Особенности ЗРК самолетного типа

Пример ЗРК самолетного типа – CIM-10 Bomarc. Фото с сайта www.af.mil

Зенитные ракеты самолетного типа представляют собой интересное направление развития ЗРК 1950–1960-х годов. Поскольку такого рода ЗРК не были реализованы в СССР в металле, придется рассказать об их возможностях на примере американского ЗРК CIM-10 «Бомарк».

Как известно, первые зенитные ракеты в Германии, США и СССР создавались для защиты конкретных объектов. В 1953 году армия США прияла на вооружение ЗРК MIM-2 «Найк Аякс» с дальностью стрельбы 48 км, а в 1958 году – MIM-14 «Найк Геркулес» с дальностью стрельбы 140 км. MIM-14 была первой американской зенитной ракетой, оснащенной ядерной боевой частью (БЧ). Это БЧ часть W-31 мод. С мощностью 2 кт. Боевая часть состояла на вооружении с 1958 по 1992 год. В 1960 году ракета «Найк Геркулес» с ядерной БЧ перехватывала оперативно-тактическую баллистическую ракету MGM-5 «Корпорел».

В свою очередь, ВВС США предложили принять новую концепцию зонального прикрытия целых районов США и Канады. В 1949 году авиастроительная фирма Boeing получила от ВВС контракт на разработку «беспилотного перехватчика» с дальностью действия 300 км. Любопытно, что первоначально зенитные ракеты именовались XF-99. В этом индексе Х – обозначение опытного изделия, а F – истребитель, как, например, F-84.86.101.102 и т.д. В августе 1955 года изделие официально перевели из самолетов в ракеты и присвоили новый индекс – IM-99. И наконец 27 июня 1963 года ракета получила название CIM-10 «Бомарк». Дабы не путать читателя, я буду использовать только последнее наименование, тем более что под ним ракета и вошла в историю техники.

У ЗРК «Бомарк» отсутствовали собственная система обнаружения и целеуказания, а также значительная часть средств управления зенитной управляемой ракеты. Функции этих средств и систем выполняла единая полуавтоматическая система управления ПВО территорий США и Канады «Сейдж», которая одновременно управляла боевыми действиями истребителей-перехватчиков и других ЗРК.

Бросковые испытания «Бомарка» начались в сентябре 1952 года. В феврале 1955 года состоялся первый пуск с работающим маршевым двигателем, но без системы наведения. Первый пуск с работающей системой наведения состоялся в октябре 1957 года, а в конце того же года фирма Boeing получила контракт на серийное производство ракет «Бомарк».

Первоначально предполагалось, что в качестве боевой части «Бомарка» будет использована управляемая ракета класса «воздух-воздух», а сам носитель будет приспособлен к посадке и повторному использованию, но в ходе разработки было принято решение оснащать ее 180-килограммовой осколочной или ядерной боевой частью W40 мощностью 10 кт, по расчетам способную уничтожить самолет или крылатую ракету при промахе ракеты-перехватчика в 800 м. Тем не менее для дезинформации еще несколько лет в СМИ вбрасывалась информация о возможности повторного использования «Бомарка».

Аэродинамическая схема ракеты «Бомарк» обычная самолетная, старт вертикальный. Ракета имела две модификации: «Бомарк-А», серийно выпускавшийся с 1960 года, и «Бомарк-В», принятый на вооружение в 1961 году. Вариант «А» был оснащен жидкостным ускорителем «Аэроджет» LR-59-ag-13 с тягой 140 т. Он разгонял ракету до скорости М=2, после чего начинала работать собственная двигательная установка, состоявшая из двух прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) Marquardt RJ43-MA-3 на 80-октановом бензине, разгонявших ракету до маршевой скорости. Расположенная в носу импульсная радиолокационная головка самонаведения (ГСН), работающая в 3-сантиметровом диапазоне, могла захватить на сопровождение цель размером с крылатую ракету на дистанции до 20 км. Радиус действия «Бомарк-А» при скорости около 2,8 М составлял приблизительно 450 км.

