Текст книги "Техника и вооружение 2001 05-06"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 15 (всего у книги 24 страниц)

РТ-25. 8К97

Разработка твердотопливной ракеты РТ-25 начата в соответствии с постановлением правительства от 4 апреля 1961 года в СКБ-172 Пермского машиностроительного завода имени В.И.Ленина под руководством Михаила Цирульникова. СКБ было поручено создание ракетного комплекса, включающего баллистическую двухступенчатую управляемую ракету РТ-25 с маршевыми двигателями на смесевом твердом топливе и комплекс наземного оборудования.

Разработку возглавил конструктор артиллерийского вооружения и ракетной техники старейшего уральского артиллерийского завода Михаил Цирульников.

Опытно-конструкторские работы проводились в СКБ-172 (позже – КБ машиностроения, ныне – НПО "Искра"), научные – в Пермском НИИ-130 (позже – НИИ полимерных материалов). Производственной базой по изготовлению твердотопливных зарядов был Пермский завод имени С.М.Кирова (позже – НПО имени С.М.Кирова).

Предполагалось, что ракета будет иметь дальность стрельбы – 4 000-4 500 км. Особое внимание при ее создании было уделено проектированию и отработке крупногабаритных двигателей. С 1961 по 1963 год было проведено 10 огневых стендовых испытаний двигателей второй ступени и 13 огневых стендовых испытаний двигателей первой ступени.

В 1963 году СКБ-172 была поручена разработка маршевых двигателей первой и третьей ступеней ракеты РТ-2. Это стало продолжением работ над маршевыми РДТТ ракеты РТ-25, так как двигатели были унифицированы. Работы по ракете РТ-25 прекращены. Силы конструкторских коллективов были сосредоточены на создании первой отечественной твердотопливной МБР РТ-2.

Вторая ступень ракеты РТ-25 использовалась в качестве второй ступени проходившей испытания ракеты РТ-15 Петра Тюрина. В 1966-1967 годах на полигоне Капустин Яр были произведены десять испытательных пусков РТ-15, оснащенной двигателем Михаила Цируль– никова. Позже двигатель был исключен из конструкции РТ-15 и заменен двигателем Петра Тюрина.

В целом под руководством Михаила Цирульникова был создан ряд уникальных ракетных систем: двигатель третьей ступени экспериментальной ракеты 8К95-63, двигатель второй ступени опытной ракеты 8К96, двигатели первой и второй ступеней ракеты 8К97, двигатели первой и третьей ступеней ракеты 8К98, двигатели первой и третьей ступеней ракеты 8К98П.

Первая ступень с двигателем на смесевом твердом топливе устанавливалась на три ракеты – 8К97, 8К98, 8К98П. Две последние из них были приняты на вооружение.

«Гном»

Модель ПУ МБР «Гном»

Наряду с другими темами, Коломенское Конструкторское бюро машиностроения (КБМ), возглавляемое Борисом Шавыриным, совместно с ЦИАМ и ЦАГИ в инициативном порядке вело разработку твердотопливных двигателей для малогабаритных зенитных управляемых ракет.

Учитывая опыт, накопленный конструкторским коллективом в ходе работ над твердотопливными двигателями, Дмитрий Устинов в начале 1960-х годов поручил Борису Шавырину разработку межконтинентальной баллистической ракеты, оснащенной твердотопливным прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Главное преимущество такой ракеты заключалось в ее легкой конструкции. При этом двигатель обеспечивал высокие энергетические возможности.

Вот что рассказал мне начальник научно-технического направления – главный конструктор направления КБМ, лауреат Государственной премии, член-корреспондент РАРАН Олег Мамалыга:

"В начале 1960-х годов вышло постановление правительства о создании МБР наземного базирования общим весом комплекса с пусковой установкой на гусеничном ходу не более 60 тонн. Предусматривалось создание мобильного варианта на гусеничном ходу и шахтного варианта. Был объявлен конкурс на лучший проект. В конкурсе участвовали Конструкторское бюро машиностроения и Московский институт теплотехники. Борис Иванович Шавырин создал большую группу конструкторов для изучения опыта создания твердотопливных ракет. Члены группы разъехались по конструкторским бюро Королева, Янгеля, Тюрина и Цирульникова….

