Авиация и космонавтика 2002 01

РАКЕТЫ МАЛОЙ ДАЛЬНОСТИ
РАКЕТА К-5 (PC-1У, изделие IIIБ)

В истории военной техники известно немало примеров того, как на вооружение принимались явно несовершенные образцы оружия, обладавшие наряду с множеством очевидных недостатков, единственным достоинством, определявшим их судьбу – принципиальной новизной, позволявшей справиться с задачами, не решаемыми другими, более отработанными средствами. Яркими примерами могут служить уродливые французские бронированные плавучие батареи, в 1855 году принудившие к сдаче русскую крепость Кинбурн или не менее безобразные английские танки, в значительной мере решившие исход Первой мировой войны.

Оставляла желать лучшего и первая принятая на вооружение советской истребительной авиации система управляемого ракетного оружия. Несмотря на явные недостатки, она была запущена в массовое серийное производство на пяти заводах и, в модернизированных вариантах, состояла на вооружении до восьмидесятых годов. В результате, ко времени завершения разработки более совершенных образцов в нашей стране сформировалась отлаженная кооперация предприятий производителей управляемых ракет, а истребительная авиация накопила богатый опыт эксплуатации и применения ракетного оружия.

Работы по созданию системы ракетного вооружения истребителей-перехватчиков, в дальнейшем получившей обозначение К-5, начались в КВ-1 Третьего Главного управления при Совете Министров СССР в 1951 году. Официально работа была задана правительственным Постановлением от 1 апреля 1952 г. N«1587-590. В отличие от разрабатывавшейся в те же годы для Ту-4 системы вооружения Г-300, К-5 изначально задумывалась как достаточно миниатюрное для тех лет управляемое оружие, пригодное для размещения на фактически единственном реактивном истребителе тех лет – МиГ-15, позднее смененным в производстве весьма близким по характеристикам и техническому облику МиГ-17. Более того, на этом небольшом самолете предусматривалась установка четырех пусковых устройств с ракетами, что, по замыслу разработчиков, должно было обеспечивать достаточно высокую вероятность поражения цели.

Важную роль в работе над новой системой сыграл коллектив головной организации по авиационной радиолокации – НИИ-17, возглавляемый Виктором Васильевичем Тихомировым. В 1952 г. на вооружение истребителей Ми Г-15 и Ми Г-17 приняли бортовой радиолокационный прицел "Изумруд". Накопленный НИИ-17 технический задел позволил в считанные месяцы после решения ряда принципиальных вопросов перейти к испытаниям на Ми Г-17 опытных образцов РЛС "Изумруд-2", которая в дальнейшем стала частью системы вооружения К-5. РЛС семейства "Изумруд", в различных модификациях устанавливавшиеся на всепогодных вариантах МиГ-17, МиГ-19 и на первых серийных Як-25, выполнили по непривычной для нашего времени схеме – с двумя антенными блоками. По центру воздухозаборника самолета под оживальным обтекателем размещалась тарельчатая антенна канала слежения за целью. В "губовидном" обтекателе над воздухозаборником в плоскости, параллельной крыльям истребителя, вращался блок из двух противоположно направленных параболических антенн канала обнаружения.

Разработка ракеты "воздух-воздух" для новой системы вооружения была начата в отделе 32 КБ-1, где ее возглавил известный авиаконструктор Д.Л. Томашевич. В несекретных документах ракета получила обозначение "ШМ". По преданию, этот индекс расшифровывался как "Ш – малая", видимо в отличие от разрабатывавшейся этим же коллективом "Ш – большой" – зенитной управляемой ракеты "ШБ".

В основе построения системы управления полетом ракеты был положен принцип наведения на цель по лучу самолетной РЛС наведения. Станция наведения перехватчика "Изумруд-2" в процессе своей работы создавала с помощью кодированных импульсов систему координат управления ракетой. Аппаратура радиоуправления ракетой представляла собой два идентичных независимых канала, которые обеспечивали выработку необходимых сигналов управления движением ракеты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. В состав бортовой аппаратуры ракеты входил трехканальный автопилот, обеспечивавший как се управление и стабилизацию в плоскостях управления, так и стабилизацию относительно продольной оси.

В процессе атаки летчик осуществлял управление самолетом таким образом, чтобы отметка от цели оказалась в центре экрана индикатора бортовой РЛС. Далее он переводил радиолокатор в режим автоматического сопровождения и при достижении разрешенной дальности производил пуск. До момента попадания в цель требовалось удерживать отметку от цели в пределах экрана РЛС. В процессе наведения аппаратура ракеты осуществляла прием сигнала РЛС "Изумруд-2", работающей в режиме конического сканирования. При отходе ракеты от равносигнальной зоны амплитуда сигнала менялась в соответствии с величиной отклонения. Осуществляемое самолетной РЛС модулирование сигнала обеспечивало определение направления отклонения от равносигнальной зоны (вверх-вниз, вправо-влево). Вырабатываемый приемной радиоаппаратурой сигнал рассогласования поступал на элементы автопилота, обеспечивая возвращение ракеты в равносигнальную зону.