Этот вариант ракеты имел ряд недостатков, основным из которых было использование жидкостного стартового ускорителя, требовавшего выполнения длительных заправочных операций, при этом небезопасного при хранении. 7 июня 1960 года на базе Мак-Гвайр при заправке ракеты топливом произошел взрыв и возник пожар, в огне оказалась и ядерная БЧ. Взрыва не произошло, но район расположения пусковой установки оказался сильно заражен.

Модификация ракеты «В» в отличие от «А» имела твердотопливный стартовый ускоритель, улучшенную аэродинамику и усовершенствованную систему самонаведения. Радиолокационная ГСН Westinghouse AN/DPN-53, работавшая в непрерывном режиме, существенно повышала возможности ракеты по поражению низколетящих целей. Новые двигатели RJ43-MA-11 позволили увеличить радиус до 800 км при скорости почти 3,2 М. Все ракеты «Бомарк-В» снаряжались только ядерными боевыми частями, так как вероятность точного попадания вызывала сомнения.

Траектория полета ЗУР «Бомарк» к цели делилась на три участка. Первый, вертикальный – участок набора высоты. В ракете «А» до достижения сверхзвуковой скорости производилось программное газодинамическое управление за счет поворотов на кардане стартового ЖРД, а по достижении этой скорости – аэродинамическое управление элеронами. У ракеты «В» из-за более интенсивного разгона стартовым РДТТ эффективное аэродинамическое управление становится возможным гораздо раньше. Вертикально ЗУР летит до высоты крейсерского полета, затем разворачивается на цель. К этому времени РЛС сопровождения обнаруживает ее и переходит на автосопровождение, используя бортовой радиоответчик. Второй, горизонтальный – участок маршевого полета на крейсерской высоте в район цели. Команды теленаведения на этом участке поступают от станции передачи радиокоманд системы «Сейдж». В зависимости от маневров обстреливаемой цели вид траектории полета ЗУР на этом участке может изменяться. Третий – участок непосредственной атаки цели, когда по радиокомандам с земли активная радиолокационная ГСН ЗУР производит поиск цели. После захвата головкой цели связь с наземными средствами теленаведения прекращается, и ракета летит, наводясь автономно.

Схема из книги Вадима Шаврова «История конструкций самолетов в СССР. 1951–1965 г.г.»  (2002)

19 сентября 1959 года заступила на боевое дежурство первая эскадрилья, оснащенная ракетами «Бомарк-А» (на базе Мак-Гвайр). 1 июня 1961 года встала на боевое дежурство первая эскадрилья с ракетами «Бомарк-В».

Исходный план развертывания системы, принятый в 1955 году, предусматривал развертывание 52 ракетных баз со 160 ракетами на каждой, способных полностью прикрыть территорию США от любого варианта воздушного нападения. Но в связи с успешным испытанием советской МБР Р-7 масштаб программы начал резко сокращаться. Советские бомбардировщики уже не казались серьезной угрозой, а вот опасность баллистических ракет, против которых система была бесполезна, непрерывно росла. В 1959 году ВВС приняли новый план развертывания в США и Канаде 16 баз с 56 ракетами на каждой. Но в марте 1960 года план был урезан еще раз, теперь окончательно, до девяти баз в США и двух баз в Канаде.

В США ракеты «Бомарк» состояли на вооружении до 1972 года. При размещении «Бомарков» в США существовала серьезная проблема: перехват советских бомбардировщиков происходил бы над территорией Канады и воздушные ядерные взрывы осуществлялись бы над густонаселенными канадскими провинциями. Было предложено разместить ракеты в Канаде, чтобы сдвинуть зону перехвата дальше на север.

Прогрессивно-консервативное правительство премьер-министра Джона Дифенбейкера поддержало идею размещения баз «Бомарк» в Канаде и в августе 1957 года подписало соглашение с США по системе ПВО NORAD, согласно которому Королевские ВВС Канады подчинялись ПВО США. В начале 1959 года был закрыт проект разработки пилотируемого сверхзвукового перехватчика CF-105 Arrow в пользу финансирования «Бомарк».

