В. П. Михайлов, Г. А. Назаров

Развитие техники пуска ракет
/Под общ. ред. акад. В. П. Бармина/

Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство
министерства обороны СССР Москва – 1976.

Наш адрес: ruzhany@narod.ru

Библиотека Ружан стратегических

   

Содержание главы 5

• ГЛАВА 5. Развитие техники пуска ракет на этапе создания защищенных пусковых установок
• 5.1. Стартовые комплексы для пуска БРДД «Атлас E»
• 5.2. Шахтные комплексы для пусков БРДД «Атлас F» и «Титан-1» с подъемом на поверхность
• 5.2.1. Особенности, связанные с размещением ракет в шахтах
• 5.2.2. Конструкция шахт для БРДД «Атлас F»
• 5.2.3. Техника пуска БРДД «Титан-1»
• 5.3. Шахтные пусковые установки БРДД «Титан-2»
• 5.4. Развитие техники пуска БРДД «Минитмен»
• 5.4.1. Основные направления совершенствования мобильных наземных и воздушных ракетных комплексов в конце 50-х–начале 60-х годов
• 5.4.2. Развитие ракетных комплексов «Минитмен» (конец 50-х–середина 70-х гг.)
• 5.5. Подводные и надводные пусковые установки
• 5.5.1. Обоснование возможности пуска БРСД с кораблей, выбор типа ракеты и схемы пуска
• 5.5.2. Исследование процессов, протекающих при пуске ракет из-под воды
• 5.5.3. Отработка ракеты «Поларис» и принятие ее на вооружение
• 5.5.4. Усовершенствование ШПУ для ракеты «Поларис», создание новых морских ракетных комплексов

Глава 5. Развитие техники пуска ракет на этапе создания защищенных пусковых установок

Еще в ходе второй мировой войны перед немецкими специалистами возникла проблема защиты ракеты «Фау-2» и ее наземного оборудования от воздействия мощных боеприпасов. В 1943 г. в Германии обсуждались возможные пути избежания уничтожения стартовых площадок этой ракеты, для чего предлагалось создание как подвижных установок для обслуживания и пуска ракеты, так и помещение ракеты с наземным оборудованием в специальные наземные бункеры с толщиной крыши 7 м, способные выдержать прямое попадание авиабомб (рис. 31). По ряду причин было принято решение размещать ракеты в бункерах, в связи с чем было начато их строительство, но налеты авиации антигитлеровской коалиции не позволили завершить это строительство.

Во второй половине 40-х годов американские эксперты пришли к выводу, что незащищенные ПУ могут быть сравнительно легко уничтожены ядерным оружием, поэтому было предложено осуществлять пуск ракет из заглубленных ПУ, однако в то время эта идея не была реализована.

В середине 1955 года в США появились конкретные предложения по созданию подземных баз для пуска ракет и были высказаны рекомендации по возможной схеме подготовки ракет к пуску.

По одному из первых предложений пуск ракет должен был осуществляться с нескольких баз по командам из пункта управления. в подземной базе, которая защищала ракету от уничтожения и предохраняла персонал от взрыва при неудачном пуске, ракета должна была устанавливаться на железобетонный пусковой стол. Центральное отверстие в столе предназначалось для отвода газов в подракетную полость, заполненную водой. Из этой полости парогазовая смесь затем должна была удаляться в атмосферу.

Рис. 31. Бункер для пуска ракет «Фау-2» (Германия, проект)

Подобная конструкция впоследствии получила название шахты с накопителем газов.

По другому предложению боевая часть и ступени ракеты должны были доставляться на стартовую площадку отдельно и собираться на базе. Двигатели ступеней при этом до сборки должны были пройти огневые статические испытания, причем двигатель первой ступени должен был испытываться на пусковом столе, а двигатель второй – на специально оборудованном для этого месте. Пуск ракеты должен был производиться дистанционно с командного пункта.

Наряду с выдвижением идей по конструктивному исполнению баз в это время были проведены и первые исследовательские работы по выявлению процессов, сопутствующих пуску ракеты с подземной установки в виде трубы. Так, английские специалисты в 1956 г. приступили к исследованию возможности пуска ракеты «Блю Стрик» из подземной шахты. Ими были начаты исследования таких проблем, как возможность запуска двигателя и его работы в трубе, влияние эксцентриситета при установке ракеты в трубе на процессы, протекающие в замкнутом объеме, и др.

5.1. Стартовые комплексы для пуска БРДД «Атлас E»

С 1957 года к исследованию возможности пуска ракет из трубы приступили в США. Уже тогда американские специалисты убедились, что для этого потребуются большие материальные затраты и много времени. Однако необходимость защиты разработанных в то время ракет «Атлас Е» предопределила создание первых защищенных ПУ, которые во многом были похожи на открытые ПУ.

Стартовый комплекс для пуска ракеты «Атлас Е» представлял собой бетонное сооружение коробчатой формы, в котором в горизонтальном положении находилась ракета (рис. 32).

Рис. 32. Полузаглубленная пусковая установка ракеты «Атлас Е» (конец 50-х гг.)

Элементы наземного оборудования располагались в полузаглубленных бетонированных сооружениях, которые тоже в некоторой степени защищали ракету от воздействия поражающих факторов ядерного взрыва.

При подготовке к пуску ракета устанавливалась в вертикальное положение. В дальнейшем подготовка к пуску и пуск происходили по схеме, в значительной степени аналогичной схеме пуска ракеты «Атлас D».

Сравнительно невысокая защищенность (1,75 кгс/см², по мнению американских специалистов) и больщое время подготовки к пуску (около 15 мин) были главными недостатками подобных ракетных комплексов.

По данным зарубежной печати, первый стартовый комплекс был готов в октябре 1961 г. Всего в США было развернуто три эскадрильи (на трех авиабазах) по девять ракет в каждой. Стоимость такой авиабазы была на 10-35% выше стоимости авиабазы «Атлас D» с наземными ангарами и составляла от 26,9 до 32,4 млн. дол. Они явились переходной конструкцией на пути создания защищенных стартовых комплексов.

5.2. Шахтные комплексы для пусков БРДД «Атлас F» и «Титан-1» с подъемом на поверхность

В начале 60-х годов в США были успешно решены вопросы, связанные со строительством шахт для защиты ракет, установкой ракет в шахты, а также произведены успешные пуски ракет «Атлас F» и «Титан-1» с предварительным подъемом их на поверхность.

Первые ПУ шахтного типа для ракет «Атлас F» были приняты на вооружение в сентябре 1962 г. Строительство первой базы ракет «Титан-1» началось в декабре 1959 г., а первый комплекс был принят на вооружение в апреле 1962 г.

5.2.1. Особенности, связанные с размещением ракет в шахтах

Американские специалисты в конце 50-х годов пришли к выводу, что помещение ракеты в шахту еще не решает полностью проблему защищенности ракеты, так как шахта не ослабляет до допустимой величины нагрузки от ядерного взрыва.

В связи с этим были высказаны предложения о необходимости создания промежуточной конструкции (системы) между шахтой и ракетой с пусковым оборудованием, которая уменьшала бы нагрузки до безопасных величин, выполняя роль амортизатора.

Специалистами США были предложены следующие способы амортизации ракеты и ее проверочно-пускового оборудования (они определялись конструкцией, массой, габаритами и допустимыми перегрузками амортизируемых элементов):

1. Усиленное исполнение каждого элемента стартового комплекса. Такой способ требовал переделки большого числа элементов и, кроме того, не все элементы (например, ракету) можно было спроектировать с расчетом на большую нагрузку.

2. Амортизация каждого элемента. При этом можно было осуществить оптимальную поэлементную амортизацию, но возрастали затраты на строительство комплекса.

3. Общая амортизация ракеты со всем пусковым оборудованием на одной платформе. В этом случае допустимая нагрузка на платформу не должна была превышать допустимой нагрузки наименее прочного элемента. Кроме того, возникали большие трудности в связи с тем, что общая масса амортизируемого ракетного отсека достигала 1200 т.

Решение проблемы амортизации осложнялось отсутствием в то время точных данных о действии ударной волны ядерного взрыва на шахту и других необходимых сведений. Тем не менее американские специалисты сформулировали конкретные рекомендации по осуществлению амортизации ракеты и проверочно-пускового оборудования.

В полузаглубленных ПУ ракет «Атлас E» считалось возможным изолировать ракету и ферму ее подъема, а в шахтах для ракет «Атлас F» ракету и требуемое для пуска оборудование размещать в клети, которая подвешивалась бы на четырех пружинных блоках к стенкам шахты.

Применение клети на подвесках должно было защищать ракету с оборудованием в обычном исполнении от ударных нагрузок, воспринимаемых шахтой.

Клеть шахты для ракет «Атлас F» состояла из восьми площадок с оборудованием, расположенных на различной высоте, и крепилась специальными узлами к верхней части шахты.

Виброзащита клети в вертикальной плоскости обеспечивалась пружинами, в горизонтальной плоскости – маятниковым действием пружинных подвесок. Боковой зазор между стенкой шахты и клетью составлял 0,55 м.

Американскими специалистами были выполнены расчеты по определению наивыгоднейшего исполнения амортизации. По их мнению, применение пружинных амортизаторов длиной около 15 м позволило бы снизить частоту колебания амортизируемого объекта до 0,13 Гц, но значительно повысило бы стоимость комплекса.

Оптимально спроектированная амортизация, рассчитанная на снижение перегрузок до уровня, выдерживаемого персоналом и оборудованием, увеличивала стоимость шахтной установки, как считали в США, приблизительно на 10%. И все же эти расходы были значительно меньше расходов, которые потребовались бы при амортизации или усиленном исполнении каждого элемента. Однако при этом не исключалось выполнение амортизации для некоторых или какой-либо группы элементов.

Наряду с пружинными предлагались также гидравлические и пневматические подвески. В то же время в зарубежной печати отмечалось, что амплитуда колебаний подвески, использующей любой физический принцип, будет значительной.

Кроме необходимости амортизации ракеты и оборудования другой особенностью, связанной с применением шахт, была установка ракеты в шахту.

В США в начале 60-х годов проблема перегрузки ракеты с транспортировщика и установки ее в шахту была решена путем создания шарнирно-винтового привода, осуществляющего подъем ракеты с транспортировщика в вертикальное положение при одновременной установке на поднятый на поверхность пусковой стол (рис. 33).

Транспортировщик задним ходом подходил к пусковому столу, поднятому на поверхность из шахты. Ракета специальным узлом крепилась к столу, подъемник устанавливался по другую сторону шахты, после чего производился захват ракеты механизмом подъема. Вращением приводного винта через параллелограммный механизм осуществлялся подъем ракеты в вертикальное положение, после чего механизм подъема отстыковывался от ракеты. Перемещением стола в его нижнее положение производилось опускание ракеты в шахту.

Рис. 33. Схема шарнирно-винтового механизма для установки ракеты «Атлас F» в шахту: 1 – пусковой стол: 2 – ракета: 3 – точка крепления подъемного механизма к ракете; 4 – тяга; 5 – винт привода подъема; 6 – основание механизма; 7 – направление поворота механизма; 8 – рама

Привод позволял осуществлять подъем и спуск незаправленной ракеты с массой более 6 т при относительно высокой скорости ветра – до 96 км/ч.

Схема подъема в вертикальное положение «Атласа F» была видоизмененной схемой установки на стартовый стол БРДД «Юпитер». Нововведением являлось использование шарнирно-винтового привода, имеющего достаточно высокую кинематическую жесткость, что позволяло осуществлять установку в вертикальное положение и спуск ракеты «Атлас F» с большой надежностью.

5.2.2. Конструкция шахт для БРДД «Атлас F»

К октябрю 1960 г. (еще в процессе создания полузаглубленных ПУ) в США были разработаны проекты шахт для ракет «Атлас Р» (рис. 34) .

По сведениям зарубежной печати, шахта представляла собой цилиндрический вертикально расположенный корпус с внутренним диаметром около 16 м и длиной приблизительно 53 м со створчатой крышей, для открывания которой служил специальный механизм.

Внутри шахты монтировалась амортизируемая платформа с проверочно-пусковым оборудованием, емкостями для компонентов топлива и сжатых газов и гидроподъемником. На гидроподъемнике закреплялся пусковой стол с газоотражателем. С его помощью ракета. установленная на стол, поднималась на поверхность для пуска (рис. 35).

Подземный центр управления подготовкой к пуску и пуском ракеты размещался на расстоянии около 30 м от щахты и соединялся с ней туннелем.

Рис. 34. Схема шахты для ракеты «Атлас F»: 1 – ствол; 2 – двустворчатая крышка; 3 – клеть; 4 – пружинный блок системы амортизации ракеты; 5 – демпфер горизонтальных колебаний; 6 – пусковой стол; 7 – привод подъема пускового стола; 8 – противовес; 9 – резервуар с гелием; 10 – резервуар с жидким азотом; 11 – резервуар с жидким кислородом; 12 – дополнительная емкость с жидким кислородом для подпитки бака ракеты; 13 – дизель-генераторы; 14 – пусковая аппаратура; 15 – отстойник с насосной установкой

Как сообщала зарубежная печать, шахта для ракет «Атлас F» могла выдержать давление во фронте ударной волны 7 кгс/см².

Много внимания при разработке пускового оборудования в шахтном варианте было уделено сокращению времени подготовки ракеты к пуску. Так, усовершенствование топливной системы ракеты дало возможность хранить ее заправленной горючим (время заправки определялось только заполнением окислителем).

Время для подготовки к пуску ракет «Атлас F» составляло около 15 мин.

Рис. 35. Поднятая на поверхность ракета «Атлас F»

 

Рис. 36. Шахта для ракеты «Атлас Р» (проект); 1 – крышка пусковой шахты; 2 – крышка газохода; 3 – газоход; 4 – пружинный блок системы амортизации ракеты; 5 – съемная изоляwbz бака с жидким кислородом 6 – пусковой стол; 7 – корпус шахты; 8 – клеть; 9 – коллиматор системы наведения; 10 – светопровод; 11 – поверхность земли

Исследования, проведенные в 1959-1960 гг., показали, что пуск ракеты «Атлас F» непосредственно из построенной для нее шахты невозможен, так как она будет подвергнута тепловым и силовым нагрузкам, превышающим допустимые. Поэтому в США был выдвинут проект перспективной шахты для ракет «Атлас F», из которой можно было производить пуск ракеты (рис. 36.).

Хотя этот проект не был реализован в связи с разработкой перспективных ракет, но многие высказанные в нем соображения получили в будущем свое подтверждение.

Отличительной особенностью этой шахты было наличие газохода U-образно по отношению к основному стволу шахты.

Пуск ракет из шахт, по мнению американских специалистов, позволял повысить надежность и экономичность ракетных комплексов по следующим причинам:

1. Отпадала необходимость в гидроподъемнике.
2. Упрощалось наземно-пусковое оборудование. Для рассматриваемого проекта, в частности, предполагалось использование подвижных топливозаправщиков на поверхности земли с заправкой баков ракет самотеком (при несостоявшемся пуске откачку топлива предлагалось производить насосами небольшой производительности).
3. Снижалась потребность в электроэнергии (при отсутствии гидроподъемника и маломощных топливных насосах), что позволяло применить малоразмерный и вынесенный за пределы шахты источник питания.
4. Отпадала необходимость в кондиционерах, так как исключались агрегаты, генерировавшие большое количество тепла.

5.2.3. Техника пуска БРДД «Титан-1»

Большие габариты и стартовая масса ракеты «Титан-1», потребность в большом количестве топлива, хранение и заправка которого вызывала определенные технические трудности, предопределили создание стационарного, и притом в шахтном исполнении, стартового комплекса.

Американскими специалистами было уделено большое внимание созданию наземного оборудования для ракеты «Титан-1». В общей сложности оно продолжалось около пяти лет и было по сравнению с предыдущими разработками (например, для ракет «Атлас») более целенаправленным и комплексным. В уже готовые проекты неоднократно вносились изменения, учитывающие последние достижения науки и техники.

Создание наземного оборудования шло в основном по пути модернизации подобного оборудования для ракеты «Атлас Р», так как подготовка к Пуску и пуск ракеты «Титан-1» происходили в той же последовательности, по той же схеме, что и ракеты «Атлас»: перед пуском происходила заправка окислителя (горючее было заправлено заранее), открывалась крышка шахты, ракета вместе со столом в газоотражателем поднималась на поверхность земли, после чего производился ее пуск.

Если ракета «Атлас F» заправлялась жидким кислородом после подъема на поверхность, то для ракеты «Титан-1» эта операция производилась при нахождении ее в шахте, и ракета поднималась для пуска полностью заправленной. Это позволило уменьшить время нахождения ракеты на поверхности и, следовательно, вероятность ее уничтожения.

Ракета поднималась на поверхность на элеваторе специально изготовленным гидравлическим подъемным механизмом. Масса элеватора с кабель-мачтой, пусковым столом с заправленной ракетой и газоотражателем составляла приблизительно 300 т.

Установка ракеты на поднятый на поверхность пусковой стол производилась методом «вывешивания» с помощью уникального крана, позволявшего опускать груз строго отвесно с высокой точностью, надежностью и безопасностью.

Много внимания в США было уделено созданию автоматической системы высокоскоростной заправки компонентами топлива. Так, подача жидкого кислорода могла осуществляться со скоростью до 11250 л/мин, а горючего – 2700 л/мин. Кроме того, были достигнуты малые утечки жидкого кислорода при хранении – 0,5% в сутки.

При разработке стартового комплекса «Титан-1» было решено увеличить его автономность как за счет технических мероприятий – обеспечения герметичности шахты и пункта управления, так и за счет значительного увеличения запасов воды (около 270 т), дизельного топлива (около 500 т) и пищи. По мнению американских специалистов, автономность комплекса составляла не менее 14 суток.

