Разработка системы начата согласно Постановлению Правительства от 9 августа 1950 г. №3389-1426. Общее руководство созданием системы зенитного ракетного прикрытия Москвы «Беркут» должно было осуществляться специально созданным управлением аппарата первого заместителя Председателя Совета Министров СССР Лаврентия Павловича Берия. В феврале следующего года этот орган преобразуется в Третье главное управление при Совете Министров СССР во главе с Василием Михайловичем Рябиковым.
Технический облик системы «Беркут» определялся СБ-1, преобразованным в КБ-1. Главными конструкторами разработки были назначены сын Лаврентия Павловича Сергей Берия и Павел Николаевич Куксенко, к тому времени уже несколько лет успешно осуществлявшие техническое руководство созданием «Кометы». По преданию, наименование первой зенитной ракетной системы не случайно начиналось с первых букв незабвенной фамилии одного из главных конструкторов («БЕРкут»). На уровне Политбюро и Совмина создание системы, наряду с атомным проектом, курировал лично Лаврентий Павлович.
Общая структура системы «Беркут» определилась еще на предварительной стадии работ в 1950 г.
Заданная Правительством система «Беркут» включала в свой состав множество элементов, важнейшими из которых являлись радиолокационные станции обнаружения А-100, центральные радиолокаторы наведения Б-200 и зенитные ракеты В-300.
Система «Беркут» была задумана как стационарная, с размещением центральных радиолокаторов наведения и стартовых позиций ракет — то есть зенитных ракетных комплексов в современном понимании — по двум кольцам вокруг центра Москвы. В отличие от горизонта, кольца эти были не воображаемыми линиями, а носили вполне материальный характер. Позиции комплексов были связаны между собой бетонированными шоссейными дорогами, обеспечивающими как повседневное снабжение зенитных ракетных частей, так и возможность маневра боекомплектом ракет в военное время. Эти «подмосковные рокады» не показывались на издававшихся в советское время картах и схемах.
Внутреннее кольцо, расположенное на удалении около 50 км от центра нашей столицы, включало 22 позиции с центральными радиолокаторами наведения. Внешнее, расположенное по радиусу порядка 90 км, объединяло 34 позиции. Комплексы размещались не вполне равномерно — почаще на наиболее угрожаемом северозападном направлении, пореже — на юго-восточном. На интервалах между позициями сказывались и особенности местности — населенные пункты, водоемы, болота, пригорки.
На удалении 100...200 км от внешнего кольца находились станции обнаружения А-100. Кроме того, еще четыре А-100 располагались вблизи столицы, в 25...30 км от ее центра.
Технический облик системы формировался исходя из опыта Второй мировой войны и предусматривал возможность отражения массированного налета авиации противника. Известно, что начиная с рейда на Кельн в мае 1943 г. против отдельных обьектов на территории Германии одновременно направлялось до 1000 бомбовозов и более. После войны американцы , в принципе допуская возможность создания в СССР ограниченного числа межконтинентальных бомбардировщиков, явно не рассчитывали на такую плотность налета. Напротив, для окруженного американскими базами Советского Союза массированный налет авиации противника оставался вполне реальной угрозой. Исходя из этого по разному строились и первые доведенные до реальности зенитные ракетные системы США и СССР. Американский комплекс «Найк Аякс» предназначался для поражения единичного самолета противника, то есть являлся одноканальным по цели. Советский многоканальный комплекс обеспечивал одновременный обстрел ракетами двух десятков бомбардировщиков супостата!
Различие в боевых задачах определило и различное радиоэлектронное исполнение. Американский комплекс непрерывно сопровождал цель узким «карандашным» лучем, что позволяло применить энергетически наиболее выгодную параболическую антенну — «тарелку». Советский центральный радиолокатор наведения при помощи двух сложных антенн с большой частотой осуществлял линейное сканирование воздушного пространства плоскими «лопатообразными» лучами в двух расположенных под углом друг к другу плоскостях. Каждая из двух вращающихся как ветреные мельницы антенн излучала лучи, узкие(около 1 град) в плоскости вращения антенны и широкие (57 град) в ей перпендикулярной. Антенна А-11 вращалась в вертикальной плоскости, а А-12 - в плоскости, расположенной под углом 60 град, к первой. Сами антенные устройства в виде сдвинутых на 60 град, относительно друг друга двух треугольников образовывали подобие шестиконечной звезды. Шесть отражателей антенны обеспечивали частоту сканирования луча порядка 20 Гц при умеренной скорости вращения антенны — около 180 об/мин.
Антенны комплекса представляли собой весьма внушительные устройства. Диаметр обметания вращающейся части составлял около 6м. высота антенны А-11 - 9м.
Система из двух вращающихся антенн обеспечивала слежение за целями и ракетами, а передача команд на летящие ракеты достигалась посредством четырех небольших неподвижных плоских горизонтальных антенн с широкой диаграммой направленности.
Стойки с аппаратурой комплекса и рабочие места десятков операторов размещались в бетонированном бункере, обвалованном снаружи грунтом.
На удалении в несколько километров от центрального радиолокатора наведения в направлении стрельбы располагалась стартовая позиция, на которой размещалось 60 пусковых установок. От центральной, проложенной в направлении стрельбы дороги в каждую сторону отходило по десять перпендикулярных, вдоль которых размещалось по три пусковых установки. Снаружи оконечности перпендикулярных ответвлений также соединялись обходной дорогой. По хорошо просматриваемому с воздуха рисунку связывающих пусковые установки дорог, стартовая позиция ассоциировалась с «елочкой».
На каждые шесть пусковых установок оборудовался бункер для укрытия личного состава. Для длительного хранения, заправки и сборки ракет на расстоянии нескольких километров от стартовой организовывалась техническая позиция.
Согласно Постановлению 1950 г. разработка ракеты была поручена заслуженному коллективу завода №301 (фактически — ОКБ с опытным производством) во главе с Семеном Алексеевичем Лавочкиным. Лавочкин и коллектив его ОКБ с энтузиазмом приступили к выполнению принципиально нового и сложного правительственного задания. Работу пришлось строить «под электронщиков» КБ-1, возглавивших создание системы «Беркут» в целом. В свою очередь лавочкинский коллектив направлял деятельность многочисленных смежных организаций, разрабатывавших системы и агрегаты ракеты.
Разработку бортовой аппаратуры ракеты вело все то же КБ-1, выступавшее в данном случае в несколько странной роли соисполнителя у своего же смежника — завода № 301. Показательно то, что КБ-1, наряду с решением очевидной задачи создания тесно взаимодействующей со станцией Б-200 бортовой аппаратуры радиоуправления и радиовизирования, взялось также и за создание автопилота, отказавшись от привлечения наиболее квалифицированной отечественной организации, работавшей в этой области — завода № 923. Возможно, в какой-то мере эта особенность распределения работ определялась особой секретностью темы.
В то же время, к созданию других систем привлекались традиционные разработчики соответствующей техники. В частности, радиовзрыватель разрабатывался НИИ-504, боевая часть — НИИ-6.
Важнейшую работу по созданию жидкостного ракетного двигателя для ракеты, поручили НИИ-88, а точнее — коллективу Исаева, работавшему в отделе №9. В марте 1952 г. отдел был преобразован в ОКБ-2 в составе НИИ-88.
Для подстраховки Исаева в том же НИИ-88 в 1952 г. было сформировано ОКБ-3, возглавляемое Домеником Домениковичем Севруком, работавшим ранее первым заместителем главного конструктора завода № 456, Валентина Петровича Глушко.
Двигатели разработки отдела №9 обозначались буквенно-цифровыми индексами, начинавшимися сочетанием С09. (например, С09.29), а после преобразования коллектива Исаева в ОКБ-2 — С2. (например, С2.260). Изделия, созданные в ОКБ-3 Севрука, именовались индексами, начинавшимися сочетанием СЗ. (например, С3.41).
