Ракетне технологије Бурја: основа за будућност
Експериментални производ "Олуја" на навозу. Фотографија Викимедијине оставе
Од августа 1957. до децембра 1960. године на полигону Капустин Јар вршена су летачка испитивања перспективне интерконтиненталне крстареће ракете (МКР) „350“ / Ла-350 / „Олуја“. У складу са тактичко-техничким захтевима, овај производ је морао да покаже највише летне перформансе. Да би се овај задатак остварио, у развој пројекта је морало бити укључено много организација и институција које су морале да пронађу и савладају обећавајућа решења, материјале и технологије.
Готов производ
Развој Бурја је почео 1954. године у складу са Резолуцијом Савета министара о стварању два ракетна система интерконтиненталног домета. Развој комплекса са крстарећом ракетом додељен је ОКБ-301 С.А. Лавочкин. Н.С. је постао главни дизајнер теме „350“. Черњаков, надзорник - М.В. Келдисх. У свим фазама планирано је да се у пројекат укључи много других организација и стручњака.
На истраживачки део пројекта са тражењем основних решења и накнадним пројектовањем утрошено је око три године. Техничка документација за Темпест израђена је 1957. године, што је омогућило покретање производње експерименталне серије пројектила за будућа испитивања.
Пројекат Бурја предложио је изградњу двостепеног копненог ракетног система. Прва фаза је укључивала два бочна блока са течним ракетним моторима. Марширање, опремљено крилима, перјем, командама и бојевом главом, изведено помоћу рамјет мотора. Лет је требало да се изведе према командама управљачког система који је укључивао инерцијална навигациона помагала и астрокорекциони систем АН-2Ш. Бојева глава је нуклеарно пуњење тежине 2350 кг.
Шема ракете у конфигурацији лансирања. Грапхицс Тестпилот.ру
Укупна дужина производа "350" у лансирној конфигурацији достигла је 19 м. Пречник стуба носача био је 2,2 м, блокови прве фазе су били 1,6 м. 7,75 тона чинило је марш. Према захтевима, брзина етапе марша на трајекторији је требало да достигне 97 М. Потребан домет лета био је 34,68 хиљада км. Током тестова, распон од прибл. 3,2 хиљада км
Проблем са учитавањем
Захтеви за брзину наметнули су најозбиљнија ограничења на чврстоћу конструкције и њену отпорност на различита оптерећења, укљ. термички. За проучавање ових питања, НИИ-1954 је 1. године развио и изградио надзвучну аеродинамичку топлотну цев са могућношћу проучавања грејања и преноса топлоте. Године 1957. НИИ-1 је почео да ради на гаснодинамичком термичком постољу Тс-12Т, у који је могао бити смештен модел ракете у пуној величини са свом опремом. Ово је омогућило проучавање утицаја оптерећења на читав склоп.
Прорачуни и студије су показали да се у лету предња ивица крила и усисника ваздуха, као и канал мотора, могу загрејати до 420°Ц. Температура спољашње коже била је нижа, цца. 350°Ц, што је било повезано са ослобађањем дела топлотне енергије у животну средину.
Према резултатима оваквих студија, извршена је потрага за одговарајућим материјалима и технологијама. За производњу оквира авиона изабрано је неколико врста титанијума и нерђајућег челика отпорног на топлоту. ВИАМ и МВТУ им. Бауман је развио технологије за обраду и заваривање таквих метала и легура. Створени су и нови неметални материјали за употребу у заптивкама, застакљивању, премазима и тако даље. Конкретно, лењинградски ГОИ је развио технологију за производњу кварцних панела великих димензија. Они су били намењени да формирају фењер изнад сензора за астрокорекцију.
Лансер са ракетом на позицији. Фотографија Викимедијине оставе
Узимајући у обзир захтеве, пројектна оптерећења и доступне технологије, развијен је напредни дизајн оквира авиона. Труп ракете је био цилиндричан са променљивим пресеком. У прамцу се налазио надзвучни дифузор са конусним централним телом, унутар којег се налазио одељак за бојеву главу. Ваздушни канал мотора пролазио је кроз центар оквира авиона, а око њега је постављен хлађени одељак контролних инструмената и резервоари за гориво.
