Хроники
   Жакко

Успешному ходу работ способствовало широкое использование технических решений, отработанных при разработке и создании системы С-25, - как реализованных в ней, так и использованных для формирования научно-технического задела, необходимого для последующих работ. В частности, еще до принятия Постановления 1953 г. в КБ-1 в инициативном порядке была начата разработка экспериментального макетного образца перевозимого комплекса - модификации многоканального стационарного С-25 в одноканальном перевозимом автомобильном варианте. В состав макетного образца входила состыкованная с размещенными на зенитно-артиллерийской тележке КЗУ-16 антеннами, кабина радиотракта "Р", а также кабины видеотракта "А" и счетно-решающих устройств - "Б".

При разработке "Системы-75" были еще раз проанализированы возможные варианты построения комплекса и радиолокационных средств станции наведения ракет. Применительно к одноканальному комплексу преимущества реализованной схемы радиолокаторов с линейным сканированием пространства были не столь очевидны. Использование узколучевых радиолокаторов, аналогичных принятым в американском комплексе "Найк-Аякс", позволило бы более полно использовать энергетический потенциал РЛС. Однако специалисты пошли по другому пути, сохранив схему с линейным сканированием пространства. При этом они уменьшили сектор сканирования пространства до 10 град. относительно направления на обстреливаемую цель, обеспечив достаточную точность определения координат цели и ракет в зонах нахождения целей и их поражения, возможность обстрела плотных групп целей. При этом была достигнута большая защищенность станции при работе в сложной помеховой обстановке по сравнению с применением узколучевого радиолокатора, что и подтвердилось в дальнейшем в ходе боевых действий во Вьетнаме.

При разработке СНР были использованы наработки, полученные на заключительной стадии работ по С-25, но не реализованные в этой системе. Для перевозимого комплекса были бы абсолютно неприемлемы грандиозные вращающиеся антенны - "мельницы", применявшиеся в С-25. В отличие от первого советского зенитного ракетного комплекса антенны СНР в процессе сканирования сектора обзора оставались неподвижными. При этом поддержание общей ориентации блока антенн в направлении на цель обеспечивалось механическим приводом, предназначенным для разворота оси блока антенн по азимуту и углу места. Соответствующее решение было найдено при разработке "ленинградской" версии С-25 - нереализованного комплекса С-50. Для уменьшения габаритов антенн были использованы оригинальные технические решения в конструкция. Приемлемые габариты антенн достигались применением металловоздушной линзы, рупорного облучателя с механическим сканированием. Переход на 6-сантиметровый диапазон позволил сохранить точность определения координат цели и ракеты, несмотря на уменьшение габаритов антенн.

Использование в радиолокационной станции наведения ракет магнетрона со скачкообразной перестройкой частоты и применение аппаратуры селекции движущихся целей были призваны обеспечить ее работоспособность при применении активных и пассивных помех.

Трехканальное исполнение контура наведения ракет обеспечивало возможность одновременного обстрела цели тремя ракетами. Команды на все ракеты предавались одной станцией наведения ракет с использованием импульсно-временного кодирования. Антенна передачи команд с относительно узкой диаграммой направленности была смонтирована на блоке основных антенн и отслеживала их ориентацию.

Радиолокатор наведения проектировался в КБ-1, в отделе, возглавляемом С.П.Заворотищевым и В.Д.Селезневым. Передающие устройства проектировались под руководством В.Н.Кузьмина и В.Д.Синельникова, приемные устройства - Ю.Н.Аксенова, В.И. Плешивцева, антенны - Е.Г.Зелкина, аппаратура автоматического сопровождения цели и ракет - Н.В.Семакова, аппаратура СДЦ - В.Е.Черномордика.

Для применения в комплексе С-75 под руководством Ю.В.Афонина и В.Г.Цепилова был разработан новый метод наведения ракет на цель - так называемый метод половинного спрямления. Траектория полета ракеты рассчитывалась исходя из определенных с помощью радиолокационных средств СНР параметров полета (скорость, дальность, высота, направление полета) и направлялась к промежуточной расчетной точке, расположенной между текущим положением цели или расчетной точкой встречи. Применение этого метода позволяло строить энергетически более выгодные траектории полета ракет, существенно снизить потребные перегрузки ракеты при стрельбе по маневрирующей цели, сузить необходимый сектор обзора пространства станцией наведения ракет для обеспечения одновременного сопровождения одной антенной системой как цели, так и наводящихся на нее ракет.