Большое внимание было уделено созданию совершенных агрегатов и систем для проверки и подготовки к пуску ракеты, поддержанию в шахте требуемых климатических условий.

Цикл проверки технического состояния ракеты и оборудования позволял уменьшить число операторов при подготовке ракеты к пуску и снизить их квалификацию до среднего уровня за счет более высокой степени автоматизации процессов по сравнению с ракетой «Атлас F».

Так, проверка пускового оборудования ракеты производилась с помощью программного механизма, который использовался и для задания последовательности пусковых операций. Управление функционированием систем заправки топливом и сжатыми газами, наддув топливных баков, рассоединение трубопроводов заправки топливом, включение систем подачи топлива и прекращение подачи газов в случае аварии также производилось без непосредственного вмешательства операторов.

Время подготовки к пуску ракет «Титан-1» по сравнению с ракетой «Атлас F» увеличилось. На заполнение бака жидким кислородом требовалось 8-15 мин, подъем ракеты на поверхность занимал около 10 мин, т. е. в общей сложности основные предпусковые операции отнимали 18-25 мин, но после подъема на поверхность пуок производился через 1-2 мин.

Типовая база ракет «Титан-1» включала одну-две эскадрильи. Эскадрилья состояла из трех комплексов, отстоящих друг от друга на расстоянии 20-30 км. Каждый комплекс включал три ракеты, расположенные в шахтах (по мнению американских специалистов, они могли выдержать давление во фронте ударной волны ядерного взрыва до 6,5 кгс/см²).

В каждый комплекс помимо шахт для ракет входило: три шахты для хранения компонентов топлива; подземные сооружения с общетехническим оборудованием (топливные насосы, проверочно-пусковые агрегаты, кондиционеры и др.); центр управления комплексом; энергоблок, рассчитанный на снабжение энергией комплекса в течение двух недель; сооружение (портал) главного входа; две шахты для антенн наведения ракет и переходные туннели. Такое раздельное размещение проверочнопускового оборудования позволило упростить конструкцию шахт для хранения ракет.

По сведениям зарубежной печати, пусковая команда стартового комплекса состояла из двух офицеров и девяти рядовых (из них пять человек операторов и шесть – обслуживающего персонала): командир, офицер управления, специалист по электросистемам, техники обслуживания ракеты (4), специалист по гидросистемам, специалист по холодильной технике, операторы электросилового оборудования (2). Непосредственно пуск ракеты производили три человека.

Большим недостатком, как считали зарубежные специалисты, было то обстоятельство, что из-за радионавигационной системы наведения не могли быть пущены одновременно все три ракеты комплекса, так как после пуска каждая ракета управлялась в течение 15-20 мин с земли по радиоканалу, после чего осуществлялся следующий пуск.

Ракета «Титан-1» на прицепах-контейнерах могла транспортироваться самолетом C133 (без его переоборудования). Прицепы-контейнеры допускали возможность транспортировки ступеней ракеты по шоссе со скоростью до 90 км/ч.

Осуществление мероприятий по защите стартовых комплексов значительно улучшило их тактико-технические характеристики, но и существенно увеличило их стоимость. В табл. 4 приводится парциальная стоимость элементов ракетных комплексов «Атлас» и «Титан-1».

Таблица 4.

Поэлементное распределение стоимости
ракетных комплексов «Атлас» и «Титан-1»

По оценке американских экспертов проектная стоимость ракетного комплекса «Титан-1» составляла 8-10 млн. дол. Стоимость пусковой шахты С элеватором, пусковым столом, газоотражателем и механизмами подъема элеватора и открывания крыши оценивалась в 0,85-1 млн. дол., топливной шахты – 0,88 млн. дол., центра управления (без оборудования) – 0,62 млн. дол., энергоблока – 3,1 млн. дол., переходных туннелей (вместе с дверьми) – 1,75 млн. дол., шахты для антенны – 1,5 млн. дол., главного входа – 0,25 млн. дол.

На четырех авиабазах было размещено 54 ракеты «Титан-1». Фактическая стоимость сооружения базы (для 18 ракет) составила около 100 млн. дол.

5.3. Шахтные пусковые установки БРДД «Титан-2»

В ноябре 1959 г., т. е. до строительства первых комплексов ракет «Титан-1», в США было принято решение приступить к созданию стартовых комплексов для ракет «Титан-2», позволявших производить пуск ракет непосредственно из шахты.

Пуск ракет «Титан-2» из шахты, по мнению американских специалистов, давал возможность повысить живучесть комплексов, упростить конструкцию шахты и ее оборудования, повысить надежность пусков и уменьшить время подготовки к пуску (исключалась операция подъема ракеты на поверхность).

Сокращение времени подготовки к пуску достигалось также за счет ампульного хранения топлива в ракете, в связи с чем отпала необходимость в ее заправке непосредственно перед пуском.

Для решения специфических проблем, характерных для нового способа пуска – непосредственно из шахты, был проведен большой объем теоретических и экспериментальных работ с целью определить принципиальную возможность такого пуска, а также выяснить сопутствующие вопросы газодинамики, динамики пуска и акустики (в частности, выяснялось воздействие газовых струй двигателя на элементы шахты при движении ракеты в шахте и выходе из нее).

Для выяснения этих вопросов в США были произведены опытные пуски как моделей ракет из шахты, так и полномасштабных ракет.

В связи с большой тягой двигателя первой ступени (около 195 т) и большим выделением газов было решено использовать W-образную шахту с тремя каналами: центральный канал для размещения ракеты, а два других – для отвода газов двигателя (рис. 37).

Экспериментальные пуски ракет «Титан-2» из шахты проводились с июня 1959 по январь 1961 г. на моделях в 1/16 натуральной величины. Всего было проведено 36 опытных пусков, что дало, по мнению американских экспертов, достаточно полную информацию о процессах, протекающих в шахтах при пуске ракеты, – давлении, температуре и акустике, а также позволило определить характеристики газоходов шахты – длину, допустимую величину сечения и углы поворота.

Одной из основных проблем, связанных с пуском ракет из шахты, было значительное акустическое давление, величина которого доходила до 160 дБ в момент выхода ракеты из шахты примерно на 1/3. Решение этой проблемы потребовало больших усилий специалистов. Анализ причин возникновения шума показал, что сильным источником акустической энергии являются выходы газоходов, увеличивающие общий акустический уровень. Для снижения уровня шума было решено стенки газоходов покрыть звукоизоляционным материалом на основе стекловолокна. Проверка в опытной шахте-модели показала, что при этом энергия акустического поля уменьшается до допустимой величины. Дальнейшие исследования были направлены на обеспечение надежного крепления звукопоглощающего слоя, повышение его температурной стойкости, изучение его состояния при воздушном подсосе.

Рис. 37. Шахта для ракеты «Титан-2»: 1 – крышка; 2 – пусковой стакан; 3 – газоотражательная решетка: 4 – ракета; 5 – газоход

Другая проблема, решение которой было также целью модельных испытаний, состояла в снижении пиковых давлений и температур в той части шахты, где находился двигатель ракеты.

Было известно, что около ЖРД при их запуске образуется зона повышенного давления. По мнению экспертов, запуск двигателя ракеты «Титан-2» в шахте мог привести к недопустимому увеличению этого давления, а накопление несгоревшего топлива в газоходах могло его увеличить.

В результате испытаний было определено, что впрыск воды в подракетную зону уменьшает давление и температуру до приемлемого уровня, но не снижает акустическое давление.

Пусковые испытания моделей ракет из шахт, кроме того, позволили выявить влияние на пуск таких факторов, как несоосность ракеты, эксцентриситет тяги двигателей, порывы приземного ветра. Одновременно были проведены испытания по длительному хранению ракеты с заправленным топливом.

В 1961 году в США были произведены успешные пуски ракет «Титан-1» из шахты для ракет «Титан-2» (рис. 38) для практической проверки полученных при модельных испытаниях рекомендаций.

Рис. 38. Пуск ракеты «Титан-1» из шахты

Интенсивные исследования позволили при проектировании шахты для ракеты «Титан-2» правильно определить ее основные размеры, в том числе и сечение газоходов.

Глубина шахты составляла 47 м, диаметр – 17 м. По сравнению с шахтой для ракет «Титан-1» ее диаметр был увеличен на 20%. По мнению американских экспертов, она могла выдержать давление во фронте ударной волны 21 кгс/см².

Отличительной особенностью шахты была подвеска ракеты, выполненная по схеме обратного маятника. Такая амортизация, по мнению американских специалистов, снижала до допустимого уровня нагрузки на ракету при взрыве ядерных боеприпасов, позволяла легко сходить ракете с опорной рамы при пуске и не разрушалась от действия газовых струй двигателя.

Другие элементы шахты в значительной степени были заимствованы из конструкции шахты для ракеты «Титан-1».

Несмотря на высокую оценку эффективности ракетного комплекса «Титан-2» (они, по мнению американских экспертов, сохранят свое значение до конца 70-х годов), в США было построено относительно малое количество шахт для пуска этой ракеты – всего 54. Схема стартовой позиции ракеты «Титан-2» приведена на рис. 39.

Отработка ракетного комплекса «Титан-2» была связана с одной из тяжелых аварий в ракетной технике США – гибелью 53 человек в результате пожара в шахте 9 августа 1965 г.

Пожар произошел во время работ по модернизации шахты, проводимой для усиления ее противоатомной защиты и внесения изменений в гидравлические и другие системы. Расследование показало, что причиной пожара послужил пробой шланга гидросистемы из-за неосторожности сварщика, коснувшегося электродом стальной оплетки шланга, что привело к воспламенению жидкости гидросистемы (жидкость имела температуру воспламенения 93°).

Успешной разработкой и сдачей на вооружение в 1963 г. стартовых комплексов «Титан-2» в США заканчиваются работы по технике пуска БРДД с жидкостными ракетными двигателями. Начиная с конца 50-х годов дальнейшее повышение тактико-технических характеристик ракетных комплексов, в том числе сокращение времени -подготовки к пуску, повышение неуязвимости, уменьшение материальных затрат на развертывание и обслуживание и др., американские специалисты связывают с твердотопливными ракетами.

Рис. 39. Стартовая позиция ракеты «Титан-2»: 1 – центр управления пуском; 2 – соединительный туннель; 3 – ход сообщения; 4 – шахтная пусковая установка; 5 – вентиляционная труба; 6 – крышка в сдвинутом положении; 7 – ракета

Было развернуто шесть эскадрилий ракет «Титан-2». Проектная стоимость авиабазы, включавшей две эскадрильи с 18 ракетами, составляла около 75 млн. дол.

5.4. Развитие техники пуска БРДД «Минитмен»

К концу 1958 г. в США были разработаны тактико-технические требования к твердотопливной ракете «Минитмен» с дальностью полета около 8000 км. Она должна была иметь постоянную готовность и размещаться в шахтах. После принятия на вооружение эти ракеты должны были заменить ракеты «Атлас» и «Титан».

С рубежа 1958/59 г. началась разработка наземного оборудования. От успехов в этой области в конечном счете, считали американские специалисты, зависело воплощение на практике таких важных характеристик ракетного комплекса, как защищенность от действия взрыва ядерного боеприпаса и постоянная готовность ракеты к пуску.

Как отмечалось в зарубежной прессе, созданное в конце 50-х годов наземное оборудование для ракет дальнего действия было одним из слабых мест ракетного оружия, особенно в части защиты его от уничтожения ядерным оружием противника.

Защиту ракеты от неожиданной ядерной атаки противника, по мнению экспертов США, можно было осуществить двумя путями:

• использованием шахтных пусковых установок (ШПУ), способных противостоять до определенного предела всем поражающим факторам ядерного взрыва;
• конструированием ракет и наземного оборудования для них таким образом, чтобы можно было транспортировать их по воде, суше и воздуху, т. е. созданием мобильных комплексов.

По мнению, существовавшему в США в конце 50-х годов, ни стационарные, ни мобильные ракетные комплексы не имели однозначных преимуществ, поэтому выбор вида комплекса с учетом многих факторов, в том числе и стоимостного, представлялся сложной задачей, которую, как считали, легче сформулировать, чем решить.

Рис. 40. Возможные варианты размещения ракет «Минитмен»

Однако все же были сформулированы главные требования, которым должны были удовлетворять стартовые комплексы независимо от их типа:

• живучесть (неуничтожаемость в случае внезапной ядерной атаки);
• минимальное время подготовки ракеты к пуску – не более 1 мин.

На рис. 40 в обобщенном виде показаны возможные пути повышения эффективности БРДД, предложенные в США на рубеже 1958/59 г. (с точки зрения исполнения наземного пускового оборудования).

5.4.1. Основные направления совершенствования мобильных наземных и воздушных ракетных комплексов в конце 50-х – начале 60-х годов

По мнению иностранных специалистов, в рассматриваемый период имелось несколько возможных способов достижения мобильности ракетных комплексов: перемещением их по воздуху, по воде и по земле. Среди основных средств для транспортировки по воздуху предлагали использовать самолет, по воде (по внутренним рекам и озерам США и по морям) – надводные суда различных классов и подводные лодки, по поверхности земли – железнодорожные вагоны и самоходные шасси. Также предлагалось осуществление смешанных транспортировок, когда часть времени комплекс перемещался на самоходном шасси, другую часть – по воздуху и т. д.

Наибольшую практическую реализацию получили подводные мобильные комплексы, при создании которых был выполнен значительный объем работ и выдвинуто много предложений, поэтому процесс совершенствования подводных мобильных комплексов целесообразно рассмотреть отдельно.

Ракетные комплексы на самоходных шасси, торговых судах и самолетах

Предполагая размещать ракетные комплексы на самоходных шасси, американские специалисты исходили из того, что транспортировка их на территории США может быть осуществлена по существовавшим дорогам с улучшенным покрытием и автострадам, которые имелись на территории почти 160 млн. га. Наличие такой сети дорог делало практически невозможным предсказание местоположения того или иного комплекса.

В рассматриваемое время в США считали, что возможно создание подвижного комплекса на самоходных шасси не только для ракеты с твердотопливным двигателем, но и с ЖРД, например ракетного комплекса БРСД «Тор», если снабдить его передвижными заправщиками топлива и транспортабельной ПУ.

Специалистами было подсчитано, что все необходимое оборудование для подготовки к пуску и пуска БРСД «Тор» можно разместить на 10-12 самоходных шасси (в том числе оборудование для проверки ракеты, топливные цистерны, запасные части и передвижные помещения для обслуживающего персонала).

Исходя из прочности полотна автострады была подсчитана предельно допустимая масса повозки на автошасси, которая, по мнению американских специалистов, не должна была превышать 250 т (установки массой свыше 250 т должны были перемещаться другим способом, например по воде).

Большим недостатком подобных комплексов была необходимость иметь значительное число разнотипных шасси, что уменьшало надежность мобильного комплекса и увеличивало стоимость его эксплуатации.

Главным препятствием на пути использования ракетных комплексов на самоходных шасси, по мнению американских экспертов, была невысокая точность определения координат местонахождения ПУ при ее движении. Без создания системы, которая с большой точностью автоматически отслеживала бы координаты местонахождения ПУ и вносила соответствующую поправку в систему наведения ракеты, определение дальности и азимута до цели при перемещении ракетного комплекса являлось трудоемкой задачей и не обеспечивало требуемой точности наведения на цель.

Решение этой проблемы в то время связывали с созданием астроинерциальной системы наведения, позволявшей производить пуск ракеты без точного определения координат стартовой площадки, ибо на активном участке полета аппаратура системы будет вычислять по светилам необходимые данные и вносить поправки в траекторию полета для точного попадания в цель.

Большое внимание в конце 50-х – начале 60-х годов было уделено изучению вопросов использования морских грузовых судов для размещения на них ракетных комплексов, причем предлагали использовать 1500 судов грузоподъемностью 8500-14000 т, оставшихся со времен второй мировой войны и находившихся в резерве ВМС США. Американские эксперты считали, что после незначительного переоборудования суда могут быть успешно использованы как для хранения, так и для пуска ракет.

В зарубежной печати отмечалось, что такие морские ракетные комплексы имеют ряд преимуществ:

1. Тактические – торговые суда имеют возможность свободно плавать везде, кроме территориальных вод, в связи с чем ракета с дальностью полета 8 тыс. км может долететь практически до любой точки земного шара.
2. Психологические – суда могут находиться вблизи границ вероятного противника и непосредственно угрожать ему.
3. Стоимостные – судно стоит сравнительно дешево (около 250 тыс. дол.), что составляет примерно 0,01 стоимости атомной подводной лодки или четверть стоимости шахты, а транспортировка груза надводными судами в 30 раз дешевле, чем подводными.

Сторонники морских надводных комплексов считали, что противнику будет практически невозможно организовать наблюдение за ними, их опознавание и, следовательно, уничтожение.

Однако морские надводные ракетные комплексы не получили в то время практического развития. Американские эксперты считали, что ракета «Минитмен» должна быть принципиально изменена для пуска с надводных судов, подвергающихся значительной качке.

В начале 70-х годов в связи с интенсивными поисками путей защиты шахтных пусковых установок от ядерных взрывов большой мощности в США вновь обратились к идее создания надводных комплексов.

Исследование, проведенное по заданию ВМС США, показало возможность сравнительно простого переоборудования ракет для пуска с надводного судна. Было установлено, что вероятность уничтожения ядерным взрывом ракет, размещенных на судах, значительно меньше, чем в шахтах, хотя некоторые транспортные суда и могут быть уничтожены подводными лодками противника.