В конечном счете внутриинститутское соревнование закончилось в пользу 0КБ-2 — всех двигателистов в конце 1958 г. подчинили Исаеву, а объединенной структуре НИИ-88 придали суммарный номер 0КБ-5. Впрочем, это ОКБ просуществовало намного меньше, чем порожденная им система индексов, начинавшихся на С5. Коллектив Исаева 16 января 1959 г. выделился из НИИ-88 в отдельную организацию с более привычным наименованием ОКБ-2, ныне «КБ химического машиностроения».
Первоначальным Постановлением от 8 августа 1950 г. масса ракеты В-300 была ограничена величиной 1000 кг. Однако после проработки бортовой аппаратуры и уточнения величины ожидаемого промаха пришлось увеличить масштабность ракеты. По завершении разработки стартовая масса первого серийного варианта ракеты составила 3,58 т, длина — 11,425 м (11,816 м с приемником воздушного давления).
В переднем отсеке ракеты размещался радиовзрыватель с его приемными антеннами. В следующем отсеке находилась осколочно-фугасная боевая часть Е-600 массой 235 кг. За ней располагался отсек с аппаратурой автопилота и шар-баллоном со сжатым воздухом. Далее находились баковые отсеки, выполненные по несущей схеме. Для обеспечения питания двигателя при больших знакопеременных поперечных перегрузках, отбрасывающих топливо то к одной, то к другой стенке бака, заборные устройства включали гибкие звенья с сильфонным устройством. Качаясь под действием перегрузок, эаборник отслеживал положение оставшегося топлива, перемещающегося вдоль заднего днища бака.
В коротком межбаковом отсеке были установлены рулевые машины для задействования элеронов.
В хвостовом отсеке размещались еще два шар-балллона со сжатым воздухом, аппаратура радиокомандного управления и агрегаты четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя СО9.29.
Крылья ракеты со стреловидностью 60 град, по передней кромке в начале пятидесятых годов именовали «ромбовидными», а сейчас, не вполне строго, относят к треугольным.
Как и на большинстве ракет, выполненных по схеме утка, управление по каналам тангажа и курса осуществлялось аэродинамическими рулями, а по каналу крена — установленными на крыльях элеронами. Для упрощения конструкции и снижения массы элеронами оснащалась только одна пара консолей, расположенная в горизонтальной плоскости. В полете крылья, как и рули ракеты, находились в «+»-образном положении.
Малая тяговооруженность ракеты определила необходимость в использовании сочетания аэродинамических и газодинамических органов управления. Позади жидкостного ракетного двигателя размещались четыре газовых руля, закрепленные на сбрасываемой в полете трубчатой ферме. Спустя несколько секунд после старта, при достижении скоростного напора, достаточного для эффективного применения аэродинамических рулей, ферма с уже ненужными газовыми рулями отстреливалась. Тем самым ракета не только освобождалась от лишней массы — сброс рулей исключал связанныес ними потери удельного импульса двигателя.
Основными элементами бортовой радиокомандной аппаратуры В-301 являлись блок управления СО-11 и приемоответчик СО-12. Соответственно, на верхней законцовке крыла располагалась антенна канала радиоуправления, на нижней — радиовизирования.
Автопилот пневмоэлектрического типа АПВ-310 включал в свой состав интегрирующие гироскопы. На послестартовом участке они выдавали сигналы, характеризующие отклонения углового положения, угловые скорости А ускорения, что обеспечивало автономный полет с отработкой с первой по пятую секунду заклона ракеты в вертикальной плоскости с угловой скоростью до 5,5 град/сек. Далее гироскопы работали как демпфирующие, а управляющие сигналы на автопилот поступали от блока СО-11 бортовой радиокомандной аппаратуры. В автопилот входили также датчики линейных ускорений и свободный гироскоп, включенный в контур стабилизации по крену.
Для задействования органов управления в составе автопилота применили пневматические рулевые машинки. На девятой секунде производился сброс рамы газовых рулей с переключением выдачи сигналов управления на аэродинамические рули. С пятой секунды начиналось радиокомандное управление в азимутальной, плоскости, с девятой — в вертикальной.
Боевая часть задействовалась через предохранительно-исполнительный механизм по сигналу от радиовзрывателя непрерывного излучения.
Ракеты на стартовой позиции размещались на пусковых установках — стартовых столах СМ-63. Стартовый стол состоял из оснащенного механизмами горизонтирования неподвижного основания с многогранным пирамидальным рассекателем струи и поворотной верхней части, на торце которой имелась пара направляющих штырей для крепления рамы газовых рулей ракеты. При установке ракеты вместе с ней подымалась в вертикальное положение и часть грунтовой тележки — полуприцепа ПР-ЗМЗ. После закрепления ракеты на стартовом столе ПР-ЗМЗ опускалась в горизонтальное положение.
Работы по ракете и комплексу в целом велись с огромным напряжением сил. В марте 1951 г. был выпущен эскизный проект по ракете. Тогда же прошел квалификационные испытания двигатель С09.29, а уже 25 июля начались пуски ракет первого этапа заводских испытаний. Ракету постепенно «учили» летать, последовательно отрабатывая старт, автономный полети наведение с задействованием радиокомандной аппаратуры.
Еще в июне на полигоне Капустин Яр был образован Государственный научно-исследовательский полигон №8 (ГНИИП-
, первоначально подчиненный Третьему главному управлению, а в дальнейшем отошедший к Министерству обороны. Помимо номерного обозначения, этот объект носил и литерное — полигон «С».
С ноября пуски проводились с объекта 6 пятой площадки полигона Капустин Яр, использовавшейся для испытаний баллистических ракет. По наследству лавочкинцам досталась созданная в НИИ-88 гусеничная пусковая установка — стенд на шасси ИСУ-152.
По результатам испытаний в конструкцию ракет вносились доработки. В 1951 г. испытали в общей сложности 31 ракету первых трех серий. С марта следующего года проводились пуски ракет четвертой серии с улучшенными маневренными характеристиками и пятой, с новым автопилотом. Кроме того, в ходе отработки для повышения надежности перешли от однопроводной кабельной сети к двухпроводной, доработали систему забора топлива из баков.
В 1952 г. для испытаний зенитного ракетного комплекса на полигоне Капустин Яр уже подготовили специальные площадки: штабную (№ 30), жилую (№ 31), стартовую (№ 32), радиолокационную (№ 33). В сентябре завершили второй этап автономных испытаний, выполненных без привлечения станций Б-200, проводившийся с марта 1952 г. Всего в ходе заводских испытаний с 1951 г. выполнили 62 пуска. До поставки на полигон опытного образца центрального радиолокатора наведения для радиоуправления ракетами применялась специальная аппаратура, изготовленная на базе станции орудийной наводки зенитной артиллерии.
В октябре 1952 г. начались комплексные испытания с задействованием опытного образца станции Б-200. С 18 октября провели пять автономных пусков, в ходе которых подтвердилась способность РЛС захватывать и автоматически сопровождать ракеты. С 2 ноября начались так называемые пуски в замкнутом контуре — с двухсторонним информационным взаимодействием ракеты и центрального радиолокатора наведения. Станция Б-200 впервые вывела ракету в заданную точку пространства. Правда, в результате неточного изготовления отражателей антенн опытного образца станции перед «попаданием» на ракету выдали неадекватные команды управления, и она разрушилась, пытаясь отработать непосильно резвый маневр в сторону условной цели. Антенны доработали, и до конца года было выполнено большое число пусков по имитируемым целям, в том числе и «движущимся». При помощи введенной в станцию Б-200 специальной аппаратуры ИП-1 имитировались бомбардировщики, летящие со скоростью 720.. 1250 км/час на высотах от 5 до 25 км.
