Ракетный комплекс Д-5 с баллистической ракетой Р-27
В 1963 году на вооружение подводных сил военно-морского флота СССР был принят комплекс Д-4 с ракетой Р-21. Впервые в отечественной практике удалось реализовать подводный старт ракеты, что положительным образом сказалось на живучести подлодок-носителей и эффективности применения ракет. Тем не менее, все еще сохранялось заметное отставание от вероятного противника. К этому времени ВМС США уже располагали ракетами UGM-27B Polaris A-2 с дальностью полета до 2800 км и эксплуатировали подлодки, способные нести по 16 подобных изделий. Требовался новый качественный скачок, способный уменьшить или ликвидировать имеющееся отставание. Ответом на такие обстоятельства стало появление ракетного комплекса Д-5, вооруженного ракетой Р-27.
Решение о создании новой системы вооружения для подводных лодок было принято в апреле 1962 года и закреплено соответствующим постановлением Совета министров. От оборонной промышленности требовалось разработать перспективную атомную подводную лодку и вооружить ее новым ракетным комплексом. Ракета этого комплекса должна была иметь возможность доставки специальной боевой части на дальности до 2500 км. Кроме того, в дальнейшем планировалось создать модернизированный вариант ракеты с повышенными характеристиками. Проект перспективного комплекса получил обозначение Д-5, ракеты для него – Р-27 (индекс управления ракетно-артиллерийского вооружения ВМФ – 4К10). Атомная подлодка-носитель получила обозначение «667А».
В качестве головного разработчика комплекса было выбрано Специальное конструкторское бюро №385 (ныне Государственный ракетный центр) во главе с В.П. Макеевым. Систему управления для ракеты поручили создавать НИИ-592 (ныне НПО Автоматики), разработку проекта 667А передали ЦКБ-18 (ЦКБ МТ «Рубин»). Кроме того, к проекту Д-5 привлекли ЦКБ-16 (СПМБМ «Малахит»), которое должно было создать погружающийся стенд для проведения испытаний. Также на правах субподрядчиков к разработке новых систем привлекались некоторые другие организации.
Ракета Р-27 на транспортировочной тележке. Фото Rbase.new-factoria.ru
Перед конструкторами были поставлены несколько крайне трудных задач. Следовало создать малогабаритную баллистическую ракету с высокими показателями дальности полета и повышенными эксплуатационными характеристиками. Первые исследования показали, что выполнение новых требований требует отказаться от ряда отработанных и проверенных временем идей, использовав вместо них оригинальные решения. Требовались новые идеи в области компоновки агрегатов и другие нестандартные решения, новые изделия и т.д.
В ходе первых стадий проекта Р-27 были сформированы несколько оригинальных предложений, которые в дальнейшем были применены при создании новой ракеты. Более того, ряд этих наработок в дальнейшем использовался в новых проектах ракетной техники и фактически стал основой для последующих вооружений подводного флота. Можно утверждать, что в рамках проекта Д-5 / Р-27 началось окончательное формирование современного облика отечественных баллистических ракет подводных лодок.
Главным «стимулом» к появлению новых идей и решений стали требования относительно уменьшения габаритов ракеты. Для уменьшения размеров изделия с одновременным повышением дальности полета в сравнении с существующими образцами требовалось использовать более плотную компоновку внутренних объемов. Прежде всего было решено отказаться от традиционной компоновки корпуса с выраженным разделением на отсеки. Вместо этого внутренний объем должен был разделяться несколькими перегородками различного назначения. Также было решено отказаться от аэродинамической стабилизации в полете, что позволяло сократить поперечные габариты изделия.
Корпус одноступенчатой ракеты Р-27 должен был иметь сложную форму, образованную несколькими поверхностями. Обтекатель выполнялся из двух конических поверхностей и полусферической головной части. Остальной корпус ракеты был выполнен в виде цилиндра с незначительно суженной хвостовой частью. Стабилизаторы или иные крупные выступающие детали не предусматривались. При этом на внешней поверхности корпуса расположили четыре поперечных пояса из резинометаллических амортизаторов, удерживавших ракету внутри пусковой установки в требуемом положении.
Ракета в пусковой установке (слева) и разрез изделия (справа). 1 - головная часть; 2 - приборный отсек; 3 - бак окислителя; 4 - амортизаторы; 5 - топливный бак; 6 - жидкостный ракетный двигатель; 7 - переходник для контакта со стартовым столом. Рисунок Rbase.new-factoria.ru
Несущий корпус изготавливался из т.н. вафельных оболочек, выполненных из алюминиево-магниевого сплава АМг-6 по технологии химического фрезерования и соединенных сваркой. Такая конструкция обеспечивала требуемую прочность корпуса при минимальном весе деталей. Для защиты от воды после старта и нагрева во время полета корпус получил специальное покрытие на основе асботекстолита.
Головная часть ракеты (верхняя коническая деталь и часть нижней) вмещала боезаряд. Сразу за ним располагались системы управления. Примечательно, что ракета Р-27 не имела приборного отсека в привычном смысле слова. Аппаратура управления помещалась не в отдельном отсеке корпуса, а в небольшом герметизированном объеме, образованном дном боевой части и полусферическим верхним днищем бака окислителя.
