МОРСКИЕ БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
SEA-BASED BALLISTIC MISSILES OF THE THIRD GENERATION

МОРСКИЕ БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ

27 января 2015 г. в учебно-лабораторном комплексе МГТУ им. Н. Э. Баумана откры-лась 39-я сессия Академических чтений по космонавтике, посвященных памяти академика Сергея Королева и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения косми-ческого пространства.
Чтения проводятся при поддержке Федерального космического агентства, Российской акаде-мии наук, комиссии РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства и МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Участниками чтений стали предприятия — лидеры отрасли и ведущие профильные вузы: РКК «Энергия» им. акад. С. П. Королева, отделение энергетики, машиностроения, механики и управления РАН, НПО «Энергомаш» им. акад. В. П. Глушко, НПО машиностроения, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, ЦНИИ машиностроения, Исследовательский центр им. М. В. Келдыша, НПО им. С. А. Лавочкина, Институт медико-биологических проблем, ЦАГИ им. Н. Е. Жуковско-го, МГТУ им. Н. Э. Баумана, МГУ им. М. В. Ломоносова, МАИ и др. Программой чтений преду-смотрена работа 22 секций по наиболее актуальным вопросам развития отечественной кос-монавтики.
На данном мероприятие ведущий научный сотрудник «ГРЦ Макеева», почётный академик РАКЦ Р.Н.Канин выступил с докладом «Морские баллистические ракеты третьего поколения». Предлагаем его Вашему вниманию.
***

Создание трёх морских баллистических ракет третьего поколения, их развертывание на 27 подводных лодках позволило завершить к 1990 году строительство морских стратегических ядерных сил Советского Союза.
Жидкостные морские ракеты третьего поколения после многочислен-ных модернизаций обеспечили существование морских стратегических ядерных сил Российской Федерации в 2005-2015 годах.
Лучшая из них – ракета Р-29РМ, названная за рубежом шедевром мор-ского ракетостроения, с современными наименованиями «Синева» и «Лай-нер», полученными после опытно-конструкторских работ по возобновлению серийного производства и модернизации, может находится на боевом де-журстве до 2030 года.

Доклад о третьем поколении отечественных морских баллистических ракет начну с предыстории.
На первом слайде показан один из малоизвестных результатов работ конца 1940-х годов по размещению ракетного оружия на подводных лодках.
На слайде приведена схема дизельэлектрической подводной лодки проекта П-2. Предэскизный проект лодки разработан ЦКБ-18 (ныне ЦКБМТ «Рубин») под руководством главного конструктора Ф.А. Каверина в 1949 го-ду.
Лодка имела общий водопроницаемый легкий корпус, объединяющий семь прочных корпусов и блоков. В трех сменных блоках размещались:
• баллистические жидкостные ракеты Р-1 (главный конструктор С.П. Королёв, на вооружение принята в 1950 году); четыре ракеты в блоке; максимально до 12 ракет на лодке;
• крылатые ракеты «Ласточка» (генеральный конструктор С.А. Ла-вочкин); максимально до 51 ракеты;
• малые подводные лодки; три в блоке.
Старт ракет Р-1 – надводный, со стабилизированного пускового стола, аналогичный сухопутному старту. Проблема стабилизации была одной из труднорешаемых (точнее не была решена).
Проект не был реализован, поскольку быстрое развитие ракетной тех-ники привело к другим подходам, и прежде всего, к морским ракетам на стабильном жидком топливе.