В начале 1953 г. опытный образец станции заменили на изготовленный с привлечением серийных заводов. Помимо пусков в замкнутом контуре приступили к стрельбе по парашютным мишеням — сбрасываемым с самолетов уголковым отражателям. Для подтверждения многоканальности комплекса наряду с пятью одиночными провели и два попарных пуска ракет с наведением каждой на одну из двух одновременно спускающихся парашютных мишеней. Испытали 6 ракет, дооснащенных дополнительно установленными антеннами диапазонов Б и В, а также провели два пуска ракет с доработанными автопилотами АПВ-301С с новыми датчиками линейных ускорений.
Весной на первый пуск ракет по беспилотному бомбардировщику собрался весь бомонд — Берия, Рябиков, начальник Первого Главного управления при Совете Министров Борис Львович Ванников, научно-технический руководитель Третьего Главного управления Алексей Николаевич Щукин и, разумеется, главные и ведущие конструкторы.
26 апреля 1953 г. летчики, поднявшие предназначенный в жертву Ту-4 с расположенного в полусотне километров от позиций комплекса аэродрома Владимировка, успешно расстались со своей машиной, о чем на полигон сообщили с самолета сопровождения. Парой запущенных ракет «205» самолет- цель был сбит. Это было несомненно историческое событие — впервые было испытано оружие, впоследствии ставшее основным советским средством борьбы за воздушное пространство.
Успешно начатая серия испытаний по реальным целям была завершена 16 мая 1953 г. Были проведены пуски 12 ракет по пяти мишеням Ту-4. Четыре мишени разрушились в воздухе, одна снизилась в районе полигона. Одна цель была сбита единичной ракетой, две — двумя и одна — тремя ракетами. При этом на трех ракетах из-за несрабатывания радиовзрывателя не прошел подрыв боевой части.
Всего на первом этапе комплексных испытаний с октября 1952 г. до 18 мая 1953 г. был выполнен 81 пуск ракет. На втором их этапе, завершившемся в сентябре 1953 г. провели еще 42 пуска.
В целом, статистика была вполне удовлетворительной, но использовавшиеся при испытаниях мишени Ту-4 уже не удовлетворяли военных, хотя именно они были заданы как типовая цель при разработке системы. Поэтому для подтверждения эффективности действия системы по современным целям в соответствии с распоряжением Правительства № 11294РС от 27 августа 1953 г. с 22 сентября по 7 октября были проведены так называемые контрольные испытания, в ходе которых стреляли уже по реактивным Ил-28.
После взлета, набора высоты и разворота к полигону пилоту Ил-28 приходилось катапультироваться. При этом риск получить травму был минимален — катапультирование проводилось как плановая операция, а не в стрессовой обстановке внезапной аварии или боевого повреждения самолета. Однако, в любом случае, экстремальные перегрузки укреплению здоровья не способствовали. Несмотря на приличное вознаграждение, более двух--трех раз летчики за испытания с катапультированием не брались.
При проведении этой серии пусков несколько ракет применили и по Ту-4.
Работы были проведены в два этапа, на каждом из которых в качестве целей использовались по два Ту-4 и два Ил-28. На предварительном, как и на зачетном, этапе все мишени были успешно сбиты. Для поражения трех из четырех Ил-28 потребовалось по паре ракет, одну реактивную машину сбили одной ракетой. Солидные Ту-4 проявляли большую живучесть. По одной машине было сбито парой ракет и единичным «изделием 205», а на остальные пришлось израсходовать по три ракеты. При парном пуске с одно-секундным интервалом радиовзрыватель второй ракеты сработал уже по обломкам цели. Кроме того, на этом этапе провели залповый пуск четырех ракет по четырем парашютным мишеням.
Всего в ходе контрольных испытаний провели 33 пуска, израсходовав восемь ракет в исходном варианте «205», 21 — «205Н» с увеличенной площадью элеронов, а также три «205М» без боевого заряда.
После этого, с 14 октября по 3 ноября прошли дополнительные испытания, в ходе которых, в частности, были осуществлены пуски по Ту-4 на догонных углах. Кроме того, стрельбой по летящему на малой высоте Ту-4 подтвердилась возможность уменьшения минимальной высоты зоны поражения с 5 до 3 км. Для повышения безопасности оборудования стартовой позиции и соседних ракет отработали задержку сброса фермы до 20 сек. Представлявшая собой сомнительный «подарочек» массивная ферма стала падать вне стартовой позиции, но в результате возросли баллистические потери — скорость ракеты снизилась на 60 м/с.
В ходе испытаний в ракету «205» был внесен ряд доработок. Для снижения массы бак окислителя начали изготовлять из кислотностойкой стали ЭИ654 взамен ранее применявшейся 12Х4МА, требовавшей нанесения на внутреннюю поверхность защитного покрытия Сварные шпангоуты с узлами заделки крыла заменили на более технологичные и легкие штампованные.
Выявились большие возмущения по крену, в особенности при полете на больших высотах. Для устранения связанных с ними колебательных процессов была увеличена площадь элеронов, что способствовало снижению средних значений углов их отклонения и соответственно, уменьшило загрузку рулевого привода. Ввели стопорение элеронов на участке работы газовых рулей. Кроме того, воздушные рули выполнили с неподвижным участком в районе корневой хорды, что также способствовало снижению возмущений по крену. В результате улучшилась устойчивость ракеты на больших высотах, повысилась надежность ввода в луч станции Б-200.
Для расширения тактических возможностей комплекса дополнительно ввели антенны диапазонов Б и В, разместив их на торце хвостового обтекателя. Кроме того, улучшили герметичность вводов кабелей, применили разъемы типа ШР вместо вспомогательных щитков.
В процессе отработки двигатели получили обозначение С09.29А.
Наряду с пусками доработанных «изделий 205» в 1953 г. начались и испытания более совершенного образца ракеты, разработанного ОКБ-301.
Еще на стадии выпуска эскизного проекта, в 1951 г, выяснилось то, что ракеты «205» не вполне отвечают предъявляемым Заказчиком требованиям. Максимальная высота поражаемых целей составляла 15 км против заданных 20...25 км, наклонная дальность — 20...22 км против требуемых 30.. 35 км. Тем самым определилась необходимость разработки модернизированной ракеты.
Применительно к прорабатывавшимся новым вариантам ракеты рассматривались следующие три основные направления совершенствования:
- оснащение ракеты более эффективной кумулятивной боевой частью — разработка так называемого изделия с КЗ (кумулятивный заряд);
- применение более совершенного двигателя;
- внедрение облегченной системы подачи топлива.
Набор из трех шар-баллонов весил около 200 кг и занимал много места в корпусе ракеты. Рассматривались две более легкие альтернативные системы подачи с вытеснением топлива из баков продуктами сгорания жидкостного или порохового аккумулятора давления.
Жидкостный аккумулятор давления в сочетании с модифицированным четырех-камерным двигателем в варианте С09.29Д и кумулятивной боевой частью отрабатывали в составе модификации В-300 КЗ. Она была доведена только до стадии наземных огневых стендовых испытаний на экспериментальной базе НИИ-88 в Загорске в ноябре — декабре 1952 г. Схема оказалась довольно сложной, неперспективной. Не найдя применения в зенитных ракетах, она в конечном счете была все-таки доведена, но уже применительно к первой советской оперативно-тактической баллистической ракете Р-11 (8А61). В несколько модифицированном виде эта система применяется и на современных стратегических баллистических ракетах, но уже в качестве вспомогательной — для создания давления подпора в баках, необходимого для устойчивой работы агрегатов турбонасосной подачи топлива.
Ракета В-300 с пороховым аккумулятором давления (ПАД) проектировалась еще с 1950 г., неофициальна разрабатывалась по правительственному распоряжению №19310РС от 11 октября 1951 г. Этот вариант получил обозначение «изделие 206» и оснащался четырехкамерным двигателем Исаева в модификации С09.29Б. При отработке выяснилось, что требуемый выход на режим в зимних условиях обеспечить не удалось из-за недостаточного уровня давления забора топлива.
