Підводні ракети

Е.С. Шахіджанов, доктор технічних наук, професор, лауреат Ленінської премії

1959-1960 роки були характерні різко наростаючим зміною якісного складу військово-морських флотів основних держав світу. На флотах США, Англії, Франції і Радянського Союзу з'явилися атомні ракетні та багатоцільові підводні човни, які стали основною ударною силою флотів.

Швидке зростання тактико-технічних характеристик атомних підводних човнів (швидкості, глибини занурення, дальності гідроакустичного цілевказання та ін) призвів до того, що ефективність раніше застосовувався для знищення підводних човнів торпедного зброї і бомбометання стала недостатньою. Така обставина стала поштовхом для створення нового виду протичовнового зброї, що забезпечує різке зменшення часу доставки бойового заряду до мети, збільшення дальності і точності стрільби.

Новим видом протичовнового зброї стали в 60-80-і роки комплекси протичовнових балістичних і крилатих ракет (ракето-торпед) і швидкісних підводних ракет. На озброєння іноземних флотів були прийняті балістичні ракети класу "ПЛ-повітря-ПЛ" з атомним зарядом "Саброк" (США), крилаті ракети класу "НК-повітря-ПЛ" з атомними зарядами і з бойовими частинами у вигляді малогабаритних самонавідних торпед - "Асрок" (США), "Малафон" (Франція), "Ікара" (Англія).

Для забезпечення необхідного паритету в протичовновому озброєнні атомних підводних човнів ВМФ СРСР з атомними підводними човнами ВМС США і країн НАТО було поставлено завдання термінового створення вітчизняних ракетних комплексів, аналогічних зарубіжним, але переважаючих їх за тактико-технічними характеристиками.

Для цього в найкоротші терміни на базі вітчизняної науки і передової технології необхідно було вирішити найскладніші проблеми створення високоефективних ракетних двигунів, високоточних навігаційних систем і систем управління і наведення, а також проблеми підводного старту і ін

Вітчизняними вченими, конструкторами, колективами НІІВМФ і промисловості та провідними виробничими колективами промисловості ці проблеми вже в 60-х роках були успішно вирішені.

Початок поклало створення у 1968р. некерованою балістичної ракети класу "НК-повітря-ПЛ" з ракетним двигуном на твердому паливі науково-виробничим колективом під керівництвом лауреата Ленінської та Державної премій Н. П. Мазурова.

Наступним кроком стало прийняття на озброєння ВМФ у 1969р. твердопаливною балістичної автономно-керованої ракети класу "ПЛ-повітря-ПЛ". Вона створена колективом, керованим професором, лауреатом Ленінської та Державної премій Л. В. Люльева, а її інерціальні системи управління - колективом, який очолював лауреат Ленінської та Державної премій А. С. Абрамов. Створення цієї ракети проходило в тісному творчої зв'язку з вирішенням наукових проблем по розробці систем управління і бойових інформаційно-управляючих систем автоматизованих атомних підводних човнів, якими керував академік В. А. Трапезников.

Пізніше в 1973р. була створена перша вітчизняна телекерованих крилата ракета класу "НК-повітря-ПЛ", над якою працювали колективи під керівництвом лауреата Ленінської та Державної премій Г. Н. Волгина.

Створення балістичних і крилатих ракет протичовнових було виконано винятково на базі російських науково-дослідних і дослідно-конструкторських розробок з застосуванням у керуючих системах вітчизняної елементної бази. При цьому було забезпечено не тільки досягнення паритету в протичовновому зброю із зарубіжними флотами, а й суттєве покращення тактико-технічних характеристик ракет по порівняно із закордонними аналогами в частині дальності і точності стрілянини, застосування як бойової частини малогабаритних самонавідних торпед та ін Був створений науково-технічний заділ для триваючого подальшого розвитку перспективних вітчизняних балістичних і крилатих ракет.

Одночасно у всіх розвинених країнах інтенсивно проводилися роботи з удосконалення торпедного зброї, що призвело до значного збільшення дальності ходу і удосконалення акустичних головок самонаведення. Однак ці досягнення в значній мірі знецінювалися все зростаючою швидкістю підводних човнів, в той час як швидкість руху нових поколінь торпед практично не могла бути збільшена в силу принципових фізичних обмежень руху тіл у воді в режимі суцільного обтікання.

У 50-70-х роках в Радянському Союзі вперше у світі створено принципово новий вид зброї, що не має аналогів і прототипів за кордоном, - швидкісні підводні кавітуючих ракети. Його новизна полягає в русі під водою в режимі розвиненою кавітації (відривного обтікання), коли основна частина корпусу ракети охоплена парогазової порожниною-каверною. При цьому різко знижується гідродинамічний опір і досягається висока швидкість підводного руху ракети, в 3-5 разів перевищує швидкість звичайних торпед, що рухаються в режимі суцільного (безвідривної) обтікання. Досягнення в області високошвидкісного підводного руху ракет перш за все зумовлені фундаментальними дослідженнями некерованого руху тіл в режимі розвиненою кавітації, взаємодії реактивного струменя (газової, газорідинної, водяний) з каверною, тривалого сталого керованого руху при кавітаційно обтіканні тіла.

