Полковой самоходный зенитный ракетный комплекс "Стрела-1"

Полковой самоходный зенитный ракетный комплекс "Стрела-1"

С появлением в концу 1950-х гг. информации о разработке в США носимого ЗРК с оборудованной пассивной тепловой головкой самонаведения ракетой, в дальнейшем получившей наименование "Ред Ай", советское военное руководство получило достаточно убедительное доказательство принципиальной осуществимости создания аналогичного оружия и для нашей армии. Однако различный уровень развития электронной базы в США и СССР указывал на то, что эта абстрактная возможность не обязательно будет гарантированно воплощена на практике. Поэтому в соответствии с Постановлением СМ СССР от 25 августа 1960 г. № 946–398 работа по новому ЗРК "Стрела-2" предусматривала наряду с разработкой порученного коломенскому СКБ носимого комплекса также и связанное с меньшей степенью технического риска создание легкого ЗРК, переносного в составе двух частей массой не более 10–15 кг каждая, который в дальнейшем стал именоваться "Стрела-1". Комплекс предназначался для поражения воздушных целей, летящих со скоростями до 200–250 м/с, на высотах от 50-100 м до 1000–1500 м на дальности до 2 км. В III кв. 1962 г. предписывалось представить предложения по проведению дальнейших работ с учетом результатов стрельбовых испытаний экспериментальной партии ракет.

Головным разработчиком комплекса в целом и ЗУР было назначено ОКБ-16 ГКОТ, в дальнейшем преобразованное в Конструкторское бюро точного машиностроения (КБТМ) МОП. Под руководством главного конструктора А.Э. Нудельмана эта организация достигла больших успехов в области создания авиационного и зенитного корабельного малокалиберного пушечного вооружения и завершила разработку сложного противотанкового комплекса с радиоуправляемой ракетой "Фаланга".

При разработке комплекса "Стрела-1", в отличие от других ЗРК ближнего действия (например, американских "Чапарел" и "Ред Ай"), было принято использование в ЗУР не инфракрасной (тепловой), а фотоконтрастной ГСН. В те годы низкий уровень чувствительности уже достаточно освоенных в авиационных ракетах неохлаждаемых инфракрасных ГСН не обеспечивал выделение цели в передней полусфере. Поэтому стрельба по самолетам противника могла вестись только "вдогон", как правило уже после выполнения ими боевой задачи. В подобных тактических условиях вполне возможно было и уничтожение ЗРК еще до пуска им зенитных ракет. Напротив, применение фотоконтрастной ГСН обеспечивало возможность обстрела целей на встречных курсах.

Главным конструктором оптической головки самонаведения для ЗУР был определен В.А. Хрусталев, организацией-разработчиком — ЦКБ-589 ГКОТ.

Впоследствии организация была преобразована в ЦКБ "Геофизика" МОП, а работы по ГСН для ЗУР "Стрела" возглавил Д.М. Хорол.

Уже в 1961 г. было проведено более 50 баллистических и два программных (с управлением только по курсу) пуска ракет на Донгузском полигоне, сотни сжиганий двигателей и порохового аккумулятора давления, обеспечивающего питание турбогенератора и рулевых машин. В ходе отработки, показавшей замедленный выход порохового аккумулятора давления на режим, его конструкция была доработана введением дополнительной форсажной пороховой шашки.

Отработка головки самонаведения с длиной волн 0,4–0,65 мкм показала ее недостаточную чувствительность. При слабом освещении самолеты Ил-28, Ил-14, Ту-16, Ту-104 и вертолеты Ми-4 не захватывались на дальностях более 3 км, хотя уверенно отслеживались визуально, без применения оптики. В результате вместо германиевого фотодиода в ГСН использовали более чувствительный кадмий-сернистый.

Угол отклонения ГСН — 27 град. — оказался недостаточным для наведения на цели, маневрирующие с перегрузкой 2 единицы. Вызывала сомнения достаточность мощности боевой части — не во всех опытах ее хватало на то, чтобы перебить центроплан Ил-28. При промахе 0,3 м цель уже не поражалась.

