Техника и вооружение 2006 02

Ракета К-40 (Р-40, «изделие 46»)

В ряде случаев в истории нашей страны значительный скачок в развитии оборонной техники достигался в результате того, что в распоряжении отечественных инженеров и ученых оказывался выдающийся образец зарубежной техники. К истории К-13 можно добавить известные обстоятельства создания Ту-4 и баллистической ракеты Р-1. Однако иногда ситуация складывалась таким образом, что ускоренная модернизация вооружения отечественной авиации инициировалась несанкционированным детальным ознакомлением вероятного противника с советской техникой. Отметим, что супостат, как правило, не пытался копировать отечественные образцы, и отнюдь не из- за слабости своей научной и промышленной базы.

Разработка ракеты к-40 началась с переходом от тяжелых истребителей семейства Е-150 с ракетами К-9 и К-8 к двухдвигательному самолету — будущему МиГ-25 — в двух ипостасях: перехватчика С-155 и разведчика Е-155Р, эскизный проект которого был выпущен в 1961 г. Создание С-155 и Е-155Р определялось постановлением от 5 февраля 1962 г., которым также устанавливался и срок представления этих авиационных комплексов на совместные государственные испытания — конец 1964 г. Разработка ракетного вооружения перехватчика поручалась ОКБ-4 во главе с М.Р. Бисноватом. Полуактивная головка создавалась НИИ-648, тепловая головка самонаведения — ЦКБ-589, автопилот-ОКБ-3, комбинированный радиооптический взрыватель (КРОВ) — НИИ-571, твердотопливный двигатель — КБ-2 завода № 81, топливный заряд двигателя — НИИ-6, боевая часть — ГСКБ-47.

Двукратное увеличение массы носителя по сравнению с самолетами семейства Е-150 обеспечивало возможность применения ракет, по массогабаритным характеристикам близких к отрабатывавшимся в то время К-80 для Ту-128-80.НаЕ-155П предусматривалось применить РЛС «Смерч-A», создаваемую на базе радиолокатора «Смерч», установленного на Ту-128-80.

Однако условия применения ракет содержали принципиально новый элемент: перехватчик С-155 предназначался для относительно длительного, продолжительностью в десятки минут, полета со скоростью, почти втрое превышавшей звуковую. При этом элементы конструкции как носителя, так и размещенных на наружной подкрыльевой подвеске ракет нагревались до температур порядка 30 °C. Помимо проблем, связанных с обеспечением прочности материалов, необходимо было решить задачи поддержания работоспособности аппаратуры, а также избежать прогрева топливного заряда, так как сколько-нибудь стабильные внутрибаллистические параметры двигателя достигались только в относительно узком температурном диапазоне. Необходимо было обеспечить удовлетворительные динамические параметры в широком диапазоне скоростей и высот полета.

В результате разработка осуществлялась практически заново, без унификации с К-80. Уже в 1962 г. был выпущен аванпроект по К-40 («изделие 46»), который содержал два варианта компоновок ракеты. Для дальнейшей разработки взамен нормальной схемы, примененной в К-80, была принята схема «утка». С учетом размещения двигателя в центральной части ракеты данное компоновочное решение позволило сузить область динамических параметров ракеты как объекта управления. Большая площадь крыла обеспечивала высотность ракеты, а также способствовала снижению влияния синхронных ошибок. При этом основные приборы ракеты были сосредоточены впереди двигателя, а бортовой источник электропитания — в хвостовом отсеке. Разнесенные по длине ракеты боевые части находились как перед двигателем, так и в хвостовой части корпуса. Впервые для боевой части КУ-46 было реализовано узконаправленное поле поражения. Для обеспечения точной выдачи команды на подрыв боевых частей и высокой помехозащищенности также впервые был использован комбинированный радиооптический взрыватель (КРОВ) «Аист» (позднее — модификация «Аист-М»), разрабатывавшийся совместно НИИ-571, ЛОМО и ГОИ.