Большая часть объемов корпуса отдавалась под баки для топлива и окислителя. Важной особенностью баков было использование общих стенок, также выполнявших функции несущего корпуса. Внутренний объем корпуса-бака разделялся несколькими днищами. Одно делило бак окислителя на два объема, а второе, имевшее двойную конструкцию, разделяло баки окислителя и горючего. Такое техническое решение позволило отказаться от межбакового отсека и тем самым дополнительно уменьшить длину ракеты.
Еще одним решением, направленным на сокращение габаритов изделия, стало оригинальное размещение двигателя. Бак для горючего получил нижнее днище сложной формы, которое позволило «утопить» двигатель внутри бака. Это привело к дополнительному сокращению габаритов ракеты без ухудшения прочих характеристик.
Специально для новой ракеты в ОКБ-2 под руководством А.М. Исаева был разработан жидкостный двигатель 4Д10, работающий на несимметричном диметилгидразине и азотном тетраоксиде. В конструкции двигателя присутствовал маршевый блок тягой 23 т и рулевой тягой 3 т. Двигатель оснащался турбонасосными агрегатами для подачи горючего и окислителя. Маршевый блок двигателя использовал дожигание окислительного газа и оснащался регулятором расхода горючего, при помощи которого должна была изменяться тяга. Рулевой блок не дожигал окислительный газ, а регулировка его тяги должна была осуществляться изменением подачи окислителя во все камеры. Для управления применялись качающиеся камеры рулевого блока, установленные под углом 45° к плоскостям стабилизации ракеты.
Специальная боевая часть ракеты. Фото Rbase.new-factoria.ru
С целью упрощения конструкции и улучшения эксплуатационных характеристик двигатель был выполнен необслуживаемым. При монтаже двигателя предлагалось использовать только неразъемные соединения, такие как пайка или сварка. Подобная конструкция потребовала разработать набор специальных переходников биметаллической конструкции, состоящих из стальных и алюминиевых деталей. Для запуска двигатель оснащался единственным пиропатроном и собственной автоматикой, необходимой для вывода на рабочий режим.
Впервые в отечественной практике баллистическая ракета для флота должна была заправляться на заводе-изготовителе. Было предложено заливать горючее и окислитель на финальной стадии сборки, после чего заправочные и дренажные патрубки должны были завариваться. Ампулизированная ракета могла храниться на базах и в пусковых установках в течение пяти лет. В дальнейшем, с учетом опыта эксплуатации нового оружия, срок хранения был увеличен втрое.
Еще одно нововведение касалось конструкции системы управления. Автономная инерциальная система наведения была размещена в герметизированном объеме, образованном днищами других агрегатов. При этом Р-27 стала первой отечественной ракетой для подлодок, в системе управления которой использовалась гиростабилизированная платформа. Последняя применялась для установки чувствительных элементов, отслеживающих положение изделия в пространстве. Система наведения с улучшенными характеристиками позволяла стрелять с КВО не более 1,9 км при пуске на максимальную дальность.
Для ракеты Р-27 в НИИ-1011 была разработана специальная боевая часть весом 650 кг мощностью 1 Мт. Боезаряд выполнили отделяемым при помощи удлиненного заряда бризантного взрывчатого вещества. При создании новой боевой части конструкторам пришлось столкнуться с некоторыми проблемами компоновочного характера. Тем не менее, все задачи были успешно решены, результатом чего стало появление боезаряда нового типа, отличающегося от предыдущего изделия для ракеты Р-21 примерно вдвое меньшими габаритами без потери мощности.
Новая баллистическая ракета отличалась от существующих изделий аналогичного назначения меньшими габаритами. Длина Р-27 не превышала 9 м, диаметр составлял 1,5 м. Стартовая масса равнялась 14,2 т. Жидкостный двигатель мог разгонять ракету до скорости (в конце активного участка) 4,4 м/с, выводя на высоту до 120 км. После завершения активного участка должен был выполняться сброс боевого блока, продолжавшего полет самостоятельно. Максимальная дальность стрельбы составляла 2500 км, при этом боезаряд поднимался на высоту до 620 км. При встрече с целью боевой блок развивал скорость до 300 м/с.
Подлодка С-229 в варианте "613Д5" - первый носитель ракет Р-27. Фото Deepstorm.ru
Для использования ракет Р-27 подлодка-носитель должна была получать шахтную пусковую установку нового типа. Этот агрегат представлял собой прочный цилиндрический блок с открываемой верхней крышкой и набором необходимого оборудования. Пусковая установка получила стартовый стол новой конструкции, который должен был соединяться со специальным переходником в хвостовой части ракеты. Задачей этих агрегатов было создание т.н. газового колокола, при запуске снижающего давление внутри шахты до приемлемых значений. Также пусковая установка имела набор герметизированных разъемов для соединения ракеты с бортовой аппаратурой носителя.
Подлодка-носитель должна была получать набор специального оборудования, предназначенного для слежения за состоянием ракет. При этом контроль за всеми параметрами осуществлялся с единого пульта. Проведение регламентных проверок, предстартовая подготовка и стрельба управлялись с другого пульта. Для выработки полетного задания и введения данных в системы управления ракет предлагалась боевая информационно-управляющая система «Туча».
Ракета Р-27 имела возможность подводного старта по «мокрой» схеме. Перед запуском следовало заполнять кольцевой зазор пусковой шахты забортной водой, после чего можно было открывать крышку и выполнять запуск. Во время старта жидкостный двигатель должен был запускать рулевые двигатели, при помощи которых создавался газовый колокол. После начала подъема должен был включаться маршевый двигатель, при помощи которого ракета могла покинуть шахту и вылететь из воды.