Блокови прве фазе су требали да обезбеде оверклок за 3М и такође су се суочили са проблемом грејања. С тим у вези, изграђени су од истих материјала као и главна позорница, али су се разликовали у једноставнијем дизајну. Израђивали су се у облику цилиндричних јединица са конусним поклопцима. Скоро цела запремина је дата испод резервоара горива и оксидатора; у репу су били ракетни мотори.
Питање мотора
Да би се добиле потребне карактеристике лета, за прву етапу су била потребна два мотора са потиском од 68 тона сваки.Развој таквих производа поверен је ОКБ-2 НИИ-88 под руководством А.М. Исаев. Биро је већ имао идејни пројекат за мотор од 17 тона и одлучено је да се он користи у контексту Темпест-а. Нови производ је добио ознаку Ц2.1100.
Нови мотор је направљен по четворокоморној шеми; камере и део траке је позајмљен из постојећег пројекта. Требало је да користи гориво ТГ-02 и оксидант АИ-27И. Снабдевање компонентама у коморе за сагоревање требало је да се врши помоћу турбопумпе. Такође, мотор је био опремљен посебним кругом за изопропил нитрат: морао је да уђе у генератор гаса и да се разложи у парни гас, који је покренуо ТНА. Свака комора мотора Ц2.1100, према прорачунима, давала је 17 тона потиска - укупно потребно 68 тона.
Процес подизања ракете у почетни положај. Пхото тестпилот.ру
Рамјет другог степена развио је у ОКБ-670 М.М. Бондарјук. Упркос очигледној једноставности дизајна, стварање таквог мотора је било посебно тешко. Било је потребно пронаћи материјале који одговарају топлотном оптерећењу сагоревањем горива, разрадити аеродинамичке процесе на улазу и унутар мотора, али и решити многе друге проблеме. До 1957. године, сви ови проблеми су успешно решени, што је резултирало надзвучним рамјет мотором, покретаним керозином и који је давао потисак од 7,55 тона у режиму крстарења.
Контроле
Огранак НИИ-1 МАП је радио на систему управљања за Бурју, касније названу Земља, под вођством И.М. Лисовицх и Т.Н. Толстоусова. Овај пројекат је користио постојеће развоје различитих организација. Конкретно, четрдесетих година, истраживање на ову тему спровели су стручњаци из НИИ-88.
Циљ пројекта НИИ-1 МАП био је да се створи систем способан да аутоматски пронађе назначене звезде, прати њихов положај и из њега одреди сопствене координате. За ово је било потребно решити неколико помоћних задатака, као што је стварање тзв. вештачка вертикала или обезбеђивање отпорности на буку у свим условима. Такође смо морали да развијемо машину за рачунање способну да конвертује податке астро-корекције у команде за аутопилота.
Давне 1952. године, пре почетка радова на МЦР „350“, произведен је прототип астронавигационог система. Његови тестови на авиону Ил-12 показали су високу тачност у држању правца лета. Године 1954-55. овај систем је побољшан и поново тестиран. Летачка лабораторија на бази Ту-16 је летела на висинама од 10-11 км брзином од 800 км/х, а за 5-6 сати лета накупљена је грешка у кругу од 4-6 км.
Комплекс је спреман за почетак. Пхото тестпилот.ру
Након одређених побољшања, електромеханички навигациони систем са инерцијским инструментима и астрокорекцијом био је спреман за уградњу на експерименталне ракете. Године 1957. почела је производња пилот серија такве опреме за монтажу на прототипове ракете.
Тестирано
Прво лансирање „Олује” било је заказано за 1. август 1957. године, али није било. Кварови у систему снабдевања изопропил нитратом спречили су редовно покретање мотора првог степена. На срећу, инструменти мотора су радили исправно, а ракета није оштећена. Након неопходних модификација, 1. септембра поново је припремљен за лет. Овог пута ракета је напустила лансер, али је систем управљања прерано дао команду за ресетовање гасних кормила првог степена. Ракета је изгубила контролу и срушила се.
