Государственное конструкторское бюро "Южное" им. М.К. Янгеля

Ракеты и космические аппараты
конструкторского бюро "Южное"

Под общ. ред. С. Н. Конюхова

©ГКБ "Южное" им. М. К. Янгеля, Днепропетровск, 2000

Наш адрес: ruzhany@narod.ru

ВВЕДЕНИЕ

На пути к ракетно-ядерному паритету

Капитуляцией Японии в сентябре 1945 г. закончилась вторая мировая война. За несколько недель до ее окончания американцы сбросили на Хиросиму и Нагасаки атомные бомбы, продемонстрировав всему миру свои возможности применения нового сверхмощного оружия массового поражения.

К концу 1945 г. в США появились проекты атомной бомбардировки около двухсот городов СССР. Вчерашний союзник Советского Союза в антигитлеровской коалиции превращался в потенциального противника.

Работы по созданию атомного оружия, начатые в СССР в 1943 г., значительно активизировались, когда 20 августа 1945 г. был создан Специальный комитет правительства с чрезвычайными полномочиями по решению этой задачи как проблемы № 1. Первое испытание советского атомного оружия было проведено в августе 1949 г. Проблемой № 2 стала задача создания средств доставки атомного груза в заданный район земного шара.

И если США, имеющие свои военные базы в странах Западной Европы, Турции, Южной Корее, Японии, могли использовать бомбардировочную авиацию для нанесения атомных ударов по территории Советского Союза, то СССР такими возможностями не располагал, и единственно верным решением было создание собственных межконтинентальных баллистических ракет.

Принятию этого решения предшествовало тщательное изучение советскими специалистами немецких баллистических ракет дальнего действия, использовавшихся Германией во второй мировой войне. Большая роль в организации этой работы, оценке перспективы использования ракетного оружия и подготовке соответствующих предложений высшему руководству страны принадлежит Министру вооружения СССР Д. Ф. Устинову.

Важнейшим документом, определившим дальнейшее направление и организацию работ по ракетной технике в СССР, стало Постановление СМ СССР от 13 мая 1946 г. № 1017- 419 "Вопросы реактивного вооружения".

В соответствии с Постановлением:

— создан Специальный комитет по реактивной технике при СМ СССР;

— определены головные министерства по разработке и производству реактивного вооружения;

— установлены основные министерства по смежным производствам, на которые возложено выполнение работ по заказам головных министерств;

— созданы научно-исследовательские институты, конструкторские бюро и полигоны по реактивной технике.

В заключительной части Постановления подчеркивалось:

"СЧИТАТЬ РАБОТЫ ПО РАЗВИТИЮ РЕАКТИВНОЙ ТЕХНИКИ ВАЖНЕЙШЕЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЗАДАЧЕЙ И ОБЯЗАТЬ ВСЕ МИНИСТЕРСТВА И ОРГАНИЗАЦИИ ВЫПОЛНЯТЬ ЗАДАНИЯ ПО РЕАКТИВНОЙ ТЕХНИКЕ КАК ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ".

В 1946 г. в Москве и Подмосковье образованы первые научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации: НИИ-88 — головной институт по разработке ракет, ОКБ-456 — по жидкостным ракетным двигателям, НИИ-885 — по системам управления, НИИ-944 — по гироскопическим приборам. ГСКБспецмаш — по наземному оборудованию, НИИ-4 — головной институт Министерства обороны. В это же время создается Государственный центральный полигон для испытаний ракетной техники в Капустином Яре.

Первые советские ракеты Р-1 и Р-2, разработанные ОКБ-1 под руководством С. П. Королева, в 1950-1951 г.г. были сданы на вооружение Советской Армии. Для обеспечения их серийного изготовления 9 мая 1951 года принято Постановление СМ СССР №1528-768 "О передаче Министерству вооружения СССР Днепропетровского автомобильного завода Министерства автомобильной и тракторной промышленности".