Испытания новой ракеты планировалось проводить в три этапа, целью которых была отработка изделия в различных условиях. Первые проверки состоялись в сентябре 1965 года с использованием погружаемого стенда. Два (по другим данным, до шести) натурных макета ракеты Р-27 были применены в бросковых испытаниях, в ходе которых проверили процесс выхода ракеты из шахты.
В июне 1966 года стартовал второй этап испытаний, продолжавшийся до весны 67-го. На полигоне Капустин Яр были выполнены 17 запусков опытных ракет по условным целям. 12 запусков признали успешными. Завершение испытаний с наземной пусковой установкой позволило начать проверки с применением подводных лодок.
Схема подлодки проекта 667А. Рисунок Bastion-karpenko.ru
Еще в 1964 году началась модернизация подводной лодки С-229, на тот момент являвшейся представителем экспериментального проекта 613Д7 и использовавшейся в качестве опытного носителя ракеты РТ-15М, по проекту 613Д5. С лодки удалили имеющуюся пусковую установку, на место которой поставили менее крупную шахту для ракеты Р-27. Кроме того, она получила набор нового оборудования, необходимого для обслуживания и применения таких ракет. В январе 1967 года С-229 впервые вышла в море для новых испытаний нового оружия.
18 января подлодка С-229, находясь на глубине 45 м и двигаясь со скоростью 3 узла, при волнении 3 балла впервые запустила натурный макет ракеты Р-27. До 10 августа включительно было выполнено еще пять запусков. Все испытания с применением лодки проекта 613Д5 завершились успехом.
Летом 1967 года начался третий этап испытаний, в котором использовался штатный носитель комплекса Д-5 – атомная подводная лодка К-137 «Ленинец» проекта 667А «Навага». В августе начались запуски, в ходе которых было использовано шесть ракет. Эти совместные государственные испытания завершились успешно, после чего ракетный комплекс Д-5 / Р-27 был рекомендован к принятию на вооружение.
13 марта 1968 года новую ракету и комплекс для нее приняли на вооружение подводных сил ВМФ СССР. К этому моменту было развернуто полномасштабное серийное строительство подводных лодок проекта 667А. Такие субмарины несли 16 пусковых установок, размещенных в два ряда вдоль корпуса в четвертом и пятом отсеках. До середины семидесятых годов флот получил 34 подлодки типа «Навага» нескольких модификаций, которые были распределены между различными соединениями. В общей сложности они одновременно могли нести 544 ракеты Р-27.
С начала шестидесятых годов на базе баллистической ракеты Р-27 разрабатывалась противокорабельная Р-27К. Такое изделие получало полуактивную радиолокационную систему наведения и могло поражать подвижные цели в виде корабельных соединений противника. Проект Р-27К дошел до испытаний, но не привел к перевооружению флота и расширению списка ударных вооружений. Новое оружие посчитали неудобным и способным негативно сказаться на ядерных силах: для развертывания противокорабельных баллистических ракет требовались подлодки, что могло ударить по количеству развернутых стратегических вооружений. После завершения испытания от Р-27К отказались, хотя работы по аналогичным системам продолжились.
Противокорабельные ракеты Р-27К на испытательном стенде. Фото Rbase.new-factoria.ru
В июне 1971 года вышло постановление Совмина о модернизации комплекса Д-5 с ракетой Р-27. Требовалось создать два варианта обновления ракеты, один из которых должен был использовать разделяющуюся головную часть с несколькими боевыми блоками, а второй подразумевал увеличение дальности полета. Обновленный комплекс получил обозначение Д-5У, ракета для него – Р-27У.
Первый вариант модернизации подразумевал сохранение всех особенностей конструкции базовой ракеты при использовании новой головной части. На общем основании теперь предлагалось монтировать три сбрасываемых боевых блока мощностью по 250 кт. В конце активного участка полета ракета должна была сбрасывать боевые блоки и придавать им небольшую боковую скорость. Предполагалось, что в таком случае боезаряды уменьшенной мощности будут лететь на некотором расстоянии друг от друга и падать в районе цели, в определенной мере повышая вероятность эффективного ее поражения.
Ракета Р-27У второго варианта получила облегченный боезаряд мощностью 1 Мт, благодаря чему дальность стрельбы удалось довести до 3000 км. Принципы работы систем ракеты при этом остались без изменений, хотя понадобились некоторые доработки конструкции.
Для двух версий ракеты Р-27У была разработана обновленная система управления. За счет совершенствования ее приборов КВО было уменьшено до 1,3 км. В таком случае мощность боезаряда полностью компенсировала промах и гарантировала поражение цели.
Ракета Р-27У. Изменение боевой части привело к появлению необычного внешнего вида. Фото Wikimedia Commons
С сентября 1972 года по август 1973-го проводились летные испытания новых ракет. По результатам испытаний в начале января 1974 года ракетный комплекс Д-5У и изделие Р-27У были приняты на вооружение. В связи с этим комплекс Д-5У при строительстве был установлен на четыре лодки обновленного проекта 667АУ «Налим». Еще восемь носителей новых ракет были переделаны из лодок проекта 667А.
