«Самолеты мира», 1996, №4(6), апрель, стр. 2-5, 2-я стр.обл.
сканировал Игорь Степикин
Игорь ШЕВАЛЕВ, Алексей ФОМИЧЕВ
МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНАЯ РАКЕТА С. А. ЛАВОЧКИНА
В 1947 г. на заседании Президиума ЦК ВКП (б), посвященном ракетным вооружениям, среди прочего шла речь о трансатлантических ракетах. В результате обсуждения одному из отделов СКБ НИИ-88 Министерства вооружения, которым руководил С.П.Королев, было поручено проведение научно-исследовательской работы (НИР), названной "Перспективы развития ракет дальнего действия". Позже решением правительства ее разделили на две самостоятельные НИР. В рамках первой осуществлялись теоретические и экспериментальные работы по баллистическим ракетам большой дальности, вторая включала в себя исследования по крылатым ракетам такой же дальности. Эти работы позволили определить облик будущих межконтинентальных ракет. В 1953 г. после успешных испытаний первой отечественной водородной бомбы, перед учеными и конструкторами была поставлена задача создания ракет, способных доставить ядерный (термоядерный) боезаряд на межконтинентальную дальность. Однако, в связи с невозможностью для ОКБ-1 НИИ-88 параллельно заниматься обоими типами ракет, крылатые передали в Министерство авиационной промышленности. Спроектированную под руководством Королева экспериментальную крылатую ракету (ЭКР) с дальностью полета около 800 км решили не строить.
Работы над межконтинентальными ракетами начались сразу в трех конструкторских коллективах двух министерств (МАП и МОП), которым Постановлением правительства от 20 мая 1954 г.поручалась разработка двух межконтинентальных крылатых ракет(МКР), получивших название "Буря" и "Буран"(ОКБ-301 С. А. Лавочкина и ОКБ-23 В. М. Мясищева), и одной межконтинентальной баллистической ракеты, названной Р-7 (ОКБ-1 НИИ-88 С. П. Королева). Маршевые ступени обеих МКР предполагалось оснастить сверхзвуковыми прямоточными воздухореактивными двигателями (СПВРД). В связи с тем, что для работы СПВРД необходима определенная начальная скорость, проектировщиками за основу была принята двухступенчатая схема, в которой первой ступенью служили ускорители с ЖРД: "Буря" имела два ускорителя с двигателями конструкции А. М. Исаева, "Буран" — четыре с двигателями В. П. Глушко. Заданная скорость полета МКР должна была соответствовать числу М=3, дальность — 8000 километров. Крылатая ракета системы "Буря" получила заводской индекс "350", а системы "Буран" — "40". Руководил работами по "Буре" Наум Семенович Черняков, ставший с 1957 г. главным конструктором ОКБ-301 (генеральный конструктор — С. А. Лавочкин).
Сверхзвуковые МКР для первой половины 50-х годов были очередной новинкой из области ракетной техники и, как всякое техническое новшество, несли в себе ранее неведомые проблемы. Для их разрешения требовалось провести большой объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, в связи с чем возникла широкая кооперация ведущих авиастроительных организаций страны: ОКБ-2 НИИ-88 МОП, ОКБ-670 МАП, НИИ-1 МАП, его филиала, и других. Координировал все НИРы научный руководитель НИИ-1 академик М. В. Келдыш. К числу наиболее важных задач, решенных в процессе работ по МКР "Буря" и "Буран", следует отнести создание СПВРД, которым занимались НИИ-1 и ОКБ-670, и астронавигационной системы управления, разрабатывавшейся в руководимом Р.Г.Чачикяном филиале НИИ-1 (главные конструкторы И. М. Лисович и Г. И. Толстоусов). Кроме того, на этих ракетах нашел применение новый для советского самолетостроения материал — титан, способный сохранять высокие механические свойства при значительных температурах, возникающих при длительном полете на больших сверхзвуковых скоростях. В ОКБ-301 впервые в Советском Союзе была найдена и внедрена в производство технология сварки титана, а также некоторые виды механической обработки этого материала. В конструкции "350" использовались и другие термостойкие материалы, применявшиеся для герметизации, различных покрытий, изоляции, остекления и так далее. Большинство из них ко времени создания "Бури" советской промышленностью освоены не были, и их внедрение шло параллельно с работами по ракете.