Знаковыми разработками морских ракет, предшествующих третьему поколению, стали…
На первом поколении:
• Жидкостная одноступенчатая ракет Р-11ФМ главного конструктора С.П. Королёва. Первый в мире старт баллистической ракеты с подводной лодки состоялся 16 сентября 1955 года; юбилей – 60 лет – в текущем году.
• Жидкостная одноступенчатая ракета Р-21 с подводным стартом (комплекс Д-4) главного конструктора В.П. Макеева при конкурентной (не завершившейся) разработке твердотопливной двухступенчатой ракеты ком-плекса Д-6 главного конструктора П.А. Тюрина.
Отметим, что по дальности стрельбы наши ракеты заметно уступали американским твердотопливным ракетам Поларис (А1; А2; А3).
На втором поколении:
• Жидкостная малогабаритная одноступенчатая ракета Р-27 (ком-плекс Д-5) при конкурентной (не завершившейся) разработке твердотоплив-ной двухступенчатой ракеты РТ-15М (комплекс Д-7). Обе ракеты главного конструктора В.П. Макеева.
• Первая в мире морская межконтинентальная ракета Р-29 (ком-плекс Д-9) главного конструктора В.П. Макеева. Жидкостная двухступенчатая ракета Р-29 превзошла американский двухступенчатый аналог Посейдон С3 по энергомассовому совершенству и межконтинентальной дальности стрельбы, но уступила по боевому оснащению: моноблочная, а не разделяющая головная часть – РГЧ.
Итоговый вывод: для работ по третьему поколению главными задача-ми стали:
• в СССР – переход на разделяющиеся головные части;
• в США – достижение межконтинентальной дальности.

Одним из существенных факторов, определяющих стратегическую ста-бильность, стала реализация в США разделяющихся головных частей – РГЧ – на морских и на сухопутных ракетах.
Министр обороны США Роберта Макнамара в книге «Путём ошибок к катастрофе» писал, что в конце 1960-х ÷ начале 1970-х годов «Соединенные Штаты были больше озабочены тем, как лучше использовать свое лидерство в технологии РГЧ, а Советский Союз – тем, как ликвидировать этот разрыв».
В США летные испытания ракет с РГЧ были начаты в 1966 году (Посей-дон С3) и в 1968 году (Минитмен 3).
В Советском Союзе работы по разделяющимся головным частям с ин-дивидуальным наведением боеголовок на цели велись с отставанием.
В июле 1969 года Совет Обороны принял решение о полномасштабной разработке для РВСН трех жидкостных ракет с РГЧ: УР-100Н, МР-УР-100 и Р-36М, поставленных на вооружение в 1975-1978 годах.
Твердотопливная МБР с РГЧ РТ-23 начала разрабатываться в 1969 году – вариант для железнодорожного базирования, а в 1976 году – для стацио-нарного шахтного базирования. На вооружение варианты поставлены в 1988 и в 1989 годах под индексом РТ-23УТТХ.

Началу опытно-конструкторских разработок морских ракет третьего поколения предшествовали многочисленные комплексные и тематические научно-исследовательские работы во второй половине 1960-х годов.
По результатам исследовательских и проектных работ в итоговом аванпроекте в конце 1970 года было предложено создание межконтинен-тальной жидкостной ракеты Р-29М тридцатитонного класса с моноблочной и вариантными разделяющимися головными частями. К реализации также предлагались различные направления улучшения эксплуатационных свойств морских ракет при их нахождении на подводной лодке и, в этой связи, различные способы старта.
В аванпроекте и в комплексной НИР «Вега-12» предлагалось разме-щать ракету Р-29М не только на подводных лодках нового строительства, но и на лодках проекта 667Б с заменой ракетных шахт на судоремонтных заво-дах, а также на лодках проекта 667А с врезкой нового ракетного отсека на судостроительном заводе, совмещаемых с плановыми заводскими ремон-тами этих лодок.
Такой подход, во-первых, обеспечивал ускоренный вывод из боевого состава Флота моноблочных ракет и ракет средней дальности стрельбы, во-вторых, облегчал (то есть сокращал) программы строительства, а также ре-монта подводных лодок и соответствующие затраты.
Другими словами, такой подход соответствовал принципам интенсив-ного (или, по-современному, инновационного) развития.
Однако эти предложения не были приняты, из-за завышенных ожида-ний и обещаний по созданию твердотопливных ракет, а также ссылок на американские твердотопливные успехи. Если вульгарно – то нет пророка в своём отечестве.

