Техника и вооружение 2004 05

Развитие идеи вооружения подводных лодок баллистическими ракетами. Часть II

Павел Константинов

См. «ТиВ» № 4/2004 г.

Идея скрытной доставки с помощью подводных лодок и пуска ракет из- под воды, впервые в мире воплощенная в 1834 г. российским военным инженером генералом К.А. Шильдером (см. «Техника и вооружение» № 4/2004 г.), нашла свое продолжение в работах его последователей в этой области. Так, достаточно интересным был проект «гипонавта» (подводной лодки) «Морской черт» баварца Вильгельма Бауэра. Не сумев заинтересовать своим предложением правительства Баварии. Австрии. Англии и США. он представил свой проект в марте 1853 г. с докладной запиской в Морское министерство России. Согласно проекту, лодка Бауэра водоизмещением 47 т имела габариты: длину 16 м, ширину 3,8 м и высоту 3,4 м. У нее. как и у лодки Шильдера, был цельнометаллический корпус. Она приводилась в движение гребным винтом диаметром в 1 сажень (2,133 м), вращаемым вручную. Согласно одному из вариантов проекта, лодка снабжалась ракетными «поплавками». которые при отстреле от лодки и всплытии на поверхность воды выбрасывали «от 170 до 300 ракет разом в коническо-спиральном виде». Хотя Морской ученый комитет отклонил проект в ноябре 1853 г., но известно, что лодка по проекту Бауэра была изготовлена в Санкт-Петербурге в 1855 г., а в следующем году испытана, правда, со скромным успехом.

Чертеж подводной лодки В.Бауэра «Морской черт», Россия. 1855 г.

Общий вид реактивного снаряда 30 cm Wurktkorper 42 Spreng.

Схемы реактивных снарядов, использованных в испытаниях в 1942 г.

Затем в развитии идеи вооружения подводных лодок ракетами наступила пауза. Причин этому было три. Во-первых, отсутствовали сколь-нибудь серьезные проекты подводных лодок, способных совершать длительные подводные плавания. Во-вторых, развитие ракет на черном (дымном) порохе достигло предела совершенства и в конце XIX в, они были сняты с вооружения. И, в-третьих, основным оружием подводных лодок для борьбы с кораблями противника с начала XX в. стали торпеды и нарезные орудия.

К идее скрытной доставки и пуска ракет из-под воды с помощью подводных лодок вернулись почти через 100 лет — в Германии, когда появились условия для ее воплощения. Подробности проекта капитана ВВС третьего рейха доктора Эрнста Штейнхофа. занимавшего один из постов в руководстве научного центра Пенемюнде, стали известны уже после Второй мировой войны. В конце 30-х — начале 40-х годов он увлекся проектом Nebelwerfer (реактивными системами залпового огня) и полагал, что подводная лодка сможет стать одним из носителей многозарядной пусковой установки. Согласно его концепции, в большой степени напоминавшей проект К.А.Шильдера, предполагалось использовать подводную лодку для залпового обстрела твердотопливными ракетами побережья и кораблей противника из подводного положения. По расчетам Э.Штейнхофа. залп из шестиствольной пусковой установки. например, неуправляемых ракет армейского образца 30 cm Wurfkorpe 42 Spreng массой 127 кг (боевая часть этих ракет содержала 48.5 кг смеси 50 % аматола и 50 % тротила, что примерно соответствовало 203-мм артиллерийскому снаряду), приближал огневую мощь подводной лодки к параметрам тяжелого крейсера.

В целях опытной отработки в течение лета 1942 г. в Свинемюнде на одной из подводных лодок ВМФ Германии U-511 типа 1Х-С, командиром которой был корветтен-капитан Фриц Штейнхоф (брат Эрнста), была размещена ферменная пусковая установка (ПУ) schweres Wurfgerat для стрельбы шестью пороховыми ракетами из подводного и надводного положения. Во время плавания в подводном положении ПУ убиралась в специально проделанный в прочном корпусе люк под углом 45 град. к вертикали, перпендикулярно продольной оси корабля. Такая ориентация ПУ определялась, по-видимому, желанием экономии объема в нерабочем положении. Углы возвышения установки, заряженной ракетами, задавались дистанционно (по кабелю) изнутри лодки с учетом исключения возможности повреждения обшивки подводной лодки пороховыми газами в момент старта ракет.