Применение подрыва ракеты для самоликвидации на высотах более 500 м приводило к ее разрушению на множество мелких фрагментов, но помимо их образовывалось и четыре убойных осколка. Вероятность поражения собственного бойца оценивалась в 0,04 %. В конечном счете было принято решение отказаться от самоликвидации ракеты. Вероятность нанесения ущерба своим войскам оказалась ниже при реализации схемы с падением ракеты как единого целого, разумеется, с исключением подрыва боевой части при ударе о грунт.

В начале прорабатывалась схема с предстартовым двигателем, обеспечивающим выброс ракеты из контейнера для запуска основного двигателя на безопасном расстоянии, но ее сочли недостаточно надежной. На ранних стадиях работ рассматривалась компоновка с двумя двигателями — стартовым и маршевым. В дальнейшем перешли к одному двухрежимному двигателю с одношашечным зарядом, выполненным из рецептур с различными скоростями горения. При работе двигателя достигалась скорость 250 м/с, при дальнейшем управляемом полете снижавшаяся до 100 м/с.

Как уже отмечалось, в соответствии с тем же Постановлением коломенским СКБ разрабатывался другой переносной ЗРК "Стрела-2". Масса и габаритные показатели у этого ЗРК были меньше, чем у комплекса "Стрела-1". Первоначально разработка ЗРК "Стрела-1" в какой-то мере подстраховывала работы по комплексу "Стрела-2", связанные с большей степенью технического риска. После решения основных принципиальных проблем, связанных с созданием комплекса "Стрела-2", встал вопрос о назначении ЗРК "Стрела-1", имевшего практически те же летно-технические характеристики. Для обеспечения более целесообразного использования комплекса "Стрела-1" в войсках руководство ГКОТ обратилось к Заказчику и в Правительство с предложением установить для этого ЗРК более высокие требования по максимальной дальности поражения (до 5 км) и досягаемости по высоте (до 3500 м), отказавшись от переносного комплекса, собираемого перед пуском, и перейдя к ЗРК с размещением на автомобильном шасси. Указывалось, что на ранее заданной высоте до 1500 м ожидается применение не более чем 40 % тактической авиации противника. При этом предусматривалось увеличить массу ракеты с 15 до 25 кг, диаметр — с 100 до 120 мм, длину с 1,25 до 1,8 м. Большие масса и габариты "Стрелы-1" по сравнению с "Ред Ай" объяснялись необходимостью поражения воздушного противника на подлете, в то время как американский ЗРК мог обстреливать цели только вдогон.

Боевая машина 9А313РК "Стрела-1"

Схема боевой машины ЗРК "Стрела- 1М"

Для более полного использования возможностей комплекса прорабатывалось введение в его состав портативной РЛС для определения азимута и скорости цели. По результатам проработок пришли к решению возложить на нее также и задачу определения дальности до цели. Предполагалось, что самолеты будут обнаруживаться на дальности 7 км, что позволит производить пуск при их подлете на удалении 5 км. За разработку РЛС взялся ЛИАП, но, как и большинство учебных заведений, он не справлялся с ролью головного разработчика серьезной ОКР. От использования активных радиолокационных средств в комплексе "Стрела-1" отказались, а в созданном ему на смену ЗРК "Стрела-1 ОСВ" РЛС решала более скромные задачи — определения дальности для подтверждения входа цели в зону пуска и углов упреждения.

К этому времени Заказчик определился с концепцией боевого применения ЗРК "Стрела-2" и "Стрела-1". Было решено, что "Стрела-2" как переносной комплекс предназначен для использования в батальонном звене ПВО, а "Стрела-1" как самоходный — в полковом, в дополнение к зенитной самоходной установке "Шилка", дальность стрельбы которой (2,5 км) не обеспечивала поражение самолетов и вертолетов противника до рубежа пуска ими управляемых ракет по позициям и объектам мотострелкового (танкового) полка (4–5 км). Таким образом, ЗРК "Стрела-1" с расширенной зоной поражения хорошо вписывался в разрабатываемую систему войсковой ПВО, и соответствующие предложения промышленности были поддержаны.

