Главная » 2021 » Апрель » 5
 
07:00

Беспилотники и гиперзвук – советское наследие

Популярные сегодня беспилотные летательные аппараты в действительности появились более семидесяти лет назад. В Советском Союзе не только проводились исследования в этом направлении, но и строились серийные машины, как разведывательные, так и ударные. А в 60-е годы разрабатывался проект гиперзвукового планирующего беспилотника, который можно считать прообразом недавно принятого на вооружение боевого глайдера «Авангард», которым оснащаются МБР.

Все началось с мишеней

Первые беспилотники были одноразовыми, поскольку использовались в качестве самолетов-мишеней. Решение об их создании в ОКБ-301 под руководством Семена Лавочкина было принято в 1950 году. От конструкторов требовалось разработать максимально дешевую радиоуправляемую машину, развивающую дозвуковую скорость. Такие характеристики, как маневренность и максимальный потолок, никого не интересовали.

Через четыре года началось серийное производство самолета-мишени Ла-17. Беспилотник имел длину восемь метров, размах крыла – семь с половиной метров и весил полторы тонны. Ничего лишнего в конструкции планера не было – цилиндр, прямоугольное крыло, хвостовое оперение. Внутри размещались бак с горючим, автопилот, аппаратура радиоуправления и генератор, вращавшийся потоком набегавшего воздуха.

Двигатель РД-900 был прямоточный воздушно-реактивный с незначительной тягой и минимальным ресурсом 40 мин, но в полете он работал не более 10 мин. Скорость мишени достигала 900 километров в час, дальность – 120 километров. Двигатель был способен работать на высотах до 10 километров. Мишень имела воздушный старт. Бомбардировщик Ту-4 поднимал в воздух два Ла-17, подвешенных к разным плоскостям крыла.

Поскольку Ту-4 начали массово выводить из состава ВВС, в 1958 году создали модификацию мишени Ла-17М, которая стартовала с колесной платформы при помощи порохового ускорителя. Также заменили двигатель на турбореактивный РД-9Б с тягой 1900 килограмм-сил, что еще больше снизило стоимость мишени, поскольку использовались исчерпавшие ресурс двигатели от истребителей МиГ-19.

В 1962 году вышла следующая модификация – Ла-17К с новым двигателем, который достался мишени от МиГ-21. Высота полета возросла до 18 километров, дальность – до 400. При этом мишени оснастили линзой Люниберга, увеличивающей ЭПР самолета, что позволило наземным РЛС видеть его на максимальном удалении 400–450 километров.

А в 1963 году дело дошло и до беспилотного самолета-разведчика Ла-17Р, который был создан на базе Ла-17М, обладавшего дальностью полета на тактическую глубину. Тяги двигателя хватало для того, чтобы разместить на борту беспилотника громоздкую по тем временам разведывательную аппаратуру – фотокамеры АФА-БАФ/2К и АФА-БАФ-21. Также понадобился более совершенный автопилот. Стартовая масса разведчика увеличилась до 3600 килограммов.

Беспилотник с отснятым материалом возвращался на базу и приземлялся на гондолу двигателя, расположенную под фюзеляжем, используя тормозной парашют.

Ла-17Р был способен осуществлять фоторазведку на удалении до 60 километров от стартовой позиции, летая на высотах до 900 метров, и на удалении до 200 километров – на высоте семь тысяч метров. Скорость на маршруте – 680–885 километров в час.

Различные модификации беспилотников Лавочкина ежегодно выпускались в количестве 300–400 машин. И поступали не только в советские войска, но и за границу. В наибольших количествах – в Китай. После охлаждения отношений с КНР последняя развернула пиратское производство советских машин.

Туполев наращивает массу и скорость

К концу 60-х годов беспилотные разведчики Лавочкина, оснащенные довольно примитивной аппаратурой, уже перестали удовлетворять Советскую армию. Но еще раньше, в начале 60-х к проектированию более эффективных машин подключилось ОКБ Туполева. И его разведывательный беспилотник Ту-123 «Ястреб» был принят на вооружение в 1964 году. Набор разведывательной аппаратуры был значительно солиднее – четыре аэрофотокамеры и станция радиотехнической разведки. Всего построено 50 машин.

Гораздо внушительнее оказался и сам беспилотник, потому что он был стратегическим. Его длина достигала 27 метров, размах крыла – 8,5 метра. Масса пустого – 11 500 килограммов, максимальная взлетная – 36 500 килограммов. А дальше идут совершенно фантастические характеристики: максимальная дальность – 3600 километров, потолок – 22 километра, крейсерская скорость – 2700 километров в час. Но эта фантастичность частично объясняется громадным запасом топлива – 17 тонн, а также использованием одноразового двигателя с 50-часовым ресурсом тягой 10 тонн.