В июне 1971 года вышло два Правительственных решения:
• первое – об опытно-конструкторской разработке твердотоплив-ной двухступенчатой ракеты Р-31 средней дальности стрельбы с моноблоч-ной и с разделяющейся головными частями для модернизированных на су-достроительном заводе подводных лодок проекта 667А по проекту 667АМ (главный конструктор ракеты П.А. Тюрин КБ «Арсенал» имени М.В. Фрунзе);
• второе – о проектной разработке межконтинентальной твердо-топливной ракеты Р-39 с моноблочной и с вариантными разделяющимися головными частями, а также с увеличенным стартовым весом (главный кон-структор В.П. Макеев). Разработка велась в составе новой морской стратеги-ческой системы «Тайфун», включающей тяжелую подводную лодку проекта 941 («Акула») и новую систему берегового базирования.
Эти решения означали командный и однозначный переход морского ракетостроения на твердотопливное направление.
В аванпроекте (1971 год) ракета Р-39А рассматривалась:
без межступенчатого отсека;
с совмещением двигателей первой и второй ступеней;
с моноблоком и с вариантными РГЧ;
с кольцевым стартовым двигателем, размещаемым на ракете.
В эскизном проекте (1972 год) ракета Р-39Э рассматривалась с межсту-пенчатым отсеком без совмещения двигателей первой и второй ступеней.
Однако жизнь внесла коррективы в твердотопливные ожидания. Прежде всего, по срокам реализации.

Многие организационные и технические решения 1971 года по мор-ским ракетам третьего поколения были, мягко говоря, откорректированы.
Так например, разработка твердотопливной ракеты средней дально-сти стрельбы Р-31, завершилась через 9 лет, но не была востребована в пол-ной мере. В 1980 году ракета Р-31 только с моноблочной головной частью была принята в опытную эксплуатацию на одной подводной лодке проекта 667АМ. В 1989 году ракеты Р-31 были уничтожены методом пуска.
Далее. В сентябре 1973 года разработка ракеты Р-39 переведена в опытно-конструкторскую стадию. При этом в отличие от предыдущих требо-ваний боевое оснащение сократилось до одной десятиблочной РГЧ. В этой связи двигатель третьей ступени стал моноблочным (был четырехблочным). Кроме того, стартовый двигатель заменил пороховой аккумулятор давления. Длина ракеты увеличилась на 1,5 м, а стартовая масса на 15 тонн.
Далее. В июле 1972 года промышленностью было начато инициатив-ное предэскизное проектирование жидкостной межконтинентальной мор-ской ракеты с моноблочной и с разделяющимися головными частями (на ба-зе аванпроекта ракеты Р-29М 1970 года). В феврале 1973 года была задана страхующая опытно-конструкторская разработка ракеты Р-29Р с главной за-дачей: в кратчайшие сроки создать морскую межконтинентальную морскую ракету с разделяющимися головными частями.

Разработка ракеты Р-29Р задана в феврале 1973 года.
В октябре 1975 года наличие разделяющейся головной части проде-монстрировано в реальном пуске.
В декабре 1976 года завершены летные испытания с подводной лодки.
В августе 1977 года ракета Р-29Р с трехблочной РГЧ принята на воору-жение.
ИТОГ: Мировой рекорд, поскольку межконтинентальная морская ракета США «Трайдент-1» с РГЧ была поставлена на вооружение в 1979 году.
На ракете Р-29Р применялись составляющие элементы и технические решения от ракеты Р-29: по корпусу двухступенчатого носителя, по двигате-лям, которые были модернизированы, в меньшей степени по бортовой си-стеме управления. В значительной мере были унифицированы: пусковые установки, способ старта, пневмогидравлические системы обслуживания, корабельная цифровая вычислительная система, система документирования, агрегаты наземного оборудования.
Перечисленное снизило и сроки, и стоимость разработки. Тем не ме-нее, наряду с двукратно улучшенной точностью стрельбы, были получены традиционно высокие летно-технические характеристики: межконтинен-тальная дальность, высокая скорострельность, постоянная боевая готовность к залповой стрельбе полным боекомплектом, круговой сектор обстрела и др.

