Одной из самых неотложных задач, стоящих перед главными мировыми державами в области развития управляемых снарядов, является обеспечение обороны против реактивных бомбардировщиков. Некоторые военные специалисты считают, что в будущей войне наибольшие шансы достичь цели и благополучно вернуться на свою базу имеет бомбардировщик, обладающий не сильным вооружением, а максимальными скоростью и потолком. В отношении наших новейших реактивных бомбардировщиков мы уже свыклись со скоростями полета 900— 1100 км/час и рабочим потолком 12-18 тыс. м.

Пока существуют два способа перехвата таких бомбардировщиков: а) при помощи скороподъемного реактивного истребителя, несущего обычное вооружение, а возможно, и неуправляемые или управляемые снаряды типа «воздух — воздух», и б) при помощи управляемых снарядов, запускаемых с земли. Управляемый снаряд представляет собой новое мощное оружие противовоздушной обороны. Поскольку маловероятно, что эффективная дальность стрельбы зенитной артиллерии когда-либо значительно превысит 10 тыс. м, принятие на вооружение управляемых снарядов является самым срочным делом.

С экономической точки зрения управляемый снаряд, если учесть его конструктивную сложность и высокую стоимость, с первого взгляда представляется не очень серьезным конкурентом обычного снаряда зенитной артиллерии. Артиллерийский снаряд прост по конструкции, дешев в производстве, надежен в бою и может быть использован для массированного огня. Однако если вспомнить, что во время минувшей войны германская тяжелая зенитная артиллерия расходовала в среднем 50 тыс. снарядов на каждый сбитый самолет союзников, шансы управляемого снаряда в соревновании с артиллерийским снарядом даже на высотах ниже 10 тыс. м ¹ оказываются не такими уж плохими. Кроме того, управляемый снаряд выдвигает совершенно новую концепцию производства.

¹ Если бы войны велись с учетом экономических факторов, то, несомненно, большое впечатление произвели бы подсчеты американцев, согласно которым стоимость отражения воздушного нападения на большой город (размерами с Вашингтон) составила бы 40 млн. долларов, если бы при этом потребовалось сбить 250 бомбардировщиков при помощи реактивных снарядов, или 100 млн. долларов для отражения налета 1 тыс. бомбардировщиков.

Для изготовления управляемых снарядов в отличие от производства артиллерийских орудий и снарядов не требуется специализированных заводов, которые обычно в силу необходимости размещаются в крупных промышленных центрах. Производство управляемых снарядов в основном осуществляется на небольших заводах и, как в этом быстро убедились во время войны немцы, может быть легко рассредоточено по отдельным промышленным предприятиям. Это особенно важно с точки зрения мобилизационного развертывания промышленного производства; поскольку вся научно-исследовательская работа в области управляемых снарядов сосредоточена в специализированных государственных учреждениях (как это имеет место в Англии и Австралии), то производство может быть передано самолетостроительным фирмам и смежным с ними предприятиям. Во время же войны производство управляемых снарядов может быть легко организовано на предприятиях других отраслей промышленности.

Главным препятствием, с которым Германия столкнулась во время последней войны в процессе создания управляемых снарядов, было отсутствие надежной системы телеуправления. Чтобы избежать длительных и трудоемких научно-исследовательских работ, необходимых для создания такой системы телеуправления, было сделано несколько остроумных предложений. Например, в 1944 г. немцы пришли к мысли, что для отражения атак летящих на большой высоте бомбардировщиков нужно создать особый снаряд, пилотируемый летчиком. Эта идея была воплощена в пилотируемом истребителе-перехватчике Ва-349А «Наттер» (рис. 20).

Р и с. 20. Немецкий истребитель-перехватчик Ва-349А „Наттер". Взлетает с вертикальной пусковой установки.

Основными требованиями к конструкции этого уникального истребителя-перехватчика были способность вертикального взлета и чрезвычайно высокая скороподъемность. В целях удовлетворения этим требованиям было решено сосредоточить все внимание на факторе скороподъемности в ущерб другим качествам, как, например, нагрузке на крыло в обычном полете и при посадке. По существу, проект полностью исключал возможность нормальной посадки, и первоначально даже предполагалось каждый раз жертвовать всем самолетом. В дальнейшем, однако, была предусмотрена возможность для пилота выбрасываться с парашютом после выполнения боевого задания, причем на парашюте же должна была спускаться вся задняя часть фюзеляжа самолета, несущая двигатель.

Первоначально предполагали спускать на парашюте весь фюзеляж самолета носовой частью вперед, но остающееся в баках горючее взрывалось при ударе о землю и полностью уничтожало весь самолет. Тогда размеры фюзеляжного парашюта соответственно уменьшили и на нем спускалась только задняя часть фюзеляжа вместе с двигателем, автоматически отделяемая от баков и остальной конструкции. Для летчика был предусмотрен другой парашют.

Самолет Ва-349А с ракетным двигателем «Вальтер» 109-509А-1 имел феноменальную скорость набора высоты— 10500 м/мин, а потолок его был равен почти 15 тыс. м. Радиус действия самолета после набора высоты 11 100 м достигал 40 км. Самолет имел на вооружении 33 реактивных снаряда R4M, помещавшихся в носовой части. После того как все снаряды выпускались, самолет терял устойчивость из-за смещения центра тяжести. Как только машина, падая, снижалась до высоты, безопасной для летчика, последний выбрасывался на парашюте и носовая часть отделялась от самолета. Все это, конечно, не вышло за пределы опытов, так как, хотя и было проведено много полетных испытаний при беспилотном управлении, война окончилась прежде, чем самолет достиг стадии эксплуатации.

Следующим этапом в создании управляемых снарядов был управляемый авиационный реактивный снаряд Х-4 (снаряд класса «воздух-воздух»), управляемый по проводам. Командные сигналы передавались этому снаряду непосредственно с выпустившего его самолета-носителя по тонким проводам, которые во время полета снаряда разматывались с катушек, помещенных в корпусе снаряда.

Впервые мысль об управлении реактивными снарядами была высказана еще в 1925 г. В то время полагали, что снаряд можно направлять вверх по лучу прожектора при помощи специальной системы управления, основанной на действии четырех селеновых элементов. Предполагали установить по одному такому элементу на конце каждого стабилизатора, для того чтобы в случае отклонения снаряда от оси направляющего светового луча различие освещенностей каждого элемента можно было преобразовать в управляющее воздействие на рули, которые возвращали бы снаряд к оси луча. Таким образом, считали, что снаряд, однажды пойманный лучом прожектора, неизменно останется в его пределах. Однако этот проект, так хорошо выглядевший на бумаге, никогда не был осуществлен. Тем не менее он имеет поразительное сходство с существующей в настоящее время системой наведения по радиолучу, в которой используется тот же самый принцип с той лишь разницей, что вместо селеновых элементов применена ультракоротковолновая антенна и снаряд летит по лучу радиолокатора.

Радиопередатчик направленного действия для наведения на цель реактивных снарядов состоит из параболического рефлектора и вращающегося диполя. Это общепринятый способ создания разности напряженности поля в радиолуче, при повороте диполя на 180°, с уменьшением ее к оси луча. В описываемой системе в задних кромках крестообразных крыльев снаряда помещается 4 антенны. Антенны соединены в один колебательный контур, в котором принимаемые радиосигналы усиливаются, а затем в последующих звеньях системы выпрямляются и через реле воздействуют на рули управления.

Конечно, такой снаряд будет следовать строго по оси луча лишь в том случае, когда все его антенны находятся все время под одинаковым напряжением. В случае отклонения снаряда от оси луча постоянство воздействия на антенны нарушается. При увеличении отклонения снаряда от оси луча разность напряженностей электромагнитного поля при повороте диполя на 180° будет возрастать, что приведет в действие надлежащие рули, чтобы восстановить нейтральное положение снаряда в луче. Схематически это показано на рис. 21. Эта система обычно комбинируется с системой самонаведения, так что на последнем этапе своего пути к цели снаряд оказывается самонаводящимся.

Р и с. 21. Управляемый зенитный снаряд наводится на самолет противника, оставаясь все время внутри конуса радиолуча, направленного на цель. 1 — радиолокатор телеуправления; 2 — радиолокатор слежения за целью; 3 — синхронная связь; 4 — связь с радиолокатором раннего оповещения.

Направляющий луч должен быть относительно узким, так как излишне широкий радиолуч снижает чувствительность системы. Однако если радиолуч сделать слишком узким, то снаряд может легко ускользнуть от его направляющего воздействия, выйдя за пределы максимальной разности напряженности поля, и его будет нелегко поймать в радиолуч снова. Единственно возможным выходом является некоторое расширение радиолуча, что, конечно, требует повышения чувствительности органов управления снарядом.

