Ничто так не бодрит, как с утра "Метеорит"

Сегодня наши наши "западные партнеры" разрабатывают концепцию Быстрого глобального удара (англ. Prompt Global Strike, PGS, также глобальный молниеносный удар) . Это разработка системы, позволяющей нанести удар обычным (неядерным) вооружением по любой точке планеты в течение 1 часа.

Одним из известных элементов этой системы является гиперзвуковая крылатая ракета X-51A Waverider (Boeing X-51). 1 мая 2013 года США провели успешные испытания ракеты над Тихим океаном. Она была запущена с борта самолета B-52, вылетевшего с авиабазы "Эдвардс", и достигла высоты 18200 метров, где развила скорость соответствующую числу маха 5,1. Полёт продолжался в течение шести минут, за которые ракета пролетела расстояние в 426 километров. Этот испытательный полёт оказался наиболее продолжительным и успешным из всех проведённых.

Можем ли мы дать достойный ответ нашим "друзьям"?

Все работы, производящиеся в России в этой области, абсолютно засекречены. Но, немногие знают, что 30 лет назад мы уже обладали технологиями "сверхзвука". Эта статья о легендарной крылатой ракете "Метеорит" морского базирования.

9 декабря 1976 года вышло Постановление СМ СССР о разработке универсальной стратегической сверхзвуковой крылатой ракеты 3М-25 "Метеорит" с дальностью полета около 5000 км. Ракета должна была запускаться с наземных пусковых установок ("Метеорит-Н"), атомных подводных лодок ("Метеорит-М") и стратегических бомбардировщиков Ту-95 ("Метеорит-А"). Головным разработчиком являлось ЦКБМ (в дальнейшем НПО машиностроения, главный конструктор В.Н.Челомей).

Изначально в качестве носителя для морского варианта "Метеорит-М" предполагалось использовать АПКРРК пр. 949, модернизированный по пр. 949М. Однако проектные проработки, которые выполнило ЦКБ МТ "Рубин", показали, что для размещения КР 3М-25 на пусковой установке ПКРК "Гранит" необходимо радикальное изменение конструкции последней, а для размещения второго комплекта аппаратуры управления корабельными системами повседневного и предстартового обслуживания (АУ КСППО) комплекса "Метеорит" потребуется увеличить длину АПКРРК на 5—7 м. Попытки же создания унифицированной АУ КСППО для комплексов "Гранит" и "Метеорит" не увенчались успехом.

По предложению ЛПМБ "Рубин" было принято решение о переоборудовании под "Метеорит-М" одного из РПК СН пр.667А, выводимых из состава стратегических сил по договору ОСВ-1, имея в виду не только проведение на этой ПЛ испытаний, но и последующую эксплуатацию лодки как боевой единицы. Для переоборудования была выделена ПЛ К-420, на которой были вырезаны ракетные отсеки и выполнен сопутствующий ремонт. Заводом-строителем назначили Севмашпредприятие (генеральный директор Г. Л. Просянкин). Технический проект переоборудования АПЛ пр.667А под ракетный комплекс "Метеорит-М" (проект 667М, шифр "Андромеда") ЛПМБ "Рубин" разработало в 1 квартале 1979 г. Разработка пусковой установки для КР "Метеорит-М", размещаемой на ПЛ проекта 667М и получившей обозначение СМ-290, осуществлялась КБ специального машиностроения (г.Ленинград). Пусковая установка СМ-290 прошла все виды испытаний и была сдана в опытную эксплуатацию в ВМФ в начале 80-х годов.

Работы по переоборудованию и ремонту ПЛ велись Севмашпредприятием исключительно быстрыми темпами. Отработка ракет пусками с наземного стенда (полигон Капустин Яр) и плавстенда ПСК на Черном море происходила параллельно с переоборудованием корабля. Первый пуск "Метеорита" состоялся 20 мая 1980 года. Ракета не вышла из контейнера и частично его разрушила. Последующие три пуска были также неудачными. Лишь 16 декабря 1981 года ракета пролетела около 50 км. Всего по программе летно-конструкторских испытаний со стендов в 1982-1987 гг. было проведено более 30 пусков ракет ЗМ-25. Первый пуск "Метеорита-М" с лодки К-420 состоялся 26 декабря 1983 года в Баренцевом море, испытания продолжались по 1986г. включительно (один пуск в 1984 г. и один пуск в 1986 г.).

