Полет рукотворного "Метеорита"
Крылатые ракеты едва не пошатнули стратегический ядерный паритет
Сидевшие у экранов радиолокаторов ПВО операторы внимательно следили за быстро перемещающейся отметкой воздушной цели. Скорость ее полета была неординарной – в три раза превосходила скорость звука. Неожиданно отметка цели исчезла с экранов, но спустя некоторое время появилась вновь. Необычным летающим объектом, способным становиться невидимым для радиолокаторов, была проходившая испытания новейшая отечественная стратегическая крылатая ракета «Метеорит».
На Международном авиакосмическом салоне, проходившем в подмосковном Жуковском летом 2007 года, в стороне от основной экспозиции стоял устремленный в небо необычный по своей в чем-то футуристической форме крылатый летательный аппарат. На табличке у экспоната было сухо написано: «ОАО «НПО машиностроения». «Метеорит-А». Сверхзвуковая крылатая ракета авиационного базирования большой дальности действия, позволяющая наносить удары по объектам противника без захода в зону действия активной обороны противника. Оснащена маршевым турбореактивным двигателем и раскрывающимся после старта в полете крылом. Имеет инерциальную систему управления с дополнительной коррекцией траектории полета. При разработке ракеты (70–80-е годы) создан ряд уникальных систем».
Большинство проходивших мимо посетителей авиасалона, прочитав выставочные данные, шли дальше.
Действительно, из текста таблички мало что можно было понять. Какая-то ракета с непонятной дальностью полета и какими-то неведомыми уникальными системами.
В это время в небе исполняли фигуры высшего пилотажа всемирно известные истребители МиГ-29 и Су-27. Это было намного интереснее. Между тем стоявшая в стороне ракета была одной из самых уникальных разработок в истории ракетной техники. Лишь некоторые посетители, подойдя к ней, изумленно восклицали: «Да это же «Метеорит!» – и, счастливые, фотографировались рядом с экспонатом. Многие из них 30 лет тому назад стояли у кульманов челомеевского КБ в Реутове и рисовали ее первые контуры.
В 1972 году США развернули работы по созданию качественно нового вида стратегических наступательных вооружений – малозаметных низколетящих дозвуковых стратегических крылатых ракет. Разрабатывавшиеся крылатые ракеты морского базирования BGM-109A «Томагавк», авиационного базирования AGM-86B и наземного базирования GLCM имели удивительные ТТХ. Стартовая масса ракеты «Томагавк» составляла около 1,45 т, максимальная дальность полета – 2,5 тыс. км, скорость полета – 885 км/час, высота полета – 30–150 м, длина – 6,25 м, диаметр корпуса – 0,52 м, точность стрельбы в несколько раз выше, чем у МБР. Для запуска ракеты могли использоваться стандартные торпедные аппараты калибра 533 мм. Впервые в истории ракетной техники стратегические ракеты по массе и габаритам сравнялись с тактическими ракетами. По существу, это была революция в средствах доставки ядерного оружия. На подводных лодках, боевых надводных кораблях, стратегических бомбардировщиках и наземных мобильных пусковых установках могло быть развернуто до 7 тыс. крылатых ракет. В результате возникала серьезная угроза нарушения существовавшего военно-стратегического равновесия.
Для парирования новой угрозы в 1976 году по решению правительства СССР началась разработка ракетных комплексов с дозвуковыми стратегическими крылатыми ракетами, подобными американским. Головным разработчиком комплекса морского базирования «Гранат» стало свердловское КБ «Новатор» (генеральный конструктор Лев Люльев), а комплекса авиационного базирования Х-55 – дубненское МКБ «Радуга» (генеральный конструктор Игорь Селезнев). Эти ракеты должны были стать симметричным ответом на новые американские ракеты. Однако существенно большая численность морских и авиационных носителей, а также наличие у США баз вблизи территории СССР предопределяли их будущее превосходство при развертывании нового вида наступательных вооружений. В качестве асимметричного ответа на американские крылатые ракеты нового поколения генеральный конструктор ЦКБ машиностроения Владимир Челомей предложил создать принципиально новую высоколетящую сверхзвуковую крылатую ракету, обладающую большой дальностью полета и низким уровнем радиолокационной заметности, способную эффективно преодолевать ПВО противника. Ее стартовая масса должна была составлять около 6–8 т, скорость полета – в три раза превышать скорость звука (М=3), дальность полета – в два раза больше, чем у КР США, уровень радиолокационной заметности – на два – три порядка меньше, чем у существующих крылатых ракет, точность стрельбы (КВО) – несколько сотен метров. Ракета должна была быть унифицированной для морского и авиационного базирования.
