Доклад: Подводные ракеты
Доклад: Подводные ракеты
Е.С. Шахиджанов, доктор технических
наук, профессор, лауреат Ленинской премии
1959-1960
годы были характерны резко нарастающим изменением качественного состава
военно-морских флотов основных государств мира. На флотах США, Англии, Франции
и Советского Союза появились атомные ракетные и многоцелевые подводные лодки,
которые стали основной ударной силой флотов.
Быстрый
рост тактико-технических характеристик атомных подводных лодок (скорости,
глубины погружения, дальности гидроакустического целеуказания и др.) привел к
тому, что эффективность применявшегося ранее для уничтожения подводных лодок
торпедного оружия и бомбометания стала недостаточной. Такое обстоятельство
явилось толчком для создания нового вида противолодочного оружия,
обеспечивающего резкое уменьшение времени доставки боевого заряда к цели,
увеличение дальности и точности стрельбы.
Новым
видом противолодочного оружия стали в 60-80-е годы комплексы противолодочных
баллистических и крылатых ракет (ракето-торпед) и скоростных подводных ракет.
На вооружение иностранных флотов были приняты баллистические ракеты класса
“ПЛ-воздух-ПЛ” с атомным зарядом “Саброк” (США), крылатые ракеты класса
“НК-воздух-ПЛ” с атомными зарядами и с боевыми частями в виде малогабаритных
самонаводящихся торпед - “Асрок” (США), “Малафон” (Франция), “Икара” (Англия).
Для
обеспечения необходимого паритета в противолодочном вооружении атомных
подводных лодок ВМФ СССР с атомными подводными лодками ВМС США и стран НАТО
была поставлена задача срочного создания отечественных ракетных комплексов,
аналогичных зарубежным, но превосходящих их по тактико-техническим
характеристикам.
Для
этого в кратчайшие сроки на базе отечественной науки и передовой технологии
необходимо было решить сложнейшие проблемы создания высокоэффективных ракетных
двигателей, высокоточных навигационных систем и систем управления и наведения,
а также проблемы подводного старта и др.
Отечественными
учеными, конструкторами, коллективами НИИВМФ и промышленности и ведущими
производственными коллективами промышленности эти проблемы уже в 60-х годах
были успешно решены.
Начало
положило создание в 1968г. неуправляемой баллистической ракеты класса
“НК-воздух-ПЛ” с ракетным двигателем на твердом топливе научно-производственным
коллективом под руководством лауреата Ленинской и Государственной премий
Н.П.Мазурова.
Следующим
шагом стало принятие на вооружение ВМФ в 1969г. твердотопливной баллистической
автономно-управляемой ракеты класса “ПЛ-воздух-ПЛ”. Она создана коллективом,
руководимым профессором, лауреатом Ленинской и Государственной премий
Л.В.Люльевым, а ее инерциальные системы управления — коллективом, который
возглавлял лауреат Ленинской и Государственной премий А.С.Абрамов. Создание
этой ракеты проходило в тесной творческой связи с решением научных проблем по
разработке систем управления и боевых информационно-управляющих систем
автоматизированных атомных подводных лодок, которыми руководил академик
В.А.Трапезников.
Позднее
в 1973г. была создана первая отечественная телеуправляемая крылатая ракета
класса “НК-воздух-ПЛ”, над которой работали коллективы под руководством
лауреата Ленинской и Государственной премий Г.Н.Волгина.
Создание
баллистических и крылатых противолодочных ракет было выполнено исключительно на
базе российских научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок с
применением в управляющих системах отечественной элементной базы. При этом было
обеспечено не только достижение паритета в противолодочном оружии с зарубежными
флотами, но и существенное улучшение тактико-технических характеристик ракет по
сравнению с зарубежными аналогами в части дальности и точности стрельбы,
применения в качестве боевой части малогабаритных самонаводящихся торпед и др.
Был создан научно-технический задел для продолжающегося дальнейшего развития
перспективных отечественных баллистических и крылатых ракет.
Одновременно
во всех развитых странах интенсивно проводились работы по совершенствованию
торпедного оружия, что привело к значительному увеличению дальности хода и
усовершенствованию акустических головок самонаведения. Однако эти достижения в
значительной степени обесценивались все возрастающей скоростью подводных лодок,
в то время как скорость движения новых поколений торпед практически не могла
быть увеличена в силу принципиальных физических ограничений движения тел в воде
в режиме сплошного обтекания.
В
50-70-х годах в Советском Союзе впервые в мире создан принципиально новый вид
оружия, не имеющий аналогов и прототипов за рубежом, - скоростные подводные
кавитирующие ракеты. Его новизна заключается в движении под водой в режиме
развитой кавитации (отрывного обтекания), когда основная часть корпуса ракеты
охвачена парогазовой полостью-каверной. При этом резко снижается
гидродинамическое сопротивление и достигается высокая скорость подводного
движения ракеты, в 3-5 раз превышающая скорость обычных торпед, движущихся в
режиме сплошного (безотрывного) обтекания. Достижения в области
высокоскоростного подводного движения ракет прежде всего обусловлены фундаментальными
исследованиями неуправляемого движения тел в режиме развитой кавитации,
взаимодействия реактивной струи (газовой, газожидкостной, водяной) с каверной,
длительного устойчивого управляемого движения при кавитационном обтекании тела.