Исходная схема переносного комплекса, собираемого из двух частей, не обеспечивала приемлемой боеготовности, особенно с учетом выявившегося значительного утяжеления ракеты. Планировали разместить комплекс на ГАЗ-69, но эта машина была уязвима при действиях на переднем крае войск. В дальнейшем перешли к использованию бронированной разведывательно-дозорной машины БРДМ-2 в качестве базы ЗРК "Стрела-1".

Выбор этого шасси был далеко не случайным. К этому времени ОКБ-16 уже имело значительный опыт размещения на шасси семейства БРДМ различных модификаций противотанкового комплекса "Фаланга". Шасси обеспечивало защиту от пуль и осколков, обладало неплохой маневренностью, способностью преодолевать вплавь водные преграды, но имело ограниченную грузоподъемность. Исходя из этого, а также из стремления удешевить ЗРК, его разработчики пошли по пути предельного упрощения боевой машины, в частности, отказались от применения механического привода для наведения пускового устройства, возложив эту задачу на мускулатуру оператора. При этом потребные усилия по возможности снизили, обеспечив естественную уравновешенность пускового устройства. В отличие от боевых машин противотанковых комплексов оператор нуждался в хорошем обзоре. По этому критерию идеальным было бы частично открытое размещение оператора, но оно не давало даже иллюзии безопасности. Было принято компромиссное решение — оператора разместили в легкобронированной башне, в передней стенке которой в секторе 60 град, по азимуту было выполнено окно из пулестойкого прозрачного бронестекла.

На марше пусковое устройство опускалось на крышу боевой машины. В результате повышалась устойчивость машины, не возникало проблем с проездом под нависающими препятствиями, да и классифицировать издали данную БРДМ как боевую машину ЗРК было трудно.

Несмотря на стремление к упрощению, связанное не только с ограничением стоимости, но и с обеспечением надежности техники и простоты подготовки личного состава (в этой части радиоуправляемая "Фаланга" в свое время преподнесла ОКБ-16 немало неприятных сюрпризов), ряд предстартовых операций в комплексе "Стрела-1" был все-таки автоматизирован для достижения малого работного времени ЗРК.

Предусматривалось, что ЗРК с расширенными боевыми возможностями будет представлен на совместные испытания в III кв. 1964 г. В этом году уже окончательно определился технический облик ЗРК. Однако из-за продолжающихся трудностей с отработкой ГСН работы затянулись до начала 1967 г.

Государственные испытания опытного образца комплекса "Стрела-1" проводились в 1968 г. под руководством комиссии во главе с Ю.А. Андерсеном на Донгузском полигоне (начальник полигона М.И. Финогенов). Комплекс был принят на вооружение по Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 25 апреля 1968 г.

Серийное производство боевой машины 9А31 ЗРК "Стрела-1" было налажено на Саратовском агрегатном заводе МОП, ЗУР 9М31 — на Ковровском механическом заводе МОП.

За разработку комплекса "Стрела-1" А.Э. Нудельман, В.И. Школиков, Г.С. Терентьев, Б.Г, Паперный и другие были удостоены Государственной премии СССР.

Компоновка ЗУР 9М31 ЗРК "Стрела-1"

1 — фотоконтрастная ГСН; 2 — рулевая машинка; 3 — бортовая аппаратура; 4 — боевая часть; 5 — неконтактный взрыватель; 6 — РДТТ; 7 — роллеры; 8 — ротор роллера

Боевая машина 9А313РК "Стрела-1"в походном положении и ее схема

Комплексы "Стрела-1" входили в состав ракетного взвода (четыре боевые машины) в зенитную ракетно-артиллерийскую батарею ("Стрела-1" — "Шилка") мотострелкового (танкового) полка.

Боевая машина (БМ) ЗРК "Стрела-1" оснащалась пусковой установкой (ПУ) с размешенными на ней четырьмя ЗУР в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), аппаратурой запуска ЗУР, оптическими средствами обнаружения и прицеливания, а также средствами связи.

