Постановлением Совета Министров СССР от 20 ноября 1953 г. № 2838-1201 "О создании передвижной системы зенитного управляемого ракетного оружия для борьбы с авиацией противника" задавалось создание комплекса, предназначенного для поражения целей, летящих со скоростью до 1500 км/час на высотах от 3 до 20 км. Масса ракеты не должна была превышать две тонны.
Головным разработчиком системы было определено КБ-1 Министерства среднего машиностроения, главным конструктором А.А. Расплетин. Эта организация вела работы по созданию системы в целом, бортовой аппаратуры ракеты, приемника команд управления, ответчика, бортовых антенн, автопилота, рулевых машин, а также станции наведения ракет, размещенной на автомобильном шасси. Для организации работ над новой зенитной ракетной системой в КБ-1 была организована тематическая лаборатория, которую возглавил Б.В.Бункин.
Одновременно из КБ-1 был выделен коллектив конструкторов, которому поручалось во вновь организованном ОКБ-2 разработать ракету для нового комплекса. Новое КБ возглавил П.Д. Грушин.
В начале 1954 г. тактико-техническое задание на систему было утверждено Министром среднего машиностроения, в подчинении которого тогда находилась не только ядерная отрасль, но и организации - разработчики управляемого ракетного оружия.
Новая зенитная ракетная система предназначалась для обороны административно-политических и промышленных объектов, войсковых частей и соединений. Она проектировалась без привязки к конкретному объекту обороны с учетом обеспечения мобильности всех ее составляющих: объединенных в полки зенитных ракетных и технических дивизионов, командных пунктов полков, средств радиолокационной разведки, управления и связи.
Успешному ходу работ способствовало широкое использование технических решений, отработанных при разработке и создании системы С-25, - как реализованных в ней, так и использованных для формирования научно-технического задела, необходимого для последующих работ. В частности, еще до принятия Постановления 1953 г. в КБ-1 в инициативном порядке была начата разработка экспериментального макетного образца перевозимого комплекса - модификации многоканального стационарного С-25 в одноканальном перевозимом автомобильном варианте. В состав макетного образца входила состыкованная с размещенными на зенитно-артиллерийской тележке КЗУ-16 антеннами, кабина радиотракта "Р", а также кабины видеотракта "А" и счетно-решающих устройств - "Б".
При разработке "Системы-75" были еще раз проанализированы возможные варианты построения комплекса и радиолокационных средств станции наведения ракет. Применительно к одноканальному комплексу преимущества реализованной схемы радиолокаторов с линейным сканированием пространства были не столь очевидны. Использование узколучевых радиолокаторов, аналогичных принятым в американском комплексе "Найк-Аякс", позволило бы более полно использовать энергетический потенциал РЛС. Однако специалисты пошли по другому пути, сохранив схему с линейным сканированием пространства. При этом они уменьшили сектор сканирования пространства до 10 град. относительно направления на обстреливаемую цель, обеспечив достаточную точность определения координат цели и ракет в зонах нахождения целей и их поражения, возможность обстрела плотных групп целей. При этом была достигнута большая защищенность станции при работе в сложной помеховой обстановке по сравнению с применением узколучевого радиолокатора, что и подтвердилось в дальнейшем в ходе боевых действий во Вьетнаме.
При разработке СНР были использованы наработки, полученные на заключительной стадии работ по С-25, но не реализованные в этой системе. Для перевозимого комплекса были бы абсолютно неприемлемы грандиозные вращающиеся антенны - "мельницы", применявшиеся в С-25. В отличие от первого советского зенитного ракетного комплекса антенны СНР в процессе сканирования сектора обзора оставались неподвижными. При этом поддержание общей ориентации блока антенн в направлении на цель обеспечивалось механическим приводом, предназначенным для разворота оси блока антенн по азимуту и углу места. Соответствующее решение было найдено при разработке "ленинградской" версии С-25 - нереализованного комплекса С-50. Для уменьшения габаритов антенн были использованы оригинальные технические решения в конструкция. Приемлемые габариты антенн достигались применением металловоздушной линзы, рупорного облучателя с механическим сканированием. Переход на 6-сантиметровый диапазон позволил сохранить точность определения координат цели и ракеты, несмотря на уменьшение габаритов антенн.
Использование в радиолокационной станции наведения ракет магнетрона со скачкообразной перестройкой частоты и применение аппаратуры селекции движущихся целей были призваны обеспечить ее работоспособность при применении активных и пассивных помех.
Трехканальное исполнение контура наведения ракет обеспечивало возможность одновременного обстрела цели тремя ракетами. Команды на все ракеты предавались одной станцией наведения ракет с использованием импульсно-временного кодирования. Антенна передачи команд с относительно узкой диаграммой направленности была смонтирована на блоке основных антенн и отслеживала их ориентацию.
Радиолокатор наведения проектировался в КБ-1, в отделе, возглавляемом С.П.Заворотищевым и В.Д.Селезневым. Передающие устройства проектировались под руководством В.Н.Кузьмина и В.Д.Синельникова, приемные устройства - Ю.Н.Аксенова, В.И. Плешивцева, антенны - Е.Г.Зелкина, аппаратура автоматического сопровождения цели и ракет - Н.В.Семакова, аппаратура СДЦ - В.Е.Черномордика.
Для применения в комплексе С-75 под руководством Ю.В.Афонина и В.Г.Цепилова был разработан новый метод наведения ракет на цель - так называемый метод половинного спрямления. Траектория полета ракеты рассчитывалась исходя из определенных с помощью радиолокационных средств СНР параметров полета (скорость, дальность, высота, направление полета) и направлялась к промежуточной расчетной точке, расположенной между текущим положением цели или расчетной точкой встречи. Применение этого метода позволяло строить энергетически более выгодные траектории полета ракет, существенно снизить потребные перегрузки ракеты при стрельбе по маневрирующей цели, сузить необходимый сектор обзора пространства станцией наведения ракет для обеспечения одновременного сопровождения одной антенной системой как цели, так и наводящихся на нее ракет.