Тем не менее система наведения снарядов по радиолучу широко используется в настоящее время. Это означает, что указанные выше ограничения уже в известной степени превзойдены. Одной из положительных черт этой системы является то, что одновременно по одному и тому же радиолучу можно направлять несколько снарядов.

Другая наземная система телеуправления снарядами построена на использовании двух следящих радиолокаторов: одного для самолета-мишени, а другого для снаряда (рис. 22). Такой способ управления был разработан немцами во время войны, когда была применена спаренная оптическая система (телескопический прицел и дальномер); команды передавались снаряду в виде серии импульсов, продолжительность которых регулировалась перемещением ручки управления. Расположенный рядом радиопередатчик, включенный в одну цепь с пультом управления, передавал эти импульсы в виде радиосигналов на заранее определенных частотах.

В самом снаряде эти команды преобразуются в управляющие сигналы, воздействующие на сервомоторы рулей. Чем больше отклоняется ручка управления, тем большая разница оказывается в продолжительности соседних импульсов.

Управление углами тангажа и крена зависит от относительной длительности отдельных тонов в парах звуковых частот. Когда ручка управления занимает нейтральное положение, тоны в каждой паре имеют равную продолжительность и сервомоторы удерживают рули в нейтральном положении. Если ручку управления сдвинуть с места, то равенство относительной длительности тонов оказывается нарушенным и высокочувствительные поляризованные реле приводят в действие сервомоторы, которые отклоняют рули управления.

Эффективный перехват цели, находящейся вне поля зрения, требует такой системы команд, которая наносила бы на экране одной и той же катодной трубки отметки двух радиолокационных установок, измеряющих углы ориентировки визирной линии на цель и расстояние последней от радиолокатора. Одна из установок следит за

Р и с. 22. Командная система телеуправления. Система состоит из двух радиолокаторов, вычислительной машины и командного радиопередатчика. Один радиолокатор следит за снарядом, другой — за целью. Сигналы обоих радиолокаторов поступают в вычислительную машину. Управляющие сигналы, которые вырабатывает вычислительная машина, командный радиопередатчик передает на снаряд. 1 — точка попадания; 2 — радиолокатор слежения за снарядом; 3 — радиолокатор слежения за целью; 4 — вычислительная машина и командный радиопередатчик; 5 — связь радиолокаторов с вычислительной машиной; 6 — связь с радиолокатором раннего оповещения.

бомбардировщиком, другая — за снарядом. Наводчик следит за обеими световыми отметками на экране и действует ручкой управления так, чтобы совместить их друг с другом. Если сигналы радиолокаторов направить в вычислительную машину, то можно будет осуществить автоматическую передачу управляющих команд снаряду.

Посты управления полетом снарядов, конечно, необязательно располагать на земле. Их можно помещать на морских судах и самолетах, а также передавать управление от одного поста другому во время полета снаряда.

Самонаведение снарядов на цель может быть либо «пассивным» (снаряд ориентируется на источник энергии, излучаемой целью), либо «активным» (сам снаряд излучает энергию, которая, отразившись от цели, возвращается обратно к снаряду, указывая таким образом местоположение цели в пространстве). Энергия, излучаемая или отражаемая целью, может относиться к любому виду энергии — тепловой, звуковой, энергии электромагнитных волн, энергии статического электрического поля и т. п. Некоторые из этих видов энергии позволяют обнаруживать цель на расстоянии многих километров, другие же — только на коротких расстояниях.

Снаряд, снабженный соответствующим приемником, позволяющим принимать поток того или иного вида энергии, излучаемой целью, усиливать его и передавать на органы управления, может автоматически наводиться на цель. «Пассивное» самонаведение используется обычно на коротких расстояниях.

Для того чтобы поймать цель на большом расстоянии, используется «активное» самонаведение. В этом случае снаряд должен иметь не только приемник, но и передатчик. Очевидно, что в качестве последних можно использовать радиолокационную установку.

Недостатком такой системы является большой вес необходимого оборудования. Установка радиолокационной антенны и источников электропитания вызывает необходимость увеличивать размеры снаряда. Поэтому, хотя эта система теоретически может действовать на больших расстояниях, на практике ее дальность действия ограничивается допустимыми габаритами снаряда. Эти ограничения можно в известной степени преодолеть, если радиопередатчик устанавливать не в самом снаряде, а, например, на самолете, на корабле или на земле. В этом случае система управления будет состоять из мощного радиопередатчика и небольшого радиоприемника в самом снаряде, способного направлять снаряд на источник отражаемой энергии. Такая «полуактивная» система самонаведения в современных условиях действует достаточно надежно на расстоянии до 30 км.

Недостаток двух систем «дальнего действия» (полуактивного самонаведения и телеуправления по радиолучу) заключается в том, что чем дальше снаряд уходит от радиопередатчика, тем слабее становятся получаемые им сигналы, хотя чем ближе он к цели, тем большая точность управления ему требуется. Этот недостаток можно устранить, поместив в самом снаряде еще один радиопередатчик, который включается только на последнем этапе пути снаряда.

Процесс полета управляемого снаряда можно разложить на следующие этапы: запуск снаряда, достижение сверхзвуковой скорости, освобождение от стартовых ускорителей и переход на управляемый полет. Снаряд переходит на управляемый полет примерно на половине его пути, когда вступает в действие «полуактивная» система самонаведения или система наведения по радиолучу. Радиопередатчик следит за целью и передает сигналы. Сигналы принимаются радиоприемником, находящимся в снаряде, который, в свою очередь, приводит в действие органы управления и обеспечивает нужное направление полета на значительном участке пути снаряда. Наконец, незадолго до встречи с целью, когда сигналы внешнего радиопередатчика значительно ослабевают, вступает в действие малый радиопередатчик, расположенный в самом снаряде, который и наводит снаряд на цель.

Основой управления является автопилот, который реагирует на все отклонения от заданного направления полета снаряда посредством небольших гироскопов, действующих через реле на рули управления и возвращающих снаряд на заданный курс; воздействие управляющих команд на автопилот позволяет изменять направление полета в любую сторону. Обычно на управляемых снарядах устанавливают трехосный автопилот «Сперри», который имеет три гироскопа, управляющих рулями высоты, поворота и крена; в некоторых случаях гироскопы и сервомоторы имеют пневматический привод.

В более крупных снарядах чаще применяется гидравлическая система управления рулями; образец сервомотора такого типа, изготовленного английской фирмой «Бритиш Мессье», демонстрировался на выставке английского общества авиаконструкторов в 1953 г. Основные детали этого прибора можно видеть на рис. 23. Регулирование поступления жидкости в сервомоторы, приводящие в действие четыре руля снаряда, осуществляется электрически управляемыми клапанами; жидкость для управления рулями содержится в баллонах. Отклонения рулей производятся в соответствии с радиосигналами, передаваемыми к клапанам через электронный усилитель. Прибор смонтирован в тяжелом механически обработанном кольце, являющемся продолжением корпуса снаряда. (Кромка кольца обработана так, чтобы прилежащая к кольцу часть корпуса снаряда могла соединяться с ним заподлицо, образуя единую гладкую поверхность. Внутри

Рис. 23. Рулевой сервопривод управляемого снаряда (фирма „Бритиш Мессье").

кольца имеется массивная крестовина, в которой установлены на четырех роликовых подшипниках под углом 90° друг к другу четыре вала для рулевых плоскостей.

Необходимость мгновенного придания ускорения снаряду в любом направлении в соответствии с сигналами системы управления привела к созданию снарядов с крестообразными крыльями и такой же формы хвостовым оперением. Использование нестреловидных с небольшим удлинением крыльев оказалось возможным только благодаря тому, что снаряды летают со сверхзвуковой скоростью. В отличие от истребителя-перехватчика характеристики управляемого снаряда не страдают от компромиссного удовлетворения требований, обусловленных высокими скоростями полета и малой посадочной скоростью.

В управляемых снарядах могут быть использованы различные органы управления.

Особенно интересным является так называемый «интерцепторный» метод управления, впервые разработанный немцами. Он заключается в следующем: на задних кромках крыльев или стабилизаторов перпендикулярно потоку устанавливаются тонкие пластины (прерыватели потока или интерцепторы), которые непрерывно вибрируют с помощью электромагнитного привода с частотой 10— 20 циклов в секунду. Управление осуществляется изменением продолжительности задержки отклоняющейся пластины в каждом крайнем положении. Когда управление нейтрально, прерыватели потока вибрируют равномерно, пребывая одинаковое время в крайних положениях. Когда нужно осуществить маневр, прерыватели потока задерживаются дольше в одном крайнем положении и соответственно меньшее время в другом крайнем положении. При необходимости прерыватели потока можно зафиксировать в обоих крайних положениях.

Преимуществом этого способа управления является малая инерционность рулевых органов и, следовательно, более быстрая реакция на команды управления. Кроме того, интерцепторная установка более легка по весу и более компактна по сравнению с обычной рулевой системой управления, представляющей собой сочетание аэродинамических рулей с сервомоторами. В особенности она пригодна для снарядов типа «воздух — воздух».