Последняя модернизация ракетного комплекса Д-5 была проведена в начале восьмидесятых годов. Ракету Р-27 в базовой конфигурации перевооружили облегченной моноблочной головной частью от изделия Р-27У. Это позволило повысить дальность стрельбы до 3000 км. Подобная модернизация комплекса известна под названием Д-5М.
Полноценная эксплуатация ракетных комплексов семейства Д-5 продолжалась в течение двух десятилетий, до 1988 года. За это время специалисты флота выполнили более 10 тыс. операций погрузки-выгрузки ракет для обеспечения 590 выходов подлодок на боевое дежурство. Было выполнено 492 пуска ракет, из них 429 завершились успешным поражением учебных целей. В 1971 году атомные подлодки семейства «667А» установили рекорд, выполнив в общей сложности 58 запусков. Это достижение не превзойдено до сих пор. В среднем в год использовалось 23,4 ракеты. Из 492 пусков 161 пришелся на комплексы Д-5У. Ракеты Р-27У 150 раз справились с поставленными учебно-боевыми задачами.
Особый интерес представляют учебно-боевые мероприятия, дважды проведенные подводниками Северного и Тихоокеанского флотов. 20 декабря 1968 года подлодка К-140 Северного флота выполнила стрельбу залпом из восьми ракет (по другим данным, два залпа по восемь ракет). Впоследствии аналогичную стрельбу выполнила одна из лодок Тихоокеанского флота.
Субмарина К-140 проекта 667АМ, 1988 г. Фото Wikimedia Commons
К сожалению, не обошлось без аварий и потерь. Первый серьезный инцидент (точные место и дата происшествия неизвестны, вероятно, начало семидесятых) привел к гибели двух людей. Во время погрузки ракеты на подлодку-носитель из-за неправильных действий личного состава и несовершенства конструкции произошел перекос изделия и погрузочной траверзы. Перекос привел к срыву ракеты с креплений и падению на причал. Топливный бак уцелел, но в баке окислителя появилась пробоина. Парами окислителя отравились двое участника работ. По результатам этого инцидента была доработана система погрузки ракет.
В 1976 году на подлодке К-444 произошла авария, но ее экипажу удалось предотвратить негативные последствия. Из-за неправильной подготовки трех ракет Р-27 к запуску произошло заполнение шахты забортной водой с повреждением конструкции баков. После всплытия и осушения шахты это привело к утечке окислителя. Экипаж принял необходимые меры и не допустил пожара.
Две аварии произошло на подводной лодке К-219 проекта 667А, причем вторая привела к ее потере. В 1973 году автоматика пусковой установки допустила открытие клапанов заполнения шахты, что привело к повреждению ракеты давлением забортной воды. При осушении пусковой установки компоненты топлива вытекли из поврежденных баков и загорелись, но автоматическое орошение не дало пожару развиться. Подлодка вернулась на базу и прошла ремонт.
3 октября 1986 года К-219 вновь столкнулась с проблемами. По невыясненным причинам, при погружении лодки в одну из пусковых шахт начала проникать вода. Попытка экипажа осушить шахту нештатными средствами при выключенной автоматике не увенчалась успехом, но привела к повышению давления и разрушению ракеты. На этот раз выключенная система автоматического орошения не смогла предотвратить пожар. Возгорание привело к взрыву со срывом крышки пусковой установки и распространению огня на четвертый отсек. Ввиду невозможности самостоятельного тушения пожара экипаж был вынужден эвакуироваться и затопить лодку. В этой аварии погибли трое подводников.
АПЛ К-219 проекта 667А после взрыва в пусковой шахте, 3 октября 1986 г. Фото Wikimedia Commons
Нельзя не отметить, что, при всех имевшихся происшествиях, ракетный комплекс Д-5 / Р-27 показал себя эффективным и надежным вооружением для подводных лодок. В конце восьмидесятых годов началось снятие комплексов и их носителей с вооружения по причине морального и физического устаревания, а также из-за подписания новых международных соглашений. Так, в связи с исполнением договора СНВ-1 к концу девяностых годов в подводных силах было развернуто не более 16 ракет Р-27. Вскоре и их сняли с вооружения.
В начале девяностых годов на базе баллистической Р-27 была разработана ракета-носитель «Зыбь». Основной задачей этих изделий было несение специального исследовательского оборудования, предназначенного для работы в условиях микрогравитации. Имелась возможность вывода на суборбитальную траекторию груза объемом 1,5 куб.м весом до 1 т. 1000-кг груз мог достигать высоты 1000 км, а максимальная высота 1800 км обеспечивалась при грузе весом 650 кг.
1 декабря 1991 года, 9 декабря 92-го и 1 декабря 93-го были выполнены три запуска ракет «Зыбь» с научной аппаратурой разных типов и различного назначения. После этого эксплуатация ракет-носителей нового типа прекратилась.
Комплекс Д-5 и ракета Р-27, предназначенные для вооружения подводных лодок, эксплуатировались в течение нескольких десятилетий и занимали важное место в стратегических ядерных силах Советского Союза. Кроме того, в рамках этого проекта были достигнуты серьезные успехи конструкторского и технологического характера. В проекте Р-27 впервые в отечественной практике были внедрены несколько важнейших решений, которые в дальнейшем стали стандартом при разработке новых баллистических ракет подводных лодок. Кроме того, для комплекса Д-5 был создан проект подлодки 667А, дальнейшее развитие которого позволило значительно усилить морскую компоненту ядерной триады и поддерживать ее потенциал в течение длительного времени.
