.Т. Чемодуров кандидат технічних наук

На початковому етапі роботи Конструкторського бюро машинобудування (КБМ) - етапі створення рідинних ракет з підводним стартом першого покоління, а потім і другу покоління - основний внесок вчених Військово-морської академії був внесений до розробку питань гідроупругості балістичних ракет підводних човнів, гідродинаміки і моделювання штатних процесів. Отримані дані лягли в фундамент сучасної теорії підводного старту рідинних балістичних ракет. Впровадження результатів дослідження у створення морських балістичних ракет дозволило вирішити багато проблем міцності корпусів ракет при динамічному навантаженні, прогнозування їх гідродинамічних характеристик і параметрів пуску, успішно завершити роботи по створенню нових міжконтинентальних балістичних ракет (МБР), у тому числі МБР РСМ-25.

У результаті проведення широких теоретичних та експериментальних досліджень виник абсолютно новий розділ прикладної механіки "Нестаціонарна гідроупругость оболонок кінцевого розміру ". Основні положення нової теорії неодноразово обговорювалися на всесоюзних конференціях, з'їздах з теоретичної та прикладної механіки. Вони широко відомі фахівцям в нашій країні і за кордоном.

У 1966р. вийшла книга "Гідроупругость ракет при підводному старті". В 1970р. видавництво "Суднобудування" випустило книгу Е. Н. Мньов і А. К. Перцева "Гідроупругость оболонок ", що отримала диплом першого ступеня за кращу роботу в галузі будівельної механіки корабля на конкурсі, присвяченому пам'яті академіка Ю. А. Шиманського. Таким чином, гідроупругость оболонок кінцевого розміру, зобов'язана своїм існуванням проблем, пов'язаних зі створенням першого рідинних ракет з підводним стартом, особливо ракети РСМ-25, перетворилася на загальновизнаний розділ прикладної механіки, що має широке практичне значення.

Необхідність прогнозування гідродинамічних характеристик ракет при старті призвела до розробці нових питань нестаціонарної гідродинаміки, зокрема, питань про вплив стінок шахти на гідродинамічну навантаження, про нормальних навантаженнях на частина ракети, що вийшла з шахти при закінченні води з кільцевого зазору. Така завдання вперше суворо вирішена в академії в 1962р. Рішення було опубліковано в журналі "Оборонна техніка" і увійшло в розрахункову документацію КБМ. Практичне значення мають розробки Військово-морської академії у галузі фізичного моделювання підводного старту ракет. "Пропозиції з фізичного моделювання підводного старту ракет ", опубліковані в 1962р., з'явилися в зв'язку з дослідженнями старту, що проводилися у Військово-механічному інституті на замовлення КБМ. Ця методика фізичного моделювання старту пройшла випробування часом, увійшла до багатьох підручники, монографії, навчальні посібники.

У наступні роки роботи академії, спрямовані на створення наукового забезпечення розробок нових БРПЛ, розширювалися. Багато пропозиції впроваджені в практику ракетобудування, і не тільки в КБМ. Так, у 1978р. на завершальному етапі випробувань першого вітчизняної БРПЛ на твердому паливі (головний конструктор П. А. Тюрін) вчені Військово-морський академії залучалися до з'ясування причини систематично повторюваних аварій ракет при пуски. Було виявлено, що аварії відбуваються через руйнування гумово-амортизаторів (РМА) і пошкодження ними бортової кабельної системи ракети. Результати досліджень, проведених Е. Н. Мньов, показали, що причиною руйнування амортизаторів є флаттер раніше невідомого типу: виникає він лише за надкритичну перепаді тиску на нижньому поясі РМА. Побудовано математичну модель процесу, що дозволила прогнозувати умови виникнення флаттера. Достовірність моделі перевірена експериментально на спеціально створеному стенді. За результатами дослідження запропоновано технічне рішення, реалізація якого дозволила запобігти виникненню флаттера і успішно завершити роботи по створенню БРПЛ РСМ-40.

У 1983р. на підставі результатів досліджень, проведених за ініціативою В. П. Макєєва, в академії було знайдено ефектне рішення науково-технічної проблеми, реалізація якого привела б до різкого розширення районів можливого бойового застосування БРПЛ. Пропозиція включало екологічно безпечний і ефектний спосіб руйнування арктичного льоду. Привабливість нової пропозиції вилилася в роботу з його впровадження в практику морського ракетобудування. Роботи, розгорнуті на початку широким фронтом, були припинені через відсутність їх фінансування. У 1994р. монографія Є. Н. Мньов і В. Т. Чемодурова, присвячена проблемі старту БРПЛ з-під льоду, отримала друге призове місце на конкурсі наукових робіт Міністерства оборони Росії.

У 1990-1995р. на замовлення Державного ракетного центру (ГРЦ) "КБ ім.академіка В. П. Макєєва" кафедрою отримано ряд нових наукових результатів, що мають істотне практичне значення для оцінки безпеки ракет при старті. Наявність теоретичних оцінок, крім самостійного значення, зазвичай дозволяє підвищити ефективність експериментальних досліджень, скоротити число натурних дослідів. В даний час вдалося розробити цілий ряд моделей розвитку аварійних процесів і отримати оцінки їх наслідків. Результати досліджень дозволяють підійти до вирішення проблеми ядерної безпеки за наявності механічних ушкоджень БРПЛ в процесі їх експлуатації, у тому числі і старту.

У 1990р., в зв'язку з пошуком нових рішень, що стосуються організації старту БРПЛ, запропонована і всебічно досліджена в рамках спільної з ГРЦ роботи принципово нова, так звана гідродинамічна система амортизації ракет, що має ряд істотних переваг перед традиційними системами (як вітчизняними, так і американськими).

Отримані результати за методами проектування БРПЛ, що враховує специфіку підводного старту ракет, знайшли відображення в монографіях, підручниках, численних статтях і спільних з ГРЦ роботах.

У розробці наукового забезпечення вирішення проблеми створення балістичних ракет з підводним стартом, крім авторів статті, брали участь В. В. Шкварцов, Г. С. Щенніков, В. Т. Васильків, В. П. Ромашкіна, С. Ю. Рябіков, В. І. Денисов, В. С. Карпов, Н. П. Карпов, С. А. Гаврилов, А. П. Глуховеря, А. В. Смирнов, А. Г. Суслов, Г. Б. Худяков, А. В. Філатов, С. М. Яковлєв, Ю. І. Кузнєцов, А. Н. Окованцев, Н. Н. Орленко, В. А. Малашенко та інші.

Список літератури

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