Эскизное проектирование МКР "Буря" завершилось уже в 1955 г. Однако в следующем году по Постановлению правительства боевой заряд весом 2100 кг, под который проектировалась ракета, заменили на заряд в 2350 кг. Это потребовало соответствующих изменений в конструкции ракеты и отразилось на сроках представления машины "350" на летные испытания. По сравнению с первоначальным, вес МКР несколько увеличился. У ракет, летавших в 1960 г., стартовый вес первой ступени (ускорители + маршевая ступень) составлял около 95000 кг, а маршевой ступени — 33000 килограмм. Производство "Бури" развернулось на заводах № 301 ГКАТ и № 18 Куйбышевского СНХ. Ускорители для них изготавливались на заводе № 207 ГКАТ.
Межконтинентальная ракета системы "Буря" была двухступенчатой, два ускорителя первой ступени которой оснащались четырехкамерными ЖРД сначала С2.1100, а затем С2.1150, со стартовой тягой около 68400 кГ каждый. Второй (маршевой) ступенью являлась крылатая ракета со среднерасположенным тонким крылом малого удлинения, симметричного профиля со стреловидностью 70° по передней кромке и прямой задней кромкой. Крестообразное оперение размещалось в хвостовой части. Корпус ракеты имел цилиндрическую форму, немного суженную спереди и сзади; внутри его проходил по всей длине канал воздухозаборника маршевого СПВРД РД-012 (РД-012У). Полость между стенками канала и наружной обшивкой фюзеляжа (за исключением центральной части, где располагался приборный отсек) служила емкостью для топлива. Передняя часть корпуса маршевой ступени представляла собой сверхзвуковой диффузор с трехступенчатым конусом. Центральное тело диффузора одновременно являлось контейнером для боевой части.
Стартовала крылатая ракета "Буря" вертикально с лафета-установщика и, в соответствии с заданной программой, проходила разгонный участок траектории, на котором управление ракетой сначала осуществлялось с помощью газовых рулей, а затем переключалось на воздушные (газовые сбрасывались). После того, как скорость полета достигала определенного значения и СПВРД выходил на режим максимальной тяги, производилась расцепка ускорителей и маршевой ступени. Полет второй ступени происходил с постоянной скоростью, соответствующей числу М=3,1-3,2 и с постоянным аэродинамическим качеством. На маршевом участке полет корректировался с помощью системы автоматического астронавигационного управления "Земля". При приближении к конечной точке маршрута ракета автопилотом переводилась в пикирование (конечная высота полета превышала высоту отделения на 7 — 8 километров). На этом режиме осуществлялся сброс головного конуса с ядерным боезарядом.
С конца 40-х годов в США велись работы по межконтинентальным крылатым ракетам "Snark" с дозвуковой скоростью полета (фирма "Northrop Corp") и сверхзвуковой "Navaho", аналогичной советским МКР (фирма "North American Aviation"). Летные испытания ракеты "Snark" были начаты в марте 1951 г., а завершены в 1958 г. Ее приняли на вооружение Air Force. Сверхзвуковая ракета также вышла на летные испытания, но в войска не поступила. С самого начала ее преследовали неудачи. При первом полете, состоявшемся 6 ноября 1956 г., возникли неполадки в системе управления и ракета была уничтожена, во втором — обнаружена ненормальная работа ускорителей, а в третьем и четвертом — трудности с зажиганием СПВРД. В итоге заказчик ракеты US Air Force закрыл программу 11 июля 1957 г. Оставшиеся семь ракет были использованы при реализации программы RISE (Reseah in Supersonic Environment), для проведения замеров температур и давления на скорости, соответствующей числу М=3. Более-менее удачным стал пятый пуск, проведенный 12 августа 1957 г. Последний — одиннадцатый — пуск "Navaho", состоялся 18 ноября 1958 г. Несмотря на то, что летные испытания "Бури" начались почти также, как и испытания "Navaho", специалистам ОКБ С. А. Лавочкина удалось добиться гораздо больших успехов, чем их американским коллегам.