В 1970-х годах оперативно, в сжатые сроки создана первая в мире мор-ская межконтинентальная ракета Р-29Р с разделяющейся головной частью (1973-1977 годы).
В это же время разработку ракеты Р-39 –лихорадило (корректировки: характеристик в августе 1975 года; сроков в декабре 1976 года и в феврале 1981 года).
В этой связи в середине 1970-х годов Правительственными решениями были заданы, во-первых, работы по качественному совершенствованию морских ракет, во-вторых, увеличено количество строящихся подводных лодок проекта 667 БДР на восемь единиц.
Сроки строительства восьми лодок сдвигались за 1980-й год. Поэтому в декабре 1977 года промышленностью и Военно-Морским Флотом было предложена, а в январе 1979 года начата полномасштабная разработка но-вой жидкостной ракеты Р-29РМ. Государственные летные испытания которой завершились в 1984 году.
Что касается качественного совершенствования морских ракет, то такие опытно-конструкторские разработки были выполнены и на вооружение до 1990 года поступили: четыре модернизированные ракеты типа Р-29Р, а также по одной модернизированной ракете Р-39 и Р-29РМ.
Основные характеристики базовых и усовершенствованных вариантов морских ракет третьего поколения приведены на плакате.
Конструктивно-компоновочные схемы ракет третьего поколения пока-заны на следующем слайде.

Ракета Р-29Р – первая в мире морская межконтинентальная ракета с разделяющейся головной частью. Выполнены пять опытно-конструкторских разработок по модернизированным вариантам ракеты Р-29Р, которые по-ставлены на вооружение. Крайний вариант ракеты («Станция-2», 2006 год) завершит в ближайшие годы боевое дежурство в составе Северо-Восточной группировки подводных лодок.
Ракета Р-39 – первая отечественная морская твердотопливная ракета, поставленная на вооружение. По оценке Исследовательского центра имени М.В. Келдыша завершение работ по ракете Р-39 означало формирование со-временного научно-методического и производственно-технологического фундамента создания и производства ракетных двигателей твёрдого топли-ва. Ракета размещалась на подводных лодках рекордного водоизмещения; плановые заводские ремонты лодок после распада Советского Союза – не проводились; серийное производство ракет велось не только в России. Экс-плуатация ракет завершилась досрочно. Два боекомплекта ракет Р-39 были уничтожены методом пуска, разрушением на 23-й секунде полёта по дого-вору с Соединенными Штатами Америки; все пуски – успешные.
Ракета Р-29РМ – названа в зарубежной печати шедевром морского ра-кетостроения. Ракета пережила гонения 1990-х годов, связанные с предло-жением о сокращении ремонтов подводных лодок, и воскресла в начале 2000-х годов. Модернизированные варианты ракеты Р-29РМУ – «Станция», «Синева» и «Лайнер» сегодня составляют основу морских стратегических ядерных сил России и способны нести боевую вахту до 2030 года в составе Северо-Западной группировки подводных лодок. Энергетические возможности ракеты «Синева» продемонстрированы в 2008 году пуском на дальность 11547 км по акватории Тихого океана. (Мировой рекорд между прочим).
Сведения об устройстве ракеты Р-29РМ приведены на следующих слайдах.

