Об управляемых / самонаводящихся боевых блоках ракет
Пуск МБР "Тополь-Э", полигон Капустин Яр, Россия, 2009 г.
Согласно сообщению в "Известиях", корпус ракеты удлинен и изменена его конфигурация. Цель — размещение боевой нагрузки нового типа: с РГЧ ИН, оснащенными собственными двигателями, обеспечивающими маневрирование РГЧ ИН по направлению и по скорости после отделения от носителя (по данным "Известий").
В онлайн-журнале «Копьютерра» №30 от 19 августа 2008 года я встретил интересную статью Юрия Романова "Меч "Воеводы", рассказывающий о разработке управляемых боевых блоков (УББ) применительно к тяжелой жидкостной МБР Р-36, прозванной на западе «Сатана». Термин «управляемый» в данном случае, скорее всего, неточный, всё же следует под ним понимать «самонаводящийся». Статья очень интересная, поэтому привожу полностью…
Меч "Воеводы"
Самым, вероятно, необычным, уникальным и, скажем прямо, жутковатым отечественным боевым беспилотником был УББ, что означает Управляемый Боевой Блок…
Описываемые события происходили более чем четверть века назад, тем не менее, есть все основания полагать, что эта техника и сегодня стоит на боевом дежурстве в России. Вполне возможно. Читаем: "Министр обороны Сергей Иванов доложил президенту Владимиру Путину об успешных испытаниях принципиально новой боеголовки для отечественных баллистических ракет. Речь идет о боевом блоке, который способен самостоятельно маневрировать, уходя от любых систем противоракетной обороны. Важно, что новый боевой блок унифицирован, то есть приспособлен для установки и на морских ракетах "Булава", и на сухопутных ракетах "Тополь-М". Причем одна ракета способна будет нести до шести таких боеголовок". Такими вещами не разбрасываются.
В советские времена все разработки управляемых боевых блоков для межконтинентальных ракет были сосредоточены на двух украинских предприятиях — в КБ "Южное", Днепропетровск, и в НПО "Электроприбор" (сегодня это АО "Хартрон"), Харьков.
После развала СССР всю документацию и весь задел украинские ракетчики передали России — Оренбургскому машиностроительному заводу. Это теперь стало известно. А в те годы мало кто знал, кому и что передается. В этой области всегда все было очень секретно…
Что же такое УББ?
Давайте я сначала объясню, что такое "просто боевой блок". Это устройство, в котором физически находится термоядерный заряд на борту межконтинентальной баллистической ракеты. В ракете есть так называемая головная часть, в которой могут находиться один, два и более боевых блоков. Если их несколько, головная часть называется разделяющейся головной частью (РГЧ).
Внутри РГЧ находится очень сложный агрегат (его еще называют платформой разведения), который после вывода ракетой-носителем за пределы атмосферы начинает выполнять целый ряд запрограммированных действий по индивидуальному наведению и отделению находящихся на нем боевых блоков; в пространстве выстраиваются боевые порядки из блоков и ложных целей, которые изначально тоже находятся на платформе. Таким образом, каждый блок выводится на траекторию, обеспечивающую попадание в заданную цель на поверхности Земли.
Боевые блоки бывают разные. Те, что движутся по баллистическим траекториям после отделения от платформы, называются неуправляемыми. Управляемые же боевые блоки после отделения начинают "жить своей жизнью". Они снабжены двигателями ориентации для осуществления маневров в космическом пространстве, аэродинамическими рулевыми поверхностями для управления полетом в атмосфере, у них на борту установлена инерциальная система управления, несколько вычислительных устройств, радиолокатор со своим собственным вычислителем… Ну и, разумеется, боевой заряд.
Первая модель этого оружия была большая — длиной почти пять метров.
Это была опытная конструкция самонаводящейся головной части, а не боевого блока. Она проходила по теме "Маяк" и имела индекс 8Ф678. Шел тогда 1972 год.
