Межконтинентальная крылатая ракета "Буря"  - бабушка "Бурана".

Об этой ракете до 1992 года, практически ни кто не знал ни в стране ни в мире , поэтому думаю, многим будет интересно узнать об этом шедевре отечественных ракетостроителей появившемся в далёкие 50-е.

В 1949г. когда еще не была принята на вооружение ракета Р-1 встал вопрос о межконтинентальном носителе ядерного заряда. Каким он должен быть – баллистической или крылатой ракетой, или может быть стратегическим бомбардировщиком? С.П. Королев представил на научно-технический совет НИИ-88 эскизный проект ракеты Р-3 с дальностью стрельбы 3000км. 

                                                                  Сергей Павлович Королёв

В пояснительной записке к проекту он писал, что одним из перспективных направлений в развитии ракет дальнего радиуса действия является разработка крылатых ракет (Королев занимался ими еще в 30-е годы). Не все в совете Главных конструкторов поддерживали идею работы над межконтинентальными крылатыми ракетами (МКР). Королев собрал группу энтузиастов, которые взялись за исследование возможных схем таких ракет. Так в структуре королевского ОКБ-1 появилась лаборатория И.М. Лисовича. Основной проблемой было создание системы управления для МКР.

Б.Е. Черток предложил создать систему ориентации по звездам (систему астронавигации) для чего необходимо было решить ряд серьезных проблем.

                                                                     Борис Евсеевич Черток

Ориентация по звездам осложнялась тем, что сильное влияние оказывали световые помехи (полярные сияния, серебристые облака, другие, «ненужные», звезды, солнце). Необходимо было создать прибор который не только бы «находил», «опознавал», но и надежно удерживал звезду в поле зрения прибора. Эта проблема была решена применением гироскопической стабилизации оптической системы которая позволяла удерживать направление на звезду, даже если она на время исчезала из поля зрения. Для определения угловой высоты звезды над горизонтом была впервые создана гировертикаль. Было разработано программное устройство на основе кулачкового механизма, выдающее команды на автопилот. Сейчас, когда компьютеры вошли в нашу жизнь, эта конструкция может показаться смешной. Но прибор, несмотря на свою простоту, давал прекрасные результаты: погрешность по углу не превышала одной угловой минуты. Действующий макет системы управления был изготовлен и готов к установке на самолет к началу 1952г. В течение 1952–1955гг. система была испытана сначала в 10 полетах на самолете Ил-12 по маршруту Москва – Даугавпилс протяженностью 700км. а затем было выполнено четыре высотных полета на реактивном Ту-16 дальностью 4000 км. Испытания показали, что за 5–6 часов полета система накапливала ошибки в пределах 3–7км. что по тем временам было хорошим результатом.

Работы подстегивались сообщениями из-за океана о начале разработки американской фирмой «Норт Американ» в 1950г. МКР «Навахо». Данные разведки подтверждали, что «Навахо» – это сверхзвуковая МКР с дальностью полета до 6500км. Приходилось торопиться с ответом.

                                                                                   МКР “ Навахо “

Выполненные к началу 1952г. в НИИ-88 исследования и разработки позволяли говорить о возможности, в случае создания мощного сверхзвукового прямоточного воздушно реактивного двигателя (СПВРД) с удельной тягой не менее 1700 кгс/кг, разработки и построения двухступенчатой МКР с дальностью полета до 8000км. при стартовом весе 90–120т. Первая ступень МКР должна иметь мощный ЖРД, который при вертикальном старте забрасывал вторую ступень с боеголовкой на высоту 15-20 км, где происходило разделение ступеней. Далее вторая крылатая ступень с помощью СПВРД совершала горизонтальный полет и доставляла боеголовку к цели.         

В 1954г. Королев вынужден был отказался от дальнейших работ над МКР и сосредоточить все силы на азработке первой советской МБР Р-7. Все материалы вместе с лабораторией Лисовича были переданы в Министерство авиационной промышленности. В мае вышло постановление Совета Министров СССР о разработке ежконтинентальных носителей ядерного заряда.  Вместе с МБР Р-7, разработка которой поручалась Королеву, предусматривалась разработка «легкой» МКР «Буря» и «тяжелой» МКР «Буран». Разработка первой ракеты поручалась КБ С.А. Лавочкина, а второй - КБ В.М. Мясищева.

                                                       Семён Алексеевич Лавочкин

                                                                    Владимир Михайлович Мясищев

                                                     Рождение «Бури»

Главным конструктором «Бури» (изделие 350 или Ла-350) у Лавочкина был назначен Н.С. Черняков.