Выбор основных технических решений по ракете, получившей обозначение В-750 (несекретный индекс изделия - "1Д"), во многом определялся принятым обликом радиоэлектронной части комплекса. В частности, применение узконаправленной антенны передачи команд на ракету, жестко связанной с блоком ориентируемых на цель основных антенн станции наведения, практически однозначно определяло применение наклонного старта ракеты с разворачиваемых в сторону цели пусковых установок. Для осуществления такого старта, без опасного сближения с поверхностью земли, требовалась высокая начальная тяговооруженность - отношение тяги к стартовой массе ракеты. Такую высокую тягу мог обеспечить только твердотопливный (по терминологии тех лет - пороховой) двигатель. Напротив, при относительно длительном последующем полете к цели требовалось в десятки раз меньшее значение тяги и высокая экономичность двигателя по расходу топлива. Этим условиям в те годы отвечал только жидкостный ракетный двигатель. Таким образом, определилась двухступенчатая схема ракеты с твердотопливным двигателем на стартовом ускорителе и жидкостным - на маршевой ступени. Такая схема, кроме того, обеспечивала высокую среднюю скорость ракеты и, соответственно, возможность своевременного поражения цели.
Одной из основных задачей для проектировщиков ракеты В-750 в первые месяцы их работы стал выбор дальности стрельбы. Скорость и высота поражаемых целей, как и масса ракеты, были определены еще в Постановлении правительства от 20 ноября 1953 г. Дальность стрельбы в данном постановлении не указывалась, в то же время этот параметр определял очень многое при разработке всех компонентов системы. Для его выбора разработчикам В-750 требовалось найти оптимальное сочетание ряда разнородных факторов с учетом ограниченной дальности действия радиолокационной станции наведения и необходимости достижения максимальной средней скорости полета ракеты по траектории.
Требовалось учитывать и то, что в составе создаваемой системы должны были максимально использоваться уже применяемые в стране грузовые автомобили и тягачи. Это позволяло свести к минимуму количество необходимых для производства транспортных средств С-75 узкоспециализированных предприятий-изготовителей, хотя и накладывало дополнительные ограничения на стартовую массу ракеты и дальность ее полета. Рациональный учет всех факторов и должен был свести к минимуму затраты на оборону от воздушного нападения конкретного промышленного или военного объекта.
Как показали проведенные расчеты, стоимость обороны единичной цели (города или промышленного района) при существовавших тогда ограничениях, получалась минимальной при дальности стрельбы ракеты 30 км. В то же время, при дальности стрельбы 25 км - стоимость обороны увеличивалась на 30-85%. в зависимости от условий, характерных для конкретной обороняемой цели.
Таким образом, ракета В-750 ("изделие 1Д") была выполнена по двухступенчатой схеме с твердотопливным стартовым двигателем, что позволило при ограниченной стартовой массе достигнуть высокой средней скорости на траектории и обеспечить наклонный старт ракеты, соответствующий скорейшему выведению ракеты в направлении на цель. Данная схема уже была реализована в американской ракете "Найк-Аякс" и в отечественной ШБ-32, разрабатывавшейся в КБ-1 в начале пятидесятых годов.
Для выбора аэродинамической схемы ракеты (что включало в себя определение расположения и размер ее крыльев, рулей и передних плоскостей) специалистами-аэродинамиками ОКБ-2 были разработаны оригинальные методы расчетов. В процессе этого выбора требовалось учитывать потребную маневренность ракеты (диктуемую использованием радиокомандной системы наведения на цель), требования эффективной работы ее системы стабилизации и контура управления, а также достижение минимального аэродинамического сопротивления. В результате, впервые в нашей стране для ЗУР была использована нормальная аэродинамическая схема - рули располагались за крыльями. Одновременно в передней части ракеты были установлены дестабилизаторы, увеличившие маневренность ракеты и позволившие регулировать запас ее статической устойчивости в процессе доводки.
Использование нормальной схемы позволило реализовать более высокое аэродинамическое качество по сравнению со схемой "утка", для этой схемы также не требовалось применять элероны - управление ракетой по крену достигалось дифференциальным отклонением рулей. В свою очередь высокая тяговооруженность и достаточная статическая устойчивость ракеты на стартовом участке позволили реализовать задержку управления по тангажу и рысканью вплоть до отделения стартовика. Однако во избежание неприемлемого ухода осей бортовых гироприборов на стартовом участке потребовалось обеспечить стабилизацию по крену, для чего расположенная в одной из плоскостей пара консолей стабилизаторов оснащались элеронами.
Особое внимание было уделено внесению "гармонии" в процесс управления ракетой при различных скоростях и высотах ее полета. Проблема поиска средств ее достижения тогда еще только вставала в полный рост и была связана с достижением ракетами высоких сверхзвуковых скоростей полета в достаточно плотных слоях атмосферы. При этом оказывалось, что рули, спроектированные для сверхзвуковой ракеты, недостаточно эффективны для управления ее движением на дозвуковой скорости и, наоборот, рули, эффективные на дозвуке, в сверхзвуковом полете становились чрезмерно эффективными, значительно снижавшими точность управления ракетой.
Решение этой задачи в ОКБ-2 было найдено практически сразу - на ракете был установлен специальный механизм (МИПЧ), автоматически регулировавший угол отклонения рулей в зависимости от скоростного напора воздушного потока. Обоснованием применения этого механизма, а также расчетом его характеристик занимались аэродинамики ОКБ-2 под руководством В.М.Егорова. Первые испытания на стенде макетного образца МИПЧ были проведены в декабре 1954 г., а через два месяца этот механизм был опробован в полете на ракете ШБ-32.
Механизм изменения передаточного числа представлял собой достаточно сложную многозвенную конструкцию со сложной кинематикой, требовавшую весьма точной привязки к остальным элементам ракеты. Его использование потребовало установки на ракету приемника воздушного давления, ставшего в дальнейшем причиной неоднократных аварий ракеты.