Причин столь длительной отработки комплекса было несколько, но, пожалуй, главным являлось большое количество принципиально новых технических решений, принятых в проекте: "мокрый" подводный старт крылатой ракеты под стартоворазгонной ступенью, инерциальная система наведения с коррекцией по радиолокационным картам местности, многофункциональный комплекс защиты и др. Все эти прогрессивные решения требовали тщательной экспериментальной отработки, что приводило к многократным повторным испытаниям и, соответственно, к многочисленным переносам сроков сдачи. В результате совместные (государственные) испытания комплекса "Метеорит-М" начались только в 1988 г., сначала с наземного стенда (4 пуска), а затем с ПЛ (3 пуска). К сожалению, количество успешных пусков на всех этапах испытаний примерно соответствовало числу неудачных, так как комплекс все же не был доведен до "ума". Кроме того, стоимость переоборудования под комплекс "Метеорит-М" РПКСН проекта 667, выводимых по договору ОСВ-1, оказалась слишком высокой. В результате по совместному решению промышленности и ВМФ работы по программе в конце 1989 г. были прекращены. Корабельная часть комплекса была передана на ответственное хранение личному составу ПЛ, а сама лодку в 1990 г. сдана флоту в торпедном варианте.

Для отработки комплекса авиационного базирования на Таганрогском авиазаводе (ныне ОАО «ТАВИА») на базе серийного ракетоносца Ту-95МС №04 был подготовлен специальный самолет-носитель, получивший обозначение Ту-95МА. Две КР "Метеорит-А" размещались на специальных пилонах под крылом, что оставляло свободным бомбоотсек. В нем, в пределах оговоренных нагрузок, можно было разместить МКУ с 6 противорадиолокационными ракетами X-15П. Испытания «изделия 255» на полигоне начались в 1983 году. В процессе летных испытаний было проведено 20 пусков с самолета Ту-95МА. Первый пуск с Ту-95МА 11 января 1984 был неудачен. Ракета полетела совсем «не в ту степь» и на 61-й секунде была самоликвидирована. В следующий воздушный пуск с Ту-95МА, состоявшийся 24 мая 1984 г., ракету опять пришлось ликвидировать. Однако большая программа летных испытаний позволила практически довести ракету. Испытания сверхдальней ракеты поставили перед техническим руководством ряд новых задач. Дальности трассы полигона Капустин Яр оказалось недостаточно. На траектории полета от Волги до Балхаша (трасса Грошево-Тургай-Терехта-Макат-Сагиз-Эмба) пришлось проводить весьма экзотический (для ракеты с такой скоростью) маневр разворота на 180°.

Пуски производились и в интересах оценки защищенности ракеты от средств ПВО, для чего задействовались два зенитных ракетных комплекса С-200.

Вот как описано это испытание в книге «Яркий след крылатого «Метеорита»:

«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».

При испытаниях авиационного варианта ракеты («Метеорит-А») самолет Ту-95МА с ракетой на наружной подвеске поднимался с одного из подмосковных аэродромов, уходил в зону пуска СКР, выполнял пуск и возвращался обратно. Выпущенная ракета выполняла полет по замкнутому маршруту длиной несколько тысяч километров. Результаты испытаний подтвердили техническую возможность создания комплексов различных видов базирования с дальней стратегической СКР.

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». «воздух-воздух».

Ракета 3М-25 на наземных и авиационных пусковых установках не развертывалось, т.к. в соответствии с международным договором ракеты средней и малой дальности наземного и авиационного базирования подлежали уничтожению.

На западе комплекс "Метеорит-М" получил обозначение SS-N-24 "Scorpion", "Метеорит-Н" - SSC-X-5, "Метеорит-А" - AS-X-19

Ракета "Метеорит" была выполнена по аэродинамической схеме "утка" со складным стреловидным крылом и складным вертикальным оперением. Ракета имела скорость полета 3500 км/ч и дальность стрельбы около 5000 км. Высота полета составляла 22 — 24 км.

Маршевый двигатель КР-23 - турбореактивный , способный работать в широком диапазоне полетных условий: скорость от 0,4 до 3М и высота полета от 0 до 24 км. КР-23 разработан в КБ Уфимского моторостроительного объединения. Воздухозаборник маршевого двигателя помещен внизу фюзеляжа.

