Полвека в авиации. Записки академика
Шрифт:
Когда я был в США по приглашению «Хьюза», сказал американцам:
— Вы, похоже, попали в плен собственной схемы, так долго строя ракеты по образу и подобию «Сайдуиндера».
— Да, — согласились со мной. — Но нам она нравится и по сей день.
«Сайдуиндер», как я уже говорил, — длинная ракета, а потому очень «вялая», с замедленной реакцией. Когда мы столкнулись с проблемой ближнего маневренного боя, то поняли, что нужно делать сверхманевренную ракету. Говоря в терминах частотных характеристик, «полоса пропускания частот контура стабилизации должна быть в несколько герц», тогда как у «Сайдуиндера» она была ограничена полутора герцами. Нам, как ни крутись, надо было отказаться от идеи Макклина. Но американцы так и не решили проблему ракеты ближнего маневренного боя. Ее решил Советский Союз, когда мы создали на базе К-5 ракету К-55. Ее сделал наш институт и совместно с Д. М. Хоролом (ОКБ «Геофизика») она была принята
Ракеты класса «воздух — воздух» классифицируются так: ракеты малой дальности и маневренного воздушного боя, ракеты средней и ракеты большой дальности. Для перехватчиков типа Ту-128, позже — МиГ-31 используются дальние ракеты, уничтожающие цели на расстоянии до 100 км и больше. Это, фактически, зенитная ракета, поставленная на самолетную платформу. Ракеты встречного воздушного боя — средней дальности — рассчитаны на десятки километров — 30–40 км. А ближнего боя — не более 10 км.
Кстати, необходимость создания ракет ближнего маневренного боя возникла в ходе арабо-израильских столкновений, когда в процессе сближения истребители выходили на малые расстояния — до нескольких километров. Пушка еще не эффективна… А «Сайдуиндер» и был спроектирован на такой диапазон дистанций. Американцы как бы удлиняли «поражающую руку» — пушку, и последующее ее развитие было подчинено прикрытию ближней зоны, в которой находится истребитель при встрече с целью. Но, красиво решив инженерные задачи и, тем самым, значительно удешевив ракету, они оказались в плену ее плохой динамики. Но ближний маневренный бой стимулировал создание динамичных ракет, способных работать на очень больших углах атаки. Самолет, образно говоря, в момент атаки мог «смотреть» и лететь в другую сторону от цели, а ракета должна была сойти и совершить мощные маневры, чтобы выйти в нужные положения. Поэтому, в частности, ей требуется мощное эффективное управление, чтобы, едва сойдя с направляющих, она могла сразу энергично развернуться на цель. Схема «Сайдуиндера» не позволяет этого делать принципиально. Для решения задач маневренного боя годятся только «короткие» ракеты с газодинамическим управлением. Идеология такого узла управления тоже была заложена и отработана в нашем институте.
Мне удалось привлечь к работе над ним одного из аспирантов МВТУ- Владимира Михайловича Бобылева, который защищал кандидатскую диссертацию на тему регулирования критического сечения сопла порохового двигателя. Он прекрасный специалист в области внутренней баллистики, процессов горения — кстати, ученик академика Я. Б. Зельдовича. Так вот, Бобылев — и по сей день один из немногих ученых, кто занимался процессами внутренней баллистики ракетных пороховых двигателей. Его-то я и сманил в свой отдел, после чего он привел своих учеников, и было создано целое подразделение по двигателям ракет «воздух — воздух», которое сыграло очень большую роль в формировании облика их энергоустановок, аккумуляторов порохового давления, выбора пороховых зарядов и т. д. Вот они и отрабатывали принципы газодинамического управления малых ракет весом меньше ста килограммов.
Так были созданы первые ракеты маневренного воздушного боя К-60, а в последующем и К-73. К тому моменту, когда создавали К-73, Бисноват умер. Тесные связи, которые у нас возникли с его ОКБ, существуют и по сей день, а К-73 не имеет аналогов в мире. Ее сейчас закупают многие страны, в том числе Южно-Африканская Республика. В общем, ракеты класса «воздух — воздух» маневренного боя родились у нас в России. Сейчас они в какой-то мере повторены в Израиле на фирме «Рафаэль». Ее изделия по своим параметрам близки к нашим, но К-73 все-таки превосходит их. Франция пытается строить такие ракеты на фирме «Матра».
Что касается К-8, то она по сути дела закрыла работы по К-6 и К-7. К-6 делал П. Д. Грушин, а К-7 — И. И. Торопов. Обе эти ракеты работали «по лучу» и очень быстро стало ясно, что на тех расстояниях, на которых работала К-8, случайные ошибки от раскачки луча не позволяли достичь нужной точности. К тому же движения в луче ограничивалось задней полусферой цели, что резко снижало возможности перехвата, особенно на пересекающихся курсах, не говоря уж о встречных. А К-8 с головкой самонаведения эти проблемы решала просто: как только она «увидела» цель — можно стрелять. Радиолокационная головка «видит» цель со всех направлений. Первые тепловые ракеты «видели» только факел двигателя, но по мере совершенствования фотоприемника они стали работать и в передней полусфере по кинетическому нагреву и т. д. Сегодня тепловые ракеты — тоже всеракурсные. Нам же — и моему отделу, и институту — К-8 дала возможность почувствовать все необходимые технологии, связанные с разработкой этого класса оружия.
