Подводные
ракеты
Е.С. Шахиджанов, доктор технических наук, профессор,
лауреат Ленинской премии
1959-1960 годы
были характерны резко нарастающим изменением качественного состава
военно-морских флотов основных государств мира. На флотах США, Англии, Франции
и Советского Союза появились атомные ракетные и многоцелевые подводные лодки,
которые стали основной ударной силой флотов.
Быстрый рост
тактико-технических характеристик атомных подводных лодок (скорости, глубины
погружения, дальности гидроакустического целеуказания и др.) привел к тому, что
эффективность применявшегося ранее для уничтожения подводных лодок торпедного
оружия и бомбометания стала недостаточной. Такое обстоятельство явилось толчком
для создания нового вида противолодочного оружия, обеспечивающего резкое
уменьшение времени доставки боевого заряда к цели, увеличение дальности и
точности стрельбы.
Новым видом
противолодочного оружия стали в 60-80-е годы комплексы противолодочных
баллистических и крылатых ракет (ракето-торпед) и скоростных подводных ракет.
На вооружение иностранных флотов были приняты баллистические ракеты класса
“ПЛ-воздух-ПЛ” с атомным зарядом “Саброк” (США), крылатые ракеты класса
“НК-воздух-ПЛ” с атомными зарядами и с боевыми частями в виде малогабаритных
самонаводящихся торпед - “Асрок” (США), “Малафон” (Франция), “Икара” (Англия).
Для обеспечения
необходимого паритета в противолодочном вооружении атомных подводных лодок ВМФ
СССР с атомными подводными лодками ВМС США и стран НАТО была поставлена задача
срочного создания отечественных ракетных комплексов, аналогичных зарубежным, но
превосходящих их по тактико-техническим характеристикам.
Для этого в
кратчайшие сроки на базе отечественной науки и передовой технологии необходимо
было решить сложнейшие проблемы создания высокоэффективных ракетных двигателей,
высокоточных навигационных систем и систем управления и наведения, а также
проблемы подводного старта и др.
Отечественными
учеными, конструкторами, коллективами НИИВМФ и промышленности и ведущими
производственными коллективами промышленности эти проблемы уже в 60-х годах
были успешно решены.
Начало положило
создание в 1968г. неуправляемой баллистической ракеты класса “НК-воздух-ПЛ” с
ракетным двигателем на твердом топливе научно-производственным коллективом под
руководством лауреата Ленинской и Государственной премий Н.П.Мазурова.
Следующим шагом
стало принятие на вооружение ВМФ в 1969г. твердотопливной баллистической
автономно-управляемой ракеты класса “ПЛ-воздух-ПЛ”. Она создана коллективом,
руководимым профессором, лауреатом Ленинской и Государственной премий
Л.В.Люльевым, а ее инерциальные системы управления — коллективом, который
возглавлял лауреат Ленинской и Государственной премий А.С.Абрамов. Создание
этой ракеты проходило в тесной творческой связи с решением научных проблем по
разработке систем управления и боевых информационно-управляющих систем
автоматизированных атомных подводных лодок, которыми руководил академик
В.А.Трапезников.
Позднее в
1973г. была создана первая отечественная телеуправляемая крылатая ракета класса
“НК-воздух-ПЛ”, над которой работали коллективы под руководством лауреата
Ленинской и Государственной премий Г.Н.Волгина.
Создание
баллистических и крылатых противолодочных ракет было выполнено исключительно на
базе российских научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок с
применением в управляющих системах отечественной элементной базы. При этом было
обеспечено не только достижение паритета в противолодочном оружии с зарубежными
флотами, но и существенное улучшение тактико-технических характеристик ракет по
сравнению с зарубежными аналогами в части дальности и точности стрельбы,
применения в качестве боевой части малогабаритных самонаводящихся торпед и др.
Был создан научно-технический задел для продолжающегося дальнейшего развития
перспективных отечественных баллистических и крылатых ракет.
Одновременно во
всех развитых странах интенсивно проводились работы по совершенствованию
торпедного оружия, что привело к значительному увеличению дальности хода и
усовершенствованию акустических головок самонаведения. Однако эти достижения в
значительной степени обесценивались все возрастающей скоростью подводных лодок,
в то время как скорость движения новых поколений торпед практически не могла
быть увеличена в силу принципиальных физических ограничений движения тел в воде
в режиме сплошного обтекания.
В 50-70-х годах
в Советском Союзе впервые в мире создан принципиально новый вид оружия, не
имеющий аналогов и прототипов за рубежом, - скоростные подводные кавитирующие
ракеты. Его новизна заключается в движении под водой в режиме развитой
кавитации (отрывного обтекания), когда основная часть корпуса ракеты охвачена
парогазовой полостью-каверной. При этом резко снижается гидродинамическое
сопротивление и достигается высокая скорость подводного движения ракеты, в 3-5
раз превышающая скорость обычных торпед, движущихся в режиме сплошного
(безотрывного) обтекания. Достижения в области высокоскоростного подводного
движения ракет прежде всего обусловлены фундаментальными исследованиями
неуправляемого движения тел в режиме развитой кавитации, взаимодействия
реактивной струи (газовой, газожидкостной, водяной) с каверной, длительного
устойчивого управляемого движения при кавитационном обтекании тела.
