УР СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ К-27(Э) (МЗ «ВЫМПЕЛ»)
Проектирование ракеты средней дальности на МЗ «Вымпел» (ФГУП ГосМКБ "Вымпел" им. И.И. Торопова) началось в 1972 году. К этому времени программа ПФИ уже была разделена на два отдельных направления -МиГ-29 и Су-27, и началось формирование требований по системе вооружения для каждого из самолетов. С точки зрения МАП для снижения расходов было логично максимально унифицировать состав оборудования и вооружения обоих самолетов, поэтому на начальном этапе работ для МиГ-29 и Су-27 была задана единая система вооружения, включавшая УР средней дальности К-27 (Именно на этом этапе в «недрах» МАП появляется официальное название новой ракеты - К-27, как УР, предназначенной для Су-27).
Это вступало в явное противоречие с требованиями военных по обеспечению превосходства Су-27 в условиях дуэльных боев с F-15, поскольку ракеты средней дальности, применяемые на нем, должны обеспечивать заведомо большие дальности пуска по сравнения с американскими аналогами. В сложившейся ситуации ОКБ П.О. Сухого совместно с НИИАС был предложен достаточно рациональный путь - разработать два варианта ракеты средней дальности: базовый, идентичный по характеристикам «Sparrow» AIM-7R и предназначенный преимущественно для вооружения фронтовых истребителей МиГ-29, и вариант повышенной дальности, предназначенный для тяжелых истребителей Су-27. При этом с целью снижения издержек, ракету предлагалось создавать по модульному принципу в части систем управления, ГСН и двигательных установок. В конце 1973 года для рассмотрения концепции ракеты средней дальности в МАП состоялось совещание с участием всех заинтересованных организаций: НИИАС, ОКБ Сухого, ОКБ Микояна, МЗ «Вымпел» и ПКПК «Молния». Предложенная на основании рекомендаций ОКБ и НИИАС концепция создании модульной УР средней дальности получила одобрение и была официально оформлена в Решении МАП, МОП, МРП, ММ и ВВС о разработке нового поколения ракет «воздух-воздух» для вооружения перспективных фронтовых истребителей, утвержденном в феврале 1974 г.
Формально, на этапе эскизной проработки проектирование К-27 выполнялось на конкурсной основе между МЗ «Вымпел» и ПКПК «Молния». Предварительные итоги конкурсных проработок были подведены в конце мая 1975-го, победителем был признан МЗ «Вымпел». К сожалению, авторы не располагают какими-либо сведениями о том, что представляли собой конкурсные проработки по ракете средней дальности выполненные в ПКПК «Молния».
На МЗ «Вымпел» работы по К-27 (заводской шифр «изделие 470») возглавлял зам. главного конструктора П.П. Дементьев, а ведущими конструкторами последовательно являлись В.Т. Корсаков, A.B. Харламов и И.В. Баловнев. На рассмотрение в МАП были предложены два варианта компоновки К-27(Э): нормальной аэродинамической схемы и схемы, промежуточной между «уткой» и «поворотным крылом». Последняя была разработана МЗ «Вымпел» совместно с ЦАГИ в ходе поиска оптимальной аэродинамической компоновки, удовлетворяющей требованиям повышенной маневренности, и отличалась оригинальной схемой управления с развитыми рулями обратной стреловидности по передней кромке. Несмотря на возражения НИИАС, считавшего данную компоновку менее удачной по сравнению с традиционной, именно она, по рекомендациям ЦАГИ была выбрана в качестве основного варианта.
Следует отметить, что работы по ракете К-27 находились под особым контролем ВПК, в период 1975-76 годов этот вопрос дважды рассматривался на заседаниях Комиссии - в апреле 1975-го и в октябре 1976-го. Решения ВПК «подкреплялись» соответствующими приказами по МАП от 19 мая 1975-го, от 22 марта и от 29 ноября 1976 года. Межведомственный план-график по созданию самолета Су-27, утвержденный в начале 1976-го, предусматривал защиту эскизного проекта по К-27Э в 1 квартале 1977-го, начало испытаний ракеты со 2 квартала 1977-го и предъявление на ГСИ вместе с самолетом в конце 1979-го. Заводские испытания ракеты предполагалось провести налетающей лаборатории в период с IV кв. 1977-го по конец 1979-го. В январе
1977-го был утвержден сводный межведомственный план-график, утвердивший порядок разработки ракет К-27 и К-27Э. Для исключения дублирования и снижения общего объема выполняемых работ, предполагалось разделить испытания ракет между двумя типами самолетов: на МиГ-29 в полном объеме отрабатывалась К-27, а на Су-27 - только К-27Э, а результаты испытаний К-27 для Су-27 предполагалось «перезачитывать» с МиГ-29.
Эскизный проект по К-27 и К-27Э был выпущен на МЗ «Вымпел» в срок - в марте 1977-го и предъявлен для рассмотрения комиссии ВВС в рамках обобщенных эскизных проектов МиГ-29 и Су-27, рассмотрен и одобрен с соответствующими замечаниями. Какие принципы были положены в основу компоновки ракеты? Выбор для К-27 аэродинамической схемы, близкой к «утке», диктовался необходимостью обеспечить высокий заданный уровень маневренных характеристик УР, но как всякое инженерное решение, он повлек за собой необходимость компенсации отрицательных сторон, которые в данном случае заключались в большой величине скосов потока на крыльях. В содружестве с ЦАГИ аэродинамикам «Вымпела» удалось найти такую форму рулей, которая обеспечивала минимальные уровни скосов потока во всем диапазоне высот и скоростей применения УР. Для этого рули были выполнены с большим относительно крыла размахом, со знакопеременной стреловидностью по передней кромке и по размаху и с положительной стреловидностью по задней кромке (форма получила название «бабочка»). Попутно была решена еще одна важная задача - выбранная схема позволяла отказаться от применения органов управления на крыле, т.к. обеспечивала, в отличие от традиционной схемы, жесткую стабилизацию ракеты по крену. Тем самым, за счет отказа от приводов элеронов, существенно снижались массово-габаритные характеристики ракеты.
Другим важным принципом являлось требование модульности конструкции, выдвинутое по отношению к ракетам такого класса впервые в СССР. Под модульностью в данном случае понималось не столько возможность применения различных типов ГСН (в СССР это применялось сплошь и рядом, и с такими проблемами уже научились справляться), а в первую очередь необходимость применения двух различных типов двигателя - обычного и повышенной тяги. Для реализации этого принципа было принято решение скомпоновать ракету из двух функционально не связанных между собой эксплуатационных частей: головной, включающей ГСН, систему управления и энергоблоки и хвостовой, включающей БЧ и двигатель. Каждая из частей включала комплект легкосъемных аэродинамических поверхностей. Предложенный вариант компоновки обеспечивал минимальное количество эксплуатационных стыков, и, следовательно, удобство при сборке и проверках ракет. Неизменность аэродинамических характеристик УР при изменении массы и геометрических размеров различных типов ГСН и двигателя планировалось обеспечить за счет варьирования площади дестабилизатороа (в дальнейшем от этого отказались, форма и размеры деста¬билизаторов на всех типах УР К-27(Э) одинаковая), устанавливаемых в головной части и места расположения крыльев в хвостовой части ракеты. Двигатель для варианта К-27 повышенной дальности был выполнен двухрежимным, с высоким значением стартовой тяги и плавным ее снижением, за счет чего обеспечивалась в полтора раза большая энерговооруженность и на 60-70% большая дальность этой ракеты по сравнению с базовым вариантом К-27. По расчетам, при пуске на высоте 20 км, баллистическая дальность К-27Э достигала 98 км! Проблема заключалась в том, что создать ГСН с такой дальностью захвата отечественная промышленность была пока не в состоянии. Решение этой проблемы требовало реализации новых подходов при разработке системы управления, и они были найдены.
Повышения боевых возможностей пытались добиться не только за счет большей дальности пуска, но и за счет обеспечения тактической гибкости применения новой УР. Для этого по ТТТ ВВС на К-27 предусматривалась возможность использования 5 различных типов ГСН: полуактивной РГС (ПАРГС), пассивной РГС (ПРГС), полуактивно-активной РГС, тепловой (ТГС) и комбинированной, теплорадиолокационной(ТРГС).
История создания ГСН для К-27 (К-27Э) достойна отдельного рассказа, но рамки специализированного издания не позволяют подробно остановиться на этом вопросе, поэтому упомянем лишь основополагающие моменты.
