Ракета К-5М (РС-2У, «изделие И»)
Ракета К-5М (РС-2У, «изделие И»)
В течение 1954 г. в ОКБ-2 рассмотрели все возможные варианты развития ШМ и пути их реализации. Неожиданным катализатором расширения и интенсификации этих работ стала информация о поступлении на вооружение американских истребителей управляемых ракет AIM-4 «Фолкон» и начале широкомасштабных работ в США по авиационным ракетам других типов, на основании которой советское правительство в самом конце года приняло постановление об ускоренном развертывании соответствующих разработок в СССР.
К этому времени уже были сформулированы основные предпосылки повышения характеристик ШМ. Они предусматривали увеличение в полтора раза площади крыльев, улучшение характеристик устойчивости ракеты, увеличение топливного заряда и запасов сжатого газа для рулевых приводов, применение более мощной боевой части. Эти изменения представили в эскизном проекте ракеты К-5М, подготовленном в марте 1955 г.
Внешне новая ракета отличалась от своей предшественницы лишь увеличенными размерами крыльев и формой носовой части, где устанавливался радиовзрыватель. Тем не менее боевые возможности ракеты существенно возросли. Так, радиус действия боевой части ракеты, обладавшей направленным осколочно-фугасным действием,увеличился в полтора раза. Сама ракета получила возможность совершения маневров с перегрузками, вдвое превышающими перегрузки ШМ, -до 18единиц. Взамен твердотопливного двигателя 5Г-Ш -1 использовали 9А207 с увеличенным топливным зарядом. При практически прежнем наружном диаметре (182 мм вместо 180 мм) длина пороховой шашки возросла с 447 до 501 мм, что при сохранении диаметра внутреннего канала (25 мм) увеличило вес заряда с 17,4 до 20,1 кг. Скорость возросла до 1620 м/с, дальность – с 3 до 5,2 км. На ракете применили новый радиовзрыватель АР-45 без характерной для исходной ракеты кольцевой антенны.
К-5М представили на испытания весьма оперативно: уже весной 1956 г. состоялись ее первые пуски с истребителя МиГ-19 №59210108. Носитель, самолет СМ-2М с двумя пусковыми установками АПУ-4, не оснащался РЛС и предназначался для пусков только автономных ракет без радиокомандной аппаратуры. Позднее к испытаниям подключили перехватчик МиГ-19ПМ (СМ-7М) с радиолокатором РП-2У. Два самолета переоборудовали на горьковском заводе №21, оснастив их четырьмя пусковыми установками.
В середине 1950-х гг. инженер-испытатель Фрунзе Согомонян, начинавший свой путь в ракетной технике еще у Бисновата, занимаясь СНАРС-250, стал одним из корифеев среди испытателей ОКБ-2. В процессе испытаний К-5М ему довелось принять участие в поисках ответов на самые сложные вопросы, которые «подбрасывались» ракетами. Поэтому об этом периоде своей жизни он вспоминал с большим удовольствием:
«При первом же автономном пуске К-5М ракета начала творить чудеса. Через считанные секунды полета она потеряла управление и, сделав несколько виражей, ушла к земле. Мы самым тщательным образом осмотрели ее остатки, но ничего существенного, с нашей, «ракетной» точки зрения, не обнаружили. Не наблюдалось ни явных разрушений ракеты в полете, ни следов прогара двигателя – всего того, на что раньше можно было «списать» в отчете подобные фокусы. Естественно, что наши взоры устремились на автопилотчиков КБ-1: невысокая надежность устройств управления ракетой секретом ни для кого не являлась. Доложили на «фирму» Грушину. Петр Дмитриевич выслушал по телефону наши догадки и согласился с тем. что дело, по-видимому, в аппаратуре. Однако руководитель автопилотчиков Савин правдоподобной версии случившегося также не смог предложить. Но чтобы дело сдвинулось с места, объявил конкурс: тому, кто найдет причину отказа ракеты, будет немедленно выдана бутылка коньяка из его личных запасов. Энтузиазма в поиске отгадки у всех нас заметно прибавилось, и уже через несколько дней драгоценный в условиях полигона приз нашел своих обладателей. которые, как оказалось, докопались до одного из просчетов разработчиков аппаратуры. Причиной отказа ракеты стал… воздух, который стравливался из рулевых машинок в отсек с аппаратурой. В результате происходил наддув отсека, начинали «дышать» платы с деталями аппаратуры и, в конце концов, одна из плат касалась корпуса ракеты. Следовало короткое замыкание, и вскоре ракета оказывалась на земле. Лечение обнаруженной проблемы оказалось простым и эффективным: подозрительную плату раз-
вернули, и больше в контакт с корпусом она не вступала».