Эти работы были
начаты еще в конце 40-х годов в филиале ЦАГИ под руководством академика
Л.И.Седова, учеными ВМФ, в том числе Г.В.Логвиновичем, который возглавил
научное руководство разработкой теории и прикладных вопросов гидродинамики
развитых кавитационных течений применительно к кавитирующим ракетам.
При создании и
разработке скоростных подводных ракет отечественными учеными и конструкторами
были найдены уникальные теоретические, экспериментальные и конструкторские
решения прежде всего по обоснованию гидродинамических схем кавитирующих ракет с
подводными органами управления изменяемой геометрии, выполняющими функции
образования каверны и управления движением ракеты на участках сплошного,
смешанного и кавитационного обтекания.
Для достижения
высоких технических характеристик ракет, имеющих скорости движения под водой
свыше 100м/с (200уз.), необходимо обеспечить не только многократное снижение
сопротивления движению, но и создание высокоэффективного реактивного двигателя
(энергосиловой установки) на экологически чистом, безопасном в эксплуатации
энергоемком топливе, а также системы управления, органов управления и
стабилизации.
Наиболее полно
отвечал всем требованиям в качестве энергосиловой установки прямоточный
гидрореактивный двигатель на гидрореагирующем топливе. Удельный импульс такого
двигателя в 2,5-3 раза выше, чем у известных ракетных двигателей: за счет
использования забортной воды в качестве рабочего тела и окислителя, а в
качестве топлива - гидрореагирующих металлов.
Работы по
созданию такого уникального двигателя были начаты в 60-х годах по инициативе и
под руководством лауреата Государственной премии М.С.Меркулова и завершены в
70-х годах под руководством лауреата Ленинской премии Е.Д.Ракова. Одновременно
для этого двигателя разрабатывались единственные в своем роде твердые
гидрореагирующие топлива на основе легких металлов, а также конструкция зарядов
большой массы и технология их изготовления. Под руководством лауреата Ленинской
премии И.М.Сафонова была создана автономная система управления, имеющая
переменную структуру и использующая принципиально новый способ управления
подводным ходом ракеты по глубине, обусловленный наличием каверны.
При движении
ракеты со скоростью 200уз и более возникают значительные гидродинамические
нагрузки на ее корпус, вызывающие, в свою очередь, вибрационные нагрузки на
элементы конструкции корпуса и ее аппаратуру управления.
Под
руководством главного конструктора Е.Д.Ракова были разработаны методы
проектирования и конструирования элементов ракеты с учетом действующих
факторов. Уже к концу 50-х годов результаты исследований позволили принять
научно обоснованное решение о создании скоростной подводной кавитирующей ракеты
при авторитетной поддержке Главкома ВМФ Адмирала Флота Советского Союза
С.Г.Горшкова, академиков А.П.Александрова, В.Н.Трапезникова и вице-адмирала
Б.Д.Костыгова.
На основе ряда
последовательных научно-исследовательских работ, проведенных институтами ВМФ и
промышленности при участии Академии наук СССР, был осуществлен переход к
большой опытно-конструкторской работе по созданию первого боевого образца
скоростной подводной кавитирующей ракеты “Шквал” класса “ПЛ-вода-ПЛ”,
“ПЛ-вода-воздух-НК”. Создание подводной скоростной ракеты потребовало освоения
новых материалов, технологий, уникального оборудования, создания новых производств
и объединения усилий многих предприятий различных отраслей промышленности.
Общее руководство осуществляли министр СССР В.В.Бахирев и его заместитель
Д.П.Медведев. Эта опытно-конструкторская работа была успешно завершена в 1977г.
коллективом под руководством Е.Д.Ракова. Научным руководителем разработки
являлся академик АНУССР лауреат Ленинской премии Г.В.Логвинович. В работе
принимал активное участие большой коллектив ученых и специалистов предприятий
промышленности и институтов ВМФ, в том числе лауреаты Ленинской премии
Ю.В.Фадеев и Ю.Г.Ильин, лауреаты Государственной премии Г.В.Уваров и
В.П.Ивашков, М.П.Лисичко, В.Г.Горячко, П.Ф.Бреус, Г.С.Хорсун, Г.М.Акопов и
многие другие.
Создание первой
в мире кавитирующей скоростной подводной ракеты явилось большим достижением
российской науки и техники и в научно-техническом плане открыло путь к
дальнейшему созданию перспективных образцов подводного оружия этого типа с
высокими тактико-техническими данными.
Кавитирующие
подводные ракеты имеют высокую боевую эффективность поражения цели за счет
большой подводной скорости, обеспечивающей минимальное время доставки боевой
части к цели. Полностью подводная траектория скоростных подводных ракет класса
“ПЛ-вода-ПЛ” затрудняет противодействие им со стороны противника и позволяет
использовать их подо льдами Арктики, т.е. сохраняет положительное качество
обычных торпед. Использование ракет “Шквал” существенно повышает боевую
эффективность ракетно-торпедного вооружения ВМФ.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/