Из заданного списка в МРП и МОП в план работ была включена разработка четырех видов ГСН: ПАРГС, ПРГС, ТГС и ТРГС. В соответствии с заданной этапностью, первыми на испытания должны были выйти ПАРГС и ТГС. Поскольку принцип построения ПАРГС полностью определялся характеристиками РЛС, то и разработка ее была поручена именно НКО «Фазотрон» МРП, как создателю СУВ новых истребителей. В соответствии с принятой на тот момент концепцией построения РЛС, в декабре 1976 года было принято совместное решение МАП, МРП и ВВС о разделении частоты канала непрерывного подсвета на БРЛС МиГ-29 и Су-27, поэтому ПАРГС для К-27 стала разрабатываться в двух вариантах - РГС-1 и РГС-2, причем оба варианта должны были быть абсолютно взаимозаменяемы. Для обеспечения требуемой дальности пуска К-27 с РГС-1, разрабатываемой специалистами НИО-4 НИИР (главный конструктор E.H. Геништа), предусматривалась оптимальная обработка принимаемого сигнала, а в РСГ-2, разрабатывавшейся в НИО-3 НИИП (главный конструктор И.Г. Акопян, зам, главного конструктора Л.Г. Волошин), предусматривался режим т.н. радиокоррекции.
Это предложение ученых НИИП основывалось на результатах НИР, в которой был теоретически обоснован принципиально новый вариант системы управления для ракеты с ПАРГС: предлагалось построить ее по схеме, включающей два основных участка: начальный, на котором реализовывалось инерциальное наведение с коррекцией по сигналам РЛС носителя, и конечный - участок самонаведения. Такая схема построения была вынужденной мерой для обеспечения гарантированного превосходства по дальности пуска над американским аналогом - ракетой AIM-7F, применявшейся на F-15. При гораздо меньших реализуемых возможностях по дальности захвата отечественных РГС, применение начального участка траектории с инерциальным наведением являлось единственно возможным для выполнения ТТТ. Таким образом, недостатки отечественных РГС компенсировались выбранной прогрессивной схемой системы управления, и недостаток, т.о., обращался в достоинство, за счет чего, стало возможным реализовать преимущество Су-27 по дальности пуска ракет в бою на средних дистанциях.
В 1979 году специально созданная межведомственная комиссия дала рекомендации об унификации СУВ обоих истребителей и применении на К-27 единой РГС, что и было официально закреплено Решением ВПК от 24 августа 1979 г. Единая унифицированная РГС, получившая шифр«9Б-1101», разрабатывалась в НИИП (в 1986 году была создана самостоятельная организация по разработке РГС - МНИИ «Агат» МРП) на базе РГС-1 поДоп.ТЗ, утвержденному 26 сентября 1980 года.
ТГС, получившая обозначение «36Т», разрабатывалась в НПО «Геофизика» МОП. Захват цели ТГС должен был осуществляться при подвеске ракеты под самолетом-носителем, а для повышения дальности захвата на ней предусматривалась установка двух фотоприемников, один из которых был охлаждаемым, в качестве хладагента использовался сжижаемый азот. В совместном полете, при подвеске ракеты под носителем, азот подавался от баллона высокого давления, расположенного в пусковом устройстве, а в автономном полете — от накопителя в самой головке. Наличие в ГСН второго, неохлаждаемого, фотоприемника позволяло применять ракету при отсутствии хладагента на борту самолета, но - с меньшими реализуемыми дальностями захвата цели.
Разработка ТРГС и ПРГС первоначально была задана МКБ «Кулон» МРП, но впоследствии эту задачу распределили между НИИР и ПО «Автоматика». Создание комбинированной теплорадиолокационной ГСН было давней мечтой советских военных, такая задача неоднократно ставилась перед отечественными конструкторами. Концепция применения УР с ТРГС предусматривала, что на начальном этапе наведения используется полуактивная РГС, а на конечном - ТГС. Применение ТРГС обещало существенные преимущества перед традиционными одноканальными (ТГС и РГС) головками, т.к. теоретически она обеспечивала существенно большую помехозащищенность, однако серьезные трудности конструктивной реализации не позволяли осуществить эту задачу на практике, разработка остановилась на этапе эскизного проекта.
Омское ПО «Автоматика» МРП, которому была поручена задача создания ПРГС, являлось головным в области пассивных радиолокационных систем наведения, тут были созданы все отечественные пассивные ГСН для ракет класса «воздух-земля» типа КСР-5П, Х-22, Х-28 и др. Разработку ПРГС для К-27(Э), получившей обозначение «9Б-1032», на предприятии возглавил ГМ. Бронштейн. ПРГС для УР «воздух-воздух» здесь до сих не занимались, такая задача была поставлена впервые в отечественной практике, и поэтому создание такой ГСН сильно затянулось. В результате, эскизный проект ПРГС был защищен в 1981 году, а заводские испытания ПРГС и ЛКИ УР К-27П на МиГ-29 начались только с 1984 года.
Параллельно, в рамках НИР «Агат», в НИО-3 НИИП проводились работы по созданию для К-27(Э) нового типа ГСН - активной РГС (АРГС). Как и в случае с ПАРГС, на начальном этапе полета такой УР предполагалось использовать режим радиокоррекции. Эти исследования были доведены до этапа ЛКИ ракеты, однако в рамках темы К-27(Э) дальнейшего развития эта работа не получила. Полученный научно-технический задел в 80-е годы был использован для проведения работ по АРГС для нового поколения УР класса «воздух-воздух».
К системе управления К-27, которая разрабатывалась МЗ «Вымпел» в содружестве с коллективом 3-го МПЗ МАП, предъявлялись весьма жесткие требования. Кроме выполнения традиционных задач, обеспечения приемлемого уровня качества наведения и стабилизации ракеты, она должна была обеспечить управление в режиме радиокоррекции (для варианта с ПАРГС). Система стабилизации должна была обеспечивать для всех модификаций ракет (при существенном их отличии по массе, моментам инерции, жесткости и центровке) 3-канальную устойчивость статически неустойчивой на некоторых режимах полета ракеты и ее аэроупругую устойчивость. Для К-27Э был разработан принципиально новый автопилот, относящийся к классу систем с переменной структурой, адаптирующийся к условиям автономного полета на основе начальной информации о высоте полета цели, текущего времени и оценок высоты и скорости полета ракеты, формируемым в бортовом вычислителе и использующий измерения входящих в его состав датчиков.
В состав системы управления входили: ГСН, бортовой вычислитель, автопилот и линия связи с носителем. К моменту разработки К-27, БЦВМ в СССР еще не достигли уровня совершенства, при котором их можно было бы разместить на борту ракеты «воздух-воздух», поэтому вычисления на борту необходимо было свести к минимуму. Это было достигнуто тем, что вычислитель построили на базе схемы, получившей название «псевдокинематического звена» (ПКЗ). На начальной стадии работ, в период параллельной разработки РГС-1 и РГС-2 для реализации была предложена схема ПКЗ с двухосным подвесом антенны. В 1980 году, в связи с принятием решения о переходе на унифицированную ПАРГС, для обеспечения возможности захвата при больших ракурсах цели и ошибках прицеливания, потребовалось введение трехосной системы стабилизации антенны. Таким образом, окончательно ПКЗ на ПАРГС, обозначавшейся «9Б-1101К», было основано на применении трехстепенного гиростабилизатора антенны ГСН. Именно эта схема осуществляла управление ракетой на этапе ее автономного полета.
При реализации такого способа наведения система управления самолета по измерениям РЛС определяет положение и относительную скорость полета цели в опорной инерциальной системе координат, одной и той же для самолета-носителя и ракеты, и вырабатывает в этой системе координат начальное целеуказание и команды радиокоррекции. На ракете опорную систему координат формирует вышеуказанный гиростабилизатор антенны ГСН, сохраняющий свое положение в пространстве с момента пуска до захвата цели. Его начальная ориентация согласуется перед стартом с опорной системой координат носителя, В полете, после захвата цели происходит переход на самонаведение, а ПКЗ становится частью нестационарного фильтра калмановской структуры, в котором производится оценка относительного движения цели путем фильтрации измерений РГС.
На всех участках полета ракета наводится в упрежденную точку встречи с целью в антенной системе координат в соответствии с методом пропорциональной навигации. Оценки, формируемые в ПКЗ, используются для адаптации закона наведения к изменяющимся по времени условиям сближения с целью и для управления антенной головки после захвата цели. Кроме того, эти оценки и информация с носителя о типе цели используются для управления боевой частью - согласования подрыва БЧ с помощью задержек в цепи подрыва, окончательного взведения взрывателя вблизи цели и адаптация его чувствительности к размеру цели.
ТГС и ПРГС захватывают цель на подвеске под самолетом и в этих головках отсутствует измерение скорости сближения с целью, поэтому в их бортовых вычислителях реализована схема ПКЗ, в которой осуществляется прогнозирование только скорости сближения и дальности до цели.