Для опытов по подводному пуску были выбраны два типа ракет армейского образца — 280-мм Wurfgranate (фугасная мина) образца 1940 г. и 210-мм Wurfgranate образца 1942 г. Они разрабатывались в ракетном центре Пенемюнде под руководством координатора всех ракетных разработок генерал- майора Вальтера Дорнбергера и поэтому названы «дорнбергерверфер» (Do- Werfer). Пороховые ракеты выбирались без стабилизаторов с той целью, чтобы обеспечить стабилизацию за счет вращения как при прохождении толщи воды, так и в полете на траектории в воздухе. Для подводных опытов ракеты были доработаны. Прежде всего был загерметизирован корпус двигателя для предотвращения поступления воды к топливному заряду. Основной проблемой являлась герметизация двигателя. который имел много сопл: герметик (стеарин) не должен был допустить поступление воды в двигатель, особенно под давлением, с другой стороны. в момент старта он должен быть одновременно удален из всех сопл, чтобы нс допускать скачка давления в камере сгорания и не создавать асимметричную тягу, которая снижает точность стрельбы. Была усовершенствована электрическая система запуска ракет в воде.

Турбореактивный снаряд WGr образца 1940 г. состоял из фугасной боевой части калибром 280 мм и ракетного двигателя твердого топлива диаметром 158,5 мм. Пороховой заряд — семь трубчатых шашек, изготовленных на базе дигликолевого пороха. Стабилизация снаряда осуществлялась вращением, для чего двигатель имел сопловой блок с 23 тангенциально расположенными соплами. Стартовый вес снаряда составлял 82 кг (при массе взрывчатого вещества 45.5 кг), а дальность стрельбы (на воздушной траектории) — 2200 м.

Другой снаряд — фугасная граната WGr образца 1942 г. Этот снаряд имел совершенную аэродинамическую форму' и был выполнен в одном калибре — 210 мм. Вес снаряда составлял 112,6 кг, дальность стрельбы (на воздушной траектории) — 7850 м. Стабилизация снаряда также осуществлялась вращением. Для пуска таких ракет с ПЛ направляющими служили ферменные установки.

Лодка U-511 с пусковой установкой прошла испытания в Балтийском море неподалеку от острова Грейфсвальдср-Ойе, в шести милях от ракетного полигона Пенемюнде. Стрельба ракетами проводилась с глубины от 9 до 15 м на дальность 4 км. Естественно, что перезарядить установку можно было только в надводном положении. Пуски ракет из-под воды носили чисто исследовательский характер и должны были продемонстрировать саму возможность запуска реактивных снарядов в водной среде. Всего с подводной лодки было запущено 24 ракеты. В целом все эксперименты прошли успешно: траектории полета ракет стабильны, разброс точек падения был меньше, а дальность полета несколько больше, чем при запуске подобных ракет в воздухе.

Концепция Э. Штейнхофа применения реактивных снарядов с подводной лодки, Германия, 1942 г.

Конструкция пусковых установок, размещаемых на подводных лодках. Германия, 1942 г.

Заряжание реактивными снарядами ПУ на подводной лодке, Германия, 1942 г

Момент старта из-под воды снаряда WGr калибра 28 см, Германия, 1942 г.

В отчете об испытаниях, подписанном начальником ракетного полигона Пенемюнде генерал-майором Вальтером Дорнбергером и конструктором ракет доктором Вернером фон Брауном, содержалось утверждение, что германские подводные лодки, вооруженные ракетами, смогут скрытно наносить удары по прибрежным объектам США: гаваням, хранилищам топлива и терминалам, судостроительным верфям, городам, объектам береговой обороны, а также по надводным кораблям и подводным лодкам. По результатам пусков удалось установить, что: 1) использование ракет из-под воды вполне возможно; 2) дальность полета в значительной степени зависит от глубины, с которой произведен пуск; 3) необходимо разработать специальный реактивный снаряд для подводной стрельбы; 4) необходимо решить проблему управления стрельбой. Но ввиду малой прицельности неуправляемых реактивных снарядов, а также нерешенности других проблем (размещение в прочном корпусе подводной лодки и подача боезапаса на пусковую установку’. автоматизация пусковых операций и др.) в дальнейшем эти работы не получили продолжения и морское командование отказалось от применения пороховых ракет.