Управляемый снаряд обычно достигает сверхзвуковой скорости через несколько секунд после запуска и сохраняет эту скорость на протяжении всего полета. Несущие поверхности снаряда малы, остро отточены по кромкам и толки, как бритва; и все же они способны выдерживать перегрузки от 7 до 20 g.

Имеется два принципиально различных способа управления. Один из них называется способом декартовых координат и другой — способом полярных координат.

В снарядах, управляемых по способу декартовых координат, имеется четыре крестообразно расположенных крыла и подвижные рулевые поверхности в хвостовой части. Одна пара рулей управляет углом рыскания снаряда, а другая — углом тангажа. При выполнении разворота с набором высоты или снижением действуют одновременно все четыре плоскости управления, в результате чего снаряд принимает одновременно нужные углы атаки и скольжения и разворачивается в сторону цели, в то время как обычный самолет должен принять крен в сторону разворота.

При управлении по способу полярных координат снаряд имеет только два крыла и две системы рулевых органов, действующие независимо друг от друга, так же как элероны и рули высоты обычного самолета. Гироскопы управления под воздействием системы самонаведения или телеуправления направляют снаряд так, что его крылья всегда находятся под прямым углом к требуемому направлению маневра снаряда. Отклонение от курса достигается исключительно рулями высоты. Направление поворота определяется накренением снаряда при помощи элеронов.

Р и с. 24. „Вассерфаль" — один из наиболее удачных немецких зенитных управляемых снарядов. Предназначался для поражения целей на высотах от 5 до 15 км. Наличие газовых рулей обеспечивало снаряду замечательную устойчивость взлета.

Простейшие управляемые снаряды имеют отклоняемые крылья, которые совмещают в себе функции создания подъемной силы и управления. Связь гироскопов с несущими поверхностями здесь аналогична связи автопилота с рулями в обычном самолете. Конечно, система управления, применяемая в управляемых снарядах, значительно компактнее и способна выдерживать очень большие перегрузки.

Система наведения по радиолучу разрабатывалась в Германии для снаряда «Вассерфаль» (рис. 24). При испытаниях этот снаряд показал хорошую стабильность в полете. Он во многих отношениях представлял собой уменьшенный вариант снаряда Фау-2. Снаряд имел крестообразные крылья двояковыпуклого сечения, которые при наличии очень больших стабилизаторов и рулей управления обеспечивали прекрасную устойчивость на протяжении всего полета на всем диапазоне от дозвуковых до сверхзвуковых скоростей. Снаряд имел длину 7,7 м, взлетный вес 4 т; он был спроектирован для поражения целей на высотах 5-14 тыс. м в радиусе до 50 км. В качестве топлива применялась азотная кислота и визоль (смесь виниловых эфиров).

Другой многообещающей немецкой конструкцией был неуправляемый снаряд «Тайфун» (рис. 25). Подобно снаряду «Вассерфаль», его выпускали на заводах в Пеенемюнде. Пусковая установка для этих снарядов имела 60 стволов 1,95 м длиной, она позволяла запускать снаряды с интервалом в 0,025 сек, т. е. со скоростью 60 выстрелов за 1,5 сек. Величина интервалов регулировалась специальным переключателем.

Первоначально для снаряда был предусмотрен двигатель на твердом топливе, но затем оказалось, что вследствие отклонения струи газа, вызываемого выбрасыванием несгоревших частиц горючего, происходит большое рассеивание снарядов. При использовании двигателей на жидком топливе (азотная кислота и бутиловый эфир) рассеивание оказалось значительно меньшим, а стволы пусковой установки можно было установить так, чтобы все выпущенные снаряды на высоте 10 тыс. м укладывались в окружности диаметром 250 м. Спиральные направляющие в пусковой установке сообщали снарядам вращение, которое поддерживалось в полете четырьмя специальными стабилизаторами.

На рис. 25 показано устройство снаряда «Тайфун». Топливные баки помещаются один в другом, причем внутренний бак заполнен азотной кислотой. Подача компонентов топлива осуществлялась под давлением 50 кг/см²,

Рис. 25. Схематическое изображение реактивного зенитного снаряда „Тайфун". Сконструирован в Германии во время второй мировой войны. 1 — боевой заряд; 2 — заряд кордита; 3 — разрывающаяся диафрагма; 4 — кольцевсй бак для горючего; 5 — бак для окислителя; 6 — разрывающаяся диафрагма; 7 — силовая плита.

создаваемым горением заряда кордита. Давлением газов прорывались диафрагмы, закрывающие баки, и топливо поступало в двигатель. Камера сгорания была неохлаждаемого типа, но обычно она выдерживала пять огневых испытаний, прежде чем ее приходилось заменять. Форсунка была снабжена клапаном регулировки подачи жидкой азотной кислоты, приводимым в действие давлением в камере сгорания. Немедленно вслед за поджатием жидкостей в баках бутиловый эфир начинал поступать в камеру сгорания с нормальной скоростью, но поступление азотной кислоты ограничивалось клапаном форсунки. По мере повышения давления в камере сгорания клапан кислотного бака полностью открывался и обеспечивал повышение тяги двигателя до нормальной величины. Такое устройство обеспечивало, с одной стороны, большую степень безопасности, а с другой — значительно более высокое начальное ускорение. Существовало несколько различных вариантов этого снаряда (см. приложение III); вариант, принятый для серийного производства, развивал тягу 828 кг в течение 2,5 сек., что давало возможность снаряду подняться на высоту 15 тыс. м. Авиационной фирмой «Бендикс» (США) был построен заградительный снаряд под названием «Локи», сходный со снарядом «Тайфун». Двигатель этого снаряда, разработанный фирмой «Грэнд Сентрал» работал на твердом топливе. Снаряд имел калибр 76 мм.

Поразительно, что в Англии после принятия в 1945 г. первой программы развития управляемых снарядов производство снаряда «Вассерфаль» как наиболее передовой конструкции того времени не было предпринято, если не считать нескольких экземпляров, построенных исключительно в экспериментальных целях. Американцы же развернули производство тактического варианта этой модели небольшой дальности действия по линии программного строительства фирмы «Дженерал-Электрик». Снаряд известен под названием «Гермес» А-1.

Развитие зенитных управляемых снарядов в США началось с 1944 г., когда к этой работе приступили в 'Калифорнийском технологическом институте. В 1945 г. был создан снаряд «Корпорал», предназначенный для научных исследований на больших высотах, который, однако, считался пригодным для нужд противовоздушной обороны. В ранний послевоенный период в США на различной стадии развития имелось несколько экспериментальных зенитных и тренировочных образцов управляемых снарядов фирмы «Боинг», снаряд «Ларк» фирмы «Ферчайлд» и «Нэйтив» фирмы «Норт Америкен».

Снаряд «Ларк» (рис. 26) разработан Отделом управляемых снарядов авиационной фирмы «Ферчайлд» в сотрудничестве с другими фирмами. В 1952 г. было начато его серийное производство по заказу морского министерства США, которое использовало снаряд в тренировочных целях для стартовых команд и для испытаний разработанной фирмой «Ферчайлд» системы дальнего наведения на цель. Нельзя назвать этот снаряд совершенным, но большое количество успешно выполненных полетов (всего было выпущено свыше 100 опытных образцов) показывает, что он доведен до высокой степени надежности.

Рис. 26. Взлет управляемого снаряда „Ларк“ при помощи двух ускорителей „Аэроджет". Снаряд летает на дозвуковой скорости. Сконструирован в ранний послевоенный период по заказу военно-морского министерства США.

Корпус снаряда представляет собой цилиндр длиной 4,33 м, имеет удобообтекаемую головную часть и коническую хвостовую часть. В средней части корпуса установлены крестообразно два горизонтальных и два вертикальных крыла, а четыре хвостовых стабилизатора расположены со сдвигом в 45° относительно крыльев. Все аэродинамические плоскости прямоугольной формы, и на задней кромке каждой из них имеются рули управления. Рули, расположенные на крыльях, управляют направлением полета, а расположенные на плоскостях хвостового оперения — управляют высотой полета. Рули поперечной стабилизации нормально убраны внутрь вертикальных крыльев и управляются гироскопической системой. Они выпускаются при малейшей тенденции снаряда к вращению. Стартовый двигатель, состоящий из двух ускорителей «Джато» фирмы «Аэроджет» стандартного типа, крепится в задней части снаряда внутри большого коробчатого стабилизатора.

Командное телеуправление применялось только на среднем участке полета, при приближении же к цели включалась система самонаведения.

