«Буря» над планетой

«Буря» над планетой

В начале 1950-х годов единственным средством доставки атомных бомб были самолеты. Первые баллистические ракеты, созданные на базе немецкой ФАУ-2 и принятые на вооружение армий США и СССР, обладали дальностью полета и грузоподъемностью, недостаточными для доставки тяжелых ядерных боеприпасов на межконтинентальные расстояния. Достаточно сказать, что советская Р-2 имела дальность 600 км и поднимала груз до 1500 кг. Альтернативным средством доставки ядерных боеголовок в те годы считался самолет-снаряд, или, по современной терминологии, крылатая ракета с высокой сверхзвуковой скоростью полета на межконтинентальные расстояния.

Макет межконтинентальной крылатой ракеты «Буря»

Темпы развития авиационной и ракетной техники в послевоенные годы были очень высокими, и неудивительно, что в июле 1948 года ряд сотрудников ЦАГИ, включая А.Д. Надирадзе и академика С.А. Христиановича, а также М.В. Келдыша и конструктора двигателей М.М. Бондарюка, после завершения научно-исследовательской работы сделали вывод о возможности создания самолета-снаряда с дальностью полета 6000 км со скоростью 3000–4000 км/ч. При этом вес взрывчатого вещества в боевой части достигал 3000 кг. На первый взгляд это могло показаться фантастикой. Ведь полет со скоростью звука в те годы удивлял человечество, а тут – трехкратное превышение. Но в основе сделанных выводов лежали месяцы кропотливой работы, огромное количество расчетов и экспериментальных исследований. По этому поводу министр авиационной промышленности М.В. Хруничев докладывал Сталину:

«Основными предпосылками создания самолета-снаряда является разработанная схема нового типа сверхзвукового воздушно-реактивного двигателя «СВРД» (сверхзвукового ПВРД. – Примеч. авт.), обладающего значительной экономичностью на сверхзвуковых скоростях, а также применение нового типа крыльев и обводов снаряда…»

Примерно в это же время в НИИ-88 (ныне ЦНИИМаш) по инициативе Б.Е. Чертока начались исследования по астронавигационным системам, без которых поражение даже площадных целей было проблематично.

Но от оценок до практического воплощения идеи межконтинентальной крылатой ракеты пролег путь продолжительностью свыше пяти лет. Первыми к проектированию подобной машины приступили в ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), возглавлявшимся С.П. Королевым после выхода февральского 1953 года постановления правительства. Согласно правительственному документу, требовалось построить крылатую ракету с дальностью 8000 км.

Этим же документом задавалась разработка экспериментальной крылатой ракеты (ЭКР) со сверхзвуковым ПВРД, прототипа будущей боевой машины. Для сокращения сроков ее создания в качестве разгонной, первой ступени предполагалось использовать баллистическую ракету Р-11.

Вторая, маршевая ступень – а это и была, собственно говоря, ЭКР с лобовым воздухозаборником и нерегулируемым центральным телом, – рассчитывалась под двигатель М. Бондарюка. Маршевая ступень делалась по классической самолетной схеме, но с крестообразным хвостовым оперением. Для упрощения системы управления полет ЭКР предполагался на постоянной высоте и фиксированной скорости. После выключения ПВРД от временного устройства ракета должна была переводиться в пикирование или планировать к цели.

Эскизный проект ЭКР был утвержден С.П. Королевым 31 января 1954 года, и началась подготовка к ее изготовлению. Однако в самый разгар работ по ней на основании постановления Совета Министров СССР от 20 мая 1954 года разработку крылатой ракеты дальнего действия передали в МАП. В соответствии с этим же документом в ОКБ-301 перешли работать А.С. Будник, И.Н. Моишаев, И.М. Лисович и другие специалисты. В соответствии с этим же документом в ОКБ-23 под руководством В.М. Мясищева разрабатывалась МКР «Буран».

Одной из наиболее важных задач, стоявших перед создателями МКР «Буря» и «Буран», была разработка сверхзвукового ПВРД и системы управления. Если от силовой установки зависели основные летные характеристики ракеты, то от системы управления – не только точность попадания в цель, а сам вопрос достижения территории вероятного противника. Не менее сложной задачей оказался выбор конструкционных материалов. При длительном полете со скоростью, в три раза превышавшей звуковую, аэродинамический нагрев не допускал использования в теплонапряженных агрегатах хорошо освоенного промышленностью «крылатого» сплава дюралюминия. Стальные конструкции хотя и выдерживали высокую температуру, сохраняя свои механические свойства, но оказывались тяжелыми. Так разработчики пришли к необходимости применения титановых сплавов. Об удивительных свойствах этого металла было известно давно, но дороговизна и сложность механической обработки сдерживали его использование в авиационной и ракетной технике.

ОКБ-301 первым в Советском Союзе разработало и освоило в производстве как технологию сварки титана, так и его механической обработки. Правильное сочетание алюминиевых, стальных и титановых сплавов позволило создать технологичную с необходимой весовой отдачей МКР.