Выбор основных технических решений по ракете, получившей обозначение В-750 (несекретный индекс изделия - "1Д"), во многом определялся принятым обликом радиоэлектронной части комплекса. В частности, применение узконаправленной антенны передачи команд на ракету, жестко связанной с блоком ориентируемых на цель основных антенн станции наведения, практически однозначно определяло применение наклонного старта ракеты с разворачиваемых в сторону цели пусковых установок. Для осуществления такого старта, без опасного сближения с поверхностью земли, требовалась высокая начальная тяговооруженность - отношение тяги к стартовой массе ракеты. Такую высокую тягу мог обеспечить только твердотопливный (по терминологии тех лет - пороховой) двигатель. Напротив, при относительно длительном последующем полете к цели требовалось в десятки раз меньшее значение тяги и высокая экономичность двигателя по расходу топлива. Этим условиям в те годы отвечал только жидкостный ракетный двигатель. Таким образом, определилась двухступенчатая схема ракеты с твердотопливным двигателем на стартовом ускорителе и жидкостным - на маршевой ступени. Такая схема, кроме того, обеспечивала высокую среднюю скорость ракеты и, соответственно, возможность своевременного поражения цели.

Одной из основных задачей для проектировщиков ракеты В-750 в первые месяцы их работы стал выбор дальности стрельбы. Скорость и высота поражаемых целей, как и масса ракеты, были определены еще в Постановлении правительства от 20 ноября 1953 г. Дальность стрельбы в данном постановлении не указывалась, в то же время этот параметр определял очень многое при разработке всех компонентов системы. Для его выбора разработчикам В-750 требовалось найти оптимальное сочетание ряда разнородных факторов с учетом ограниченной дальности действия радиолокационной станции наведения и необходимости достижения максимальной средней скорости полета ракеты по траектории.

Требовалось учитывать и то, что в составе создаваемой системы должны были максимально использоваться уже применяемые в стране грузовые автомобили и тягачи. Это позволяло свести к минимуму количество необходимых для производства транспортных средств С-75 узкоспециализированных предприятий-изготовителей, хотя и накладывало дополнительные ограничения на стартовую массу ракеты и дальность ее полета. Рациональный учет всех факторов и должен был свести к минимуму затраты на оборону от воздушного нападения конкретного промышленного или военного объекта.

Как показали проведенные расчеты, стоимость обороны единичной цели (города или промышленного района) при существовавших тогда ограничениях, получалась минимальной при дальности стрельбы ракеты 30 км. В то же время, при дальности стрельбы 25 км - стоимость обороны увеличивалась на 30-85%. в зависимости от условий, характерных для конкретной обороняемой цели.

Ракета 1Д. Графика А. Фаныгина © МКБ "Факел"

Таким образом, ракета В-750 ("изделие 1Д") была выполнена по двухступенчатой схеме с твердотопливным стартовым двигателем, что позволило при ограниченной стартовой массе достигнуть высокой средней скорости на траектории и обеспечить наклонный старт ракеты, соответствующий скорейшему выведению ракеты в направлении на цель. Данная схема уже была реализована в американской ракете "Найк-Аякс" и в отечественной ШБ-32, разрабатывавшейся в КБ-1 в начале пятидесятых годов.

Для выбора аэродинамической схемы ракеты (что включало в себя определение расположения и размер ее крыльев, рулей и передних плоскостей) специалистами-аэродинамиками ОКБ-2 были разработаны оригинальные методы расчетов. В процессе этого выбора требовалось учитывать потребную маневренность ракеты (диктуемую использованием радиокомандной системы наведения на цель), требования эффективной работы ее системы стабилизации и контура управления, а также достижение минимального аэродинамического сопротивления. В результате, впервые в нашей стране для ЗУР была использована нормальная аэродинамическая схема - рули располагались за крыльями. Одновременно в передней части ракеты были установлены дестабилизаторы, увеличившие маневренность ракеты и позволившие регулировать запас ее статической устойчивости в процессе доводки.

