|  вооружения

Почему не летит «Булава»

Системы управления баллистических ракет морского базирования кардинально отличаются от «сухопутных»

Неудачи, систематически преследующие головного разработчика ракетного комплекса морского базирования «Булава» – Московский институт теплотехники (МИТ), исключают случайность и свидетельствуют об ошибочности концепции разработки и испытаний новой отечественной БРПЛ, призванной заменить устаревший «Тайфун» (РСМ-52). В дальнейшем эта ракета должна стать основой морской компоненты стратегических ядерных сил (МСЯС) России.

НАКОПЛЕНИЕ ОШИБОК

24 декабря 2006 года аварией закончился испытательный пуск «Булавы» из надводного положения с борта АПРКСН «Дмитрий Донской». Как и в предыдущих испытаниях, головные части не достигли цели на Камчатке из-за отклонения изделия от расчетной траектории полета.

Широко разрекламированное (и обоснованно критикуемое специалистами) удачное бросковое испытание макета в 2005 году открывало дорогу для подводного старта реальной «Булавы» с борта АПЛ. Правда, при условии обеспечения управления ракетой на подводном участке с выводом на программную траекторию полета. Однако отказ от данного, казалось бы, логичного шага стал для экспертов аргументом в выводах о неспособности решить эти задачи автономной системой управления БРПЛ.

Здесь следует отметить вот что. В отличие от ракетных систем оружия морского базирования, так называемые мобильные наземные, грунтовые или железнодорожные комплексы (ПБРК и ПЖРК) подвижными считаются лишь условно. Их пусковая установка при подготовке к выстрелу вывешивается и строго горизонтируется гидравлическими опорами в геодезически привязанном месте старта. Для комплексов БРПЛ эти условия могут быть созданы только в межпоходовый период при швартовке АПЛ к стенке в месте базирования.

В море стратегический ракетоносец находится в условиях «гидрокосмоса», когда ошибки в определении места и курса неизбежны. При этом точность выработки данных для стрельбы зависит от времени нахождения АПЛ на заданном курсе при минимальных отклонениях по скорости, глубине, крену и дифференту.

Ошибки навигационного комплекса (НК) ракетных подводных лодок имеют отвратительное свойство накопления в автономных системах управления (АСУ) БРПЛ, выступающих в качестве главного инструмента повышения эффективности системы оружия, способного минимизировать суммарную ошибку стрельбы.

Обещанная МИТом, традиционным разработчиком «сухопутных» ПБРК, модернизация ракет «Тополь» под комплекс БРПЛ «Булава» означает создание на голом месте новой системы оружия. Что невыполнимо без привлечения технологических заделов и богатого отечественного и зарубежного опыта морского ракетостроения.

О бесперспективности этого проекта говорит история создания первой твердотопливной БРПЛ РСМ-45 КБ завода «Арсенал» им. М.В.Фрунзе. Это КБ имело опыт разработки ракеты 8К96 для ПБРК с идентичными для БРПЛ весогабаритными характеристиками и стартовым пороховым аккумулятором давления (ПАД). Ракета прошла в 1969 году совместные летные испытания (СЛИ) на полигоне Капустин Яр. Но не была принята на вооружение в силу далеких от инженерно-технической логики аппаратных решений в интересах того же МИТа.

Разработка с учетом имевшихся заделов нового комплекса БРПЛ заняла десятилетие. Принять его в опытную эксплуатацию удалось по завершении СЛИ с пусками ракет с наземного стенда и АПЛ «Навага-М» в 1976–1979 годах.

С НАЗЕМНОГО СТЕНДА

При отставании отечественного приборостроения, электроники и программного обеспечения испытания БРПЛ с наземного стенда были объективно необходимы. Особенно при отработке комплексов межконтинентальных БРПЛ. Тогда в состав АСУ первой межконтинентальной ракеты РСМ-40 была включена система азимутальной астрокоррекции, которая даже при значительных ошибках НК в определении курса АПЛ обеспечивала требуемую точность стрельбы.