Ці роботи були розпочаті ще в кінці 40-х років у філії ЦАГІ під керівництвом академіка Л. І. Сєдова, вченими ВМФ, у тому числі Г. В. Логвинович, який очолив наукове керівництво розробкою теорії і прикладних питань гідродинаміки розвинених кавітаційних течій стосовно до кавітуючих ракетам.

При створенні та розробці швидкісних підводних ракет вітчизняними вченими та конструкторами були знайдені унікальні теоретичні, експериментальні та конструкторські рішення перш за все з обгрунтування гідродинамічних схем кавітуючих ракет з підводними органами управління змінної геометрії, що виконують функції освіти каверни і управління рухом ракети на ділянках суцільного, змішаного і кавітаційного обтікання.

Для досягнення високих технічних характеристик ракет, які мають швидкості руху під водою понад 100м/с (200уз.), необхідно забезпечити не тільки багаторазове зниження опору руху, а й створення високоефективного реактивного двигуна (енергосилового установки) на екологічно чистому, безпечний в експлуатації енергоємної паливі, а також системи управління, органів управління та стабілізації.

Найбільш повно відповідав усім вимогам як енергосилового установки прямоточний гідрореактівний двигун на гідрореагірующем паливі. Питома імпульс такого двигуна в 2,5-3 рази вище, ніж у відомих ракетних двигунів: за рахунок використання забортної води в якості робочого тіла і окислювача, а в як паливо - гідрореагірующіх металів.

Роботи з створення такого унікального двигуна були розпочаті в 60-х роках з ініціативи та під керівництвом лауреата Державної премії М. С. Меркулова і завершені в 70-х роках під керівництвом лауреата Ленінської премії Е. Д. Ракова. Одночасно для цього двигуна розроблялися єдині в своєму роді тверді гідрореагірующіе палива на основі легких металів, а також конструкція зарядів великої маси і технологія їх виготовлення. Під керівництвом лауреата Ленінської премії І. М. Сафонова була створена автономна система управління, яка має змінну структуру і використовує принципово новий спосіб управління підводним ходом ракети по глибині, обумовлений наявністю каверни.

При русі ракети зі швидкістю 200уз і більше виникають значні гідродинамічні навантаження на її корпус, що викликають, у свою чергу, вібраційні навантаження на елементи конструкції корпусу та її апаратуру управління.

Під керівництвом головного конструктора Е. Д. Ракова були розроблені методи проектування і конструювання елементів ракети з урахуванням діючих факторів. Уже до кінця 50-х років результати досліджень дозволили прийняти науково обгрунтоване рішення про створення швидкісної підводної кавітуючих ракети при авторитетної підтримки Головкому ВМФ Адмірала Флоту Радянського Союзу С. Г. Горшкова, академіків А. П. Александрова, В. Н. Трапезникова і віце-адмірала Б. Д. Костигова.

На основі ряду послідовних науково-дослідних робіт, проведених інститутами ВМФ і промисловості за участю Академії наук СРСР, був здійснений перехід до великий дослідно-конструкторської роботи зі створення першого бойового зразка швидкісної підводної кавітуючих ракети "Шквал" класу "ПЛ-вода-ПЛ", "ПЛ-вода-повітря-НК". Створення підводної швидкісний ракети вимагало опанування нових матеріалів, технологій, унікального устаткування, створення нових виробництв і об'єднання зусиль багатьох підприємств різних галузей промисловості. Загальне керівництво здійснювали міністр СРСР В. В. Бахір і його заступник Д. П. Медведєв. Ця дослідно-конструкторська робота була успішно завершена в 1977р. колективом під керівництвом Є. Д. Ракова. Науковим керівником розробки був академік АНУССР лауреат Ленінської премії Г. В. Логвинович. У роботі брав активну участь великий колектив учених і фахівців підприємств промисловості та інститутів ВМФ, у тому числі лауреати Ленінської премії Ю. В. Фадєєв і Ю. Г. Ільїн, лауреати Державної премії Г. В. Уваров і В. П. Івашків, М. П. Лисичко, В. Г. Горячко, П. Ф. Бреус, Г. С. Хорсун, Г. М. Акопов і багато інших.

Створення першого у світі кавітуючих швидкісної підводної ракети було великим досягненням російської науки і техніки і в науково-технічному плані відкрило шлях до подальшого створення перспективних зразків зброї підводного цього типу з високими тактико-технічними даними.

кавітуючих підводні ракети мають високу бойову ефективність ураження цілі за рахунок великої підводної швидкості, що забезпечує мінімальний час доставки бойової частини до мети. Повністю підводний траєкторія швидкісних підводних ракет класу "ПЛ-вода-ПЛ" ускладнює протидію їм з боку супротивника і дозволяє використовувати їх подо льодами Арктики, тобто зберігає позитивне якість звичайних торпед. Використання ракет "Шквал" істотно підвищує бойову ефективність ракетно-торпедного озброєння ВМФ.

Список літератури

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