                                                                            Наум Семёнович Черняков

«Буря» представляла собой двухступенчатую МКР со стартовым весом 98т. способную доставить боевую часть массой 2350кг/ на расстояние 8500км. 1-ю ступень «Бури» составляли два ускорителя, состоящие из топливных баков и четырехкамерного ЖРД Р-11 разработки ОКБ-2 Исаева. В топливные баки каждого ускорителя заправлялось 20840кг. окислителя и 6300кг. горючего. В струе газов ЖРД располагались газовые рули, обеспечивающие управление ракетой на начальном участке полета. После набора скорости газовые рули сбрасывались и управление полетом осуществлялось воздушными рулями и стабилизаторами, установленными на ускорителях. Ускорители симметрично располагались под крыльями маршевой (второй) ступени и крепились к ее фюзеляжу на четырех узлах каждый. Вторая ступень представляла собой крылатую ракету со среднерасположенным тонким треугольным крылом малого удлинения (стреловидность по передней кромке 70градусов). В носовом отсеке располагалась боевая часть, а в середине корпуса в охлаждаемом отсеке располагллась система управления. Датчики астронавигационной системы закрывались жаропрочными пластинами из кварцевого стекла. Астронавигационную систему управления разработал филиал НИИ-1, руководимый Р. Чачикяном. Ступень была оснащена СПВРД РД-012У конструкции М.М. Бондарюка. 

Стартовала «Буря» вертикально с железнодорожной платформы, и после разгона стартовыми ускорителями до скорости М=3 на высоте 18–20км. СПВРД выходил на режим максимальной тяги и ускорители сбрасывались. 

                                                               “ Буря “ на ж.д. платформе

Далее полет до района цели происходил с постоянной скоростью М=3,15–3,2 и плавным набором высоты (по мере выработки топлива) до 25,5км. На маршевом участке полет корректировался с помощью системы автоматической астронавигации «Земля». При приближении к цели маршевая ступень должна была переводиться автопилотом в крутое пикирование на цель с отделением боевого ядерного заряда на высоте около 18км. По  результатам самолетных испытаний вероятное отклонение от цели не должно было превышать 10км. В конструкции «Бури» впервые нашел применение титан. Этот металл сохранял высокие механические свойства при значительных температурах, возникающих в условиях д лительного полета на больших сверхзвуковых скоростях. Для обеспечения возможности его применения в ОКБ-301 Лавочкина впервые в Советском Союзе была разработана и внедрена технология сварки титана, а также некоторые виды механической обработки этого материала. Вместе с титаном в конструкции «Бури» использовались и другие термостойкие материалы, применявшиеся для герметизации, изоляции, остекления и т.д. Большинство из них к моменту создания «Бури» были не освоены в СССР, и их внедрение шло параллельно работам над ракетой.

Эскизный проект «Бури» был выполнен в августе 1954г. После рассмотрения заказчиком эскизный проект ракеты был доработан вес боевого заряда увеличили с 2,1 до 2,35 тонны. Это повлекло за собой изменения в конструкции и, соответственно, отразилось на сроках. Вес МКР несколько увеличился. Для первой ступени ракеты «Буря» в ОКБ-2 Исаева с 1954г. разрабатывался четырехкамерный ракетный двигатель С2.1100 с турбонасосной системой подачи топлива. Техническая документация для “Бури” была завершена в 1957г. и вскоре было начато производство опытного экземпляра. Параллельно с ним на заводах в Куйбышеве была запущена серия ракет для проведения летных испытаний. Всего было изготовлено 19 ракет.

                                                                заправка топливом МКР “ Буря “

                                                             старт МКР “ Буря “

Летные испытания начались 31 июля 1957г. на полигоне Владимировка. При попытке первого запуска 1 августа взорвался клапан в одном из ускорителей по чистой случайности все не закончилось взрывом самой ракеты. Первый раз ракета оторвалась от пускового устройства 1 сентября, но из-за преждевременного сброса газовых рулей

ракета потеряла управление, упала и взорвалась недалеко от старта. При втором пуске ракета взорвалась на 31 секунде полета, в третьем -на 63, в четвертом -на 81. В это время (в конце 1957г.) были прекращены работы по «Бурану», который так и не успел совершить ни одного полета. Только в пятом полете 22 мая 1958г. первая сту-

пень отработала положенные 90,5 сек до отделения. На высоте 17,3км. при скорости М=2,95–2,97 в этом полете впервые был запущен СПВРД, успевший проработать до окончания топлива 29,5сек. Первая попытка шестого запуска снова была неудачной из-за отказ ускорителей ракета осталась на старте. Следующая попытка сделана 3 июля –

пуск состоялся но на 56-й секунде полета произошел отказ автопилота. В седьмом полете 13  июля маршевая ступень потеряла устойчивость на 96-й секунде из-за нештатного отделения ускорителей. В восьмом полете 10 сентября удалось запустить СПВРД, который неустойчиво проработал 65 сек. Девятый полет 28 декабря продолжался 309 сек. до взрыва топливного бака. В десятом - 29 марта 1959г. была достигнута продолжительность полета 25мин. 20сек. и дальность 1315км. Одиннадцатый запуск состоялся со второй попытки 2 октября 1959г. программа полета была выполнена полностью. Полет продолжался 33,5 минут по замкнутой трассе при крейсерской скорости М=3,15. При начальной высоте 17км. была достигнута дальность 1766км. Полеты по короткой трассе без использования системы астронавигации на этом завершились.