На более совершенных ракетах (РСМ-50, РСМ-54 и РСМ-52) применялась полная астрокоррекция, учитывающая ошибки НК как в определении курса, так и места стреляющей АПЛ. Ныне создатель системы астрокоррекции – ЦКБ «Геофизика», крупнейший разработчик оптоэлектронных систем для космоса, авиации и ВМФ, находится в состоянии банкротства.

Всего с наземного стенда проводилось, как правило, от 16 до 20 пусков ракет новых комплексов на различные дальности. По результатам этих испытаний велась доработка элементов и систем: бортового вычислительного комплекса, систем астрокоррекции, отделения переднего отсека и выброса ложных целей, теплоизоляции и двигательной установки ракеты. Что обеспечило возможность модернизации для решения задач пуска ракет по настильным траекториям, в том числе из районов высоких широт, поражения защищенных малоразмерных целей и повышения стойкости к поражающим факторам различной природы.

Данный этап проводился и американцами при испытаниях ракет «Трайдент-1» и «Трайдент-2», превзойти которые своей «Булавой», минуя наземные стендовые испытания, обещает МИТ. За подобные обещания раньше могли упрекнуть в профанации и авантюризме.

По завершении испытаний с наземного стенда принималось решение о переходе к заключительному этапу испытаний. На данном этапе проводилось до 18 пусков ракет в различном боевом оснащении с подводных лодок из районов Белого, Баренцева и Норвежского морей. При модернизации БРПЛ, связанной с совершенствованием АСУ и боевого оснащения, проводились также наземные летно-конструкторские и совместные испытания на полигоне Капустин Яр.

Примером служит созданная на базе БРПЛ средней дальности РСМ-25 и принятая в опытную эксплуатацию ракета 4К-18 (автор статьи принял участие в ее испытаниях). Эта ракета предназначалась для поражения подвижных надводных целей. Главным конструктором системы самонаведения был Армен Сергеевич Мнакацанян. По данным системы самонаведения ракеты проводилась коррекция ее траектории, после которой головная часть ракеты отделялась и следовала к цели.

Как известно, оснастить системой самонаведения «Булаву» планирует и МИТ.

Важным фактором, влияющим на точность стрельбы, служит сохранение устойчивости движения ракеты на подводном участке. Этой цели служит «мокрый» старт БРПЛ, работа маршевых жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) которой начинается в затопленной водой ракетной шахте.

В твердотопливных БРПЛ, стартующих из «сухой» шахты при помощи порохового аккумулятора давления (ПАД), эту задачу решает устройство формирования каверны – специальные заряды твердого топлива для газоструйной защиты, снижающей гидродинамические нагрузки на ракету. В отличие от жидкостных БРПЛ команда на запуск двигателя первой ступени здесь подается только в момент выхода ракеты из шахты.

В тяжелой межконтинентальной БРПЛ РСМ-52 «Тайфун» устройство формирования каверны совмещено со специальной амортизационной ракетно-стартовой системой. Она фиксирует и герметизирует ракету в подвешенном состоянии в верхней части шахты.

Хранение в таком положении позволяет избежать трещин и отслоений топливного заряда от корпуса ракеты. Они очень опасны, так как ведут к увеличению поверхности горения и взрыву двигателя. А если это двигатель первой ступени – к гибели корабля.

Из-за сложности отработка данных систем всегда начиналась с бросковых испытаний полномасштабных макетов. На отработку подводного и надводного старта ушло 16 ракет (9 – с плавстенда и 7 – с экспериментальной подводной лодки).

РАЗОРИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Как показали отклонения корпуса «Булавы» на начальном этапе полета, а также факт проведения пуска из надводного положения АПЛ, разработчики решили отказаться от указанных методов стабилизации ракеты на подводном участке. Так же поступали американцы – первопроходцы твердотопливных БРПЛ, создавшие инерциальные АСУ, не требующие внешней коррекции и формирования каверны.

У американцев главной целевой функцией проектирования было обеспечение точности стрельбы. Этому подчинены организационные и тактико-технические элементы системы оружия. К ним относится и выбор заранее подготовленных в навигационном отношении ограниченных районов боевого патрулирования с изученным рельефом морского дна и влияющими на точность инерциальных систем гравитационными аномалиями.