Другое преимущество морских комплексов, как было отмечено, состояло в том, что в случае их принятия на вооружение произойдет передислокация БРДД из центральных районов США на суда, что значительно уменьшит угрозу нанесения ядерного удара по территории страны.

Логическим завершением создания подвижной системы стратегического ракетного оружия является разработка баллистической ракеты класса «воздух-земля». В этом случае пусковой установкой служит самолет.

В конце 50-х – начале 60-х годов в США была предпринята попытка создать авиационную баллистическую ракету для пуска с самолета до зоны противовоздушной обороны противника.

Разрабатываемая для этой цели двухступенчатая ракета «Скайболт» с расчетной дальностью действия 1600-1800 км не оправдала себя, и в 1963 г. работы над ней были прекращены.

Железнодорожные ракетные комплексы

В конце 50-х годов в США был намечен обширный план создания железнодорожных ракетных комплексов, осуществление которого, по мнению американских специалистов, должно было способствовать рассредоточению ПУ и, следовательно, уменьшению их уязвимости.

По сообщениям зарубежной печати, для пусков ракеты «Минитмен», дальность полета которых в то время составляла около 10 тыс. км, представлялось возможным использование железнодорожной сети США (северных районов) и Канады протяженностью около 160 тыс. км и 65 тыс. км соответственно.

Исходя из общего числа железнодорожных комплексов, которое предполагалось принять на вооружение, на каждый комплекс приходилось не менее 1100 км железнодорожных путей, что считалось достаточным для эффективного рассредоточения.

Предполагалось, что железнодорожный комплекс должен иметь несколько ракет и необходимое оборудование для подготовки к пуску и пуска ракет.

По внешнему виду эти комплексы не должны были отличаться от обычных грузовых составов. Особое секретное расписание движения 100-200 таких поездов * с учетом того, что ежесуточно в то время в США курсировало 30000 поездов, половина из которых были товарными, должно было скрыть их от агентурной разведки противника и предотвратить вывод из строя в результате диверсии, бомбардировки и других причин.

________________

* В конце 50-х годов предполагалось, как сообщалось в печати США, иметь в составе железнодорожных комплексов около 45% всех ракет «Минитмен».

При получении сигнала на пуск поезд должен был остановиться в определенном месте для пуска ракет. В случае необходимости эти комплексы могли быть укрыты в туннелях.

В дальнейшем американские специалисты пришли к выводу, что неуязвимость железнодорожных комплексов может быть обеспечена, если в движении будет находиться половина из них, а половина будет в минутной готовности к пуску, как в шахтной пусковой установке, с установленными в вертикальное положение ракетами. Через определенное время в минутную готовность к пуску переводятся комплексы, находившиеся в движении, а ракеты боеготовых комплексов опускаются в походное положение и начинается их передвижение к новому месту стоянки.

Такая схема передвижения комплексов со сменой боеготовности позволяла снизить затраты на их эксплуатацию (за счет уменьшения расхода топлива на передвижение, износа ходовой части вагонов и т. д.), а оптимально подобранное время движения и стоянки комплексов – свести на нет усилия агентурной и космической разведки противника. Хотя противник может и узнать местонахождение комплексов, передача этих сведений, прицеливание ракет и полет их до целей займут какое-то время, за которое комплекс сменит позицию.

Большое внимание американские специалисты уделяли выбору ракет, наиболее пригодных для оснащения железнодорожных комплексов. По их мнению, как ракета «Атлас», принятая в то время на вооружение, так и разрабатываемые ракеты «Титан» и «Минитмен» были пригодны для этих целей. Однако большие габариты ракет «Атлас» и «Титан», а также сложность и длительность их заправки компонентами топлива являлись серьезными техническими проблемами.

В американской печати отмечалось, что использование жидкого топлива будет ограничивающим фактором до тех пор, пока не удастся решить вопрос долговременного хранения топлива в баках ракеты; поэтому, по мнению экспертов, лучше всего для использования в железнодорожных комплексах подходили твердотопливные ракеты, в частности ракета «Минитмен», имевшая меньшую стартовую массу и меньшие габариты по сравнению с ракетами «Атлас» и «Титан».

В 1959 году в США были разработаны два проекта железнодорожных ракетных комплексов, различающихся количеством транспортируемых и пускаемых ракет с одного транспортно-пускового вагона.

Согласно первому проекту транспортно-пусковой вагон предназначался для транспортировки в горизонтальном положении на амортизационной подушке двух ракет «Минитмен». Длина вагона должна быть не менее 34 м для размещения вдоль вагона одна за другой двух ракет «Минитмен» длиной 17 м каждая.

Крыша вагона над ракетами должна была открываться, поворачиваясь на шарнирах, перед установкой ракет в вертикальное положение на пусковые столы. Газоотражатели пусковых столов и защитное покрытие должны были предохранять вагон от воздействия высокотемпературной газовой струи ракетного двигателя.

По второму проекту транспортно-пусковой вагон должен был транспортировать одну ракету и выполняться на базе стандартного грузового вагона длиной 13,2 м, удлиненного для размещения ракеты.

Вагон должен был иметь откидные борта и съемную крышу. Как и в предыдущем случае, ракета должна была подниматься на пусковой стол электрогидравлическим подъемником. Для уменьшения транспортных перегрузок ракету предполагалось укладывать на амортизационные устройства. Предусматривалась также защита вагона от газовой струи двигателя.

В конце 50-х годов была также высказана идея о необходимости и целесообразности упрочнения вагонов железнодорожного комплекса настолько, чтобы они могли до какого-то предела выдержать воздействие ударной волны ядерного взрыва. Однако это предложение не было принято, ибо, как указывалось в иностранной печати, оно не решает полностью вопрос защищенности (железнодорожное полотно оставалось слабым). Упрочнение вагонов и полотна привело бы к значительному увеличению стоимости использования железнодорожных комплексов.

Последующие разработки новых вариантов железнодорожных комплексов, направленные на уточнение некоторых схемных и конструктивных решений, показали, что создание транспортно-пускового вагона сталкивается со значительными трудностями. Так, было установлено, что изготовление вагона для транспортировки ракеты массой около 20 т и необходимого для ее пуска оборудования требовало значительной модернизации существовавших вагонов. Создание вагонов для ракет массой свыше 75 т являлось технически трудноразрешимой задачей.

Американские специалисты считали, что для облегчения массы вагонов необходимо применять в некоторых случаях авиационные нормы прочности и выполнять их из легких, но прочных материалов.

Особое внимание обращалось на усиление прочности шасси вагона, конструкцию широко раскрывающихся дверей, газоотражателя, подъемника ракеты, механизма открывания крыши вагона и др.

Как считали в США в конце 50-х годов, транспортно-пусковой вагон должен содержать пять основных узлов: подъемник для установки ракеты в вертикальное положение; пусковой стол с газоотражателем; амортизационную систему, уменьшающую ударные и вибрационные нагрузки на ракету, как во время ее транспортировки, так и во время подъема в вертикальное положение; силовой привод подъемника; наружную оболочку для защиты ракеты от климатических условий и маскировки вагона.

По одному из проектов газоотражатель должен был устанавливаться на грунт сзади транспортно-пускового вагона для поворота струи двигателя на 140°. Такое конструктивное исполнение обеспечивало, с одной стороны, защиту железнодорожного полотна от действия газовой струи двигателя, с другой – надежное стопорение вагона в момент пуска, так как газовая струя прижимала газоотражатель к грунту.

Для стопорения вагона предлагалось использовать также специальные зажимные устройства, автоматически закрепляющиеся за головку рельса. Считалось, что такие зажимы в совокупности с тормозящим усилием газоотражателя обеспечат полную неподвижность транспортно-пускового вагона в момент пуска ракеты.

По другому проекту предлагалось осуществлять пуск ракеты «Минитмен» из транспортно-пускового вагона с помощью воздушной катапульты (наподобие используемой в настоящее время для пуска БРСД «Поларис»).

Расчеты показали, что давление, необходимое для выброса ракеты на высоту около 12 м, где и должен был, по замыслу американских специалистов, запускаться двигатель ракеты, составляло около 20 кгс/см². Однако такие важные характеристики, как габариты, масса пусковой системы и опорная реакция на вагон в момент пуска ракеты, не сообщались.

В 1959 году были высказаны предварительные соображения по составу железнодорожных комплексов. По мнению американских специалистов, он должен был содержать до 15 вагонов: шесть для ракет и пускового оборудования, три для аппаратуры связи, телеметрической аппаратуры и общетехнического оборудования, два для запасных ракет, два для жилых помещений и столовой.

В 1960 году в США было проведено модельное проектирование транспортно-пускового вагона. Основой его должна была служить обычная товарная платформа, на которой монтировался пусковой стол (рис. 41).

При подготовке к пуску большая часть крыши должна была отбрасываться, меньшая – откидываться на шарнирах за торец платформы.

Для сохранения устойчивости вагона предполагалось использовать откидные гидравлические опоры. Для установки ракеты на пусковой стол, выполненный из легких сплавов, должен был служить гидравлический подъемник. Подготовку ракеты к пуску и пуск предполагалось осуществлять с помощью аппаратуры вагона управления, смежного с пусковым вагоном.

В 1960 году были произведены первые испытания опытных железнодорожных комплексов с целью накопить опыт эксплуатации, уточнить численность личного состава и определить, возможна ли их автономность в течение 10-14 суток.

Результаты испытаний показали, что для обслуживания железнодорожного комплекса с пятью ракетами требуется 25-30 человек, а не 30-40, как считалось ранее.

Если в начале испытания комплекс состоял из 14 вагонов, то в процессе испытаний появилась необходимость еще в ряде вагонов. Так, были добавлены санитарный, госпитальный и грузовой (для перевозки воды и топлива) вагоны. Для оперативной связи в комплекс был введен джип.

Установление числа вагонов в комплексе дало возможность американским экспертам определить его ориентировочную стоимость. Расчеты показали, что при использовании имеющейся железнодорожной сети страны стоимость комплекса будет соизмерима с затратами на создание шахтных комплексов. Однако их обслуживание, связанное с передвижением и поддержанием в исправном состоянии, значительно увеличивает стоимость.

Рис. 41. Модель транспортно-пускового вагона железнодорожного комплекса: а – установка ракеты в вертикальное положение; б – общий вид вагона

Американские специалисты подсчитали, что подвижный состав комплекса будет стоить около 1,25 млн. дол.: стандартный вагон – 0,1 млн. дол., модернизированный или вновь разработанный вагон – 0,15 млн. дол. или дороже, вагон для команды и другие – 0,05 млн. дол. Автономный источник питания увеличит стоимость комплекса на 0,25 млн. дол. Полная стоимость комплекса с учетом специального оборудования (оборудования связи, электронно-вычислительных машин и др.) оценивалась в 6,7 млн. дол., а с учетом шести ракет стоимостью по 0,75 млн. дол. (без головной части) – 11,2 млн. дол.

По сравнению с ожидаемыми затратами на стационарную базу для девяти ракет «Титан» (40 млн. дол.) стоимость железнодорожного комплекса считалась низкой. По сравнению же с предполагаемыми затратами на шахтный комплекс для ракеты «Минитмен» (стоимость ракеты и шахты 1,5 млн. дол., причем половина этой суммы приходилась на ракету) железнодорожный комплекс стоил дорого.

Успешное развитие в начале 60-х годов стационарных шахтных и подводных морских ракетных комплексов, а также трудности реализации преимуществ железнодорожных ракетных комплексов уменьшили интерес к ним в США.

Уже с 1960 года сокращаются выделяемые на разработку железнодорожных комплексов средства. Хотя в середине 1961 г. фирмой «Боинг» был изготовлен транспортно-пусковой вагон и передан для испытания ВВС США, были выделены средства на испытание двух транспортно-пусковых, одного энергетического и одного командного вагонов, все же в 1962 г. программа развития железнодорожных комплексов «Минитмен» была отменена как бесперспективная.

Об интересе, проявленном американскими специалистами к железнодорожным ракетным комплексам, свидетельствуют многочисленные варианты транспортно-пусковых вагонов, предложенные в США в 1959-1960 гг. Они отличались следующими характерными признаками:

1. По способу пуска: со стола, установленного на платформе вагона; со стола, устанавливаемого на грунт; с помощью воздушной катапульты (воздушный пуск).
2. По месту пускового вагона в поезде: в середине поезда; в конце поезда с отцеплением перед пуском и удалением на некоторое расстояние.
3. По способу открывания крыши вагона: открыванием в сторону; сбросом секций крыши.
4. По способу подъема ракеты в вертикальное положение: вместе с вагоном; с помощью гидроподъемника.
5. По конструктивному признаку вагона: на основе стандартного вагона или его модификации; специально разработанный.
6. По способу стопорения вагона в момент пуска: вывешиванием на домкратах; за счет газовой струи ракетного двигателя и зажимов, прикрепляющихся к рельсам.

5.4.2. Развитие ракетных комплексов «Минитмен» (конец 50-х – середина 70-х гг.)

Уточнение основных требований к шахтным пусковым установкам

Как уже отмечалось, при разработке ракеты «Минитмен» особое внимание было уделено достижению наивысшей эффективности ее применения при наименьших затратах. Подобный подход предопределил большие работы по поиску наилучших типов пусковых установок, в результате которых в США уже в 1958 г. пришли к выводу, что наиболее полно концепции создания ракет «Минитмен» удовлетворяет пуск их из шахты.

Специалисты США отмечали, что обеспечение надежной защиты ракеты и требование минимального времени подготовки к пуску связаны с решением сложных задач при проектировании ракеты и наземного пускового оборудования.

Прежде всего, сама ракета должна быть выполнена так, чтобы ее обслуживание было простым и недорогим. Поэтому когда в конце 1958 г. началась разработка ракеты «Минитмен», были учтены ограничения со стороны наземного оборудования, выполнение которых привело к созданию ракеты, отвечающей, по мнению американских специалистов, требованиям, предъявляемым к ракетному оружию стратегического назначения.

Трудности разработки наземного оборудования усложнялись требованием его невысокой стоимости, а также тем, что шахтный ракетный комплекс «Минитмен» должен был вступить в строй в назначенное время – в 1962 г. Кроме того, на рубеже 1958/59 г. не были известны с достаточной точностью габариты и масса ракеты «Минитмен», что, конечно, тоже затрудняло разработку наземного оборудования.

Предполагали, что масса ракеты будет около 40 т, а длина может достигнуть 22 м. По мнению американских экспертов, такая значительная масса ракеты могла создать дополнительные проблемы при создании средств для транспортировки ракеты, например в связи с ограниченной грузоподъемностью мостов и т. д.

В то время считали, что шахтные пусковые установки должны иметь глубину около 25 м, причем 50 шахт с одной ракетой в каждой, отстоящие друг от друга на расстоянии 5-8 км, должны быть объединены в одну эскадрилью (десять щахт и один командный пункт составляли комплекс). Пуск ракет из всех шахт комплекса и эскадрильи должен осуществляться с одного командного пункта.

В 1959 году специалисты США при проектировании шахт и наземного оборудования для ракет «Минитмен» исходили из следующих отправных положений:

• место для строительства шахт надо выбирать в пустынях, лесных районах и предгорьях; для шахт могут быть использованы любые природные укрытия;
• в шахтах должна быть предусмотрена автоматизация всех процессов; обслуживание их должно быть простым;
• защищенность шахты не может быть выше какого-то предела, определяемого нагрузками в зоне сплошного разрушения грунта, при прямом попадании ядерного боеприпаса, поэтому шахты надо выполнять как можно более глубокими;
• шахты должны защищать ракету и пусковое оборудование не только от ударной волны ядерного взрыва, но и от электромагнитного излучения;
• в шахте должен поддерживаться определенный температурно-влажностный режим, так как ракета подобна точному часовому механизму;
• прочность шахты должна быть такой, чтобы выдерживать соответствующие силовые и температурные нагрузки при пуске ракет;
• для доставки ракеты непосредственно к шахте необходимо использовать самоходное шасси или железнодорожную платформу.

В 1959 году были предложены конкретные схемы пуска, конструкция пусковой шахты и транспортера-установщика.

По мнению, существовавшему в США в 1958-1959 гг., шахта для ракет «Минитмен» должна была представлять собой трубу, в которой вертикально устанавливалась ракета на опорное кольцо. Шахта должна была закрываться сдвигающейся крышкой. Под опорным кольцом должен был находиться колодец глубиной около 4,5 м для отвода газовой струи. Опытная шахта подобной конструкции была построена на авиабазе Эдвардс.

Однако конструкция шахт, построенных в дальнейшем, по сравнению с вариантом, предложенным в 1958-1959 гг., претерпела существенные изменения. Так, шахта была разделена на две части – ствол и оголовок (рис. 42). Появление последнего было вызвано необходимостью размещения пускового оборудования, оборудования для поддержания температурно-влажностного режима в шахте, аккумуляторов, а также крыши шахты и механизмов ее открывания. Введением оголовка удалось в некоторой степени экранировать ствол шахты от воздействия воздушной ударной волны ядерного взрыва.

Не менее трудной, чем разработка шахты, оказалась проблема транспортировки ракеты с места ее изготовления до шахты и установка в шахту. При ее решении американские специалисты пришли к выводу, что доставка ракеты с завода-изготовителя и установка в шахту должна выполняться одним агрегатом, смонтированным на автошасси, – транспортером-установщиком.