На обтекателе ввели отверстие для стравливания воздуха, которое открывалось перед подвеской ракеты на самолет.
В ходе летной отработки встретились и с более сложными явлениями, о которых рассказал еще один участник испытаний К-5М, инженер-испытатель ОКБ-2 Леонид Евгеньевич Спасский:
«Планомерные пуски К-5М с МиГ-19 проводились первое время на высотах около пяти километров, и каких-либо проблем самолету они не приносили. Пришло время для первого пуска К-5М на высоте более десяти километров. Летчик докладывает по радио: «Произвожу пуск», и все сразу же смолкает. Самолет пропадает с экрана локатора, связи нет… Мы стоим на КП и слушаем, как руководитель полетов безуспешно вызывает на связь наш «борт пятьсот сорок шестой». Мысли в голове и догадки, конечно, не самые радужные… Но спустя несколько минут летчик, наконец, откликается, и совсем скоро совершенно не поврежденный МиГ садится на аэродром. Оказалось. что сразу же после пуска ракеты остановились оба двигателя, и летчику пришлось заняться их аварийным запуском. Естественно, что в этой ситуации из падающего самолета с «Землей» не поговоришь… Но нам в этой ситуации еще «повезло»: при испытаниях других ракет из-за аналогичной остановки двигателей произошло несколько катастроф, погибли летчики".
Столкновение с этим явлением, конечно, не стало неожиданностью. Первопричиной его было попадание пороховых газов от ракеты в двигатель самолета и изменение, в результате, режима его работы: пороховые газы искажали установившееся течение воздуха и изменяли состав горючей смеси в камере сгорания. Сложность этого явления заключалась в том, что оно заметно проявлялось лишь при взаимодействии целого комплекса причин – конструктивных особенностей двигательной установки, характеристик ракеты, условий полета – и предсказанию практически не поддавалось.
РС-2У («изделие И»)/РС-2УС («изделие ИС»).
Подвеска ракет класса «воздух-воздух» К-5М иа МиГ-19ПМ (вверху) и К-5 – на МиГ-17ПФУ (внизу).
Наиболее интенсивные работы в этом направлении велись в те годы в НИИ-2 и ЦИАМ. Еще в первой половине 1950-х гг. здесь занялись изучением различных факторов, влияющих на это явление. Учитывая всю его многоплановость, в 1953 г. сформировали специальную координационную комиссию. Обобщение полученных результатов испытаний и исследований позволило наметить и меры по устранению этого явления. Интересно, что во время запусков ШМ с МиГ-17 это явление не отмечалось: двигатель с центробежным компрессором ВК-1Ф, установленный на дозвуковом истребителе, оказался малочувствительным к попаданию газов от ракетного двигателя, равно как и к стрельбе из авиационных пушек. Двигатель с осевым компрессором РД-9Б на сверхзвуковом МиГ-19 подобной «добродетелью» не отличался. Имея значительно меньшие запасы по устойчивости, он преподнес множество неприятных сюрпризов, для борьбы с которыми пришлось применять самые неординарные меры.
Еще в 1954 г. для применения PC-1У на базе МиГ-19 разработали проект самолета-носителя СМ-7А с РЛС «Изумруд-2» и оптическим прицелом АСП-5НВ с четырьмя подкрыльевыми пусковыми установками АПУ-3. По результатам рассмотрения этого проекта было принято решение об окончательной переориентации на К-5М и соответствующие средства ее наведения. Эскизный проект оснащенного радиолокатором «Изумруд-2» самолета СМ-7М с размещением ракет К-5М («изделие И») на четырех АПУ-4 утвердили 7 января 1955 г. Еще через год второй прототип всепогодного перехватчика с цельноповоротным стабилизатором СМ-7/2 доработали в ракетоносец СМ-7/2М, испытания которого провели в октябре 1957 г. Уже в 1957 г. на заводе в Горьком выпустили семь таких машин («тип 65») с радиолокаторами РП-2У, затем началась их массовая постройка.
Большую часть государственных испытаний ракетоносного перехватчика МиГ-19 провел летчик-испытатель Степан Микоян. Полеты с ракетами К-5М начались 14 октября 1957 г. и продолжались десять дней. В результате была получена положительная оценка новой системы вооружения и принято решение о запуске ее в серийное производство. Кроме того, в июле-августе 1957 г. на МиГ-19 №59210406 и №59210103 провели заводские летные испытания системы КС, регулирующей работу двигателя и предотвращающей его остановку при пуске ракет.
После принятия системы на вооружение по постановлению от 28 ноября 1957 г. она получила обозначение С-2-У, ракета -
РС-2У. На горьковском заводе №21 носитель запустили в серию под обозначением МиГ -19ПМ («изделие 65»), выпустив 369 самолетов с 1956 по 1960 г. Таким образом, ракетоносцы составили пятую часть от без малого 1900 построенных МиГ-19. В свою очередь, в 1957-1959 гг. было собрано и большое количество ракет РС-2У.