На ракете Р-29РМ реализованы классические решения отечественного морского жидкостного ракетостроения
• Размещение двигателей первой и второй ступеней в баках пер-вой ступени.
• Совмещение разноплановых элементов ракеты в одном из них. Наиболее яркий пример: переднее днище первой ступени, заднее днище второй ступени, рама двигателя второй ступени и межступенчатый отсек: эти четыре элементы заменены одним однослойным межступенчатым днищем.
• Применение оболочек (то есть, обечаек и днищ) вафельной кон-струкции, допускающих, в том числе, воздействие внешнего давления. При-мер: межбаковое двухслойное днище рассчитывается на полное давление наддува изнутри и снаружи, что может быть при отказе систем предстартового наддува любого из разделяемых баков.
• Применение единых топливных баков для двигателя третьей сту-пени и двигателя разделяющейся головной части.
• Герметичное и неразъёмное соединение стальных (двигатель) и алюминиевых (днища) конструкций, а также множество других конструктив-но-компоновочных особенностей.
В итоге удалось реализовать трехступенчатую схему ракеты ограничен-ных габаритов, которая стала единственной среди морских и сухопутных жидкостных ракет стратегического назначения, которая стала главным реше-нием, позволившим достичь лучшего энергомассового совершенства среди всех стратегических ракет как в СССР, так и в США.
Существенными отличиями ракеты Р-29РМ от своей предшественницы по третьему поколению являются:
• Увеличение диаметра ракеты при одинаковом диаметре ракет-ной шахты подводной лодки.
• Увеличение длины ракеты за счет увеличения высоты ракетной шахты и нового пускового стола.
• Применение четырех вновь разработанных двигателей для сту-пеней ракет.
• Разрушение обечайки бака первой ступени на четыре панели при разделении ступеней.

Ракета Р-29РМ может оснащаться многовариантными боевыми нагруз-ками (боеголовки и средства противодействия противоракетной обороне).
Эксплуатация любого сочетания ракет с различным боевым оснащени-ем на подводных лодках обеспечиваются корабельной вычислительной си-стемой «Арбат-У».
В полете сбрасывается астрокупол приборного отсека. Производится визирование навигационных звезд и взаимодействие с навигационными спутниками системы ГЛОНАСС. В результате обеспечивается точность стрельбы одинаковая с точностью стрельбы сухопутных межконтиненталь-ных ракет стационарного (шахтного) базирования.
Обратите внимание на переднее днище второй ступени. Оно является отсеком боевой нагрузки и, одновременно, двигательным отсеком третьей ступени. Оно воспринимает внешнее давление наддува бака горючего вто-рой ступени. Такое конструктивно-компоновочное решение в существующей степени определило возможность применения третьей ступени на ракете с ограниченной длиной.

На ракету различные боевые блоки и средства противодействия уста-навливаются без конструктивных изменений за счет адаптеров и индивиду-альных платформ, сопрягаемых со штатными посадочными местами.
На вооружение ракета Р-29РМ принималась и с десятью, и с четырьмя боевыми блоками.
Ракета Р-29РМ по энергомассовому совершенству превосходит все со-временные твердотопливные морские стратегические ракеты Великобрита-нии, Китая, Соединенных Штатов и Франции.

На слайде схематично показан переход от третьей к боевой ступеням ракеты Р-29РМ в полёте отделением двигателя третьей ступени.
Здесь следует также напомнить о важном приоритете ракеты Р-29РМ и её системы управления: использование в полёте, наряду с астрокоррекцией по навигационным звездам, высокоточной коррекции по навигационным спутникам Земли системы «ГЛОНАСС» (раннее название – система «Ураган»)
На этом позвольте закончить раздел доклада о конструктивно-компоновочных особенностях ракеты Р-29РМ, которые сделали её «шедев-ром морского ракетостроения».
***
Современные модернизированные варианты: «Синева» и «Лайнер» также реализуют возможности ракеты Р-29РМ в части различного боевого оснащения по числу боевых блоков средствам противодействия системе ПРО.
Ракеты Р-29РМ, «Лайнер» и «Синева» по боевому оснащению (четыре блока среднего класса мощности) не уступают четырехблочной американ-ской ракете «Трайдент-2» (в условиях Договора СНВ-3). Возобновленное се-рийное производство этих ракет завершится в 2016 году.
***
Дополнительно следует отметить одно внеракетное решение об раз-делении корабельных управляющих систем на две составляющие:
• Корабельную цифровую вычислительную систему – КЦВС
• Корабельную аппаратуру системы управления – КАСУ.
КЦВС – взаимодействует с внешним миром и с КАСУ; в результате фор-мируется полётное задание, которое передаётся в бортовую аппаратуру си-стемы управления (БАСУ) ракеты.
Такое построение корабельных систем обеспечило возможность опе-ративного проведения модернизационных работ и, в том числе, применения различного боевого оснащения. В современных условиях такая возможность реализуется за счет корректировок алгоритмов и числового материала КЦВС.