Первые сверхзвуковые крылатые ракеты
Работы по созданию высоколетящих сверхзвуковых крылатых ракет были начаты в 1950-е годы. В США с 1950 по 1957 год разрабатывали сверхзвуковую межконтинентальную крылатую ракету (МКР) наземного базирования «Навахо». В 1957 году работы по этой ракете были прекращены. Единственной в истории ракетной техники МКР, находившейся на вооружении, была американская «Снарк», но она имела дозвуковую скорость полета. В СССР с 1954 года разрабатывались сверхзвуковые высоколетящие МКР наземного базирования «Буря» (КБ Семена Лавочкина) и «Буран» (КБ Владимира Мясищева). Маршевая скорость полета ракет составляла 3,1 М, высота – от 17 до 26 км. Работы по этим ракетам были прекращены соответственно в 1957 и 1960 годах, причем МКР «Буря» уже проходила летные испытания.
МКР имели значительную массу и габариты. Стартовая масса «Бури» составляла 98,3 т, «Бурана» – 175,5 т, а «Навахо» – 135 т. Даже самая маленькая из этих ракет – «Буря» – имела длину около 20 м.
Сверхзвуковые крылатые ракеты морского и авиационного базирования имели сравнительно небольшую дальность полета. Максимальная дальность полета отечественной крылатой ракеты авиационного базирования Х-22МА, принятой на вооружение в 1974 году, составляла 560 км, скорость полета – 4 М, стартовая масса около 5,9 т. Из разработанных в США сверхзвуковых авиационных крылатых ракет максимальную дальность полета (1180 км) имела «Хаунд Дог». Скорость ее полета была 2 М, а стартовая масса – 4,35 т. Сверхзвуковая КР морского базирования ВМФ СССР П-500, поступившая на вооружение в 1975 году, имела дальность полета 500 км, скорость 2,5 М и стартовую массу 4,8 т. США сверхзвуковых крылатых ракет морского базирования не имели. Они отказались от их создания в 1958 году, прекратив разработку ракеты «Регулус-2» на стадии летных испытаний. Максимальная дальность полета этой ракеты составляла 1850 км, скорость – 2 М, стартовая масса –10,4 т. Как видно, все перечисленные крылатые ракеты имели весьма далекие тактико-технические характеристики от заданных для «Метеорита».
«Черная кошка» и «ворон»
В конце 1969 году в Казахстане (по другим данным, в Монголии) был обнаружен лежащий летательный аппарат необычной формы, не имевший опознавательных знаков. Аппарат был переправлен для изучения в Москву в КБ Андрея Туполева. За черный цвет, который имело покрытие аппарата, он получил прозвище «Черная кошка». Оказалось, что это американский беспилотный разведчик, совершивший посадку после выработки топлива.