По материалам:
http://rbase.new-factoria.ru/
http://makeyev.ru/
http://deepstorm.ru/
Широкорад А.Б. Оружие отечественного флота. 1945-2000. – Мн.: «Харвест», 2001
Апальков Ю.В. Подводные лодки советского флота 1945-1991 гг. Том I: – М: «Моркнига», 2009
Решение о создании новой системы вооружения для подводных лодок было принято в апреле 1962 года и закреплено соответствующим постановлением Совета министров. От оборонной промышленности требовалось разработать перспективную атомную подводную лодку и вооружить ее новым ракетным комплексом. Ракета этого комплекса должна была иметь возможность доставки специальной боевой части на дальности до 2500 км. Кроме того, в дальнейшем планировалось создать модернизированный вариант ракеты с повышенными характеристиками. Проект перспективного комплекса получил обозначение Д-5, ракеты для него – Р-27 (индекс управления ракетно-артиллерийского вооружения ВМФ – 4К10). Атомная подлодка-носитель получила обозначение «667А».
В качестве головного разработчика комплекса было выбрано Специальное конструкторское бюро №385 (ныне Государственный ракетный центр) во главе с В.П. Макеевым. Систему управления для ракеты поручили создавать НИИ-592 (ныне НПО Автоматики), разработку проекта 667А передали ЦКБ-18 (ЦКБ МТ «Рубин»). Кроме того, к проекту Д-5 привлекли ЦКБ-16 (СПМБМ «Малахит»), которое должно было создать погружающийся стенд для проведения испытаний. Также на правах субподрядчиков к разработке новых систем привлекались некоторые другие организации.
Ракета Р-27 на транспортировочной тележке. Фото Rbase.new-factoria.ru
Перед конструкторами были поставлены несколько крайне трудных задач. Следовало создать малогабаритную баллистическую ракету с высокими показателями дальности полета и повышенными эксплуатационными характеристиками. Первые исследования показали, что выполнение новых требований требует отказаться от ряда отработанных и проверенных временем идей, использовав вместо них оригинальные решения. Требовались новые идеи в области компоновки агрегатов и другие нестандартные решения, новые изделия и т.д.
В ходе первых стадий проекта Р-27 были сформированы несколько оригинальных предложений, которые в дальнейшем были применены при создании новой ракеты. Более того, ряд этих наработок в дальнейшем использовался в новых проектах ракетной техники и фактически стал основой для последующих вооружений подводного флота. Можно утверждать, что в рамках проекта Д-5 / Р-27 началось окончательное формирование современного облика отечественных баллистических ракет подводных лодок.
Главным «стимулом» к появлению новых идей и решений стали требования относительно уменьшения габаритов ракеты. Для уменьшения размеров изделия с одновременным повышением дальности полета в сравнении с существующими образцами требовалось использовать более плотную компоновку внутренних объемов. Прежде всего было решено отказаться от традиционной компоновки корпуса с выраженным разделением на отсеки. Вместо этого внутренний объем должен был разделяться несколькими перегородками различного назначения. Также было решено отказаться от аэродинамической стабилизации в полете, что позволяло сократить поперечные габариты изделия.
Корпус одноступенчатой ракеты Р-27 должен был иметь сложную форму, образованную несколькими поверхностями. Обтекатель выполнялся из двух конических поверхностей и полусферической головной части. Остальной корпус ракеты был выполнен в виде цилиндра с незначительно суженной хвостовой частью. Стабилизаторы или иные крупные выступающие детали не предусматривались. При этом на внешней поверхности корпуса расположили четыре поперечных пояса из резинометаллических амортизаторов, удерживавших ракету внутри пусковой установки в требуемом положении.
Ракета в пусковой установке (слева) и разрез изделия (справа). 1 - головная часть; 2 - приборный отсек; 3 - бак окислителя; 4 - амортизаторы; 5 - топливный бак; 6 - жидкостный ракетный двигатель; 7 - переходник для контакта со стартовым столом. Рисунок Rbase.new-factoria.ru
Несущий корпус изготавливался из т.н. вафельных оболочек, выполненных из алюминиево-магниевого сплава АМг-6 по технологии химического фрезерования и соединенных сваркой. Такая конструкция обеспечивала требуемую прочность корпуса при минимальном весе деталей. Для защиты от воды после старта и нагрева во время полета корпус получил специальное покрытие на основе асботекстолита.
Головная часть ракеты (верхняя коническая деталь и часть нижней) вмещала боезаряд. Сразу за ним располагались системы управления. Примечательно, что ракета Р-27 не имела приборного отсека в привычном смысле слова. Аппаратура управления помещалась не в отдельном отсеке корпуса, а в небольшом герметизированном объеме, образованном дном боевой части и полусферическим верхним днищем бака окислителя.
Большая часть объемов корпуса отдавалась под баки для топлива и окислителя. Важной особенностью баков было использование общих стенок, также выполнявших функции несущего корпуса. Внутренний объем корпуса-бака разделялся несколькими днищами. Одно делило бак окислителя на два объема, а второе, имевшее двойную конструкцию, разделяло баки окислителя и горючего. Такое техническое решение позволило отказаться от межбакового отсека и тем самым дополнительно уменьшить длину ракеты.