Дальнейшая разработка ракеты с пороховым аккумулятором давления увеличенной баллистики и кумулятивной боевой частью была продолжена по Постановлению Правительства от 27 августа 1952 г. Ракета получила обозначение «изделие 208». Она должна была комплектоваться двигателями разработки вновь организованного ОКБ-3 НИИ-88 главного конструктора Севрука, в частности однокамерным
С3.9 с тягой 9 т. Было изготовлено более 30 ракет, проведено 20 пусков, в ходе которых было выявлено несоответствие отрабатываемых ракетой углов атаки и перегрузок подаваемым командам управления В результате два изделия даже разрушились от превышения допустимых перегрузок. В дальнейшем для ракеты разработали новый ПАД с одношашечным зарядом, но в связи с успешным ходом разработки изделия «205» работы по ракете «208» в 1953г. приостановили. Тем не менее в 1954 г выполнили еще семь пусков экспериментальных образцов, но затем деятельность в этом направлении окончательно прекратили.
Неудачные попытки применения альтернативных вытеснительных систем подачи способствовали переходу в дальнейшем к применению на зенитных ракетах двигателей с турбонасосным агрегатом.
Правительственным Постановлением от 31 декабря 1952 г. была поставлена задача улучшения тактико-технических характеристик ракеты с доведением до уровня, заданного тактико-техническими требованиями. В результате была спроектирована ракета «207», обеспечивающая ряд преимуществ по сравнению с « изделием 205» в части тактических и эксплутационных показателей.
Первоначально на ракете «207» предусматривалось применение усовершенствованного варианта двигателя С09.29. Для увеличения дальности предусматривалось отключение двух из четырех камер двигателя с соответствующим снижением секундного расхода топлива по завершении стартового и разгонного участков полета. Однако увеличение времени работы части камер двигателя в варианте С09.29.0-ОВ приводило к прогару конструкции. С другой стороны, коллективу Исаева удалось успешно создать более совершенный однокамерный двигатель с регулированием тяги. Применительно к оснащению этим двигателем ракета и получила дальнейшее развитие под обозначением «207А».
Ракета «207А» оснащалась однокамерным двигателем С2.260. Взамен применения четырех камер конструкторы разделили на четыре части верхнюю часть камеры, установив в ней небольшую крестообразную перегородку высотой до 100 мм, так называемый «исаевский крест». Не имея тепловой защиты, перегородка сгорала, выполнив свою роль на наиболее напряженном участке со сложным процессом запуска и выхода двигателя на режим. Однокамерный двигатель прошел успешные огневые стендовые испытания 15 августа 1951 г. Применение двухкомпонентного топлива с ТГ-02 без пускового горючего позволило исключить из состава ракеты предназначенный для него торовый бачок и сократить число мембран с пяти до двух. Соотношение компонентов уменьшили с 4,0 до 3,79, что позволило укоротить бак окислителя на 0,25 м.
Для повышения удельного импульса взамен применявшейся на «изделии 205» азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты (так называемого окислителя Ф-1) в ракете «207А» использовали окислитель АК-20, отличавшийся присутствием 20% азотного тетраоксида. Тяга двигателя на первых летных ракетах составляла 8,5 т, а в дальнейшем ее довели до 9 т. Удельный импульс возрос на 5 % по сравнению с ракетой «205«, достигнув 221 кг.с/кг. При этом масса двигателя снизилась с 110 до 66 кг, более чем вдвое сократилась его длина.
Сокращение запаса сжатого воздуха с 67,5 до 39,4 кг обеспечило возможность исключения переднего шар-баллона, при этом задние шар-баллоны остались без изменений по отношению к ракете «205".
Применение новых газовых рулей со снижением массы с 61,5 до 10,4 кг в сочетании с исключением рамы их крепления позволило снизить возможный ущерб от падения тяжелых предметов в районе стартовой позиции.
При увеличении длины корпуса ракеты на 0,5 м (до 11,425 м) стартовая масса ракеты была снижена на 180 кг, составив 3405 кг.
При сохранении прежней геометрии конструкторы снизили массу и улучшили технологичность крыла за счет перехода от клепаных к штампованным лонжеронам и сокращения их числа с девяти до семи. Кроме того, усовершенствовали крепление качалок элеронов. По сравнению с «изделием 205» крыло сместили в направлении против полета, при этом его монтаж осуществлялся посредством нового легкоразъемного узла.
Число отсеков корпуса сократили с шести у «изделия 205» до пяти.
В первом отсеке находился небольшой шар-баллон сжатого воздуха для запитки элементов автопилота, аппаратура радиовзрывателя, большинство блоков автопилота и боевая часть. В отличие от изделия «205» оси аэродинамических рулей совместили в одной плоскости, для чего пара рулей в вертикальной плоскости соединялась коленчатым валом. При снаряжении ракеты для обеспечения доступа к люку боевой части нижний и правый рули выводились в отклоненное положение.
Взамен осколочно-фугасной боевой части массой 235 кг применили кумулятивную, массой 318 кг. Новая боевая часть В-196 содержала 196 радиально ориентированных кумулятивных зарядов. Скорость струи при подрыве заряда составляла 3600 м/с, угол ее расхождения — 2..,2,5 град. Угол поражения боевой части дости гал 6 град. Отсек боевой части выполнили с двойной обшивкой. Внутренняя обшивка имела отверстия в зонах напротив кумулятивных зарядов. Эти отверстия прикрывались тонкой наружной обшивкой.
Для задействования кумулятивной боевой части применили новый радиовзрыватель с радиусом реагирования 70 м.
Второй и четвертый отсеки представляли собой баки окислителя и горючего, разделенные межбаковым третьим отсеком. Ракета заправлялась 390 кг ТГ-02 и 1488... 1490 кг АК-20.
В пятом хвостовом отсеке размещались шар-баллоны, блоки аппаратуры радиоуправления, автопилота, ампульная батарея. Модифицированная аппаратура радиоуправления В-301М включала блоки СО-12М и СО-11М с размещением антенн диапазона А на законцовках крыла, а диапазонов Б и В — на донном срезе. Был изменен и монтаж блоков аппаратуры.
Однокамерный жидкостной ракетный двигатель С2.260 устанавливался на четырех мощных болтах. За хвостовым отсеком располагался хвостовой обтекатель.
Газовые рули размещались на телескопических колонках, нижняя часть которых с газовыми рулями отбрасывалась давлением подаваемого в колонки сжатого воздуха. Начиная с девятой секунды полета управление осуществлялось посредством аэродинамических рулей, а газовые рули выводились в нейтральное положение.
Хвостовой отсек новой конструкции был выполнен без фермы газовых рулей, ранее обеспечивающей стыковку с новым пусковым столом. Поэтому потребовалось разработать новое сопряжение ракеты со стартовым оборудованием, при этом крепление к пусковому столу осуществлялось четырьмя, а не двумя штырями. Для применения ракеты «207А» на существующий пусковой стол устанавливалась переходная шайба.
Уже в 1953 г, было проведено 34 пуска ракет «207А», в целом подтвердивших заявленные тактико-технические характеристики. Первые пуски ракет «207А» в замкнутом контуре были выполнены 12 и 13 июня по условным целям на высотах 5, 20 и 25 км. После этого провели стрельбы по парашютным мишеням. Испытания с наведением на пассивном участке (при неработающем двигателе, после выработки топлива) выявили недопустимо большую динамическую ошибку наведения. Поэтому с восьмого пуска удлинили активный участок полета за счет применения на доработанных вариантах ракеты увеличенных баков. В ходе дополнительных испытаний ракетами «207А» (двумя с кумулятивной , одной с направленной осколочной боевой частью) сбили 3 Ил-28.