В соответствии с принятой схемой двигатель ПРД-134 был выполнен двухсопловым. Размещение его вблизи центра масс обеспечило близость динамических характеристик ракеты в начале и по завершении его работы. В двигателе впервые для отечественных ракет «воздух-воздух» применялось разработанное НИИ-6 высокоэнергетическое смесевое металлосодержащее топливо. Для защиты от прогрева на титановый корпус двигателя помимо внутреннего было нанесено и наружное теплозащитное покрытие (ТЗП).

Задача поддержания приемлемого теплового режима в аппаратурных отсеках решалась применением специальной фреоновой системы охлаждения, запитываемой от баллона, размещенного на пусковой установке АПУ-84-46, а также нанесением ТЗП на внутренние поверхности корпусов отсеков. Мощные тепловые потоки потребовали применения ситала в обтекателе радиолокационной ГСН.

В полуактивной радиолокационной головке самонаведения ПАРГ -12 впервые в отечественной и мировой практике использовали моноимпульсный метод обработки информации и дальномер с двумя интеграторами, чем обеспечивалась устойчивость ГСН к воздействию амплитудных помех, эффективных по сравнению с ранее созданными головками с коническим сканированием. В ГСН также нашли воплощение оригинальные схемы стабилизированного генератора СВЧ и приемника опорного сигнала. В отличие от ранее применявшихся схем с автоматическим регулированием усиления, реализованная в данной ГСН логарифмическая характеристика приемника исключала «ослепление» при резких перепадах мощности помехи.

Головку самонаведения оснастили двухзеркальной антенной Кассегрена, обеспечивающей большой угол отклонения луча — до ±70'. Перед стартом ракеты на борт вводилось целеуказание по азимуту в пределах ±60'. С другой стороны, антенна Кассегрена оказалась особо чувствительной к так называемым синхронным ошибкам, вносимым неоднородностями обтекателя. Потребовался специальный стенд для отладки серийных ГСН совместно с обтекателем перед установкой на ракеты.

Экстремальные условия нагрева определили использование оптикокерамики в тепловой ГСН Т-40А1. Головка самонаведения принимала целеуказание в пределах ±55°.

Ход разработки несколько замедлился из-за того, что кооперация разработчиков претерпела ряд вынужденных трансформаций. Во-первых, правительственным решением от 25 мая 1964 г. ОКБ-3, создававшее автопилот, включили в «империю Челомея» — ОКБ-52. Как известно, Владимир Николаевич был большим мастером привлечения кадров сторонних организаций для решения поставленных перед ним задач. Автопилотом для ракеты К-40 поручили заниматься заводу № 118. Вскоре и создание радиолокационной ГСН передали от НИИ-648 разработчику РЛС «Смерч-А» — НИИ-131 (в дальнейшем — НПО «Фазотрон»), В этом же институте коллектив конструкторов во главе Е.Н. Геништой и его заместителем Б.И. Кононученко продолжил трудиться над ГСН для К-40. Так или иначе, в результате замены важнейших смежников разработка была отброшена на пару лет назад. В качестве подстраховки рассматривалась возможность выхода С-155 на летные испытания с вооружением на базе ракеты К-80, создававшейся для Ту-128. Активизировалась деятельность по летной отработке локатора «Смерч-A» и ракет К-80 на самолетах семейства Е-150/Е-152. Однако общий ход работ по другим элементам авиационно-ракетного комплекса также отставал от ранее поставленных сроков.

Испытания бортовой самолетной РЛС «Смерч-A» и ракетного вооружения проводились на летающей лаборатории — модифицированном Ту-104 № 42736, который уже в 1965 г. выполнил 23 полета для отработки ГСН ракеты.

Первый вылет будущего МиГ-25 в варианте разведчика состоялся 15 марта 1964 г., перехватчика — 26 октября того же года. До конца года истребитель выполнил три полета с двумя макетами ракет для подтверждения аэродинамических характеристик самолета с подвешенным вооружением. При этом из-за неготовности штатных пусковых установок макеты ракет К-40 размещались на АПУ-8 от К-80.

Как обычно, разработка электронной «начинки» для самолета и ракет запаздывала. Третий прототип перехватчика начал испытания с полным комплектом бортовой радиоэлектроники только 16 апреля 1967 г. В 1965 пне был доведен до работоспособного состояния ни один из каналов комбинированного радиооптического взрывателя.