Отныне Днепропетровску, городу чугуна и стали, суждено было стать крупнейшим ракетно-космическим центром страны.

Вчерашний автозавод, лишь в конце 40-х годов приступивший к выпуску автокранов, автопогрузчиков, грузовых автомобилей ДАЗ-150 "Украинец", автомобилей-амфибий ДАЗ-485, перепрофилируется под серийное производство боевых ракет.

Ближайшая задача, поставленная правительством перед заводом, — скорейшее освоение серийного производства ракет Р-1, Р-2, а спустя некоторое время — и ракеты Р-5, также разработанной ОКБ-1.

Отдел Главного конструктора завода возглавил Василий Сергеевич Будник, работавший ранее заместителем С. П. Королева.

Советское правительство, Министерство вооружения, Госплан, Госснаб, Госстрой Союза, руководящие органы Украины и Днепропетровской области оказывали постоянную и действенную помощь коллективу завода в период его становления. В кратчайшие сроки были решены вопросы реконструкции имеющихся и строительства новых производственных корпусов, материально-технического обеспечения, укомплектования завода специалистами-ракетчиками.

Уже в июне 1952 г. сданы заказчику первые серийные ракеты Р-1, собранные из узлов и деталей, изготовленных в Москве и Подмосковье, а спустя полгода освоено серийное производство ракет Р-1 из узлов и деталей собственного изготовления.

Освоение документации ОКБ-1, ведение серийных ракет в производстве имело неоценимое значение для отдела Главного конструктора завода. Молодой коллектив постоянно ощущал помощь со стороны ОКБ-1, проходя "начальное образование" под руководством более опытных наставников, одновременно вырабатывая собственную позицию в принципиально важных вопросах создания ракет стратегического назначения.

Такими вопросами в начальный период развития ракетной техники являлись: существенное увеличение дальности стрельбы, повышение боеготовности, улучшение тактико-технических и эксплуатационных характеристик.

В принятых на вооружение ракетах Р-1 (дальность около 300 км), Р-2 (дальность 600 км) и разрабатывавшейся Р-5М (дальность 1200 км) в качестве окислителя применялся жидкий кислород, постоянное испарение которого существенно снижало боеготовность ракет и их эксплуатационные характеристики.

К недостаткам первых отечественных ракет следует отнести также применение в системах управления не защищенных от внешних помех систем боковой радиокоррекции и радиоуправления дальностью, требующих размещения в районе старта двух радиолокационных станций и пункта радиоуправления.

Исходя из необходимости повышения тактико-технических и эксплуатационных характеристик ракетного оружия, отдел Главного конструктора Государственного союзного завода №586 (такое закрытое название получил бывший автозавод) представил предложение о разработке ракеты средней дальности на высококипящих компонентах топлива с автономной системой управления. Идея разработки такой ракеты несколько ранее была предложена проектантами НИИ-88, но не принята ОКБ-1 "как неперспективная".

Руководство военно-промышленного комплекса страны поддержало предложение днепропетровцев и 10 апреля 1954 г. Постановлением СМ СССР № 674-292 отдел Главного конструктора завода № 586 преобразован в Особое конструкторское бюро № 586. Главным конструктором ОКБ-586 9 июля 1954 г. был назначен Михаил Кузьмич Янгель, работавший в 1951-1954 г.г. заместителем С. П. Королева, директором, а затем главным инженером НИИ-88. Первым заместителем Главного конструктора ОКБ-586 стал В. С. Будник.

С самого начала своей деятельности в качестве Главного конструктора М. К. Янгель формирует общую концепцию творческого сотрудничества ОКБ и завода: "ОКБ расти и развиваться как головному разработчику на производственной базе завода, заводу — расти и крепнуть как головному опытному предприятию на основе и в процессе материального воплощения проектов ОКБ". Полное понимание и поддержку позиции Главного конструктора проявили директор завода Леонид Васильевич Смирнов и главный инженер Александр Максимович Макаров.