В целом, ракета В-750 оказалась почти вдвое легче, чем ракета комплекса С-25 при практически одинаковой досягаемости по дальности и высоте. Однако при этом В-750 оснащалась менее мощной боевой частью.
Двигатель для маршевой ступени ракеты В-750 разрабатывался с 1954 г. на конкурсной основе ОКБ-2 и ОКБ-3, входившими в НИИ-88. В ОКБ-3 главного конструктора Д.Д. Севрука проектировался однокамерный двигатель С3.20 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 3100 кг, работавший на двух компонентах топлива. Для начальной раскрутки турбонасосного агрегата (ТНА) использовался пороховой стартер, который при срабатывании также разогревал стенки жидкостного газогенератора, в результате чего поступавший в него окислитель начинал разлагаться и обеспечивать работу ТНА.
В ОКБ-2 главного конструктора A.M. Исаева разрабатывался однокамерный двигатель С2.711 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 2600 кг. В головке камеры сгорания двигателя были впервые применены центробежные двухкомпонентные форсунки, позволившие получить лучшую, чем в однокомпонентных, полноту сгорания топлива. В отличие от С3.20 для запуска и раскрутки ТНА С2.711 использовался изопропилнитрат (ОТ-155, инициирующая жидкость "И"), при разложении которого выделялся горячий газ.
Выбор маршевого двигателя, который предстояло сделать ракетчикам, оказался чрезвычайно сложен и оказался обставлен целым набором скорее политических, чем технических шагов, сделанных участниками этого процесса.
Так для ракеты был выбран двигатель Исаева, в серийном производстве получивший обозначение - С5.711 - по номеру ОКБ-5, объединившего в 1958г. коллективы двигателистов Исаева и Севрука.
Использование двигателя С2.711 (С5.711) потребовало размещения на ракете 1Д трех топливных баков: "Г" - для горючего ТГ-02, "О" - для окислителя АК-20Ф и "И" - для инициирующей жидкости ОТ-155. Время работы маршевого двигателя определялось запасом компонентов топлива на борту и составляло около 25 секунд при общем ресурсе около минуты.
Для стартовой ступени ракеты "1Д" в КБ-2 завода №81 под руководством И.И. Картукова первоначально разрабатывался твердотопливный двигатель ПРД-10. Для обеспечения его работоспособности в температурном диапазоне от -40 до +50°С требовалось использование четырех сменных сезонных вкладышей для изменения критического сечения сопла стартового двигателя. Это значительно усложняло эксплуатацию ракеты. В дальнейшем был спроектирован и принят на вооружение в составе ракет семейства В-750 стартовый ускоритель ПРД-18 с критическим сечением сопла, регулируемым в зависимости от температуры окружающей среды за счет продольного смещения центрального тела - так называемой "груши". Время работы стартового двигателя составляло около 3 секунд. Твердотопливный заряд из рецептуры НМФ-2 для двигателя ПРД-18 разрабатывался в расположенном поблизости от подмосковных Люберец НИИ-125 коллективом во главе с Б.П. Жуковым. Для обеспечения малого времени работы требовалось обеспечить большую поверхность горения топлива, что определило исполнение заряда массой 547 кг из 14 шашек длиной 1800 мм с цилиндрическим каналом диаметром 26 мм при наружном диаметре шашки 135 мм.
Большая часть элементов бортовой аппаратуры ракеты, включая автопилот АП-75, аппаратуру радиоуправления и радиовизирования ФР-15Ю, разрабатывалась в КБ-1. Радиовзрыватель "Шмель" создавался в НИИ-504, боевая часть В-88 - в НИИ-6.
Опытная подвижная пусковая однобалочная пусковая установка СМ-63 с переменным углом старта ракеты была спроектирована в ленинградском ЦКБ-34 под руководством Главного конструктора Б.С. Коробова. Пусковая установка типа СМ-63 оснащалась электрическим синхронно-следящим приводом наведения по азимуту и углу места, разработанным в ЦНИИ-173 (в дальнейшем переименованный в ЦНИИ автоматики и гидравлики - ЦНИИАГ). В устройстве наведения направляющей по углу места использовался секторный механизм. При отработке пусковой установки на полигоне в подмосковном Фаустово было испытано несколько типов газоотбойных устройств, предназначенных для предотвращения эрозии грунта при пусках ракет. Серийная ПУ оснащалась газоотбойным устройством в виде шатра-рассекателя, прижимавшегося к грунту газовой струёй стартового двигателя ракеты. Кроме того, газоотбойное устройство повышало устойчивость ПУ при сходе ракеты с направляющей. Отработка элементов установки с использованием бросковых габаритно-весовых моделей ракет велась на полигоне Ржевка под Ленинградом.
В московском Государственном специальном конструкторском бюро (ГСКБ) разрабатывалось наземное оборудование для С-75. Всего в ГСКБ для комплексов С-75 было создано 9 агрегатов - транспортно-заряжающих машин ПР-11 различных модификаций, которые использовались для транспортировки и хранения ракет в состоянии промежуточной и окончательной готовности, заправки их окислителем и заряжания пусковых установок.
Изготовление антенн СНР было поручено подольскому заводу №710, но добиться высокого качества изготовления антенн на заводе не удалось, и их производство передали на артиллерийский завод № 92 ("Горьковский машиностроительный завод") и самолетостроительный завод №23 в подмосковных Филях, где уже была отработана технология штамповки крупноразмерных металлических деталей.
К маю 1954 г. был разработан эскизный (технический) проект системы С-75, включавший станцию наведения ракет (СНР), двухступенчатые ракеты и наводимые пусковые установки с наклонным стартом.