Первоначально свой прямоточный двигатель Шавырин предложил Янгелю для его ракеты 8К99. Однако позже конструкторы отказались от этой идеи. Наше КБМ приступило к созданию собственной межконтинентальной баллистической ракеты и стало головной организацией.

Был разработан и успешно защищен на межведомственной комиссии эскизный проект ракеты. Позже были разработаны рабочие чертежи. В конце октября 1965 года, через несколько дней после смерти Бориса Ивановича Шавырина, состоялся первый запуск прямоточного ВРД на стенде в Тураево. Максимальный расход воздуха при работе двигателя был очень высокий – 1 200 килограммов в секунду. Всех мощностей стендов в Тураево не хватало, чтобы обеспечить работу двигателя на максимальном режиме. Пришлось монтировать дополнительное оборудование. При запуске в окрестных домах из окон вылетали стекла. Никто в мире никогда не делал и не испытывал таких двигателей. Это был уникальный проект… К сожалению, вскоре было принято решение о закрытии темы".

"Гном" – трехступенчатая баллистическая ракета с ускорителем. Ускоритель – четырехсопловой РДТТ на смесевом топливе – размещался внутри прямоточного двигателя. Ракета стартовала после запуска ускорителя, который разгонял ее до скорости 1,75М. Отработав, ускоритель отделялся и включалась первая ступень с твердотопливным прямоточным ВРД. Ракета выходила на полетную траекторию. Двигатель первой ступени работал 60-70 секунд, до достижения ракетой скорости 5,5М. После отделения прямоточного ВРД включалась вторая ступень, а затем – третья ступень. Вторая и третья ступени были оснащены двигателями на твердом смесевом топливе.

Твердое топливо для двигателя первой ступени было разработано в НИИ ПХ под руководством Николая Силина. Твердотопливные заряды ускорителя разработаны в АНИИ XT под руководством Якова Савченко. Смесевые твердотопливные заряды второй и третьей ступеней разработаны в НИИ-125 под руководством Бориса Жукова.

Ракета оснащалась пороховым аккумулятором давления. Размещалась в полуконтейнере, который стыковался с камерой сгорания (корпус камеры сгорания ВРД составлял часть конструкции контейнера). Это позволило снизить массу. В случае принятия на вооружение, в составе боевого ракетного комплекса предполагалось иметь 10 самоходных пусковых установок МБР "Гном".

"Гном" – это единственная межконтинентальная баллистическая ракета, оснащенная твердотопливным прямоточным двигателем.

«Гном»

«Гном» – трехступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета, оснащенная прямоточным твердотопливным маршевым двигателем первой ступени, твердотопливными ускорителем и двигателями второй и третьей ступеней. Проектирование велась с начала 60-х годов в КБ машиностроения (г. Коломна) под руководством Бориса Шавырина. Разработка прекращена в конце 1965 года.

Самоходная пусковая установка размещалась на шасси тяжелого танка. ПУ разработана в КБ-3 Ленинградского Кировского завода под руководством Жозефа Котина. Шахтная пусковая установка разрабатывалась в ЦКБ-34 под руководством Евгения Рудяка. Комплекс средств преодоления ПРО создавался в НИИ-108. Автономная инерциальная система управления была разработана в ЦНИИ автоматики и гидравлики (ЦНИИ АГ) под руководством Ильи Погожева. Стендовый двигатель для отработки в Тураево имел металлический корпус. Позже в хотьковском ЦНИИ специального машиностроения был разработан стеклопластиковый корпус.

Дальность стрельбы, км 11 000

Масса ракеты, т  29

Масса ракеты в контейнере, т 31,2

Масса самоходной пусковой установки в полном снаряжении, т 60

Длина ракеты, м  16,14

Максимальный диаметр корпуса, м 2,6 Диаметр двигателя, м 2,6

Среднетраекторный удельный импульс двигателя первой ступени,кгс с/кг 250

Гарантийный срок хранения,лет 10

РТ-20П. 8К99

ПУ РТ-20 на параде

Эскизный проект комбинированной двухступенчатой баллистической ракеты разработан в КБ «Южное» под руководством Михаила Янгеля в декабре 1964 года. Постановление правительства о начале разработки ракеты РТ-20П вышло 24 августа 1965 года. Ведущий конструктор – Василий Будник.