Межконтинентальная крылатая ракета «Буря» на стартовой позиции

Эскизное проектирование «Бури» завершилось в 1955 году. Однако год спустя, 11 февраля, правительство потребовало установить на изделие более мощную и тяжелую боевую часть весом 2350 кг (первоначально планировалась весом 2100 кг). Это обстоятельство затянуло сроки представления изделия «350» на летные испытания. Возрос и стартовый вес МКР. В окончательном варианте эскизный проект «Бури» заказчик утвердил в июле 1956 года.

Межконтинентальная крылатая ракета «Буря» на стартовой позиции

Схему «Бури», как, впрочем, и мясищевского «Бурана», можно квалифицировать по-разному. С позиций ракетной техники это трехступенчатая машина, выполненная по пакетной схеме. Ее первая, или разгонная, ступень состояла из двух блоков с четырехкамерными ЖРД, сначала С2.1100, а затем С2.1150, стартовой тягой около 68 400 кгс каждый. Второй (маршевой) ступенью являлась крылатая ракета. Третья ступень – каплеобразный контейнер с ядерной боевой частью, отделяющейся от крылатой ракеты.

С позиций самолетостроителей это был вертикально взлетающий самолет-снаряд со стартовыми ускорителями. Маршевая ступень классической схемы имела среднерасположенное крыло малого удлинения стреловидностью 70 градусов по передней и прямой задней кромками, набранное из симметричных профилей, и крестообразное хвостовое оперение.

Фюзеляж МКР представлял собой тело вращения с лобовым воздухозаборником и нерегулируемым центральным телом. Маршевый сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный РД-012 (РД-012У) и воздухозаборник связывал воздушный канал, между стенками которого и обшивкой размещалось топливо (за исключением приборного отсека в центральной части фюзеляжа). Любопытно, что для работы сверхзвукового ПВРД использовался не традиционный керосин, а дизельное зимнее горючее. В центральном теле воздухозаборного устройства находилась боевая часть.

Стартовала крылатая ракета «Буря» вертикально с лафета-установщика и в соответствии с заданной программой проходила разгонный участок траектории, на котором управление ракетой осуществлялось газовыми рулями, а после их сброса – с помощью аэродинамических поверхностей. Ускорители сбрасывались после выхода сверхзвукового ПВРД на режим максимальной тяги, зависящей как от скорости, так и высоты полета. Например, на крейсерском режиме полета и на высоте 16–18 км расчетная тяга РД-012 составляла 12 500 кгс, а на 25 км – 4500–5000 кгс. Полет второй ступени, по первоначальным замыслам конструкторов, должен был проходить со скоростью 3000 км/ч и с постоянным аэродинамическим качеством с корректировкой траектории с помощью астронавигационной системы. Крейсерский полет начинался на высоте 18 км, и по мере выгорания топлива потолок на конечном участке траектории достигал 26 500 м. В районе цели ракета по команде автопилота переводилась в пикирование, и на высоте 7000–8000 м отделялась ее боевая часть.

Летные испытания «Бури» начались 31 июля 1957 года на полигоне Грошево 6-го ГосНИИ ВВС, недалеко от железнодорожной станции Владимировка. Первый старт МКР состоялся лишь 1 сентября, но неудачный. Ракета не успела отойти от старта, как произошел преждевременный сброс газовых рулей. Неуправляемая «Буря» упала спустя несколько секунд и взорвалась. Первое экспериментальное изделие отправили на полигон 28 февраля 1958 года. Первый пуск состоялся 19 марта, при этом результаты сочли удовлетворительными. Лишь 22 мая следующего года заработал сверхзвуковой ПВРД маршевой ступени с отделением ускорителя. И вновь три не очень удачных пуска…

Старт межконтинентальной крылатой ракеты «Буря»

В девятом пуске 28 декабря 1958 года продолжительность полета превысила пять минут. В последующих двух пусках дальность полета составила 1350 км при скорости 3300 км/ч и 1760 км при скорости 3500 км/ч. Ни один атмосферный летательный аппарат в Советском Союзе не перемещался так далеко и с такой скоростью. Двенадцатую ракету укомплектовали системой астроориентации, но ее пуск оказался неудачным. На следующей машине установили ускорители с ЖРД С2.1150 и сверхзвуковой ПВРД с укороченной камерой сгорания – РД-012У. Полет без астрокоррекции продолжался около десяти минут.

У ракет, испытывавшихся в 1960 году, стартовый вес составлял около 95 тонн, а маршевой ступени – 33 тонны. Изготавливали МКР на заводах № 301 в подмосковных Химках и № 18 в Куйбышеве. Ускорители строились на заводе № 207.