Еще одним решением, направленным на сокращение габаритов изделия, стало оригинальное размещение двигателя. Бак для горючего получил нижнее днище сложной формы, которое позволило «утопить» двигатель внутри бака. Это привело к дополнительному сокращению габаритов ракеты без ухудшения прочих характеристик.
Специально для новой ракеты в ОКБ-2 под руководством А.М. Исаева был разработан жидкостный двигатель 4Д10, работающий на несимметричном диметилгидразине и азотном тетраоксиде. В конструкции двигателя присутствовал маршевый блок тягой 23 т и рулевой тягой 3 т. Двигатель оснащался турбонасосными агрегатами для подачи горючего и окислителя. Маршевый блок двигателя использовал дожигание окислительного газа и оснащался регулятором расхода горючего, при помощи которого должна была изменяться тяга. Рулевой блок не дожигал окислительный газ, а регулировка его тяги должна была осуществляться изменением подачи окислителя во все камеры. Для управления применялись качающиеся камеры рулевого блока, установленные под углом 45° к плоскостям стабилизации ракеты.
Специальная боевая часть ракеты. Фото Rbase.new-factoria.ru
С целью упрощения конструкции и улучшения эксплуатационных характеристик двигатель был выполнен необслуживаемым. При монтаже двигателя предлагалось использовать только неразъемные соединения, такие как пайка или сварка. Подобная конструкция потребовала разработать набор специальных переходников биметаллической конструкции, состоящих из стальных и алюминиевых деталей. Для запуска двигатель оснащался единственным пиропатроном и собственной автоматикой, необходимой для вывода на рабочий режим.
Впервые в отечественной практике баллистическая ракета для флота должна была заправляться на заводе-изготовителе. Было предложено заливать горючее и окислитель на финальной стадии сборки, после чего заправочные и дренажные патрубки должны были завариваться. Ампулизированная ракета могла храниться на базах и в пусковых установках в течение пяти лет. В дальнейшем, с учетом опыта эксплуатации нового оружия, срок хранения был увеличен втрое.
Еще одно нововведение касалось конструкции системы управления. Автономная инерциальная система наведения была размещена в герметизированном объеме, образованном днищами других агрегатов. При этом Р-27 стала первой отечественной ракетой для подлодок, в системе управления которой использовалась гиростабилизированная платформа. Последняя применялась для установки чувствительных элементов, отслеживающих положение изделия в пространстве. Система наведения с улучшенными характеристиками позволяла стрелять с КВО не более 1,9 км при пуске на максимальную дальность.
Для ракеты Р-27 в НИИ-1011 была разработана специальная боевая часть весом 650 кг мощностью 1 Мт. Боезаряд выполнили отделяемым при помощи удлиненного заряда бризантного взрывчатого вещества. При создании новой боевой части конструкторам пришлось столкнуться с некоторыми проблемами компоновочного характера. Тем не менее, все задачи были успешно решены, результатом чего стало появление боезаряда нового типа, отличающегося от предыдущего изделия для ракеты Р-21 примерно вдвое меньшими габаритами без потери мощности.
Новая баллистическая ракета отличалась от существующих изделий аналогичного назначения меньшими габаритами. Длина Р-27 не превышала 9 м, диаметр составлял 1,5 м. Стартовая масса равнялась 14,2 т. Жидкостный двигатель мог разгонять ракету до скорости (в конце активного участка) 4,4 м/с, выводя на высоту до 120 км. После завершения активного участка должен был выполняться сброс боевого блока, продолжавшего полет самостоятельно. Максимальная дальность стрельбы составляла 2500 км, при этом боезаряд поднимался на высоту до 620 км. При встрече с целью боевой блок развивал скорость до 300 м/с.
Подлодка С-229 в варианте "613Д5" - первый носитель ракет Р-27. Фото Deepstorm.ru
Для использования ракет Р-27 подлодка-носитель должна была получать шахтную пусковую установку нового типа. Этот агрегат представлял собой прочный цилиндрический блок с открываемой верхней крышкой и набором необходимого оборудования. Пусковая установка получила стартовый стол новой конструкции, который должен был соединяться со специальным переходником в хвостовой части ракеты. Задачей этих агрегатов было создание т.н. газового колокола, при запуске снижающего давление внутри шахты до приемлемых значений. Также пусковая установка имела набор герметизированных разъемов для соединения ракеты с бортовой аппаратурой носителя.
Подлодка-носитель должна была получать набор специального оборудования, предназначенного для слежения за состоянием ракет. При этом контроль за всеми параметрами осуществлялся с единого пульта. Проведение регламентных проверок, предстартовая подготовка и стрельба управлялись с другого пульта. Для выработки полетного задания и введения данных в системы управления ракет предлагалась боевая информационно-управляющая система «Туча».
Ракета Р-27 имела возможность подводного старта по «мокрой» схеме. Перед запуском следовало заполнять кольцевой зазор пусковой шахты забортной водой, после чего можно было открывать крышку и выполнять запуск. Во время старта жидкостный двигатель должен был запускать рулевые двигатели, при помощи которых создавался газовый колокол. После начала подъема должен был включаться маршевый двигатель, при помощи которого ракета могла покинуть шахту и вылететь из воды.
Испытания новой ракеты планировалось проводить в три этапа, целью которых была отработка изделия в различных условиях. Первые проверки состоялись в сентябре 1965 года с использованием погружаемого стенда. Два (по другим данным, до шести) натурных макета ракеты Р-27 были применены в бросковых испытаниях, в ходе которых проверили процесс выхода ракеты из шахты.