Однако в 1960 году в СМИ проникла информация о наличии в ЗРК «Бомарк» ядерной БЧ, что вызвало ожесточенные споры о допустимости размещения ядерных ракет на территории Канады. В конечном счете правительство Дифенбейкера решило, что «Бомарки» на ее территории не будут иметь ядерного заряда. Тем не менее эти споры раскололи кабинет Дифенбейкера и привели к краху его правительство в 1963 году. Лидер оппозиции и Либеральной партии Канады Лестер Пирсон выиграл выборы в немалой степени потому, что хотя и был первоначально против ядерного оружия, изменил свою позицию в пользу размещения ядерных ракет на своей территории. 31 декабря 1963 года в Канаде была развернута первая эскадрилья «Бомарк».

Кроме Канады командование Военно-воздушных сил Швеции выразило заинтересованность в приобретении опытной партии «Бомарк» и развертывании ее на территории Швеции, естественно с обычной боевой частью. Доставить сопроводительную документацию для ознакомления высших чинов Министерства обороны Швеции было поручено полковнику авиации Стигу Веннерстрему – он же агент ГРУ с псевдонимом Орел. За несколько минут, проведенных Орлом в приемной министра обороны Швеции Андерссона, с документации были сняты копии, которые затем были переданы советскому военному атташе генерал-майору В.А. Никольскому. Позже правительство Швеции отказалось от закупки ракет «Бомарк» в пользу британских зенитных управляемых ракет средней дальности «Бладхаунд» Мк. 2, которые под названием RB-68 состояли на вооружении до 1999 года.

Разумеется, в СССР знали о «Бомарке» задолго до проделки Орла. И уже в 1958 году было решено создать «советский Бомарк». В июне 1958 года ОКБ-155 им. А.И. Микояна получило задание разработать экспериментальный беспилотный перехватчик класса «земля-воздух» Р-500 (КР-500), а по сути, это был проект зенитной управляемой ракеты, предназначенной для поражения высотных скоростных самолетов и крылатых ракет на встречных и встречнопересекающихся курсах. Дальность перехвата должна была находиться в пределах 800–1000 км, высота – 25–30 км, маршевая скорость ракеты 4700 км/час. Эскизный проект Р-500 был завершен в 1960 году.

Ракета входила в состав комплекса С-500, предназначенного для обороны крупных промышленных районов. В его состав входили РЛС наведения и несколько пусковых установок с ракетами Р-500. Пуск ракеты производился вертикально или наклонно как со стационарных пусковых установок с автоматическими системами зажигания, так и с самоходных ПУ, имевших по одной ракете каждая.

Расчетные ТТХ ракеты Р-500: длина – 11,77 м, размах крыла – 6,06 м, высота – 2,73 м, диаметр фюзеляжа – 0,95 м, силовая установка – ПВРД Р-085 тягой 1.600 кг, максимальная скорость – 4,3М, потолок – 2.000 м.

Ракета Р-500 выполнена по самолетной схеме с высокорасположенным тонким треугольным крылом со срезанными концами без элеронов. Киль и стабилизатор – цельноповоротные, последний – с дифференциальным (для управления по крену и тангажу) отключением. В дальнейшем планировалось на ракете применить газодинамическое управление для перехвата целей, летящих на высотах более 35 км. Двигательная установка состояла из сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя РД-085, подвешиваемого на пилоне под фюзеляжем, и двух твердотопливных ускорителей. Двигатель РД-085 разрабатывался в ОКБ-670 им. М.М. Бондарюка, предэскизный проект был готов в ноябре 1960 года.

Ракета Р-500 на твердотопливных ускорителях выходила на высоту 4000 м и разгонялась до скорости 2М, достаточной для запуска ПВРД. Из-за срыва горения в камере сгорания ПВРД на больших углах атаки пришлось прорабатывать варианты других комбинаций двигательных установок. Оборудование Р-500 включало: автопилот, турбогенераторный электроагрегат, головку самонаведения и станцию наведения с линией передачи команд с земли, а также неконтактный взрыватель и систему опознавания «свой-чужой». Ракета должна была выводиться в зону захвата цели по командам с наземной станции наведения или с помощью навигационной аппаратуры. На первом этапе ракета должна была достичь высоты 15–18 км, имея постоянную скорость примерно 3,5М, затем радиолокационная ГСН захватывала цель, и ракета поднималась на высоту около 25 км, разгоняясь до скорости 4,3М, и только после этого следовал короткий бросок на еще большую высоту. Атака могла производиться как в горизонтальном полете, так и с пикирования или кабрирования в зависимости от взаимного расположения цели и ракеты. На весь полет должно было уйти около 20 минут.