Впрочем, это не являлось препятствием для начала отработки баллистических и автономных ракет. В 1966 г. были выполнены два пуска К-40 с наземной пусковой установки и пять — с первых двух прототипов перехватчика. Началась летная отработка ГСН на летающей лаборатории Ту-104 и на втором прототипе Е-155П2.

Первоначально предусматривалось оснащение самолета всего двумя К-40. Но осуществленные в 1968 г. полеты третьего прототипа перехватчика С-155-3 с четырьмя ракетами, в ходе которых была достигнута скорость 2900 км/ч, подтвердили возможность и целесообразность такого усиленного варианта вооружения. С этого самолета, а также с четвертого прототипа перехватчика и с Ту-104 выполнили пуски четырех автономных и пяти телеметрических ракет. Тремя тепловыми ракетами обстреляли парашютную мишень М-6, двумя «радийными» — ПМ-410. По результатам пусков был доработан энергоблок «Актиний», для защиты от струй двигателя нанесено теплозащитное покрытие на хвостовой отсек, взамен тепловой головки самонаведения Т-40А применили Т-40-1.

Истребители-перехватчики МиГ-25П с ракетами Р-40 на боевом дежурстве.

В это же время при отработке РЛС «Смерч-A» на Ту-104 № 326 определили дальности обнаружения и захвата крупной цели — 96 и 65 км соответственно.

В августе 1968 г. начался второй этап государственных испытаний, проводившихся на полигоне ГКИ ВВС. В течение года с привлечением четвертого и в основном пятого прототипов перехватчика провели пуски трех автономных, девяти тепловых и 20 «радийных» ракет в телеметрической и боевой комплектациях, которыми удалось сбить шесть Як-25РВ, 12 МиГ-17, три Ил-28, один Ту-16 в беспилотных вариантах идее парашютные мишени. Наиболее впечатляющим было поражение двух ракет-мишеней КРМ, летящих на высоте 25 км со скоростью 3000 км/ч с борта МиГ-25, запустившего ракеты на высоте 20 км при собственной скорости 2000 км/ч. НаТу-104ЛЛ, иначе именовавшемся ЛЛ-104, велась дополнительная отработка ГСН ПАРГ-12ВВ, Т-40А и Т-40А1. Всего за год было выполнено 245 полетов Е-155П и 92 — Ту-104.

В следующем году наряду с пусками восьми автономных и трех вибрационных ракет произвели стрельбы 23 телеметрическими и боевыми изделиями по 12 мишеням: четырем МиГ-17, четырем КРМ и помехопостановщикам — двум Ту-16 и одному Ил-28. Это позволило уже в феврале 1970 г. завершить государственные испытания, сбив еще восемь Ту-16 и три КРМ. В течение года были осуществлены два пуска на скорости, соответствующей М=2,4. Всего в ходе испытаний выполнили 1291 полет, 105 пусков ракет по 33 мишеням.

На Ту-104ЛЛ исследовалось поведение ракет в сложной помеховой обстановке. В дальнейшем помимо учебных пусков при освоении МиГ-25П строевыми летчиками почти 30 пусков было проведено при подготовке планировавшегося показа новой техники высшим руководителям партии и правительства. Входе генеральной репетиции удалось успешно «завалить» пару Ил-28. В 1971 г. на глазах самых больших начальников четырьмя ракетами сбили оба Ил-28. Эти пуски наряду со стрельбой шестью К-40Т по ПРМ-1 зачли и как контрольно-серийные испытания. Кроме того, еще 12 пусками было уничтожено восемь из девяти мишеней: МиГ-17, КРМ, М-6 и ПРМ-1

Постановлением от 13 апреля 1972 г. комплекс был принят на вооружение под наименованием МиГ-25-40, при этом РЛС получила обозначение РП-СА, а ракеты — Р-40. Серийное производство ракет и их вариантов велось на Калининградском машиностроительном заводе с 1965 г. по конец 1980-х гг. Группа разработчиков была удостоена Государственной премии. Ракета обеспечивала поражение целей, летящих со скоростью до 3000 км/ч на высотах от 0,5 до 27 км, в том числе отрабатывающих маневр с перегрузкой до 2,5 единиц. При стрельбе в заднюю полусферу диапазон дальностей пуска составлял от 2,3 до 15 км, в переднюю полусферу дальность пуска достигала 30 км. Ракета массой 472 кг оснащалась осколочно-фугасными боевыми частями общей массой 52 кг. Длина ракеты составляла 6,1 м при диаметре 0,3 м, размах крыла — 1,45 м.