В процессе разработки транспортера-установщика были решены сложные инженерные задачи, вызванные следующими обстоятельствами:

1. Различное состояние дорог на территории США определяло допустимые нагрузки на ось транспортного средства, удельное давление на дорожное покрытие и, следовательно, различные допустимые массы самоходных шасси. Поэтому было принято решение выбрать массу транспортера-установщика, равную средней величине допустимых значений, принятых в разных штатах страны, а в процессе проектирования и изготовления осуществлять строгий контроль за соблюдением этого требования.
2. Чувствительность топлива ракеты «Минитмен» к ударным нагрузкам предъявила повышенные требования к амортизационным элементам между корпусом ракеты и контейнером, а также между контейнером и ходовой частью транспортера.
3. В связи с необходимостью транспортировки ракеты по любым дорогам, в том числе по целине, было решено оптимальной скоростью считать скорость движения по дорогам с гравийным покрытием.
4. Необходимость поддержания определенного температурно-влажностного режима в контейнере с ракетой потребовала оснащения контейнера специальным оборудованием.
5. Совмещение в одном агрегате функции транспортера и установщика вызвало необходимость оснастить его электро- и гидросистемами.

Рис. 42. Шахта для ракеты «Минитмен»: 1 – ствол шахты; 2 – оголовок; 3 – крышка (защитное укрытие); 4 – бетонная площадка; 5 – электрическая лебедка; 6 – люк; 7 – пол с амортизаторами ударных нагрузок; 8 – аккумуляторные батареи и кондиционер; 9 – проверочнопусковое оборудование и источники питания; 10 – опорное кольцо системы амортизации; 11 – упругие элементы системы амортизации; 12 – отстойник; 13 – компрессорная

 

Рис. 43. Транспортер-установщик ракеты «Минитмен»: а – общий вид установщика в походном положении; б – установка ракеты в шахту; 1 – тягач; 2 – пульт управления; 3 – колесная тележка полуприцепа; 4 – шахта; 5 – защитная крышка; 6 – ракета; 7 – гидродомкраты механизма подъема контейнера; 8 – полиспастовая система; 9 – механизм подъема и опускания ракеты; 10 – контейнер; 11 – опоры контейнера

Реализация вышеперечисленных требований привела к созданию в 1962 г. сложного и дорогого (80 тыс. дол.) транспортера-установщика для ракет «Минитмен» (рис. 43) массой 49 т (внутри контейнера поддерживается 27±9°С и относительная влажность 57% при температуре наружного воздуха от +46 до –34° С).

Исследования по определению оптимальных габаритов шахт

К началу работ над проблемами пуска ракет «Минитмен» из шахт в США, как отмечалось в зарубежной печати, не имелось полной уверенности в возможности пуска ракет с большой тягой из шахт. Поэтому выяснение такой возможности и определение оптимальных габаритов шахт были одними из основных вопросов, исследовавшихся американскими специалистами.

Изучение проблем, связанных с пуском ракет из шахт, началось в США в 1957 г. и проводилось в несколько этапов.

Первые опытные пуски экспериментальных ракет из модели шахты – стальной трубы диаметром 0,6 м и длиной 3,6 м были проведены в марте 1958 г. Стартовая масса ракеты составляла 160 кг.

Результаты испытаний подтвердили принципиальную возможность пуска ракеты из глухой трубы. Однако при пусках определялось только отношение тяги двигателя к массе ракеты. Измерения таких важных параметров, как температура газовой струи или давление в шахте, не производились.

С октября 1958 по июнь 1959 г. было осуществлено 213 пусков опытных ракет диаметром 70 мм из пластиковой трубы. С помощью простейшего приспособления – сетки из тонкой проволоки, расположенной внутри трубы, удалось в первом приближении выяснить влияние работающего двигателя на корпус ракеты и стенки трубы, что дало возможность сделать рекомендации по выбору диаметра шахты и формы газоотражателя, а также выяснить, как влияют размеры шахты на нагрев корпуса ракеты при движении ее в шахте.

В декабре 1958 г. началось исследование аэродинамических свойств ракеты при движении ее в шахте с использованием модели в 1/20 натуральной величины ракеты «Минитмен» (диаметр первой ступени составлял 83 мм).

Исследования производились с помощью сжатого азота, который подавался в переднее днище модели шахты, имитируя протекающие при пуске процессы в шахте. Было проведено около 2200 испытаний, при этом изменялась конфигурация модели шахты, ее диаметр и угол наклона ракеты в шахте. Эти опыты позволили определить аэродинамические силы, действующие на ракету в шахте, а также получить некоторые сведения о конструкции газоотражателей.

Полученная информация позволила перейти к исследованию процессов, протекающих в шахтах, на модели в 1/3 натуральной величины. Цикл «горячих» испытаний из 15 опытных пусков, проведенный в феврале – апреле 1959 г., был наиболее важным и результативным, так как удалось измерить такие важные параметры, как давление, температуру, акустическое давление, вибрацию, теплоизлучение и напряжение в различных точках шахты. Эти данные, обработанные с помощью ЭВМ, позволяли судить о теплопередаче, напряжениях, возникающих в корпусе ракеты и шахты, акустическом поле и ударной волне в шахте.

Испытания производились со связкой из четырех твердотопливных ракет, которые имитировали первую ступень ракеты. Модель шахты в виде цилиндра, выполненного из листовой стали толщиной 6 мм, располагалась горизонтально. Один торец модели шахты закрывался сменным газоотражателем, конфигурация и толщина которого менялась в зависимости от цели опыта, другой был открыт. Внутри модели шахты находилась балка, по которой могла перемещаться модель ракеты после запуска двигателей. Для охлаждения внутреннего объема модели шахты через отверстия газоотражателя впрыскивалась под давлением вода. В течение трехсекундной работы двигателя производилось около 140 измерений.

Проведенные к концу 1959 г. испытания позволили, по мнению специалистов США, накопить ценные сведения по проблемам пуска ракет с большой силой тяги из шахты. С одной стороны, они дали положительный ответ на вопрос о возможности пуска ракет из шахт, с другой – предопределили выбор основных размеров экспериментальных шахт, сооруженных на авиабазе Эдвардс, для проведения дальнейших исследований (решение о строительстве испытательного комплекса было принято в 1959 г.).

Определение оптимального диаметра шахт на этом этапе испытаний стало задачей первостепенной важности. От размеров шахты прежде всего зависела ее стоимость, так как уменьшение диаметра до возможно допустимого сокращало объем строительных работ (в том числе и за счет уменьшения объема вырытого грунта), снижался расход материала, необходимого для строительства шахты. Правильность выбора оптимального диаметра шахты была в то время важным фактором и по той причине, что в конце 50-х годов намечалось построить от 800 до 2600 шахт для ракет «Минитмен».

В конце 50-х годов считали, что для пуска ракет «Минитмен» принципиально возможно использование трех типов шахт:

1. U-образная шахта. Ракету предполагалось помещать в одном рукаве шахты; при пуске ракеты газы двигателя, изменив направление движения в колене шахты, выбрасываются в атмосферу из второго рукава.
2. Шахта с концентрическим газоходом. В этом случае ракету предполагалось помещать в концентрический стакан внутри шахты; газы двигателя, проходя между наружной стенкой стакана и стенкой шахты, выбрасываются в атмосферу. В шахте предусматривалось использование газоотражателя.
3. Простая шахта (с полуактивным воздействием газов на ракету). Газы двигателя выбрасываются в атмосферу, проходя между боковыми поверхностями шахты и ракеты (при этом также предусматривалось использование газоотражателя).

В 1959 году большое внимание было уделено изучению процессов, сопровождающих пуск ракеты из простой шахты, так как, по мнению американских специалистов, расходы на ее строительство были минимальными, а схема пуска была наиболее простой. Однако технология строительства такой шахты была более сложной.

С учетом приведенных соображений, было решено сначала провести исследовательскую работу по пуску ракет из простой шахты и, если не удастся получить нужные результаты, приступить к разработке U-образной шахты или шахты с концентрическим газоходом. Испытания на авиабазе Эдвардс, назначенные на 15 сентября 1959 г., должны были дать ответ на эти вопросы.

Исследовательский комплекс на авиабазе Эдвардс включал две шахты, а также вспомогательные сооружения и оборудование для проведения испытаний.

Ранее проведенные модельные испытания и расчеты показали, что допустимый диаметр шахты должен быть в пределах 3,66-4,88 м. Однако в действительности диаметр шахты был сделан намного больше – 8 м для обеспечения доступа в шахту, а также для возможности изменять диаметр шахты в процессе испытаний с помощью вставных тюбингов. Зазор между корпусом ракеты и стенкой шахты изменялся от 0,92 до 1,52 м, а глубина шахты составляла 26 м.

Программа испытаний шахт на авиабазе Эдвардс включала пуск 18 ракет, что, по мнению американских экспертов, было достаточным для определения возможности пуска ракет из простой шахты и ее основных размеров. Однако первые шесть пусков, оказавшиеся удачными, дали ответ на многие вопросы.

После шестого пуска программа испытаний была пересмотрена в сторону уменьшения числа пусков. Было решено произвести еще два пуска и, если они окажутся успешными, завершить программу. Седьмой и восьмой пуски тоже оказались удачными, поэтому испытания были прекращены.

В результате испытаний специалисты пришли к выводу, что внутренний диаметр шахты должен быть равен 3,66 м, а глубина 23,8-24,5 м. Эти размеры учитывали возможность пуска не только разработанной к тому времени ракеты «Минитмен-1», но и увеличение габаритов ракет «Минитмен» при создании последующих модификаций. Дальновидность этого решения подтвердилась после разработки ракеты «Минитмен-2», которая оказалась длиннее ракеты «Минитмен-1» почти на 1,2 м.

Проведенные испытания позволили также приступить к детальному конструированию шахты и ее элементов, например защитной крышки. В то время предлагалось использовать для открывания крышки избыточное давление газов двигателя ракеты в полости шахты при ее пуске и противовесы.

Опасность самопроизвольного открытия крышки и разгерметизации шахты при воздействии ударной волны ядерного взрыва предопределила разработку сдвигающейся в сторону крышки, как в шахте для ракеты «Титан-2», но крышка шахты для ракеты «Минитмен» имела значительные отличия по массе, габаритам, а также в силовом приводе ее открывания.

Если крышка шахты для ракеты «Титан-2» имела электрический силовой привод, то открывание крышки шахты для ракет «Минитмен» с целью повысить надежность этой операции было решено выполнить баллистическим методом – с помощью порохового аккумулятора давления.

Пороховой аккумулятор давления служил в качестве силового привода канатно-блочной системы открывания крышки. Он содержал эффективный заряд на основе нитрата алюминия массой около 1,2 кг.

Необходимо отметить, что в то время у американских специалистов еще не существовало единого мнения о величине усилия, необходимого для сдвига крышки. Однако в отношении того, что механизм открывания должен обеспечить надежное смещение крышки на необходимое для успешного пуска ракеты расстояние даже при нахождении на ее пути посторонних предметов, оказавшихся в результате ядерного взрыва (камней, деревьев и т. п.), разногласий не было. Считалось также, что механизм должен обеспечивать сдвиг крышки и в случае ее примерзания к оголовку шахты или нахождения на ее поверхности слоя снега или грунта. Исходя из сказанного, одни эксперты считали, что необходимое усилие сдвига крышки равно 1575х10³ Н, другие – 72х10⁴ Н.

Основные направления работ по разработке наземного оборудования ракетных комплексов «Минитмен»

1961-1963 годы в развитии ракетного комплекса «Минитмен» характерны прежде всего интенсивным строительством первых боевых шахтных комплексов и поисками путей их совершенствования.

В этот период продолжались работы по созданию транспортера-установщика, велись поиски эффективных путей борьбы с коррозией в шахтах (при этом особое внимание уделялось вопросам поддержания определенного температурно-влажностного режима и вентилирования сооружений стартового комплекса), отрабатывалось проверочно-пусковое оборудование, обсуждались варианты оптимального размещения шахт и постов управления с учетом возможного ядерного удара, производились многочисленные расчеты конструкций шахт с учетом сейсмических нагрузок.

На постройку 10 шахт и поста управления было отведено около 7 месяцев. Через год после начала строительства в них были размещены ракеты. В декабре 1962 г. первые ракеты «Минитмен» были приняты на вооружение. При этом было объявлено, что готовность к пуску ракет «Минитмен» составляет 32 с (против 1-2 мин ракет «Титан-2»).

В конце 1962 – начале 1963 г., как сообщалось в зарубежной печати, в США было принято на вооружение 150 ракет «Минитмен». Еще 650 ракет были развернуты в 1963-1964 гг., а к апрелю 1967 г. в США находилось на вооружении 1 тыс. ракет «Минитмен-1» и «Минитмен-2».

Фактическая стоимость ракеты «Минитмен-1», по данным зарубежной печати, составила 1,5 млн. дол. с головной частью, 2 млн. дол. с головной частью и шахтой и более 4 млн. дол. с учетом стоимости наземного оборудования и пункта управления (отнесенной к одной ракете).

Изучение новых способов пуска ракет в США

Совершенствование наземно-пускового оборудования для ракет «Минитмен» была в центре внимания американских специалистов.

Первые работы в этом направлении были проведены в связи с модернизацией наземного оборудования для новой ракеты «Минитмен-2», поступление которой на вооружение планировалось в 1965-1966 гг.

Модернизация коснулась пункта управления комплексами, оголовка пусковых шахт, антенн управления. Особое внимание было уделено улучшению прокладки кабелепроводов и разработке средств их защиты от перенапряжения при возможных ядерных взрывах.

В середине 60-х годов зарубежные специалисты обращаются к изучению новых способов пуска ракет.

При пусках с обычных ПУ количество топлива, расходуемого для подъема ракеты с пускового стола и для сообщения ей скорости до 150-300 м/с, составляет, по подсчетам американских экспертов, 20-40% стартовой массы ракеты.

В связи с тем что в США велись разработки новых ракет с большими габаритами и массой, этот недостаток обычного пуска вызывал большие затруднения.

Для экономии топлива при старте американские специалисты проводят интенсивные исследования по применению так называемого холодного старта (активного пуска), первые попытки применения которого были рассмотрены в гл. 2.

В результате та же ракета получает возможность поднять большую полезную нагрузку или пролететь на большее расстояние по сравнению с ракетой, пущенной обычным способом.

Холодный старт наряду с этим имеет другие преимущества: 1) исключаются повреждения шахты от воздействия газовой струи двигателя и, следовательно, отпадает необходимость ремонта шахты; 2) уменьшаются тепловые и силовые нагрузки на ракету; 3) исключается необходимость применения газоходов и появляется возможность более полно использовать объем шахты; 4) увеличивается устойчивость и управляемость ракеты при выходе из шахты.

Проблемы пуска, в том числе новые способы пуска, привлекали внимание американских специалистов в это время еще и потому, что предстоящее снятие в 1965 г. с вооружения 72 ракет «Атлас» и 54 ракет «Титан-1» поставило вопрос о дальнейшем использовании освободившихся шахт.

Для пуска ракет предполагалось использовать потенциальную энергию окружающей среды, например энергию воды или воздуха. С этой целью исследуются ПУ трех видов (рис. 44): водно-воздушные, водяные и воздушно-вакуумные.

Рис. 44. Возможные способы пуска баллистических ракет: а – водно-воздушная пусковая установка: 1 – пусковая труба; 2 – ракета: 3 – верхняя камера; 4 – диафрагма; 5 – нижняя камера; 6 – начальный уровень воды в нижней камере; б – водяная пусковая установка; 1 – пусковая труба; 2 – опорный элемент; 3 – пусковой стол и поддон: 4 – опорная платформа; 5 – механизм освобождения ракеты; 6 – ракета; в – воздушно-вакуумная установка: 1 – разрушаемое уплотнение; 2 – ударопоглошаюшая камера; 3 – расширительная камера; 4 – отверстия в трубе; 5 – вакуумированная труба; 6 – ракета; 7 – поддон ракеты; 8 – механизм освобождения; 9 – основание; 10 – направление действия атмосферного давления; 11 – уплотнение

Водно-воздушная ПУ состоит из установленных в воде пусковой трубы и двух камер, разделенных диафрагмой. При нагнетании воздуха в нижнюю камеру уровень воды в ней несколько понижается, а возросшее давление разрушает диафрагму. В результате в обеих камерах давление воздуха резко понижается, что вызывает подъем водяного столба, под воздействием которого ракета начинает двигаться вверх по трубе.

Исследования в этой области показали, что такая ПУ с пусковой трубой длиной 261 м и диаметром 3 м позволяет получить для ракеты типа «Атлас» постоянное ускорение до 10

Водяная ПУ состоит из пусковой трубы, опорного элемента, основания и пускового стола, на котором ракета устанавливается в специальном поддоне. Перед пуском вода откачивается из пусковой трубы. За счет разницы гидростатических давлений ракета в момент ее освобождения от пускового стола начинает двигаться вверх по пусковой трубе, при этом может быть получен импульс большой силы, зависящий от гидростатического давления, действующего на поддон, и давления окружающей среды. По мере наполнения пусковой трубы водой ускорение ракеты быстро уменьшается.

Американские специалисты считали, что применение водяной ПУ нецелесообразно при скорости выбрасывания ракеты выше 30,5 м/с.

Воздушно-вакуумная установка представляет собой частично вакуумированную пусковую трубу, в которой ракете сообщается скорость за счет разности давлений в трубе и атмосферного давления на поддон ракеты. Поддон оборудован вакуумным уплотнением и механизмом для освобождения ракеты при пуске. .

В зарубежной печати сообщалось, что воздушно-вакуумная установка позволит получать значительную экономию топлива и может быть использована для пуска ракет различных размеров и массы за счет изменения степени вакуума в пусковой трубе и массы поддона, с тем чтобы максимальные перегрузки были в допустимых пределах.

Тем не менее подобные установки с использованием атмосферного давления рекомендовались для пуска ракет с массой до 5-7 т. Для ракет с массой больше 30-35 т считалось целесообразным применять систему пуска со сжатым газом (по типу пуска ракеты «Поларис»).