При изготовлении снаряда использовались различные материалы. Корпус состоит из пяти секций обычной самолетной монококовой конструкции, изготовленных из легкого сплава. Две секции, содержащие топливные баки, сделаны из нержавеющей стали. Головной купол, содержащий полуактивную систему самонаведения на цель, изготовлен из плексигласа — термически обработанного пластического вещества. Крылья алюминиевые, цельно-штампованные, а хвостовые стабилизаторы изготовлены из литого многослойного плексигласа; в последних заделаны приемные антенны.

Двигатель, изготовленный фирмой «Риэкшн Моторс», представляет собой спаренную установку ЖРД, работающую на двухкомпонентном топливе. Топливом служит анилин и красная дымящая азотная кислота. После отделения от снаряда стартовых ракет в работу включается только основной двигатель, «запасный» же двигатель используется для увеличения тяги в момент выполнения эволюции. Горючее и окислитель подаются к двигателям сжатым воздухом, который нагнетается в растягивающиеся мешки внутри топливных баков.

Р и с. 27. Управляемый снаряд „Нэйтив" фирмы „Норт Америкен". Сконструирован для аэродинамических исследований. Снаряд достиг высоты более 16 км.

Р и с. 28. Один из ранних управляемых снарядов ГАПА „Боинг". Момент подготовки снаряда к пуску из пусковой башни.

Пожалуй, самой интересной особенностью конструкции является способ установки электронного оборудования. Каждый агрегат радиолокационного и телеметрического оборудования помещен в разделенный на две или на четыре части контейнер с единственным внешним контактным выводом. Внутри снаряд разделен перегородками на отдельные отсеки, в которых размещены контейнеры с радиоаппаратурой, каждый отсек имеет свой самостоятельный вывод, присоединяющий его к соответствующему агрегату. Таким образом, если при испытании обнаруживается неисправность в том или ином месте цепи, соответствующий агрегат можно легко снять и заменить новым. Перед сборкой все приборы подвергаются испытанию на сопротивление ударной нагрузке при 50 g и на вибрацию с частотой 1200 циклов в 1 сек.

Снаряды «Ларк» выпускались по заказу военно-морского министерства (США), сданному в 1945 г. Поэтому большая их часть шла в морской флот и только некоторые образцы направлялись в военно-воздушные силы США для тренировки личного состава, а также в военно-морские и армейские испытательные центры.

Из других управляемых снарядов необходимо указать на снаряд «Нэйтив» (рис. 27), служивший для аэродинамических исследований, испытания систем управления и тренировки стартовых команд. Снаряд имел всего 3,90 м в длину и 450 мм в диаметре; он запускался из высокой металлической башни и достигал высоты более 16 км. С помощью этого снаряда было проведено много успешных испытаний, результаты которых, особенно в области аэродинамики и телеуправления, широко использовались в других работах, производившихся фирмой «Порт Америкен».

В 1945 г. самолетостроительная фирма «Боинг» приступила к выполнению широкой программы экспериментальных работ по развитию зенитных управляемых снарядов, получившей наименование ГАПА. Эта программа, поддерживаемая военно-воздушными силами США, была направлена на создание не какого-либо одного типа снаряда, а скорее целой серии снарядов с ракетными и прямоточными двигателями. В процессе этой работы было испытано в полете свыше 100 экспериментальных снарядов. Максимальная скорость, развиваемая снарядами, превышала 2400 км/час. Снаряды были самых разнообразных форм и размеров, от сравнительно малых бескрылых (рис. 29) до больших крылатых, снабженных электронными приборами наведения.

Р и с. 29. Подготовка к пуску одного из экспериментальных снарядов ГАПА фирмы „Боинг".

Самый большой из этих экспериментальных снарядов имел длину 6,6 м. Он был снабжен стартовым ускорителем, работающим на твердом топливе, имел треугольное крыло с небольшими элеронами и крестообразное хвостовое оперение (рис. 30). Стартовый ускоритель длиной 2,4 м имел большие крестообразно расположенные хвостовые стабилизаторы и укреплялся на стержнях на некотором удалении от снаряда, так что двигатель снаряда и стартовый ускоритель могли работать одновременно. После выгорания топлива за 3-4 сек. стартовый ускоритель автоматически сбрасывался. Снаряд запускался с пусковой установки трубчатой конструкции, которой можно было придать любой угол возвышения.

Управляемые снаряды фирмы «Боинг» с прямоточным двигателем являются единственными в своем роде, так как они целиком созданы одной фирмой. Так же как и ракетные снаряды, они запускаются с помощью стартовых ускорителей, несущих заряд твердого топлива, которые быстро сообщают им скорость, нужную для работы прямоточного двигателя. Затем стартовый ускоритель отделяется и прямоточный двигатель продолжает сообщать снаряду скорость, доводя ее до расчетной величины 2570 км/час (рис. 31).

Ценные сведения, приобретенные в процессе реализации фирмой «Боинг» программы экспериментальных работ ГАПА, закончившихся в 1949 г., были использованы при проектировании беспилотного перехватчика Боинг F-99 «Бомарк» (рис. 32). В конструкции этого снаряда можно легко обнаружить влияние конструкции экспериментальных снарядов, особенно это касается формы крыльев (рис. 30).

Снаряд «Бомарк» приводится в движение спаренным прямоточным двигателем «Маркуардт» и ракетным ускорителем; по размерам он соответствует реактивному истребителю. Его управление при приближении к цели осуществляется полностью автоматически, самонаведение осуществляется при использовании радиолокационного или теплового (инфракрасного) контраста цели. На среднем участке полета управление осуществляется с помощью наземной системы телеуправления. Обладая скоростью 2,0 Ма и потолком 18 тыс. м, «Бомарк» имеет значительно больший радиус действия, чем «Найк» или подобные ему управляемые снаряды. Летные испытания этого грозного оружия начались в 1954 г.

Р и с. 30. Более поздний экспериментальный управляемый снаряд ГАПА фирмы „Боинг". Момент установки снаряда для пуска.

Появление снарядов типа «Бомарк» дает основание предположить, что в конечном результате такие беспилотные перехватчики будут нести ракетные снаряды класса «воздух — воздух», которые будут транспортироваться к цели и выпускаться этими снарядами-перехватчиками с заранее определенной дистанции при помощи электронного оборудования, а сами снаряды-перехватчики, подчиняясь командам наземной системы телеуправления, немедленно после выпуска снарядов будут выходить из атаки и возвращаться на свою базу. Как будет показано в следующей главе, развитие такой техники — вопрос уже не столь отдаленного будущего.

Управляемый снаряд «Найк», разработанный по заказу министерства армии США фирмой «Белл Телефонс» в сотрудничестве с фирмой «Дуглас» и некоторыми другими фирмами, был первым за послевоенный период управляемым снарядом класса «земля — воздух», поступившим в серийное производство. Как видно на фотографии (рис. 33), этот снаряд имеет треугольные крылья и носовые рули. Запускается он при помощи мощного стартового ускорителя. Основной двигатель типа «Аэроджет» работает на жидком топливе (азотная кислота и бензин). Во время испытаний снарядов «Найк» в Уайт-Сандсе весной 1953 г. удалось получить несколько прямых попаданий в телеуправляемый самолет-мишень QB-17, летевший на высоте 9 тыс. м.

Самолет, сопровождаемый лучом радиолокатора, входил в зону пусковой площадки, выпуская струю дыма из посадочной ракеты, установленной на правом крыле, с целью облегчить наземное наблюдение и фотографирование цели. В тот момент, когда бомбардировщик оказывался в пределах досягаемости, оператор на земле включал рубильник и снаряд «Найк» взлетал с пусковой установки под определенным углом возвышения. Второй радиолокатор непрерывно следил за снарядом во время его полета. Данные, получаемые от обоих радиолокаторов, — как в отношении движения бомбардировщика, так и в отношении снаряда — непрерывно обрабатывались электронной вычислительной машиной, которая определяла, какие командные сигналы нужно послать снаряду, с тем чтобы обеспечить его попадание в цель. Так продолжалось до тех пор, пока снаряд не подходил на необходимое расстояние к цели. Затем снаряд переключался на «полуактивную» систему самонаведения.

Р и с. 31. Взлет экспериментального управляемого снаряда фирмы „Боинг" с помощью мощного ускорителя. Снаряд снабжен прямоточным двигателем.

При одном из испытаний снаряд попал в самолет несколько ниже правого крыла. Последовал мощный взрыв, и машина стала разваливаться в воздухе. Сначала вследствие разрушения правого крыла от нее оторвался правый крайний мотор, за ним вскоре последовал соседний мотор, и подбитый бомбардировщик начал падать. Из его фюзеляжа вырывались огромные языки пламени (рис. 34).

На более ранней стадии испытаний снаряда «Найк» совместно с управляемым по радио самолетом QB-17 первый снабжался зарядом дымообразующего порошка вместо взрывчатки. После «попадания» снаряд удавалось спустить на парашюте, и бомбардировщик, хотя и загрязненный, возвращался на базу без повреждений.