После демонстрации советского документального фильма с довольно детальными фрагментами, изображающими МиГ-25П с ракетным вооружением, кадры из него неоднократно перепечатывались в зарубежных изданиях, а ракеты Р-40 получили наименование АА-6 Acrid.

После принятия авиационного ракетного комплекса перехвата продолжались работы по расширению его боевых возможностей. Уже в 1972 г. МиГ-25 № 8408 сбил МиГ-15 на высоте всего 500 м. МиГ-25, несомненно, — уникальное достижение мирового авиастроения, самый быстрый в мире крупносерийный самолет. Показательно то, что как в СССР, так и за океаном разработка велась одновременно по вариантам истребителя (МиГ-25П и YF-12) и разведчика (МиГ-25Р и SR-71). Американцы прекратили разработку перехватчика: даже без учета противодействия до США чисто технически могло долететь всего около двух сотен наших бомбовозов. При использовании обычного оружия ущерб от такого налета не превысил бы стоимость сбитых самолетов, а в ядерной войне пара сотен бомб терялась на фоне тысяч боеголовок баллистических ракет. Напротив, Советскому Союзу угрожало не только втрое большее число В-52, но и тысячи самолетов тактической и палубной авиации, способные натворить бед и до перехода к стадии ядерного апокалипсиса.

Подход вплотную к трехмаховой скорости потребовал изыскания новых технических решений не только от самолетчиков, но и от конструкторов РЛС и ракет, впервые длительно работающих в условиях «теплового барьера». За исключением этой специфики, РЛС МиГ-25 в основном соответствовала радару от Ту-128, при этом неспособность находить цели на фоне земли считалась не столь удручающей с учетом предназначения МиГ-25 как высотного скоростного перехватчика — охотника за В-70 и SR-71. Однако «Валькирия» так и не пошла в серию, а число построенных SR-71 в десятки раз уступало суммарному выпуску МиГ-25.

В ходе серийного производства комплекса МиГ-25-40, как всегда, проводилась «малая» модернизация: РЛС «Смерч- AI» сменила «Смерч-А2», за ней последовала «Смерч-АЗ». Для подтверждения работоспособности нововведений проводились стрельбы, в ходе которых широко использовались относительно дешевые мишени Ла-17. В 1974 г. проводились испытания по обстрелу тепловыми ракетами Ла-17, летящих на фоне земли.

МиГ-25П ВВС Ливии с ракетами Р-40.

Ракета Р-40Р («изделие 46»).

Ракета Р-40Т («изделие 46»).

Наряду с этим рассматривалась и «большая» модернизация Миг-25 и его вооружения. Для увеличения дальности, скорости и высоты полета модернизированный МиГ-25 предусматривалось оснастить усовершенствованными двигателями Р-1 5БФ2-300, установить на нем новую РЛС с дальностью обнаружения целей 120 км и вооружить его ракетами К-40М («изделие 65»), способными поражать цели на удалении до 60 км — вдвое больше, чем у К-40. Проработки по К-40М, начатые в 1973 г, предусматривали внедрение схемы с захватом цели ГСН не на подвеске под носителем, а на траектории полета, как это уже реализовывалось на К-24.

Эти работы шли без особой спешки и не носили приоритетного характера: параллельно велась разработка намного более перспективного С-155М, будущего МиГ-31.Тем не менее в мае 1976 г. был выпущен эскизный проект по ракете К-40М, соответствующее постановление оставалось лишь утвердить в ЦК КПСС, но абсолютно непредвиденные обстоятельства резко ускорили и совершенно изменили основную направленность работ по новой модификации вооружения МиГ-25П.

Ракета Р-40РД-1 («изделие 46Д-1»).

Ракета Р-40ТД-1 («изделие 46Д-1»).

Подвеска ракеты Р-40ТД под крылом перехватчика МиГ-31.