Летные испытания возобновились с мая 1954 г. Всего с сентября 1953 г. входе контрольных испытаний и их продолжения, осуществленного в августе 1954 г , было проведено 124 пуска ракет.
Источник: журнал "Техника и Вооружение" 2002 г.
далее
Технический облик системы «Беркут» определялся СБ-1, преобразованным в КБ-1. Главными конструкторами разработки были назначены сын Лаврентия Павловича Сергей Берия и Павел Николаевич Куксенко, к тому времени уже несколько лет успешно осуществлявшие техническое руководство созданием «Кометы». По преданию, наименование первой зенитной ракетной системы не случайно начиналось с первых букв незабвенной фамилии одного из главных конструкторов («БЕРкут»). На уровне Политбюро и Совмина создание системы, наряду с атомным проектом, курировал лично Лаврентий Павлович.
Общая структура системы «Беркут» определилась еще на предварительной стадии работ в 1950 г.
Заданная Правительством система «Беркут» включала в свой состав множество элементов, важнейшими из которых являлись радиолокационные станции обнаружения А-100, центральные радиолокаторы наведения Б-200 и зенитные ракеты В-300.
Система «Беркут» была задумана как стационарная, с размещением центральных радиолокаторов наведения и стартовых позиций ракет — то есть зенитных ракетных комплексов в современном понимании — по двум кольцам вокруг центра Москвы. В отличие от горизонта, кольца эти были не воображаемыми линиями, а носили вполне материальный характер. Позиции комплексов были связаны между собой бетонированными шоссейными дорогами, обеспечивающими как повседневное снабжение зенитных ракетных частей, так и возможность маневра боекомплектом ракет в военное время. Эти «подмосковные рокады» не показывались на издававшихся в советское время картах и схемах.
Внутреннее кольцо, расположенное на удалении около 50 км от центра нашей столицы, включало 22 позиции с центральными радиолокаторами наведения. Внешнее, расположенное по радиусу порядка 90 км, объединяло 34 позиции. Комплексы размещались не вполне равномерно — почаще на наиболее угрожаемом северозападном направлении, пореже — на юго-восточном. На интервалах между позициями сказывались и особенности местности — населенные пункты, водоемы, болота, пригорки.
На удалении 100...200 км от внешнего кольца находились станции обнаружения А-100. Кроме того, еще четыре А-100 располагались вблизи столицы, в 25...30 км от ее центра.
Технический облик системы формировался исходя из опыта Второй мировой войны и предусматривал возможность отражения массированного налета авиации противника. Известно, что начиная с рейда на Кельн в мае 1943 г. против отдельных обьектов на территории Германии одновременно направлялось до 1000 бомбовозов и более. После войны американцы , в принципе допуская возможность создания в СССР ограниченного числа межконтинентальных бомбардировщиков, явно не рассчитывали на такую плотность налета. Напротив, для окруженного американскими базами Советского Союза массированный налет авиации противника оставался вполне реальной угрозой. Исходя из этого по разному строились и первые доведенные до реальности зенитные ракетные системы США и СССР. Американский комплекс «Найк Аякс» предназначался для поражения единичного самолета противника, то есть являлся одноканальным по цели. Советский многоканальный комплекс обеспечивал одновременный обстрел ракетами двух десятков бомбардировщиков супостата!
Различие в боевых задачах определило и различное радиоэлектронное исполнение. Американский комплекс непрерывно сопровождал цель узким «карандашным» лучем, что позволяло применить энергетически наиболее выгодную параболическую антенну — «тарелку». Советский центральный радиолокатор наведения при помощи двух сложных антенн с большой частотой осуществлял линейное сканирование воздушного пространства плоскими «лопатообразными» лучами в двух расположенных под углом друг к другу плоскостях. Каждая из двух вращающихся как ветреные мельницы антенн излучала лучи, узкие(около 1 град) в плоскости вращения антенны и широкие (57 град) в ей перпендикулярной. Антенна А-11 вращалась в вертикальной плоскости, а А-12 - в плоскости, расположенной под углом 60 град, к первой. Сами антенные устройства в виде сдвинутых на 60 град, относительно друг друга двух треугольников образовывали подобие шестиконечной звезды. Шесть отражателей антенны обеспечивали частоту сканирования луча порядка 20 Гц при умеренной скорости вращения антенны — около 180 об/мин.
Антенны комплекса представляли собой весьма внушительные устройства. Диаметр обметания вращающейся части составлял около 6м. высота антенны А-11 - 9м.
Система из двух вращающихся антенн обеспечивала слежение за целями и ракетами, а передача команд на летящие ракеты достигалась посредством четырех небольших неподвижных плоских горизонтальных антенн с широкой диаграммой направленности.
Стойки с аппаратурой комплекса и рабочие места десятков операторов размещались в бетонированном бункере, обвалованном снаружи грунтом.
На удалении в несколько километров от центрального радиолокатора наведения в направлении стрельбы располагалась стартовая позиция, на которой размещалось 60 пусковых установок. От центральной, проложенной в направлении стрельбы дороги в каждую сторону отходило по десять перпендикулярных, вдоль которых размещалось по три пусковых установки. Снаружи оконечности перпендикулярных ответвлений также соединялись обходной дорогой. По хорошо просматриваемому с воздуха рисунку связывающих пусковые установки дорог, стартовая позиция ассоциировалась с «елочкой».
На каждые шесть пусковых установок оборудовался бункер для укрытия личного состава. Для длительного хранения, заправки и сборки ракет на расстоянии нескольких километров от стартовой организовывалась техническая позиция.
Согласно Постановлению 1950 г. разработка ракеты была поручена заслуженному коллективу завода №301 (фактически — ОКБ с опытным производством) во главе с Семеном Алексеевичем Лавочкиным. Лавочкин и коллектив его ОКБ с энтузиазмом приступили к выполнению принципиально нового и сложного правительственного задания. Работу пришлось строить «под электронщиков» КБ-1, возглавивших создание системы «Беркут» в целом. В свою очередь лавочкинский коллектив направлял деятельность многочисленных смежных организаций, разрабатывавших системы и агрегаты ракеты.
Разработку бортовой аппаратуры ракеты вело все то же КБ-1, выступавшее в данном случае в несколько странной роли соисполнителя у своего же смежника — завода № 301. Показательно то, что КБ-1, наряду с решением очевидной задачи создания тесно взаимодействующей со станцией Б-200 бортовой аппаратуры радиоуправления и радиовизирования, взялось также и за создание автопилота, отказавшись от привлечения наиболее квалифицированной отечественной организации, работавшей в этой области — завода № 923. Возможно, в какой-то мере эта особенность распределения работ определялась особой секретностью темы.
В то же время, к созданию других систем привлекались традиционные разработчики соответствующей техники. В частности, радиовзрыватель разрабатывался НИИ-504, боевая часть — НИИ-6.
Важнейшую работу по созданию жидкостного ракетного двигателя для ракеты, поручили НИИ-88, а точнее — коллективу Исаева, работавшему в отделе №9. В марте 1952 г. отдел был преобразован в ОКБ-2 в составе НИИ-88.
Для подстраховки Исаева в том же НИИ-88 в 1952 г. было сформировано ОКБ-3, возглавляемое Домеником Домениковичем Севруком, работавшим ранее первым заместителем главного конструктора завода № 456, Валентина Петровича Глушко.
Двигатели разработки отдела №9 обозначались буквенно-цифровыми индексами, начинавшимися сочетанием С09. (например, С09.29), а после преобразования коллектива Исаева в ОКБ-2 — С2. (например, С2.260). Изделия, созданные в ОКБ-3 Севрука, именовались индексами, начинавшимися сочетанием СЗ. (например, С3.41).
