«Техника-молодежи» 2005 г №11, с. 9-11
Сергей АЛЕКСАНДРОВ
Самым грозным оружием ушедшего, XX в., заслуженно считаются МБР — межконтинентальные баллистические ракеты. Запускаемые из защищенных шахт, с прячущихся мобильных установок или невидимых атомных субмарин, они способны за десятки минут доставить ядерные боеголовки на дальность в четверть длины экватора. Они практически неуязвимы, во всяком случае — после разделения головных частей; даже сейчас ракета, способная перехватить МБР, сравнима с нею по стоимости!
Однако времена меняются, меняются и цели. Достоинства баллистических ракет все менее явны, а недостатки — наоборот. И главный недостаток — неточность.
В самом деле, слово «баллистическая» в названии предполагает, что большую часть траектории головка ракеты преодолевает, как брошенный камень, только под действием начального толчка и силы тяжести. Практически, вот только этот начальный толчок и обеспечивает сама ракета, работая лишь около 5 — 8 мин из примерно 40 мин полета на межконтинентальную дальность.
И только в это время работает система управления МБР, сколь бы совершенной она ни была. А вот внешние факторы на боеголовку продолжают действовать: неравномерность гравитационного поля Земли, сопротивление атмосферы на конечном участке, даже притяжение Луны и других планет, как бы мизерно оно не было.
«Буря— запускалась с огромного стартового комплекса... (макет в музее НПО им. СЛ. Лавочкина) |
В результате, точность МБР сегодня кажется фантастической в сравнении с той, что характеризовала первые образцы (300 — 800 м против 10 — 20 км), но... совершенно недостаточна для того, чтобы отказаться от ядерного оснащения межконтинентальных ракет. Ведь именно чудовищная мощь ядерных боеприпасов компенсировала недостаточную точность баллистических снарядов в середине XX в. Но почему именно баллистических?
Расстояние, которое развело основных потенциальных противников после Второй мировой войны, сделало главной характеристикой стратегических ударных средств дальность, причем значительно большую, чем раньше. Это само по себе уже стало технической проблемой. Но развитие противовоздушной обороны сторон потребовало улучшения и других характеристик стратегических носителей, что поставило — опять-таки — техническую задачу, до конца не решенную и по сей день.
Одновременное получение необходимых дальности и неуязвимости для ПВО было возможно при условии отказа от... экипажа. Требуемая дальность сразу сокращалась вдвое: беспилотнику не нужно возвращаться. Габариты машины определялись не необходимостью размещения и длительной работы 10 — 12 пилотов, штурманов, инженеров и стрелков, а только конструктивными соображениями...
Однако с самого начала задача имела два решения. И в отчете 1949 г. С.П. Королев рассматривал два способа получения большой дальности: многоступенчатую баллистическую ракету и... многоступенчатую же крылатую ракету с — тогда еще — жидкостным ракетным двигателем. Три года спустя в докладе на Ученом совете НИИ-88 Королев анализировал уже крылатую ракету с прямоточным воздушно-реактивным двигателем (ПВРД).
Выводы: при той же стартовой массе крылатая ракета будет иметь на 14% большую дальность (8000 против 7000 км), чем одновременно рассматриваемые баллистические. Однако предстоит решить ряд сложнейших технических проблем, главные из которых — создание ПВРД с требуемыми параметрами и бортового оборудования, способного работать не 2 — 2,5 мин, а 2 — 3 ч (величины из доклада Королева).
Сам Сергей Павлович их решать не собирался, и со спокойной совестью «подарил» все наработки (включая почти готовый проект экспериментальной крылатой ракеты ЭКР) авиастроителям. Те постарались, но только 22 мая 1958 г. (через 7 месяцев после первого успешного пуска МБР) состоялся первый относительно успешный (а всего — 5-й!) пуск межконтинентальной крылатой ракеты (МКР) «350» («Буря»), созданной в ОКБ С.А. Лавочкина.
Читателям, многие из которых воспитаны на мифе об отсталости советского приборостроения, будет небезынтересно узнать, что как раз бортовое оборудование, способное работать 3 ч и обеспечить МКР желаемую тогда точность, было не просто создано, а доведено до требуемого уровня функциональных и технологических характеристик! По нынешним временам они были не очень, круговое вероятностное отклонение — 4 — 7 км. Правда, невредно помнить, что и в 1965-м промах в 8 -10 км для межконтинентальной баллистической ракеты не считался фатальным...
Отказ от «Бури» был обусловлен другим: тогда не удалось получить требуемый удельный импульс ПВРД, поэтому реально достигнутая дальность полета не превысила 73 — 85% от расчетной (7500 км). Перспективы повышения дальности были, но требовали масштабных и сложных экспериментов. Кроме того, и функциональные возможности «350» не превосходили уже успешно летавшей баллистической «семерки», Р-7: не менее монструозный стартовый комплекс, а скорость у цели — всего 3,2М (у «семерки» — около 20М), что было «по зубам» американским зенитным ракетам «Найк Геркулес» и «Бомарк».