Затим су уследила још три неуспешна лансирања, у којима је лет трајао не више од 60-80 секунди. У мају 1958. Бурја је први пут редовно полетео, узео унапред одређену висину, испустио блокове првог степена и укључио рамјет. Брзина марширања достигла је М=3. Затим је било још пет лансирања са неуспесима на старту или на различитим деловима путање. Следећа четири лета су била успешна и показала су да ракета може да убрза до 3,2 маха, да лети до домета од 5500 км и да изводи маневре, укљ. окрет за 180°.
У марту 1960. десио се последњи неуспех лета са губитком ракете. Затим су у марту и децембру извели два лансирања циљева на полигонима Камчатка. У првом случају, "Олуја" за 121 минут. одлетела у циљно подручје, након чега није могла да зарони. Следећи и последњи лет је био потпуно успешан. На удаљености од 6425 км производ је одступио од циља за 4-7 км.
Ракета у првим секундама лета. Фотографија милитарируссиа.ру
У последњим летовима коришћене су искусне ракете са побољшаним погонским системом. Користили су С2.1150 ЛРЕ са повећаним потиском и компактнији рамјет РД-012У.
Визија за будућност
У раним фазама тестирања МЦР „Сторм“ се суочио са различитим техничким и дизајнерским проблемима. Успели су да се носе са њима, а у будућности је ракета показала висок ниво перформанси - и способност решавања стварних борбених мисија. На основу резултата даљег усавршавања, усавршавања и увођења нових компоненти, ракета 350 би могла да постане ефикасан и успешан стратешки оружје.
Међутим, 1960. године – према различитим изворима, у фебруару или децембру – Савет министара је наредио да се обустави рад на тему „Олуја“. Руководство земље је одлучило да су интерконтиненталне крстареће ракете инфериорне у односу на балистичке системе по својим могућностима и потенцијалу. Истовремени развој два правца сматран је немогућим и неприкладним.
„Олуја” није прошла цео процес финог подешавања и није ушла у службу наше војске. Међутим, и у овом случају пројекат је дао најуочљивије резултате. Да би се развио нови МКР, било је потребно изградити низ истраживачких објеката и спровести многа истраживања. Прикупљена је велика количина информација о аеродинамици великих надзвучних брзина, термичким процесима итд.
Макета комплекса у музеју. ФАС пхото
Поред тога, створени су нови материјали и технологије. Већина ових резултата пројекта Сторм је касније успешно коришћена за креирање нових узорака. авијација и ракетна техника. Дакле, титанијум, челици отпорни на топлоту и други материјали за "Олују" и даље се активно користе у изградњи авијације и друге опреме. Савремене технологије за производњу таквих конструкција директно сежу до развоја ВИАМ-а и МВТУ-а средином педесетих.
Нека решења пројекта Ц2.1100 касније су коришћена у пројектима нових ракетних мотора. Искуство стварања рамјет мотора РД-012/012У такође је било корисно у развоју низа нових производа, као што су неке противваздушне ракете. Део развоја из прошлости се такође може користити у стварању модерног хиперсоничног оружја.
Развој система Земље био је од великог значаја за нашу ракетну и авијацијску технологију. Астронавигација је јасно показала своје могућности и захваљујући томе касније нашла примену у низу нових пројеката. Конкретно, обезбеђује високу прецизност испаљивања интерконтиненталних балистичких ракета.
Дакле, пројекат Буриа / 350 / Ла-350 није могао да реши свој главни задатак, а совјетска армија није добила фундаментално ново стратешко оружје са највишим перформансама. Истовремено, овај пројекат је оставио доста научних података и техничког искуства, што је допринело даљем развоју низа области. То значи да Темпест – упркос неуспешном завршетку пројекта – није настао узалуд и донео је велику корист, чак и посредно.
информације