Для ракеты "ШМ" использовали аэродинамическая схему "утка" с крестообразно расположенными крыльями и рулями. Особую роль в подобном выборе сыграло то, что при относительно небольших размерах рулей обеспечивалась требуемая маневренность ракеты и ее аэродинамическая устойчивость при различных режимах полета.

Крылья ракеты имели форму, близкую к треугольной. В начале пятидесятых годов они характеризовались как "ромбовидные" – передняя кромка имела положительную стреловидность 60°, задняя – отрицательную, 12°. Предложенная группой аэродинамиков ЦАГИ во главе с П.П. Красильщиковым, эта форма крыльев малого удлинения (1…1,5) нашла широкое применение на советских ракетах тех лет. Напротив, попытки применения ромбовидных крыльев на пилотируемых самолетах (Як-100, цыбинский "РСР") не увенчались успехом из-за недостаточных несущих свойств на малых скоростях. Для стабилизации ракеты по крену на всем протяжении ее полета после схода с направляющей балки самолета, в том числе и на участке до момента начала радиоуправления, на ее крыльях установили элероны.

Конструктивно корпус ракеты состоял из пяти отсеков, которые соединялись между собой с помощью резьбовых соединений, шпилек и винтов. Основными материалами конструкции стали широко применявшиеся в промышленности алюминиевые и магниевые сплавы. Лишь двигатель ракеты изготавливался из стали.

В носовой части размещался радиовзрыватель АР-10 с характерной кольцевой антенной, а за ним – боевая часть. Далее находился второй отсек – управления. Диаметрально противоположные рули устанавливались на общих осях. Для упрощения пространственной развязки осей расположенные в перпендикулярных плоскостях пары рулей сдвинули друг относительно друга вдоль длины ракеты. Интересной особенностью "ШМ" стали рулевые машинки, связанные с рулевыми поверхностями – рулями и элеронами ракеты – своим подвижным корпусом, в то время как их штоки были зафиксированы на корпусе ракеты. Для задействования машинок каналов тангажа и курса воздух и электрические сигналы подавались во второй отсек по трубопроводу и кабелям, проложенным в установленном внизу корпуса ракеты гаргроте. Третий отсек представлял собой твердотопливный ракетный двигатель с двумя соплами. Между соплами двигателя в четвертом отсеке размещалась электрическая батарея. Стабилизация по крену обеспечивалась размещенными в том же отсеке двухстепенным гироскопом, интегрирующим устройством и рулевой машинкой, через крестовину связанной с элеронами, установленными на каждой консоли крыла ракеты. Пятый отсек служил для размещения аппаратуры радиоуправления и завершался штыревой приемной антенной. На законцовках крыльев устанавливались трассеры.

Особого внимания от разработчиков потребовал двигатель. Конечно, он был твердотопливным – другие для этой цели просто не подходили. А вот место для двигателя на этой ракете пришлось поискать. На большинстве ракет того времени двигатель устанавливался в хвостовой части, что выглядело наиболее логичным. Ничто не мешало движению газовой струи, и в то же время сама струя раскаленных газов не касалась элементов ракеты. На ракете "ШМ" это правило пришлось нарушить сразу по двум причинам. Во-первых, в хвостовой части ракеты требовалось разместить антенну приемника команд от станции наведения. Во-вторых, положение центра масс ракеты не должно было значительно изменяться в процессе выгорания топлива. В противном случае возможностей системы управления могло не хватить для выполнения противоречивых требований по стабилизации ракеты в начале полета и обеспечению требуемой маневренности по завершении работы двигателя на участке подхода к цели. Примирить эти требования удалось за счет установки двигателя в средней части ракеты. Тяга в этом случае создавалась двумя относительно небольшими соплами, располагавшимися на боковой поверхности ракеты. Такое конструктивное исполнение позволило решить еще одну проблему – беспрепятственного прохождения радиолуча через шлейф раскаленных газов к антенне ракеты.

Ракета "воздух-воздух" К-5

Оригинальностью отличался и другой элемент ракеты – радиолокационный неконтактный взрыватель (НВ) АР-10, предназначенный для подачи сигнала на подрыв боевой части ракеты при ее пролете на удалении до десяти метров от цели. При проходе ракеты мимо цели на большем расстоянии через определенное время после старта осуществлялась ее самоликвидация. Для обеспечения работы радиовзрывателя в носовой части "ШМ" установили специальный миниатюрный турбогенератор, работавший за счет набегающего потока воздуха. Запуск турбогенератора происходил в момент схода ракеты с направляющей – при помощи закрепленного на ней торса срывалось защитное устройство и открывался вход и выход для воздушного потока.