Комплекс мог вести стрельбу по самолетам и вертолетам, летящим на высотах от 50 до 3000 м со скоростями до 310 м/с на встречных курсах и до 220 м/с на догонных курсах при курсовых параметрах до 3000 м, а также по зависающим вертолетам и дрейфующим аэростатам. Возможности фотоконтрастной ГСН позволяли вести стрельбу только по визуально видимым целям на фоне ясного неба или сплошной облачности, при углах между направлениями на цель и на солнце более 20 град, и при угловом превышении линии визирования цели над видимым горизонтом более 2 град. Зависимость от освещенности цели, метеоусловий и фоновой обстановки ограничивала боевое использование комплекса "Стрела-1". Однако среднестатистические оценки этой зависимости с учетом возможности действий авиации противника, как правило, только в тех же метеоусловиях, а в дальнейшем — также и практическое применение комплекса на учениях и в военных конфликтах показали, что ЗРК "Стрела-1" мог использоваться достаточно часто и с высокими военно-экономическими показателями.

Как уже отмечалось, наведение пусковой установки на цель осуществлялось мускульными усилиями оператора, который с помощью системы рычажно-параллелограммных устройств руками выводил на требуемый угол места (в диапазоне от -5 град, до +80 град.) взаимосвязанные пусковую раму с ракетами, объектив оптического визирного устройства и грубый визир, а ногами посредством соединенных с сидением коленных упоров вкруговую наводил пусковую установку по азимуту, отталкиваясь от закрепленного на полу машины конуса.

Стрельба в движении обеспечивалась за счет почти полной естественной уравновешенности качающейся части и совмещения центра тяжести ПУ с ракетами с точкой пересечения осей качания машины. При испытаниях подтвердилась способность человека-оператора успешно парировать низкочастотные колебания корпуса машины.

Масса боевой машины составляет 1100 кг, длина — 5,75 м, ширина — 2,35 м, высота (с опущенным пусковым устройством) — 2,58 м.

Зенитная управляемая ракета 9М31 была выполнена по аэродинамической схеме "утка" и наводилась на цель с помощью ГСН по методу пропорциональной навигации. ГСН 9Э41 преобразовывала лучистый поток энергии в диапазоне длин волн 0,4–2,7 мкм от контрастной на фоне неба цели в электрический сигнал, содержащий информацию об угле между осью координатора ГСН и линией визирования "ракета-цель", а также о значении угловой скорости линии визирования. В качестве чувствительных элементов в ГСН использовались неохлаждаемые сернисто-свинцовые фотосопротивления.

За ГСН последовательно располагались рулевой привод аэродинамических рулей треугольной формы, аппаратура системы управления, боевая часть и оптический взрыватель.

Осколочно-фугасная боевая часть массой 3 кг содержала 1 кг взрывчатого вещества и при подрыве образовывала осколки массой 2,6 г, разлетающиеся со скоростью до 1500 м/с.

Далее устанавливался твердотопливный ракетный двигатель, на хвостовом отсеке которого были закреплены трапецевидные крылья ракеты. На ракете применялся однокамерный двухрежимный ракетный твердотопливный двигатель. На стартовом участке ракета разгонялась до скорости около 420 м/с, которая затем поддерживалась примерно постоянной на маршевом участке.

ЗУР не стабилизировалась по крену. Угловая скорость относительно продольной оси ограничивалась за счет использования роллеронов — своего рода небольших рулей на крыле (хвостовом оперении), внутри которых были вмонтированы диски с лопатками, выступающими в набегающий поток. Гироскопический момент от быстровращающихся дисков разворачивал роллерон таким образом, что возникающая аэродинамическая сила затормаживала креновое вращение ракеты. Подобное устройство было впервые применено на американской ракете класса "воздух-воздух" "Сайдуиндер" и на ее советской копии К-13, запущенной в серию одновременно с началом разработки "Стрелы-1". Однако на этих ракетах роллероны раскручивались задолго до пуска ракеты под воздействием воздушного потока, обтекающего самолет-носитель. Для своевременной раскрутки роллеронов ЗУР конструкторы ЗРК "Стрела-1" использовали изящное и простое устройство. На роллерон наматывался тросик, свободным концом закрепленный на ТПК. При старте роллероны раскручивались тросиком по схеме, аналогичной применяемой для пуска лодочных моторов.