Однако не прошло и полугода со времени выпуска технического проекта, как возникли сомнения в возможности своевременной реализации даже ряда уже заявленных технических решений. Это было связано с тем, что электровакуумные приборы для 6-см диапазона, в том числе новый магнетрон, еще только разрабатывались и осваивались промышленностью. Задерживалось также и создание аппаратуры селекции движущихся целей. Поэтому для своевременного создания и наладки станции наведения ракет Постановлением от 1 октября 1954г. №2070-964 было принято решение о создании ее опытного образца с использованием магнетрона 10-сантиметрового диапазона (т.н. диапазона "В"). Правительственным документом были также уточнены требования к зоне поражения по дальности - до 29 км и по высоте - от 3 до 22 км.
Опытный вариант подвижной станции наведения ракет 10-см диапазона, изготовленный в КБ-1 в упрощенном составе без средств селекции движущихся целей и аппаратуры "электронного выстрела", в конце 1955 г. был смонтирован на радиотехническом полигоне у подмосковного дачного поселка Кратово, где отладочные и экспериментальные работы проводились с января по апрель 1956 г. Для отработки радиоэлектронной части системы использовались самолеты Ил-28 и МиГ-17 специального авиаотряда. В мае 1956 г. было принято решение об отправке СНР для продолжения испытаний на площадку № 32 полигона Капустин Яр, где она использовалась для проведения автономных испытаний ракеты, отработки замкнутого контура наведения на цель и предварительной оценки эффективности поражения цели.
Постановлением СМ от 19 марта 1956 г. N336-255 устанавливался срок представления батареи (зенитного ракетного дивизиона) С-75 на Государственные испытания - 1 июля1957 г. Сверх плана пятилетки 1956-1960 гг. предусматривался выпуск 265 батарей С-75 и 7220 ракет В-750.
Первый бросковый пуск ракеты В-750 (1Д) с застопоренными рулями был осуществлен 26 апреля 1955 г. с неподвижной пусковой установки, стрела которой была поднята на 45°. Топливом был снаряжен только ускоритель, в баки для сохранения центровки были залиты модельные жидкости. Пуск прошел удачно - через 46 секунд полета ракета упала в 12 км от места старта. В четвертом пуске, проведенном 4 мая, ракета выполнила первые маневры, заданные установленным на борту программным механизмом.
К концу 1956 г. пусками телеметрических образцов ракеты 1Д во все характерные точки зоны поражения были завершены комплексные заводские испытания. При этом в качестве цели использовались парашютные мишени с уголковыми отражателями.
После нескольких полетов высотных самолетов-разведчиков U-2 над территорией СССР на совещании в августе 1956 г. под руководством министра оборонной промышленности Д.Ф. Устинова были обсуждены возможные экстренные меры по усилению обороны важнейших объектов страны и созданию мобильных средств ПВО. Предлагалось форсировать работы КБ-1 по созданию С-75 с радиолокатором наведения 6-сантиметрового диапазона, но это представлялось уже явно сомнительным с учетом наметившихся задержек с разработкой и освоением производства соответствующих электровакуумных приборов. Работавший в то время в ракетостроении известный авиаконструктор П.В. Цыбин предложил разместить средства системы С-25 на железнодорожных платформах, что позволяло создать ракетный заслон на любом направлении, но фактически означало создание практически с нуля уже третьего комплекса, отличного как от С-25, так и от С-75.
В итоге было принято предложение А.А. Расплетина о внедрении в производство упрощенного варианта системы С-75 с использованием освоенных промышленностью электровакуумных приборов 10-сантиметрового диапазона, без аппаратуры селекции движущихся целей и электронного выстрела. Развитием опытного варианта упрощенного зенитного ракетного комплекса с аппаратурой 10-сантиметрового диапазона (диапазона В) стал серийный зенитный ракетный комплекс СА-75 "Двина".
При этом КБ-1 продолжало работу и по варианту комплекса с аппаратурой 6-сантиметрового диапазона (диапазона Н), который был принят на вооружение как зенитный ракетный комплекс С-75 "Десна" в более поздние сроки.
Официально принятое решение было утверждено Постановлением СМ СССР от 25 августа 1956 г. Опытный образец СНР СА-75 10-сантиметрового диапазона должен был быть поставлен на совместные испытания в апреле 1957 г., а для обеспечения ускоренного оснащения войск зенитной ракетной техникой в 1957 г. промышленности страны предстояло выпустить наземные средства для комплектования 40 батарей (зенитных ракетных комплексов - в современной терминологии) и 1200 ракет В-750.
Фактически полигонные испытания опытного образца начались в августе 1957 г. Но первый пуск по реальной цели провели даже несколько раньше, в январе того же года, "по оказии" сбив Ил-28, участвовавший в "генеральной репетиции" испытаний оснащенной специальным зарядом ракеты комплекса С-25.
Как уже отмечалось, важной особенностью создания комплекса было то, что еще задолго до начала полигонных испытаний, с начала 1957 г., было развернуто серийное производство его основных компонентов. С мая 1957 г. началась отправка на полигон Капустин Яр первых партий аппаратуры и отдельных боевых средств серийных комплексов СА-75. В октябре 1957 г. планировалось поставить на совместные испытания серийный комплекс СА-75 в полном составе.
Успешные результаты стрельб экспериментального образца комплекса и оперативное проведение настроечных работ на его серийном образце предопределили решение о совмещении проведения конструкторских (заводских) испытаний серийного комплекса с совместными (Государственными) испытаниями в целях скорейшего оснащения Войск ПВО страны новыми комплексами. Принятое решение позволило завершить весь объем заводских и Государственных испытаний в течение пяти месяцев после поставки на полигон опытного образца ЗРК. По результатам полигонных испытаний комплекс 28 ноября был рекомендован к принятию на вооружение.
Комплекс СА-75 "Двина" с ракетой 1Д (В-750) был принят на вооружение ПВО страны и ПВО Сухопутных войск Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 11 декабря 1957г. N1382-638 и Приказом МО СССР N00102 1957 г. Несмотря на длившиеся практически до конца года испытания на полигоне, производственное задание 1957 г. было в значительной мере выполнено. Промышленности удалось изготовить 30 из 40 заданных зенитных ракетных батарей и 621 из заказанных 1200 ракет.