В верхней части пусковой трубы находится расширительная камера, которая сводит к минимуму потери скорости ракеты за счет сжатия оставшегося в трубе воздуха.

После того как прорывается вакуумное уплотнение поддона, атмосферный воздух, попадающий в пусковую трубу, ударяет по ракете, заставляя ее двигаться.

Для уменьшения интенсивности удара пусковая труба удлиняется за пределы расширительной камеры, образуя ударопоглощающую камеру. Длина этой камеры зависит от величины вакуума и объемов расширительной камеры и пусковой трубы.

Американские специалисты считали, что пуск ракет с помощью воздушно-вакуумной установки по сравнению с обычным пуском позволит как бы увеличить массу топлива на 50% или полезной нагрузки на 30%. Кроме того, нахождение ракеты в пусковой трубе позволит поддерживать в ней определенные климатические условия.

Наряду с достоинствами в зарубежной печати сообщалось о недостатках холодного старта: 1) дополнительные расходы на изготовление поддона; 2) необходимость обеспечения высокой надежности отделения поддона и запуска двигателя после выхода ракеты из шахты; 3) необходимость принятия мер для предотвращения сноса ветром выброшенной из шахты ракеты.

Американские специалисты в середине 60-х годов считали, что будущее БРДД связано с применением твердотопливных ракет, поэтому велись интенсивные работы по модернизации ракет «Минитмен». Считалось, что диаметр ракет должен быть 3,96 м или 3,05 м.

Принимая во внимание, что затраты на создание наземно-пускового оборудования и строительство новых шахт весьма высоки, в США предлагались проекты использования шахт для ракет «Атлас F», «Титан-1», для перспективных ракет с учетом новых способов пуска.

Считалось, что шахты для ракет «Атлас F» и «Титан-1» относительно легко могут быть приспособлены под перспективные ракеты диаметром 3,96 м, в то время как шахты для ракет «Минитмен», по всей вероятности, позволят поместить ракеты диаметром 3,05 м.

Предлагалось также размещать в шахтах для ракет «Атлас F» ракеты «Титан-2» с желатизированным топливом, для перекачки которого можно было использовать заправочное оборудование ракет «Атлас F».

В середине 60-х годов для выброса БРДД из шахты было предложено два способа: с помощью вспомогательных ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) и двигателя первой ступени ракеты.

В июне 1965 г. на авиабазе Ванденберг был произведен эксперимент по выбросу из шахты модели ракеты с помощью РДТТ. Модель имела массу 160 т (примерно в пять раз больше стартовой массы ракеты «Минитмен-1»), длину 21 м, диаметр 3,05 м.

В шахте модель устанавливалась на поддон массой 3,2 т и высотой 1,5 м (диаметр его был чуть меньше диаметра шахты). Модель центрировалась в шахте с помощью башмаков.

Газы РДТТ, накапливаясь под поддоном, действовали на него, выталкивая вместе с моделью.

В 1965 году, по сведениям зарубежной печати, были разработаны рекомендации по использованию двигателя первой ступени для выброса ракеты из шахты.

Для этого двигатель должен был выполняться так, чтобы при выбросе происходило горение 60% топливного заряда. Как и в предыдущем случае, истекающие газы будут действовать на поддон, выталкивая ракету с нарастающим до 3 ускорением.

После выброса на высоте около 15 м должно начаться горение всего заряда, в результате чего тяга двигателя достигнет расчетного значения.

Предложенные способы пуска были обусловлены тем, что диаметры ракеты и шахты должны составлять 3,05 и 3,66 м соответственно. Однако расчеты показали, что боковой зазор между ракетой и шахтой, равный 0,3 м, не обеспечит свободного выхода газов двигателя, в результате чего температура, давление и вибрация в шахте могут превысить допустимые пределы.

Хотя использование старых шахт давало большие преимущества, американские специалисты все же пришли к выводу, что для перспективных ракет следует создавать новые шахты, так как существовавшие ШПУ обладали малой защищенностью от ядерного оружия.

Работы по повышению живучести ракетных комплексов «Минитмен»

В общем плане развития стратегического ракетного оружия обеспечению живучести ракетных комплексов американские специалисты отводили важное место.

В зарубежной печати в середине 60-х годов предлагались многочисленные способы решения этой проблемы: строительство специальных защитных сооружений, создание средств активной обороны, оборудование ложных стартовых комплексов (с перестановкой боеголовок), создание стационарной подводной ПУ (проект «Гидра»), переход на подвижные ПУ и др.

Одна из первых идей в этой области, известная под названием «Шел гейм» (игра в щели), была выдвинута в начале 1964 г. и предусматривала развертывание большого количества несложных по конструкции твердотопливных ракет (например, «Минитмен»), находящихся в пусковых шахтах.

Отличительной особенностью этой идеи являлось то, что не все ракеты в шахтах должны были иметь боеголовки. Их предлагалось переставлять с одной группы ракет на другую, чтобы противник не мог точно определить, в каких ШПУ находятся ракеты с боеголовками.

В этом случае транспортировалась не вся ракета, а только ее боевая часть, что, конечно, было менее сложным делом, так как, например, масса боеголовки ракеты «Минитмен-1» около 0,6 т, тогда как масса ракеты около 30 т.

Более глубокое изучение этой идеи показало, что ее воплощение может быть эффективным при использовании боеголовок с большей массой, что позволит уменьшить общее количество ракет и, следовательно, уменьшить объем работ по перестановке боеголовок и стоимость работ по их смене. Сокращение числа шахт уменьшит также затраты на строительство.

Средствами активной обороны должны были являться местные средства противоракетной обороны, предназначенные для перехвата головных частей, которые могут угрожать стартовым комплексам.

Из всех способов обеспечения живучести ракетных комплексов предпочтение в СШД было отдано усилению конструкции шахт.

В феврале 1968 г. командование ВВС США объявило о намерении разработать так называемые сверхзащищенные шахты для размещения в них прежде всего ракет «Минитмен-3».

Предполагалось создать шахты большой прочности, способные выдерживать воздействие поражающих факторов близкого ядерного взрыва (по мнению специалистов США, сооружение шахт в скальных породах позволяло увеличить их защищенность в десять раз). Они должны были строиться с таким расчетом, чтобы допускали хранение и пуск ракеты, которую в будущем предполагалось принять на вооружение вместо ракеты «Минитмен-3» (например, ракеты типа WS-120A, работы по созданию которой уже велись в то время). Таким образом, сверхзащищенная шахта по своему назначению должна была быть универсальной.

Как отмечалось в зарубежном печати, сверхзащищенные шахты должны были обеспечить непоражаемость ракет в 70-х годах с учетом совершенствования ракетного оружия.

К осуществлению программы создания сверхзащищенных шахт (проект «Хард Рок») в США практически приступили с августа 1968 г., когда ВВС США заключили контракт для разработки сверхзащищенной шахты.

Согласно контракту фирма должна разработать и испытать прототип сверхзащищенной шахты и наземно-пусковое оборудование. Шахта должна была выдерживать давление во фронте ударной волны около 210 кгс/см², т. е. в 10 раз больше, чем допускали построенные шахты.

После испытаний должно было быть принято окончательное решение о целесообразности развертывания сети сверхзащищен-ных шахт. Строительство прототипа шахты планировалось начать в конце 1971 г. и закончить через год.

Так как перспективная ракета должна была по размерам быть больше, чем ракета «Минитмен», то шахту предполагалось выполнить глубиной 38-40 м и диаметром 5,5 м (рис. 45). Их предполагалось сооружать в твердом скалистом грунте в стороне от ракетных баз, но на минимально возможном удалении, чтобы облегчить обеспечение и техническое обслуживание ракет. Предполагалось, что из этой шахты можно будет осуществлять пуск ракеты как при непосредственном запуске двигателя ракеты в шахте, так и за счет энергии какой-либо системы, выбрасывающей ракету из шахты, т. е. применить холодный старт. Однако конкретный способ пуска не был определен.

Рис. 45. Схема сверхзащищенной шахты (проект): 1 – пусковой стол; 2 – ракета: 3 – ствол шахты; 4 – крышка

Подготовительные работы по созданию сверхзащищенной шахты включали изучение вопросов оптимального предела защищенности шахт, который в значительной мере зависел от геологического строения территории. В связи с этим в США интенсивно проводилось исследование физико-механических свойств различных грунтов и велись поиски возможных районов расположения сверхзащищенных шахт.

Было изучено около 20 районов, где могли бы быть построены сверхзащищенные шахты. Выводы о возможности строительства шахт в каждом конкретном районе делались на основе свойств скального грунта – однородности, предела прочности, отсутствия трещин и др. Исследования показали, что в США имеется сравнительно мало районов, пригодных для размещения сверхзащищенных шахт.

Большие затруднения в осуществлении проекта «Хард Рок» вызывались недостатком информации о воздействии ядерного взрыва на шахтное сооружение. Произведенный в США в августе 1969 г. подземный ядерный взрыв позволил получить, по мнению американских экспертов, важные сведения по распределению избыточного давления, границам зоны сплошных разрушений, образованию воронок и завалов, а также сделать выводы по количеству энергии, передаваемой в грунт при наземном взрыве (рис. 46).

В результате испытаний стало ясно, что разрабатываемая шахтная пусковая установка будет находиться в более неблагоприятных условиях, чем предполагалось, так как фирма-разработчик ошиблась в определении ожидаемых значений поражающих факторов ядерного взрыва.

Вновь проведенные расчеты нагрузок на сверхзащищенную шахту с учетом возможного КВО существующих БРДД вероятного противника показали, что если шахта и выдержит сейсмические и ударные нагрузки от ядерного взрыва, то не меньшую опасность будут представлять разлетевшиеся обломки скалы, которые могут завалить крышку шахты. В связи с этим открывание крышки стала одной из основных и трудно разрешимых задач в создании шахт по проекту «Хард Рок».

Американские специалисты отмечали, что возможны не только завалы крышки на десятки метров, но и сваливание значительного количества грунта в шахту при открывании крышки и даже столкновение с нагроможденными осколками скалы при движении ракеты после выхода из шахты.

Рис. 46. Картина наземного ядерного взрыва мощностью 1 Мт; 1 – навал грунта: 2 – воронка; 3 – шахта; 4 – зона разрушений грунта; 5 – зона пластических деформаций грунта

В сентябре 1969 г. был заключен контракт на разработку новой быстро открывающейся крышки для сверхзащищенных шахт. Были предложены два варианта конструкции крышки. По первому варианту над крышкой должен устанавливаться горизонтальный экран, с помощью которого при ее открывании предполагалось отбрасывать в сторону грунт, упавший на него при ядерном взрыве. По другому варианту крышка должна была выполняться в виде поршня, перемещаемого в вертикальном направлении для прорезания слоя наваленного грунта. Однако эти идеи в связи с последующей отменой проекта «Хард Рок» не нашли реализации.

Немаловажным обстоятельством, сдерживающим осуществление проекта «Хард Рок», считалась невозможность создания условий, близких к реальным, для испытания шахты с целью получить достоверную информацию о ее защитных свойствах.

Проект испытания полномасштабного прототипа сверхзащищенной шахты, предусматривающий совместную имитацию нагрузок, создаваемых как воздушной ударной волной, так и колебаниями грунта, не был одобрен в ноябре 1969 г. ВВС США. По мнению экспертов, проведение испытания по предложенной программе не дали бы достоверных данных о нагрузках и кинематике колебания шахты, так как условия испытания и воздействие настоящего взрыва не адекватны.

В связи с возникшими принципиальными трудностями осуществления проекта «Хард Рок» дальнейшая его судьба в конце 1969 г. оставалась неясной. Несмотря на заявление командования ВВС США о планировании проведения испытаний сверхзащищенных шахт в 1972 г., эксперты считали, что в дальнейшем программа не будет осуществлена ввиду ее неперспективности, вызванной прежде всего резким уменьшением КВО и увеличением мощности боеголовок БРДД вероятного противника.

В США считали, что если и удастся решить проблемы усиления прочности шахты и надежного открывания ее крышки, то останутся еще неразрешенными вопросы защиты электрооборудования шахт от сильного электромагнитного излучения, возникающего при близком ядерном взрыве. Кроме того, уже в ранней стадии работ по проекту «Хард Рок» высказывались сомнения в наличии на континентальной части США значительных по площади скальных районов, пригодных для размещения требуемого количества (около 1000) сверхзащищенных шахт.

Не последнюю роль на отрицательное отношение экспертов США к проекту «Хард Рок» оказала большая стоимость разработки и строительства сверхзащищенных шахт.

В связи с этим отдельные представители ВВС и промышленности США в конце 1969 г. признавали, что программа «Хард Рок» была «ошибочной с первых дней» и «надо начинать все сначала». Однако только в августе 1970 г. в США было официально объявлено о прекращении работ по проекту «Хард Рок».

Проект «Хард Рок» представляет интерес еще и тем, что в процессе работы над ним в июле 1969 г. было объявлено о разработке проекта под условным названием «Бримстон» (Сера). По этому проекту пуск ракет должен был осуществляться из сверхзащищенных шахт глубиной 300-900 м.

Для этой цели предлагалось использовать заброшенные серные шахты, связанные между собой туннелями.

Использование серных шахт было предложено в рамках проекта «Хард Рок», чтобы, как считали в США, еще больше повысить интерес ВВС к этому проекту.

Основное преимущество такого способа пуска заключалось в возможности использования существовавших рудников, что должно было уменьшить стоимость ракетного комплекса и обеспечить его защиту при ядерном нападении. Отмечалось, что подобные заброшенные шахты имеются в различных районах США. Только в одном из районов Северного Мичигана имелось свыше 16 000 км подземных туннелей в районе 65x120 км.

Интересно отметить, как американские специалисты предлагали осуществлять пуск ракет с использованием серных шахт и туннелей. Ракета должна была храниться в туннелях и при необходимости пуска транспортироваться к вертикальному стволу шахты, приспособленному для пуска ракет, где должна была производиться установка ее в вертикальное положение. Непосредственный пуск ракеты должен был осуществляться или включением основного двигателя первой ступени или каким-либо другим способом. Однако этот проект не был практически реализован и не повлиял на мнение экспертов США о проекте «Хард Рок».

В связи с прекращением работ по сверхзащищенным шахтам с начала 1970 г. в США интенсивно изучались другие возможные средства и методы защиты стартовых позиций ракет «Минитмен».

Способы повышения живучести ракетных комплексов, предложенные в конце 50-х и середине 60-х годов, претерпели некоторые изменения. Наиболее реальными из них считались следующие:

1. Периодическая перевозка ракет с одной группы стартовых позиций на другую, чтобы затруднить противнику определение действительного местонахождения ракет, находящихся в готовности к пуску (стартовые позиции без ракет являлись ложными). Как видно, это предложение было дальнейшим развитием проекта «Шел гейм».
2. Строительство стартовых ракетных комплексов с ограниченной подвижностью (с базированием ракет в укрытиях гаражного типа, построенных в районе стартовых позиций).
3. Создание подвижных ракетных комплексов на самоходных шасси.
4. Усиление защищенности построенных шахт их модернизацией.
5. Создание средств противоракетной обороны. Некоторые способы повышения живучести стартовых позиций БРДД приведены на рис. 47.

Рис. 47. Некоторые варианты повышения живучести стартовых позиций баллистических ракет: 1 – сверхзащищенная шахта в скалистом грунте; 2 – управление пуском защищенной ракеты с самолета; 3 – ракеты на самоходных шасси; 4 – самолет-носитель ракет; 5 – подводный ракетоносец

В сентябре 1970 г. американские специалисты пришли к выводу, что из всех рассмотренных способов повышения живучести ракетных комплексов «Минитмен» наиболее приемлемым для практической реализации является способ усиления защищенности шахт.

Осуществление этого способа, как отмечалось в зарубежной печати, давало по сравнению с другими следующие преимущества:

• модернизация существующих шахт позволяет повысить их защищенность не менее чем в 2-3 раза;
• к выполнению программы упрочнения шахт можно было приступить практически немедленно, а на ее реализацию требовалось около пяти лет (специалисты США считали, что возможно повысить защищенность всех шахт с учетом предполагаемого увеличения мощности ядерных боеприпасов и точности и.х доставки).

Однако эта программа была дорогостоящей. Так, стоимость упрочнения одной шахты (с заменой части оборудования шахты) оценивалась в 1 млн. дол., а на переоборудование 1000 шахт требовалось 0,6-1 млрд. дол.

Первоначальный этап программы предполагал обоснование методов и путей инженерной защиты оборудования шахты и командного пункта от действия поражающих факторов близкого ядерного взрыва большой мощности. Практическая реализация программы должна была начаться в 1972 г.

В декабре 1970 г. в США было официально объявлено о намерении повысить защищенность шахт для ракет «Минитмен» путем их упрочнения. В дальнейшем конструктивную защиту шахт предполагалось дополнить защитой стартовых позиций средствами ПРО.

Такое решение, по мнению американских экспертов, было принято потому, что другие способы повышения живучести комплексов считались неэффективными.

В зарубежной печати отмечалось, что перевозка ракет с одной группы стартовых позиций на другую потребовала бы значительных затрат на строительство дополнительных ШПУ, эксплуатацию подвижного состава и шахтных сооружений.

Использование подвижных и с ограниченной подвижностью (с базированием в гаражах-укрытиях) ракетных комплексов было связано, считалось за рубежом, с необходимостью соответствующего тылового обеспечения и решения вопросов оптимальной дислокации. Кроме того, применение подвижной ПУ на самоходном шасси ограничивает размеры ракеты, и поэтому для достижения дальности порядка 10 тыс. км и более необходимы совершенные двигатели.