Разработка беспилотного разведывательного аппарата была начата в 1962 году. Первый вариант разведчика D-21A размещался сверху на фюзеляже сверхзвукового самолета М-21, имевшего скорость полета до 3 М. Стартовая масса D-21A составляла 5 т, расчетная максимальная дальность полета – 5550 км, скорость полета – 3,2–3,5 М, высота полета – до 29 км, длина – 13,1 м, размах крыла – 5,8 м. После того как в одном из испытаний произошла катастрофа (D-21A при отделении ударился о самолет), решили использовать в качестве носителя бомбардировщик В-52 с размещением аппарата на подкрыльевом пилоне. Поскольку при старте с В-52 аппарат имел дозвуковую скорость, понадобилось его оснастить твердотопливным ракетным ускорителем. Стартовая масса аппарата D-21B с ускорителем составила 12 т. Характеристики маршевой ступени остались без изменения. С 1967 по 1971 год было проведено 16 пусков с самолета, четыре из которых были разведывательными. В пуске 9 ноября 1969 года D-21B и совершил столь удачную посадку, после которой оказался в КБ Туполева.
После оценки характеристик разведывательного аппарата D-21B, проведенной КБ Туполева в 1971 году, по решению правительства был разработан аванпроект дальнего беспилотного сверхзвукового самолета-разведчика «Ворон». Его характеристики были близки к реализованным в аппарате D-21В. От разработки самолета-разведчика отказались, поскольку в это время быстрыми темпами развивались средства космической разведки. Таким образом, наиболее близкие летно-технические характеристики (с учетом условий старта с дозвукового самолета-носителя) к заданным для ракеты «Метеорит» имел американский беспилотный разведывательный летательный аппарат D-21В.
Рождение крылатой ракеты
В нашей стране летательных аппаратов с характеристиками, близкими к имеющимся у D-21B, не было. В то же время требовалось, чтобы при аналогичной с американским аппаратом дальности, скорости и высоте полета ракета «Метеорит» имела в два раза меньшую стартовую массу, более высокую точность стрельбы, меньший уровень радиолокационной заметности и, кроме того, несла специальную боевую часть и средства прорыва ПВО. Создание такой стратегической крылатой ракеты было принципиально новой и сложнейшей технической задачей.
В 1976 году было подготовлено техническое предложение по ракетному комплексу, а в следующем году – завершено его эскизное проектирование.
Для ракеты была выбрана аэродинамическая схема «утка» с треугольным крылом, передними горизонтальными рулевыми поверхностями (дестабилизаторами) и вертикальным оперением внизу хвостовой части фюзеляжа. Для уменьшения габаритов ракеты при размещении на носителях крыло и киль были выполнены складными. В хвостовой части фюзеляжа размещался маршевый турбореактивный двигатель. В качестве входного устройства двигателя использовался плоский регулируемый подфюзеляжный воздухозаборник. Ракета морского базирования помимо маршевого двигателя имела стартово-разгонную ступень, состоявшую из двух жидкостных ракетных двигателей.
Практически все системы ракеты пришлось разрабатывать заново. В качестве маршевой двигательной установки был выбран турбореактивный двигатель. Уфимское КБ машиностроения разработало короткоресурсный ТРД КР-23, способный работать в широком диапазоне полетных условий: скорость от 0,4 до 3 М и высота от 0 до 24 км. За рубежом двигателей с таким диапазоном условий работы не было.
Ключевое значение для повышения возможностей ракеты по прорыву ПВО имело достижение низкого уровня радиолокационной заметности. Была создана новая, не имевшая мировых аналогов, специальная электронная установка. Принцип ее действия основывался на эффекте поглощения внешнего электромагнитного излучения. При создании электронной установки использовались результаты научных разработок и экспериментов по маскировке космических аппаратов на высотах свыше 100 км. Такие эксперименты проводились ЦКБМ и НИИ тепловых процессов (ныне – Исследовательский центр имени М.В. Келдыша). Однако создание бортовой электронной установки для маскировки относительно крупноразмерного летательного аппарата, каким являлась крылатая ракета, летящего на высоте 20–25 км, было совершенно новой и сложной задачей. В этой области ранее не велись даже научно-исследовательские работы. Расчеты показали, что электронная установка будет иметь большую потребляемую мощность и высокое напряжение на исполнительных органах. Это создавало дополнительную сложность в условиях ограниченных возможностей бортовых источников электропитания крылатой ракеты и необходимости обеспечения электромагнитной совместимости специальной электронной установки с другими радиоэлектронными системами.