Источник - http://pvo.guns.ru/s75/s75.htm
Головным разработчиком системы было определено КБ-1 Министерства среднего машиностроения, главным конструктором А.А. Расплетин. Эта организация вела работы по созданию системы в целом, бортовой аппаратуры ракеты, приемника команд управления, ответчика, бортовых антенн, автопилота, рулевых машин, а также станции наведения ракет, размещенной на автомобильном шасси. Для организации работ над новой зенитной ракетной системой в КБ-1 была организована тематическая лаборатория, которую возглавил Б.В.Бункин.
Одновременно из КБ-1 был выделен коллектив конструкторов, которому поручалось во вновь организованном ОКБ-2 разработать ракету для нового комплекса. Новое КБ возглавил П.Д. Грушин.
В начале 1954 г. тактико-техническое задание на систему было утверждено Министром среднего машиностроения, в подчинении которого тогда находилась не только ядерная отрасль, но и организации - разработчики управляемого ракетного оружия.
Новая зенитная ракетная система предназначалась для обороны административно-политических и промышленных объектов, войсковых частей и соединений. Она проектировалась без привязки к конкретному объекту обороны с учетом обеспечения мобильности всех ее составляющих: объединенных в полки зенитных ракетных и технических дивизионов, командных пунктов полков, средств радиолокационной разведки, управления и связи.
Успешному ходу работ способствовало широкое использование технических решений, отработанных при разработке и создании системы С-25, - как реализованных в ней, так и использованных для формирования научно-технического задела, необходимого для последующих работ. В частности, еще до принятия Постановления 1953 г. в КБ-1 в инициативном порядке была начата разработка экспериментального макетного образца перевозимого комплекса - модификации многоканального стационарного С-25 в одноканальном перевозимом автомобильном варианте. В состав макетного образца входила состыкованная с размещенными на зенитно-артиллерийской тележке КЗУ-16 антеннами, кабина радиотракта "Р", а также кабины видеотракта "А" и счетно-решающих устройств - "Б".
При разработке "Системы-75" были еще раз проанализированы возможные варианты построения комплекса и радиолокационных средств станции наведения ракет. Применительно к одноканальному комплексу преимущества реализованной схемы радиолокаторов с линейным сканированием пространства были не столь очевидны. Использование узколучевых радиолокаторов, аналогичных принятым в американском комплексе "Найк-Аякс", позволило бы более полно использовать энергетический потенциал РЛС. Однако специалисты пошли по другому пути, сохранив схему с линейным сканированием пространства. При этом они уменьшили сектор сканирования пространства до 10 град. относительно направления на обстреливаемую цель, обеспечив достаточную точность определения координат цели и ракет в зонах нахождения целей и их поражения, возможность обстрела плотных групп целей. При этом была достигнута большая защищенность станции при работе в сложной помеховой обстановке по сравнению с применением узколучевого радиолокатора, что и подтвердилось в дальнейшем в ходе боевых действий во Вьетнаме.
При разработке СНР были использованы наработки, полученные на заключительной стадии работ по С-25, но не реализованные в этой системе. Для перевозимого комплекса были бы абсолютно неприемлемы грандиозные вращающиеся антенны - "мельницы", применявшиеся в С-25. В отличие от первого советского зенитного ракетного комплекса антенны СНР в процессе сканирования сектора обзора оставались неподвижными. При этом поддержание общей ориентации блока антенн в направлении на цель обеспечивалось механическим приводом, предназначенным для разворота оси блока антенн по азимуту и углу места. Соответствующее решение было найдено при разработке "ленинградской" версии С-25 - нереализованного комплекса С-50. Для уменьшения габаритов антенн были использованы оригинальные технические решения в конструкция. Приемлемые габариты антенн достигались применением металловоздушной линзы, рупорного облучателя с механическим сканированием. Переход на 6-сантиметровый диапазон позволил сохранить точность определения координат цели и ракеты, несмотря на уменьшение габаритов антенн.
Использование в радиолокационной станции наведения ракет магнетрона со скачкообразной перестройкой частоты и применение аппаратуры селекции движущихся целей были призваны обеспечить ее работоспособность при применении активных и пассивных помех.
Трехканальное исполнение контура наведения ракет обеспечивало возможность одновременного обстрела цели тремя ракетами. Команды на все ракеты предавались одной станцией наведения ракет с использованием импульсно-временного кодирования. Антенна передачи команд с относительно узкой диаграммой направленности была смонтирована на блоке основных антенн и отслеживала их ориентацию.
Радиолокатор наведения проектировался в КБ-1, в отделе, возглавляемом С.П.Заворотищевым и В.Д.Селезневым. Передающие устройства проектировались под руководством В.Н.Кузьмина и В.Д.Синельникова, приемные устройства - Ю.Н.Аксенова, В.И. Плешивцева, антенны - Е.Г.Зелкина, аппаратура автоматического сопровождения цели и ракет - Н.В.Семакова, аппаратура СДЦ - В.Е.Черномордика.
Для применения в комплексе С-75 под руководством Ю.В.Афонина и В.Г.Цепилова был разработан новый метод наведения ракет на цель - так называемый метод половинного спрямления. Траектория полета ракеты рассчитывалась исходя из определенных с помощью радиолокационных средств СНР параметров полета (скорость, дальность, высота, направление полета) и направлялась к промежуточной расчетной точке, расположенной между текущим положением цели или расчетной точкой встречи. Применение этого метода позволяло строить энергетически более выгодные траектории полета ракет, существенно снизить потребные перегрузки ракеты при стрельбе по маневрирующей цели, сузить необходимый сектор обзора пространства станцией наведения ракет для обеспечения одновременного сопровождения одной антенной системой как цели, так и наводящихся на нее ракет.
