Ю.П. Григорьев

РАКЕТНО-СТАРТОВЫЕ СИСТЕМЫ

В настоящей статье рассматривается динамика развития ракетно-стартовых систем стратегических комплексов с баллистическими ракетами морского базирования.

Ракетно-стартовая система морского базирования - это объединенная едиными логика-функциональными связями совокупность систем и устройств баллистической ракеты, пусковой установки и подводной лодки, предназначенных для поддержания боеготовности и обеспечения безопасности ракет в процессе их эксплуатации в условиях боевого противодействия противника, проведения предстартовой подготовки и осуществления старта ракет и их движения на начальном участке траектории.

В процессе развития стратегических комплексов с баллистическими ракетами морского базирования прослеживаются несколько характерных этапов, касающихся вопросов старта.

На первом этапе была решена первая важнейшая задача - реализация старта баллистической ракеты с подвижного основания при постоянно изменяющихся координатах точки старта и направлении на цель, что позволило разместить на подводных лодках баллистические ракеты со стартом из подводного положения, т.е. дало возможность создать стратегические системы вооружений, обладающие принципиально новым качеством - подвижностью пусковой платформы.

На втором этапе была решена вторая важнейшая задача - осуществление старта баллистической ракеты из подводного положения, что позволило придать морским стратегическим системам вооружений принципиально новое качество - неуязвимость.

Следует отметить, что для разработки ракетно-стартовых систем на этих этапах были привлечены лучшие творческие коллективы того времени, имевшие большой опыт создания сложных корабельных артиллерийских систем. Ими были разработаны для баллистических морских ракет уникальные пусковые установки. Их конструкция удовлетворяла всем требованиям со стороны ракеты, кольцевой зазор между ракетой и внутренней стенкой пусковой шахты, размер которого достигал полуметра, а также сама шахта примерно на треть своей длины были «забиты» различными оригинальными механизмами и устройствами, предназначенными для поддержания, направления, закрепления, амортизации ракеты, которая как царевна-недотрога возлежала на этой фантастической перине и взбитых подушках. Мало того, что при этом напрасно пропадали объемы шахты, за счет которых можно было бы увеличить размеры ракеты, запасы топлива и тем самым повысить дальность стрельбы, но возник и большой побочный отрицательный эффект.

При так называемом «мокром» («уральском») старте, т.е. старте из предварительно затопленной водой шахты, принятом по ряду соображений для морских жидкостных ракет, кольцевой зазор перед открытием крышки шахты заполнялся водой, однако из условия сохранения плавучести подводной лодки для этого нельзя было использовать забортную воду, поэтому на подводной лодке устанавливались специальные цистерны кольцевого зазора, в которых хранилась вода, привезенная для этих целей от родных берегов. Ясно, что чем больше были кольцевые зазоры, тем более громоздкими становились эти цистерны и тем меньше места оставалось на подводной лодке для самих ракет, а процессы перекачки воды увеличивали время предстартовой подготовки.

После старта ракеты в освободившуюся шахту устремлялся водопад забортной воды, при этом для «мокрого» старта объём дополнительно влившейся воды был равен объему ушедшей ракеты, а поскольку удельный вес жидкостной ракеты близок к единице, то балансировка корабля сохранялась.

Для так называемого «сухого» («американского») старта, т.е. старта из незаполненной водой шахты, на верхнем срезе шахты устанавливалась специальная разрушаемая при старте разделительная мембрана, баланс при жидкостной ракете был вообще невозможен, а при больших кольцевых зазорах, когда объем шахты существенно превышает объем ракеты, баланс не обеспечивался и при твердотопливной ракете, несмотря на то, что ее удельный вес был больше единицы. Поэтому после закрытия крышки шахты для сохранения балансировки подводной лодки требовалась откачка «лишней» воды из шахты, что делало всякие разговоры о скорострельности бессмысленными.

Ракетные комплексы первых этапов имели еще ряд особенностей отрицательного свойства:

- Жесткое закрепление ракеты относительно пусковой шахты в нескольких точках и применение громоздких пружинно-механических амортизаторов, не обладающих демпфирующими свойствами, что приводило к увеличению веса ракеты и, соответственно, к уменьшению дальности стрельбы, а также к снижению взрывостойкости и пожаровзрывобезопасности ракеты при сотрясениях в процессе глубинного бомбометания.

- Необходимость всплытия подводной лодки на поверхность для проведения операции сброса давления из баков ракет в случае несостоявшегося старта, что увеличивало вероятность её обнаружения силами противолодочной обороны противника или размещения на подводной лодке специальных цистерн для сброса в них давления, что приводило к росту её водоизмещения.

Естественно, эти недостатки объяснялись не низкой квалификацией разработчиков, она была вне подозрений, а тем, что система проектировалась как простая совокупность выполненных на традиционных решениях составляющих систем и устройств, каждое из которых оптимизировалось изолированно и только по своим параметрам, что привело в конечном счете к неоптимальному построению ракетно-стартовой системы в целом.

Созданные на этих этапах и принятые в боевую эксплуатацию стратегические морские ракетные комплексы еще не могли играть существенной роли в системе стратегических вооружений, в том числе и вследствие недостатков ракетно-стартовой системы.