Топливная система маршевой ступени оснащалась топливным баком емкостью 2800 литров, разделенным на пять секций, что позволило сохранять центровку ракеты по мере выработки топлива. Бак имел двухступенчатую систему наддува. Во время полета на больших высотах температура топлива и КР в целом опускалась ниже минус 50 градусов, что вызвало проблемы с запуском ТРД. Для выхода из сложившейся ситуации в систему был введен дополнительный обогреваемый пусковой топливный бачок емкостью пять литров, который обеспечивал надежный запуск двигателя. В КР-23 применялась комбинированная автоматическая электронно-гидравлическая система управления, включающая в себя электронный аналоговый регулятор Р-93А и топливный насос-регулятор НР-93А, который имел канал резервирования, позволяющий обеспечивать двигатель топливом в случае отказа основной системы.

Высокая удельная скорость потока на входе в двигатель с учетом требуемой массы и габаритов привела к необходимости применения новых технических решений в конструкции ТРД. В результате удалось создать компактную камеру сгорания с нормальным температурным полем. Когда во время испытаний возникла проблема преодоления трансзвуковых скоростей, удачные конструктивные решения позволили провести форсирование двигателя без изменения его конструкции. Увеличения тяги добились за счет газогенератора и повышения оборотов двигателя, ввиду отсутствия форсажной камеры, а также благодаря повышению температуры газа перед турбиной. Еще одним уникальным техническим решением стала система запуска ТРД при помощи твердотопливного стартера. Конструкторы, поставленные в жесткие весовые рамки, смогли реализовать технологию сбрасываемого твердотопливного стартера, который за восемь – десять секунд выводил двигатель на 80 процентов мощности.

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 Виталия 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).

Ракета подводных лодок ЗМ-25 ("Метеорит-М") оснащалась специальной стартоворазгонной ступенью с двумя жидкостными ракетными двигателями РД0242 с поворотными соплами. Двигатель РД0242 с тягой 12т замкнутой схемы с дожиганием окислительного газогенераторного газа, разработан КБХА (конструкторское бюро химической автоматики г.Воронеж) в период 1977-1988гг. Время работы двигателей стартоворазгонной ступени составляло 32 секунды. Стартовая масса ракеты составляла 12650 кг (6380 кг без ускорителя). Воздушный вариант "Метеорит-А" имел твердотопливный ускоритель в хвостовой части.

Проект переоборудования АПЛ пр.667А под ракетный комплекс "Метеорит-М" (проект 667М, шифр "Андромеда") предусматривал размещение 12 пусковых контейнеров с ракетами 3М-25, расположенных побортно вне прочного корпуса - в междубортном пространстве под углом 45°. Значительные габариты ракетных контейнеров оказали существенное влияние на архитектурно-конструктивный облик ПЛАРК. В районе размещения ракетных контейнеров (по бортам в средней части ПЛ) ширина наружного корпуса была увеличена с 11.7м до 15.0м. Диаметр прочного корпуса в этом районе, наоборот, был уменьшен по сравнению с диаметром демонтированных ракетных отсеков. Длина корабля увеличилась на 20м. В новых 4 и 5 отсеках размещалась аппаратура предстартовой подготовки и пуска "Клевер", АУ КСППО "Коршун-44", пневмогидросистемы КСППО, а в третьем (5-бис) - жилые и общественно-бытовые помещения для экипажа. Некоторую перекомпоновку произвели и в центральном посту в связи с установкой новой системы управления комплексом ракетного оружия, нового навигационного комплекса "Тобол-АТ", комплекса средств радиосвязи "Молния-ЛМ1" и гидроакустического комплекса "Рубикон". С целью удержания лодки в стартовом коридоре при залповой стрельбе установили систему управления "Бор".

КР 3М-25 хранилась в контейнере ПЛ со сложенными консолями крыльев и загерметизированным маршевым двигателем. Пуск мог производиться с глубины 40м и при скорости хода носителя до 10 узлов. Перед стартом контейнер заполнялся водой и для открывания крышки давление воды в нем сравнивалось с забортным. Одновременно шел наддув самой ракеты (для избежания ее деформации). Стартоворазгонная ступень выводила ракету на поверхность и отделялась от ракеты после достижения заданной скорости полета и запуска маршевого двигателя.