Высокие темпы создания первых образцов управляемого ракетного оружия для самолетов иногда приводили к неожиданным результатам. Так, 18 июля 1952 г., в самый разгар работ по проектированию ШМ, приказом МАП был утвержден план работ, в соответствии с которым Горьковскому филиалу ОКБ-155 Микояна поручалось уже к концу лета переоборудовать три истребителя-перехватчика МиГ-17П в ракетоносцы СП-6. Срок самолетчики выдержали и подготовили истребители к испытаниям, но ракет для них не было еще целый год. Кроме трех машин Горьковского завода два ракетоносца выпустили на заводе № 153 в Новосибирске.

Первые образцы "ШМ", предназначавшиеся для бросковых испытаний (они имели обозначение Б-89) изготавливались в опытном производстве КБ- 1 и на подмосковном заводе при НИИ-88, в Подлипках. Только в начале лета 1953 года провели их первые бросковые пуски. К этому времени осуществили и статические испытания "ШМ". Варианты "ШМ" для летных испытаний (они обозначались Б-140) должны были появиться к концу лета. К этому времени для съемок процессов испытаний сформировали специальную группу самолетов-фотографов Ил-28, поскольку имевшиеся тогда наземные средства для этой цели не годились.

Первый автономный пуск "ШМ" с МиГ-17П (СП-6) состоялся 8 октября 1953 г. в районе полигона Владимировка, в Астраханской области. Ракета, сойдя с направляющей, совершила относительно прямолинейный полет. Первый успех открыл дорогу целой серии пусков – с интервалами в три-четыре дня их было проведено еще четыре. Эти пуски с МиГ-17 осуществляли летчики-испытатели Константин Коккинаки и Виктор Завадский.

С "активом" в пять автономных пусков работа по "ШМ" перешла из КБ-1 в ведение возглавляемого П.Д. Трушиным ОКБ-2. Прежний руководитель разработки "ШМ" Д.Л. Томашевич возглавил в ОКБ-2 бригаду проектов, но вскоре перешел на преподавательскую работу в МАИ.

В течение 1954 г. продолжались испытательные пуски ракеты во Владимировке, сопровождавшиеся доработками аппаратуры, двигательной установки. К концу 1954 г. количество осуществленных пусков "ШМ" достигло тридцати, ряд из них был проведен в замкнутом контуре управления. С августа 1954 г. было предпринято несколько попыток пусков с СП-6 по первой советской специально разработанной беспилотной мишени – "изделию 201" , будущей Ла-17. Однако, она обладала эффективной поверхностью рас- сеяния, намного меньшей, чем у МиГ-15. Захват на сопровождение РЛС перехватчика происходил на дальности менее 2,5 км. В результате пуск ракет производился на удалении менее 800 м от мишени, что было явно недостаточно. Методы искусственного увеличения эффективной поверхностью рассеяния, например за счет установки на мишень линз Линеберга, еще не были внедрены в практику испытаний.

В феврале 1955 г. осуществили ряд пусков для исследования точности срабатывания радиовзрывателя. Ракета запускалась под небольшим углом к горизонту и по высоте срабатывания радиовзрывателя от отраженного от земли сигнала оценивалась точность его работы.

Пуски "ШМ" по самолетам-мишеням начались в марте 1955 г. Первый успех пришел в праздник советских женщин. Пуск осуществлялся неподалеку от Владимировки и потому всем более или менее свободным работникам испытательного центра довелось стать свидетелями удивительного зрелища первого ракетного перехвата. Как на параде прошли в строю самолет-мишень Ту-4 и "фотограф" Ил-28, в двух километрах от них – МиГ-17 с ракетами и еще немного дальше два МиГ-15, которым предстояло добить мишень из пушек в случае неудачной или частично успешной ракетной атаки. Однако, "ШМ" не промахнулась – с самолета- фотографа зафиксировали почти прямое попадание!

К началу 1956 г., к моменту завершения государственных испытаний количество пусков "ШМ" превысило семьдесят. Результаты летных испытаний ракеты отвечали предъявлявшимся требованиям, которые, к сожалению, соответствовали уровню развития бомбардировочной авиации четырех-пятилетней давности.