При прямом попадании в цель контактный магнитоэлектрический датчик, а в случае пролета ракеты вблизи цели — неконтактный электронно-оптический датчик, задействовали предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ) на подрыв боевой части ЗУР. При большом промахе предохранительно-исполнительный механизм через 13–16 с выводился из боевого положения и уже не мог подорвать БЧ. При падении на землю ЗУР не взрывалась, а деформировалась, как правило, не нанося ущерба своим войскам.

Длина ракеты составляла около 1,8 м, диаметр — 0,12 м, размах крыла — 0,36 м.

Румынский вариант ЗРК "Стрела-1 "на шасси БТР ТАВС- 79

Наряду с ракетой переносного комплекса "Стрела-2", ракета 3M31 была одной из двух первых отечественных ЗУР, которая хранилась, перевозилась в транспортно-пусковом контейнере и запускалась непосредственно из него. Если применение такого контейнера в переносном комплексе было практически неизбежным, то использование подобного прогрессивного технического решения в ЗРК "Стрела-1" свидетельствует о дальновидности его разработчиков. Пылебрызгозащитный транспортно-пусковой контейнер 9Я23, предохранявший ракету от механических повреждений, крепился к раме ПУ с помощью бугелей.

Боевая работа ЗРК "Стрела-1" осуществлялась в следующем порядке. При получении целеуказания или при самостоятельном визуальном обнаружении цели стрелок-оператор наводил пусковую установку с ЗУР на цель, используя для повышения точности оптический визир. Одновременно включалось питание борта первой ЗУР (через 5 с — второй ЗУР) и открывались передние и задние крышки транспортно-пусковых контейнеров. Услышав звуковой сигнал о захвате цели ГСН и визуально оценив момент входа цели в зону пуска, оператор нажатием кнопки "Пуск" осуществлял старт ракеты. При движении ракеты по контейнеру срезался кабель электрического питания ЗУР, при этом в предохранительно-исполнительном механизме снималась первая ступень предохранения. Стрельба велась по принципу "выстрелил и забыл".

По результатам испытаний были определены вероятности поражения одной ЗУР при стрельбе навстречу цели, летящей со скоростью 200 м/с на высоте 50 м. Они составляли от 0,15 до 0,64 для бомбардировщика и от 0,1 до 0,6 — для истребителя. При увеличении скорости цели до 300 м/с и высоты до 1000 м вероятности составили от 0,15 до 0,52 для бомбардировщика и от 0,1 до 0,42 — для истребителя. При стрельбе вдогон вероятность поражения целей, летящих со скоростью 300 м/с, составила 0,47-0,49, а со скоростью 200 м/с — 0,52-0,65.

В соответствии с рекомендациями проводившей испытания Госкомиссии, в период 1968–1970 гг. провели модернизацию комплекса. В состав ЗРК был введен пассивный радиопеленгатор (ПРП) разработки Ленинградского НИИ "Вектор" Министерства радиопромышленности, обеспечивающий обнаружение целей с включенными бортовыми радиосредствами, их сопровождение и ввод в поле зрения оптического визира. Предусматривалась возможность целеуказания от ЗРК с пассивным радиопеленгатором другим ЗРК "Стрела-1" упрощенной комплектации — без пеленгатора.

Благодаря усовершенствованию ракеты была уменьшена ближняя граница зоны поражения комплекса, повышена вероятность поражения целей на малых высотах и точность самонаведения. Была разработана контрольно-проверочная машина, позволяющая контролировать работу штатных боевых средств комплекса "Стрела-1" с учетом изменений, введенных в него при модернизации.

Государственные испытания модернизированного комплекса "Стрела-1М" проводились на Донгузском полигоне с мая по июль 1969 г. под руководством комиссии, которую возглавлял В.Ф. Воропаев. На вооружение войск ПВО СВ ЗРК "Стрела-1 М" был принят в декабре 1970 г.

По результатам испытаний комплекс мог обеспечивать поражение самолетов и вертолетов, летящих со скоростью до 310 м/с, на высотах от 30–40 до 3500 м, при курсовых параметрах до 3500 м и маневрирующих с перегрузкой до 3 единиц на дальностях от 500-1600 до 4200 м. По сравнению с ЗРК "Стрела-1" в модернизированном комплексе ближняя граница зоны поражения была уменьшена на 400–600 м, а нижняя — до 30 м.