Поэтому работы по «Буре» (а также по готовому, но так и не полетевшему РСС-40 «Буран» В.М. Мясищева и оставшейся на бумаге П-100 Г.М. Бериева) были прекращены.
Возможный российский ответ FALCON у — гиперзвуковая летающая лаборатория ГЛЛ — уже десятилетие остается макетом (фото сделано на МАКС-97) |
Труднее объяснить, почему Постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР от 5 февраля 1960 г. в ОКБ А.Н. Туполева была прекращена успешно продвигавшаяся работа над самолетом «130» или «ДП» (дальний планирующий). Идея проекта, разработка которого началась в 1957 г., заключалась в следующем.
Система стартовала как обычная баллистическая ракета, и вертикально поднималась до высоты 80 — 100 км. Там верхняя — крылатая — ступень разворачивалась параллельно поверхности Земли и планировала на дальность более 4000 км. При этом скорость «ДП» в районе цели достигала 10М, что и поныне заведомо превосходит возможности всех систем ПВО, кроме сверхдорогих противоракетных.
Путем изменения программы полета разгонной ступени дальность можно было существенно увеличить. Более того, в развитие «130» туполевцы продумывали и пилотируемый орбитальный ракетоплан «136» — «Звезда» (и беспилотный «137» — «Спутник»), его дальность была бы уже глобальной — 40 000 км.
Может быть, все дело в том, что ракетопланы требовали для своего разгона ракет-носителей большой мощности, которые еще предстояло создать? Да и сложность отработки аэродинамики этих скоростей пришлось переоценить.
В результате баллистические ракеты стали главной ударной силой потенциального межконтинентального конфликта. Но даже повышение точности в 60 раз не позволяет поражать точечные цели 1 -2 неядерными МБР, — их грузоподъемности просто недостаточно, чтобы доставить к заокеанской цели требуемую массу обычного взрывчатого вещества.
А применение ядерного оружия в условиях глобального противостояния ведет к глобальной же катастрофе — на этом, по крайней мере, сходятся все эксперты. Это к тому, что потребность в создании сверхточной альтернативы МБР появилась не сегодня. Не сегодня она и начала решаться.
Первый шаг сделали конструкторы ракет морского базирования в Миассе, под руководством В.П. Макеева. Межконтинентальные баллистические ракеты семейства Р-29 (более известные под «открытыми» названиями РСМ-40, РСМ-50 и РСМ-54 «Синева») первыми получили систему астроориентации: в ходе работы последней ступени ракета определяла свое положение по звездам, на основании чего корректировалась траектория. Это позволило компенсировать неизбежные погрешности определения местоположения подводной лодки, с которой выполняется старт, а значит — повысить точность стрельбы. Однако дальнейший полет головок оставался неуправляемым.
Второй шаг сделала американская фирма «Мартин-Мариетта» (сегодня входящая в концерн «Локхид-Мартин»), создав баллистическую ракету средней дальности «Першинг-2». Ее головная часть была планирующей (аэродинамическая схема «несущий конус»), и после входа в плотные слои атмосферы переходила в почти горизонтальный полет на высоте до 15 км. При этом сбрасывался теплозащитный обтекатель, и начинала работать радиолокационная система самонаведения по цифровой радиолокационной карте. Система радиолокационного сканирования рельефа позволила достичь беспрецедентной точности, расчетный промах «Першинга-2» не превышал 100 м. Однако скорость полета боеголовки на конечном участке не превышала 2-ЗМ, и, соответственно, дальность ракеты — 2500 км. Для Европы достаточно, для межконтинентальных операций — маловато.
Технологическим ответом «Першингу-2» стала «Ока», созданная в Коломне коллективом С.П. Непобедимого («ТМ», №2, 2000 г.). Она едва доставала на 400 км, но стала первой баллистической ракетой, управляемой на ВСЕЙ траектории. До сих пор все удивляются, почему американцы настаивали на ликвидации этого изделия — ведь дальность делала ее опасной только для прифронтовых районов? Сегодня мы вправе предположить: наши оппоненты знали, что на базе технологий фронтовой ракеты уже готовы машины средней и большей дальности, сохраняющие ее уникальные возможности! Впрочем, технологии «Оки» не погибли. Наоборот, они получили дальнейшее развитие в новом комплексе малой дальности «Искандер»...
Однако «Ока» и «Искандер» использовали для управления на всей траектории ракетные двигатели, отбирающие массу у полезного груза (либо дальность). Требовалось совместить приборы управления, способные работать весь полет, с органами управления, при минимальной массе действующими в атмосфере на скорости в б — 15М...
Есть некоторые основания утверждать, что в СССР следующий шаг был сделан. Заявления высшего военного и политического руководства России в январе 2004 г. явно указывают на наличие у нашей страны готовых к постановке на вооружение и серийному производству планирующих головок МБР, управляемых на конечном участке траектории, а появившиеся тогда же изображения нового космического корабля «Клипер» дают вполне ясное представление об их внешнем виде.