Предполагалось, что ракета будет оснащена первой ступенью с двигателем на твердом топливе и второй ампулизированной ступенью, оснащенной ЖРД. При такой схеме обеспечивались требуемые стартовая масса ракеты и точность стрельбы. Как известно, важнейшим параметром, влияющим на точность стрельбы, является скорость ракеты при выключении двигателя последней ступени. К началу разработки РТ-20П достаточно эффективного механизма отсечки тяги в момент выключения твердотопливного двигателя ступени еще не было разработано. Конструкция жидкостных ракетных двигателей была отработана. Поэтому Янгель принял решение о создании комбинированной ракеты.

Проектно-поисковые работы по твердотопливным ракетам были начаты в КБ "Южное" под руководством Михаила Янгеля в ноябре 1960 года. В 1963 году для производства твердотопливных двигателей и ракет был образован Павлоградский механический завод. В 1964 году для разработки твердотопливных двигателей на территории завода создано конструкторское бюро.

"В составе ПО ЮМЗ (Южный машиностроительный завод – прим. авт.) особое место занимает Павлоградский механический завод (ПМЗ). Образованный в декабре 1963 года как специализированный производственный объект завода № 586, ПМЗ за короткий срок превратился в базовое предприятие отрасли по изготовлению, сборке и отработке двигателей и ракет на твердом топливе. С 1965 года по настоящее время заводом руководит В.М.Шкуренко, ранее работавший начальником цеха главной сборки головного завода.

В январе 1964 года в составе ОКБ– 586 на территории ПМЗ для конструкторской разработки первого крупногабаритного двигателя было образовано КБ-5 во главе с Г.Д.Хорольским. В феврале 1966 года КБ-5 реорганизуется в проектно-конструкторское бюро по разработке и экспериментальной отработке твердотопливных двигателей, которым в течение почти тридцати лет руководил главный конструктор В.И.Кукушкин.

В тесном содружестве были созданы твердотопливные двигатели для первого подвижного ракетного комплекса (РТ-20П) и ракеты морского базирования".(Паппо-Корыстин В., Платонов В., Пащенко В. Днепровский ракетно-космический центр. – Днепропетровск. ПО ЮМЗ-КБЮ, 1994. С. 25).

Твердотопливная двигательная установка первой ступени РТ-20П была разработана под руководством главного конструктора КБ-5 "КБ Южное" Владимира Кукушкина. Она имела четыре поворотных сопла. Твердотопливный заряд разработан в НИИ-125 под руководством Бориса Жукова.

На второй ступени ракеты использовался двигатель 15Д12, разработанный под руководством главного конструктора КБ-4 КБ "Южное" Ивана Иванова. Топливо – AT и НДМГ. Позже модернизированный двигатель 15Д12, получивший индекс 15Д169, был установлен на вторую ступень ракеты МР-УР-100.

Разрабатывались шахтный, подвижной грунтовой и железнодорожный варианты боевого ракетного комплекса. В качестве окончательного варианта выбран подвижно-грунтовой комплекс. Пусковую установку решено было разместить на шасси тяжелого танка Т-10М, разработанного в КБ-3 Ленинградского Кировского завода под руководством Жозефа Котина.

Ракета размещалась в транспортно– пусковом контейнере. Впервые для ракеты наземного базирования был отработан минометный старт (способ старта, при котором маршевый двигатель первой ступени включается на высоте 20 – 30 метров над верхним срезом пусковой установки с целью снижения разрушительного воздействия газовой струи работающего маршевого двигателя на стартовые агрегаты) из транспортно-пускового контейнера с помощью порохового аккумулятора давления.

«Павлоградцы первыми в стране освоили в производстве мощные пороховые аккумуляторы давления, что в немалой степени способствовало успешному внедрению минометной схемы старта». (Паппо-Корыстин В., Платонов В., Пащенко В. Днепровский ракетно-космический центр. – Днепропетровск. ПО ЮМЗ-КБЮ, 1994. С. 25).