Отныне и на долгие годы совместная деятельность больших коллективов КБ и завода, разработчиков и производственников была подчинена главному — созданию боевых ракетных комплексов СОБСТВЕННОЙ РАЗРАБОТКИ.

Эта концепция творческого сотрудничества остается незыблемой для обоих предприятий и на сегодняшний день.

Первая ракета ОКБ-586 Р-12 (8К63) стала первой в мире ракетой стратегического назначения на высококипящих компонентах топлива с автономной инерциальной системой управления. Ее тактико-технические и эксплуатационные характеристики существенно превосходили характеристики ракеты Р-5М.

В марте 1959 г. ракета Р-12 была принята на вооружение, а в декабре того же года на ее базе создан новый род войск — Ракетные войска стратегического назначения, первым Главкомом которых был назначен Главный Маршал артиллерии Митрофан Иванович Неделин.

Создание ракеты Р-12 и ее безоговорочное признание заказчиком стало свидетельством правильности нового направления разработок, способности молодого коллектива обеспечить единство целей и действий НИИ и КБ отрасли, институтов заказчика по выполнению важнейших государственных заданий.

За разработку и создание ракеты Р-12 ОКБ и завод № 586 в июле 1959 г. награждены орденами Ленина.

Конец 50-х — начало 60-х годов — один из плодотворнейших периодов творческой деятельности предприятия. Это годы разработки первого поколения ракет днепропетровских ракетчиков — Р-12, Р-14 (8К65), первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты на высококипящих компонентах топлива Р-16 (8К64), космических носителей на базе ракет Р-12 и Р-14, ракет Р-15 и Р-21 для Военно-Морского Флота.

С целью ускорения создания важнейшей для повышения обороноспособности страны ракеты Р-16, разработка ракет для ВМФ и серийное изготовление ракет по тематике ОКБ-1 переданы на другие предприятия.

О высоких темпах и результативности работ по созданию ракет первого поколения свидетельствуют даты принятия их на вооружение:

Р-12 — 1959 г.,

Р-14 — 1961 г.,

Р-16 — 1963 г.

Серийное изготовление ракет, разработанных ОКБ-586 (с 1966 г. — КБ "Южное"), производилось заводами Перми, Оренбурга, Омска, Красноярска, что создавало дополнительные возможности заводу № 586 (с 1966 г. — Южный машиностроительный завод) своевременно приступать к реализации новых проектов КБ "Южное".

Оценка вклада КБ "Южное" в обороноспособность страны того периода изложена в воспоминаниях Н. С. Хрущева: "...вопросы обороны и вооружения нашей армии ракетным оружием легли в основном на плечи Янгеля".

Необходимость защиты ракет во время несения боевого дежурства от нападения вероятного противника потребовала их укрытия в шахтных пусковых установках. И первые в стране шахтные пусковые установки были созданы под янгелевские ракеты, которые были унифицированы и могли стартовать как из шахтных, так и с наземных сооружений. Уже в 1963 г. унифицированные варианты ракет Р-12У, Р-14У, Р-16У шахтного базирования были приняты на вооружение. Продолжительность эксплуатации ракет первого поколения составила: Р-12 (8К63) — с 1959 г. по 1988 г., Р-14 (8К65) — с 1961 г. по 1987 г., Р-16 (8К64) — с 1961 г. по 1976 г.

В условиях обостряющегося противостояния и "холодной войны" первостепенное значение приобретали совершенствование имеющихся и создание новых видов вооружений.

После принятия на вооружение в США тяжелой МБР на высококипящих компонентах топлива "Титан-2" и первой МБР на твердом топливе "Минитмен-1А", ставшей основной массовой системой вооружений, а также развертывания работ по противоракетной обороне ключевой задачей разработчиков ракетных комплексов СССР стало создание систем, пригодных для развертывания в значительных масштабах, обеспечение их неуязвимости к воздействию ракет США, а также создание тяжелых ракет с повышенными возможностями преодоления систем противоракетной обороны.

