Успешный проект, альтернативный королевской «семерке», был закрыт решением политбюро ЦК КПСС
Страна должна знать своих героев и свои славные победы – и боевые, и трудовые. Об одном из таких величайших достижений хотелось бы поведать сегодня. Речь идет о межконтинентальной крылатой ракете «Буря», создававшейся в 50-е годы в коллективе под руководством генерального конструктора Семена Лавочкина.
Вся информация по проекту «Буря» была любезно предоставлена его непосредственным участником Юрием Янкиным, высокоэрудированным человеком и крупным специалистом своего дела. После выхода на пенсию в тяжелые для страны 90-е годы он принимал активное участие в создании низкоорбитальной спутниковой системы связи «Сигнал», работы по которой были прекращены согласно соглашению Черномырдина – Гора. В результате у России такой системы связи до сих пор нет, а в США созданы целые две. Так же самоотверженно Янкин выступал в защиту орбитальной станции «Мир», которую втихаря уничтожили по указанию американцев.
Проект «Буря», бездумно закрытый из-за недальновидности высших руководителей хрущевской эпохи и посему не имевший развития, оставил яркий след в череде достижений советской науки и техники. В свое время это был альтернативный вариант создания крылатого носителя ядерной боеголовки – другим являлась межконтинентальная баллистическая ракета, которой непосредственно занимался Сергей Королев.
В 1954 году вышло постановление политбюро ЦК КПСС о разработке крылатых межконтинентальных ракет – носителей ядерного заряда. Разработка «Бури» была поручена Лавочкину, научным руководителем был назначен академик Мстислав Келдыш. Главным конструктором крылатой ракеты назначался заместитель Лавочкина, доктор технических наук Наум Черняков.
“ Если бы сохранилась определенная преемственность, то космоплан «Буран» был бы создан и быстрее, и с меньшими затратами ”
К 1958 году в ОКБ-301 разработка и изготовление первых трех «Изделий-350» были в основном закончены. Летные испытания беспилотного трехступенчатого ракетоплана начались в 1959-м, по сути дела – первого в мире. Он был прост, надежен и практически неуязвим для ПВО противника того времени. Во время летных испытаний из 18 изделий только одно взорвалось в воздухе, а всего было изготовлено более 20 машин.
Конструкция представляла собой сборку, внешне выглядевшую как три трубы. Две диаметром более метра (непосредственно под крылом) – это первая ступень с двигателями ЖРД конструкции Исаева. Третья диаметром около двух метров устанавливалась на двух первых, несколько разнесенных между собой за счет части своего диаметра под дельтовидным крылом – это вторая, маршевая ступень с двигателем СПВРД конструкции Бондарюка. Носовая часть маршевой ступени оформлена в виде воздухозаборника, а внутрь ее на отстреливаемых пиропатронами пилонах устанавливалась третья ступень, имеющая форму капли, только нос ее был заострен. Она предназначалась для доставки в любую точку земного шара ядерного заряда. Высота маршевого участка полета составляла 17,5 километра, при подходе к цели производился противозенитный маневр и высота возрастала до 25 километров, затем ракета круто пикировала и, встав на прямую линию к цели, остреливала «каплю», уменьшая тем самым свою ЭПР (эффективную поверхность рассеивания) боевой части до совершенно ничтожной величины с точки зрения захвата радиолокаторами, то есть становилась практически невидимой.
Наведение осуществлялось с помощью астронавигационной системы: для нее в верхней части второй ступени имелся прозрачный жароупорный астрокупол, по форме весьма похожий на фонарь современного истребителя-перехватчика. Под куполом находилась «кабина» – гаргрот, в котором были сосредоточены вся управляющая полетом аппаратура: блоки системы радиоуправления участка «взлет-выход на полетную траекторию», автопилот, счетно-решающее устройство и собственно система астронавигации. Максимальная ошибка системы астронавигации не должна была превышать 10 километров (моделирование дало результат плюс-минус 7 км, а реальные пуски – 1 км).