Разработка электронной установки осуществлялась НИИ тепловых процессов под руководством члена-корреспондента АН СССР Валентина Иевлева. Установка была создана и прошла полный комплекс стендовых и натурных летных испытаний. В ходе летных испытаний ракеты «Метеорит» при включении электронной установки на индикаторах РЛС ПВО наблюдались уменьшение яркости отметки цели, неустойчивое сопровождение и пропадание отметки.
Снижение радиолокационной заметности ракеты также обеспечивалось за счет исключения резких изломов поверхности, большой стреловидности крыльев и стабилизаторов, широкого применения радиопоглощающих материалов и покрытий, использования внутри канала воздухозаборника двигателя специальной переотражающей решетки. Применение радиопоглощающих материалов и покрытий, а также специальной электронной установки обеспечило снижение эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) ракеты на два-три порядка в зависимости от длины волны облучающей РЛС. Для снижения заметности ракеты в инфракрасном диапазоне спектра излучений на сопловой части маршевого двигателя была установлена специальная насадка, обеспечившая экранирование ИК-излучения факела.
На ракете был установлен бортовой комплекс радиотехнической защиты, включавший широкополосный приемник сигналов работающих РЛС противника, станцию активных помех (САП) и буксируемые ложные цели (ЛЦ). В процессе полета в зависимости от радиолокационной обстановки и угрозы со стороны огневых средств ПВО должна была включаться специальная электронная установка, использоваться САП и буксируемые ложные цели. Впервые буксируемые ложные цели были установлены на сверхзвуковой крылатой ракете. При этом потребовалось решить проблемы, связанные с отделением и развертыванием буксировочного троса длиной около 100 м на сверхзвуковой скорости.
Другой принципиально новой системой, созданной для ракеты «Метеорит», стала система навигации по радиолокационным картам местности (СНРК «Кадр»). Эта система должна была работать совместно с инерциальной системой управления ракеты и осуществлять периодическую коррекцию траектории полета ракеты, сравнивая наблюдаемое в полете радиолокационное изображение местности с имеющимся на борту эталонным изображением. Сложность создания такой системы была связана с изменчивостью характеристик отражения местности в различных сезонных и погодных условиях. СНРК «Кадр» была создана и успешно испытана. Головным разработчиком системы управления ракеты было КБ «Электроприбор» (главный конструктор Владимир Сергеев), а системы коррекции – НИИ точных приборов (главный конструктор Юрий Козко).
В качестве носителя ракеты «Метеорит-А» был выбран стратегический бомбардировщик Ту-95МС. На модернизированном бомбардировщике, получившем обозначение Ту-95МА, на внешней подвеске под крыльями могли размещаться две–четыре ракеты. Для испытаний самолет был оборудован пилонами для двух ракет. В бомбоотсеке размещалась аппаратура системы управления подготовкой и пуском ракеты «Лира». В отсеки вооружений разрабатывавшегося стратегического бомбардировщика Ту-160 ракета не помещалась. Длина КР «Метеорит-А» составляла 12,1 м, а отсеки вооружений Ту-160 имели длину 11,3 м.
Для размещения ракеты «Метеорит-М» решили переоборудовать атомную подводную лодку проекта 667А, являвшуюся носителем стратегического ракетного комплекса Д-5. На переоборудованной лодке (проект 667М «Андромеда») размещалось 12 крылатых ракет «Метеорит-М». Пусковые установки располагались побортно (по шесть с каждого борта) между легким и прочным корпусами под углом 45 градусов. Ракеты могли стартовать из подводного и надводного положения.
Тактико-технические характеристики ракеты «Метеорит» (характеристики приведены по данным, опубликованным в открытой печати).