Параллельно с испытаниями «Бури» для нее на архипелаге Новая Земля готовились стартовые позиции, формировались боевые части. Но все было тщетно. Несмотря на заданные правительством сроки, создание обеих МКР сильно затянулось. Первым сошел с дистанции мясищевский «Буран», а за ним и «Буря». К этому времени на вооружение ракетных войск стратегического назначения поступила первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, способная преодолеть любую систему ПВО. К тому же разрабатывавшиеся зенитные ракеты и перспективные истребители-перехватчики могли стать серьезным препятствием на пути следования МКР.

Уже в 1958 году стало ясно, что МКР не конкурент баллистическим ракетам, и ОКБ-301 предложило на базе «Бури» создать беспилотный фоторазведчик с возвратом и посадкой вблизи стартовой позиции, а также радиоуправляемые мишени. Пуск ракеты, состоявшийся 2 декабря 1959 года, оказался удачным. После полета по программе с астрокоррекцией траектории ракету развернули на 210 градусов, перейдя на радиокомандное управление, при этом ее дальность достигла 4000 км. Февральским 1960 года постановлением правительства о прекращении работ по МКР «Буря» разрешалось провести еще пять пусков для отработки варианта фоторазведчика.

В июле 1960 года был подготовлен проект постановления правительства о разработке на базе «Бури» стратегической системы радиотехнической и фоторазведки. При этом крылатую ракету (так стали именовать беспилотные самолеты) требовалось оснастить автоматической системой управления, оборудованием для астроориентации в дневных условиях, аэрофотоаппаратами ПАФА-К и АФА-41, аппаратурой радиотехнической разведки «Ромб-4». Кроме этого, разведчик предписывалось оснастить посадочным устройством, допускавшим его многоразовое применение.

Беспилотный разведчик должен был решать возложенные на него задачи на удалении до 4000–4500 км и летать со скоростью 3500–4000 км на высотах от 24 до 26 км.

Кроме этого, предполагалось проработать вариант машины одноразового применения (без возвращения) с дальностью полета до 12 000—14 000 км с непрерывной передачей данных телевизионной и радиотехнической разведки на расстояние до 9000 км.

Рисунок крылатой ракеты «Буревестник», разрабатывавшейся в ОКБ Г.М. Бериева

Проект аналогичного разведчика П-100 «Буревестник» был предложен и ОКБ-49, возглавлявшимся Г.М. Бериевым. Справедливости ради отметим, что во второй половине 1950-х свои силы в ракетостроении пробовало и ОКБ-156, возглавлявшееся А.Н. Туполевым. Но проект МКР «Д», способной летать на расстояние до 9500 км со скоростью 2500–2700 км/ч и на высоте до 25 км, разделил участь «Бурана», «Бури» и «Буревестника». Все они остались на бумаге.

С пятнадцатого по восемнадцатый пуски провели по трассе Владимировка – п-ов Камчатка. Три пуска состоялись в феврале – марте 1960 года, и еще один, уже только для отработки «Бури» в варианте мишени, предназначенной для системы ПВО «Даль» (работы по фоторазведчику прекратились в октябре), – 16 декабря 1960 года. В последних двух полетах дальность довели до 6500 км.

Рассматривался вопрос и о применении на «Буре» гироинерциальной системы управления полетом «Марс», но до ее воплощения в металл дело так и не дошло.

Параллельно с «Бурей» в ОКБ-301 во второй половине 1950-х годов прорабатывалась крылатая атомная ракета «КАР» с ядерным ПВРД, а также в соответствии с мартовским 1956 года постановлением правительства самолет-бомбардировщик «со специальным ВРД» в беспилотном и пилотируемом вариантах. Самолет по этому проекту должен был летать со скоростью 3000 км/ч на высотах от 23 до 25 км и доставлять к целям, удаленным на расстояние около 4000 км, атомный боеприпас весом 2300 кг.

Еще более фантастичным выглядит предложение по разработке экспериментального беспилотного гиперзвукового самолета-ракеты, способного летать на высотах 45–50 км со скоростью 5000–6000 км/ч. К его разработке приступили в конце 1950-х и задекларировали начало летных испытаний в четвертом квартале 1960 года.

В конце 1940-х годов в США на фирме «Норт Америкен» началась разработка сверхзвуковой межконтинентальной крылатой ракеты «Навахо» (Navaho), но она на вооружение так и не поступила. С самого начала ее преследовали неудачи. В первом полете, состоявшемся 6 ноября 1956 года, отказала система управления, и ракету пришлось уничтожить, во втором обнаружилась ненормальная работа ускорителей, а в третьем и четвертом – трудности с запуском СПВРД. Спустя менее года программу закрыли. Оставшиеся ракеты использовали для других целей. Более удачным стал пятый пуск, проведенный в августе 1957 года. Последний старт «Навахо» состоялся в ноябре 1958 года. МКР «Буря» повторила путь, пройденный американцами. Обе машины не вышли из опытной стадии: слишком много в них было нового и неизведанного.