Снаряд «Найк», названный именем древнегреческой богини победы, имеет радиус действия примерно 29 км. Различные варианты этого снаряда отличались друг от друга расположением и типами стартовых ускорителей. В своем окончательном виде снаряд стал появляться на вооружении частей ПВО важнейших пунктов США в начале 1954 г. Первая стартовая площадка для этих снарядов была оборудована в Форт-Мид, штат Мэриленд.

Рис. 32. Один из экспериментальных управляемых снарядов фирмы „Боинг" в момент взлета. Основной ракетный двигатель и стартовый ускоритель работают одновременно. Вверху слева. управляемый снаряд Боинг F-99 „Бомарк". Снаряд предназначен для обнаружения, преследования и уничтожения самолетов. Этот беспилотный самолет, снабженный двумя прямоточными двигателями (на рисунке виден только один) и стартовым ускорителем, развивал максимальную скорость порядка 2,0 Ма и очень большую скороподъемность.

Снаряды переданы на вооружение специально созданных в составе армии США батарей управляемых снарядов.

Хотя оборудование телеуправления, заключенное в самом снаряде «Найк», сравнительно немногочисленно и состоит в основном из радиоприемника и соответствующих сервомеханизмов для приведения в действие органов управления, наземное оборудование батарей управляемых снарядов чрезвычайно сложно и содержит не менее 1500 тыс. отдельных деталей. Однако именно благодаря тому, что «мозг» телеуправления снарядом «Найк» американцам удалось вложить в наземное оборудование, этот вид оружия ПВО оказался сравнительно дешевым, так как лишь ничтожная часть оборудования пропадает вместе со снарядом. Но зато снаряд стал, очевидно, более чувствительным к радиопомехам, чем снаряды, управляемые по радиолучу или снабженные системами самонаведения. Другим недостатком снаряда является то, что радиолокационные средства слежения за целью должны сопровождать и самолет и снаряд на протяжении всего времени — с момента «выстрела» до момента попадания, — что крайне ограничивает возможности одновременного перехвата группы самолетов.

Управляемый снаряд «Найк» сам по себе представляет раннюю стадию в развитии управляемых снарядов в США; первоначальные испытания этого снаряда были проведены в 1946 г. В США достаточной степени развития достигли другие типы зенитных управляемых снарядов, как с наведением по радиолучу¹, так и самонfводящиеся с радиолокационными и тепловыми координаторами цели.

¹Согласно американским сообщениям, система наведения по радиолучу была разработана в последующем и для снаряда „Найк".

Одним из таких снарядов является снаряд «Терриер», разработанный фирмой «Конвэйр»¹ в сотрудничестве с управлением артиллерийского и технического снабжения военно-морских сил США. Этот снаряд имеет примерно 4,5 м в длину и 300 мм в диаметре. На нем установлен ракетный двигатель «Аэроджет» на твердом топливе, обеспечивающий тягу в течение более продолжительного времени, чем силовая установка снаряда «Найк». Полный вес снаряда вместе с ракетным ускорителем взлета, работающим на твердом топливе, составляет около 1,5 т. По неофициальным данным, он развивает скорость порядка 2,0 Ma, а его практический потолок равен 18 тыс. м. Начало проектирования снаряда относится к 1945 г., а производство прототипа «Терриер» 1 (XSAM-N-7) фирмой «Конвэйр» началось в 1953 г. ¹ «Конвэйр» (Convair) — сокращенное наименование фирмы «Консолидейтед-Валти Эйркрафт» (Consolidated-Vultee Aircraft Co).

За последние годы большую известность в области производства управляемых снарядов приобрела также и Франция. Проект снаряда «Матра» М-04 (рис. 35), разработанный французским национальным авиационным обществом юго-востока¹ и обществом «Матра»² по заказу

Р и с. 33. „Найк" — первый зенитный управляемый снаряд ПВО, пущенный в серийное производство в США. На рисунке показана стартовая установка со снарядом, готовым к пуску. Справа вверху: взлет снаряда с помощью мощного стартового ускорителя. Двигатель работает на смеси бензина и азотной кислоты

французских военно-воздушных сил, является одним из наиболее интересных.

¹ Societe National de Construction A#233;ronautique du Sitd Est (SNCA).

² Societe G#233;n#233;rale de M#233;canique, Aviation, Traction.

По данным производящей фирмы, этот снаряд представляет собой масштабную модель (две трети) проектируемого зенитного снаряда. «Матра» М-04 имеет длину около 4,5 м:, размах его крыльев равен почти 1,8 м крылья и хвостовое оперение снаряда имеют крестообразную форму. Снаряд снабжен ракетным двигателем фирмы SEPR, который развивает тягу 1250 кг в течение 14 сек.

Конструкция снаряда цельнометаллическая с каркасом из магниевого сплава и обшивкой из дюралюминия. Оба топливных бака из листовой стали сварные, общая емкость их 110 кг.

Горючее и окислитель подаются в камеру сгорания сжатым воздухом из двух кольцевых баллонов. Сжатый воздух поступает в баки через редукционные клапаны при давлении 40 кг/см².

Во время испытаний в 1952 г. на полигоне военно-воздушных сил Франции в Сахаре снаряд «Матра» М-04 запускался с самолета «Галифакс» фирмы «Хэндли Пейдж», к которому он подвешивался под фюзеляжем. Обычно пуск производился на высоте 4000 м при скорости полета 420 км/час. Отделившийся от самолета снаряд в течение 5 сек. двигался по инерции, затем автоматически включался двигатель и он быстро развивал максимальную скорость 1700 км/час, сохраняя постоянную высоту в течение всего времени полета с работающим двигателем. Потеряв скорость, снаряд планировал, и на высоте примерно 780 м радиоальтиметр давал команду на сбрасывание приборного отсека.

Приборы, находившиеся в снаряде, могли записывать показания 24 различных датчиков в течение всего полета и представить исчерпывающие данные о поведении автопилота и управляемости снаряда на всех скоростях. Экспериментальные снаряды по окончании испытания спускались на парашюте и обычно не получали серьезных повреждений.

Начиная с 1950 г. — с момента первого запуска снаряда «Матра» — было испытано несколько автопилотов, а также много видов крыльев и хвостового оперения различной конфигурации. Следует, однако, заметить, что потребовалось около года, прежде чем была достигнута сверхзвуковая скорость полета снаряда при сохранении необходимой устойчивости.

В дальнейшем снаряды запускались с двухмоторного реактивного истребителя «Гроньяр»; снаряды подвешивались под крыльями самолета на специальных держателях. Экспериментальный запуск бескрылого снаряда производился также с земли, при этом использовался ракетный ускоритель на твердом топливе.

Р и с. 34. Четыре стадии разрушения тяжелого бомбардировщика QВ-17 (использвовшегося в качестве летающей мишени) в результате попадания управляемого снаряда „Найк".

В 1951 г. стало известно, что производством управляемых снарядов занялась также известная своими артиллерийскими орудиями швейцарская фирма «Эрликон». Ее первой продукцией был опытный зенитный снаряд длиной 4,95 м с крестообразными крыльями. Двигатель работал на азотной кислоте и керосине. К концу сгорания топлива двигатель обеспечивал снаряду максимальную скорость 740 м/сек и максимальный рабочий потолок 19 800 м. Вес снаряда в момент запуска составлял 250 кг, в том числе вес боевой части, снабженной радиовзрывателем, — 20 кг. Наведение на цель осуществлялось по радиолучу.

Стартовая и радиолокационная установки монтировались на автоприцепах. Параболические антенны радиолокационного приемника и лучевого передатчика устанавливались раздельно на качающемся коромысле, смонтированном на вращающемся основании (рис. 36).

По окончании испытаний снаряды спускались на парашюте, причем двигатель и корпус снаряда опускались отдельно.

Значительные экспериментальные работы с прямоточными воздушно-реактивными двигателями проводятся различными учреждениями США, среди них: авиационная фирма «Маркуардт», НАКА и отдел авиационной техники Принстонского университета.

Выдающимся поборником использования прямоточной реактивной тяги на истребителях-перехватчиках и в управляемых снарядах является д-р Е. Зенгер. Он первым начал работы в этой области во время второй мировой войны в Германском исследовательском институте планеризма в Айнринге.

Зенгер начал теоретическое изучение прямоточных двигателей в 1938 г., но в течение нескольких лет не мог наладить экспериментальной работы в этой области, будучи занят проектом «бомбардировщика антипода» (см. стр. 196). Однако когда этот проект был оставлен в 1942 г., Зенгер, по поручению министерства авиации, приступил к работе над прямоточными двигателями. Он получил задание создать прямоточный двигатель, способный поднять истребитель-перехватчик (пилотируемый летчиком или по радио) на высоту 11 700 м за 2 мин.