В конечном счете внутриинститутское соревнование закончилось в пользу 0КБ-2 — всех двигателистов в конце 1958 г. подчинили Исаеву, а объединенной структуре НИИ-88 придали суммарный номер 0КБ-5. Впрочем, это ОКБ просуществовало намного меньше, чем порожденная им система индексов, начинавшихся на С5. Коллектив Исаева 16 января 1959 г. выделился из НИИ-88 в отдельную организацию с более привычным наименованием ОКБ-2, ныне «КБ химического машиностроения».
Первоначальным Постановлением от 8 августа 1950 г. масса ракеты В-300 была ограничена величиной 1000 кг. Однако после проработки бортовой аппаратуры и уточнения величины ожидаемого промаха пришлось увеличить масштабность ракеты. По завершении разработки стартовая масса первого серийного варианта ракеты составила 3,58 т, длина — 11,425 м (11,816 м с приемником воздушного давления).
В переднем отсеке ракеты размещался радиовзрыватель с его приемными антеннами. В следующем отсеке находилась осколочно-фугасная боевая часть Е-600 массой 235 кг. За ней располагался отсек с аппаратурой автопилота и шар-баллоном со сжатым воздухом. Далее находились баковые отсеки, выполненные по несущей схеме. Для обеспечения питания двигателя при больших знакопеременных поперечных перегрузках, отбрасывающих топливо то к одной, то к другой стенке бака, заборные устройства включали гибкие звенья с сильфонным устройством. Качаясь под действием перегрузок, эаборник отслеживал положение оставшегося топлива, перемещающегося вдоль заднего днища бака.
В коротком межбаковом отсеке были установлены рулевые машины для задействования элеронов.
В хвостовом отсеке размещались еще два шар-балллона со сжатым воздухом, аппаратура радиокомандного управления и агрегаты четырехкамерного жидкостного ракетного двигателя СО9.29.
Крылья ракеты со стреловидностью 60 град, по передней кромке в начале пятидесятых годов именовали «ромбовидными», а сейчас, не вполне строго, относят к треугольным.
Как и на большинстве ракет, выполненных по схеме утка, управление по каналам тангажа и курса осуществлялось аэродинамическими рулями, а по каналу крена — установленными на крыльях элеронами. Для упрощения конструкции и снижения массы элеронами оснащалась только одна пара консолей, расположенная в горизонтальной плоскости. В полете крылья, как и рули ракеты, находились в «+»-образном положении.
Малая тяговооруженность ракеты определила необходимость в использовании сочетания аэродинамических и газодинамических органов управления. Позади жидкостного ракетного двигателя размещались четыре газовых руля, закрепленные на сбрасываемой в полете трубчатой ферме. Спустя несколько секунд после старта, при достижении скоростного напора, достаточного для эффективного применения аэродинамических рулей, ферма с уже ненужными газовыми рулями отстреливалась. Тем самым ракета не только освобождалась от лишней массы — сброс рулей исключал связанныес ними потери удельного импульса двигателя.
Основными элементами бортовой радиокомандной аппаратуры В-301 являлись блок управления СО-11 и приемоответчик СО-12. Соответственно, на верхней законцовке крыла располагалась антенна канала радиоуправления, на нижней — радиовизирования.
Автопилот пневмоэлектрического типа АПВ-310 включал в свой состав интегрирующие гироскопы. На послестартовом участке они выдавали сигналы, характеризующие отклонения углового положения, угловые скорости А ускорения, что обеспечивало автономный полет с отработкой с первой по пятую секунду заклона ракеты в вертикальной плоскости с угловой скоростью до 5,5 град/сек. Далее гироскопы работали как демпфирующие, а управляющие сигналы на автопилот поступали от блока СО-11 бортовой радиокомандной аппаратуры. В автопилот входили также датчики линейных ускорений и свободный гироскоп, включенный в контур стабилизации по крену.
Для задействования органов управления в составе автопилота применили пневматические рулевые машинки. На девятой секунде производился сброс рамы газовых рулей с переключением выдачи сигналов управления на аэродинамические рули. С пятой секунды начиналось радиокомандное управление в азимутальной, плоскости, с девятой — в вертикальной.
Боевая часть задействовалась через предохранительно-исполнительный механизм по сигналу от радиовзрывателя непрерывного излучения.
Ракеты на стартовой позиции размещались на пусковых установках — стартовых столах СМ-63. Стартовый стол состоял из оснащенного механизмами горизонтирования неподвижного основания с многогранным пирамидальным рассекателем струи и поворотной верхней части, на торце которой имелась пара направляющих штырей для крепления рамы газовых рулей ракеты. При установке ракеты вместе с ней подымалась в вертикальное положение и часть грунтовой тележки — полуприцепа ПР-ЗМЗ. После закрепления ракеты на стартовом столе ПР-ЗМЗ опускалась в горизонтальное положение.
Работы по ракете и комплексу в целом велись с огромным напряжением сил. В марте 1951 г. был выпущен эскизный проект по ракете. Тогда же прошел квалификационные испытания двигатель С09.29, а уже 25 июля начались пуски ракет первого этапа заводских испытаний. Ракету постепенно «учили» летать, последовательно отрабатывая старт, автономный полети наведение с задействованием радиокомандной аппаратуры.
Еще в июне на полигоне Капустин Яр был образован Государственный научно-исследовательский полигон №8 (ГНИИП-
, первоначально подчиненный Третьему главному управлению, а в дальнейшем отошедший к Министерству обороны. Помимо номерного обозначения, этот объект носил и литерное — полигон «С».С ноября пуски проводились с объекта 6 пятой площадки полигона Капустин Яр, использовавшейся для испытаний баллистических ракет. По наследству лавочкинцам досталась созданная в НИИ-88 гусеничная пусковая установка — стенд на шасси ИСУ-152.
По результатам испытаний в конструкцию ракет вносились доработки. В 1951 г. испытали в общей сложности 31 ракету первых трех серий. С марта следующего года проводились пуски ракет четвертой серии с улучшенными маневренными характеристиками и пятой, с новым автопилотом. Кроме того, в ходе отработки для повышения надежности перешли от однопроводной кабельной сети к двухпроводной, доработали систему забора топлива из баков.
В 1952 г. для испытаний зенитного ракетного комплекса на полигоне Капустин Яр уже подготовили специальные площадки: штабную (№ 30), жилую (№ 31), стартовую (№ 32), радиолокационную (№ 33). В сентябре завершили второй этап автономных испытаний, выполненных без привлечения станций Б-200, проводившийся с марта 1952 г. Всего в ходе заводских испытаний с 1951 г. выполнили 62 пуска. До поставки на полигон опытного образца центрального радиолокатора наведения для радиоуправления ракетами применялась специальная аппаратура, изготовленная на базе станции орудийной наводки зенитной артиллерии.
В октябре 1952 г. начались комплексные испытания с задействованием опытного образца станции Б-200. С 18 октября провели пять автономных пусков, в ходе которых подтвердилась способность РЛС захватывать и автоматически сопровождать ракеты. С 2 ноября начались так называемые пуски в замкнутом контуре — с двухсторонним информационным взаимодействием ракеты и центрального радиолокатора наведения. Станция Б-200 впервые вывела ракету в заданную точку пространства. Правда, в результате неточного изготовления отражателей антенн опытного образца станции перед «попаданием» на ракету выдали неадекватные команды управления, и она разрушилась, пытаясь отработать непосильно резвый маневр в сторону условной цели. Антенны доработали, и до конца года было выполнено большое число пусков по имитируемым целям, в том числе и «движущимся». При помощи введенной в станцию Б-200 специальной аппаратуры ИП-1 имитировались бомбардировщики, летящие со скоростью 720.. 1250 км/час на высотах от 5 до 25 км.