А готовое изделие вышло из цехов через четыре года.
Система управления была построена на базе БЦВМ. Имелось также несколько радиолокационных станций: системы самонаведения со своей большой антенной, система коррекции движения с радиолокатором бокового обзора с синтезированной апертурой и трехлучевой радиовысотомер. Для управления движением за атмосферой, в космосе, использовалась реактивная двигательная установка на сжатом газе, а в атмосфере момент сил для управления создавался за счет смещения центра тяжести головной части относительно своей оси. Кстати, уже на этом изделии отрабатывались два способа определения его положения относительно цели: по радиоконтрастным цифровым эталонам и цифровым картам рельефа местности.
Конечно, такую громоздкую тяжелую конструкцию на РГЧ не поместить. Но результаты ее отработки легли в основу проекта следующего поколения.
Это уже был УББ, индекс в документах 15Ф178. Блок разрабатывался для ракеты 15А18М той самой, которая входила в состав комплекса "Воевода" и известна также как ракета Р-36М2, она же РС-20В, она же, по американской индексации, SS-18 "Satan", "Сатана". Эскизный проект УББ был готов к 1984 году.
Блок имел форму острого конуса высотой около двух метров, нижняя часть которого — "юбочка" — могла отклоняться в двух плоскостях. Она представляла собой аэродинамический руль, использовавшийся на атмосферном участке движения. За пределами атмосферы блок управлялся двигателями системы ориентирования и стабилизации, а рабочим телом служила жидкая углекислота.
По насыщенности оборудованием УББ не имел себе равных. Огромная плотность мысли на единицу объема, я бы так сказал. В конусе помещались: реактивная двигательная установка ориентации, механика аэродинамических рулей, блоки стабилизации центра давления, рулевые приводы, баллоны с рабочим телом, источники электропитания, БЦВМ, блоки согласования, множество датчиков, блоки гироприборов, блоки радиолокатора и его вычислителя, кабели, а ведь еще термоядерный заряд и вся его автоматика и аппаратура…
Практически УББ сочетал в себе свойства беспилотного космического корабля и гиперзвукового беспилотного самолета. Понятие радиоуправления для такого изделия абсурдно. Все действия как в космосе, так и во время полета в атмосфере, этот аппарат обязан выполнять автономно.
Один на один с целью
После отделения от платформы разведения боевой блок относительно долго летит на очень большой высоте — в космосе. В это время система управления блока осуществляет целую серию переориентаций, чтобы создать условия для точного определения собственных параметров движения, облегчения преодоления зоны возможных ядерных взрывов противоракет…
Перед вхождением в верхние слои атмосферы бортовой компьютер вычисляет необходимую ориентацию боевого блока и выполняет ее. Примерно в тот же период проходят сеансы определения фактического местоположения при помощи радиолокатора, для чего тоже нужно сделать ряд маневров. Затем антенна локатора отстреливается, и для боевого блока начинается атмосферный участок движения.
Именно этот участок, похоже, и стал причиной появления прозвища "Сатана", но, может, я и ошибаюсь. Дело в том, что аэродинамические свойства УББ и возможности бортовой системы управления движением позволяют ему совершать серию широких маневров в атмосфере с чрезвычайно высокими перегрузками. Практически это означает неуязвимость УББ — его просто нечем сбивать при таком режиме подлета к цели.
Все параметры управляемости УББ проверяли в ходе испытаний тестовых блоков, которыми "стреляли" из Капъяра (Полигон Капустин Яр) по Балхашу. Первый испытательный пуск УББ в полной комплектации (без ядерной боевой части) был осуществлен в начале 1990 года. Успешные испытания продолжались до 1991 года. Вскоре работы по этому изделию были закрыты.