Начался третий этап совершенствования стратегических вооружений морского базирования, в процессе которого был совершен переход от оптимизации отдельных систем к оптимизации всей ракетно-стартовой системы, которую можно отнести к категории так называемых сложных систем, которые:

- являются совокупностью огромного числа элементов, объединенных в многоступенчатую иерархическую структуру с прямыми и обратными связями, по которым циркулируют большие информационные, энергетические и вещественные потоки;

- характеризуются многообразием природы элементов, структур, состояний, форм связей, противоречивостью критериев оценки;

- выступают как целостное образование, обладающее новыми качественными характеристиками, не присущими её элементам;

- осуществляют целенаправленный выбор своего поведения, функционируя в условиях воздействия среды и существенной неопределённости;

- характеризуются многообразием природы элементов, структур, состояний, форм связей.

Коренному пересмотру подверглась и вся концепция проектирования ракетно-стартовых систем. Молодыми тогда проектантами КБ машиностроения, в числе которых работал и автор статьи, были предложены, приняты и положены в основу дальнейших разработок несколько новых решений, выполненных на уровне изобретений.

Их принципиальная новизна заключалась в следующем:

1) вместо жесткого крепления ракеты относительно пусковой шахты, что делалось традиционно, было предложено свободно подвешивать ракету в шахте на упругих связях с нелинейными силовыми характеристиками, допустив при этом колебания ракеты относительно шахты в течение всего периода эксплуатации;

2) вместо передачи нагрузок на ракету в виде точечных сил через специальные бугели и другие устройства, что делалось традиционно, было предложено эти силы передавать в виде распределённой нагрузки, сконцентрированной в нескольких кольцевых зонах, расположенных по длине ракеты;

3) вместо направления движения ракеты при погрузке и старте с помощью специальных устройств направления движения типа традиционных пар бугель-— направляющая предложено использовать для этих целей либо внутреннюю стенку шахты, либо непосредственно оболочку ракеты;

4) для стравливания давления из баков ракеты были предложены системы, способные сбрасывать давление за борт без всплытия подводной лодки.

Ракета перестала быть принцессой-недотрогой, включилась в общий процесс оптимизации системы и превратилась в рабочую лошадку, на которую стали навьючивать нечто, ранее ей не свойственное. Так было реализовано совершенно нелепое, как многим казалось в те времена, техническое решение: амортизационные устройства, предназначенные для снижения перегрузок, действующих на ракету при сотрясениях подводной лодки в процессе глубинного бомбометания, были сняты со своего привычного местопребывания на стенке шахты и закреплены на корпусе ракеты. При этом из мощных пружинных систем они трансформировались в компактные, особым образом спрофилированные упругие блоки, обладающие высокой степенью демпфирования.

Суммарный эффект был поразительным. Кольцевой зазор и масса пусковой системы уменьшились в десятки раз, а ракета соответственно увеличилась почти до размеров самой пусковой шахты, огромные цистерны кольцевого зазора превратились чуть ли ни в канистры, а время заполнения кольцевого зазора водой перестало лимитировать период предстартовой подготовки. Ввиду малости кольцевых зазоров масса воды, заполнявшей шахту после старта, практически оказывалась равной массе стартовавшей ракеты, наступал желанный баланс, влияние на скорострельность исчезало.

Это обеспечило существенное повышение ударной мощи подводной лодки за счёт размещения на ней на порядок большего числа ракет и обеспечения выпуска всего боезапаса из подводного положения с высокой скорострельностью и малым временем предстартовой подготовки, а также увеличение живучести подводной лодки за счёт повышения взрывостойкости ракет при сотрясениях от подводного взрыва до уровня, определяемого сохранностью прочного корпуса подводной лодки, за счёт максимального использования несущей способности оболочки ракеты путём оптимального выбора силовой схемы и распределения действующих нагрузок, а также исключения необходимости её всплытия на поверхность для проведения операций по сбросу давления из баков ракет.

В этих работах принимали участие большие творческие коллективы, были выполнены на уровне изобретений сотни технических решений, широким фронтом велись теоретические и экспериментальные исследования, были решены крупные научно-технические проблемы в области конструкции ракеты, двигательных установок, систем управления и многих других систем, а также ракетной технологии, были проведены всесторонние исследования в области прочности, аэро- и газодинамики, теории колебаний, тепломассообмена, баллистики и ряда других областей науки.

В результате были созданы научно-технические основы и найдены оригинальные конструкторские решения, послужившие прочной базой для развития стратегических ракетных вооружений морского базирования и превращения их в надёжное средство предотвращения ядерной войны.

Разумное научное и техническое руководство со стороны главного конструктора, впоследствии академика Виктора Петровича Макеева, его глубокое понимание проблем, вера в творческие способности тогда ещё молодых и мало известных специалистов позволили решить сложнейшие проблемы в невероятно короткие сроки.

Автор всегда с большой благодарностью и теплотой вспоминает годы работы в Конструкторском бюро машиностроения, удивительный период творческих поисков, побед и разочарований, отчаяния и признания, постоянного горения и ясно видимой цели, пусть далекой и труднодостижимой, но всегда четкой и понятной. Разумеется, самые яркие воспоминания относятся не к идеям и схемам, не к изобретениям и испытаниям, а к коллективу Конструкторского бюоо, в составе которого автор проработал четверть века и смеет надеяться, что его посильный вклад в общее дело не пропал бесследно.