Необходимую для этого большую тягу предполагали получить за счет повышения температуры сгорания топлива до 2000°С, идя при этом на снижение коэффициента полезного действия двигателя. Зенгер применил специальный диффузор «Айнлауф», при котором все повышение давления происходит в зоне сгорания топлива. Применение в целях максимально возможного поднятия коэффициента полезного действия цилиндрической камеры сгорания (длиной около 3,9 м и диаметром 0,9 м) в сочетании с длинным диффузором привело к увеличению отношения общей длины двигателя к его диаметру до 10.

Р и с. 35. Управляемый снаряд „Махра" М-04, построенный национальным самолетостроительным обществом юга-востока и обществом „Матра" по заказу французских ВВС.

Было найдено, что одинаково хорошие результаты можно получить при использовании 87— или 40-октанового бензина или же метилового спирта. Система впрыска топлива в камеру состояла из трубчатого кольца, поддерживаемого радиальными кронштейнами и имеющего многочисленные форсунки для впрыска горючего. В целях создания вихревого движения смеси эти форсунки имели тангенциально направленные отверстия. Струя горючего направлялась навстречу потоку воздуха. Так как Зенгера интересовали двигатели, развивающие большую тягу в течение короткого времени, то он использовал обогащенный состав смеси, что, конечно, влекло за собой высокий удельный расход (8 г/кг·сек).

Р и с. 36. Зенитный управляемый снаряд швейцарской фирмы „Эрликон" в момент выстрела. Справа вверху; прицеп с установленным на нем лучевым радиопередатчиком.

Наземные испытания моделей прямоточных двигателей производились при установке последних на грузовиках. Эти испытания имели целью предварительное опробование действия зажигания на воздушных скоростях до 24 м/сек. Затем последовали испытания в воздухе уже с двигателями в натуральную величину, которые устанавливались сначала на самолете Дорнье-172, а затем на самолете Дорнье-217. Испытания проводились на скоростях до 0,6 Ма; всего было совершено 130 полетов. Предполагалось продолжить программу летных испытаний на самолете Ме-262 с установкой прямоточных двигателей над каждым мотором самолета.

Зенгер рассматривал свою работу как имеющую чисто исследовательский характер, но Мессершмит рассматривал ее уже с практической точки зрения. Действительно, к концу войны уже был подготовлен проект самолета с прямоточным двигателем, канал которого должен был занимать весь фюзеляж. Кабина летчика помещалась сверху над входным отверстием. Предполагали построить два таких самолета: один — на заводах Шкода и другой — на заводах Хейнкель; оба самолета предполагались для полета на дозвуковых скоростях и должны были иметь обычную конструкцию крыла. Для взлета самолетов предусматривалось применить катапульты или стартовые ускорители.

В процессе испытаний выявилось, что камера сгорания слишком длинна, и вследствие этого она была уменьшена наполовину, в связи с чем производственные работы были приостановлены впредь до проведения испытаний новой установки, хотя чертежи перехватчика, производимого на заводах Шкода, уже отражали измененную конструкцию.

Зенгер в настоящее время работает для французского министерства авиации, где его идеи в области ракетных и прямоточных двигателей используются в некоторых проектах оборонного значения. Его аргументация в пользу тактического использования прямоточных двигателей вкратце состоит в следующем:

а) Поскольку бомбардировщики все еще продолжают летать в достаточно плотной атмосфере, постольку двигатели для истребителей и снарядов противовоздушной обороны могут работать на кислороде воздуха. Поэтому нет нужды прибегать к дорогостоящей практике использования кислорода в баллонах, что, в первую очередь, относится к ракетным двигателям, расходующим громадное количество топлива. Самолеты-перехватчики или управляемые снаряды с прямоточными двигателями имеют явное преимущество над снарядами с ракетными двигателями класса «земля — воздух», состоящее в том, что расход топлива у последних в 5—10 раз больше, чем у первых. Применение ракеты оказывается оправданным только в том случае, когда плотность воздуха на боевой высоте оказывается недостаточной для поддержания полной мощности прямоточного двигателя.

Рис. 37. Три стадии взлета управляемого снаряда „Бристоль" с прямоточным двигателем. 1 — стартовые ускорители сообщают снаряду сверхзвуковую скорость; 2 — конец действия ускорителей (видно, как последние отделяются от снаряда); 3 — снаряд продолжает полет под действием прямоточного двигателя. В целях облегчения визуального наблюдения и фотографирования снаряда в полете на одном из двигателей нанесены специальные знаки.

б) Сверхзвуковой истребитель должен быть в состоянии достигать боевой высоты не более чем за две-три минуты и должен иметь отношение тяги к весу самолета порядка 1,0. Прямоточный двигатель, вес которого на единицу мощности в 5—10 раз меньше веса современного турбореактивного двигателя, отвечает этим требованиям.

в) Относительная простота конструкции и эксплуатации прямоточных силовых установок позволила бы значительно упростить конструкцию и уменьшить вес современных перехватчиков, что, в свою очередь, значительно снизило бы стоимость их производства.

На выставке Общества британских авиаконструкторов в 1952 г. демонстрировался опытный управляемый снаряд JVT-1 с прямоточным двигателем (рис. 37). Снаряд построен самолетостроительной фирмой «Бристоль» по проекту Английского авиационного исследовательского института в Фарнборо. Он предназначался для исследования поведения прямоточного двигателя в условиях свободного полета на сверхзвуковых скоростях.

В целях экономии топлива в испытательных образцах диаметр прямоточных каналов был ограничен 150 мм. Это потребовало создания двухкамерной конструкции, поскольку тяги одной камеры было бы недостаточно для преодоления сопротивления корпуса снаряда, хотя и уменьшенного до минимальных размеров, какие только позволяли разместить горючее, органы регулирования подачи горючего, автоматические измерительные приборы и радиопередающее оборудование. Снаряд не имел крыльев и совершал полет по баллистической траектории. Он запускался с двухрельсовой пусковой установки при помощи двух 190-миллиметровых пороховых стартовых ускорителей. Последние располагались непосредственно за прямоточными двигателями и легко отделялись в конце сгорания зарядов. На этой стадии снаряд уже имел скорость, значительно превышающую 1,0 Ма. На этой скорости уже могли быть включены прямоточные двигатели с целью сообщения снаряду дальнейшего ускорения. Во время выставки указывалось, что экспонат представлял собой не самый последний вариант снаряда с прямоточным двигателем.

Беспилотный самолет «Горгон» 4 был построен в Америке фирмой «Гленн-Мартин» для испытания прямоточных двигателей в свободном (управляемом) полете (рис. 38).

Несмотря на известные недостатки, прямоточный двигатель в условиях земной атмосферы имеет преимущество перед ракетным двигателем при установке на управляемых снарядах. Ракета необходима только в качестве дополнительного ускорителя на больших высотах, где эффективность прямоточного двигателя начинает падать вследствие уменьшения плотности воздуха. Снижение эффективности действия органов управления на большой высоте не должно вызывать беспокойства, так как аэродинамические рули можно дополнить или даже полностью заменить рулями, работающими в струе выходящих газов; такие рули будут действовать на любой высоте на протяжении всего периода работы двигателя.

Р и с. 38. Беспилотный самолет PTV-N-2 „Горгон“ 4, построенный фирмой „Гленн-Мартин“ по заказу военно-морского министерства США для испытания прямоточных двигателей в управляемом полете.

Чтобы быть эффективным оружием ПВО, снаряд с прямоточным двигателем должен быть конструктивно приспособлен для помещения в нем необходимого оборудования и снаряжения для перехвата и уничтожения цели. Помимо бака для горючего, форсунок для впрыскивания топлива в камеру сгорания и системы зажигания, снаряд должен вмещать радиолокационную систему самонаведения на цель, радиоустановку для начального управления с земли, боевой заряд, радиовзрыватель, и самоликвидатор, опознавательную систему «свой — чужой», а также аккумуляторы электроэнергии и сервомоторы для приведения в действие органов управления. К сожалению, опубликовано мало сведений по вопросам применения прямоточных двигателей.

Что можно сказать о достижениях Англии в области противовоздушной обороны? За последние годы министерство снабжения представило для публичного обозрения всего несколько запускаемых с земли экспериментальных управляемых снарядов. Первым из них был 6-метровый экспериментальный снаряд с ЖРД на двухкомпонентном топливе. Снаряд был представлен на выставке Общества британских авиаконструкторов в 1949 г. Таких же размеров снаряд с двигателем на твердом топливе демонстрировался на школьной выставке, а более крупный, на двухкомпонентном топливе, — на выставке общества британских авиаконструкторов в 1951 г.

Официальное заявление о работах в этой области было сделано министром снабжения только в июле 1952 г., который сказал: «Нам предстоит преодолеть еще очень много трудностей. Однако из того, что я видел на экспериментальном полигоне министерства снабжения в Аберпорте (Кардиганшир), создается впечатление, что некоторые сложные научные проблемы уже успешно разрешены и мы уже подходим к возможности начать производство этих новых видов оружия. Такие замечательные достижения явились результатом объединенных усилий большого числа людей науки и производства. В основном научно-исследовательская работа проводилась в системе правительственных экспериментальных учреждений. Результаты этих работ были открыты для ограниченного числа избранных фирм, которым было доверено производство специального ракетного оружия различного тактического назначения.