В июне 1966 года стартовал второй этап испытаний, продолжавшийся до весны 67-го. На полигоне Капустин Яр были выполнены 17 запусков опытных ракет по условным целям. 12 запусков признали успешными. Завершение испытаний с наземной пусковой установкой позволило начать проверки с применением подводных лодок.
Схема подлодки проекта 667А. Рисунок Bastion-karpenko.ru
Еще в 1964 году началась модернизация подводной лодки С-229, на тот момент являвшейся представителем экспериментального проекта 613Д7 и использовавшейся в качестве опытного носителя ракеты РТ-15М, по проекту 613Д5. С лодки удалили имеющуюся пусковую установку, на место которой поставили менее крупную шахту для ракеты Р-27. Кроме того, она получила набор нового оборудования, необходимого для обслуживания и применения таких ракет. В январе 1967 года С-229 впервые вышла в море для новых испытаний нового оружия.
18 января подлодка С-229, находясь на глубине 45 м и двигаясь со скоростью 3 узла, при волнении 3 балла впервые запустила натурный макет ракеты Р-27. До 10 августа включительно было выполнено еще пять запусков. Все испытания с применением лодки проекта 613Д5 завершились успехом.
Летом 1967 года начался третий этап испытаний, в котором использовался штатный носитель комплекса Д-5 – атомная подводная лодка К-137 «Ленинец» проекта 667А «Навага». В августе начались запуски, в ходе которых было использовано шесть ракет. Эти совместные государственные испытания завершились успешно, после чего ракетный комплекс Д-5 / Р-27 был рекомендован к принятию на вооружение.
13 марта 1968 года новую ракету и комплекс для нее приняли на вооружение подводных сил ВМФ СССР. К этому моменту было развернуто полномасштабное серийное строительство подводных лодок проекта 667А. Такие субмарины несли 16 пусковых установок, размещенных в два ряда вдоль корпуса в четвертом и пятом отсеках. До середины семидесятых годов флот получил 34 подлодки типа «Навага» нескольких модификаций, которые были распределены между различными соединениями. В общей сложности они одновременно могли нести 544 ракеты Р-27.
С начала шестидесятых годов на базе баллистической ракеты Р-27 разрабатывалась противокорабельная Р-27К. Такое изделие получало полуактивную радиолокационную систему наведения и могло поражать подвижные цели в виде корабельных соединений противника. Проект Р-27К дошел до испытаний, но не привел к перевооружению флота и расширению списка ударных вооружений. Новое оружие посчитали неудобным и способным негативно сказаться на ядерных силах: для развертывания противокорабельных баллистических ракет требовались подлодки, что могло ударить по количеству развернутых стратегических вооружений. После завершения испытания от Р-27К отказались, хотя работы по аналогичным системам продолжились.
Противокорабельные ракеты Р-27К на испытательном стенде. Фото Rbase.new-factoria.ru
В июне 1971 года вышло постановление Совмина о модернизации комплекса Д-5 с ракетой Р-27. Требовалось создать два варианта обновления ракеты, один из которых должен был использовать разделяющуюся головную часть с несколькими боевыми блоками, а второй подразумевал увеличение дальности полета. Обновленный комплекс получил обозначение Д-5У, ракета для него – Р-27У.
Первый вариант модернизации подразумевал сохранение всех особенностей конструкции базовой ракеты при использовании новой головной части. На общем основании теперь предлагалось монтировать три сбрасываемых боевых блока мощностью по 250 кт. В конце активного участка полета ракета должна была сбрасывать боевые блоки и придавать им небольшую боковую скорость. Предполагалось, что в таком случае боезаряды уменьшенной мощности будут лететь на некотором расстоянии друг от друга и падать в районе цели, в определенной мере повышая вероятность эффективного ее поражения.
Ракета Р-27У второго варианта получила облегченный боезаряд мощностью 1 Мт, благодаря чему дальность стрельбы удалось довести до 3000 км. Принципы работы систем ракеты при этом остались без изменений, хотя понадобились некоторые доработки конструкции.
Для двух версий ракеты Р-27У была разработана обновленная система управления. За счет совершенствования ее приборов КВО было уменьшено до 1,3 км. В таком случае мощность боезаряда полностью компенсировала промах и гарантировала поражение цели.
Ракета Р-27У. Изменение боевой части привело к появлению необычного внешнего вида. Фото Wikimedia Commons
С сентября 1972 года по август 1973-го проводились летные испытания новых ракет. По результатам испытаний в начале января 1974 года ракетный комплекс Д-5У и изделие Р-27У были приняты на вооружение. В связи с этим комплекс Д-5У при строительстве был установлен на четыре лодки обновленного проекта 667АУ «Налим». Еще восемь носителей новых ракет были переделаны из лодок проекта 667А.
Последняя модернизация ракетного комплекса Д-5 была проведена в начале восьмидесятых годов. Ракету Р-27 в базовой конфигурации перевооружили облегченной моноблочной головной частью от изделия Р-27У. Это позволило повысить дальность стрельбы до 3000 км. Подобная модернизация комплекса известна под названием Д-5М.