Вероятность поражения неманеврирующих целей при равномерных фонах возросла и при стрельбе навстречу составляла при скорости цели 200 м/с на высотах до 50 м 0,15-0,68 для бомбардировщика и 0,1–0,6 — для истребителя. При скорости цели 300 м/с на высоте 1000 м эти показатели составили, соответственно, 0,15-0,54 и 0,1–0,7, а при стрельбе вдогон — 0,58-0,66 и 0,52-0,72.

Боевая работа ЗРК "Стрела-1 М" имела некоторые особенности по сравнению с автономной работой комплексов "Стрела-1". Все комплексы в составе взвода ориентировались на местности в единой системе координат для зенитной ракетноартиллерийской батареи "Стрела-1" — "Шилка". Между боевыми машинами поддерживалась радиосвязь. Командир ЗРК по световому и звуковому индикаторам кругового обзора контролировал радиотехническую обстановку в зоне действия пассивного радиопеленгатора, оценивал государственную принадлежность цели и в случае принадлежности сигнала к РЛС самолета противника по внутренней связи сообщал направление на цель операторам своей и остальных боевых машин взвода ЗРК, а также командиру батареи. Командир батареи осуществлял целераспределение между боевыми машинами ЗРК и ЗСУ. Получив информацию о цели, оператор включал систему точного пеленгования, разворачивал пусковую установку на цель и, убедившись в принадлежности сигнала к средствам противника, с помощью синхронных сигналов на световом индикаторе и в шлемофоне сопровождал цель до попадания ее в поле зрения оптического визира, а затем наводил пусковую установку с ракетами на цель. Аппаратура пуска устанавливалась в режим "Автомат". При подходе цели к зоне пуска оператор включал кнопку "Борт", подавая напряжение на борт ЗУР, и производил ее пуск. Предусмотренные в комплексе режимы работы "Вперед-Вверх", "Вперед-Вниз", "Назад-Вверх" и "Назад- Вниз" позволяли оператору в зависимости от типа, скорости и положения цели относительно комплекса осуществлять стрельбу навстречу или вдогон. Так, при пусках вдогон по всем типам целей, а также при пусках навстречу по малоскоростной цели (вертолету) задавались режимы "Назад".

Управление батареей осуществлялось начальником ПВО полка с помощью радиостанций через автоматизированные пункты управления ПУ-12 (ПУ-12М), имевшиеся у него и у командира батареи.

Комплексы "Стрела-1" и "Стрела-1 М" широко экспортировались из СССР за рубеж. Они поставлялись в страны-участницы Варшавского договора (Болгарию, ГДР, Польшу, Румынию, Чехословакию), Югославию, в государства Азии (Вьетнам, Индию, Ирак, Сирию, Северный Йемен, Таиланд), Африки (Алжир, Анголу, Бенин, Египет, Гвинею, Гвинею-Биссау, Ливию, Мадагаскар, Мали, Мавританию, Мозамбик, Эфиопию, используется "Фронтом Полисарио") и Латинской Америки (Кубу, Никарагуа), неоднократно подтверждая свою достаточно высокую эффективность и простоту эксплуатации во время военных конфликтов и при проведении учебных стрельб.

Впервые ЗРК "Стрела-1" были применены в боевых действиях Ливане в мае 1981 г. — одна батарея была доставлена по воздуху из Ливии. В следующем году в долине Бекаа в Южном Ливане в 1982 г. действовали уже 14 сирийских боевых машин "Стрела-1". В декабре 1983 г. этими ЗРК были сбиты американские самолеты А-6Е и А-7Е (последний, возможно, был поражен переносным ЗРК "Стрела-2"). В том же году 15 боевых машин ЗРК "Стрела-1" были захвачены южно-африканскими интервентами на юге Анголы.

Комплекс "Стрела-1" стал первым отечественным ЗРК с размещением всех боевых средств на одной боевой машине, способным при необходимости вести автономные боевые действия и первым из ЗРК без радиолокационных средств, обеспечивающим поражение приближающихся целей.