Зонд для заоблачных высот

В 2015 году Премия Тульской области в сфере науки и техники имени Б.С. Стечкина присуждена коллективу КБП (холдинг «Высокоточные комплексы ГК «Ростех») за работу «Разработка метеорологической ракеты класса DART для перспективного мобильного метеорологического ракетного комплекса». Подробности о создании перспективной метеорологической ракеты «Мера» заместителю начальника отдела по работе со СМИ АО «КБП» Светлане БОЛЬШОВОЙ рассказал доктор технических наук, главный конструктор зенитных управляемых ракет и руководитель данной работы Владимир КУЗНЕЦОВ.

– Владимир Маркович, как зародилась идея создания ракеты для изучения атмосферы?

– В 1990­х годах в КБП обратились из Комгидромета с предложением подготовить для них метеорологическую ракету для сетевого зондирования верхних слоев атмосферы, способную достигать высоты 100 км. Наше предприятие, в частности отделение 1, занималось разработкой зенитных ракет на такую дальность по военной тематике, способных решить поставленную задачу. А.Г. Шипунов никогда не препятствовал различным инициативам конструкторов, наблюдая за ходом дел, и формулировал свое отношение к таким работам, давая им свою оценку.

Провели предварительные расчеты, показавшие выполнимость поставленной задачи при применении наработок по ракетным комплексам «Тунгуска» и «Панцирь», которыми коллектив в то время интенсивно занимался.

Были опасения о распылении сил разработчиков на второстепенные задачи, но эта задача естественным образом вписывалась в область зенитной ракетной техники, которой занималось КБП (отделение 1). Были выделены и подготовлены в производстве две ракеты для экспериментальной проверки на полигоне. При этом заменили боевой отсек на приборный – контейнер с научной аппаратурой и парашютом. Сделали – запустили!

Пуски подтвердили возможность решения задачи достижения заданной высоты (100 км) с выбросом в вершине траектории отсека с приборным научным оснащением и аппаратурой регистрации параметров атмосферы в процессе снижения с указанной высоты.

Но, к сожалению, дальше работа приостановилась, поскольку в конце 1990­х – начале 2000­х финансирование на эти цели прекратилось.

– Это были трудные времена для многих предприятий. Денег на все ОКР не хватало, приходилось выставлять приоритеты. И все же ракета «Мера» вышла из «заморозки». В чем ее уникальность?

– В 2011 году представители федерального государственного бюджетного учреждения «Центральная аэрологическая обсерватория» (ЦАО) из г. Долгопрудный Московской области заказали нам опытно­конструкторскую работу на эту ракету, был заключен контракт. После проведения государственных испытаний в декабре 2013 года работа по созданию ракеты «Мера» была завершена. За это время мы сделали 14 пусков, подготовили всю документацию и изготовили метеорологическую ракету, предназначенную для исследования средних слоев атмосферы: температуры, давления, направления и скорости ветра, плотности водяного пара и озона, заряженных частиц ионосферы, а также характеристик солнца, исследования космических лучей. Ракета выполнена двухступенчатой, с пассивной подкалиберной головной частью и отделяемым на малой высоте подъема стартовым ускорителем по схеме, родившейся в КБП вместе с зенитной тематикой и дающей существенный отрыв по характеристикам от традиционных решений.

Общий вид метеорологической ракеты «Мера». Фото АО «КБП»

Перспективная метеорологическая ракета «Мера», например, по сравнению с отечественным аналогом ММР06М обладает рядом преимуществ. На борту нашей ракеты для определения координат головной части используется российская система – путевой навигатор ГЛОНАСС/GPS. «Мера» снабжена парашютной системой спасения блока аппаратуры и системой сброса блока носового, обеспечивающей возможность начала измерений на восходящей ветви траектории на высоте 60–100 км от поверхности Земли. Благодаря этому мы можем узнать, например, что на высоте 80 км температура составляет минус 80 градусов, на высоте 50 км – близка к нормали, там, где мы летаем на самолетах (10–12 км) – минус 50 градусов.

Высота подъема блока измерительной аппаратуры достигает 110 км (у аналога – 75 км). В результате этого увеличен и объем получения научной информации. За счет короткого по времени (2 с.) стартового участка уменьшается зона рассеивания частей стартовой ступени ракеты. Стартовый вес ракеты 67 кг, что значительно ниже аналога. В состав головной части входят блок научной аппаратуры с телеметрической аппаратурой, парашют и система его выброса. Блок научной аппаратуры изготовлен в виде цилиндра длиной 400 мм с диаметром 54 мм и массой в пределах 2–3 кг.

– Ракета «Мера» относится к классу DART. Dart в переводе – «стрела», и верхняя часть ракет данного класса действительно похожа на стрелу. То есть название появилось благодаря внешнему виду. Как выбиралось название для метеорологической ракеты?

– О названии не пришлось долго думать. Были взяты первые слоги двух слов: МЕтеорологическая РАкета – так родилась «Мера».