Использование нормальной схемы позволило реализовать более высокое аэродинамическое качество по сравнению со схемой "утка", для этой схемы также не требовалось применять элероны - управление ракетой по крену достигалось дифференциальным отклонением рулей. В свою очередь высокая тяговооруженность и достаточная статическая устойчивость ракеты на стартовом участке позволили реализовать задержку управления по тангажу и рысканью вплоть до отделения стартовика. Однако во избежание неприемлемого ухода осей бортовых гироприборов на стартовом участке потребовалось обеспечить стабилизацию по крену, для чего расположенная в одной из плоскостей пара консолей стабилизаторов оснащались элеронами.

[img]http://www.giacco.ru/Pictures/ClubSA/C75/TN_1d&drw.jpg[/img]

Схема ракеты 1Д: 1. Передающая антенна РВ; 2. Радиовзрыватель (РВ); 3. Боевая часть; 4. Приемная антенна РВ; 5. Бак окислителя; 6. Бак горючего; 7. Воздушный баллон; 8. Блок автопилота; 9. Блок радиоуправления; 10. Ампульная батарея; 11. Преобразователь тока; 12. Рулевой привод; 13. Бак "И"; 14. Маршевый двигатель; 15. Переходный отсек; 16. Стартовый двигатель. Графика из журнала "Техника и вооружения"

Особое внимание было уделено внесению "гармонии" в процесс управления ракетой при различных скоростях и высотах ее полета. Проблема поиска средств ее достижения тогда еще только вставала в полный рост и была связана с достижением ракетами высоких сверхзвуковых скоростей полета в достаточно плотных слоях атмосферы. При этом оказывалось, что рули, спроектированные для сверхзвуковой ракеты, недостаточно эффективны для управления ее движением на дозвуковой скорости и, наоборот, рули, эффективные на дозвуке, в сверхзвуковом полете становились чрезмерно эффективными, значительно снижавшими точность управления ракетой.

Решение этой задачи в ОКБ-2 было найдено практически сразу - на ракете был установлен специальный механизм (МИПЧ), автоматически регулировавший угол отклонения рулей в зависимости от скоростного напора воздушного потока. Обоснованием применения этого механизма, а также расчетом его характеристик занимались аэродинамики ОКБ-2 под руководством В.М.Егорова. Первые испытания на стенде макетного образца МИПЧ были проведены в декабре 1954 г., а через два месяца этот механизм был опробован в полете на ракете ШБ-32.

Механизм изменения передаточного числа представлял собой достаточно сложную многозвенную конструкцию со сложной кинематикой, требовавшую весьма точной привязки к остальным элементам ракеты. Его использование потребовало установки на ракету приемника воздушного давления, ставшего в дальнейшем причиной неоднократных аварий ракеты.

В целом, ракета В-750 оказалась почти вдвое легче, чем ракета комплекса С-25 при практически одинаковой досягаемости по дальности и высоте. Однако при этом В-750 оснащалась менее мощной боевой частью.

Двигатель для маршевой ступени ракеты В-750 разрабатывался с 1954 г. на конкурсной основе ОКБ-2 и ОКБ-3, входившими в НИИ-88. В ОКБ-3 главного конструктора Д.Д. Севрука проектировался однокамерный двигатель С3.20 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 3100 кг, работавший на двух компонентах топлива. Для начальной раскрутки турбонасосного агрегата (ТНА) использовался пороховой стартер, который при срабатывании также разогревал стенки жидкостного газогенератора, в результате чего поступавший в него окислитель начинал разлагаться и обеспечивать работу ТНА.

В ОКБ-2 главного конструктора A.M. Исаева разрабатывался однокамерный двигатель С2.711 с турбонасосной системой подачи топлива с максимальной тягой 2600 кг. В головке камеры сгорания двигателя были впервые применены центробежные двухкомпонентные форсунки, позволившие получить лучшую, чем в однокомпонентных, полноту сгорания топлива. В отличие от С3.20 для запуска и раскрутки ТНА С2.711 использовался изопропилнитрат (ОТ-155, инициирующая жидкость "И"), при разложении которого выделялся горячий газ.