Предусматривалось оснащение двумя типами головных частей: тяжелой и легкой. Первоначально разрабатывалась ракета, оснащенная "тяжелой" ГЧ мощностью 1,5 Мт. Расчетная дальность ракеты – 5 000 км. Позже разработан проект с использованием более легкой головной части. При этом мощность боевого заряда уменьшилась до 550 кило– тонн. Однако появилась возможность достижения межконтинентальной дальности полета.

«Если бы ракета была создана, она была бы самой „легкой“ МБР из существующих (напомню: стартовая масса разрабатывавшейся МБР „Гном“ была 29 тонн – прим. авт.) при вполне удовлетворительном значении массы полезной нагрузки к стартовой массе. Вместе с тем разработка ракеты „комбинированной“ (ЖРД и РДТТ) схемы подтвердила, что еехарактеристики будут промежуточными между характеристиками ракет жидкостных и твердотопливных». (Межконтинентальные баллистические ракеты СССР (РФ) и США. История создания, развития и сокращения/Под. ред. Е.Б.Волкова. – М.: РВСН, 1996. С. 171). Комбинированная баллистическая ракета РТ– 20П была оснащена автономной инерциальной системой управления.

МБРРТ-20П

В октябре 1967 года начаты испытания ракеты на полигоне Плесецк. В рамках ЛКИ проведено восемь (по другим данным – двенадцать) пусков. В октябре 1969 года разработка боевого ракетного комплекса РТ-20П прекращена. Ракета была показана на параде в Москве 7 ноября 1965 года.

РТ-20П – это единственная комбинированная межконтинентальная баллистическая ракета, оснащенная твердотопливным и жидкостным ракетными двигателями.

РТ-20П. 8К99 [SS-X– 15. Scrooge]

РТ-20П – двухступенчатая комбинированная баллистическая ракета. Разработана в КБ «Южное» под руководством Михаила Янгеля. Ведущий конструктор – Василий Будник.

Эскизный проект подготовлен в декабре 1964 года. По– становление о начале разработки ракеты принято 24 августа 1965 года. Испытания на полигоне Плесецк проводились с октября 1967 года по 1969 год. Работы прекращены в октябре 1969 года.

Твердотопливная двигательная установка первой ступени ракеты создана под руководством главного конструктора КБ-5 "КБ Южное" Владимира Кукушкина. Твердотопливный заряд двигателя первой ступени разработан в НИИ– 125 под руководством Бориса Жукова. Вторая ступень ракеты оснащена ЖРД 15Д12, спроектированным в КБ-4 КБ "Южное" под руководством Ивана Иванова. Самоходная пусковая установка разработана в КБ Спецмаш под руководством Б.Г.Бочкова. Пусковая установка размещена на шасси тяжелого танка Т– ЮМ, разработанном в КБ-3 Ленинградского Кировского завода под руководством Жозефа Котина. Способ старта – минометный из ТПК, при помощи порохового аккумулятора давления (ПАД). Система управления автономная, инерциальная.

Ракета выпускалась на Павлоградском механическом заводе.

Максимальная расчетная дальность стрельбы с "легкой " ГЧ, км 7 000

Максимальная расчетная дальность стрельбы с "тяжелой" ГЧ, км 5 000

Длина ракеты, м  18

Диаметр корпуса, м 1,6

Стартовая масса ракеты, т 30

Масса "тяжелой" ГЧ, кг 1 410

Мощность ядерного боезаряда "тяжелой" ГЧ, Мт 1,5

Мощность ядерного боезаряда "легкой" ГЧ, Мт 550

РТ -21. 15Ж41

Проект ракетного комплекса с твердотопливной трехступенчатой межконтинентальной баллистической ракетой шахтного и железнодорожного базирования разрабатывался в первой половине 1960-х годов в КБ «Южное» под руководством Михаила Янгеля. Проект не был реализован. Во второй половине 1960-х годов на его основе разрабатывался проект железнодорожного ракетного комплекса РТ-22, который также не был завершен.

РТ-2. 8К98 (pc-12)

Разработка трехступенчатой твердотопливной МБР РТ-2 была начата в ОКБ– 1 под руководством Сергея Королева в соответствии с постановлением правительства от 4 апреля 1961 года. Ведущий конструктор – заместитель главного конструктора ОКБ-1 Игорь Садовский. После смерти Королева работы были продолжены под руководством Василия Мишина (с 1966 года новое название ОКБ-1 – ЦКБЭМ).