Вообще говоря, то был не единственный проект УББ. В 1987 году начались работы по комплексу "Альбатрос". Эта тема виделась как дальнейшее развитие технологии управляемых боевых блоков. Отличительной чертой нового боевого блока являлась его способность к планирующему полету в атмосфере на крыльях, что позволяло приближаться к цели на сравнительно небольшой высоте, при этом активно маневрируя. К 1991 году должны были появиться первые изделия для испытаний, но вскоре начались "перестроечные процессы" и чем дело кончилось, не известно…
Основные характеристики МБР Р-36 с УББ 15Ф178:
Состояние: НИР-ОКР, испытания 1990-91 гг.
Дальность стрельбы — до 15.000 км.
Система наведения — инерциальная + радиолокационное самонаведение.
Стартовый вес — 211.100 кг.
Вес головной части — до 8.800 кг.
Способ базирования — ШПУ.
Однако приведенные в статье материалы — не полные данные по разработкам управляемых (самонаводящихся) боевых блоков, которые выполнялись в Советском Союзе. Были и другие разработки…
В СССР в КБМ (Коломна) подобный блок был разработан для морских баллистических ракет. Кстати, созданный задел вполне мог использоваться при создании ракетных комплексов «Искандер-М» (тоже разработки КБМ).
После конструкторских работ, теоретических и экспериментальных исследований в 80-е годы была проведена в три этапа летная отработка управляемых блоков на ракете-носителе К65М-Р, всего 28 пусков, в процессе которых была подтверждена работоспособность и высокая точность стрельбы [1].
Об этой системе 4К18, БРПЛ Р-27К, принятой на опытовую эксплуатацию и прослужившую в составе ВМФ СССР с 1975 по 1982 годы, подробно тут —
Противокорабельные баллистические ракеты дальнего действия
Основные характеристики:
Состояние: в опытной эксплуатации 1975-1982 гг.
Дальность стрельбы — до 1.100 км.
Система наведения — инерциальная с пассивным наведением на корабли.
Стартовый вес — 13.250 кг.
Вес головной части — 700-800 кг.
Способ базирования — ПЛ проекта 605.
Велись работы по УББ и у Челомея В. М. применительно к МБР УР100УТТХ. Теперь можно сказать — в том числе и для БПКР.
Основные характеристики:
Испытания — июль 1970 года.
Дальность стрельбы — 9.200 км.
Система наведения — инерциальная + радиолокационное самонаведение.
Стартовый вес — 42.200 кг.
Вес головной части — 750 кг.
Способ базирования — береговые ШПУ.
Эти работы в НПО Машиностроения продолжились и в начале 2000-ных в виде нетрадиционного использования МБР с управляемыми блоками.
НПО Машиностроения совместно с ЦНИИМАШ предлагал к 2000-2003 годам создать на базе МБР УР-100НУТТХ (SS-19) ракетно-космический комплекс скорой помощи «Призыв» для оказания экстренной помощи морским судам терпящим бедствие в акватории мирового океана.
В качестве полезной нагрузки на ракету предлагается устанавливать специальные воздушно-космические спасательные летательные аппараты СЛА-1 и СЛА-2. При этом оперативность доставки аварийного комплекта может составить от 15 минут до 1,5 часа, точность посадки +20-30 метров, масса груза 420 и 2500 кг в зависимости от типа СЛА. (А. В. Карпенко, ВТС «Бастион», август 2013 г.).
Рассказывая о УББ, необходимо упомянуть и работы по теме «Аэрофон».
Р-17ВТО «Аэрофон» (8К14-1Ф) — с отделяемой головной частью и оптической головкой самонаведения на конечном участке траектории, разработчик ЦНИИАГ, испытания в 1979-1989 гг., код НАТО — SS-1e “Scud D”. Комплекс принят в опытную эксплуатацию под наименованием 9К72-1 в 1990 г.
С 1967 года специалисты Центрального научно-исследовательского института автоматики и гидравлики (ЦНИИАГ) и НПО «Гидравлика» вели работы по созданию фотоэталонных систем наведения.