На «Бурю» установили систему астронавигации и последующие полеты осуществлялись на максимальную дальность в направлении Камчатки. Первая попытка включения навигации по звездам была произведена в 12-м полете который продолжался чуть более 10 минут.

В 13-м полете была достигнута дальность 5500 км. ракета была оснащена модернизированными ускорителями с двигателями С2.1150 и СПВРД РД-012У. Но к тому времени первые МБР Р-7 встали на боевое дежурство, проводились летные испытания МБР Р-16 М. Янгеля. Эти ракеты могли преодолеть любую противовоздушную оборону тех лет,

имели большую скорость полета, относительно простую конструкцию и т.д. Было принято решение ограничить стратегический ракетный парк страны баллистическими ракетами от крылатых ракет решено было отказаться. «Буря», только начавшая летать опоздала. Согласно постановления правительства от 5 февраля 1960г. работы по проекту МКР «Буря» были прекращены, но работы над вариантом беспилотного фото-разведчика большой дальности и мишени были продолжены, но ненадолго. В июне 1960г. скончался генеральный конструктор Лавочкин, проект азведчика просуществовал до октября, а мишени - до начала следующего года. Было произведено 4 пуска «Бури» в интересах создания фоторазведчика и скоростной высотной мишени для комплекса ПВО

«Даль». 23 марта 1960г. за 2 ч. 4 мин. полета на высоте 18–24,5км. при скорости М=3,2–3,15 ракета преодолела 6500 км! Захват навигационной звезды произошел на 114-й секунде полета. Полет завершился после полной выработки топлива (заправка во всех испытательных полетах была неполной). Последний полет состоялся 16 декабря дальность составила 6425км. Всего произведено 17 (по другим данным 18) пусков.

                                                   “ Буря “ в полёте

                                                             «Буран», который не поднялся

МКР «Буран» начала создаваться в ОКБ-23 Мясищева позже «Бури». И когда «Буря» уже совершила свой первый полет «Буран» был еще только в чертежах. Главным конструктором первого «Бурана» был Г.Н. Назаров. По своей схеме «Буран» практически не отличался от «Бури». Первая ступень состояла из четырех ускорителей с двигателями Глушко. Разделение первой и второй ступеней. происходило на высоте 18200м.

Вторая ступень, собственно крылатая ракета, строилась по классической схеме с треугольным крылом стреловидностью 70° с тонким сверхзвуковым профилем. Корпус был выполнен из титановых сплавов. Оперение – крестообразное, с аэродинамическими рулями. Она оснащалась СПВРД РД-018 конструкции того же Бондарюка. Расчетная дальность стрельбы для «Бурана» составляла 9000км. Подтвердить характеристики ракеты не удалось т.к. полет ее так и не состоялся. 

К тому времени уже начала летать «Буря» – страна не могла себе позволить два проекта МКР с близкими характеристиками. Программа МКР «Буран» была закрыта в ноябре 1957 г. КБ Мясищева полностью переключилось на работу над стратегическим бомбардировщиком.

                                                                 За океаном.

Когда в СССР начались работы над «Бурей» и «Бураном», в США уже велись разработка МКР "Навахо". Характеристики этих разработок как и их судьба были схожими.Так же как и «Буря»,«Навахо» полетела, но не была доведена до конца. В июле 1957г. работы над МКР были прекращены. К крылатым ракетам вернулись через двадцать лет, но это уже другая история...

                                                                       ТТХ

 МКР                         «Навахо»             «Буря»               «Буран»

 Стартовая масса     т.    -    66,2           -   98,3              -   175  

 Полная длина        м.    -    25,1           -   19,9              -    27

 Дальность полета   км.    -    5400           -   8500              -   9000

 Высота полета      км.    -    22-24          -   18-25             -   18-20

 Скорость полета км/час. -    3450           -   3350              -   3350

 Масса ГЧ           кг.    -    2250           -   2350              -   3500

 КВО                км.                        -    10

 УСКОРИТЕЛИ  

 Количество         шт.    -      1            -     2               -     4

 Стартовая тяга      т.    -    128,45         -   2х68,6            -   4х70

 Стартовая масса     т.                        -   2х27

 Длина               м.    -    23,1           -    18,9             -   19,1

 Диаметр             м.    -    1,83           -    1,45             -    1,2

 Горючее                       спирт               ТГ-02                керосин

 Окислитель                    жидкий             азотная                жидкий

                              кислород            кислота               кислород

 МАРШЕВАЯ СТУПЕНЬ

 Взлетная масса     т.                         -   40,9

 Число СПВРД       шт.     -      2            -     1               -     1

 Тяга              кг.     -   2х3940          -   7750              -   13500

 Длина              м.     -    20,7           -   18,0              -    23,3

 Диаметр            м.     -    1,83           -    2,2              -    2,4

 Размах крыла       м.     -    8,72           -   7,75              -    10,6

 Площадь крыла    кв.м.    -    38,9           -    60               -    98  

По другим данным в качестве окислителя в ускорителях «Бурана» использовалась  азотная кислота (пусковое горючее ТГ-02)