Выбор основных технических решений по ракете, получившей обозначение В-750 (несекретный индекс изделия - "1Д"), во многом определялся принятым обликом радиоэлектронной части комплекса. В частности, применение узконаправленной антенны передачи команд на ракету, жестко связанной с блоком ориентируемых на цель основных антенн станции наведения, практически однозначно определяло применение наклонного старта ракеты с разворачиваемых в сторону цели пусковых установок. Для осуществления такого старта, без опасного сближения с поверхностью земли, требовалась высокая начальная тяговооруженность - отношение тяги к стартовой массе ракеты. Такую высокую тягу мог обеспечить только твердотопливный (по терминологии тех лет - пороховой) двигатель. Напротив, при относительно длительном последующем полете к цели требовалось в десятки раз меньшее значение тяги и высокая экономичность двигателя по расходу топлива. Этим условиям в те годы отвечал только жидкостный ракетный двигатель. Таким образом, определилась двухступенчатая схема ракеты с твердотопливным двигателем на стартовом ускорителе и жидкостным - на маршевой ступени. Такая схема, кроме того, обеспечивала высокую среднюю скорость ракеты и, соответственно, возможность своевременного поражения цели.
Одной из основных задачей для проектировщиков ракеты В-750 в первые месяцы их работы стал выбор дальности стрельбы. Скорость и высота поражаемых целей, как и масса ракеты, были определены еще в Постановлении правительства от 20 ноября 1953 г. Дальность стрельбы в данном постановлении не указывалась, в то же время этот параметр определял очень многое при разработке всех компонентов системы. Для его выбора разработчикам В-750 требовалось найти оптимальное сочетание ряда разнородных факторов с учетом ограниченной дальности действия радиолокационной станции наведения и необходимости достижения максимальной средней скорости полета ракеты по траектории.
Требовалось учитывать и то, что в составе создаваемой системы должны были максимально использоваться уже применяемые в стране грузовые автомобили и тягачи. Это позволяло свести к минимуму количество необходимых для производства транспортных средств С-75 узкоспециализированных предприятий-изготовителей, хотя и накладывало дополнительные ограничения на стартовую массу ракеты и дальность ее полета. Рациональный учет всех факторов и должен был свести к минимуму затраты на оборону от воздушного нападения конкретного промышленного или военного объекта.
Как показали проведенные расчеты, стоимость обороны единичной цели (города или промышленного района) при существовавших тогда ограничениях, получалась минимальной при дальности стрельбы ракеты 30 км. В то же время, при дальности стрельбы 25 км - стоимость обороны увеличивалась на 30-85%. в зависимости от условий, характерных для конкретной обороняемой цели.
Таким образом, ракета В-750 ("изделие 1Д") была выполнена по двухступенчатой схеме с твердотопливным стартовым двигателем, что позволило при ограниченной стартовой массе достигнуть высокой средней скорости на траектории и обеспечить наклонный старт ракеты, соответствующий скорейшему выведению ракеты в направлении на цель. Данная схема уже была реализована в американской ракете "Найк-Аякс" и в отечественной ШБ-32, разрабатывавшейся в КБ-1 в начале пятидесятых годов.
Для выбора аэродинамической схемы ракеты (что включало в себя определение расположения и размер ее крыльев, рулей и передних плоскостей) специалистами-аэродинамиками ОКБ-2 были разработаны оригинальные методы расчетов. В процессе этого выбора требовалось учитывать потребную маневренность ракеты (диктуемую использованием радиокомандной системы наведения на цель), требования эффективной работы ее системы стабилизации и контура управления, а также достижение минимального аэродинамического сопротивления. В результате, впервые в нашей стране для ЗУР была использована нормальная аэродинамическая схема - рули располагались за крыльями. Одновременно в передней части ракеты были установлены дестабилизаторы, увеличившие маневренность ракеты и позволившие регулировать запас ее статической устойчивости в процессе доводки.
Использование нормальной схемы позволило реализовать более высокое аэродинамическое качество по сравнению со схемой "утка", для этой схемы также не требовалось применять элероны - управление ракетой по крену достигалось дифференциальным отклонением рулей. В свою очередь высокая тяговооруженность и достаточная статическая устойчивость ракеты на стартовом участке позволили реализовать задержку управления по тангажу и рысканью вплоть до отделения стартовика. Однако во избежание неприемлемого ухода осей бортовых гироприборов на стартовом участке потребовалось обеспечить стабилизацию по крену, для чего расположенная в одной из плоскостей пара консолей стабилизаторов оснащались элеронами.
Особое внимание было уделено внесению "гармонии" в процесс управления ракетой при различных скоростях и высотах ее полета. Проблема поиска средств ее достижения тогда еще только вставала в полный рост и была связана с достижением ракетами высоких сверхзвуковых скоростей полета в достаточно плотных слоях атмосферы. При этом оказывалось, что рули, спроектированные для сверхзвуковой ракеты, недостаточно эффективны для управления ее движением на дозвуковой скорости и, наоборот, рули, эффективные на дозвуке, в сверхзвуковом полете становились чрезмерно эффективными, значительно снижавшими точность управления ракетой.
Решение этой задачи в ОКБ-2 было найдено практически сразу - на ракете был установлен специальный механизм (МИПЧ), автоматически регулировавший угол отклонения рулей в зависимости от скоростного напора воздушного потока. Обоснованием применения этого механизма, а также расчетом его характеристик занимались аэродинамики ОКБ-2 под руководством В.М.Егорова. Первые испытания на стенде макетного образца МИПЧ были проведены в декабре 1954 г., а через два месяца этот механизм был опробован в полете на ракете ШБ-32.
Механизм изменения передаточного числа представлял собой достаточно сложную многозвенную конструкцию со сложной кинематикой, требовавшую весьма точной привязки к остальным элементам ракеты. Его использование потребовало установки на ракету приемника воздушного давления, ставшего в дальнейшем причиной неоднократных аварий ракеты.