Так, в конце 60-х годов американские специалисты пришли к выводу, что с точки зрения сохранности ракетного комплекса при внезапном применении противником ядерного оружия следует рассредоточивать гараж-укрытие для комплекса и стартовые позиции, с которых будет производиться пуск. Но такое рассредоточение увеличивало время выдвижения комплекса на одну из позиций. Если учесть, что в 1972 г. располагаемое время для пуска стратегических ракет с целью нанести ответный удар составляло, по подсчетам американских специалистов, около 7 мин, то для разворачивания таких комплексов могло не хватить времени. Уменьшение же расстояния между гаражом-укрытием и стартовыми позициями вело к необходимости их упрочнения, что было нерационально.

В отношении развития подвижных ракетных комплексов на самоходных шасси в зарубежной печати высказывались следующие соображения. Если эти комплексы большую часть времени будут без движения, потребуется их эффективное рассредоточение на большой площади, что вызовет определенные трудности. Если они будут в движении, возникнут проблемы защиты окружающей среды от возможного радиоактивного заражения (например, в случае повреждения боевой части), скрытия их от агентурной сети противника, предохранения от возможных диверсий и т. п.

Что касается обеспечения требуемой точности наведения, то, по мнению американских специалистов, достигнутые в то время успехи в области создания систем наведения БРДД позволяли успешно решить эту проблему.

В настоящее время за рубежом среди различных концепций обеспечения мобильности стратегических баллистических ракет с целью снизить их уязвимость наиболее перспективной считается создание ракет, пускаемых с самолета.

Так, ВВС США в 1974 г. успешно осуществили пуск БРДД «Минитмен» из заднего люка реактивного транспортного самолета С-5А. Эти испытания преследовали цель разместить в будущем на самолетах определенное число ракет дальнего действия.

Было предложено модифицировать самолет МС-747 (на базе транспортного самолета 747) со взлетной массой приблизительно 400 т, который может нести четыре ракеты общей массой 181 т. Указывалось, что дальность полета ракет около 11 тыс. км и их пуск должен осуществляться при горизонтальном полете самолета-носителя. Точности наведения таких ракет, по утверждению специалистов, с учетом существующей техники может быть сохранена на уровне точности стратегических ракет, базирующихся в шахтах.

В сентябре 1971 г. были выбраны способы упрочнения шахт и командных пунктов и заключены контракты с фирмами на модернизацию шахт и замену ракет «Минитмен-1» на ракеты «Минитмен-2». Схема стартовой позиции БРДД «Минитмен-2» показана на рис. 48.

С октября 1971 г. (на несколько месяцев раньше, чем предполагалось) начались работы по программе упрочнения на авиабазе Эльсуорт (штат Южная Дакота), где размещалось крыло БРДД «Минитмен-1» (150 ракет).

В течение одного года предусматривалось модернизировать шахты, смонтировать необходимое наземно-пусковое оборудование и установить новые ракеты. При модернизации предполагалось так переоборудовать шахты, чтобы свести к минимуму объем доработок для последующей установки в них ракет «Минитмен-3».

Рис. 48. Стартовая позиция ракеты «Минитмен-2»: а – шахтная пусковая установка; б – центр управления; 1 – оголовок; 2 – место для аккумуляторных батарей; 3 – защитная крышка; 4 – люк; 5 – пусковое устройство; 6 – система амортизации ракеты; 7 – сооружение для оборудования; 8 – пост управления пуском; 9 – вспомогательное сооружение; 10 – бункер

Вся длительная программа повышения неуязвимости стартовых позиций ракет «Минитмен», по планам американских специалистов, должна закончиться в 1980-1981 гг. По сведениям зарубежной печати, ей уделяется большое внимание, так как на современном этапе развития науки и техники основой защиты стационарных ракетных комплексов по-прежнему остается инженерно-техническая защита от действия всех поражающих факторов ядерного взрыва. Кроме того, считалось, что после модернизации ракетный комплекс «Минитмен» сохранит свое значение как наступательное оружие до конца 80-х годов.

Работы по упрочнению шахт проводились по следующим направлениям: утолщение бетонных стен, применение новых ударопоглощающих и амортизационных элементов (в частности, для улучшения амортизации проверочно-пускового оборудования и ракеты), улучшение гидроизоляции шахты от грунтовых вод, защита электронного оборудования от воздействия электромагнитных импульсов.

Важное место в программе работ по модернизации ракетных комплексов «Минитмен» отводилось разработке системы дистанционного перенацеливания ракет (без спуска обслуживающего персонала в шахту). Эта работа проводилась в первой половине 70-х годов.

Американские специалисты считали, что к началу 70-х годов возможности инженерно-технических мероприятий были исчерпаны.

Стремление сохранить силы для ведения боевых действий при затяжном характере военного конфликта стимулировало в США поиск различных средств их активной защиты.

В первую очередь внимание американских специалистов обращается к ПРО объектов как части общей ПРО наиболее важных объектов страны. По их мнению, затраты на разработку ПРО объектов составят 1 млрд. дол., стоимость развертывания – 6 млрд. дол., а работы продлятся не менее 6-7 лет.

Отмечалось, что развертывание системы ПРО связано с преодолением серьезной технической трудности – электромагнитной несовместимости различных радиотехнических систем.

Исследования, проведенные в США в 1971-1973 гг., показали, что трудности, связанные с созданием противоракетных комплексов, могут быть успешно преодолены. Однако работы по развертыванию двенадцати запланированных комплексов были замедлены, а потом и остановлены по экономическим и политическим соображениям.

5.5. Подводные и надводные пусковые установки

В развитии ракетной техники США середина 50-х гг. характерна тем, что с этого времени стали проводиться интенсивные работы по созданию морских ракетных комплексов, что привело к необходимости решения проблемы пуска ракет из-под воды. Работы в этом направлении привели к созданию и принятию на вооружение в 1960 г. ракет «Поларис А-1», а в 1971 г. – ракет «Посейдон».

При решении вопросов подводного старта зарубежные ученые и инженеры столкнулись со значительными трудностями.

В отличие от наземного ракетного комплекса подводный ракетоносец при плавании вблизи поверхности воды может подвергаться действию морского волнения (его вертикальные перемещения могут достигать 2-2,5 м, а углы качки доходить до 10-15° с периодом 8-15 с). Пущенная с подводной лодки ракета при выходе из воды подвержена также действию волн (при ударе их о твердые тела возникают давления в сотни атмосфер). Если же необходимо пускать ракету при движении ракетоносца, на нее будет действовать боковая сила, которая может вызвать перекос ракеты и ее задержку в пусковой трубе (шахте).

В развитии техники пуска ракет из-под воды можно выделить, основываясь на сведениях, опубликованных в зарубежной печати, следующие этапы:

1. Обоснование возможности пуска БРСД с морских подводных и надводных кораблей, выбор типа ракеты и схемы пуска (1955-1958).
2. Исследование процессов, протекающих при пуске ракет из-под воды (пуски моделей ракет из бассейна и опытных наземных и подводных ПУ), создание ШПУ и транспортно-загрузочного контейнера (1957-1960).
3. Отработка пуска моделей ракет «Поларис» с постепенным приближением к реальным условиям и первые пуски ракет с боевых подводных лодок (1959-1960).
4. Усовершенствование ШПУ для ракеты «Поларис», создание новых ракетных комплексов (с 1963 г. по настоящее время).

Следует отметить, что в США к началу разработки морских ракетных комплексов был накоплен определенный опыт создания ракет среднего радиуса действия («Тор» и «Юпитер») и пуска ракет с морских надводных кораблей.

Необходимо также иметь в виду, что в России идея пуска ракет из-под воды была высказана в 30-х гг. XIX в. и в то же время была доказана принципиальная возможность ее осуществления. Кроме того, немецкие специалисты, вывезенные в США из Германии, неоднократно обращали внимание военных руководителей на возможность и необходимость создания подводных и надводных морских ракетных комплексов, вооруженных БРСД.

5.5.1. Обоснование возможности пуска БРСД с кораблей, выбор типа ракеты и схемы пуска

В середине 1955 года МО США приняло решение о том, что разрабатываемая в то время ракета «Юпитер» должна быть выполнена так, чтобы наряду с использованием в полевых условиях допускалась возможность ее применения с надводных и подводных морских кораблей. Решение о разработке ракеты «Юпитер» в морском варианте определялось в первую очередь желанием сократить сроки и стоимость создания морских ракетных комплексов.

С декабря 1955 г. ВМС США приступили к конструированию ракеты с ЖРД в морском варианте на основе ракеты «Юпитер». В 1956 году такая ракета была разработана. По мнению американских специалистов, ее можно было использовать для пуска с подводных кораблей.

Наряду с разработкой ракеты американские специалисты уделяли большое внимание изучению способов пуска ракет и созданию пускового оборудования (эти работы начались на рубеже 1955/56 г.). Разработка техники пуска управляемых ракет с морских кораблей считалась одной из основных проблем создания морского комплекса.

Дальнейшие исследования показали, что ракета «Юпитер» в морском варианте не будет эффективной по ряду причин:

1. Использование жидкого кислорода представляет большую опасность для экипажа и корабля (повышается хрупкость металла при контакте с жидким кислородом, например в случае его разлива, а обеспечение полной безопасности при заправке и пуске ракеты весьма затруднительно в условиях ограниченных размеров корабля).
2. Пуск ракет из-за несовершенства системы управления можно будет производить только при спокойной поверхности воды.
3. Сложность размещения пускового оборудования на морских кораблях. Так, считалось, что крейсер может нести только три ракеты типа «Юпитер». Для вооружения подводной лодки таким числом ракет требуется, чтобы ее водоизмещение было около 8 тыс. т.

Чтобы избавиться от жидкого топлива и, следовательно, от опасностей, связанных с ним, в США были изучены возможности создания твердотопливной ракеты «Юпитер».

Расчеты показали, что твердотопливный «Юпитер» для переноса расчетного полезного груза на расстояние 2200 км должен представлять собой связку из шести ракет, причем диаметр каждой ракеты должен быть около 0,76 м. Стартовая масса подобной ракеты будет около 66 т (на 16 т больше, чем ракета с ЖРД).

Поиски путей осуществления пуска ракет с такими большими габаритами и массой привели к выдвижению во время работы над ракетой «Юпитер» двух предложений. Согласно первому – подводная лодка должна нести две или три ракеты типа «Юпитер», причем для пуска ракеты она должна всплывать на поверхность; согласно второму – подводная лодка должна буксировать несколько ракет, которые на месте пуска должны крепиться тросом к специальному понтону и находиться в воде в таком положении, как морские мины. Пуск ракет должен осуществляться из-под воды.

В то же время было выдвинуто предположение о возможности выброса ракеты из подводной лодки на поверхность воды с помощью воздушной катапульты.

Американские специалисты исходили из того, что если рассматривать ракету как поршень, помещенный в трубу, которая должна играть роль пусковой установки и подавать сжатый воздух под поршень, то можно будет вытолкнуть ракету из трубы и тем самым осуществить ее пуск.

Однако применительно к ракете «Юпитер» осуществить такой способ пуска было технически сложно из-за больших габаритов, стартовой массы и малых допустимых перегрузок ракеты, поэтому он не был реализован.

Тем не менее такой способ пуска заинтересовал специалистов и в несколько измененном варианте нашел практическое применение при разработке ПУ для ракеты «Поларис», специально спроектированной для пуска из-под воды.

Важным обстоятельством считают за рубежом тот факт, что с самого начала разработки морского ракетного комплекса большое внимание уделялось поискам технических возможностей вооружения ракетами подводных лодок, однако в США в середине 50-х годов не было уверенности в реальности осуществления подводного старта.

В начале 1956 года в связи с первыми отрицательными результатами по использованию БРСД «Юпитер» на море ВМС США приступили к изучению возможности создания ракеты с твердотопливным двигателем, которая в возможно полной мере отвечала бы требованиям морского оружия и могла бы при этом пускаться с атомных подводных лодок.

Осуществлению этого замысла способствовали успехи в других областях техники. Так, в 1956 году американскими специалистами было создано новое твердое топливо, удельный импульс которого был увеличен на 10-12%, а масса ядерного заряда уменьшена с 640 до 240 кг.

Расчеты, выполненные американскими учеными в январе-марте 1957 г., показали, что заданную дальность полета 2200 км с головной частью необходимой мощности можно достигнуть ракетой со стартовой массой 10-12 т, длиной 9 м и диаметром 1,8 м. По мнению американских экспертов, ракета с такими габаритами и массой подходила для использования с подводных лодок, в связи с чем в США решили основное внимание уделить разработке идеи пуска ракет с подводных лодок, находящихся в погруженном положении.

Таким образом, достижения в создании твердотопливного ракетного двигателя и ядерного заряда привели к тому, что командование ВМС США на рубеже 1956/57 г. окончательно отказалось от использования ракеты с ЖРД. Тем самым была исключена такая опасная предпусковая операция, как заправка ракеты жидким топливом, а также отпала необходимость его хранения на борту подводной лодки, что упрощало пусковое оборудование.

В зарубежной печати сообщалось, что хотя твердотопливные двигатели имеют пониженные энергетические возможности по сравнению с жидкостными, в других случаях очевидные преимущества делают их применение необходимым.

Ракеты с твердотопливными двигателями дают возможность осуществлять подводный старт без специальной оболочки. При старте с включением собственного двигателя отпадает необходимость в дополнительной энергоустановке для выброса ракеты на поверхность (правда, для движения ракеты на подводном участке потребуется израсходовать часть топлива).

С рубежа 1956/57 г. американские специалисты приступили к практическому решению проблем пуска ракет с подводной лодки, среди которых одной из основных являлась разработка схемы пуска ракеты.

Сравнительный анализ различных схем пуска ракет из-под воды продолжался по март 1958 г. При этом в качестве транспортного средства предлагалось использовать подводную лодку или подводную платформу.

Наибольшее число предложений было выдвинуто по пуску ракет с использованием подводной лодки. Они различались по способу пуска ракеты, месту расположения ПУ и траектории движения ракеты на подводном участке, местонахождению лодки в момент пуска ракеты (на поверхности или в погруженном положении), методу транспортирования ракет, типу применяемого на ракете двигателя.

Представлялось возможным применить статический или динамический способы пуска ракеты. При статическом пуске ракета выходит из шахты под действием силы тяги своего двигателя (рис. 49). Ее движение на начальном участке сравнительно медленное. Кроме того.

Рис. 49. Статический пуск ракеты

Давление на выходе из сопел ракетного двигателя при этом повышается, что ускоряет скорость горения твердого топлива. В результате, как показали проведенные в США опыты, во время движения ракеты под водой выгорает значительная часть топлива, что ведет к уменьшению дальности полета и увеличению рассеивания.

Наконец, воздействие газовой струи работающего двигателя представляет существенную опасность для лодки и экипажа даже при удачном пуске. При задержке пуска возможен взрыв ракеты, что несомненно приведет к повреждению самого ракетоносца.

При динамическом пуске (холодный старт) ракета тем или иным способом сначала катапультируется из лодки, находящейся под водой, а в атмосфере начинает работать собственный двигатель ракеты.

Пусковую установку предлагалось располагать на палубе лодки (рис. 50, а). Ракета при этом должна была стартовать вертикально.

По другому предложению ПУ следовало монтировать в носовой части лодки горизонтально (рис. 50, б). После старта ракета разворачивалась в воде на угол, близкий к 90°:

В соответствии с третьим предложением место для ПУ отводилось в средней части лодки (рис. 50, в). Сама установка могла быть выполнена как в виде глухой с одной стороны трубы, так и открытой с обеих сторон. Ракета стартовала вертикально.

Рис. 50. Схемы расположения пусковой установки на подводной лодке: а – на палубе; б – в носовой части; в – в средней части

Транспортировать ракеты предлагалось в самой лодке, на ее палубе и на буксире (рис. 51). В последнем случае в районе пуска они должны были устанавливаться водолазами в положение для пуска, а непосредственно перед пуском всплывать на поверхность.

Рис. 51. Транспортировка ракеты подводной лодкой (проект)

Сторонники ракет с ЖРД также предлагали варианты их боевого применения. Согласно одному из них ракета помещалась в контейнер, который перед пуском тем или иным способом отделялся от лодки. Контейнер, обладая плавучестью, поднимался к поверхности воды так, что ракета принимала вертикальное положение.

Заправка ракеты жидким топливом должна была осуществляться на базе перед помещением в контейнер. Специальные системы с хладоагентом в оболочке контейнера должны были обеспечивать оптимальные условия для длительной сохранности топлива (в том числе исключение потерь от испарения).

Предложение по применению для пуска ракет подводной самодвижущейся платформы (рис. 52), выдвинутое в 1957 г., тоже в своей основе имело использование подводной лодки.

Две лодки времен второй мировой войны должны были соединяться промежуточной конструкцией, образуя платформу. Несколько ракет в горизонтальном положении размещались в этой соединительной части платформы. Их пуск должен был происходить через специальный люк.

В 1958 году американские специалисты вновь возвращаются к идее осуществить пуск ракет из трубчатых контейнеров. В зарубежной печати сообщалось, что эта идея, как и предложение по применению платформы, была вызвана стремлением уменьшить затраты на создание морских ракетных комплексов (программа строительства атомных ракетоносцев была связана с большими расходами).

Рис. 52. Подводная самодвижущаяся платформа (проект)

После доставки связки контейнеров с ракетами подводной лодкой в район пуска водолазы с использованием индивидуальных транспортных аппаратов буксируют каждый контейнер к месту пуска (рис. 53).