Позже, осенью 1943 г., когда комплекс сухопутной баллистической ракеты Фау-2 уже «созрел», в Германии был разработан еще один проект под кодовым названием «Испытательный стенд XII». Немецкий инженер Дикман в 1942 г. выдвинул идею новой концепции запуска ракеты с поверхности воды («спасательный жилет»). Поскольку жидкотопливная Фау-2 не вписывалась в габариты германских подводных лодок, а вероятность аварии при запуске таких ракет была довольно высока, Дикман предложил помещать ракету в транспортно-пусковой контейнер (ТПК), а субмарину использовать для его буксировки к месту старта ракеты, подготовки ее к пуску и старта с плавучей платформы. Базирование подобных комплексов предполагалось на побережье Норвегии, а целями ракетных ударов, по замыслу автора, служили объекты на восточном (атлантическом) побережье США. С этой идеей он обратился к директору автомобильного концерна Volkswagen, активному члену' Германского трудового фронта Бодо Лафференцу, который поддержал проект и субсидировал разработки, после чего проект стал известен под его именем (проект Лаффсренца).

Этот проект был сложнее всех предыдущих и более интересным с технической точки зрения (см. «Техника и вооружение», № 7/1999 г.). Новым элементом по сравнению с известными проектами являлся управляемый по проводам транспортно-пусковой контейнер (ТПК). Использование ТПК диктовалось, в основном, желанием избежать воздействия морской воды на корпус ракеты, поскольку Фау-2, как известно, не разрабатывалась специально в морском варианте. Проектная стоимость контейнера и его транспортировка по морю была сравнительно высока и соизмерялась со стоимостью ракеты. Подводная лодка типа XXI могла брать на буксир до трех контейнеров с ракетами, топливом и оборудованием.

Введение в состав комплекса ТПК выявило ряд сложных технических проблем: сохранение остойчивости контейнера как при транспортировке, так и при пуске ракеты; создание системы вентилирования баков для исключения опасности взрыва топлива; сохранность (неиспаряемость) жидкого кислорода в течение периода транспортировки; отвод и снижение воздействия высокотемпературной газовой струи работающего двигателя ракеты на элементы пускового устройства и др.

Работы по комплексу проводились довольно интенсивно. Так. уже в середине 1944 г. была подготовлена техническая документация для изготовления контейнера и проведения его испытаний. В декабре 1944 г. и в январе 1945 г. в промышленности на верфях «Вулкан» в Штеттине и «Шихау» в Эльбинге был размещен заказ на изготовление трех контейнеров, а отдельные элементы комплекса, изготовленные к марту 1945 г., были испытаны в Балтийском море. Началась подготовка подводных лодок U-518, U-546, U-805, U-880 и U-1235 к осуществлению проекта. Их экипажи начали подготовку к применению нового оружия рекогносцировочными выходами в море, по направлению к берегам Северной Америки.

Вместе с тем этот проект имел и определенные недостатки. Технические особенности ракеты Фау-2 не увязывались с тактико-техническими элементами подводных лодок. Фау-2 имела жидкостный двигатель, требовавший сложной системы проверки и контроля перед запуском, ее нельзя было транспортировать в снаряженном состоянии и т. д. Контейнер обладал плохой остойчивостью как при буксировке, гак и при пуске ракеты. С точки зрения живучести лодка с контейнером была ограничена в маневренности и служила слишком хорошей мишенью для кораблей и противолодочной обороны: скорость буксировки контейнера составляла 13 узлов. Кроме того, массовое производство подобных комплексов уже было не под силу разрушаемой под ударами наступающих советских войск германской промышленности.

Баллистическая ракета М-2. Германия. 1944 г. (для сравнения представлена КР V-1).

Схема транспортировки ТПК и запуска ракеты М-2:1 — ТПК во время буксировки; 2 — подготовка М-2 к запуску; 3 — старт ракеты из ТПК.

Транспортно-пусковой контейнер для ракеты V-2.