Базовой ракетой второго поколения ракет КБ "Южное" стала ракета Р-36 (8К67), в состав боевого оснащения которой входили два типа моноблочных головных частей с наиболее мощными в мире боевыми зарядами и комплекс средств преодоления противоракетной обороны вероятного противника. Ракета по всем показателям превосходила МБР "Титан-2". К новым техническим решениям следует отнести ампулизацию топливных баков, внедрение горячего наддува и, что особенно важно, рассредоточенные (одиночные) шахтные старты.

На основе многоцелевой ракеты Р-36 создано семейство боевых ракетных комплексов: 8К67П — с разделяющейся головной частью и 8К69 — с орбитальной головной частью.

Трехблочная головная часть ракеты 8К67П стала первой из созданных в СССР головных частей, способных поражать несколько целей в пределах заданного района.

Особенность орбитальной ракеты 8К69 состояла в выведении головной части, оснащенной двигательной установкой, на орбиту ИСЗ и в последующем торможении ГЧ и ее спуске в любую точку земного шара. Ракета обладала повышенными возможностями преодоления системы ПРО и возможностью подхода к целям с любого направления, в том числе и с наименее защищенного системами предупреждения.

Создание ракеты 8К69 стало важнейшей основой начала переговоров между СССР и США по ограничению стратегических вооружений.

Эксплуатация ракет второго поколения продолжалась до середины 70-х годов.

Работы по твердотопливным ракетам были начаты в КБ "Южное" в конце 50-х — начале 60-х годов. В течение 1961-1962 г.г. проводилась НИР, результаты которой показали, что разработка в ближайшие годы требуемой для Генерального Заказчика "чисто твердой" малогабаритной МБР нереальна. Альтернатива была найдена в виде комбинированной ракеты РТ-20П (8К99) с твердотопливной первой ступенью и жидкостной ампулизированной второй, входящей в состав подвижного грунтового комплекса. Среди достаточно большого на тот период семейства МБР ракета РТ-20П была самой легкой. И хотя эти работы в силу различных причин не получили полного завершения (сдача комплекса на вооружение), они сыграли исключительно важную роль при выборе облика последующих поколений ракетных комплексов. В числе новых решений:

— минометная схема старта ракеты из транспортно-пускового контейнера:

— двухкамерный маршевый РДТТ оригинальной конструкции со стабильным конечным участком малой тяги, обеспечивающим благоприятные условия при разделении ступеней ракеты:

— управление ракетой до разделения ступеней поворотными соплами, после разделения — вдувом газа в закритическую часть сопла:

— сбрасываемый в полете аэродинамический обтекатель и др.

Разработка ракетных комплексов третьего поколения велась в условиях развертывания в США ракет "Минитмен-3" с РГЧ индивидуального наведения, обладающими способностью поражать по три малоразмерные цели типа ШПУ относительно невысокой прочности.

На повестку дня были поставлены две основные задачи: существенное повышение живучести МБР наземного базирования и создание высокоэффективных ракет, способных поражать несколько целей.

Новые условия потребовали принятия ряда новых для того времени, по существу революционных решений, к основным из которых можно отнести:

— минометный старт тяжелой жидкостной ракеты из ТПК, размещенного в шахтной пусковой установке;

— применение системы управления на основе БЦВМ, обеспечивающей создание многоэлементной РГЧ и реализацию гибких схем эксплуатации комплексов:

— создание многоблочных головных частей с мощным комплексом средств преодоления системы ПРО вероятного противника.

Реализацией этих решений стали ракеты тяжелого класса Р-36М (15А14), Р-36М УТТХ (15А18) и ракеты легкого класса МР-УР-100 (15А15), МР-УР-100 УТТХ (15А16).