Параллельно институт вел работы по самонаведению истребителей. Были выпущены два постановления правительства
А «Ураган-5» осуществлял уже полное автоматическое наведение истребителя сразу с момента взлета. На этапах набора высоты, командного наведения по директорным приборам и вплоть до выхода на захват цели бортовой РЛС управление шло с земли, а дальше начиналось уже автоматическое самонаведение. «Ураган-1» создавали для Су-9, Су-11, «Ураган-5» — для Су-15, ЯК-28.
Таким образом, в институте стала формироваться теория самонаводящихся систем и для истребителей. Ею занимался коллектив лаборатории № 2 под руководством Евгения Ивановича Чистовского, а ведущим разработчиком был Иосиф Аркадьевич Богуславский, который вел теоретическую часть этой работы.
При самонаведении истребителя фактически имеются те же, что и при наведении ракеты, кинематические связи с целью. Но поскольку еще не умели решать уравнения такой сложности, был создан специальный стенд полунатурного моделирования «Ураган-5», где впервые в истории института отрабатывались угловые движения самолета. Он представлял собой карданную подвеску со следящими системами, а внутрь ее ставилась антенна радиолокационной станции. То же оборудование использовалось и для ракет класса «воздух — воздух», только ставилась головка самонаведения. Так что стенды впервые стали создаваться для решения задач самонаведения.
Но вернемся к ракетам. Результатом работ по К-8, а в последующем и К-13 — они совпадали во времени — стало то, что они были приняты на вооружение и коллектив был удостоен государственных наград. Я получил свой первый орден «Знак Почета», или как его окрестили в народе «Веселые ребята». Такой же награды был удостоен Кирюшин, моя «правая рука», ряд сотрудников получили медали.
Но до 1956 года я оставался аспирантом МВТУ, хотя в НИИ-2 по совместительству был уже начальником отдела — с 1953-го по 1956 год. Естественно, все рабочее время, я, как положено, проводил в институте, но, поскольку числился и в очной аспирантуре, то должен был защитить кандидатскую диссертацию. Материал по К-8, собственно, и стал ее основой. Диссертация называлась «Динамическая точность самонаводящихся ракет». Это была первая работа в стране, которая, на теоретическом уровне 50-х годов, обобщала вопросы точности, поскольку они определяли и боевую эффективность, и философию построения ракеты.
Диссертацию я защитил в мае 1956 года и был окончательно распределен в НИИ-2. В моей диссертации не было полной математической строгости, но в инженерном плане она оказалась нужной в тот момент. После нее была сделана еще одна хорошая диссертация сотрудника нашего же института — В. Ф. Левитина, в которой он продвинул дальше вопросы теории самонаведения. Кроме этих двух работ, в общем-то, никаких заслуживающих внимания достижений в области теории самонаведения, у нас, на мой взгляд, больше и не появилось. Наши диссертации описывали практически все основные моменты, на которых основывается самонаведение, а реальная практика развивалась за счет моделирования. Позже, при появлении мощной вычислительной техники, пошли поиски в области инженерных решений, где дифференциальные уравнения стали решать практически без упрощения. А вот поиски аналитических методов так и ограничились двумя кандидатскими диссертациями. В моей был обобщен опыт работы по К-8, а у Левитина — последующих ракет класса «воздух — воздух» К-40, К-23, зенитной системы «Даль»… Левитин охватил значительно больший круг вопросов, в частности — именно он перешел с управляющего параметра, который рассматривал я — угловой скорости линии визирования, обладавшей неустойчивостью, — на текущий пролет, что позволило уйти от многих неприятностей. Кстати, Левитин был одним из моих студентов, которого я привлек в СНТО, а потом и на работу в НИИ-2.
В общем, награждением орденом и защитой диссертации закончился определенный этап моих работ по ракетам класса «воздух — воздух». Мне довелось и в последующем работать над ними, но уже в другом качестве — заместителя начальника, а затем и начальника института.
Работа над противоракетами
В это же время, а шел 1957 год, благодаря Юрию Ивановичу Топчееву, человеку, повторяю, очень восприимчивому и благосклонно относящемуся к самым неожиданным идеям, мы все «заразились» задачей противоракетной обороны. И у нас, и за рубежом уже во всю создавались баллистические ракеты, поэтому, естественно, возник вопрос: а можно ли их перехватывать? Они считались абсолютным оружием и существовало мнение, что перехватывать такую ракету — совершенно безнадежное дело.