Рассчитывать на успех при реальном перехвате отстреливающихся и маневрирующих реактивных бомбардировщиков было крайне трудно. Однако руководство ПВО оценивало эту работу весьма прагматично – как первый более-менее удачный шаг в деле создания ракет для истребителей-перехватчиков. К тому же чересчур длительный процесс вооружения ракетами истребителей-перехватчиков, начатый выдачей ОКБ-293 задания на разработку СНАРС-250 еще весной 1948 г., в случае отказа от К-5 грозил затянуться еще на несколько лет. А время, как всегда, поджимало.

После принятия на вооружение в 1956 г. система получила наименование С-1-У, самолет – МиГ-17ПФУ, а сама ракета – РС-1У (реактивный снаряд первый, управляемый). Четыре ракеты РС-1У (изделия "М") размещались на пусковых устройствах АПУ-3 с замками-держателями 369-Ш.

В соответствии с декабрьским правительственным Постановлением 1954 г. сорок ракетоносцев МиГ-17П- ФУ (СП-15) выпустили в 1956 г. на заводе № 21 в Горьком. В 1956 г. провели войсковые испытаний, завершив их с положительными результатами.

Ракеты РС-1У под крылом перехватчика МиГ-17ПФУ

Ракета "воздух-воздух" К-5М (РС-2У) под крылом перехватчика МиГ-19ПМ

Еще одним носителем новой системы вооружения стал двухдвигательный перехватчик Як-25. Технический проект оснащения его новыми ракетами, подготовленный осенью 1954 г., включал в себя замену штатной РЛС "Сокол" на "Изумруд-2", установку пилонов подвески ракет между двигателями и фюзеляжем, снятие пушечного вооружения и установку дополнительного оборудования. Доработанный перехватчик получил обозначение Як-25К, а весь комплекс перехвата – Як-25К-5. Однако количество этих перехватчиков было крайне мало – упоминается лишь одна группа ракетоносцев Як-25, базировавшаяся на восточном побережье Каспийского моря, у Красноводска.

Серийное производство ракет "воздух-воздух" для начала было освоено на заводе № 455 в подмосковном Калининграде. Этот город у станции Подлипки более известен как месторасположение ОКБ-1 (ныне головное предприятие РКК "Энергия"), в пятидесятые-шестидесятые годы возглавлявшегося легендарным "Главным конструктором" – С.П. Королевым. По иронии судьбы заводом № 455 руководил Ю.Н. Королев, со временем получивший не очень приятное прозвище "Королев – маленький". Так или иначе, в последние годы Калининград переименовали в город Королев, разумеется без каких-либо инициалов.

Как уже отмечалось, первая отечественная система управляемого ракетного вооружения истребителей была далека от совершенства. Максимальная дальность пуска ракет с МиГ-17 в хвост атакуемой мишени, диапазон дальности стрельбы "ШМ" составлял от двух до трех километров, но их старт производился только после захвата цели на автосопровождение самолет- . ной РЛС РП-1-У, номинально осуществляемого на дальности до 3,5-4 км, а на практике гарантированного лишь при сближении с целью на 2 км. В течение всего времени наведения ракеты летчик-истребитель должен был удерживать цель в центре индикатора РЛС. Это исключало какие-либо маневры, ограничивало сектор атаки узким конусом от хвоста цели, не позволяло атаковать цель, идущую с превышением по отношению к перехватчику. Кроме того, противник мог очень эффективно использовать маневр для срыва сопровождения РЛС и, тем самым, наведения ракет.

К тому же, для компенсации дополнительной нагрузки с перехватчиков сняли пушечное вооружение, так что в случае неудачной ракетной атаки у летчика оставался лишь один доступный путь для выполнения боевой задачи – пойти на явно самоубийственный на околозвуковых скоростях таран.

В 1956 г. основной носитель РС-1У – МиГ-17 уже не был последним словом истребительной авиации. После выпуска небольшой серии МиГ-17П- ФУ авиапромышленность в том же году приступила к выпуску первых семи сверхзвуковых ракетоносцев МиГ-19ПМ (СМ-7А, СМ-7/2М, "тип 60") на заводе в Горьком.

Работы по оснащению МиГ-19 ракетами начали еще в 1954 г. Для того, чтобы подобные ракеты могли стать достойным оружием для МиГ-19, требовалось увеличить высоту их применения по крайне мере до 15 километров, а дальность стрельбы – до 4-5 км. Причем сделать это следовало не внося существенных изменений в ее аппаратуру, сохранив основные конструкционные элементы. А резервов у "ШМ" оставалось не так много, поскольку принятый способ наведения на цель по лучу РЛС нес с собой целый ряд принципиальных ограничений. Но если "ШМ" еще могла рассматриваться как первый опыт введения управляемых ракет в состав вооружения истребителей-перехватчиков, то ее дальнейшее развитие должно было стать полноценным и эффективным оружием.