Длина, м 14.3

Диаметр, м 1,65

Размах стабилизаторов, м 3.56

Масса стартовая, кг 12805-12910

Заряд ВВ, кг 750

Тип двигателя ЖРД

Тяга двигателя, кг 8796-8947

Максимальная скорость, км/ч 25000-31000

Дальность, км 354

Система управления инерционная

Следует отмстить, что неутомимый инженер Дикман разработал и другой вариант применения Фау-2 с подводных лодок. Согласно ему ракета размещалась в контейнере, установленном на палубе подводной лодки в горизонтальном положении. Перед пуском подводная лодка всплывала на поверхность, контейнер поднимался в вертикальное положение, и ракета запускалась. После выхода ракеты контейнер сбрасывался, и подводная лодка использовалась в обычном режиме.

Велись и поисковые работы по запуску ракет из-под воды, но Германия проиграла войну, и эти проекты так и остались на бумаге. «Ударам возмездия», планировавшимся германским руководством, не суждено было сбыться.

После войны многие тысячи томов проектной технической документации, целые эшелоны с оборудованием, захваченным трофейным вооружением и многочисленным контингентом специалистов-ракетчиков были вывезены из Германии в США Позже на базе собственного опыта, на основе этой документации и при участии немецких специалистов эти работы были продолжены в США. Однако от идеи по проекту Лафференца отказались в связи с целым рядом проблем, но уже в середине 50-х годов пытались «вписать» баллистическую ракету средней дальности «Юпитер» в габариты подводной лодки. Эти попытки также закончились ничем, но они привели к проекту «Поларис».

Небольшая часть германской документации и техники (изготовленные на судостроительном заводе три контейнера) досталась в качестве трофеев советскому ВМФ и попала в СССР, где на основе технологии, разработанной в Германии, пытались осуществить проект Лафференца. Согласно неподтвержденным данным (см. Э. Клей, О. Мерк — Тогда в Пенемюнде», 1963 г.), в процессе работ в 1950-х гг. в СССР были предприняты попытки запусков ракет из контейнера, буксируемого подводной лодкой типа Golem, но эти испытания закончились безрезультатно.

Более привлекательной все же осталась идея запуска баллистических ракет непосредственно из пусковых труб с борта подводной лодки. Разработки наиболее приемлемого варианта интенсивно продолжались. Исследование архивных документов показывает, ч то проблемой подводных стартов в СССР уже в то время занимались всерьез.

В октябре 1947 г. инженер НИИ-88 Валентин Асикритович Ганин, активно работавший над теорией подводного старта ракет, получил авторское свидетельство нa изобретение (патент № 7797) «Способ запуска управляемых реактивных снарядов с воды и из-под воды». Согласно его предложению, пуски ракет можно осуществлять из горизонтального, вертикального или наклонно поставленного ракетного аппарата путем свободного всплытия их после активного выталкивания посторонними газами (воздухом или пороховыми газами) или же движения «своим ходом» при работающих основном ракетном двигателе и системе газорулевой стабилизации (еще в воде). Ракета, выходящая из глубины взволнованного моря, за время своего пребывания на волне и ее прохождения не успевает сколько-нибудь заметно раскачаться или отклониться от вертикали и заданного направления. Уже в 1948–1949 гг. в НИИ-88 разрабатывались варианты ракет для подводных стартов.

Независимо от этих работ по заданию Министерства судостроительной промышленности ЦКБ-18 (ныне ЦКБ МТ «Рубин»), возглавлявшееся П.П.Пустынцевым, в 1949 г. выполнило предэскизный проект подводной лодки П-2, варианты которого предусматривали размещение различного ракетного вооружения, в том числе баллистических ракет (БР).

Проект подводной лодки П-2, СССР, 1949 г.

Максимальная дальность стрельбы, км 270

Максимальная скорость полёта, м/сек 1465

Максимальная высота, км 77

Приблизительное время полёта, мин 5

Тяга маршевого двигателя

У земли/в пустоте, тс 27 / 31

Удельный импульс тяги у земли/в пустоте, кгс. с/кг 199/232

Время работы маршевого двигателя, с 206

Точность стрельбы, км 1,5

Тип головной части моноблочная, неядерная, неотделяемая

Полезная нагрузка, кг 815

Стартовая масса, т 13,4

Длина ракеты, м 14,6

Диаметр ракеты, м 1,65

Вес топлива, т 8,5

Согласно одному из вариантов проекта. П-2 должна была нести 12 отечественных БР типа Р-1. Свою историю ракета Р-1 начала 14 апреля 1948 г. Базой для разработки Р-1 послужила Фау-2. В создании Р-1 были заняты 13 НИИ и 35 заводов. Двигатель РД-100, работающий на спиртоводной смеси и кислороде, прошёл стендовые испытания в мае 1948 т. 10 октября 1948 г. начались его огневые испытания, а уже 17 сентября 1948 года па полигоне Капустин Яр была запущена первая ракета Р-1, собранная на опытном заводе НИИ-88 в Подлипках.