В начале 1953 г. опытный образец станции заменили на изготовленный с привлечением серийных заводов. Помимо пусков в замкнутом контуре приступили к стрельбе по парашютным мишеням — сбрасываемым с самолетов уголковым отражателям. Для подтверждения многоканальности комплекса наряду с пятью одиночными провели и два попарных пуска ракет с наведением каждой на одну из двух одновременно спускающихся парашютных мишеней. Испытали 6 ракет, дооснащенных дополнительно установленными антеннами диапазонов Б и В, а также провели два пуска ракет с доработанными автопилотами АПВ-301С с новыми датчиками линейных ускорений.
Весной на первый пуск ракет по беспилотному бомбардировщику собрался весь бомонд — Берия, Рябиков, начальник Первого Главного управления при Совете Министров Борис Львович Ванников, научно-технический руководитель Третьего Главного управления Алексей Николаевич Щукин и, разумеется, главные и ведущие конструкторы.
26 апреля 1953 г. летчики, поднявшие предназначенный в жертву Ту-4 с расположенного в полусотне километров от позиций комплекса аэродрома Владимировка, успешно расстались со своей машиной, о чем на полигон сообщили с самолета сопровождения. Парой запущенных ракет «205» самолет- цель был сбит. Это было несомненно историческое событие — впервые было испытано оружие, впоследствии ставшее основным советским средством борьбы за воздушное пространство.
Успешно начатая серия испытаний по реальным целям была завершена 16 мая 1953 г. Были проведены пуски 12 ракет по пяти мишеням Ту-4. Четыре мишени разрушились в воздухе, одна снизилась в районе полигона. Одна цель была сбита единичной ракетой, две — двумя и одна — тремя ракетами. При этом на трех ракетах из-за несрабатывания радиовзрывателя не прошел подрыв боевой части.
Всего на первом этапе комплексных испытаний с октября 1952 г. до 18 мая 1953 г. был выполнен 81 пуск ракет. На втором их этапе, завершившемся в сентябре 1953 г. провели еще 42 пуска.
В целом, статистика была вполне удовлетворительной, но использовавшиеся при испытаниях мишени Ту-4 уже не удовлетворяли военных, хотя именно они были заданы как типовая цель при разработке системы. Поэтому для подтверждения эффективности действия системы по современным целям в соответствии с распоряжением Правительства № 11294РС от 27 августа 1953 г. с 22 сентября по 7 октября были проведены так называемые контрольные испытания, в ходе которых стреляли уже по реактивным Ил-28.
После взлета, набора высоты и разворота к полигону пилоту Ил-28 приходилось катапультироваться. При этом риск получить травму был минимален — катапультирование проводилось как плановая операция, а не в стрессовой обстановке внезапной аварии или боевого повреждения самолета. Однако, в любом случае, экстремальные перегрузки укреплению здоровья не способствовали. Несмотря на приличное вознаграждение, более двух--трех раз летчики за испытания с катапультированием не брались.
При проведении этой серии пусков несколько ракет применили и по Ту-4.
Работы были проведены в два этапа, на каждом из которых в качестве целей использовались по два Ту-4 и два Ил-28. На предварительном, как и на зачетном, этапе все мишени были успешно сбиты. Для поражения трех из четырех Ил-28 потребовалось по паре ракет, одну реактивную машину сбили одной ракетой. Солидные Ту-4 проявляли большую живучесть. По одной машине было сбито парой ракет и единичным «изделием 205», а на остальные пришлось израсходовать по три ракеты. При парном пуске с одно-секундным интервалом радиовзрыватель второй ракеты сработал уже по обломкам цели. Кроме того, на этом этапе провели залповый пуск четырех ракет по четырем парашютным мишеням.
Всего в ходе контрольных испытаний провели 33 пуска, израсходовав восемь ракет в исходном варианте «205», 21 — «205Н» с увеличенной площадью элеронов, а также три «205М» без боевого заряда.
После этого, с 14 октября по 3 ноября прошли дополнительные испытания, в ходе которых, в частности, были осуществлены пуски по Ту-4 на догонных углах. Кроме того, стрельбой по летящему на малой высоте Ту-4 подтвердилась возможность уменьшения минимальной высоты зоны поражения с 5 до 3 км. Для повышения безопасности оборудования стартовой позиции и соседних ракет отработали задержку сброса фермы до 20 сек. Представлявшая собой сомнительный «подарочек» массивная ферма стала падать вне стартовой позиции, но в результате возросли баллистические потери — скорость ракеты снизилась на 60 м/с.
В ходе испытаний в ракету «205» был внесен ряд доработок. Для снижения массы бак окислителя начали изготовлять из кислотностойкой стали ЭИ654 взамен ранее применявшейся 12Х4МА, требовавшей нанесения на внутреннюю поверхность защитного покрытия Сварные шпангоуты с узлами заделки крыла заменили на более технологичные и легкие штампованные.
Выявились большие возмущения по крену, в особенности при полете на больших высотах. Для устранения связанных с ними колебательных процессов была увеличена площадь элеронов, что способствовало снижению средних значений углов их отклонения и соответственно, уменьшило загрузку рулевого привода. Ввели стопорение элеронов на участке работы газовых рулей. Кроме того, воздушные рули выполнили с неподвижным участком в районе корневой хорды, что также способствовало снижению возмущений по крену. В результате улучшилась устойчивость ракеты на больших высотах, повысилась надежность ввода в луч станции Б-200.
Для расширения тактических возможностей комплекса дополнительно ввели антенны диапазонов Б и В, разместив их на торце хвостового обтекателя. Кроме того, улучшили герметичность вводов кабелей, применили разъемы типа ШР вместо вспомогательных щитков.
В процессе отработки двигатели получили обозначение С09.29А.
Наряду с пусками доработанных «изделий 205» в 1953 г. начались и испытания более совершенного образца ракеты, разработанного ОКБ-301.
Еще на стадии выпуска эскизного проекта, в 1951 г, выяснилось то, что ракеты «205» не вполне отвечают предъявляемым Заказчиком требованиям. Максимальная высота поражаемых целей составляла 15 км против заданных 20...25 км, наклонная дальность — 20...22 км против требуемых 30.. 35 км. Тем самым определилась необходимость разработки модернизированной ракеты.
Применительно к прорабатывавшимся новым вариантам ракеты рассматривались следующие три основные направления совершенствования:
- оснащение ракеты более эффективной кумулятивной боевой частью — разработка так называемого изделия с КЗ (кумулятивный заряд);
- применение более совершенного двигателя;
- внедрение облегченной системы подачи топлива.
Набор из трех шар-баллонов весил около 200 кг и занимал много места в корпусе ракеты. Рассматривались две более легкие альтернативные системы подачи с вытеснением топлива из баков продуктами сгорания жидкостного или порохового аккумулятора давления.
Жидкостный аккумулятор давления в сочетании с модифицированным четырех-камерным двигателем в варианте С09.29Д и кумулятивной боевой частью отрабатывали в составе модификации В-300 КЗ. Она была доведена только до стадии наземных огневых стендовых испытаний на экспериментальной базе НИИ-88 в Загорске в ноябре — декабре 1952 г. Схема оказалась довольно сложной, неперспективной. Не найдя применения в зенитных ракетах, она в конечном счете была все-таки доведена, но уже применительно к первой советской оперативно-тактической баллистической ракете Р-11 (8А61). В несколько модифицированном виде эта система применяется и на современных стратегических баллистических ракетах, но уже в качестве вспомогательной — для создания давления подпора в баках, необходимого для устойчивой работы агрегатов турбонасосной подачи топлива.
Ракета В-300 с пороховым аккумулятором давления (ПАД) проектировалась еще с 1950 г., неофициальна разрабатывалась по правительственному распоряжению №19310РС от 11 октября 1951 г. Этот вариант получил обозначение «изделие 206» и оснащался четырехкамерным двигателем Исаева в модификации С09.29Б. При отработке выяснилось, что требуемый выход на режим в зимних условиях обеспечить не удалось из-за недостаточного уровня давления забора топлива.