Примечания:
1. В основу таблицы на слайде положены материалы открытой пе-чати. Для показа кроме ракеты Р-29РМ выбраны современные отечествен-ные ракеты «Синева», «Лайнер» и «Булава», а также американские ракеты «Трайдент-1» и «Трайдент-2». Для «Трайдент-2» в скобках показано совре-менное боевое оснащение и дальность стрельбы, соответствующие Договору СНВ-3.
2. За условный технический уровень (энергомассовое совершен-ство) принято отношение забрасываемых и стартовых масс, умноженное на дальность стрельбы. В расчете для «Булавы» использовались величина за-брасываемой массы по Договору СНВ и продемонстрированная дальность стрельбы. (В этой связи расчетное значение техуровня увеличено). Для дру-гих ракет величины дальности стрельбы и забрасываемой массы при расчете условного техуровня соответствуют друг другу. ПРЕИМУЩЕСТВО РАКЕТ ТИПА Р-29РМ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ УРОВНЮ – НЕОСПОРИМО.
***
Факты событий двухтысячных годов свидетельствуют что:
• в случае отсутствия опытно-конструкторских работ по возобновлению серийного производства и модернизации ракет Р-29РМ («Станция», «Сине-ва», «Лайнер»);
• при фактическом завершении государственных летных испытаний «Бу-лавы» в конце 2011 года и последовавшей задержке ввода в боевой состав ракетоносцев проекта 955 до 2014-2015 годов;
• могло реализоваться отсутствие Российской морской составляющей стратегических ядерных сил сдерживания в 2012–2014 годах.

В заключении приведу малоизвестный эпизод, связанный с Виктором Петровичем Макеевым и с твёрдотопливным ракетостроением.
Будучи в Миассе на открытии памятника В.П. Макееву, бывший министр общего машиностроения СССР Сергей Александрович Афанасьев рассказал о своем посещении Дмитрия Федоровича Устинова в больнице, незадолго до его кончины.
В беседе Дмитрий Федоровича сказал: «А он всё-таки был тогда прав…». «Кто прав, Дмитрий Федорович?» спросил Афанасьев. «Макеев. Не надо было заставлять его делать твердую ракету. Не готовы мы были к ней».
Этот рассказ свидетельствует, что и на смертном одре Государ-ственный человек не оставлял дум о своем долге, о принятых решениях. И не только. Здесь можно усмотреть высокую оценку генерального конструктора, который разработал все морские ракетные комплексы, поставленные на вооружение в Советском Союзе, и с жидкостными, и с твёрдотопливными ракетами.

Р.Н.Канин, ВТС «НЕВСКИЙ БАСТИОН», 08.02.2015

МОРСКИЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ «СИНЕВА» И «ЛАЙНЕР»
РАКЕТ-НЫЙ КОМПЛЕКС Д-9РМ С МБР Р-29РМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ЦЕНТР ИМЕНИ АКАДЕ-МИКА В.П. МАКЕЕВА (ГРЦ МАКЕЕВА)

© А.В.Карпенко 2013-2020/A.V.Karpenko 2013-2020




Рейтинг@Mail.ru



Check PR Icon