«Ястреб» запускался с наземных направляющих двумя твердотопливными ракетными двигателями с суммарной тягой 16 тонна-сил.

Облет территории противника выполнялся по программе, заложенной в автопилот. По той же программе включались фотографирование и проведение радиотехнической разведки. После исполнения разведывательной миссии «Ястреб» возвращался на свою территорию и в заданной точке сбрасывал на парашютах носовой отсек с аппаратурой, оборудованный для плавной посадки. После приземления включался радиомаяк. Сам беспилотник разрушался при ударе о землю.

Однако туполевцы пытались построить полностью спасаемый беспилотный самолет-разведчик Ту-139 на базе Ту-123. Построено несколько опытных образцов. Они уже начали летать. Но программа была закрыта. Однако полученный опыт был использован в следующих беспилотных разведчиках – Ту-141 и Ту-143, которые приняты на вооружение в конце 70-х. В период с 1979 по 1989 год было построено 150 Ту-141 и 950 Ту-143.

Оперативно-тактический разведывательный беспилотник Ту-141 «Стриж» имел дальность полета тысячу километров. Длина аппарата – 14,3 метра, размах крыла – 3,9 метра. Максимальная взлетная масса – 5370 килограммов. Максимальная скорость – 1110 километров в час, крейсерская – 1000. Максимальная высота полета – 6000 метров, минимальная – 50. Тяга ТРД – 2000 килограмм-сил. Взлет с направляющих осуществлялся с помощью твердотопливного реактивного двигателя.

Специальная аппаратура имела широкую функциональность, позволявшую проводить фотографическую разведку – инфракрасную, радиотехническую и радиационную.

«Стриж» в отличие от «Ястреба» был способен приземляться по самолетному на неподготовленные площадки, используя для торможения как парашют, так и твердотопливный двигатель. Выход беспилотника к месту посадки осуществлялся с помощью наземных приводных РЛС.

«Стриж» обладал хорошей способностью преодоления ПВО противника за счет как низкого полета на высоте 50 метров, так и незначительной величины эффективной площади рассеяния.

Тактический разведывательный беспилотник Ту-143 «Рейс» был по сути братом «Стрижа», младшим и меньшим. Компоновка планера была абсолютно такая же – «бесхвостка» с треугольным крылом и передним горизонтальным оперением. Воздухозаборник располагался в верхней и задней частях фюзеляжа. На вооружение он принят в 1980 году, но серийное производство было развернуто значительно раньше – в 1973-м.

Битва за гиперзвук

В 1957 году ОКБ Туполева открыло НИР, конкретные результаты которой были получены лишь 60 лет спустя. Причем не только в другом государстве, в России, но и в другой компании оборонно-промышленного комплекса – в реутовском НПО машиностроения.

НИР называлась «ДП» («Дальний Планирующий»). Перед туполевцами была поставлена задача создания гиперзвукового летательного аппарата, способного доставлять термоядерный заряд с существенно более высокой точностью, чем баллистические ракеты. Работа преследовала и еще одну цель. В то время в мире бурно развивалась техника для перехвата баллистических ракет. Задача эта было сложной, но теоретически решаемой, поскольку БР летят строго по параболе и есть возможность встретить их противоракетами в определенных точках, координаты которых вычислить несложно. Куда сложнее вычислить перемещение в пространстве беспилотного самолета.

Сразу же была выбрана следующая схема работы беспилотника-камикадзе, имеющего на борту термоядерный заряд. ДП стартовал в связке с баллистической ракетой Р-12, имеющей дальность 2100 километров и полезную нагрузку 1600 килограммов. В перспективе предполагалось использовать в качестве носителя и МБР. На высоте 100 километров ДП отделялся от Р-12, осуществлялась коррекция его траектории. И ДП, не имея двигательной установки, совершал полет на скорости порядка 10 Махов или 12 тысяч километров в час. Максимальная расчетная дальность полета могла достигать четырех тысяч километров.

На всем протяжении полета несколько раз корректировалась его траектория. Поскольку ДП не имел никакой связи «с внешним миром», то полет управлялся инерциальной системой. Корректировалась траектория – в результате изменения направления полета не только достигалось повышение точности, но и вводилась непредсказуемость поведения ДП, усложняющая перехват. При подходе к цели ДП совершал резкое пикирование и производился подрыв термоядерного заряда по сигналу высотомера.

Задача создания ДП была чрезвычайно сложной. Требовались новые материалы, выдерживающие аэродинамический нагрев до температуры две тысячи градусов. В ЦАГИ не существовало оборудования, обеспечивавшего продувку макетов на гиперзвуковых скоростях.