При их создании внедрены в практику и другие новшества, обеспечившие выполнение поставленной задачи:

— создание шахтных пусковых установок повышенной защищенности при максимальном использовании (благодаря применению минометного старта) существовавших ПУ; — хранение нескольких полетных заданий в СУ;

— надежное разведение боевых блоков РГЧ с помощью созданных в КБ "Южное" уникальных управляющих ЖРД и РДТТ;

— ориентация и стабилизация боевых блоков;

— повышение эффективности средств преодоления с максимальным использованием специально разработанных малогабаритных твердотопливных двигателей;

— доработки комплексов с целью улучшения тактико-технических характеристик без извлечения ракет из ПУ (комплексы с УТТХ) и ряд других.

Успешное завершение разработки ракетных комплексов третьего поколения в период 1968-1980 г.г. обеспечило существенное повышение эффективности РВСН, что сыграло важную роль в осуществлении внешнеполитического курса страны и в достижении успехов в переговорном процессе между СССР и США.

Основные, определяющие третье поколение ракетных комплексов решения, в том числе минометный старт тяжелой жидкостной ракеты, были подтверждены экспериментально еще при жизни Главного конструктора Михаила Кузьмича Янгеля, скончавшегося 25 октября 1971 г., в день своего 60-летия.

Начальником и Главным конструктором КБ "Южное" был назначен Владимир Федорович Уткин, под руководством которого были завершены работы по созданию ракет третьего поколения и созданы ракеты четвертого поколения.

Основная задача, решаемая при создании ракет четвертого поколения — обеспечение их неуязвимости при противостоянии ракетам с РГЧ, обладающим исключительно высокой точностью стрельбы (MX, "Минитмен-3", "Трайдент-2"). Это требование предопределило принятие новых для отечественной практики направлений:

— создание как твердотопливных, так и жидкостных ракет, способных стартовать непосредственно в условиях воздействия ядерного взрыва по позиционному району;

— создание твердотопливных ракет мобильного базирования, живучесть которых достигалась бы за счет подвижности и неопределенности местонахождения. Оба эти направления были реализованы в разработках КБ "Южное" и получили всестороннее экспериментальное подтверждение.

В разработку комплексов четвертого поколения заложены следующие основные решения:

— системы управления на основе стойкой элементной базы со схемно-алгоритмической защитой, обеспечивающей работоспособность в условиях ядерного воздействия;

— многофункциональные покрытия по всей длине ракеты для защиты от поражающих факторов;

— прямые методы наведения, дающие возможность расчета полетного задания в полете;

— постоянно работающие комплексы командных приборов, обеспечивающие предельно высокую боеготовность, и ряд других.

Ракеты четвертого поколения Р-36М2 (15А18М), РТ-23 УТТХ (15Ж61 и 15Ж60) были поставлены на вооружение в период 1988-1990 г.г.

Развертывание комплексов этих ракет явилось надежной основой для ведения переговоров по выработке нового соглашения по реальному сокращению стратегических вооружений

На момент подписания в 1991 г. Договора между СССР и США о сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ-1) на вооружении РВСН находилось 1398 МБР, на которых размещалось свыше 6600 боезарядов. В их числе несли боевое дежурство 444 ракеты разработки КБ "Южное", оснащенные 4176 боезарядами, то есть около 62 процентов боезарядов наземного базирования находилось на ракетах разработки КБ "Южное". Это составляло примерно 42 процента всей мощности стратегических ядерных сил СССР.

Из 24-х стратегических ракетных комплексов, принятых в различное время на вооружение, 16 — созданы днепровскими ракетчиками в кооперации с НИИ, КБ и заводами СССР.

За все время существования РВСН Советского Союза основу их могущества составляли стратегические ракетные комплексы разработки КБ "Южное". Этот факт — объективная реальность, достойная уважения и гордости всех, кто своим самоотверженным и творческим трудом крепил щит и меч своей Родины.