Много проблем пришлось решать при проектировании и в процессе конструктивно-технологической отработки УР и всех ее составных частей. К примеру, при создании двигателя для энергетической ракеты, чтобы обеспечить требуемый 2-импульсный режим его работы пришлось долго отрабатывать рецептуру топлива и профилировку заряда. Много сложностей было связано с увеличением в 1,5 раза времени функционирования систем УР на пассивном участке траектории. Для этого на К-27(Э) впервые в практике создания УР такого класса использовался газоэлектрогидравлический энергоприводной блок, включающий в себя источник электрической энергии в виде асинхронного двигателя-генератора и замкнутую гидравлическую систему управления рулями. Такая схема обеспечила:
- высокие удельные энергетические характеристики за счет разделения режимов работы гидросистемы в зависимости от высоты применения ракеты и совмещения источников электрической и гидравлической энергий;
- возможность существенного снижения габаритов и массы бортовой аппаратуры за счет централизованного питания аппаратуры управления;
- упрощение эксплуатация и сокращение времени подготовки изделия к пуску из-за применения асинхронного двигателя-генератора, на валу которого установлен гидронасос, поскольку теперь для полной наземной проверки всех систем УР достаточно было просто подключить внешний источник питания.
В разработке и испытаниях ракет К-27(Э) на МЗ «Вымпел» под руководством А.Л. Ляпина принимала участие большая часть коллектива всего предприятия, но необходимо особо выделить следующих сотрудников: В.Т. Корсаков, A.B. Харламов, А.Л. Рейдель, A.Б. Пригоникер, Е.П. Суворов, И.И.Литвинов, Б.Г. Рутман, О.Н. Левищев, В.Н. Дюба, Н.С. Савельев, и др.
Для подвески ракет на самолете по ТЗ ОКБ П.О. Сухого, согласованному с ОКБ А.И. Микояна, предусматривалось создание двух типов пусковых устройств: АПУ-470 рельсового типа, с активным стартом УР и АКУ-470 - катапультного типа. Оба пусковых устройства проектировались на МЗ «Вымпел». Отличительной чертой АПУ-470 являлось наличие установки баллона для жидкого азота, предназначенного для ИК-ГСН УР К-27ЭТ. АКУ-470 предназначалась для вывода УР в зону, в которой обеспечивался безопасный для носителя запуск двигателя ракеты, при этом УР необходимо было вывести за пределы интерференционного слоя, обтекающего носитель с минимальными возмущениями, гарантированно парируемыми контуром стабилизации ракеты. Сложность в данном случае заключалась в том, что требовалось обеспечить катапультный старт УР, имевшей две основные модификации, существенно отличавшиеся по массе и габаритам. В связи с этим, в качестве энергии привода был выбран сжатый воздух, а адаптация АКУ к пуску конкретного типа УР обеспечивалась различным уровнем заправки системы сжатым газом. В АКУ-470 впервые в практике работ МЗ «Вымпел» был применен пневматический толкатель, в котором электроклапан и баллон для сжатого газа встроили внутрь толкателя. Таким образом была получена компактная конструкция пневмопривода, по своим техническим характеристикам не уступавшая пироприводу. Разработчики АПУ и АКУ на МЗ «Вымпел»: B.В. Ватолин, И.А. Лачинов, В.П. Богданов, Б.Г. Ягодин, В.А. Галкин, Д.И. Клишин, ГА. Верещагин, В.А. Мошков. В.Г. Мугунов, Т.К. Сметанина, A.A. Медведкин, Б.Н. Быков, В.Г. Барляев, М.А. Волянская, М.И. Волков, В.И. Симаков, В.Н. Иванов, В.К. Тихомиров.
Заводской этап испытаний традиционно предшествует передаче ракеты на госиспытания. Согласно сложившейся практике, испытания УР «воздух-воздух» выполняются поэтапно, с последовательной отработкой всех основных элементов конструкции и оборудования. Для этого разрабатываются и изготавливаются различные варианты ракет: начиная от простейших габаритно-массовых макетов (ГММ), предназначенных для снятия аэродинамических характеристик УР в составе носителя, через бросковые варианты, использующиеся для отработки двигателя, различные программные и телеметрические варианты ракеты, предназначенные для снятия аэродинамических характеристик УР и отработки системы управления, к штатным «боевым» вариантам, оснащенным полным комплектом оборудования, включая ГСН.
Бросковые испытания К-27 и К-27Э выполнялись на полигоне «Эмба» со специальной наземной пусковой установки. Пуски прошли успешно, заданные баллистические характеристики ракет были подтверждены. На следующем этапе предстояло начинать заводские летные испытания УР.
Первоначально предполагалось выполнить эти работы в комплексе с полетами по снятию ЛТХ первого опытного образца Су-27 - Т10-1. Но по настоянию Генерального конструктора Е.А. Иванова, имевшего большой опыт отработки вооружения, было принято другое решение. По согласованию с МАП, для испытаний К-27Э ОКБ было разрешено создать летающую лабораторию (ЛЛ) на базе самолета Су-15.
Переоборудование ЛЛ, получившей обозначение Л10-10, производилось силами ОКБ П.О. Сухого, для этого был выделен Су-15Т с заводским № 02-06. В отделе 10 на базе штатной АПУ-470 была спроектирована и в кратчайшие сроки изготовлена в опытном производстве новая пусковая установка. Доработке подверглась и электрическая схема пуска. Здесь проблема заключалась в необходимости создания нештатного блока питания спецсистемы управления пуском постоянным током напряжением всего в 5В при значительной величине силы тока. Головные исполнители от этой работы отказались, поэтому блок питания был разработан в ОКБ Сухого начальником бригады Е.Г. Липатовым (отдел 10) и начальником лаборатории Ю.А. Ивлевым (отдел 22). Самолет был подготовлен к испытаниям в заданный срок, к октябрю 1978-го.
Согласно указаниям МАП, подобная работа выполнялась и в ОКБ Микояна, где для проведения испытаний новых УР был переоборудован подлетающую лабораторию опытный самолет МиГ-23МЛ № 123. Объем доработок на нем был несколько больше, т.к. самолет предназначался для испытаний сразу двух типов ракет - К-27 и К-73. В декабре 1978-го оба самолета были перебазированы для проведения испытаний на базу 8 НИИ МО в Ахтубинск. Целью 1-го этапа ЛКИ являлась сравнительная оценка расчетных и фактических значений аэродинамических характеристик ракет К-27(Э) и параметров автопилота, а также проверка безопасности схода ракет с пусковых устройств. На Л10-10 на испытания предъявлялись аэродинамические программные варианты ракет К-27Э - изд. 474-3А3Э, оснащенные специальным задатчиком маневра, двигателем РДТ-300Э (изд. 513Э), простейшим вариантом автопилота и приводами рулей типа ПК-25 и специальной телеметрической аппаратурой.
Ведущим инженером ЛЛ Л10-10 был назначен Б.В. Захаровский, в состав испытательной бригады по К-27Э входили: от 8 НИИ МО - П Д. Минаев, от МЗ «Вымпел» - С.Н. Рождественский, АД. Кузьмин, H.A. Филатов, И.Е. Любовский, A.A. Медведкин, В.П. Богданов и A.M. Пинзеник, а от 3-го МПЗ - В.Ф. Макляев.
В разное время руководителями летных испытаний от МЗ «Вымпел» являлись; A.A. Волков, В.К. Елецкий. Ю.К. Захаров и В.Н. Дюба.
Первый пуск К-27Э с борта Л10-10 был выполнен 6 апреля 1979 года на высоте 15300 м, при скорости М=1,55, пилотировал самолет летчик-испытатель ОКБ П.О. Сухого A.C. Комаров. Первую серию пусков завершили в течение апреля, всего было сделано 3 натурных работы. Во всех трех пусках зафиксировали расходящиеся колебания ракет по крену и наличие стабилизации по каналам управления только до 3-й секунды полета ракеты, несмотря на то, что между пусками производилась перенастройка коэффициентов автопилота. Испытания были приостановлены.
Последующая доработка автопилота позволила летчику-испытателю ОКБ П О, Сухого Ю.А. Егорову произвести в мае 1979 года подряд три успешных пуска аэродинамического программного варианта К-27Э. Расшифровка результатов показала, что маневренные характеристики ракеты в летном эксперименте даже несколько выше расчетных значений. Таким образом, 1 -й этап ЛКИ был успешно завершен, что позволило перейти к заводским летным испытаниям программных ракет.
Программа заводских испытаний К-27Э на Л10-10 была продолжена в декабре 1979-го. Пуски программных ракет (вариант 474-33Э), выполнявшиеся в широком диапазоне высот и скоростей самолета при заданных перегрузках УР до 35 ед. выявили взаимовлияние в основных каналах при отработке перегрузки пзад. и необходимость повышения в отдельных режимах быстродействия контура стабилизации. Всего в 1979 году на самолете было выполнено 24 полета и 11 пусков ракет.