Схема из книги Вадима Шаврова «История конструкций самолетов в СССР. 1951–1965 г.г.» (2002)

Параллельно с КБ им. А.И. Микояна проектирование русского «Бомарка» на конкурсной основе в 1959 году предложили ОКБ-256 А.Н. Туполева и ОКБ-52 В.Н. Челомея. Замечу, что КБ А.Н. Туполева в первый и последний раз было выдано задание на проектирование зенитной ракеты. Проект получил название «Ту-131» (или изделие «131»), иногда его называли самолет «З» (зенитный самолет).

Старт ракеты – наклонный, с мобильной ПУ, представлявшей собой прицеп, буксируемый тяжелым артиллерийским тягачом типа МАЗ-535.

Работы по Ту-131 не вышли из стадии проектирования.

Данные ЗРК Ту-131

Общая длина системы, м… ………………………………9,6

Длина маршевой ступени, м… ………………………….. 7,0

Размах крыла маршевой ступени, м… …………………2,41

Стартовый вес системы, кг… ………………………….. 2960

Вес маршевой ступени, кг… ……………………………1460

Вес боевой части, кг… ……………………………………190

Максимальная скорость полета на высоте, км/час… …. 4300

Максимальная высота полета, км… …………………...….. 30

Дальность полета, км… ………………………………300–350

В ОКБ-52 с августа 1959 года разрабатывалась РЧ-500 (ракета дальнего действия Челомея). Радиолокационная головка самонаведения разрабатывалась НИИ-17 ГКОТ. На маршевом участке система наведения радиокомандная. Возникли серьезные проблемы с маршевым твердотопливным двигателем, топливо для которого разрабатывало НИИ-125. По проекту дальность перехвата составляла 500–600 м; маршевая скорость – 2,8М; потолок – 35–40 км; стартовый вес – 7–8 т. Пусковая установка стационарного типа РЧ-500 проектировались в двух вариантах: наземном и подземным.

Выход ракеты РЧ-500 на совместные испытания был запланирован на второй квартал 1964 года. Однако в 1961 году работы над РЧ-500 прекратились из-за проблем с твердотопливным двигателем, а главное, из-за полного отказа от ЗУР самолетного типа.

Таким образом, ни одна советская ЗУР самолетного типа не была реализована в железе и сейчас представляет интерес лишь для узкого круга историков ракетостроения.

Но история развивается по спирали, и сейчас летают разведывательные и ударные дроны с дальностью полета в 10 и более тысяч километров, как, например, Global Hawk RQ-4. Произошел резкий скачок в развитии компьютерной техники и в возможностях радиолокационных и инфракрасных головок самонаведения. Это позволяет за короткое время – за год или даже за шесть месяцев – создать дрон-ЗУР (перехватчик) на базе существующих дронов либо списанных дальних истребителей или бомбардировщиков. Подобный дрон можно назвать С-5000 или С-10000, в зависимости от дальности перехвата. Разумеется, добиться того, чтобы дрон-ЗУР сбивал самолет, летящий со скоростью 3М на высоте 30 км, весьма проблематично. А вот дрон RQ-4, у которого максимальная скорость 644 км/час, а потолок 19 км, вполне может стать добычей дрона-ЗУР.

Любопытно, что сейчас компания «Нортроп Грумман» разрабатывает полярный вариант RQ-4 Polar Hawk. Операция прикрытия незатейлива: «контроль полярных областей Канады». Вспомним, как американская система ПРО в Европе разрабатывалась под соусом «защиты от иранских баллистических ракет». И сейчас нетрудно догадаться, что цель создания Polar Hawk – разведывательные полеты над Русской Арктикой и Дальним Востоком.

Кстати, одна эскадрилья дронов-ЗУР может прикрывать всю Арктику. Теоретически дрон-ЗУР, стартовав с Кольского полуострова или Камчатки, может поразить самолет или дрон в любой точке земного шара.