Пуск ракет мог быть осуществлен дистанционно или с помощью временного механизма. Считалось, что главным преимуществом такого способа пуска была возможность осуществить его при строго вертикальном положении контейнера. При наклонном или горизонтальном пуске ракеты необходимость дополнительного ее поворота снижала надежность пуска и увеличивала рассеивание.

Анализ способов пуска из разных по конструкции установок, различным образом ориентированных по отношению к горизонту и расположенных в разных частях корабля, находящегося в надводном или подводном положении, привел американских специалистов к заключению, что все они обладают недостатками.

При пуске из трубы, открытой с обоих концов или с одного, нарушалась устойчивость лодки как при движении ракеты внутри лодки, так и в момент выброса.

Наряду с опасностью разрушения лодки в случае взрыва топлива при запуске двигателя ракеты реальной была опасность затопления лодки при открывании трубы для пуска или повреждении ее при пуске.

Ударные и температурные нагрузки действовали при пуске не только на пусковые трубы, но и на корпус лодки. Кроме того, глубина под килем при пуске должна быть не менее 50-60 м.

Горизонтальный пуск ракет кроме недостатка, связанного с необходимостью разворота ракеты в вертикальное положение, мог привести к задержке ракеты в пусковой трубе, как иногда бывает при пуске торпед. То же самое могло произойти и при пуске из вертикально расположенной трубы из-за скоростного напора воды при движении лодки.

При пуске ракеты с палубы лодки, находящейся в надводном или подводном положении, потребуется значительное время для подъема ее на палубу из ангара и установки в положение для пуска (за это время лодка может быть обнаружена и уничтожена).

Пуск твердотопливной ракеты из-за быстрого наращивания импульса тяги связан со значительными ударными и тепловыми нагрузками, которые могут разрушить палубу. Кроме того, пуск с палубы сопровождается демаскирующими признаками.

Наконец, пуск ракет из контейнеров, остающихся на поверхности воды, тоже позволяет противнику сравнительно легко обнаружить лодку и уничтожить ее.

Рис. 53. Пуск ракет из контейнеров (проект)

Принимая окончательное решение по схеме пуска и числу ПУ на борту, американские специалисты исходили из следующих критериев: максимальная безопасность экипажа и лодки, высокая боевая эффективность (в том числе скрытность), ограниченные размеры подводного ракетоносца (так, например, считается, что атомный двигатель целесообразно устанавливать на корабли определенного тоннажа).

Наиболее полно этим критериям удовлетворяли, по мнению американских ученых, многозарядные ПУ, смонтированные на борту атомной подводной лодки в виде блока из расположенных в один или два ряда пусковых труб (шахт).

Ракеты в этих трубах должны храниться в собранном виде в готовности к немедленному пуску. Для обеспечения безопасности должен применяться динамический пуск.

Подобное решение, по мнению американских экспертов, являлось наилучшим, так как позволяло существенно упростить подготовку ракеты к пуску и обеспечивало высокую надежность и безопасность пуска, блок ПУ с ракетами занимал минимум объема лодки, обеспечивалась высокая скорострельность за счет параллельного выполнения операций по подготовке ракет к пуску и сокращения тем самым интервалов между пусками, определяемыми в основном готовностью ракет к пуску и условием исключения взаимовлияния стартующих друг за друго.м ракет.

Считалось, что такая конструкция может обеспечить длительное хранение ракеты на борту подводной лодки и ее защиту от всех нагрузок за счет амортизации и изоляции каждой трубы друг от друга и от корпуса подводной лодки.

Выталкивание ракеты из трубы предлагалось осуществлять с помощью сжатого воздуха, пара или какого-нибудь другого рабочего тела. Однако, по расчетам специалистов, ускорение, с которым ракета выбрасывается из трубы, не должно превышать 10 g (при этом лодка получит ускорение 0,02 чтобы, с одной стороны, не разрушить пусковую трубу, а с другой – не вызвать чрезмерно опасного ускорения подводной лодки, которое может повлиять на ее управление и работу механизмов и приборов.

В апреле 1957 г. после предварительных расчетов возможного объема и массы ПУ, а также с учетом других условий американские специалисты пришли к выводу, что целесообразно вооружить подводную лодку шестнадцатью ракетами.

После выбора схемы пуска американские ученые приступили к конструированию ПУ. В первую очередь требовалось с достаточной точностью установить объем и массу ПУ, состав пускового и вспомогательного оборудования, выбрать способы эффективной амортизации пусковых шахт и обеспечения безопасности при пуске, определить интервалы между пусками и т. д.

Непосредственное решение этих вопросов началось со второй половины 1957 г. и заняло довольно продолжительный отрезок времени – около трех лет.

5.5.2. Исследование процессов, протекающих при пуске ракет из-под воды

В зависимости от решаемых задач по исследованию процессов пуска и полученных результатов можно выделить следующие основные серии испытаний:

1. Испытание модели ракеты в 1/5 натуральной величины в бассейне с водой.
2. Опыты по пуску полномасштабных моделей ракеты с наземной ПУ на судоверфи в Сан-Франциско.
3. Опыты по пуску полномасштабных моделей ракеты из-под воды, проведенные на военно-морском артиллерийском полигоне вблизи острова Сан-Клименто.
4. Проверочные пуски ракеты «Поларис» по мере ее отработки.
5. Опытные пуски моделей ракеты из боевых ПУ, смонтированных на подводной лодке.

В опытах, проведенных в бассейне с водой, исследовались такие важные вопросы, как воздействие воды на движущуюся в ней с большой скоростью ракету (в том числе влияние кавитации), распределение нагрузок, действующих на лодку в момент пуска ракеты, и др.

Для проведения опытов был построен бассейн, представлявший собой уменьшенный отсек подводной лодки, в который помещались модель пусковой трубы в 1/5 натуральной величины и генератор колебаний водной поверхности.

В процессе исследований бассейн был модернизирован. Так, оп был заключен в герметический прочный контейнер, что позволило снизить давление воздуха над водной поверхностью в 10 раз. Это дало возможность получать более достоверные данные. В первой половине 60-х годов испытательный бассейн увеличили вдвое, что позволило моделировать процессы пуска ракет с еще большей степенью приближения к реальным.

Всего в бассейне было проведено около 3 тыс. модельных пусков. Их проведение позволило, с одной стороны, получить первые данные, необходимые для проектирования ракеты, ПУ и лодки, а с другой – резко сократить число пусков полномасштабных моделей при последующих испытаниях.

В результате опытов, проведенных в течение осени 1957 г. на судоверфи в Сан-Франциско, были получены данные, подтверждающие возможность осуществления катапультирования ракеты массой несколько десятков тонн с помощью сжатого воздуха, т. е. был получен ответ на один из принципиальных вопросов принятой схемы пуска ракет из-под воды.

Для проведения этой серии опытов была разработана ПУ, смонтированная на суше. Она состояла из трубы, выполненной из листового железа, основания и пневмосистемы. Труба устанавливалась на основании под углом к горизонту во избежание повреждения установки при падении модели ракеты. Нижняя полость пусковой трубы была соединена пневмосистемой с резервуаром сжатого воздуха.

Первый пуск был осуществлен 1 июля 1957 г., причем использовалась модель ракеты, выполненная из красного дерева. После испытаний деревянной модели приступили к испытаниям полномасштабной модели ракеты, корпус которой был заполнен бетоном таким образом, чтобы масса модели и расположение центра масс были такими же, как у ракеты «Поларис».

Масса модели составляла около 14 т, под действием сжатого воздуха она выбрасывалась на высоту около 30 м. При пусках измерялись ускорения движения модели и напряжения в ее корпусе.

Для сохранения модели ракеты пусковая труба была размешена под подъемным краном, а трос крана прикреплялся к носовому, конусу модели. При подъеме модели трос наматывался на барабан крана, вследствие

Чего модель повисала на тросе в момент достижения верхней точки подъема. Подобный способ сохранения модели ракеты использовался и в более поздних испытаниях – при пуске модели из-под воды.

Испытания на военно-морском артиллерийском полигоне вблизи острова Сан-Клименто, начатые в марте 1958 г., проводились с целью проверить на полномасштабных моделях результаты, полученные ранее в испытательном бассейне, определить состав пускового оборудования подводной лодки и усовершенствовать технику пуска ракет из-под воды.

Оборудование для проведения испытаний было готово в феврале 1957 г., но из-за плохой погоды (штормов) опыты удалось начать лишь в марте.

Опыты проводились с использованием экспериментальной подводной ПУ в виде металлической трубы массой около 200 т, имевшей по бокам воздушные танки для придания ей устойчивости и плавучести.

Пусковая труба крепилась тросом к роликовому блоку бетонной подушки, установленной на дно моря в мелководном районе. Трос через блок подушки крепился к барабану лебедки, установленной на берегу. Вращением барабана осуществлялся выбор троса, что позволяло регулировать необходимое расстояние от пусковой трубы до поверхности моря, т. е. задавать необходимую величину погружения ПУ.

С помощью сжатого воздуха модель ракеты массой 14 т выталкивалась из воды на высоту 4-5 м. Для измерения и фиксации угла выхода модели из воды, ускорения и траектории ее движения как на подводном участке, так и в воздухе была установлена соответствующая аппаратура (на баржах, находящихся вблизи пусковой трубы, и в ангаре на берегу), осуществляющая запись данных по 150 каналам. Запись дублировали кино- и телекамеры.

Спасение модели осуществлялось способом, примененным ранее на судоверфи в Сан-Франциско, и с помощью специальной сетки, которая подвешивалась на поплавках.

После пуска модели болты, удерживающие сетку, разрывались, сетка раскрывалась и в нее падала модель. После этого модель проверялась и с помощью плавучего крана устанавливалась в пусковую трубу, которая снова погружалась в море.

По мнению американских экспертов, спасение модели и повторное ее использование позволили сэкономить большие средства и много времени. Использование опытной установки дало возможность, не дожидаясь готовности подводной лодки, провести испытания в условиях, значительно приближенных к реальным, и тем самым убыстрить создание ракетного подводного комплекса.

Всего было произведено около 60 пусков. Эти испытания дали, по мнению американских экспертов, несравненно более ценные сведения о процессах пуска ракеты с подводных лодок, чем предыдущие, и окончательно подтвердили возможность осуществления пуска управляемых ракет из-под воды. Они позволили проверить поведение модели ракеты при осуществлении подводного пуска, в том числе и влияние изменения гидростатического давления на динамику движения ракеты на подводном участке траектории.

Разработка шахтной пусковой установки для ракеты «Поларис»

Разработка ракетных ПУ атомных подводных ракетоносцев, как отмечалось в зарубежной печати, была сопряжена с рядом технических трудностей, вызванных прежде всего новизной проблемы, отсутствием достаточно полных данных о ракете, довольно жестким ограничением по объему и массе.

Среди основных требований, предъявленных к ПУ ракет «Поларис», следует отметить надежность осуществления пуска и возможность длительного хранения ракеты в постоянной боевой готовности. Применительно к технике пуска из-под воды их осуществление было затруднено еще рядом объективных обстоятельств. Так, надежность пуска в значительной степени зависела от надежности выхода ракеты из шахты, который во избежание соударения ракеты о корпус подводной лодки должен был происходить строго вертикально и с определенной скоростью. Однако реализовать это было трудно, так как глубина шахты из-за габаритов лодки не могла превышать 9 м, а ускорение при этом не должно было превышать 10

Конструирование установок облегчалось тем обстоятельством, что к началу их создания была достаточно детально отработана схема пуска ракеты, согласно которой, как уже отмечалось, двигатель ракеты не должен запускаться до тех пор, пока она под действием сжатого воздуха не покинет ПУ и не выйдет из воды. Такая схема пуска предопределила конструкцию ПУ в виде вертикальной трубы (шахты), заглушенной с нижнего торца.

По мере разработки ПУ требования к ней претерпели существенное изменение, что привело к усложнению ее конструкции. Если в начале разработки шахты американские специалисты считали, что она должна служить только для пуска ракеты и прочность ракеты должна быть такой, чтобы она выдерживала удары и вибрации, исходящие от корпуса лодки, то затем они отказались от такого мнения, так как при этом увеличивалась стартовая масса ракеты и уменьшалась дальность полета.

В связи с этим было принято решение обеспечить защиту ракеты от ударов и вибраций за счет соответствующего исполнения шахты.

Ракета должна была устанавливаться в дополнительный цилиндр (трубу), который с помощью гидравлических амортизаторов крепился в шахте. Для устранения свободы перемещения цилиндр перед пуском ракеты фиксировался стопорными замками.

Поддержание заданного температурного режима в шахте предполагалось осуществлять с помощью системы термостатирования, питание электроэнергией приборов и систем ракеты – штекерного разъема. Центровку ракеты в шахте было решено осуществлять в трех местах по высоте ракеты с помощью сменных вкладышей, причем нижний вкладыш (обтюратор) должен препятствовать проникновению воды к раструбам сопел при пуске ракеты и выполнять роль поршня для выталкивания ракеты. Для доступа к ракете в стенке шахты должны были служить три люка.

Большое внимание в США было уделено созданию пневмосистемы для выбрасывания ракеты из шахт, характеристики которой были уточнены в процессе проведенных испытаний. Для повышения надежности пуска было решено каждую шахту оборудовать автономной воздушной системой, включающей шаровые баллоны, рассчитанные на давление 315 кгс/см².

Первые шахтные пусковые установки типа MK-17 были изготовлены в 1959 г. и установлены на первую атомную подводную лодку США «Джордж Вашингтон».

Основными элементами шахты являлись пусковая труба, гидропневмосистема, штекерный разъем, Диафрагма, закрывающая трубу от проникновения забортной воды, система подачи воздуха и система проверки и контроля узлов ПУ.

Шахта представляла собой двухстенную стальную цилиндрическую конструкцию, закрытую сверху прочной крышкой. Диаметр внутреннего цилиндра составлял 1,45 м, наружного – 2,1 м, глубина шахты – 8,7 м. Внутренний цилиндр изготовлялся из 5 секций высотой 1,5-2,1 м, состыкованных между собой с помощью фланцевых болтовых соединений, и удерживался вместе с помещенной в него ракетой системой амортизаторов.

Перед пуском ракеты давление в шахте выравнивалось с забортным. Затем открывалась прочная крышка шахты, но доступу забортной воды внутрь шахты препятствовала сравнительно тонкая пластиковая диафрагма. Под обтюратор ракеты через систему клапанов подавался сжатый воздух давлением 60-70 кгс/см². Ракета, начав движение, разгонялась до скорости 50 м/с, что обеспечивало ее устойчивое движение в воде и подъем на 20-30 м над уровнем моря.

После разрыва диафрагмы забортная вода поступала внутрь шахты. По сигналу автомата системы замещения массы лодки часть балласта выдувалась за борт до компенсации принятой лодкой воды. В этот момент прочная крышка автоматически закрывалась, после чего вода из шахты откачивалась в уравнительную цистерну лодки.

Разработка транспортно-погрузочного контейнера для ракеты «Поларис»

С 1957 года в США проводились интенсивные поиски наиболее оптимальной конструкции для хранения ракет, транспортировки их с завода-изготовителя или склада и установки в шахты подводных лодок.

В этом же году была предложена и предварительно принята схема транспортировки и установки ракет «Поларис», согласно которой ракета, помещенная в специально созданный контейнер, должна была транспортироваться к месту стоянок подводных лодок и опускаться в шахту непосредственно из контейнера, который служил вспомогательным загрузочным средством (контейнер устанавливался на шахту подъемным краном).

Как отмечалось в американской печати, наибольшие трудности были преодолены при создании контейнера. Его разработка, начавшаяся в 1957 г., осложнялась на первых порах отсутствием ясного представления о его окончательном назначении (в частности, было неясно, будет ли он иметь отношение к операционной готовности ракеты, должен ли он использоваться для ремонта, осмотра или контроля ракеты и т. д.).

В конечном итоге американские специалисты в 1957 г. пришли к выводу, что контейнер должен отвечать двум основным требованиям: обеспечивать защиту ракеты от влияния окружающей среды и ударных нагрузок при транспортировке и хранении и служить погрузо-разгрузочным устройством при установке ракеты в шахту подводной лодки.

Исходя из назначения контейнера была определена его конструкция, состоящая из трех основных узлов: внешней оболочки, внутреннего лейнера, в который помещалась ракета, и системы амортизации, расположенной между оболочкой и лейнером.

Лейнер являлся основным функциональным узлом контейнера. С его помощью решалась одна из трудных проблем – установка ракет в шахты подводной лодки даже при волнении моря, так как относительные движения лодки и погрузочного крана, находящегося на берегу или на плавучей базе, представляли большую опасность при этой операции.

Контейнер с помещенной в него ракетой устанавливали краном на шахту лодки, после чего с помощью портативной лебедки, являющейся принадлежностью контейнера, опускали ракету в шахту.

При конструировании контейнера было учтено, что он должен допускать возможность размещения на плавучей базе подводных лодок, судне пополнения ракет на базе и сопряжения с шахтой подводной лодки. Требовалось также обеспечить возможность его транспортировки по воздуху, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом и смены головной части ракеты непосредственно в контейнере.

В результате всесторонних испытаний были уточнены некоторые вопросы по схеме транспортировки, установке ракеты в шахту и конструкции контейнера.

Целью первых экспериментов, проведенных в начале 1958 г., было выяснение возможности загрузки ракеты из контейнера в опытную шахту. Для этого использовалась опытная труба, применявшаяся для пуска моделей ракет из-под воды на полигоне вблизи острова Сан-Клименто.

Другие испытаний проводились на судоверфи, где строились атомные подводные лодки, в море вблизи мыса Кеннеди с помощью специально оборудованного судна и на заводе – изготовителе контейнеров.