В следующем, 1980 году программа испытаний была продолжена. В ходе отработки ракет на ЛЛ было последовательно испытано несколько вариантов автопилотов, начиная от СУ-652-01, оснащенного линейной схемой декартового управления и кончая вариантом СУ-652-03, с релейной схемой, и полной логикой полярно-декартового управления и различные варианты гидроприводов ПК-25 и ПК-32, первые образцы которых имели существенные ограничения по Vmaх. Существенно, что при этом не был нарушен график проведения полетов по отработке летных характеристик опытных Су-27, что было немаловажно в условиях сложившегося дефицита времени при проведении начального этапа ГСИ. Всего в 1980 году было выполнено еще 35 полетов Л10-10 и 14 пусков ракет с ТГС, из них 4 - по мишеням ПМ-6 и Ла-17.
Дальнейшая доработка системы управления ракетой в составе автопилота повышенного быстродействия СУ-652-05 и гидропривода рулей ПК-47 позволила получить удовлетворительную точность самонаведения К-27Э во всех заданных условиях применения. Эти работы проводились под руководством начальник отдела МЗ «Вымпел» Е.А, Семенова при участии A.A. Прошина, М.В. Перова, A.B. Калинина, А.И. Тимохина, СБ. Абрамовича, Л.Г. Балееой. Заводской этап испытаний К-27Э на Л10-10 был завершен к ноябрю 1981 года. Со стороны МЗ «Вымпел» все работы выполнялись под руководством начальника отдела МЗ «Вымпел» А.Б, Пригоникера при участии Р.B. Бавриной, Л.А. Каргопольцевой, Л.М. Крицкой, Е.И. Дьячкова, И.Е. Любовского.
Параллельно работам, выполнявшимся на Л10-10, заводские испытания базового варианта ракеты К-27 проводились в ОКБ Микояна на ЛЛ МиГ-23МЛ № 123. В 1979 году испытательной бригадой ОКБ Микояна на нем было выполнено 6 пусков программных вариантов К-27, что позволило перейти к этапу заводских испытаний ракет. В следующем 1980 году на самолете было выполнено 22 пуска программных вариантов ракеты ( 15хК-27 и 7хК-27Э) и 6 пусков К-27 со штатной ТГС по парашютным мишеням. Отработка К-27 на ЛЛ МиГ-23МЛ продолжалась до 1982 года.
С 1980 по 1983 год отработка К-27 проводилась в рамках ГСИ МиГ-29, s этих работах были задействованы в общей сложности 8 из 15 опытных самолетов, участвовавших в испытаниях: (№№ 902, 908, 917,918,919, 920, 921 и 925). В связи с идентичностью основных схемных решений, принятых для СУВ на обоих самолетах, испытания К-27 на Су-27 в полном объеме не проводились, а были ограничены лишь проверкой основных режимов совместной работы с СУВ, большая часть работ, как и планировалось, была «перезачтена» с МиГ-29.
Государственные испытания К-27Э в составе комплекса вооружения Су-27 по планам должны были начаться в декабре 1979-го, но уже к осени 79-го было совершенно ясно, что закончить до конца года заводской этап испытаний и уложиться в заданные сроки отработки не удастся ни при каких обстоятельствах. Утешало лишь то, что «ракетчики» были «не одни в этой беде»: срыв первоначально установленных сроков был практически повсеместным у всех смежников, включая и самих «самолетчиков». В связи с этим, положение дел по испытаниям Су-27 неоднократно удостаивалось внимания министра, издававшего соответствующие грозные приказы, а 20 мая 1980 года вопрос был рассмотрен на заседании ВПК. В результате, было принято решение о поэтапной отработке ракет К-27(Э) в процессе ГСИ МиГ-29 и Су-27, были утверждены скорректированные сроки поставки ракет на испытания и установлен новый срок начала от-работки К-27 на самолетах - октябрь 1980-го.
К этому времени на испытаниях в ОКБ П.О. Сухого находились всего 4 опытных самолета Су-27: Т10-1, Т10-3, Т10-4 и Т10-5, из которых лишь один (Т10-4) с декабря 1979-го был официально передан на ГСИ. Только этот самолет и был оснащен РЛС, но на нем не было даже простейшего прицела, поэтому выполнять пуски предстояло в экстраординарных условиях. Шеф-пилот ОКБ B.C. Ильюшин так вспоминает об этом событии: «Казалось, что в отсутствие ... индикатора на лобовом стекле (ИЛС), прицельные пуски невозможны, но это могло казаться кому угодно, но только не нам. Было принято, как мне кажется, единственно возможное и правильное в этих условиях решение. Прицельные пуски было решено проводить при головках ракет установленных на нулевой угол, а прицеливаться самолётом, но для этого мне надо было иметь линию визирования, жестко связанную с линией визирования ГСН ракеты, т.к. угол захвата ТГС у ракеты был очень узкий. Сделать это надо было со 100% надежностью, так как прицельные пуски вещь организационно сложная, да и не дешевая. Мы решили пускать тепловые ракеты по парашютным мишеням. Это значит, что надо было обеспечить самолёт-киносъемщик схода ракет, самолёт-постановщик парашютных мишеней, четкое сопровождение и информацию с наземного пункта наведения о моей дальности до цели. Дело оставалось только за мной, мне было необходимо найти и надежно «закрепить» свою линию визирования. Для этого выставили самолёт в линию полёта, перед ним установили щит с крестом в том месте, куда "смотрит" ракета, а мне оставалось найти и зафиксировать свою линию визирования. Точку на лобовом козырьке я нашел быстро, это был небольшой дефект на стекле, расположенный очень удачно, а я научился быстро занимать необходимую позу. Все пуски прошли удачно, с хорошими результатами».
К рассказу шеф-пилота ОКБ добавим лишь то, что первый пуск К-27Т с борта опытного Т10-4 он выполнил 3 октября 1980 года, после чего было сделано еще два успешных пуска - 9 и 10 октября, а 14 октября с самолета был выполнен первый пуск ракеты К-27ЭТ. Два пуска из четырех выполнялись по мишеням: парашютной ПМ-6 и по Ла-17. В дальнейшем, в ходе ГСИ Су-27, вплоть до начала 1982-го, Т10-4 был практически единственным опытным самолетом ОКБ, на котором реально велась отработка управляемого ракетного оружия. Так, например, в апреле 1981-го на нем оценивалась безопасность схода ракет с пусковых и катапультных установок и устойчивость работы силовой установки при пуске ракет, а с мая началась отработка прицельных пусков ракеты К-27Э с целеуказанием от БРЛС, программу выполняли летчики ОКБ A.C. Комаров и A.A. Иванов. После многочисленных тренировочных полетов, 4 августа 1981 года летчик-испытатель ОКБ A.A. Иванов выполнил на Т10-4 первый удачный прицельный пуск ракеты К-27 по реальной цели - мишени МиГ-17М с целеуказанием от БРЛС.
В дальнейшем, в ходе проведения ГСИ Су-27 в период 1982-1983 г.г. к испытаниям ракетного вооружения были подключены и другие опытные самолеты: Т10-5, Т10-10, Т10-11, а также самолеты в серийной конфигурации. В ходе работ у каждого из самолетов была своя специализация. Так, например, Т10-5 использовался преимущественно для отработки ОЭПС-27, а Т10-10 и Т10-11 - для комплексной отработки СУВ. Испытания К-27(Э) при этом выполнялись параллельно с испытаниями остальных систем, в результате, наТ10-5 пуски ракет были связаны с отработкой целеуказания с ОЭПС-27 (ОЛС-27) на К-27Т (ЭТ), на Т10-10 отрабатывался преимущественно вариант К-27ЭР, а на Т10-11 - и те и другие ракеты. На заключительном этапе ГСИ к выполнению «боевых» пусков по мишеням привлекались преимущественно Т10-10 и Т10-11. В результате, всего, вплоть до окончания ГСИ на опытных самолетах Су-27 было выполнено:
- На Т10-4 - 25 полетов с пусками 25 ракет К-27(Э);
- На Т10-5 - 4 полета с пусками 6 ракет К-27Т(ЭТ);
- НаТ10-10 - 18 полетов с пусками 28 ракет К-27(Э);
- На Т10-11 - 4 полета с пусками 6 ракет К-27(Э)
От МЗ «Вымпел» в работах по подготовке ракет К-27 на всех этапах испытаний принимала участие бригада в составе АД. Кузьмина, Б.Н. Кубарева, A.B. Белецкого, Н,А. Филатова, ГА. Смирнова, Н.Ф. Мазурова, A.M. Пинзеника, Н.В. Котенко, И.Г. Метелева.