Для учета ошибок по результатам испытаний формировалась математическая модель обработки данных – фильтр Калмана. Она включает и подводный участок. Тем самым созданы условия для безопасного запуска двигателя ракеты на поверхности моря. Для запуска в этой системе для выброса используются более эффективный, чем ПАД, твердотопливный парогазогенератор, устройство обтюрации потока газов и жесткая сотовая мембрана. Она разрезается при старте ракеты шнуровыми зарядами.

Несомненно американцы никогда не смогли бы реализовать точность своих ракет по советским требованиям: стрельба двумя восьмиракетными залпами с интервалом между пусками 8 секунд при скорости АПЛ свыше 4 узлов, с глубины 50 метров. При этом из любой точки мирового океана. С этой целью в СССР были созданы секретные электронные карты, затем приватизированные и проданные за рубеж в 1990-х годах.

Не смогла бы экономика США выдержать строительство по примеру СССР больших серий подводных лодок под вновь создаваемые БРПЛ. Не могли американцы себе позволить, чтобы после снятия ракетного комплекса с вооружения, его носители – АПЛ, имеющие в три раза большие сроки службы, вставали в очередь в разделку «на иголки».

Напротив, принцип «модернизационных запасов» системы оружия, основанный на идее размещения в ракетной шахте сменного пускового стакана (launch tube), позволил американцам оснастить каждый ракетоносец тремя поколениями усовершенствованных ракет. Да еще с полным использованием объема ракетной шахты в течение всего срока службы корабля.

Неоправданные технически расходы бюджетных средств в СССР получили идеологическое обоснование. По словам главного конструктора АПЛ стратегического назначения Сергея Ковалева, модернизация должна была вызвать увольнение половины рабочих судостроительных заводов. Будущее показало, что и рабочих пришлось уволить, и подводные лодки оказались без новых ракет.

Для отечественного ОПК явилось неприятным сюрпризом, что развитие крупных систем оружия происходит через этапы «жизненного цикла». Причем последний этап – утилизация, традиционно возлагаемая на войска при «сквозном» системном проектировании, определяет облик системы в целом.

Примером здесь служит система оружия «Трайдент» с твердотопливными БРПЛ. Одним из ее главных достоинств была простота утилизации. Напротив, отечественные разработчики оказались в плену сиюминутных преимуществ жидкостных ракет. И с опозданием пришли к пониманию американского подхода.

Вооруженный 12 БРПЛ «Булава» (на ПЛАРБ «Огайо» – 24 «Трайдента-2») новый отечественный АПРКСН не рассчитан на модернизацию и перевооружение более совершенным ракетным комплексом. А это ведет к технологическим и многомиллиардным бюджетным издержкам. Равно как к «иссушению» как военно-морского, так и всего военного бюджета, лишая средств НИОКР, ремонт и модернизацию существующих систем. В итоге отечественный ОПК остается у разбитого корыта.

Не оценили американцы и советскую идею предельной централизации управления и сокращения экипажей АПЛ. Порочность такого подхода показали исследования компании «Мартин-Мариетта», разработчика шахтной ракеты МХ. Они проводились в рамках проектов перспективных АПЛ – многоцелевой SSN-X с БРПЛ – SSBN-X.

Результатом устранения «лишних функций» экипажа стала катастрофа АПЛ «Комсомолец» в 1989 году. Сходный пример – провал административной реформы в 2004 году. Это пример влияния «человеческого фактора» при внедрении без испытаний большой государственной системы управления. Необходимость испытаний до принятия федерального закона подтвердил провал «Единой государственной автоматизированной информационной системы учета объема производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртсодержащей продукции» (ЕГАИС). С потерями в десятки миллиардов рублей.

Моделью этих провалов служит череда аварийных пусков новой БРПЛ «Булава», где невразумительная концепция испытаний не выдерживает критики экспертного сообщества и налогоплательщиков. Что, однако, не стало предупредительным сигналом для организаторов производства и конструкторов.