Специалисты ЦНИИАГ со своим детищем — головной частью ракеты с оптической головкой самонаведения
Суть этой идеи состоит в том, что в головку самонаведения загружается аэрофотоснимок цели и та, выйдя в заданный район, наводится при помощи соответствующего вычислителя и встроенной видеосистемы. По результатам исследований была создана ГСН «Аэрофон». Ввиду сложности проекта первый испытательный пуск ракеты Р-17 с такой системой состоялся только в 1977 году. Первые три пробных пуска на дальность 300 километров завершились успешно, условные цели были поражены с отклонением в несколько метров. С 1983 по 1986 годы проходил второй этап испытаний — еще восемь пусков. По завершении второго этапа начались государственные испытания. 22 пуска, большая часть которых завершилась поражением условной цели, стали причиной рекомендации принять комплекс «Аэрофон» в опытную эксплуатацию.
Основные характеристики Р-17ВТО «Аэрофон» (8К14-1Ф):
Состояние: опытная эксплуатация, испытания — 1977-86 гг.
Дальность стрельбы — 50-300 км.
Система наведения — инерциальная + самонаведение по оптоизображению.
Стартовый вес — 5.862 кг.
Способ базирования — ПГРК.
Схема боевого применения оперативно-тактической ракеты с оптической головкой самонаведения
Спутник оптической разведки (1) или самолет-разведчик (2) делают снимок предполагаемого места стационарной цели (3), после чего изображение передается на КП (4) для идентификации цели; затем изображение участка местности оцифровывается с обозначением места цели (5), после чего оно вводится в бортовую ЭВМ головной части тактической ракеты (6); пусковая установка (7) осуществляет запуск, после активного участка полета головная часть ракеты отделяется (8) и летит по баллистической траектории, затем по данным инерциальной системы и высотомера включается оптическая головка самонаведения, которая сканирует местность (9) и после идентификации изображения с цифровым эталоном (10) наводится на цель с помощью аэродинамических рулей и поражает ее.
В 1990 году военнослужащие 22-й ракетной бригады Белорусского военного округа отправились на Капустин Яр для ознакомления с новым комплексом, получившим название 9К72О. Немного позже несколько экземпляров было отправлено в части бригады. Сведений об опытной эксплуатации нет, более того, согласно разным источникам, 22-я бригада была расформирована раньше предполагаемого срока передачи ракетных комплексов. По имеющимся данным, все неиспользованные ракеты и оборудование комплексов находятся на хранении [2].
Опытно-конструкторская работа по теме «Аэрофон» успешно закончилась в 1989 году. Но исследования ученых на этом не завершились, поэтому подводить окончательные итоги рано. Трудно сказать, как сложится судьба этой разработки в дальнейшем, ясно другое: она позволила изучить принципы создания систем высокоточного оружия, увидеть их сильные и слабые стороны, а попутно — сделать массу открытий и изобретений, которые уже внедряются как в военное, так и в гражданское производство [3].
Заключение
Как видим, в Советском Союзе был накоплен существенный задел в области создания УББ. Выход наших партнеров из Договора по ограничению ПРО теперь нам позволяет широко открыть двери на пути создания таких систем. Как средств прорыва противоракетной обороны, так и повышения точности поражения стационарных и подвижных целей, в том числе самонаводящихся БПКР для удара по АУГ…
По отрывочным сведениям из открытых источников, эти работы не забыты, и разработки УББ у нас ведутся! А значит, со временем мы, возможно, узнаем, что первые ракеты с УББ встали на боевое дежурство и не важно, в какой реализации — в виде МБР на подводных лодках или ПГРК. Это будет в том числе достойным асимметричным ответом и против АУГ потенциальных противников. Браво, Россия!
Литература (ссылки)
1. О ракетной мифологии. Армейский вестник
2. Полвека ракетного комплекса 9К72 «Эльбрус». Военное обозрение.
3. История создания одной из первых в стране системы высокоточного оружия. Военное обозрение.
Информация