Техника и вооружение 2003 11
Шрифт:
"Система строилась на новых технических принципах, — вспоминает М.Л.Бородулин, — ранее не знакомых разработчикам", и на их освоение требовалось время. Особенно сложным было создание головки самонаведении ракеты. Поэтому работа не укладывалась в заданный срок. К тому же заданный срок представления системы на совместные испытания, установленный июньским Постановлением 1958 г, не был уточнен Постановлением 1959 г, что делало его заведомо нереальным. Руководство КБ-1 это понимало, но предпочитало так называемый "мобилизующий срок", чтобы ублажить заказчика и не расхолаживать смежников. С целью ускорения работ КБ-1 пошло по пути упрощения огневого комплекса. Как уже отмечалось, на стадии эскизного проектирования было исключено командное наведение ракеты со специальным зарядом, для нее приняли использование самонаведения. Далее КБ-1 предложит прекратить разработку
Для ускорения разработки системы КБ-1 решило исключить из состава системы также и разрабатываемую его собственными силами единую цифровую машину. Вместо нее быт предложено включить в состав каждого РПЦ уже разработанную для авиации самолетную бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ) "Пламя-ВГ". При реализации предложения КБ-1 командный пункт системы лишался возможности производить автоматическое целераспределение между стрельбовыми каналами и решать ряд других задач по подготовке стрельбы. Однако, понимая, что создание силами КБ-1 единой ЦВМ существенно затянет разработку системы. 4 Главное управление согласилось с использованием БЦВМ "Пламя-ВТ" и стало содействовать решению этой задачи. С участием КБ-1 БЦВМ была доработана. Впоследствии все три ее модификации: "Пламя-К", "Пламя-КМ" и "Пламя-КВ" (в системе С-200В)хорошо показали себя в эксплуатации."
Ракета В-860 в соответствии с представленным проектом была скомпонована по двухступенчатой схеме с пакетным расположением четырех твердотопливных ускорителей вокруг маршевой ступени с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Маршевая ступень ракеты выполнялась по нормальной аэродинамической схеме, обеспечивающей высокое аэродинамическое качество и в наибольшей мере отвечающей условиям полета на больших высотах. Для упрощения сопряжения с пусковой установкой балочного типа было принято Х-образное размещение крыльев и рулей.
На начальных стадиях проектирования зенитной управляемой ракеты в ОКБ-2 исследовалось несколько компоновочных схем, в том числе и с тандемным (последовательным) размещением ступеней, аналогично принятой в ракете комплекса С-75 и ранее реализованной в близкой по массогабаритным характеристикам противоракете В-1000.
В сравнении с тандемной схемой, использованная для ракеты В-860 пакетная компоновка с размещением ускорителей по бортам маршевой ступени обеспечивала значительное уменьшение длины ракеты. В результате упрощалось наземное оборудование, допускалось применение дорожной сети с меньшими радиусами поворотов, более рационально использовались объемы хранилищ дли собранных ракет. Наряду с длиной уменьшался и экваториальный момент инерции ракеты, что снижало потребную мощность приводов наведения пусковой установки. Кроме того, меньший диаметр (около полуметра) единичного ускорителя — двигателя ПРД-81, в сравнении с рассматривавшимся в тандемной схеме ракеты моноблочным стартовым двигателем, позволял в перспективе реализовать конструктивную схему двигателя со скрепленным с корпусом зарядом из высокоэнергетического смесевого твердого топлива.