Стартовая масса ракеты, кг
«Метеорит-М» – 12 650 (с разгонной ступенью)
«Метеорит-А» – около 6400
Масса стартово-разгонной ступени ракеты «Метеорит-М», кг – 6233
Дальность полета, км – до 5000
Высота полета, км – 22–24
Скорость полета – 3 М
Длина ракеты, мм – 12 100
Диаметр фюзеляжа, мм – 780
Диаметр описанной вокруг КР окружности (со сложенными крыльями), мм – 1650
Размах крыла, мм – 5100
Система управления автономная инерциальная с коррекцией по радиолокационным картам местности
Маршевый двигатель ТРД КР-23
Двигатели стартово-разгонной ступени – два ЖРД 3Д-24
Помимо стратегических ракетных комплексов морского и авиационного базирования в НПО машиностроения прорабатывались и другие варианты применения ракеты «Метеорит». Среди них: разведывательно-ударный противокорабельный комплекс с крылатой ракетой «Метеорит-П» подвижного наземного и морского базирования, а также сверхдальний перехватчик воздушных целей, оснащенный управляемыми ракетами класса «воздух-воздух».
Летные испытания
Летные испытания крылатой ракеты «Метеорит» проходили очень сложно и продолжались 11 лет. Это было обусловлено принципиальной новизной ключевых систем ракеты. Всего был выполнено 70 пусков.
С 1980 по 1989 год был проведен 31 пуск ракет «Метеорит-М» с наземного стенда, погружаемого стартового комплекса и с подводной лодки. Из 26 пусков с наземного стенда и подводной лодки 8 были частично успешными и 12 – успешными. По решению Совета министров СССР в 1990 году работы по комплексу ракетного оружия «Метеорит-М» были прекращены. Госкомиссией было рекомендовано накопленный научно-технический и производственный потенциал использовать для создания высотных сверхзвуковых стратегических крылатых ракет в варианте с обычным снаряжением.
В период с 1984 по 1991 год было проведено 20 пусков КР «Метеорит-А» с самолета Ту-95МА. Из последних пяти пусков ракет с самолета три пуска были успешными, в одном пуске произошел перелет ракетой точки прицеливания из-за отказа пилотажно-навигационного комплекса самолета, в другом – не включилась электронная система снижения радиолокационной заметности. В предпоследнем пуске, проведенном 6 июня 1991 года, проверялась возможность преодоления ракетой ПВО.
Вот как описано это испытание в книге «Яркий след крылатого «Метеорита», одним из авторов которой является почетный генеральный конструктор ОАО «ВПК «НПО машиностроения» Герберт Ефремов.
«В заданное время был включен многофункциональный комплекс защиты. После регистрации излучения наземной РЛС и сигнала «Обнаружение» по команде от МФКЗ была задействована специальная установка, которая из-за отказа не вышла на рабочий режим. Ракета была демаскирована. Новейшим ракетными средствами ПВО (С-200) были запущены две ракеты: первая в телеметрическом режиме, вторая – в боевом. При известных времени и траектории полета ракета «Метеорит» была уничтожена только осколками боевой части второй противоракеты. Благодаря применению только одной установленной ложной цели первая ракета отвернула в сторону от ЛЦ».
Компоновочные схемы крылатых ракет Метеорит-А и Метеорит-М. Источник: Деловая газета "Взгляд", газете рисунок предоставил Михаил Кардашев |
«Метеорит» и СЯС
Несмотря на очень высокий для крылатых ракет уровень тактико-технических характеристик, комплекс ракетного оружия «Метеорит-М» не мог внести существенный вклад в боевые возможности морских стратегических ядерных сил в ответном ударе. В случае успешного завершения работ в 1990 году и выделения под комплекс «Метеорит-М» 12 подводных лодок проекта 667А число развернутых крылатых ракет составило бы 144 единицы. В этот период на БРПЛ было развернуто 2804 ядерных боезаряда. Таким образом, число ядерных боезарядов, развернутых на ракетах «Метеорит-М», составило бы 5% от численности боезарядов БРПЛ. Ввиду сравнительно небольшой дальности полета КР «Метеорит-М» подводным ракетоносцам для обстрела целей на территории США пришлось бы прорывать рубежи противолодочной обороны системы SOSUS. Крылатые ракеты должны были преодолевать мощную систему ПВО Северо-Американского континента, на вооружении которой уже состояли многоканальные ЗРК «Пэтриот», способные перехватывать высокоскоростные воздушные цели. В отличие от крылатых ракет БРПЛ не могли перехватываться системой ПВО, а системы противоракетной обороны были ограничены действовавшим в то время Договором по ПРО от 1972 года.