В целом, ракета В-750 оказалась почти вдвое легче, чем ракета комплекса С-25 при практически одинаковой досягаемости по дальности и высоте. Однако при этом В-750 оснащалась менее мощной боевой частью.
Двигатель для маршевой ступени ракеты В-750 разрабатывался с 1954 г. на конкурсной основе ОКБ-2 и ОКБ-3, входившими в НИИ-88. В ОКБ-3 главного конструктора Д.Д. Севрука проектировался однокамерный двигатель С3.20 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 3100 кг, работавший на двух компонентах топлива. Для начальной раскрутки турбонасосного агрегата (ТНА) использовался пороховой стартер, который при срабатывании также разогревал стенки жидкостного газогенератора, в результате чего поступавший в него окислитель начинал разлагаться и обеспечивать работу ТНА.
В ОКБ-2 главного конструктора A.M. Исаева разрабатывался однокамерный двигатель С2.711 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 2600 кг. В головке камеры сгорания двигателя были впервые применены центробежные двухкомпонентные форсунки, позволившие получить лучшую, чем в однокомпонентных, полноту сгорания топлива. В отличие от С3.20 для запуска и раскрутки ТНА С2.711 использовался изопропилнитрат (ОТ-155, инициирующая жидкость "И"), при разложении которого выделялся горячий газ.
Выбор маршевого двигателя, который предстояло сделать ракетчикам, оказался чрезвычайно сложен и оказался обставлен целым набором скорее политических, чем технических шагов, сделанных участниками этого процесса.
Так для ракеты был выбран двигатель Исаева, в серийном производстве получивший обозначение - С5.711 - по номеру ОКБ-5, объединившего в 1958г. коллективы двигателистов Исаева и Севрука.
Использование двигателя С2.711 (С5.711) потребовало размещения на ракете 1Д трех топливных баков: "Г" - для горючего ТГ-02, "О" - для окислителя АК-20Ф и "И" - для инициирующей жидкости ОТ-155. Время работы маршевого двигателя определялось запасом компонентов топлива на борту и составляло около 25 секунд при общем ресурсе около минуты.
Для стартовой ступени ракеты "1Д" в КБ-2 завода №81 под руководством И.И. Картукова первоначально разрабатывался твердотопливный двигатель ПРД-10. Для обеспечения его работоспособности в температурном диапазоне от -40 до +50°С требовалось использование четырех сменных сезонных вкладышей для изменения критического сечения сопла стартового двигателя. Это значительно усложняло эксплуатацию ракеты. В дальнейшем был спроектирован и принят на вооружение в составе ракет семейства В-750 стартовый ускоритель ПРД-18 с критическим сечением сопла, регулируемым в зависимости от температуры окружающей среды за счет продольного смещения центрального тела - так называемой "груши". Время работы стартового двигателя составляло около 3 секунд. Твердотопливный заряд из рецептуры НМФ-2 для двигателя ПРД-18 разрабатывался в расположенном поблизости от подмосковных Люберец НИИ-125 коллективом во главе с Б.П. Жуковым. Для обеспечения малого времени работы требовалось обеспечить большую поверхность горения топлива, что определило исполнение заряда массой 547 кг из 14 шашек длиной 1800 мм с цилиндрическим каналом диаметром 26 мм при наружном диаметре шашки 135 мм.
Большая часть элементов бортовой аппаратуры ракеты, включая автопилот АП-75, аппаратуру радиоуправления и радиовизирования ФР-15Ю, разрабатывалась в КБ-1. Радиовзрыватель "Шмель" создавался в НИИ-504, боевая часть В-88 - в НИИ-6.
Опытная подвижная пусковая однобалочная пусковая установка СМ-63 с переменным углом старта ракеты была спроектирована в ленинградском ЦКБ-34 под руководством Главного конструктора Б.С. Коробова. Пусковая установка типа СМ-63 оснащалась электрическим синхронно-следящим приводом наведения по азимуту и углу места, разработанным в ЦНИИ-173 (в дальнейшем переименованный в ЦНИИ автоматики и гидравлики - ЦНИИАГ). В устройстве наведения направляющей по углу места использовался секторный механизм. При отработке пусковой установки на полигоне в подмосковном Фаустово было испытано несколько типов газоотбойных устройств, предназначенных для предотвращения эрозии грунта при пусках ракет. Серийная ПУ оснащалась газоотбойным устройством в виде шатра-рассекателя, прижимавшегося к грунту газовой струёй стартового двигателя ракеты. Кроме того, газоотбойное устройство повышало устойчивость ПУ при сходе ракеты с направляющей. Отработка элементов установки с использованием бросковых габаритно-весовых моделей ракет велась на полигоне Ржевка под Ленинградом.
В московском Государственном специальном конструкторском бюро (ГСКБ) разрабатывалось наземное оборудование для С-75. Всего в ГСКБ для комплексов С-75 было создано 9 агрегатов - транспортно-заряжающих машин ПР-11 различных модификаций, которые использовались для транспортировки и хранения ракет в состоянии промежуточной и окончательной готовности, заправки их окислителем и заряжания пусковых установок.
Изготовление антенн СНР было поручено подольскому заводу №710, но добиться высокого качества изготовления антенн на заводе не удалось, и их производство передали на артиллерийский завод № 92 ("Горьковский машиностроительный завод") и самолетостроительный завод №23 в подмосковных Филях, где уже была отработана технология штамповки крупноразмерных металлических деталей.
К маю 1954 г. был разработан эскизный (технический) проект системы С-75, включавший станцию наведения ракет (СНР), двухступенчатые ракеты и наводимые пусковые установки с наклонным стартом.
Однако не прошло и полугода со времени выпуска технического проекта, как возникли сомнения в возможности своевременной реализации даже ряда уже заявленных технических решений. Это было связано с тем, что электровакуумные приборы для 6-см диапазона, в том числе новый магнетрон, еще только разрабатывались и осваивались промышленностью. Задерживалось также и создание аппаратуры селекции движущихся целей. Поэтому для своевременного создания и наладки станции наведения ракет Постановлением от 1 октября 1954г. №2070-964 было принято решение о создании ее опытного образца с использованием магнетрона 10-сантиметрового диапазона (т.н. диапазона "В"). Правительственным документом были также уточнены требования к зоне поражения по дальности - до 29 км и по высоте - от 3 до 22 км.