Так что для развития беспилотного ракетоплана в пилотируемый предпосылки имелись. У второй ступени были дельтовидное крыло, вертикальный стабилизатор с рулем управления и горизонтальный стабилизатор с рулями. Материалом для наружных поверхностей ракетоплана служил титан, листы которого сваривались встык, зачищались заподлицо и затем все поверхности, связанные с трением о воздух, тщательно полировались, ибо передняя кромка крыльев, кромки воздухозаборника, носовые обтекатели первой ступени и третьей («капли») нагревались до 350 градусов. По этой причине силовой набор крыла и трех труб-корпусов 1 и 2-й ступеней (лонжероны, стрингеры, кронштейны, шпангоуты) изготовлялись из нержавеющей стали и титана.
Фото: topwar.ru
Фото: topwar.ruРакетоплан имел следующие параметры: скорость – 3,1 Маха, высота полета – 25 тысяч метров, дальность полета – 8 тысяч километров, стартовая масса – 60 тонн, полная масса собственно ракетоплана – более 30 тонн.
Его вертикальный старт осуществлялся с полигона Владимировка Астраханской области, вывод на полетную траекторию производился с помощью системы радиоуправления. Ракетоплану запрещалось пересекать границу СССР, поэтому все изделия должны были сходить автоматически с траектории на подлете к границе в районе Чукотки и там уничтожаться. Но слишком большой практический расход топлива двигателя СПВРД не позволил этого достичь – двигатель подвел. В качестве маршевого тогда предлагался сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель разработки М. К. Бондарюка, однако он требовал совершенствования.
Во время разработки и доведения «Бури» встретилось немало трудностей и вопросов, которые пришлось решать впервые не только в СССР, но и в мире. К примеру, разработка системы астронавигационного наведения содержала в себе три проблемы: разработка следящей системы за двумя конкретными звездами одним телескопом; разработка искусственной вертикали; разработка счетно-решающего механического прибора для выдачи команд на автопилот с приведенной погрешностью не более одной угловой минуты. Действующий макет прибора прошел летные испытания под контролем ГК НИИ ВВС: отказов не было совсем, а ошибка навигации не превышала семи километров.
Перед ОКБ Лавочкина стояли задачи, вначале казавшиеся неподъемными: решение вопросов электромагнитной совместимости электрорадиоаппаратуры, создание аппарата с высоким аэродинамическим коэффициентом качества для обеспечения заданной скорости полета, обеспечение прочности при вертикальном взлете, теплоизоляция баков и аппаратуры в условиях продолжительного действия (более 2 часов) высокой температуры, что потребовало освоить выпуск стекловаты и стеклоткани на смежных предприятиях, высокотемпературных композитов и клеев в ВИАМ, разработать оригинальную водяную систему охлаждения активных антенн на передних кромках крыла, разработать телеметрические антенны без аэродинамического сопротивления, разработать методы сварки титана и нержавеющей стали встык без коробления шва, методы холодной и горячей обработки титана и многое другое. Специально был создан и изготовлялся в нужном количестве высокочастотный, высокотемпературный, коаксиальный кабель РКАСТ (радиочастотный кабель со стеатитовой изоляцией) в виде сплошной алюминиевой трубки.
Пока разрабатывался и изготовлялся этот кабель, на антенном поле с помощью установки АИДА (автомат исследования диаграмм направленности антенн, изобретатель – Юрий Янкин) проводились испытания антенн на изделиях сложной формы (где расчет практически был невозможен) в «свободном пространстве», без искажений поля испытуемой антенны как от влияния Земли, так и от проводов, связывающих модель «Изделия-350» с приемной антенной, расположенной в законцовке киля. Весь процесс снятия и записи в полярных координатах диаграммы антенны для одной плоскости изделия составлял около двух минут. Это позволяло произвести огромное количество испытаний телеметрических антенн, подбирая эмпирическим путем место установки и конфигурацию антенны под требуемую диаграмму направленности. После согласования с разработчиком телеметрии НИИ-885 бригадой хвостового оперения совместно с радистами была разработана конструкция антенны, вписанной в стеклотекстолитовую законцовку верхнего киля.
Гаргрот оказался тоже совсем не простой штучкой. После проведения целой серии двухчасовых тепловых испытаний он, будучи своеобразным термосом для всей своей начинки, ни разу не подвел. Решался также вопрос охлаждения активных антенн системы радиоуправления, устанавливаемых на передней кромке крыла, нагревавшейся до 350 градусов. После долгих споров и сомнений разработали систему водяного охлаждения, основанную на физическом явлении «скрытой теплоты парообразования» и обеспечивающую рабочую температуру на всем разгонном участке полета не выше 35 градусов.