Источник: книга "Истребитель Су-27. Начало истории". 2005 г.
Проектирование ракеты средней дальности на МЗ «Вымпел» (ФГУП ГосМКБ "Вымпел" им. И.И. Торопова) началось в 1972 году. К этому времени программа ПФИ уже была разделена на два отдельных направления -МиГ-29 и Су-27, и началось формирование требований по системе вооружения для каждого из самолетов. С точки зрения МАП для снижения расходов было логично максимально унифицировать состав оборудования и вооружения обоих самолетов, поэтому на начальном этапе работ для МиГ-29 и Су-27 была задана единая система вооружения, включавшая УР средней дальности К-27 (Именно на этом этапе в «недрах» МАП появляется официальное название новой ракеты - К-27, как УР, предназначенной для Су-27).
Это вступало в явное противоречие с требованиями военных по обеспечению превосходства Су-27 в условиях дуэльных боев с F-15, поскольку ракеты средней дальности, применяемые на нем, должны обеспечивать заведомо большие дальности пуска по сравнения с американскими аналогами. В сложившейся ситуации ОКБ П.О. Сухого совместно с НИИАС был предложен достаточно рациональный путь - разработать два варианта ракеты средней дальности: базовый, идентичный по характеристикам «Sparrow» AIM-7R и предназначенный преимущественно для вооружения фронтовых истребителей МиГ-29, и вариант повышенной дальности, предназначенный для тяжелых истребителей Су-27. При этом с целью снижения издержек, ракету предлагалось создавать по модульному принципу в части систем управления, ГСН и двигательных установок. В конце 1973 года для рассмотрения концепции ракеты средней дальности в МАП состоялось совещание с участием всех заинтересованных организаций: НИИАС, ОКБ Сухого, ОКБ Микояна, МЗ «Вымпел» и ПКПК «Молния». Предложенная на основании рекомендаций ОКБ и НИИАС концепция создании модульной УР средней дальности получила одобрение и была официально оформлена в Решении МАП, МОП, МРП, ММ и ВВС о разработке нового поколения ракет «воздух-воздух» для вооружения перспективных фронтовых истребителей, утвержденном в феврале 1974 г.
Формально, на этапе эскизной проработки проектирование К-27 выполнялось на конкурсной основе между МЗ «Вымпел» и ПКПК «Молния». Предварительные итоги конкурсных проработок были подведены в конце мая 1975-го, победителем был признан МЗ «Вымпел». К сожалению, авторы не располагают какими-либо сведениями о том, что представляли собой конкурсные проработки по ракете средней дальности выполненные в ПКПК «Молния».
На МЗ «Вымпел» работы по К-27 (заводской шифр «изделие 470») возглавлял зам. главного конструктора П.П. Дементьев, а ведущими конструкторами последовательно являлись В.Т. Корсаков, A.B. Харламов и И.В. Баловнев. На рассмотрение в МАП были предложены два варианта компоновки К-27(Э): нормальной аэродинамической схемы и схемы, промежуточной между «уткой» и «поворотным крылом». Последняя была разработана МЗ «Вымпел» совместно с ЦАГИ в ходе поиска оптимальной аэродинамической компоновки, удовлетворяющей требованиям повышенной маневренности, и отличалась оригинальной схемой управления с развитыми рулями обратной стреловидности по передней кромке. Несмотря на возражения НИИАС, считавшего данную компоновку менее удачной по сравнению с традиционной, именно она, по рекомендациям ЦАГИ была выбрана в качестве основного варианта.
Следует отметить, что работы по ракете К-27 находились под особым контролем ВПК, в период 1975-76 годов этот вопрос дважды рассматривался на заседаниях Комиссии - в апреле 1975-го и в октябре 1976-го. Решения ВПК «подкреплялись» соответствующими приказами по МАП от 19 мая 1975-го, от 22 марта и от 29 ноября 1976 года. Межведомственный план-график по созданию самолета Су-27, утвержденный в начале 1976-го, предусматривал защиту эскизного проекта по К-27Э в 1 квартале 1977-го, начало испытаний ракеты со 2 квартала 1977-го и предъявление на ГСИ вместе с самолетом в конце 1979-го. Заводские испытания ракеты предполагалось провести налетающей лаборатории в период с IV кв. 1977-го по конец 1979-го. В январе
1977-го был утвержден сводный межведомственный план-график, утвердивший порядок разработки ракет К-27 и К-27Э. Для исключения дублирования и снижения общего объема выполняемых работ, предполагалось разделить испытания ракет между двумя типами самолетов: на МиГ-29 в полном объеме отрабатывалась К-27, а на Су-27 - только К-27Э, а результаты испытаний К-27 для Су-27 предполагалось «перезачитывать» с МиГ-29.
Эскизный проект по К-27 и К-27Э был выпущен на МЗ «Вымпел» в срок - в марте 1977-го и предъявлен для рассмотрения комиссии ВВС в рамках обобщенных эскизных проектов МиГ-29 и Су-27, рассмотрен и одобрен с соответствующими замечаниями. Какие принципы были положены в основу компоновки ракеты? Выбор для К-27 аэродинамической схемы, близкой к «утке», диктовался необходимостью обеспечить высокий заданный уровень маневренных характеристик УР, но как всякое инженерное решение, он повлек за собой необходимость компенсации отрицательных сторон, которые в данном случае заключались в большой величине скосов потока на крыльях. В содружестве с ЦАГИ аэродинамикам «Вымпела» удалось найти такую форму рулей, которая обеспечивала минимальные уровни скосов потока во всем диапазоне высот и скоростей применения УР. Для этого рули были выполнены с большим относительно крыла размахом, со знакопеременной стреловидностью по передней кромке и по размаху и с положительной стреловидностью по задней кромке (форма получила название «бабочка»). Попутно была решена еще одна важная задача - выбранная схема позволяла отказаться от применения органов управления на крыле, т.к. обеспечивала, в отличие от традиционной схемы, жесткую стабилизацию ракеты по крену. Тем самым, за счет отказа от приводов элеронов, существенно снижались массово-габаритные характеристики ракеты.
Другим важным принципом являлось требование модульности конструкции, выдвинутое по отношению к ракетам такого класса впервые в СССР. Под модульностью в данном случае понималось не столько возможность применения различных типов ГСН (в СССР это применялось сплошь и рядом, и с такими проблемами уже научились справляться), а в первую очередь необходимость применения двух различных типов двигателя - обычного и повышенной тяги. Для реализации этого принципа было принято решение скомпоновать ракету из двух функционально не связанных между собой эксплуатационных частей: головной, включающей ГСН, систему управления и энергоблоки и хвостовой, включающей БЧ и двигатель. Каждая из частей включала комплект легкосъемных аэродинамических поверхностей. Предложенный вариант компоновки обеспечивал минимальное количество эксплуатационных стыков, и, следовательно, удобство при сборке и проверках ракет. Неизменность аэродинамических характеристик УР при изменении массы и геометрических размеров различных типов ГСН и двигателя планировалось обеспечить за счет варьирования площади дестабилизатороа (в дальнейшем от этого отказались, форма и размеры деста¬билизаторов на всех типах УР К-27(Э) одинаковая), устанавливаемых в головной части и места расположения крыльев в хвостовой части ракеты. Двигатель для варианта К-27 повышенной дальности был выполнен двухрежимным, с высоким значением стартовой тяги и плавным ее снижением, за счет чего обеспечивалась в полтора раза большая энерговооруженность и на 60-70% большая дальность этой ракеты по сравнению с базовым вариантом К-27. По расчетам, при пуске на высоте 20 км, баллистическая дальность К-27Э достигала 98 км! Проблема заключалась в том, что создать ГСН с такой дальностью захвата отечественная промышленность была пока не в состоянии. Решение этой проблемы требовало реализации новых подходов при разработке системы управления, и они были найдены.
Повышения боевых возможностей пытались добиться не только за счет большей дальности пуска, но и за счет обеспечения тактической гибкости применения новой УР. Для этого по ТТТ ВВС на К-27 предусматривалась возможность использования 5 различных типов ГСН: полуактивной РГС (ПАРГС), пассивной РГС (ПРГС), полуактивно-активной РГС, тепловой (ТГС) и комбинированной, теплорадиолокационной(ТРГС).
История создания ГСН для К-27 (К-27Э) достойна отдельного рассказа, но рамки специализированного издания не позволяют подробно остановиться на этом вопросе, поэтому упомянем лишь основополагающие моменты.