Опытный вариант подвижной станции наведения ракет 10-см диапазона, изготовленный в КБ-1 в упрощенном составе без средств селекции движущихся целей и аппаратуры "электронного выстрела", в конце 1955 г. был смонтирован на радиотехническом полигоне у подмосковного дачного поселка Кратово, где отладочные и экспериментальные работы проводились с января по апрель 1956 г. Для отработки радиоэлектронной части системы использовались самолеты Ил-28 и МиГ-17 специального авиаотряда. В мае 1956 г. было принято решение об отправке СНР для продолжения испытаний на площадку № 32 полигона Капустин Яр, где она использовалась для проведения автономных испытаний ракеты, отработки замкнутого контура наведения на цель и предварительной оценки эффективности поражения цели.
Постановлением СМ от 19 марта 1956 г. N336-255 устанавливался срок представления батареи (зенитного ракетного дивизиона) С-75 на Государственные испытания - 1 июля1957 г. Сверх плана пятилетки 1956-1960 гг. предусматривался выпуск 265 батарей С-75 и 7220 ракет В-750.
Первый бросковый пуск ракеты В-750 (1Д) с застопоренными рулями был осуществлен 26 апреля 1955 г. с неподвижной пусковой установки, стрела которой была поднята на 45°. Топливом был снаряжен только ускоритель, в баки для сохранения центровки были залиты модельные жидкости. Пуск прошел удачно - через 46 секунд полета ракета упала в 12 км от места старта. В четвертом пуске, проведенном 4 мая, ракета выполнила первые маневры, заданные установленным на борту программным механизмом.
К концу 1956 г. пусками телеметрических образцов ракеты 1Д во все характерные точки зоны поражения были завершены комплексные заводские испытания. При этом в качестве цели использовались парашютные мишени с уголковыми отражателями.
После нескольких полетов высотных самолетов-разведчиков U-2 над территорией СССР на совещании в августе 1956 г. под руководством министра оборонной промышленности Д.Ф. Устинова были обсуждены возможные экстренные меры по усилению обороны важнейших объектов страны и созданию мобильных средств ПВО. Предлагалось форсировать работы КБ-1 по созданию С-75 с радиолокатором наведения 6-сантиметрового диапазона, но это представлялось уже явно сомнительным с учетом наметившихся задержек с разработкой и освоением производства соответствующих электровакуумных приборов. Работавший в то время в ракетостроении известный авиаконструктор П.В. Цыбин предложил разместить средства системы С-25 на железнодорожных платформах, что позволяло создать ракетный заслон на любом направлении, но фактически означало создание практически с нуля уже третьего комплекса, отличного как от С-25, так и от С-75.
В итоге было принято предложение А.А. Расплетина о внедрении в производство упрощенного варианта системы С-75 с использованием освоенных промышленностью электровакуумных приборов 10-сантиметрового диапазона, без аппаратуры селекции движущихся целей и электронного выстрела. Развитием опытного варианта упрощенного зенитного ракетного комплекса с аппаратурой 10-сантиметрового диапазона (диапазона В) стал серийный зенитный ракетный комплекс СА-75 "Двина".
При этом КБ-1 продолжало работу и по варианту комплекса с аппаратурой 6-сантиметрового диапазона (диапазона Н), который был принят на вооружение как зенитный ракетный комплекс С-75 "Десна" в более поздние сроки.
Официально принятое решение было утверждено Постановлением СМ СССР от 25 августа 1956 г. Опытный образец СНР СА-75 10-сантиметрового диапазона должен был быть поставлен на совместные испытания в апреле 1957 г., а для обеспечения ускоренного оснащения войск зенитной ракетной техникой в 1957 г. промышленности страны предстояло выпустить наземные средства для комплектования 40 батарей (зенитных ракетных комплексов - в современной терминологии) и 1200 ракет В-750.
Фактически полигонные испытания опытного образца начались в августе 1957 г. Но первый пуск по реальной цели провели даже несколько раньше, в январе того же года, "по оказии" сбив Ил-28, участвовавший в "генеральной репетиции" испытаний оснащенной специальным зарядом ракеты комплекса С-25.
Как уже отмечалось, важной особенностью создания комплекса было то, что еще задолго до начала полигонных испытаний, с начала 1957 г., было развернуто серийное производство его основных компонентов. С мая 1957 г. началась отправка на полигон Капустин Яр первых партий аппаратуры и отдельных боевых средств серийных комплексов СА-75. В октябре 1957 г. планировалось поставить на совместные испытания серийный комплекс СА-75 в полном составе.
Успешные результаты стрельб экспериментального образца комплекса и оперативное проведение настроечных работ на его серийном образце предопределили решение о совмещении проведения конструкторских (заводских) испытаний серийного комплекса с совместными (Государственными) испытаниями в целях скорейшего оснащения Войск ПВО страны новыми комплексами. Принятое решение позволило завершить весь объем заводских и Государственных испытаний в течение пяти месяцев после поставки на полигон опытного образца ЗРК. По результатам полигонных испытаний комплекс 28 ноября был рекомендован к принятию на вооружение.
Комплекс СА-75 "Двина" с ракетой 1Д (В-750) был принят на вооружение ПВО страны и ПВО Сухопутных войск Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 11 декабря 1957г. N1382-638 и Приказом МО СССР N00102 1957 г. Несмотря на длившиеся практически до конца года испытания на полигоне, производственное задание 1957 г. было в значительной мере выполнено. Промышленности удалось изготовить 30 из 40 заданных зенитных ракетных батарей и 621 из заказанных 1200 ракет.
Источник - http://pvo.guns.ru/s75/s75.htm