Наиболее сложной для отечественной науки и промышленности была проблема разработки высокоэнергетического и высокоэластичного твердого смесевого топлива и создания крупногабаритных топливных зарядов, формуемых непосредственно в корпус двигателя и жестко скрепленных с его стенками.

Смесевое топливо содержит до десяти и более компонентов, основными из которых являются окислитель (обычно, перхлорат аммония), энергетическая добавка (порошок алюминия), а также горючее связующее вещество (полиуретан, полибутадиен, бутилкаучук и другие), которое создает из механических частиц плотную монолитную массу.

К разработке и производству первых отечественных смесевых твердых топлив приступили Ленинградский Государственный институт прикладной химии (ГИПХ), возглавляемый Владимиром Шпаком, и завод имени Морозова, Пермский НИИ-130 (НИИ полимерных материалов), возглавляемый Леонидом Козловым, и Пермский завод N2 98 (Пермский завод имени С.М.Кирова; позднее НИИПМ и завод имени С.М.Кирова объединены в НПО имени С.М.Кирова), Люберецкое НПО "Союз" (ЛНПО "Союз"), возглавляемое Борисом Жуковым, и позднее был подключен Алтайский НИИ химической технологии (АНИИ XT), возглавляемый Яковом Савченко.

К 1963 году в ГИПХ было создано топливо на основе связующего полиуретана, в Пермском НИИ-130 – топливо на основе связующего полифурита. Эти топлива не обладали требуемой эластичностью, но позволяли провести стендовую отработку двигателей всех трех ступеней ракеты РТ-2.

Люберецкое НПО "Союз" к 1965 году разработало смесевое твердое топливо со связующим низкомолекулярным полибутадиеном. Заряд этого топлива из-за низкой эластичности мог быть выполнен только в виде вкладной конструкции, что утяжеляло двигатель и снижало надежность работы, в связи с чем работы с этим топливом были прекращены на этапе стендовой отработки.

К середине 1965 года Алтайским НИИ химической технологии была решена крупнейшая научно-техническая задача – впервые отработано высокоэнергетическое отечественное смесевое твердое топливо на основе связующего бутилкаучука. Это топливо позволяло создавать эффективные и надежные твердотопливные двигатели со скрепленным зарядом и было принято в качестве окончательного варианта для первой и второй ступеней ракеты РТ-2.

Еще более сложной оказалась проблема серийного производства крупногабаритных зарядов и стеклопластиковых корпусов. Необходимо было в кратчайшие сроки создать целую сеть заводов химической промышленности, оснащенных современным высокотехнологичным оборудованием.

На всех трех ступенях РТ-2, проходивших испытания, были применены твердотопливные заряды, разработанные в Пермском НИИ-130. На полигоне Капустин Яр были проведены первые семь испытательных пусков ракет, оснащенных этими двигателями.

В окончательном варианте на первой ступени серийной РТ-2 установлены двигатели с твердотопливными зарядами, разработанные Алтайским НИИ химической технологии совместно с Пермским СКБ-172 (КБ машиностроения). На второй ступени – двигатели с твердотопливными зарядами, разработанные Алтайским НИИ химической технологии совместно с Ленинградским ЦКБ-7. На третьей ступени – двигатели с твердотопливными зарядами, разработанные Пермским НИИ-130 совместно с Пермским СКБ-172.

Шахтная пусковая установка одиночного старта и командный пункт котлованного типа разработаны в ЦКБ-34 (КБ Спецмаш) под руководством Евгения Рудяка и Всеволода Чернецкого.

«Первоначально для ракеты PC-12 разрабатывались проекты двух типов шахтных стартовых комплексов – группового и одиночного, а также железнодорожный стартовый комплекс. В процессе разработки был выбран вариант размещения МБР PC-12 в шахтных ПУ типа „ОС“. РК состоял из 10 рассредоточенных пусковых установок и отдельно расположенного командного пункта». (Межконтинентальные баллистические ракеты СССР (РФ) и США. История создания, развития и сокращения/Под. ред. Е.Б.Волкова. – М. : РВСН, 1996. С. 162).