После целой серии наземных испытаний 1 сентября 1957 г. был произведен первый пуск ракеты "350" (если не считать попытки пуска, состоявшейся 31 июля того же года). Однако он оказался неудачным — при старте произошел преждевременный сброс газовых рулей и ракета через несколько секунд упала и взорвалась. Затем последовали еще три пуска, в которых нормальный полет прервался еще до расцепки ступеней: во втором — на 31-й секунде, в третьем — на 63-й и в четвертом — на 81-й секундах. Только 22 мая 1958 г. в пятом от начала испытаний пуске успешно прошла расцепка и был запущен СПВРД маршевой ступени. И вновь — три не очень удачных пуска...
Сроки поджимали, успехи, достигнутые ОКБ-1 МОП на пути создания МБР Р-7, оставляли все меньше и меньше шансов для ее крылатых конкурентов. Уже в конце 1957 г. были прекращены работы по мясищевскому "Бурану", который так и не успел совершить ни одного полета Переломным в ходе испытаний ракеты "Буря" стал состоявшийся 28 декабря 1958 г. девятый пуск. В этот раз продолжительность полета составила 309 секунд. В десятом и одиннадцатом пусках получили рекордные для того времени результаты: дальность полета 1350 км при скорости 3300 км/ч и 1760 км при скорости 3500 км/ч. Ни один еще летательный аппарат в Советском Союзе не летал в атмосфере так далеко на скоростях, близких к М=3. На следующей ракете впервые установили астронавигационную систему наведения. К сожалению, этот пуск оказался неудачным. В тринадцатом пуске ракета "350" испытывалась уже в новой компоновке с модернизированными ускорителями с ЖРД С2.1150 вместо прежних С2.1100 и маршевым СПВРД с укороченной камерой сгорания — РД-012У. На этот раз обошлись без системы астронавигации. Полет продолжался около десяти минут и обеспечил следующий пуск в полной комплектации, состоявшийся 2 декабря 1959 г. и впервые позволивший проверить работу системы астронавигации. После выполнения программы полета ракета была развернута на 210° и дальше летела по радиокомандам. Ее дальность составила 4000 километров. Испытания по короткой трассе (около 2000 км) завершились.
К этому времени на вооружение стали поступать межконтинентальные баллистические ракеты Р-7. Преимущество МБР над МКР было очевидным: способность преодолеть любую противовоздушную оборону, большая скорость полета, относительно простая конструкция и т.д. Недостатки баллистических ракет оказались менее значимыми. Уже в 1959 г. то обстоятельство, что "Буря" как носитель боевого заряда не в состоянии конкурировать с МБР, стало ясным практически для всех, включая ГКАТ, ОКБ-301 и самого генерального конструктора С. А. Лавочкина. Однако крылатые ракеты могли найти и другое применение, например, в качестве беспилотных фоторазведчиков, а также ракет-мишеней. В вышедшем 5 февраля 1960 г. Постановлении ЦК КПСС и Совмина СССР о прекращении работ по основному варианту "Бури" разрешалось, тем не менее, провести еще пять пусков для отработки варианта "Бури" для фоторазведки. Эти работы начались в ОКБ-301 еще в 1958 г.
Четыре пуска — с пятнадцатого по восемнадцатый, были произведены по длинной испытательной трассе Владимировка — п-ов Камчатка. Три пуска состоялись в феврале — марте 1960 г. и еще один, уже только для отработки "Бури" в варианте ракеты-мишени для системы ПВО "Даль" (работы по фоторазведчику прекратились в октябре месяце) — 16 декабря 1960 г. В последних двух удалось получить наибольшую дальность полета ракеты 6500 тысяч километров. Эти результаты доказали возможность получения в ближайшее время расчетной дальности. Параллельно с "350"-й машиной в опытном конструкторском бюро завода №301 в 1955-1957 гг. велось предэскизное проектирование крылатой ракеты с ядерным ПВРД. По ряду причин работы по этой машине значительного развития не получили.
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ МКР "БУРЯ"
Длина, м 19,880
Диаметр фюзеляжа, м 2,2
Высота, м 6,642
Размах крыла, м 7,746
Полный вес, кг 97215
Вес боевого заряда, кг 2350
Двигательная установка ускорителя 2хС.2.1150
Двигательная установка маршевой ступени РД-012У
Тяга двигателей ускорителя (первый режим), кГ 2x68400
Максимальная скорость М=3,2
Высота полета, км 18 — 24,5
Дальность (достигнутая), км 6500