Полноценная эксплуатация ракетных комплексов семейства Д-5 продолжалась в течение двух десятилетий, до 1988 года. За это время специалисты флота выполнили более 10 тыс. операций погрузки-выгрузки ракет для обеспечения 590 выходов подлодок на боевое дежурство. Было выполнено 492 пуска ракет, из них 429 завершились успешным поражением учебных целей. В 1971 году атомные подлодки семейства «667А» установили рекорд, выполнив в общей сложности 58 запусков. Это достижение не превзойдено до сих пор. В среднем в год использовалось 23,4 ракеты. Из 492 пусков 161 пришелся на комплексы Д-5У. Ракеты Р-27У 150 раз справились с поставленными учебно-боевыми задачами.
Особый интерес представляют учебно-боевые мероприятия, дважды проведенные подводниками Северного и Тихоокеанского флотов. 20 декабря 1968 года подлодка К-140 Северного флота выполнила стрельбу залпом из восьми ракет (по другим данным, два залпа по восемь ракет). Впоследствии аналогичную стрельбу выполнила одна из лодок Тихоокеанского флота.
Субмарина К-140 проекта 667АМ, 1988 г. Фото Wikimedia Commons
К сожалению, не обошлось без аварий и потерь. Первый серьезный инцидент (точные место и дата происшествия неизвестны, вероятно, начало семидесятых) привел к гибели двух людей. Во время погрузки ракеты на подлодку-носитель из-за неправильных действий личного состава и несовершенства конструкции произошел перекос изделия и погрузочной траверзы. Перекос привел к срыву ракеты с креплений и падению на причал. Топливный бак уцелел, но в баке окислителя появилась пробоина. Парами окислителя отравились двое участника работ. По результатам этого инцидента была доработана система погрузки ракет.
В 1976 году на подлодке К-444 произошла авария, но ее экипажу удалось предотвратить негативные последствия. Из-за неправильной подготовки трех ракет Р-27 к запуску произошло заполнение шахты забортной водой с повреждением конструкции баков. После всплытия и осушения шахты это привело к утечке окислителя. Экипаж принял необходимые меры и не допустил пожара.
Две аварии произошло на подводной лодке К-219 проекта 667А, причем вторая привела к ее потере. В 1973 году автоматика пусковой установки допустила открытие клапанов заполнения шахты, что привело к повреждению ракеты давлением забортной воды. При осушении пусковой установки компоненты топлива вытекли из поврежденных баков и загорелись, но автоматическое орошение не дало пожару развиться. Подлодка вернулась на базу и прошла ремонт.
3 октября 1986 года К-219 вновь столкнулась с проблемами. По невыясненным причинам, при погружении лодки в одну из пусковых шахт начала проникать вода. Попытка экипажа осушить шахту нештатными средствами при выключенной автоматике не увенчалась успехом, но привела к повышению давления и разрушению ракеты. На этот раз выключенная система автоматического орошения не смогла предотвратить пожар. Возгорание привело к взрыву со срывом крышки пусковой установки и распространению огня на четвертый отсек. Ввиду невозможности самостоятельного тушения пожара экипаж был вынужден эвакуироваться и затопить лодку. В этой аварии погибли трое подводников.
АПЛ К-219 проекта 667А после взрыва в пусковой шахте, 3 октября 1986 г. Фото Wikimedia Commons
Нельзя не отметить, что, при всех имевшихся происшествиях, ракетный комплекс Д-5 / Р-27 показал себя эффективным и надежным вооружением для подводных лодок. В конце восьмидесятых годов началось снятие комплексов и их носителей с вооружения по причине морального и физического устаревания, а также из-за подписания новых международных соглашений. Так, в связи с исполнением договора СНВ-1 к концу девяностых годов в подводных силах было развернуто не более 16 ракет Р-27. Вскоре и их сняли с вооружения.
В начале девяностых годов на базе баллистической Р-27 была разработана ракета-носитель «Зыбь». Основной задачей этих изделий было несение специального исследовательского оборудования, предназначенного для работы в условиях микрогравитации. Имелась возможность вывода на суборбитальную траекторию груза объемом 1,5 куб.м весом до 1 т. 1000-кг груз мог достигать высоты 1000 км, а максимальная высота 1800 км обеспечивалась при грузе весом 650 кг.
1 декабря 1991 года, 9 декабря 92-го и 1 декабря 93-го были выполнены три запуска ракет «Зыбь» с научной аппаратурой разных типов и различного назначения. После этого эксплуатация ракет-носителей нового типа прекратилась.
Комплекс Д-5 и ракета Р-27, предназначенные для вооружения подводных лодок, эксплуатировались в течение нескольких десятилетий и занимали важное место в стратегических ядерных силах Советского Союза. Кроме того, в рамках этого проекта были достигнуты серьезные успехи конструкторского и технологического характера. В проекте Р-27 впервые в отечественной практике были внедрены несколько важнейших решений, которые в дальнейшем стали стандартом при разработке новых баллистических ракет подводных лодок. Кроме того, для комплекса Д-5 был создан проект подлодки 667А, дальнейшее развитие которого позволило значительно усилить морскую компоненту ядерной триады и поддерживать ее потенциал в течение длительного времени.
По материалам:
http://rbase.new-factoria.ru/
http://makeyev.ru/
http://deepstorm.ru/
Широкорад А.Б. Оружие отечественного флота. 1945-2000. – Мн.: «Харвест», 2001
Апальков Ю.В. Подводные лодки советского флота 1945-1991 гг. Том I: – М: «Моркнига», 2009
Информация