Установка первой и второй ступеней МБР РТ-2 в шахту

Была создана уникальная конструкция шахтной пусковой установки. Ракета подвешивалась на шахтных амортизаторах над емкостью с водой. При запуске маршевого двигателя первой ступени горячая газовая струя ударялась о воду. Вода закипала и превращалась в пар. Пар давил на днище ракеты и выталкивал ее из шахты. Нагрузки и температура, действовавшие на корпус ракеты и шахту, были значительно ниже, чем при обычном газодинамическом старте.

Командный пункт котлованного типа имел ограниченную защищенность от ядерного взрыва и предполагал длительные сроки строительства (до трех лет). Сборка КП происходила на месте. Однако для своего времени это был совершенный командный пункт.

Транспортное оборудование ракетного комплекса разработано в КБТМ под руководством Владимира Петрова.

Автономная инерциальная система управления и система дистанционного управления и контроля разработаны в НИИ автоматики и приборостроения под руководством Николая Пилюгина.

«Пилюгин развернул работу по системе управления уже на своей новой базе на юго-западе Москвы. Получив задание разработать полностью автоматизированную систему подготовки пуска с временем готовности не более трех минут, он решил захватить и необязательную для его организации тематику: СДУК – систему дистанционного управления и контроля (в окончательном варианте для РТ-2 была принята на вооружение система дистанционного управления пуском, разработанная в Ленинградском НПО „Импульс“ под руководством Тараса Соколова – прим. авт). Эта система должна была охватить контролем, диагностикой и выдачей команд все шахты и связать командные пункты всех разрозненных районов со штабом РВСН». (Черток Б.Б. Ракеты и люди. Горячие дни холодной войны. – М.: Машиностроение. 1997. С. 116). В конструкции ракеты применены четыре решетчатых аэродинамических стабилизатора. Для управления полетом использовались также разрезные управляющие сопла РДТТ. Сопло маршевого двигателя состояло из неподвижной и подвижной частей. На боевую стартовую позицию доставлялись в контейнере отдельно первая ступень и отдельно пристыкованные вторая и третья ступени. Ракета оснащалась моноблочной ядерной отделяемой в полете головной частью.

9 мая 1965 года ракета РТ-2 была показана на военном параде в Москве.

Первый испытательный пуск РТ-2 на полигоне Капустин Яр 5 февраля 1966 года осуществить не удалось. За двести секунд до старта произошел сбой в работе одной из систем. Следующий пуск 25 февраля вновь закончился неудачей. Ракета не взлетела. 26 февраля 1966 года произведен первый успешный пуск первой советской твердотопливной МБР.

Испытания ракеты были перенесены на новый полигон Плесецк, где для РТ-2 уже были построены стартовые комплексы. В октябре 1968 года программа испытательных полетов была завершена. К моменту принятия ракеты на вооружение в Плесецке было проведено 18 испытательных пусков ракеты. Во время испытаний в Плесецке использовались ракеты с двигателями, снаряженными серийными твердотопливными зарядами.

Серийное производство ракет РТ-2 начато в 1966 году в цехах специального производства Пермского машиностроительного завода имени В.И.Ленина (завод № 172). В сентябре 1967 года спецпроизводство завода выделено в филиал, который 6 октября 1967 года преобразован в Пермский завод химического оборудования (ПЗХО). На ПЗХО продолжен выпуск ракет РТ-2, двигателей первой и третьей ступеней этих ракет – 15Д23 и 15Д25, а также головной части 15Ф1.

МБР РТ-2

18 декабря 1968 года комплекс РТ-2 был принят на вооружение. В 1971 году первый полк РТ-2 поставлен на боевое дежурство под Йошкар– Олой. Всего под Йошкар– Олой развернуто шесть полков, каждый из которых имел на вооружении 10 ШПУ ОС и командный пункт. Группировка РТ-2 не превышала 60 ПУ.

С момента принятия на вооружение и до 1987 года включительно ракеты проходили послегарантийную эксплуатацию по различным исследовательским программам Министерства обороны СССР. Программы завершались летными пусками ракет с полигона Плесецк. Пуски неизменно подтверждали высокую надежность ракеты, в том числе при сроках эксплуатации от 15 до 17 лет.

В середине 1970-х годов началась замена комплексов РТ-2 модернизированными комплексами РТ-2П.