Дальнейшая разработка ракеты с пороховым аккумулятором давления увеличенной баллистики и кумулятивной боевой частью была продолжена по Постановлению Правительства от 27 августа 1952 г. Ракета получила обозначение «изделие 208». Она должна была комплектоваться двигателями разработки вновь организованного ОКБ-3 НИИ-88 главного конструктора Севрука, в частности однокамерным
С3.9 с тягой 9 т. Было изготовлено более 30 ракет, проведено 20 пусков, в ходе которых было выявлено несоответствие отрабатываемых ракетой углов атаки и перегрузок подаваемым командам управления В результате два изделия даже разрушились от превышения допустимых перегрузок. В дальнейшем для ракеты разработали новый ПАД с одношашечным зарядом, но в связи с успешным ходом разработки изделия «205» работы по ракете «208» в 1953г. приостановили. Тем не менее в 1954 г выполнили еще семь пусков экспериментальных образцов, но затем деятельность в этом направлении окончательно прекратили.
Неудачные попытки применения альтернативных вытеснительных систем подачи способствовали переходу в дальнейшем к применению на зенитных ракетах двигателей с турбонасосным агрегатом.
Правительственным Постановлением от 31 декабря 1952 г. была поставлена задача улучшения тактико-технических характеристик ракеты с доведением до уровня, заданного тактико-техническими требованиями. В результате была спроектирована ракета «207», обеспечивающая ряд преимуществ по сравнению с « изделием 205» в части тактических и эксплутационных показателей.
Первоначально на ракете «207» предусматривалось применение усовершенствованного варианта двигателя С09.29. Для увеличения дальности предусматривалось отключение двух из четырех камер двигателя с соответствующим снижением секундного расхода топлива по завершении стартового и разгонного участков полета. Однако увеличение времени работы части камер двигателя в варианте С09.29.0-ОВ приводило к прогару конструкции. С другой стороны, коллективу Исаева удалось успешно создать более совершенный однокамерный двигатель с регулированием тяги. Применительно к оснащению этим двигателем ракета и получила дальнейшее развитие под обозначением «207А».
Ракета «207А» оснащалась однокамерным двигателем С2.260. Взамен применения четырех камер конструкторы разделили на четыре части верхнюю часть камеры, установив в ней небольшую крестообразную перегородку высотой до 100 мм, так называемый «исаевский крест». Не имея тепловой защиты, перегородка сгорала, выполнив свою роль на наиболее напряженном участке со сложным процессом запуска и выхода двигателя на режим. Однокамерный двигатель прошел успешные огневые стендовые испытания 15 августа 1951 г. Применение двухкомпонентного топлива с ТГ-02 без пускового горючего позволило исключить из состава ракеты предназначенный для него торовый бачок и сократить число мембран с пяти до двух. Соотношение компонентов уменьшили с 4,0 до 3,79, что позволило укоротить бак окислителя на 0,25 м.
Для повышения удельного импульса взамен применявшейся на «изделии 205» азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты (так называемого окислителя Ф-1) в ракете «207А» использовали окислитель АК-20, отличавшийся присутствием 20% азотного тетраоксида. Тяга двигателя на первых летных ракетах составляла 8,5 т, а в дальнейшем ее довели до 9 т. Удельный импульс возрос на 5 % по сравнению с ракетой «205«, достигнув 221 кг.с/кг. При этом масса двигателя снизилась с 110 до 66 кг, более чем вдвое сократилась его длина.
Сокращение запаса сжатого воздуха с 67,5 до 39,4 кг обеспечило возможность исключения переднего шар-баллона, при этом задние шар-баллоны остались без изменений по отношению к ракете «205".
Применение новых газовых рулей со снижением массы с 61,5 до 10,4 кг в сочетании с исключением рамы их крепления позволило снизить возможный ущерб от падения тяжелых предметов в районе стартовой позиции.
При увеличении длины корпуса ракеты на 0,5 м (до 11,425 м) стартовая масса ракеты была снижена на 180 кг, составив 3405 кг.
При сохранении прежней геометрии конструкторы снизили массу и улучшили технологичность крыла за счет перехода от клепаных к штампованным лонжеронам и сокращения их числа с девяти до семи. Кроме того, усовершенствовали крепление качалок элеронов. По сравнению с «изделием 205» крыло сместили в направлении против полета, при этом его монтаж осуществлялся посредством нового легкоразъемного узла.
Число отсеков корпуса сократили с шести у «изделия 205» до пяти.
В первом отсеке находился небольшой шар-баллон сжатого воздуха для запитки элементов автопилота, аппаратура радиовзрывателя, большинство блоков автопилота и боевая часть. В отличие от изделия «205» оси аэродинамических рулей совместили в одной плоскости, для чего пара рулей в вертикальной плоскости соединялась коленчатым валом. При снаряжении ракеты для обеспечения доступа к люку боевой части нижний и правый рули выводились в отклоненное положение.
Взамен осколочно-фугасной боевой части массой 235 кг применили кумулятивную, массой 318 кг. Новая боевая часть В-196 содержала 196 радиально ориентированных кумулятивных зарядов. Скорость струи при подрыве заряда составляла 3600 м/с, угол ее расхождения — 2..,2,5 град. Угол поражения боевой части дости гал 6 град. Отсек боевой части выполнили с двойной обшивкой. Внутренняя обшивка имела отверстия в зонах напротив кумулятивных зарядов. Эти отверстия прикрывались тонкой наружной обшивкой.
Для задействования кумулятивной боевой части применили новый радиовзрыватель с радиусом реагирования 70 м.
Второй и четвертый отсеки представляли собой баки окислителя и горючего, разделенные межбаковым третьим отсеком. Ракета заправлялась 390 кг ТГ-02 и 1488... 1490 кг АК-20.
В пятом хвостовом отсеке размещались шар-баллоны, блоки аппаратуры радиоуправления, автопилота, ампульная батарея. Модифицированная аппаратура радиоуправления В-301М включала блоки СО-12М и СО-11М с размещением антенн диапазона А на законцовках крыла, а диапазонов Б и В — на донном срезе. Был изменен и монтаж блоков аппаратуры.
Однокамерный жидкостной ракетный двигатель С2.260 устанавливался на четырех мощных болтах. За хвостовым отсеком располагался хвостовой обтекатель.
Газовые рули размещались на телескопических колонках, нижняя часть которых с газовыми рулями отбрасывалась давлением подаваемого в колонки сжатого воздуха. Начиная с девятой секунды полета управление осуществлялось посредством аэродинамических рулей, а газовые рули выводились в нейтральное положение.
Хвостовой отсек новой конструкции был выполнен без фермы газовых рулей, ранее обеспечивающей стыковку с новым пусковым столом. Поэтому потребовалось разработать новое сопряжение ракеты со стартовым оборудованием, при этом крепление к пусковому столу осуществлялось четырьмя, а не двумя штырями. Для применения ракеты «207А» на существующий пусковой стол устанавливалась переходная шайба.
Уже в 1953 г, было проведено 34 пуска ракет «207А», в целом подтвердивших заявленные тактико-технические характеристики. Первые пуски ракет «207А» в замкнутом контуре были выполнены 12 и 13 июня по условным целям на высотах 5, 20 и 25 км. После этого провели стрельбы по парашютным мишеням. Испытания с наведением на пассивном участке (при неработающем двигателе, после выработки топлива) выявили недопустимо большую динамическую ошибку наведения. Поэтому с восьмого пуска удлинили активный участок полета за счет применения на доработанных вариантах ракеты увеличенных баков. В ходе дополнительных испытаний ракетами «207А» (двумя с кумулятивной , одной с направленной осколочной боевой частью) сбили 3 Ил-28.
Летные испытания возобновились с мая 1954 г. Всего с сентября 1953 г. входе контрольных испытаний и их продолжения, осуществленного в августе 1954 г , было проведено 124 пуска ракет.
Источник: журнал "Техника и Вооружение" 2002 г.
далее