– Как осуществляются запуск ракеты и приземление?

– Пуск ракеты производится из пусковой установки под углом 85 градусов к горизонту, далее она совершает баллистический неуправляемый полет. Время работы ракетного двигателя составляет 2,5 сек. Высоты 100 км головная часть типа DART достигает за 150 сек. Затем приборный отсек выбрасывается из ракеты и опускается на парашюте. В безветренную погоду радиус его падения около 40 км от точки пуска. Точное место приземления показывает локатор. В процессе снижения может проводиться съемка земной поверхности, как показано на рисунке. Глядя на нее   с высоты 100 км, можно воскликнуть: «А Земля то круглая!»

Методика прямого замера параметров атмосферы в пусках метеорологических ракет при снижении приборного отсека в атмосфере называется «подспутниковым зондированием». Полученные в пусках значения сравнивают со значениями параметров, получаемых методом неконтактного зондирования атмосферы с метеорологических спутников, таким образом, повышая точность измерений и соответственно прогнозов.

– Благодаря военным разработкам КБП небо нашей страны под надежной защитой. А теперь оно еще будет тщательно изучаться с использованием метеорологической ракеты, созданной в стенах прославленного предприятия. В том числе синоптики смогут создавать точные прогнозы погоды. Получается, что мы не только укрепляем оборону родины, но и служим на благо российской науки. Когда же наша «Мера» поступит ученым?

– В марте 2016-го они должны отправиться в Центральную аэрологическую обсерваторию для использования. Заказы есть, и в дальнейшем количество выпускаемых ракет планируется увеличивать. Это, конечно, не массовое, а пока единичное производство, но для «разгона», когда происходит постепенное увеличение количества изготавливаемой продукции, необходимо решить организационные вопросы производства таких ракет.

– Метеорологические ракеты являются практически единственным способом изучения верхних слоев атмосферы на высоте до 100 км. Значит, новые разработки в этом направлении нужны и важны. Вы следите за достижениями российских и иностранных специалистов, их работами?

– Раз в два года в Западной Европе проводится традиционный симпозиум среди ученых по разработкам метеорологических ракет и баллонов. В 2013 году в Германии и в 2015 году в Норвегии с докладами совместно с ЦАО выступили и представители КБП (В.М. Кузнецов, А.И. Комиссаренко). Проводится он в течение недели, где ученые делятся опытом, своими наработками, достижениями. По военным разработкам такие симпозиумы не проходят, потому что темы секретные. А по гражданской продукции, пожалуйста, общайся, перенимай опыт, все подробные доклады публикуются в международных научных материалах и сборниках. И это, безусловно, приносит свои плоды, особенно для молодежи, для которой это, может быть, путь в большую науку.

Испытательные пуски показали высокую эффективность «Меры».

За рубежом созданием и изготовлением метеорологических ракет, так же как и у нас, занимаются на базе двойных технологий: военные ракеты начиняют всевозможными приборами, заменяя боевую полезную нагрузку ракеты на научную. Например, в Бразилии, Аргентине, Австралии – странах, подробно занимающихся наблюдением за озоновым слоем, активно занимаются разработкой и производством метеорологической техники, размещают ее на метеостанциях, которыми опоясан земной шар. Такая широкая сеть взаимосвязанных между собой станций дает возможность получать одновременно данные по всей планете, осуществлять сетевое зондирование, мониторинг атмосферы. Со станций поступает информация в научные центры, между ними постоянно идет обмен информацией, все сообщения анализируются. Имеет место и обмен оборудованием, многие страны приобретают и ракеты, и приборное оснащение для них, что также может принести экономическую прибыль, обеспечить занятость конструкторов и научных работников и соответственно ускорение технического прогресса. Срабатывает и обратная отдача от двойных технологий. Так, на базе использования технических решений метеорологических ракет строятся схемы ракет­мишеней, служащих для отработки новейших зенитных управляемых ракет и комплексов в оборонке.

За рубежом на разработку и производство этого класса ракет мобилизована молодежь, она с удовольствием занимается исследовательской работой. У нас тоже начинает постепенно возрождаться гражданское направление, появляется финансирование на эти цели, растем на этом и двигаем науку вперед. Руководство холдинга ставит перед нами задачу – к 2019­2020 годам повысить объем гражданской продукции. Сейчас наше производство полностью загружено под военную продукцию, но будем развивать и гражданку. И это хорошо! Многие молодые специалисты хотели бы заниматься и гражданской тематикой. Если перед коллективом отделения поставят задачу, например, увеличить высоту полета ракеты «Мера» до 200–300 км, уверен, он ее выполнит. У нас уже есть опыт, наработки и предложения в этом направлении!

Владимир Маркович Кузнецов – главный конструктор по разработкам реактивных межвидовых высокоточных комплексов ближней тактической зоны и зенитных управляемых ракет АО «КБП имени А. Шипунова». Лауреат Ленинской премии, Премии правительства Российской Федерации, Премии им. С.И. Мосина