МиГ-19 – первый отечественный серийный сверхзвуковой самолет – стал таковым скорее вопреки, а не благодаря своим аэродинамическим особенностям: скругленным передним кромкам крыла и губам лобового воздухозаборника. Умеренная сверхзвуковая скорость достигалась высокой тяговооруженностью: МиГ-19 стал единственным двухдвигательным одноместным истребителем за два десятилетия, прошедших от МиГ-9 до МиГ-25 и Су-15. В сочетании с умеренной нагрузкой на крыло высокая тяговооруженность определяла близость ряда параметров МиГ-19 к появившимся в 1970-е гг. истребителям четвертого поколения. Несколько десятилетий МиГ-19 и его местные модификации выпускались в Китае. Но в СССР он не прижился: спустя пять лет на производственных линиях заводов его сменили по-настоящему сверхзвуковые МиГ-21, Су-9 и Су-11. Система управляемого ракетного вооружения по сути повторяла созданную для МиГ-17, хотя число ракетоносных МиГ-19 было намного больше.
К сожалению, надежность радиоэлектронного оборудования МиГ -19ПМ оказалась еще ниже, чем у его предшественника – «пушечного» МиГ-19П. Значительно ухудшились и летные характеристики. Так, максимальная скорость едва превышала звуковую: большое сопротивление пилонов с ракетами снизило ее с 1452 до 1250 км/ч. В сочетании с частыми отказами системы управления (прежде всего радиолокатора «Изумруд-2М») и отсутствием артиллерийского вооружения это еще больше испортило репутацию самолета. Лишь к концу периода эксплуатации МиГ-19ПМ удалось добиться приемлемых характеристик надежности аппаратуры. В начале 1960-х гг. после оснащения более совершенной аппаратурой наведения «Лазурь» перехватчики получили обозначение МиГ-19ПМЛ.
С выпуском К-5М работы по дальнейшей модернизации ШМ в ОКБ-2 не завершились. В марте 1956 г. выпустили эскизный проект по еще одной модификации – К-5С. Базируясь на уже имевшихся результатах пусков, на этом варианте предлагалось радикально решить проблему относительно невысокой эффективности ракет этой системы вооружения. Как отмечал в своих воспоминаниях, написанных в 1980-е гг., генерал-полковник Ю.В. Вотинцев, "Эффективность поражения целей ракетами РС-2УС составляла всего лишь 0.6-0,7».
Действительно, при испытаниях на земле осколки боевых частей этих ракет с пятиметрового расстояния пробивали броневой лист толщиной 10-12 мм. Но это лишь свидетельствовало об уровне поражающего действия собственно боевых частей. Как неоднократно показывали результаты испытательных пусков, ракеты далеко не всегда оказывались на таких расстояниях от цели. Для самолетов, представлявших собой многотонные и многометровые объекты, далеко не каждое попадание осколков ракеты могло оказаться смертельным.
Решение, принятое в ОКБ-2 в начале 1956 г., выглядело действительно радикальным: значительно увеличить массу боевой части ракеты при соответствующей доработке двигателя. По всем расчетам выходило, что эффективность такой «подросшей» ракеты РС-2У значительно повысится даже при сохранении неизменной величины промаха. На К-5С планировалось установить и более совершенный радиовзрыватель, аналогичный разрабатываемому в то же время для ракеты К-6. По расчетам, для поражения тяжелого бомбардировщика достаточно было всего двух ракет, а не четырех, как это требовалось при использовании РС-2У. Стоимость же каждой К-5С лишь ненамного превышала стоимость РС-2У, а значит, затраты на решение боевой задачи снижались почти вдвое.
Но К-5С не состоялась. Сначала не хватило возможностей истребителей-перехватчиков: вдвое более тяжелые ракеты потребовали и более мощных узлов подвески, укрепления крыльев. Позже, по мере приближения летных испытаний К-6, первоначальный интерес к этой работе окончательно угас.
Наименование РС-1У РС-2У РС-2УС Дальность пусков в ЗПС, км 2-3 1,95-5,2 2-6 Высота полета целей, км 5-10 0,7-16 0,8-20 Скорость целей, км/ч до 1600 до 1600 до 1600 Масса ракеты, кг 74,25 82,6 84 Масса боевой части, кг 9,25 13 13 Длина ракеты, м 2.356 2,45 2,45 Диаметр ракеты, м 0,2 0,2 0,2 Размах крыла (с трассерами), м 0.549 0,65 0,65
Подвеска ракеты К-51 на пилоне под крылом МиГ-21.