В результате этих испытаний была окончательно уточнена концепция хранения и транспортировки ракет. Согласно этой концепции ракета должна собираться и проверяться на заводе-изготовителе или на базе подводных лодок (при ее регламентных проверках) и помещаться в контейнер. В контейнере ракета должна находиться до установки ее в пусковую трубу или до проведения других регламентных работ на базе.

Для выяснения прочности контейнера и нагрузок, воспринимаемых ракетой при перевозке железнодорожным транспортом, проводилась другая серия экспериментов. Контейнер устанавливался на стенде, изготовленном на основе обычной железнодорожной платформы. В качестве ракеты использовалась модель, расположение центра масс которой и величины момента инерции и массы были такими же, как у ракеты «Поларис».

Платформа с закрепленным на ней контейнером с моделью ракеты разгонялась по железнодорожным путям маневровым паровозом до определенной скорости, после чего она ударялась о препятствие. Нагрузки, действовавшие при этом на модель и контейнер, перемещение лейнера относительно внешней оболочки и другие характеристики измерялись соответствующей аппаратурой. Было установлено, что платформа при этом испытывала ускорение до 10 g. Максимальные нагрузки, испытываемые моделью ракеты, не превышали 2,6 g в продольном направлении и 2,5 g в вертикальном.

В 1960 году после трехлетних работ была изготовлена первая партия контейнеров. Они использовались при снаряжении ракетами первой атомной подводной лодки США «Джордж Вашингтон», принятой на вооружение в 1960 г.

На установку 16 ракет в шахты подводных лодок и одновременное проведение текущего ремонта отводилось две недели.

Эксплуатация контейнера показала, что хотя он в основном отвечал предъявляемым к нему требованиям, однако обладал недостатками, основными из которых были громоздкость и высокая стоимость. В связи с этим, начиная с 1962 г., в США высказывались идеи и разрабатывались проекты перевозки ракет морем из США на морские базы в вертикальном положении в шахтах, аналогичных шахтам лодок, установленных в средней части транспортного судна.

5.5.3. Отработка ракеты «Поларис» и принятие ее на вооружение

Особенностью работ, выполненных на следующем этапе создания подводных ракетных комплексов, было проведение серии пусков ракеты в различной стадии ее готовности с целью проверить основные конструктивные критерии разработки. При этом осуществлялось последовательное приближение к реальным условиям пуска ракет из-под воды.

Испытания на этом этапе работ начались с весны 1959 г., когда были проведены первые пуски модели ракеты с работающим двигателем с погруженного в воду пускового стола. В августе 1959 г. были проведены пуски с имитатора движения корабля с учетом волнения моря. В то же время был осуществлен выброс макета ракеты с помощью воздуха из ПУ надводного корабля «Обсервейшейн Айленд», которая явилась прототипом ШПУ атомных подводных лодок. Эти эксперименты позволили проверить работоспособность и надежность ПУ и систем управления пуском.

Несмотря на успешное проведение этих испытаний, многие вопросы остались невыясненными, поэтому в течение 1960 г. были проведены пуски макетов ракет из шахт подводной лодки «Джордж Вашингтон».

Цель проводимых испытаний состояла в проверке работы ПУ и пусковых систем подводной лодки в реальных условиях, определении траектории движения ракеты на подводном участке при различном состоянии моря, а также в обучении и тренировке экипажа производству пуска ракет с подводной лодки, находящейся как в подводном, так и надводном положениях.

При пусках использовались два типа макетов: первый, известный под названием «Сабот», – короткий цилиндр, заполненный водой массой 2,5 т, и второй – «Дельфин» – оборудованный приборами макет, аналогичный ракете «Поларис» как по массе, так и по габаритам.

В связи с ограниченными сроками сдачи ракеты на вооружение пуски макетов проводились интенсивно. В марте – апреле 1960 г. с подводной лодки «Джордж Вашингтон» было пущено 10 макетов типа «Сабот», причем один пуск был произведен с надводного и девять с подводного положения. Уже первые проведенные пуски подтвердили правильность выбранных принципов развития техники пуска ракет из подводных лодок и предопределили возможность проведения опытных пусков боевых ракет «Поларис» из-под воды.

20 июля 1960 г. с атомной подводной лодки США «Джордж Вашингтон», находившейся на глубине 27 м, впервые были пущены две ракеты «Поларис A-1». Эти пуски окончательно подтвердили правильность технического исполнения ПУ атомных подводных лодок.

Подводная лодка «Джордж Вашингтон» впервые вышла на боевое патрулирование 15 ноября 1960 г. С этого времени в США происходит интенсивное наращивание числа подводных лодок, вооруженных ракетами «Поларис». В конце 1961 г. в строю ВМС США находилось уже шесть, а к 1 января 1964 г. – шестнадцать подводных ракетоносцев. К середине 1967 г. их число было доведено до 41.

Усовершенствование ракеты «Поларис», направленное в основном на увеличение дальности полета и массы боевой части, а также опыт эксплуатации ракетных подводных комплексов вызвали необходимость проведения модернизации шахтных пусковых установок.

5.5.4 Усовершенствование ШПУ для ракеты «Поларис», создание новых морских ракетных комплексов

Шахтная пусковая установка MK-17 второй модификации

Работы по созданию малогабаритных баллистических ракет на твердом топливе для подводных лодок, начавшиеся в США в 1954 г., не прекращаются, по свидетельству зарубежной печати, и в настоящее время. Продолжается их доработка и создание новых образцов.

В 1961 году было прекращено производство ракет «Поларис A-1», и с конца 1962 г. на вооружение подводных лодок начали поступать ракеты «Поларис A-2», которые выпускались до 1965 г.

Увеличение заряда топлива второй ступени ракеты «Поларис A-2» повлекло за собой увеличение ее общей длины на 0,9 м. Пусковые установки для этих ракет были установлены на подводных лодках типа «Итэн Аллен», у которых шахты были глубже, чем на лодках «Джордж Вашингтон».

Стремление американских специалистов использовать построенные подводные лодки при небольшом объеме работ по изменению конструкции шахт привело к созданию шахты MK-17 второй модификации.

Рис. 54. Схема расположения шахтных пусковых установок на подводной лодке типа «Итэн Аллен»: 1 – крышка шахты; 2 – механизм открывания крышки; 3 – внутренний цилиндр шахты; 4 – ракета; 5 – наружный цилиндр шахты; 6 – смотровые люки; 7 – фланцевые соединения секций цилиндров шахты; 8 – амортизатор; 9 – баллоны сжатого воздуха для выбрасывания ракет из шахты; 10 – центрирующее устройство и осевая опора внутреннего цилиндра; 11 – распределителе сжатого воздуха; 12 – влздушный компрессор

Увеличить Глубину шахты на подводной лодке типа «Итэн Аллен», которая была лишь немного больше подводной лодки типа «Джордж Вашингтон», удалось за счет того, что сферический воздушный баллон, находившийся под нижним торцом шахты, был заменен на фигурный цилиндрический и размещен по борту лодки (рис. 54).

Такое техническое решение позволило добиться большей компактности расположения пускового оборудования. Шахта MK-17 второй модификации допускала возможность пуска разработанной позднее ракеты «Поларис A-3».

Ракетами «Поларис A-2» были вооружены пять лодок типа «Итэн Аллен» и восемь лодок типа «Лафайет» до 1970 г.

Полное водоизмещение лодки «Итэн Аллен» 8 тыс. т, длина 125 м, ширина 10,4 м, осадка 8,8 м, экипаж 112 человек. Подводная скорость лодки 35 уз., надводная – 20 уз., дальность плавания около 100 тыс. миль. Предельная глубина погружения около 400 м.

Шахтная пусковая установка MK-21

Одновременно с разработкой ракеты «Поларис A-2» велось проектирование следующей ее модификации – ракеты «Поларис A-3», которая поступила на вооружение в 1964 г.

Накопленный к 1962 г. опыт эксплуатации подводных ракетных комплексов показал, что применявшаяся в то время система амортизации, которая включала 30 гидравлических амортизаторов для удержания внутреннего цилиндра шахты вместе с ракетой, ненадежна в работе. Течь рабочей жидкости через уплотнения часто являлась причиной выхода из строя амортизаторов, а их ремонт на борту подводной лодки был практически невозможен из-за малого расстояния между внутренним и наружным цилиндром, составлявшего около 300 мм.

В связи с этим при разработке шахты для ракеты «Поларис A-3» вместо гидравлических амортизаторов для гашения колебаний в поперечном направлении было применено несколько слоев эластичного полиуретанового пенопласта. Гидравлические амортизаторы были оставлены лишь в нижней части шахты для демпфирования вертикальных перегрузок, действующих на внутренний цилиндр с помещенной в него ракетой.

Пенопластовая амортизация давала возможность перемещаться внутреннему цилиндру относительно наружного как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Диаметр наружного цилиндра был увеличен до 2,44 м, в то время как диаметр внутреннего оставлен прежним – 1,45 м.

Подобная конструкция шахты позволила, по мнению американских специалистов, значительно уменьшить число движущихся частей и тем самым повысить надежность ПУ, уменьшить ее массу, улучшить технологичность ее конструкции (сборка шахт производилась на заводе-изготовителе и поставлялась на судостроительную верфь как единый агрегат) и упростить обслуживание шахты.

Другим нововведением в конструкции шахты была замена воздушной системы для выброса ракеты из шахты парогазовой. Это конструктивное изменение улучшило компоновку оборудования. Отказ от применения тяжелых громоздких баллонов, воздушных компрессоров, а также ненадежного в работе редукционного клапана, который был необходим для снижения и регулирования давления воздуха при подаче его из баллона в подракетную полость шахты, привел к уменьшению массы шахты.

Энергетическим элементом парогазовой системы являлся пороховой аккумулятор давления, принцип работы которого заключается в следующем. Пороховые газы ракетного двигателя поступают в испарительную камеру, наполненную пресной водой. Образующаяся парогазовая смесь подается в нижнюю часть шахты под обтюратор ракеты и выбрасывает ее. Подача газа в подра-кетную полость происходит в соответствии с заданной программой, что обеспечивает заданный режим движения ракеты.

Первое испытание парогазовой системы было проведено на опытном судне «Обсервейшейн Айленд» в ноябре 1963 г. В январе 1964 г. с помощью новой системы выброса были пущены три ракеты «Поларис A-3» с борта подводного ракетоносца «Натан Хэйл».

Улучшенные пусковые шахты начали устанавливаться на атомные подводные лодки с 1963 г.

Ракетами «Поларис A-3» были вооружены часть лодок типа «Лафайет», лодки типа «Джеймс Медисон» и четыре английские лодки типа «Резолюшн». Полное водоизмещение подводной лодки «Лафайет» 8,2 тыс. т, длина 130 м, ширина 10,1 м, осадка 10 м, экипаж 140 человек. Скорость хода лодки, дальность плавания и многие другие характеристики идентичны «Итэн Аллен».

Рис. 55. Схема расположения шахтных пусковых установок на надводном корабле: 1 – наружный цилиндр шахты; 2 – ракета; 3 – внутренний цилиндр шахты; 4 – крышка шахты; 5 – механизм открывания крышки; 6, 13 – смотровые люки; 7 – воздушный компрессор; 8 – распределитель сжатого воздуха; 9 – опора шахты; 10 – баллов сжатого воздуха; 11 – амортизатор; 12 – фланцевые соединения секций цилиндров шахты

Следует отметить, что кроме разработки ШПУ для ракет «Поларис» в США в этот период было высказано много идей и предложены проекты, предусматривающие пуск баллистических ракет с больших глубин с использованием различных типов платформ, в том числе и автоматических, создание подводных баз, перемещающихся на большие расстояния с малой скоростью и опускающихся в случае необходимости на морское дно, создание необитаемых подводных лодок, находящихся длительное время на боевой позиции с горизонтально расположенными баллистическими ракетами, которые должны перед пуском устанавливаться в вертикальное положение, и др.

Зарубежные специалисты считали возможным применять баллистические ракеты типа «Поларис» с надводных кораблей и даже торговых судов, которые, по их мнению, обойдутся дешевле, чем подводные ракетоносцы. Помимо этого, принималось во внимание и то обстоятельство, что надводные корабли для пусков ракет «Поларис» можно создать якобы быстрее, чем атомные подводные лодки.

На надводных судах ракеты предлагалось размещать в кормовой части в шахтах, люки которых находились бы на уровне палубы или выше (рис. 55).

По взглядам иностранных специалистов, эти суда, особенно с небольшой осадкой, смогут плавать в прибрежных водах, куда не смогут зайти подводные лодки.

Эти идеи и проекты по различным причинам (малой эффективности, высокой стоимости, технической трудности осуществления и т. п.) не были реализованы.

Шахтная пусковая установка ракеты «Посейдон»

Во второй половине 60-х годов основные усилия американских специалистов в области техники пуска ракет из-под воды были направлены на разработку ШПУ для ракет «Посейдон».

О намерении создать эту ракету в США было объявлено в январе 1965 г. Она представляла собой дальнейшую модификацию ракет «Поларис» и имела большие размеры, чем ракета «Поларис A-3» (рис. 56).

Существенные отличия ракеты «Посейдон» от ракеты «Поларис A-3» (особенно по диаметру) предопределили необходимость создания новой шахты, а также новой системы установки ракеты в шахту. Разработка ШПУ длилась 4 года, расходы составили 9 млн. дол.

При проектировании ШПУ для ракеты «Посейдон» использовался опыт создания и эксплуатации шахт для ракет «Поларис». Вновь разрабатываемая шахта имела те же основные узлы, что и шахта для ракеты «Поларис». Однако некоторые из них конструктивно были выполнены иначе или из других материалов, значительно отличавшихся по физико-химическим свойствам. Особенно это относилось к системе амортизации шахты.

Одним из достижений при проектировании ШПУ для ракеты «Посейдон», как отмечалось в зарубежной печати, было то обстоятельство, что, несмотря на больший диаметр ракеты, диаметр наружного цилиндра шахты остался неизменным. Тем самым число ракет осталось таким же, а компоновка шахт на лодке практически не претерпела изменений.

Это было достигнуто введением в конструкцию шахты лейнера из высокоэластичного материала, стойкого к воздействию пламени ракетного двигателя и морской воды, который выполнял функции поперечного амортизатора. Секции лейнера приклеивались к внутренней поверхности пусковой трубы, ракета плотно прилегала к ним (рис. 57) и удерживалась в пусковой трубе в центрированном положении.

Рис. 56. Схема размещения (для сравнения) ракет «Посейдон» и «Поларис A-3» в шахтах подводной лодки

Вертикальная амортизация ракеты осуществлялась с помощью опор, расположенных в основании шахты. Таким образом, исключение подвижных частей повышало надежность ШПУ.

Выбрасывание ракет «Посейдон» из шахты было решено производить с помощью газогенератора. В связи с этим в 1967 г. были проведены эксперименты по установлению возможности выброса ракеты со стартовой массой около 30 т с использованием газогенератора для последующей разработки его конструкции.

Всесторонние испытания ШПУ, направленные на выяснение ее надежности, проводились по методике, схожей с методикой испытания шахты для ракеты «Поларис». При этом в значительной степени использовалось вспомогательное оборудование, созданное ранее для испытания шахты для ракеты «Поларис».

В октябре 1968 г. на полигоне военно-морского центра подводных исследований на острове Сан-Клименто начались испытания экспериментального пускового оборудования – опытного образца погруженной в воду шахты и системы выброса ракеты парогазовой смесью.

Программа предусматривала пуск 18 макетов ракеты в течение 10 месяцев. В результате этих испытаний была подтверждена правильность основных принципов создания новой шахты.

Испытание пускового оборудования было продолжено на опытном судне «Обсервейшейн Айленд». С этой целью оно было в 1968 г. дополнительно оборудовано двумя ШПУ для ракеты «Посейдон». После установки шахт стартовое оборудование судна было проверено при пуске макетов ракет, а в декабре 1969 г. впервые с судна был произведен пуск ракеты «Посейдон».

Рис. 57. Продольный разрез шахты для ракеты «Посейдон» (вариант): 1 – внешний корпус; 2 – шахта; 3 – уплотнение; 4 – секция лейнера; 5 – вертикальная опора

В результате этих экспериментов было осуществлено комплексное испытание всего оборудования, которое предназначалось для установки на атомные подводные лодки при их перевооружении ракетами «Посейдон».

После проведения пусков ракет с опытного судна в августе 1970 г. начались пуски ракет «Посейдон» с первого переоснащенного подводного ракетоносца «Джеймс Медисон». Пуски производились с глубины около 35 м. К концу ноября 1970 г. были осуществлены шесть опытных пусков ракет «Посейдон», которые оказались успешными.

Важным нововведением при разработке техники пуска ракет «Посейдон» было, по мнению зарубежных специалистов, создание автоматической системы перегрузки ракеты с плавбазы в ШПУ подводной лодки. Она осуществляла автоматическое демпфирование колебаний лодки при качке и тем самым обеспечивала сравнительно безопасную стыковку погрузочного лейнера (с помещенной в него ракетой) с направляющим цилиндром, прикрепленным к пусковой шахте. После фиксации в цилиндре ракета опускалась из погрузочного лейнера в пусковую трубу ШПУ.

Подводные лодки с ракетами «Посейдон» начали поступать на вооружение ВМС США с 1971 г. Этими ракетами была оснащена 31 лодка типа «Лафайет»; переоборудование и сдача лодок на вооружение закончились в 1975 г.

В 60-х годах к созданию атомных подводных лодок-ракетоносцев приступили кроме США другие зарубежные страны. Первые подводные атомные ракетоносцы вступили в строй в Англии в 1968 г., во Франции – в 1972 г.