Министр авиационной промышленности СССР Петр Дементьев часто приезжал в сборочные цехи завода 301 и его филиала – завода 41, осматривал стоящие на стапелях «Изделия-350» и сам оценивал их качество и степень отставания от жесткого графика ВПК. Он внимательно следил за ходом освоения обработки непокорного титана, и все, кто имел к этому прямое отношение, впоследствии получили премии и благодарности. Интересовался ходом разработки «Бури» и ЦК КПСС, представители которого также посещали завод 301. На одном из последних пусков, который прошел удачно, побывал тогдашний руководитель СССР Никита Хрущев.
Когда сборка первого летного изделия подходила к концу, встал вопрос о необходимости проведения виброиспытаний всего изделия в сборе. Конечно, такие испытательные установки в Москве и под Москвой уже были, но поджимал график и решение нашли. Изделие подвесили к стапелю на амортизаторах-растяжках, к носу изделия прикрепили мощный электродвигатель с эксцентриком и… в полном объеме провели требуемые виброиспытания.
Проблема электромагнитной совместимости всплыла только на КИС (контрольно-испытательная станция, иначе – цех окончательной сборки и отработки изделий) во время комплексных испытаний, когда автономные испытания всех систем уже были закончены. Как только вышли на «комплекс», все радиооборудование отказало, нормально работала лишь система зажигания, которая и оказалась виновницей проблем, давая широкополосную помеху большой мощности. Конечно, все провода двухпроводной системы зажигания были экранированы и все-таки «текли», как худое корыто: индикатор измерителя поля с дипольной антенной зашкаливал. Положение спасло то, что эти провода были температуростойкими и допускали пайку серебряным припоем с температурой плавления ниже температуры возгонки тефлоновой изоляции проводов. Пайка экранов проводов проводилась прямо к корпусу снаружи и внутри его через 100–150 миллиметров и обеспечила нужный результат: тот же индикатор поля на самой чувствительной шкале не показывал утечек. Поочередное включение радиоприборов совместно с зажиганием прошло спокойно, но «комплекс» снова не заработал. Пришлось разносить частоты, ставить режекторные фильтры, улучшать развязки и экранировку блоков радиоаппаратуры.
Уже в процессе первых испытаний выявился флаттер, вибрации, возникающие при высоких скоростях, но КБ Лавочкина уже сумело победить его на своих реактивных истребителях. Бригада аэродинамики быстро решила задачу, все машины доработали, и больше с этим явлением не встречались.
Последний (и удачный!) 18-й пуск произошел 16 декабря 1960 года. К сожалению, весьма перспективная разработка, дававшая шанс получить в ближайшем будущем свои челноки и требовавшая только дальнейшей доработки и развития, из-за технической неграмотности высших руководителей была закрыта решением политбюро ЦК КПСС. Формальным поводом послужила невозможность финансирования двух программ одновременно: королевской МБР Р-7 и лавочкинской «Бури». Выбор был сделан в пользу детища Сергея Королева.
История создания «Бури» наводит на одну грустную мысль: волюнтаристски принятое решение о закрытии программы привело к потере многих уникальных технологий, освоенных в ходе работ. Взять хотя бы создание самого ракетоплана – прообраза будущего «Бурана». Если бы сохранилась определенная преемственность, то космоплан «Буран» был бы создан и быстрее по срокам, и с меньшими затратами. Но сохранившее определенные компетенции НПО им. Лавочкина не было даже привлечено к проекту.
После закрытия программы «Энергия» – «Буран» история повторилась: мы в который раз наступили на старые грабли. Сегодня для освоения Луны снова приходится изобретать велосипед, создавая сверхтяжелую ракету-носитель и другие элементы космической техники, уже освоенные десятилетиями ранее.
Тем не менее надо отдать должное героическому профессионализму конструкторов, сумевших преодолеть громадные трудности и довести проект «Буря» до успешных испытаний, которые в итоге подтвердили все заявленные характеристики. Создание в тяжелые послевоенные годы такой сложнейшей системы, как межконтинентальная крылатая ракета, явилось поистине выдающимся достижением и одной из славных страниц многочисленных технических побед отечественного ВПК.
Владимир Волгин
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 3 (866) за 26 января 2021 года