Туполевцы создали множество макетов в уменьшенном масштабе. Их аэродинамику исследовали на летающей лаборатории Ту-16ЛЛ. Добиться проверки полета на скорости 6 Махов смогли, используя для запуска артиллерийские системы и твердотопливные ускорители. НИР была выполнена в рекордно короткие сроки. В начале 1959 года началась ОКР по созданию гиперзвукового самолета Ту-130.

Для беспилотника была выбрана аэродинамическая схема «бесхвостки» с треугольным крылом небольшой площади и 75-градусной стреловидностью. Крыло по всей длине имело элевоны (рули высоты). В конце фюзеляжа располагались два киля – вверху и внизу фюзеляжа. Рулей поворота не было, их роль играли четыре тормозных щитка на боковых поверхностях килей.

Размеры самолета были следующие: длина – 8,8 метра, размах крыла – 2,8 метра, высота аппарата – 2,2 метра. Для изготовления фюзеляжа предназначались жаропрочные стальные сплавы, передний обтекатель, носки крыла и килей облицовывались специальным материалом на основе графита. Работу исполнительных механизмов, системы управления и прочего электрооборудования обеспечивали аккумуляторы, а также баллоны со сжатым газом.

В середине 1959 года дело дошло до изготовления опытных образцов. Также предполагались работы по адаптации ракеты Р-12 для Ту-130.

В конце 1959 года у конструкторов родилась идея сделать самолет спасаемым. То есть добиться того, чтобы он, сбросив термоядерный заряд, возвращался на свою территорию. По окончании полета Ту-130 должен был гасить скорость при помощи набора высоты и полного раскрытия тормозных щитков. При достижении скорости, приемлемой для посадки, из хвостовой части самолета выбрасывался тормозной парашют, а в конце полета он начинал играть роль посадочного. Однако эти идеи остались в виде технической гипотезы.

ОКБ Туполева, изготовив первый опытный образец беспилотника, готовилось в январе 1960 года к первому испытательному полету. Однако в феврале вышло постановление Совета министров СССР о закрытии темы и передаче накопленных научно-практических материалов и опытных образцов в ОКБ-52, которым руководил Владимир Челомей.

Ту-130 породил «Авангард»

Тем не менее ОКБ Туполева, не желая окончательно расставаться с тематикой сверхскоростных самолетов, обитающих в двух сферах – в воздушной и космической, в инициативном порядке в 60–70-е годы прорабатывало эскизные проекты орбитальных самолетов различной степени реалистичности. Были среди них даже машины с ядерным двигателем.

Но в конце 70-х ОКБ наконец-то получило частичное финансирование на создание воздушно-космического самолета (ВКС) Ту-2000Б с массой 250 тонн и максимальной скоростью 6 Махов. Однако до космоса он не долетел, будучи предтечей более грандиозного Ту-2000. Но началась перестройка, амбиции туполевцам реализовать не удалось в связи с завершением финансирования не только ОКБ Туполева, но и всей авиастроительной отрасли. Что же касается ОКБ-52, то оно положило наработки по Ту-130 в долгий ящик.

А в самом начале нулевых годов, когда ОКБ-52 было уже преобразовано в НПО машиностроения, к проекту вернулись уже на новом технологическом уровне, когда стали появляться материалы, необходимые для строительства гиперзвукового глайдера, который получил название «Изделие 4202».

Разумеется, в Реутове создали абсолютно новое вооружение, которое теперь называется «Авангардом». Это касается абсолютно новых систем наведения, маневрирования, теплорегуляции, связи и электроснабжения. «Авангард» существенно превзошел по боевым возможностям Ту-130. Так, например, у него скорость полета достигает 27 Махов. Но несомненно и то, что в НПО машиностроения был использован базовый задел, полученный в ОКБ Туполева.

«Авангард» работает в связке с МБР шахтного базирования УР-100Н УТТХ. Предполагается, что он будет устанавливаться на МБР «Сармат», когда эту тяжелую ракету примут на вооружение. И это будет такой ударный ядерный тандем, подобраться к перехвату которого натовские системы ПРО не смогут, по всей видимости, еще минимум полвека.

Владимир Тучков

 

Источник



Просмотров: 99 | Добавил: АндрейК | Рейтинг: 0.0/0

поделись ссылкой на материал c друзьями:

 

Высказанные в текстах и комментариях мнения могут не отражать точку зрения редакции
Всего комментариев: 2
avatar

0
1
На данный момкнт техналогии нестоят на одном месте,поетому мы наблюдаем много новинок как ето беспелотник.
avatar

0
2
кстати ястреб предназначен для ведения фото и радио на дальность до 3200 км
avatar
Другие материалы по теме:


Учётная карточка

Реклама





Видеоподборка

00:10:26


00:01:39

00:08:20

Новости партнёров

Мини-чат
Загрузка…
work PriStaV © 2021 При использовании материалов гиперссылка на сайт приветствуется
Наверх