Р и с. 39. Пуск опытного образца управляемого снаряда на испытательной станции в Аберпорте (Южный Уэльс). Снаряд взлетает при помощи восьми стартовых ускорителей на твердом топливе.

В деле создания нового оружия принимают участие почти все отрасли промышленности: авиационная, машиностроительная, электронной техники, химическая, пластических материалов и артиллерийская. Для дальнейшего развития этой работы на расширенной основе должны быть созданы новые лаборатории, полигоны и другие службы, и мы сейчас создаем те производственные возможности, которые могут потребоваться. В новом разностороннем производстве сейчас принимают активное участие свыше ста фирм, и его бурный рост позволяет нам сказать, что рождается новая отрасль промышленности — промышленность управляемых ракетных снарядов».

Спустя год, во время посещения австралийского полигона для испытаний ракетных снарядов, министр снабжения сделал новое заявление: «Работа над нашим ракетным оружием начинается в Англии в экспериментальных учреждениях министерства снабжения и в некоторых частных предприятиях в промышленности. После того как оружие проходит предварительные испытания на месте, оно направляется в Австралию, где на гигантском ракетном полигоне в Вумера можно проводить испытания настоящих снарядов с применением боевого заряда. Если в результате последних испытаний возникнет необходимость внести в конструкцию некоторые изменения, то их по большей части можно осуществить в обширных механических и электронных мастерских, созданных поблизости от испытательного центра австралийским правительством и австралийскими филиалами основных английских фирм, занятых производством управляемых снарядов.

Первоначально все наши усилия были сосредоточены на вопросах обороны от воздушного нападения. Для этого мы разработали ряд управляемых снарядов: одни для запуска с земли, другие — с кораблей и третьи — с самолетов-истребителей. Эти снаряды поступят первыми на вооружение. За ними последуют другие типы снарядов, предназначенных для обстрела ближних и дальних наземных целей».

Оба заявления были опубликованы в печати в сопровождении ряда фотографий, полученных из испытательного центра управляемых снарядов. На одной из наиболее интересных фотографий (рис. 39) показан опытный снаряд с восемью расположенными вокруг корпуса снаряда ускорителями в момент запуска в Аберпорте над заливом Кардиган. На двух других фотографиях (рис. 40) показан другой снаряд в момент сбрасывания стартовых ускорителей. Способ использования нескольких небольших ускорителей с расположением их вокруг снаряда вместо одного большого ускорителя, расположенного сзади снаряда, заимствован из практики немцев: все немецкие снаряды «Энциан», «Шметтерлинг» и «Рейнтохтер» R-3 имели по нескольку ускорителей, расположенных вокруг корпуса снаряда в области его центра тяжести. Как можно видеть на фотографиях, ускорители взлета английского снаряда спереди имеют несимметричную клиновидную форму, а сопла слегка отклонены наружу, чтобы обеспечить отвод выходящих газов в сторону от корпуса снаряда. Во время полета снаряда стартовые ускорители освобождаются от своих держателей попарно и под воздействием воздушного потока на косые поверхности головной части отбрасываются в сторону от снаряда. Более отчетливое изображение снаряда с

Р и с. 40. Один из ранних английских управляемых снарядов, снабженных восемью стартовыми ускорителями. Вверху: момент отделения ускорителей. Снаряд продолжает полет, набирая максимальную скорость 3220 км/час. Внизу: снаряд набирает скорость после взлета.

несколькими стартовыми ускорителями показано в приложении II. На снимке представлена ранняя модель, разработанная фирмой «Армстронг-Уитворт» для испытания различных способов расположения стартовых ускорителей.

Совершенно ясно, что в случае применения многих стартовых ускорителей последние должны быть правильно расположены относительно центра тяжести снаряда, иначе нельзя получить правильную траекторию полета. В целях решения этой задачи фирма «Фэйри» разработала регулируемое сопло, позволяющее так отрегулировать направление линий приложения тяговых усилий отдельных ускорителей, чтобы они все сходились в какой-то общей точке, например в центре тяжести всего снаряда. Очевидно, что при различных по весу боевых зарядах или при изменении загрузки снаряда приборами для испытаний центр тяжести будет перемещаться; на этот случай и предназначено регулируемое сопло. Сопло спереди имеет наружную сферическую поверхность, которая в соединении с такой же по форме внутренней поверхностью в задней части ускорителя представляет собой шаровой шарнир, позволяющий повернуть сопло в любом направлении. После того как регулировка произведена, сопло закрепляется парой фиксирующих колец и стальным стопорным кольцом.

Большое значение, как мы видели, имеет также плавное отделение стартовых ускорителей, не нарушающее траектории полета снаряда. Для этой цели фирма «Фэйри» разработала простой сбрасывающий механизм, состоящий из двух приспособлений, укрепленных на корпусе снаряда для подвески группы ускорителей. В задней части ускорители крепятся к кольцу, которое свободно надето на корпус снаряда и может скользить вперед под действием тяги, создаваемой ускорителями. Кольцо удерживается на месте заклепками до тех пор, пока ускорители не разовьют полную тягу и заклепки не срежутся. В целях облегчения монтажа ускорителей заклепки просто вставляются в гнезда и удерживаются на месте пластинчатыми пружинами.

Подобное же кольцо есть и на передней части корпуса снаряда, и, как видно из схемы (рис. 41), в приливе в носовой части каждого ускорителя имеется отверстие с вставленной трубкой, внутри которой помещается стержень, нагруженный предварительно сжатой пружиной. Когда ускорители установлены на снаряде, эти трубки надеты на цапфы, имеющиеся на переднем кольце.

После запуска снаряда ускорители сдвигаются вперед, срезав контровочные заклепки в задней части, сжимая при этом еще более спиральные пружины в переднем креплении. Когда тяга ускорителей падает ниже определенной величины, эти пружины распрямляются и ускорители отодвигаются назад до тех пор, пока трубки не сойдут с цапф. Тогда воздушный поток, воздействуя на клиновидные поверхности в головной части ускорителей, с силой отталкивает их в стороны от снаряда; вслед за этим освобождаются задние концы ускорителей, вытягивая при этом стопорную шпильку, отчего заднее кольцо разделяется на четыре сегмента, которые отпадают от корпуса снаряда.

Р и с. 41. Крепление стартовых ускорителей к корпусу управляемого снаряда. На рисунке показано переднее крепление и детали механизма сбрасывания (фирма „Фэйри"). 1 — прилив с отверстием на ускорителе; 2 — спиральная пружина (предварительно сжатая); 3 — стопорная гайка; 4 — переднее кольцо; 5 — цапфа; 6 — стержень; 7 — корпус снаряда.

Из всех когда-либо построенных в Англии экспериментальных снарядов только об одном можно говорить в деталях. Этот снаряд «Лоп-Гэп», который был представлен в разрезе для всеобщего обозрения на выставке общества британских авиаконструкторов. Однако министерство снабжения без всяких видимых причин не разрешает опубликовать его фотографию. Совершенно очевидно, что снаряд относится к самой ранней стадии развития управляемых снарядов в Англии. Длина снаряда 4,2 м. В качестве топлива используется смесь 60—40% метилового спирта с водой и жидкий кислород. Горючее и окислитель поступают в двигатель под давлением газов, образующихся при сгорании медленно горящего порохового заряда, помещенного между двумя поршнями в цилиндрических баках. В целях охлаждения двигателя горючее предварительно проходит через рубашку камеры сгорания.

Двигатель снаряда способен в течение 25 сек. сохранять тягу, равную почти 450 кг. Этой тяги вполне достаточно для поддержания скорости порядка 1,4 Ма. Ускоритель взлета, составленный из семи стандартных ракет RATO¹ за 4 сек. сообщает снаряду скорость 510 м/сек; после сгорания заряда он сбрасывается воздушным потоком. Снаряд имеет четыре неподвижных крыла и четыре подвижные плоскости управления.

¹RATO — rocket assisted take off — ракетный стартовый ускоритель.— Прим. ред.

В настоящее время этот двухступенчатый снаряд используется для проведения исследований в области аэродинамики, устойчивости и управляемости полета и поэтому снабжен телеметрическим оборудованием, позволяющим передавать на землю получаемые в полете данные.

Снаряд «Лоп-Гэп» имеет много общего с испытательным снарядом RTV-1, который демонстрировался представителям прессы в Вумера в мае 1953 г. Снаряд весит 272,4 кг, длина его (вместе с ускорителем) 6,6 м, полная тяга на взлете 1360 кг. Снаряд снабжен парашютом для спуска на землю.