Эти
работы были начаты еще в конце 40-х годов в филиале ЦАГИ под руководством
академика Л.И.Седова, учеными ВМФ, в том числе Г.В.Логвиновичем, который
возглавил научное руководство разработкой теории и прикладных вопросов
гидродинамики развитых кавитационных течений применительно к кавитирующим
ракетам.
При
создании и разработке скоростных подводных ракет отечественными учеными и
конструкторами были найдены уникальные теоретические, экспериментальные и
конструкторские решения прежде всего по обоснованию гидродинамических схем
кавитирующих ракет с подводными органами управления изменяемой геометрии,
выполняющими функции образования каверны и управления движением ракеты на
участках сплошного, смешанного и кавитационного обтекания.
Для
достижения высоких технических характеристик ракет, имеющих скорости движения
под водой свыше 100м/с (200уз.), необходимо обеспечить не только многократное
снижение сопротивления движению, но и создание высокоэффективного реактивного
двигателя (энергосиловой установки) на экологически чистом, безопасном в
эксплуатации энергоемком топливе, а также системы управления, органов
управления и стабилизации.
Наиболее
полно отвечал всем требованиям в качестве энергосиловой установки прямоточный
гидрореактивный двигатель на гидрореагирующем топливе. Удельный импульс такого
двигателя в 2,5-3 раза выше, чем у известных ракетных двигателей: за счет
использования забортной воды в качестве рабочего тела и окислителя, а в
качестве топлива - гидрореагирующих металлов.
Работы
по созданию такого уникального двигателя были начаты в 60-х годах по инициативе
и под руководством лауреата Государственной премии М.С.Меркулова и завершены в
70-х годах под руководством лауреата Ленинской премии Е.Д.Ракова. Одновременно
для этого двигателя разрабатывались единственные в своем роде твердые
гидрореагирующие топлива на основе легких металлов, а также конструкция зарядов
большой массы и технология их изготовления. Под руководством лауреата Ленинской
премии И.М.Сафонова была создана автономная система управления, имеющая
переменную структуру и использующая принципиально новый способ управления
подводным ходом ракеты по глубине, обусловленный наличием каверны.
При
движении ракеты со скоростью 200уз и более возникают значительные
гидродинамические нагрузки на ее корпус, вызывающие, в свою очередь,
вибрационные нагрузки на элементы конструкции корпуса и ее аппаратуру
управления.
Под
руководством главного конструктора Е.Д.Ракова были разработаны методы
проектирования и конструирования элементов ракеты с учетом действующих
факторов. Уже к концу 50-х годов результаты исследований позволили принять
научно обоснованное решение о создании скоростной подводной кавитирующей ракеты
при авторитетной поддержке Главкома ВМФ Адмирала Флота Советского Союза
С.Г.Горшкова, академиков А.П.Александрова, В.Н.Трапезникова и вице-адмирала
Б.Д.Костыгова.
На
основе ряда последовательных научно-исследовательских работ, проведенных
институтами ВМФ и промышленности при участии Академии наук СССР, был
осуществлен переход к большой опытно-конструкторской работе по созданию первого
боевого образца скоростной подводной кавитирующей ракеты “Шквал” класса
“ПЛ-вода-ПЛ”, “ПЛ-вода-воздух-НК”. Создание подводной скоростной ракеты
потребовало освоения новых материалов, технологий, уникального оборудования,
создания новых производств и объединения усилий многих предприятий различных
отраслей промышленности. Общее руководство осуществляли министр СССР
В.В.Бахирев и его заместитель Д.П.Медведев. Эта опытно-конструкторская работа
была успешно завершена в 1977г. коллективом под руководством Е.Д.Ракова.
Научным руководителем разработки являлся академик АНУССР лауреат Ленинской
премии Г.В.Логвинович. В работе принимал активное участие большой коллектив
ученых и специалистов предприятий промышленности и институтов ВМФ, в том числе
лауреаты Ленинской премии Ю.В.Фадеев и Ю.Г.Ильин, лауреаты Государственной
премии Г.В.Уваров и В.П.Ивашков, М.П.Лисичко, В.Г.Горячко, П.Ф.Бреус,
Г.С.Хорсун, Г.М.Акопов и многие другие.
Создание
первой в мире кавитирующей скоростной подводной ракеты явилось большим
достижением российской науки и техники и в научно-техническом плане открыло
путь к дальнейшему созданию перспективных образцов подводного оружия этого типа
с высокими тактико-техническими данными.
Кавитирующие
подводные ракеты имеют высокую боевую эффективность поражения цели за счет
большой подводной скорости, обеспечивающей минимальное время доставки боевой
части к цели. Полностью подводная траектория скоростных подводных ракет класса
“ПЛ-вода-ПЛ” затрудняет противодействие им со стороны противника и позволяет
использовать их подо льдами Арктики, т.е. сохраняет положительное качество
обычных торпед. Использование ракет “Шквал” существенно повышает боевую
эффективность ракетно-торпедного вооружения ВМФ.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/
|