В 1990 году подавляющая часть (93%) ядерных боезарядов БРПЛ размещалась на ракетах, имеющих межконтинентальную дальность полета. Подводные лодки с такими ракетами могли применяться по удаленным объектам противника, не выходя из контролируемых ВМФ СССР акваторий, находящихся вблизи своего побережья. В связи с этим боевая устойчивость подводных лодок, оснащенных межконтинентальными БРПЛ, была существенно выше, чем у ракетоносцев, вооруженных КР «Метеорит-М». В результате вклад комплексов «Метеорит-М» в эффективность ответного удара морских стратегических ядерных сил составил бы менее 1%.
Более обоснованным было создание авиационного ракетного комплекса «Метеорит-А». ВВС в отличие от ВМФ баллистических ракет на вооружении не имели. Ракетные комплексы МАРК (межконтинентальный авиационный ракетный комплекс) и «Кречет» с МБР воздушного базирования, которые могли бы конкурировать с комплексом «Метеорит-А» по уровню боевой эффективности, в 1970-е годы находились в начальной стадии разработки, а затем попали под долгосрочный запрет договоров ОСВ-2 и СНВ-1. По уровню ТТХ крылатая ракета «Метеорит-А» должна была значительно превзойти состоявшие на вооружении бомбардировщиков крылатые ракеты типа Х-22. КР «Метеорит-А» являлась стратегической крылатой ракетой следующего поколения с принципиально новыми и уникальными качествами. По дальности полета КР «Метеорит-А» должна была вдвое превзойти разрабатывавшуюся дозвуковую стратегическую крылатую ракету Х-55 и могла повысить боевые возможности тяжелых бомбардировщиков по поражению удаленных объектов противника.
Ракеты «Метеорит-А» и Х-55 использовали совершенно разные способы преодоления ПВО. Ракета «Метеорит-А» была рассчитана на сверхзвуковой прорыв ПВО на больших высотах с использованием многофункционального комплекса средств защиты (МФКЗ), а Х-55 должна была преодолевать ПВО на дозвуковой скорости за счет низкого уровня заметности и маловысотного полета. Совместное применение таких ракет могло усложнить их перехват системой ПВО противника. При этом ракеты «Метеорит-А» могли бы использоваться для подавления систем ПВО перед подлетом дозвуковых ракет Х-55.
В 1991 году все работы по комплексу «Метеорит-А» были прекращены. В эти годы было принято много других таких же противоречащих здравому смыслу решений, среди которых: включение в состав средств, ликвидируемых по Договору о РСМД, новейших баллистических ракет «Ока», по тактико-техническим характеристикам не имевших к нему никакого отношения; ликвидация группировки наиболее мощной отечественной стратегической морской ракетно-ядерной системы «Тайфун», включавшей шесть подводных лодок проекта 941, вооруженных ракетным комплексом Д-19 с БРПЛ Р-39; ликвидация 12 боевых железнодорожных ракетных комплексов с МБР Р-39УТТХ.
Прошло уже 36 лет с начала развертывания в нашей стране работ по стратегическим крылатым ракетам большой дальности. За это время кардинально изменились требования, предъявляемые к ракетам этого класса. Теперь они должны иметь межконтинентальную дальность полета, гиперзвуковую скорость полета (не менее 5–7 М), высоту полета более 30 км, точность стрельбы (КВО) на уровне 5–10 м. Тем не менее научно-технический и летно-экспериментальный задел по уникальным бортовым системам, созданный при разработке комплекса «Метеорит», до сих пор не устарел и может быть использован при создании крылатых ракет нового поколения.
Михаил Кардашев