Из заданного списка в МРП и МОП в план работ была включена разработка четырех видов ГСН: ПАРГС, ПРГС, ТГС и ТРГС. В соответствии с заданной этапностью, первыми на испытания должны были выйти ПАРГС и ТГС. Поскольку принцип построения ПАРГС полностью определялся характеристиками РЛС, то и разработка ее была поручена именно НКО «Фазотрон» МРП, как создателю СУВ новых истребителей. В соответствии с принятой на тот момент концепцией построения РЛС, в декабре 1976 года было принято совместное решение МАП, МРП и ВВС о разделении частоты канала непрерывного подсвета на БРЛС МиГ-29 и Су-27, поэтому ПАРГС для К-27 стала разрабатываться в двух вариантах - РГС-1 и РГС-2, причем оба варианта должны были быть абсолютно взаимозаменяемы. Для обеспечения требуемой дальности пуска К-27 с РГС-1, разрабатываемой специалистами НИО-4 НИИР (главный конструктор E.H. Геништа), предусматривалась оптимальная обработка принимаемого сигнала, а в РСГ-2, разрабатывавшейся в НИО-3 НИИП (главный конструктор И.Г. Акопян, зам, главного конструктора Л.Г. Волошин), предусматривался режим т.н. радиокоррекции.
Это предложение ученых НИИП основывалось на результатах НИР, в которой был теоретически обоснован принципиально новый вариант системы управления для ракеты с ПАРГС: предлагалось построить ее по схеме, включающей два основных участка: начальный, на котором реализовывалось инерциальное наведение с коррекцией по сигналам РЛС носителя, и конечный - участок самонаведения. Такая схема построения была вынужденной мерой для обеспечения гарантированного превосходства по дальности пуска над американским аналогом - ракетой AIM-7F, применявшейся на F-15. При гораздо меньших реализуемых возможностях по дальности захвата отечественных РГС, применение начального участка траектории с инерциальным наведением являлось единственно возможным для выполнения ТТТ. Таким образом, недостатки отечественных РГС компенсировались выбранной прогрессивной схемой системы управления, и недостаток, т.о., обращался в достоинство, за счет чего, стало возможным реализовать преимущество Су-27 по дальности пуска ракет в бою на средних дистанциях.
В 1979 году специально созданная межведомственная комиссия дала рекомендации об унификации СУВ обоих истребителей и применении на К-27 единой РГС, что и было официально закреплено Решением ВПК от 24 августа 1979 г. Единая унифицированная РГС, получившая шифр«9Б-1101», разрабатывалась в НИИП (в 1986 году была создана самостоятельная организация по разработке РГС - МНИИ «Агат» МРП) на базе РГС-1 поДоп.ТЗ, утвержденному 26 сентября 1980 года.
ТГС, получившая обозначение «36Т», разрабатывалась в НПО «Геофизика» МОП. Захват цели ТГС должен был осуществляться при подвеске ракеты под самолетом-носителем, а для повышения дальности захвата на ней предусматривалась установка двух фотоприемников, один из которых был охлаждаемым, в качестве хладагента использовался сжижаемый азот. В совместном полете, при подвеске ракеты под носителем, азот подавался от баллона высокого давления, расположенного в пусковом устройстве, а в автономном полете — от накопителя в самой головке. Наличие в ГСН второго, неохлаждаемого, фотоприемника позволяло применять ракету при отсутствии хладагента на борту самолета, но - с меньшими реализуемыми дальностями захвата цели.
Разработка ТРГС и ПРГС первоначально была задана МКБ «Кулон» МРП, но впоследствии эту задачу распределили между НИИР и ПО «Автоматика». Создание комбинированной теплорадиолокационной ГСН было давней мечтой советских военных, такая задача неоднократно ставилась перед отечественными конструкторами. Концепция применения УР с ТРГС предусматривала, что на начальном этапе наведения используется полуактивная РГС, а на конечном - ТГС. Применение ТРГС обещало существенные преимущества перед традиционными одноканальными (ТГС и РГС) головками, т.к. теоретически она обеспечивала существенно большую помехозащищенность, однако серьезные трудности конструктивной реализации не позволяли осуществить эту задачу на практике, разработка остановилась на этапе эскизного проекта.
Омское ПО «Автоматика» МРП, которому была поручена задача создания ПРГС, являлось головным в области пассивных радиолокационных систем наведения, тут были созданы все отечественные пассивные ГСН для ракет класса «воздух-земля» типа КСР-5П, Х-22, Х-28 и др. Разработку ПРГС для К-27(Э), получившей обозначение «9Б-1032», на предприятии возглавил ГМ. Бронштейн. ПРГС для УР «воздух-воздух» здесь до сих не занимались, такая задача была поставлена впервые в отечественной практике, и поэтому создание такой ГСН сильно затянулось. В результате, эскизный проект ПРГС был защищен в 1981 году, а заводские испытания ПРГС и ЛКИ УР К-27П на МиГ-29 начались только с 1984 года.
Параллельно, в рамках НИР «Агат», в НИО-3 НИИП проводились работы по созданию для К-27(Э) нового типа ГСН - активной РГС (АРГС). Как и в случае с ПАРГС, на начальном этапе полета такой УР предполагалось использовать режим радиокоррекции. Эти исследования были доведены до этапа ЛКИ ракеты, однако в рамках темы К-27(Э) дальнейшего развития эта работа не получила. Полученный научно-технический задел в 80-е годы был использован для проведения работ по АРГС для нового поколения УР класса «воздух-воздух».
К системе управления К-27, которая разрабатывалась МЗ «Вымпел» в содружестве с коллективом 3-го МПЗ МАП, предъявлялись весьма жесткие требования. Кроме выполнения традиционных задач, обеспечения приемлемого уровня качества наведения и стабилизации ракеты, она должна была обеспечить управление в режиме радиокоррекции (для варианта с ПАРГС). Система стабилизации должна была обеспечивать для всех модификаций ракет (при существенном их отличии по массе, моментам инерции, жесткости и центровке) 3-канальную устойчивость статически неустойчивой на некоторых режимах полета ракеты и ее аэроупругую устойчивость. Для К-27Э был разработан принципиально новый автопилот, относящийся к классу систем с переменной структурой, адаптирующийся к условиям автономного полета на основе начальной информации о высоте полета цели, текущего времени и оценок высоты и скорости полета ракеты, формируемым в бортовом вычислителе и использующий измерения входящих в его состав датчиков.
В состав системы управления входили: ГСН, бортовой вычислитель, автопилот и линия связи с носителем. К моменту разработки К-27, БЦВМ в СССР еще не достигли уровня совершенства, при котором их можно было бы разместить на борту ракеты «воздух-воздух», поэтому вычисления на борту необходимо было свести к минимуму. Это было достигнуто тем, что вычислитель построили на базе схемы, получившей название «псевдокинематического звена» (ПКЗ). На начальной стадии работ, в период параллельной разработки РГС-1 и РГС-2 для реализации была предложена схема ПКЗ с двухосным подвесом антенны. В 1980 году, в связи с принятием решения о переходе на унифицированную ПАРГС, для обеспечения возможности захвата при больших ракурсах цели и ошибках прицеливания, потребовалось введение трехосной системы стабилизации антенны. Таким образом, окончательно ПКЗ на ПАРГС, обозначавшейся «9Б-1101К», было основано на применении трехстепенного гиростабилизатора антенны ГСН. Именно эта схема осуществляла управление ракетой на этапе ее автономного полета.
При реализации такого способа наведения система управления самолета по измерениям РЛС определяет положение и относительную скорость полета цели в опорной инерциальной системе координат, одной и той же для самолета-носителя и ракеты, и вырабатывает в этой системе координат начальное целеуказание и команды радиокоррекции. На ракете опорную систему координат формирует вышеуказанный гиростабилизатор антенны ГСН, сохраняющий свое положение в пространстве с момента пуска до захвата цели. Его начальная ориентация согласуется перед стартом с опорной системой координат носителя, В полете, после захвата цели происходит переход на самонаведение, а ПКЗ становится частью нестационарного фильтра калмановской структуры, в котором производится оценка относительного движения цели путем фильтрации измерений РГС.
На всех участках полета ракета наводится в упрежденную точку встречи с целью в антенной системе координат в соответствии с методом пропорциональной навигации. Оценки, формируемые в ПКЗ, используются для адаптации закона наведения к изменяющимся по времени условиям сближения с целью и для управления антенной головки после захвата цели. Кроме того, эти оценки и информация с носителя о типе цели используются для управления боевой частью - согласования подрыва БЧ с помощью задержек в цепи подрыва, окончательного взведения взрывателя вблизи цели и адаптация его чувствительности к размеру цели.
ТГС и ПРГС захватывают цель на подвеске под самолетом и в этих головках отсутствует измерение скорости сближения с целью, поэтому в их бортовых вычислителях реализована схема ПКЗ, в которой осуществляется прогнозирование только скорости сближения и дальности до цели.