Чтобы представить себе характер боевого применения зенитных управляемых снарядов при обороне крупных промышленных центров, возьмем для примера Лондон и предположим, что этот город окружен восемью стартовыми позициями для управляемых снарядов, расположенными в радиусе 40 км от центра города. Такими пунктами могут быть Гилдфорд, Виндзор, Лутон, Челмсфорд или Мейдстон. Предположим, что в каждом пункте находится батарея, состоящая из восьми пусковых установок.

Возможны два типа стартовых позиций для управляемых снарядов. Первый тип — временные позиции; могут состоять просто из нескольких пусковых установок на автоприцепах, радиолокационного оборудования и оборудования телеуправления, размещенного в автофургонах, и, конечно, необходимого транспорта для подвозки снарядов и горючего. Пусковые установки помещают вокруг фургонов с радиолокационным и другим оборудованием, а обслуживающий персонал располагается в блиндажах, на безопасном удалении от пусковых установок. Такие установки можно легко перевозить по дорогам и устанавливать сравнительно быстро почти в любом пункте страны.

Второй тип — оборудованные позиции; могут иметь несколько пусковых установок на прицепах, располагаемых вокруг центрального блокгауза. Здание блокгауза может быть круглой формы с подземным хранилищем для снарядов и небольшой командной вышкой на крыше; как показано на схеме (рис. 42), специальная дорога через небольшой туннель подходит прямо к хранилищу. Вокруг здания расположено восемь огневых точек, на которых размещены пусковые установки, соединенные узкоколейками с главным зданием; снаряды, поднимаемые из хранилища на лифте, погружаются на вагонетки, на которых производится их дозаправка топливом, проверка электрооборудования и подвеска стартовых ускорителей; затем вагонетки по рельсам подают снаряды к пусковым установкам.

Блокгауз с подземными складами и бетонированные площадки для пусковых установок являются единственными постоянными сооружениями стартовой позиции. Пусковые установки и все оборудование по управлению огнем можно устанавливать на автомашинах. Такого рода устройство значительно упрощает обслуживание, так как отдельные элементы оборудования можно легко перемещать и заменять новыми. Например, если на пусковой установке взорвется снаряд, то не будет представлять труда удалить поврежденное оборудование и поставить новую пусковую установку.

Отдельные пусковые установки и радиолокационное оборудование связаны электропроводкой с пультом управления в командной вышке. Каждая пусковая установка может поворачиваться на 360°.

Р и с. 42. Стартовая позиция управляемых зенитных снарядов. Батарея стартовых установок позволяет вести групповой огонь одновременно по нескольким воздушным целям. В этом случае каждая группа снарядов имеет отдельное радиолокационное управление.

Когда применяется способ наведения снарядов по радиолучу, один радиолокатор используется для образования направленного радиолуча для всех пусковых установок, которые, следуя за движением луча, автоматически разворачиваются в направлении воздушной цели, давая возможность командиру батареи вести огонь сразу с нескольких установок при правильных угле возвышения и азимуте. Немедленно после выстрела направляющая рама автоматически поворачивается в направлении к блокгаузу и принимает горизонтальное положение, подготавливаясь, таким образом, к принятию нового снаряда. Вопрос о том,

Р и с. 43. Подвешивание снаряда к пусковой установке. 1 — пламеотражатель; 2 — поворотная станина; 3 — стартовые ускорители; 4 — снаряд; 5 — бетонированная площадка; 6 — подвижная платформа пусковой установки; 7 — вагонетка; 8 — узкоколейка; 9 — направляющая рама и снаряд в поперечном разрезе; 10 — стабилизаторы снаряда; 11 -стабилизаторы ускорителя; 12 — рама; 13 — направляющие; 14 — стартовые ускорители.

возможно ли осуществить автоматическую подвеску снарядов, остается нерешенным; во всяком случае снаряд, доставленный к пусковой установке, довольно легко устанавливается на место вручную. Установка снарядов значительно облегчается тем, что их можно подвешивать к направляющей раме снизу; этим достигается не только удобство подвески, но и простота обратного съема снаряда с рамы, если он окажется дефектным; последняя операция требует предварительной установки взрывателя снаряда на «невзрыв». Способ подвешивания снаряда к направляющей раме показан на рис. 43. После того как новый снаряд подвешен и подключен к сети управления на командном посту, направляющая рама немедленно вновь разворачивается, получает нужный угол возвышения и следует за движением главного направляющего радиолуча.

Предположим теперь, что неприятельский бомбардировщик приближается к Лондону на высоте 12—15 тыс. м со скоростью 960 км/час; в этих условиях сброшенная с бомбардировщика бомба пройдет по горизонтали расстояние, по крайней мере, равное 8 км (см. рис. 44). Если теперь предположить, что управляемые зенитные снаряды имеют скорость 2900 км/час (т. е. в три раза выше скорости бомбардировщика), а их действительный радиус действия составляет 80 км, то первые снаряды, выпущенные со стартовых установок, перехватят бомбардировщик в 120 км от цели (за 7 мин. до сбрасывания бомб). Учитывая, что за время, за которое снаряд покроет расстояние 70 км, бомбардировщик пройдет 27 км, пуск управляемых снарядов должен быть произведен в момент, когда бомбардировщик находится на расстоянии 147 км от объекта бомбардировки. Делая допуск на время, потребное для объявления тревоги на позиции стартовых установок, обнаружение цели, изготовку к бою и т. д., на что уйдет примерно 5 мин., бомбардировщик должен находиться в 226 км от объекта налета в момент, когда на станции будет объявлена тревога. Если сделать еще допуск на время, необходимое для обнаружения бомбардировщика передовыми радиолокационными станциями, а также для анализа данных и передачи соответствующих указаний органам противовоздушной обороны, то бомбардировщик должен быть обнаружен на расстоянии 280—320 км от объекта нападения.

Приведенный выше пример является, конечно, значительным упрощением вопроса: во-первых, бомбардировщик не будет обязательно лететь прямым курсом на цель, а может предпринять ряд ложных маневров, прежде чем обороняющимся станет совершенно ясно, какой он выбрал объект для нападения; во-вторых, в налете могут принять участие несколько бомбардировщиков, летящих с разных направлений и на разных высотах; в-третьих, в операции могут принять участие управляемые беспилотные бомбардировщики, что усложнит оборону еще больше. И, конечно, в действие могут быть введены управляемые

Р и с. 44. Схема перехвата самолетов на подходах к Лондону.

снаряды, выпускаемые бомбардировщиком с расстояния 80 или даже 160 км от объекта нападения (см. гл. V).

Использование управляемых зенитных снарядов, конечно, не исключает возможности участия в обороне пилотируемых истребителей-перехватчиков. Однако, несмотря на применение опознавательной системы «свой-чужой», которая обеспечит безопасность истребителей от собственных управляемых снарядов, совершенно очевидно, что задача перехвата будет облегчена, если истребители-перехватчики будут действовать в зонах, отличных от зоны действия управляемых снарядов. Это значит, что истребители-перехватчики должны действовать не ближе 120 км от объекта нападения, а если принять, что атака истребителей длится 10 мин., то неприятельский бомбардировщик должен быть атакован истребителями-перехватчиками не ближе 280 км от объекта нападения. Это, в свою очередь, означает, что если сделать допуск на время, необходимое истребителям для набора боевой высоты, то истребители должны быть подняты в воздух в то время, когда бомбардировщики противника находятся еще в 480 км от объекта нападения. Необходимость же в дополнительном времени на заблаговременное предупреждение о налете, на опознавание типа вторгшихся самолетов и на обработку данных следящих радиолокаторов означает, что самолеты должны быть обнаружены еще за 550—600 км от объекта его нападения.

Близость важнейших английских городов к воздушным базам возможного противника еще более подчеркивает важность надлежащей координации действия наземных средств противовоздушной обороны и истребительной авиации и является веским основанием для передачи стартовых позиций управляемых снарядов в ведение военно-воздушных сил.

Учитывая краткость расстояний для отражения возможных воздушных ударов по Англии, придется мириться с некоторым перекрытием зон действия управляемых снарядов и пилотируемых истребителей-перехватчиков.

Всякое новое увеличение скорости полета самолетов и снарядов делает Англию еще более уязвимой во время воздушного нападения. Поэтому условия обороны Британских островов значительно сложнее, чем условия обороны США или Советского Союза, где удаленность важнейших центров от воздушных баз противника дает больше возможностей как в отношении пространства, так и в отношении времени для организации надлежащей обороны даже против самолетов и снарядов, летающих на сверхзвуковых скоростях. Заблаговременное обнаружение противника радиолокационными средствами позволяет своевременно поднимать в воздух истребительную авиацию последовательно на нескольких поясах обороны, находящихся за сотни километров от объекта обороны, тогда как непосредственно города и важные военные объекты прикрываются последним щитом, состоящим из кольцевой системы стартовых позиций управляемых снарядов.