Почему можно сделать такой вывод? Создание летательного аппарата, работающего в космосе и верхних слоях атмосферы, на скоростях более 20М — сложнейшая и дорогостоящая техническая задача, требующая для своего решения даже не лет — десятилетий при самом благоприятном отношении государства. Возможность ее успешного завершения в нынешней России выглядит сомнительно, а это значит, что большую часть работ успели сделать до конца 1980-х...
Один из возможных вариантов CAV. Слева — общий вид; в середине — кассета с боеголовками выходит из обтекателя; справа — разделение боеголовок и раскрытие ложных целей Ударная ступень FALCON в представлении фирмы «Локхид-Мартин» |
Однако планирующая головка — не окончательное решение. Все равно большая часть траектории МБР пролегает на заатмосферных высотах (при дальности 10000 км ракеты уходят от земли более чем на 2000 км, выше большинства спутников). Там для управления движением нужны ракетные двигатели, резко снижающие массу полезного груза.— А надо ли подниматься так высоко, попадая в поле зрения локаторов дальнего обнаружения?
Вырисовывается такой облик перспективной ударной межконтинентальной системы: полет в верхних (не выше 100 км) слоях атмосферы со скоростью 10000 -20000 и более км/ч, допустимый промах — считанные метры, боевое оснащение — неядерное как правило, ядерное — в крайнем случае...
И вот здесь самое время вспомнить про орбитальные ракетопланы. То есть, например, так: баллистическая ракета разгоняет маршевую или боевую ступень до крейсерской скорости, после чего та петит к цели либо как планер, либо под действием прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Наведение осуществляется с использованием астронавигационных и спутниковых систем, на конечном этапе возможно использование самонаведения (на дворе, все же, не 1957-й, не 1975-й, а 2005-й год). Кстати, возможно и прямое целеуказание со специальных космических аппаратов, с передачей информации сквозь окружающую ракету плазму по лазерному лучу.
С «первого пришествия» ударных ракетопланов прошло полвека. И если масса ядерных боевых частей за это время сократилась не более, чем в 4 — 5 раз, то вот масса бортовых приборов — в 100 — 1000 раз. Этому серьезно способствует то обстоятельство, что, в случае неядерной войны, требования к живучести электроники под воздействием электромагнитного импульса и радиации резко упрощаются.
А это, в свою очередь, означает, что масса боевой ступени может быть достаточно небольшой (особенно, если она работает как планер). И ее разгон по силам не специальному мощному носителю, а конвертированной серийной МБР, даже не самой большой.
Если же гиперзвуковой прямоточный двигатель будет доведен до практического использования, то размеры и масса разгонных блоков еще больше сократятся. Меньше тогда будет и скорость боевой ступени, но гораздо больше — ее маневренные возможности. Беспилотный гиперзвуковой самолет сможет подходить к цели по очень сложной траектории, обходя не только заранее известные, но и вновь выявленные зоны ПВО.
Еще в середине 1990-х в США была достаточно глубоко проработана концепция гиперзвуковой ударной системы глобальной дальности, которую было бы желательно иметь к 2025 г. Сегодня это уже не концепция Академии ВВС, но реальное тактико-техническое задание, выполняемое несколькими аэрокосмическими фирмами (включая ту же «Локхид-Мартин»).
Система называется FALCON. Хотя само по себе слово означает «сокол» и вполне подходит как название оружия, это — аббревиатура, полное наименование звучит «Force Application and Launch from CONUS» — «применение силы при запуске с континентальной части США». В качестве ударной (или маршевой) ступени рассматривается гиперзвуковой аппарат CAV (Common Aero Vehicle, унифицированный планирующий аппарат), возможно — с ПВРД, похожий на экспериментальный самолет Х-43. Разгон до скорости, на которой устойчиво будет работать прямоточный двигатель, должен производиться дешевой ракетой-носителем, который разрабатывается для этой и других целей в рамках программы TASK-1. Предполагается, что первый CAV, весящий не более 0,9 т, сможет доставлять на 5000 км 454 кг «полезного» груза (например, две 500-фунтовые авиабомбы).
Программа TASK-2 предполагает уже полную реализацию концепции-2025 с использованием гиперзвукового разгонщика, способного одновременно запускать до шести таких аппаратов, либо другую нагрузку массой до 5,4 т. Дальность действия системы второго поколения превысит 16600 км.
...Наша страна имела неплохие шансы значительно обогнать США в создании нового стратегического оружия. Судя по открытым публикациям начала 1990-х, исследования ракетно-авиационных систем продвинулись достаточно далеко1, причем обширный парк серийно производимых баллистических ракет большой грузоподъемности позволил говорить не только об ударных комплексах, но и о глобальной разведке, даже о срочной доставке, например, спасательного оборудования (проект «Призыв»). Увы, масштабные и полноразмерные макеты гиперзвуковых летающих лабораторий, кочующие с МАКСа на МАКС, так и остаются макетами...
1 Читателям »ТМ» »со стажем» будет небезынтересно узнать, что немалую роль в этих разработках сыграл старый автор нашего журнала, один из основателей Лаборатории ИНВЕРСОР Ц.В. Соловьев. — Ред.