Помимо ракетных комплексов, принятых на вооружение, КБ "Южное" в течение 1958- 1991 г.г. вело разработку 16 ракетных комплексов стратегического назначения, работы по которым на разных этапах их создания в силу различных обстоятельств были прекращены:

— на стадии эскизного проектирования — 11 тем (Р-15, Р-21, Р-56, Р-37, Р-38, РТ-21, РТ-22, "Кречет", "Копье-Р", P-36M3, РТ-23М);

— на этапе готовности к проведению летно-конструкторских испытаний — 2 темы (Р-26, РТ-2ПМ2);

— в процессе проведения летно-конструкторских испытаний — 1 тема (РТ-20П);

— не были приняты на вооружение — 2 темы (15Ж44, 15Ж52).

В годы своего становления и последующего развития КБ "Южное" как одно из головных предприятий отрасли получало постоянную всестороннюю помощь и поддержку со стороны государственных органов, направленные на создание мощного многопрофильного проектно-конструкторского бюро с максимально замкнутым циклом проектных, расчетных, конструкторских и экспериментальных работ. Со второй половины 50-х годов заметно увеличился приток молодых специалистов из вузов Москвы, Ленинграда, Харькова, Казани и особенно (с 1957 г.) из Днепропетровска. Уже в начале 60-х годов были сформированы и приступили к работе специализированные КБ и комплексы по разработке жидкостных ракетных двигателей, ракетных двигателей на твердом топливе, электрогидравлических, электромеханических приводов, датчиков различного назначения, измерительных систем и др.

За прошедшие годы разработаны и освоены в серийном изготовлении 11 типов маршевых и 6 типов рулевых ЖРД боевых ракет и космических носителей, 8 типов энергоустановок для питания рулевых агрегатов, 7 типов крупногабаритных РДТТ, большое количество пороховых аккумуляторов давления, специальных РДТТ, десятки наименований электрогидравлических и электромеханических приводов, гидроусилителей мощности, датчиков раз-личного назначения и других систем для разрабатываемых ракет.

Благодаря наличию многопрофильной уникальной по составу стендов и испытательному оборудованию экспериментальной базы абсолютное большинство видов наземной экспериментальной отработки узлов и систем, входящих в состав ракеты, проводилось силами экспериментальных подразделений КБ "Южное", Южного машиностроительного и Павлоградского механического заводов. Отдельные виды испытаний проводились на отраслевых базах Министерства общего машиностроения и других министерств.

Создание ракетных комплексов стратегического назначения потребовало разработки ряда принципиально новых конструкционных, теплозащитных и других специальных материалов и технологий изготовления на их основе различных деталей и узлов. Среди них:

— высокопрочные алюминиевые сплавы и технологии изготовления из них широких оребренных панелей и сложных профилей силового набора топливных баков и других отсеков жидкостных ракет;

— теплозащитные и специальные многофункциональные покрытия для защиты боевых блоков от аэродинамического нагрева, радиолокационного, оптического обнаружения и воздействия поражающих спецфакторов;

— тонкослойные теплоизолирующие покрытия;

— полимерные конструкционные и эрозионно-стойкие материалы на основе стекло-, угле- и органонаполнителей, эпоксидных и фенолформальдегидных смол, специально наполненных каучуков для корпусов и сопловых блоков РДТТ, ТПК, межступенных и хвостовых отсеков, желобов кабельной сети, обтекателей, наконечников, днищ, поддонов и других элементов конструкции.

Для обеспечения изготовления многослойных металлических крупногабаритных деталей, необходимых для создания ракет, в КБ "Южное" была организована лаборатория сварки взрывом, одна из крупнейших в Европе.

В общей сложности КБ "Южное" совместно с Южным машиностроительным заводом, ведущими НИИ и заводами Украины, России внедрено в сданные заказчику ракеты свыше 150 новых материалов и технологий.