Согласно проекту подводной лодки П-2, все компоненты, необходимые для работы ракетного двигателя, кроме жидкого кислорода, хранились в баках ракеты. Жидкий кислород должен был храниться в специальной цистерне с тепловой изоляцией. Дчя восполнения потерь от непрерывного испарения кислорода использовалась специальная установка. Ракеты в незаправленном состоянии хранились на ПЛ в трех вертикальных блоках прочной конструкции (по четыре БР в каждом блоке). Из них посте заправки компонентами, в том числе жидким кислородом, должен был осуществляться надводный старт БР. Запуск ракет осуществлялся со стабилизированных столов строго в вертикальном положении, что требовало наличия на подводной лодке системы, исключающей бортовую и килевую качку в течение 7-10 секунд, необходимых для развития двигателем ракеты достаточной тяти.

В архитектурно-конструктивном плане ПЛ была спроектирована многокорпусной (с семью прочными корпусами, объединенными единым наружным корпусом). В пространстве между корпусами в средней и кормовой частях ИЛ размещались сменные блоки, предназначенные для хранения различных грузов. Там же находились цистерны различного назначения, в том числе цистерны и емкости с компонентами горючих) и окислителя БР. Между прочными корпусами предусматривались переходы, обеспечивавшие посещение личным составом всех отсеков при плавании ПЛ в подводном положении.

Проектом ПЛ предусматривалась энергоустановка комбинированного типа (дизель-электрическая и парогазотурбинная) общей мощностью 15000 л.с., которая размещалась в кормовых частях в двух отдельных прочных корпусах.

После завершения предэскизного проектирования дальнейшая разработка проекта П-2 не проводилась по ряду причин, в том числе из-за сложности воплощения полученных в проекте архитектурно-конструктивных решений ПЛ, а также из-за нерешенности в то время многих важных научно-технических проблем, связанных с использованием ракетного оружия на ПЛ, например, наличия системы стабилизации. Вместе с тем опыт проектирования П-2, видимо, учитывался в СССР при создании в дальнейшем подводных ракетоносцев, например, типа «Акула».

Водоизмещение нормальное, м 5360

Длина наибольшая, м 119.2

Ширина наибольшая, м 12,5

Осадка средняя, м 9,9

Запас плавучести, % 22,5

Архитектурно-конструктивный тип многокорпусный

Глубина погружения, м 200

Автономность, сут.100

Экипаж, чел. 100

Энергетическая установка:

тип комбинированная (дизель-электрическая и парогазотурбинная) 37Д

число х мощность дизелей, л.с. 6 х 2000 (по 3 на вал)

число х мощность ПГТУ, л. с 2 х 7500 (через редуктор на вал)

число гребных электродвигателей

экономического хода 2 (на линии вала)

число гребных винтов 2

тип аккумуляторных батарей — свинцово-кислотная

Скорость хода, узлы:

наибольшая надводная 18,0

наибольшая подводная 17,0

Дальность плавания (при скорости хода), мили:

надводная 12000(10.0)

подводная (при ходе на ПГГУ) 700 (17,0)

подводная (при ходе на ГЭД) 100 (4,0)

Вооружение.

Баллистические ракеты

тип Р-1

боекомплект 12

Торпедное

число х калибр носовых

торпедных аппаратов, мм 12 х 533

число х калибр кормовых

торпедных аппаратов, мм 4 х 533

торпедный боезапас 30

Артиллерийское:

число х калибр (тип) спаренных зенитных артиллерийских

установок, мм 1 х 57 (П-57) и 1 х 25 (П-25)

БПК пр.61 М с четырьмя ориентированными в корму пусковыми установками КТ-97

Владимир Асанин