Для снижения сосредоточенных нагрузок, действующих на маршевую ступень ракеты, тяга стартовых ускорителей прикладывалась к массивному седьмому отсеку, сбрасываемому вместе с отработавшими стартовиками. Принятое размещение стартовых ускорителей. в сумме весивших больше, чем маршевая ступень, существенно сдвигало назад центр масс всей ракеты. В связи с этим, на ранних вариантах ракеты для обеспечения требуемой статической устойчивости на стартовом участке
Разработка двухступенчатой зенитной ракеты большой дальности В-860 с использованием твердотопливных ускорителей и ЖРД в качестве маршевой двигательной установки была технически оправдана уровнем развития отечественной промышленности и науки конца 1950-х гг. Однако следует отметить, что на начальном этапе разработки С-200 параллельно с В-860 в ОКБ-2 рассматривался и полностью твердотопливный вариант ракеты, имевший обозначение В-861. В составе В-861 должно было также использоваться бортовое радиоэлектронное оборудование, полностью выполненное на базе полупроводниковых приборов и ферритовых элементов. В соответствии с директивными документами представление опытного образца В-801 на совместные испытания планировалось на 4-й квартал 1961 г.
Но довести до конца эту работу в то время не удалось. При этом, в первую очередь, сказалось отсутствие отечественного опыта создания больших твердотопливных ракет, соответствующей производственной базы, а также нехватка необходимых специалистов. В их отсутствие эти работы приходилось выполнять, опираясь в значительной степени на имевшуюся к тому времени информацию о применении твердых топлив для ракет различного назначения в США.
Основополагающее значение для развития отечественной твердотопливной ракетной техники приобрело то, что в конце 1950-х тт. по инициативе Д.Ф.Устинова к реализации большой программы освоения в ракетах новых типов твердых топлив были подключены многие конструкторские бюро Государственного комитета по оборонной технике (ГКОТ) — ленинградское ЦКБ-7, пермское СКВ-172, свердловское ОКБ-9 и ряд других.
Впрочем, для создания твердотопливных ракетных двигателей с необходимыми характеристиками в те годы требовалось создать не только топлива с высокой энергетикой, но и новые металлические и неметаллические высокопрочные и теплостойкие материалы, технологические процессы их изготовления и соответствующую производственную базу. Предстояло построить специальные испытательные стенды, оснащенные современными измерительными средствами и оборудованием для испытаний. Требовалось разработать новые системы управления ракетами, поскольку отработанные принципы управления ракетами с двигателем на жидком топливе совершенно не подходили для твердотопливных ракет, двигатели которых имели значительные разбросы тяговых характеристик, которые крайне сложно было устранять какими-либо регулирующими средствами. Требовалось, наконец, осуществить целый ряд основополагающих научно-исследовательских работ но теоретическим вопросам в области баллистики и динамики полета твердотопливных ракет, в области прочностных расчетов, материаловедения, программирования и вычислительной техники.
Таким образом, применение твердотопливных двигателей в отечественной ракетной технике в конце 1950- х гг. сдерживал целый комплекс многообразных причин. А если к тому же добавить классическое положение о том, что энергетические характеристики твердых топлив значительно ниже, чем жидких, то вполне понятно, почему в создававшихся тогда ракетах предпочтение, как правило, отдавалось жидкому топливу, а твердотопливным двигателям в лучшем случае отводилась роль ускорителей.
Одновременно с изучением возможности использования различных типов двигательных установок в процессе выбора основных технических решений по В-860 были также проведены работы по определению наиболее рациональных траекторий ее полета к цели. Исходя из принятых в качестве типовых траекторий и выбранных характеристик силовой установки ракеты, были определены режимы полета, что послужило дополнительным материалом для проведения оптимизации компоновочной и аэродинамической схемы ракеты, выбора размеров рулей и законов управления.
После сравнительного анализа возможных вариантов была выбрана нормальная аэродинамическая схема ракеты с расположением рулей позади крыла. Две пары крыльев очень малого удлинения крепились к относительно короткому корпусу. Корневая хорда крыльев составляла 2/3 длины ракеты. Впервые примененная в нашей стране на В-860, подобная аэродинамическая компоновка позволила получить практически линейные характеристики моментов аэродинамических сил в диапазоне от малых до больших значений углов атаки, значительно обложить управление полетом, упростить формирование контура стабилизации и обеспечить достижение требуемой маневренности ракеты на больших высотах.