Много проблем пришлось решать при проектировании и в процессе конструктивно-технологической отработки УР и всех ее составных частей. К примеру, при создании двигателя для энергетической ракеты, чтобы обеспечить требуемый 2-импульсный режим его работы пришлось долго отрабатывать рецептуру топлива и профилировку заряда. Много сложностей было связано с увеличением в 1,5 раза времени функционирования систем УР на пассивном участке траектории. Для этого на К-27(Э) впервые в практике создания УР такого класса использовался газоэлектрогидравлический энергоприводной блок, включающий в себя источник электрической энергии в виде асинхронного двигателя-генератора и замкнутую гидравлическую систему управления рулями. Такая схема обеспечила:
- высокие удельные энергетические характеристики за счет разделения режимов работы гидросистемы в зависимости от высоты применения ракеты и совмещения источников электрической и гидравлической энергий;
- возможность существенного снижения габаритов и массы бортовой аппаратуры за счет централизованного питания аппаратуры управления;
- упрощение эксплуатация и сокращение времени подготовки изделия к пуску из-за применения асинхронного двигателя-генератора, на валу которого установлен гидронасос, поскольку теперь для полной наземной проверки всех систем УР достаточно было просто подключить внешний источник питания.
В разработке и испытаниях ракет К-27(Э) на МЗ «Вымпел» под руководством А.Л. Ляпина принимала участие большая часть коллектива всего предприятия, но необходимо особо выделить следующих сотрудников: В.Т. Корсаков, A.B. Харламов, А.Л. Рейдель, A.Б. Пригоникер, Е.П. Суворов, И.И.Литвинов, Б.Г. Рутман, О.Н. Левищев, В.Н. Дюба, Н.С. Савельев, и др.
Для подвески ракет на самолете по ТЗ ОКБ П.О. Сухого, согласованному с ОКБ А.И. Микояна, предусматривалось создание двух типов пусковых устройств: АПУ-470 рельсового типа, с активным стартом УР и АКУ-470 - катапультного типа. Оба пусковых устройства проектировались на МЗ «Вымпел». Отличительной чертой АПУ-470 являлось наличие установки баллона для жидкого азота, предназначенного для ИК-ГСН УР К-27ЭТ. АКУ-470 предназначалась для вывода УР в зону, в которой обеспечивался безопасный для носителя запуск двигателя ракеты, при этом УР необходимо было вывести за пределы интерференционного слоя, обтекающего носитель с минимальными возмущениями, гарантированно парируемыми контуром стабилизации ракеты. Сложность в данном случае заключалась в том, что требовалось обеспечить катапультный старт УР, имевшей две основные модификации, существенно отличавшиеся по массе и габаритам. В связи с этим, в качестве энергии привода был выбран сжатый воздух, а адаптация АКУ к пуску конкретного типа УР обеспечивалась различным уровнем заправки системы сжатым газом. В АКУ-470 впервые в практике работ МЗ «Вымпел» был применен пневматический толкатель, в котором электроклапан и баллон для сжатого газа встроили внутрь толкателя. Таким образом была получена компактная конструкция пневмопривода, по своим техническим характеристикам не уступавшая пироприводу. Разработчики АПУ и АКУ на МЗ «Вымпел»: B.В. Ватолин, И.А. Лачинов, В.П. Богданов, Б.Г. Ягодин, В.А. Галкин, Д.И. Клишин, ГА. Верещагин, В.А. Мошков. В.Г. Мугунов, Т.К. Сметанина, A.A. Медведкин, Б.Н. Быков, В.Г. Барляев, М.А. Волянская, М.И. Волков, В.И. Симаков, В.Н. Иванов, В.К. Тихомиров.
Заводской этап испытаний традиционно предшествует передаче ракеты на госиспытания. Согласно сложившейся практике, испытания УР «воздух-воздух» выполняются поэтапно, с последовательной отработкой всех основных элементов конструкции и оборудования. Для этого разрабатываются и изготавливаются различные варианты ракет: начиная от простейших габаритно-массовых макетов (ГММ), предназначенных для снятия аэродинамических характеристик УР в составе носителя, через бросковые варианты, использующиеся для отработки двигателя, различные программные и телеметрические варианты ракеты, предназначенные для снятия аэродинамических характеристик УР и отработки системы управления, к штатным «боевым» вариантам, оснащенным полным комплектом оборудования, включая ГСН.
Бросковые испытания К-27 и К-27Э выполнялись на полигоне «Эмба» со специальной наземной пусковой установки. Пуски прошли успешно, заданные баллистические характеристики ракет были подтверждены. На следующем этапе предстояло начинать заводские летные испытания УР.
Первоначально предполагалось выполнить эти работы в комплексе с полетами по снятию ЛТХ первого опытного образца Су-27 - Т10-1. Но по настоянию Генерального конструктора Е.А. Иванова, имевшего большой опыт отработки вооружения, было принято другое решение. По согласованию с МАП, для испытаний К-27Э ОКБ было разрешено создать летающую лабораторию (ЛЛ) на базе самолета Су-15.
Переоборудование ЛЛ, получившей обозначение Л10-10, производилось силами ОКБ П.О. Сухого, для этого был выделен Су-15Т с заводским № 02-06. В отделе 10 на базе штатной АПУ-470 была спроектирована и в кратчайшие сроки изготовлена в опытном производстве новая пусковая установка. Доработке подверглась и электрическая схема пуска. Здесь проблема заключалась в необходимости создания нештатного блока питания спецсистемы управления пуском постоянным током напряжением всего в 5В при значительной величине силы тока. Головные исполнители от этой работы отказались, поэтому блок питания был разработан в ОКБ Сухого начальником бригады Е.Г. Липатовым (отдел 10) и начальником лаборатории Ю.А. Ивлевым (отдел 22). Самолет был подготовлен к испытаниям в заданный срок, к октябрю 1978-го.
Согласно указаниям МАП, подобная работа выполнялась и в ОКБ Микояна, где для проведения испытаний новых УР был переоборудован подлетающую лабораторию опытный самолет МиГ-23МЛ № 123. Объем доработок на нем был несколько больше, т.к. самолет предназначался для испытаний сразу двух типов ракет - К-27 и К-73. В декабре 1978-го оба самолета были перебазированы для проведения испытаний на базу 8 НИИ МО в Ахтубинск. Целью 1-го этапа ЛКИ являлась сравнительная оценка расчетных и фактических значений аэродинамических характеристик ракет К-27(Э) и параметров автопилота, а также проверка безопасности схода ракет с пусковых устройств. На Л10-10 на испытания предъявлялись аэродинамические программные варианты ракет К-27Э - изд. 474-3А3Э, оснащенные специальным задатчиком маневра, двигателем РДТ-300Э (изд. 513Э), простейшим вариантом автопилота и приводами рулей типа ПК-25 и специальной телеметрической аппаратурой.
Ведущим инженером ЛЛ Л10-10 был назначен Б.В. Захаровский, в состав испытательной бригады по К-27Э входили: от 8 НИИ МО - П Д. Минаев, от МЗ «Вымпел» - С.Н. Рождественский, АД. Кузьмин, H.A. Филатов, И.Е. Любовский, A.A. Медведкин, В.П. Богданов и A.M. Пинзеник, а от 3-го МПЗ - В.Ф. Макляев.
В разное время руководителями летных испытаний от МЗ «Вымпел» являлись; A.A. Волков, В.К. Елецкий. Ю.К. Захаров и В.Н. Дюба.
Первый пуск К-27Э с борта Л10-10 был выполнен 6 апреля 1979 года на высоте 15300 м, при скорости М=1,55, пилотировал самолет летчик-испытатель ОКБ П.О. Сухого A.C. Комаров. Первую серию пусков завершили в течение апреля, всего было сделано 3 натурных работы. Во всех трех пусках зафиксировали расходящиеся колебания ракет по крену и наличие стабилизации по каналам управления только до 3-й секунды полета ракеты, несмотря на то, что между пусками производилась перенастройка коэффициентов автопилота. Испытания были приостановлены.
Последующая доработка автопилота позволила летчику-испытателю ОКБ П О, Сухого Ю.А. Егорову произвести в мае 1979 года подряд три успешных пуска аэродинамического программного варианта К-27Э. Расшифровка результатов показала, что маневренные характеристики ракеты в летном эксперименте даже несколько выше расчетных значений. Таким образом, 1 -й этап ЛКИ был успешно завершен, что позволило перейти к заводским летным испытаниям программных ракет.
Программа заводских испытаний К-27Э на Л10-10 была продолжена в декабре 1979-го. Пуски программных ракет (вариант 474-33Э), выполнявшиеся в широком диапазоне высот и скоростей самолета при заданных перегрузках УР до 35 ед. выявили взаимовлияние в основных каналах при отработке перегрузки пзад. и необходимость повышения в отдельных режимах быстродействия контура стабилизации. Всего в 1979 году на самолете было выполнено 24 полета и 11 пусков ракет.
В следующем, 1980 году программа испытаний была продолжена. В ходе отработки ракет на ЛЛ было последовательно испытано несколько вариантов автопилотов, начиная от СУ-652-01, оснащенного линейной схемой декартового управления и кончая вариантом СУ-652-03, с релейной схемой, и полной логикой полярно-декартового управления и различные варианты гидроприводов ПК-25 и ПК-32, первые образцы которых имели существенные ограничения по Vmaх. Существенно, что при этом не был нарушен график проведения полетов по отработке летных характеристик опытных Су-27, что было немаловажно в условиях сложившегося дефицита времени при проведении начального этапа ГСИ. Всего в 1980 году было выполнено еще 35 полетов Л10-10 и 14 пусков ракет с ТГС, из них 4 - по мишеням ПМ-6 и Ла-17.
Дальнейшая доработка системы управления ракетой в составе автопилота повышенного быстродействия СУ-652-05 и гидропривода рулей ПК-47 позволила получить удовлетворительную точность самонаведения К-27Э во всех заданных условиях применения. Эти работы проводились под руководством начальник отдела МЗ «Вымпел» Е.А, Семенова при участии A.A. Прошина, М.В. Перова, A.B. Калинина, А.И. Тимохина, СБ. Абрамовича, Л.Г. Балееой. Заводской этап испытаний К-27Э на Л10-10 был завершен к ноябрю 1981 года. Со стороны МЗ «Вымпел» все работы выполнялись под руководством начальника отдела МЗ «Вымпел» А.Б, Пригоникера при участии Р.B. Бавриной, Л.А. Каргопольцевой, Л.М. Крицкой, Е.И. Дьячкова, И.Е. Любовского.
Параллельно работам, выполнявшимся на Л10-10, заводские испытания базового варианта ракеты К-27 проводились в ОКБ Микояна на ЛЛ МиГ-23МЛ № 123. В 1979 году испытательной бригадой ОКБ Микояна на нем было выполнено 6 пусков программных вариантов К-27, что позволило перейти к этапу заводских испытаний ракет. В следующем 1980 году на самолете было выполнено 22 пуска программных вариантов ракеты ( 15хК-27 и 7хК-27Э) и 6 пусков К-27 со штатной ТГС по парашютным мишеням. Отработка К-27 на ЛЛ МиГ-23МЛ продолжалась до 1982 года.
С 1980 по 1983 год отработка К-27 проводилась в рамках ГСИ МиГ-29, s этих работах были задействованы в общей сложности 8 из 15 опытных самолетов, участвовавших в испытаниях: (№№ 902, 908, 917,918,919, 920, 921 и 925). В связи с идентичностью основных схемных решений, принятых для СУВ на обоих самолетах, испытания К-27 на Су-27 в полном объеме не проводились, а были ограничены лишь проверкой основных режимов совместной работы с СУВ, большая часть работ, как и планировалось, была «перезачтена» с МиГ-29.
Государственные испытания К-27Э в составе комплекса вооружения Су-27 по планам должны были начаться в декабре 1979-го, но уже к осени 79-го было совершенно ясно, что закончить до конца года заводской этап испытаний и уложиться в заданные сроки отработки не удастся ни при каких обстоятельствах. Утешало лишь то, что «ракетчики» были «не одни в этой беде»: срыв первоначально установленных сроков был практически повсеместным у всех смежников, включая и самих «самолетчиков». В связи с этим, положение дел по испытаниям Су-27 неоднократно удостаивалось внимания министра, издававшего соответствующие грозные приказы, а 20 мая 1980 года вопрос был рассмотрен на заседании ВПК. В результате, было принято решение о поэтапной отработке ракет К-27(Э) в процессе ГСИ МиГ-29 и Су-27, были утверждены скорректированные сроки поставки ракет на испытания и установлен новый срок начала от-работки К-27 на самолетах - октябрь 1980-го.
К этому времени на испытаниях в ОКБ П.О. Сухого находились всего 4 опытных самолета Су-27: Т10-1, Т10-3, Т10-4 и Т10-5, из которых лишь один (Т10-4) с декабря 1979-го был официально передан на ГСИ. Только этот самолет и был оснащен РЛС, но на нем не было даже простейшего прицела, поэтому выполнять пуски предстояло в экстраординарных условиях. Шеф-пилот ОКБ B.C. Ильюшин так вспоминает об этом событии: «Казалось, что в отсутствие ... индикатора на лобовом стекле (ИЛС), прицельные пуски невозможны, но это могло казаться кому угодно, но только не нам. Было принято, как мне кажется, единственно возможное и правильное в этих условиях решение. Прицельные пуски было решено проводить при головках ракет установленных на нулевой угол, а прицеливаться самолётом, но для этого мне надо было иметь линию визирования, жестко связанную с линией визирования ГСН ракеты, т.к. угол захвата ТГС у ракеты был очень узкий. Сделать это надо было со 100% надежностью, так как прицельные пуски вещь организационно сложная, да и не дешевая. Мы решили пускать тепловые ракеты по парашютным мишеням. Это значит, что надо было обеспечить самолёт-киносъемщик схода ракет, самолёт-постановщик парашютных мишеней, четкое сопровождение и информацию с наземного пункта наведения о моей дальности до цели. Дело оставалось только за мной, мне было необходимо найти и надежно «закрепить» свою линию визирования. Для этого выставили самолёт в линию полёта, перед ним установили щит с крестом в том месте, куда "смотрит" ракета, а мне оставалось найти и зафиксировать свою линию визирования. Точку на лобовом козырьке я нашел быстро, это был небольшой дефект на стекле, расположенный очень удачно, а я научился быстро занимать необходимую позу. Все пуски прошли удачно, с хорошими результатами».
К рассказу шеф-пилота ОКБ добавим лишь то, что первый пуск К-27Т с борта опытного Т10-4 он выполнил 3 октября 1980 года, после чего было сделано еще два успешных пуска - 9 и 10 октября, а 14 октября с самолета был выполнен первый пуск ракеты К-27ЭТ. Два пуска из четырех выполнялись по мишеням: парашютной ПМ-6 и по Ла-17. В дальнейшем, в ходе ГСИ Су-27, вплоть до начала 1982-го, Т10-4 был практически единственным опытным самолетом ОКБ, на котором реально велась отработка управляемого ракетного оружия. Так, например, в апреле 1981-го на нем оценивалась безопасность схода ракет с пусковых и катапультных установок и устойчивость работы силовой установки при пуске ракет, а с мая началась отработка прицельных пусков ракеты К-27Э с целеуказанием от БРЛС, программу выполняли летчики ОКБ A.C. Комаров и A.A. Иванов. После многочисленных тренировочных полетов, 4 августа 1981 года летчик-испытатель ОКБ A.A. Иванов выполнил на Т10-4 первый удачный прицельный пуск ракеты К-27 по реальной цели - мишени МиГ-17М с целеуказанием от БРЛС.
В дальнейшем, в ходе проведения ГСИ Су-27 в период 1982-1983 г.г. к испытаниям ракетного вооружения были подключены и другие опытные самолеты: Т10-5, Т10-10, Т10-11, а также самолеты в серийной конфигурации. В ходе работ у каждого из самолетов была своя специализация. Так, например, Т10-5 использовался преимущественно для отработки ОЭПС-27, а Т10-10 и Т10-11 - для комплексной отработки СУВ. Испытания К-27(Э) при этом выполнялись параллельно с испытаниями остальных систем, в результате, наТ10-5 пуски ракет были связаны с отработкой целеуказания с ОЭПС-27 (ОЛС-27) на К-27Т (ЭТ), на Т10-10 отрабатывался преимущественно вариант К-27ЭР, а на Т10-11 - и те и другие ракеты. На заключительном этапе ГСИ к выполнению «боевых» пусков по мишеням привлекались преимущественно Т10-10 и Т10-11. В результате, всего, вплоть до окончания ГСИ на опытных самолетах Су-27 было выполнено:
- На Т10-4 - 25 полетов с пусками 25 ракет К-27(Э);
- На Т10-5 - 4 полета с пусками 6 ракет К-27Т(ЭТ);
- НаТ10-10 - 18 полетов с пусками 28 ракет К-27(Э);
- На Т10-11 - 4 полета с пусками 6 ракет К-27(Э)
От МЗ «Вымпел» в работах по подготовке ракет К-27 на всех этапах испытаний принимала участие бригада в составе АД. Кузьмина, Б.Н. Кубарева, A.B. Белецкого, Н,А. Филатова, ГА. Смирнова, Н.Ф. Мазурова, A.M. Пинзеника, Н.В. Котенко, И.Г. Метелева.
Источник: книга "Истребитель Су-27. Начало истории". 2005 г.
