Burya rakétatechnológiák: a jövő alapjai
1957 augusztusától 1960 decemberéig az ígéretes "350" / La-350 / "Storm" interkontinentális cirkáló rakéta (MKR) repülési tesztjeit végezték a Kapustin Yar gyakorlótéren. A taktikai és műszaki követelményeknek megfelelően ennek a terméknek kellett a legmagasabb repülési teljesítményt felmutatnia. A feladat megvalósításához a projekt kidolgozásába nagyon sok szervezetet, intézményt kellett bevonni, amelyeknek ígéretes megoldásokat, anyagokat és technológiákat kellett találniuk és elsajátítaniuk.
Kész termék
Burya fejlesztése 1954-ben kezdődött a Minisztertanács két interkontinentális hatótávolságú rakétarendszer létrehozásáról szóló határozatának megfelelően. A cirkálórakétával rendelkező komplexum fejlesztését az OKB-301 S.A. bízták meg. Lavochkin. N.S. lett a „350” téma fő tervezője. Csernyakov, felügyelő - M.V. Keldysh. A tervek szerint minden szakaszban sok más szervezetet és szakembert bevonnak a projektbe.
Körülbelül három év telt el a projekt kutatási részében az alapmegoldások keresésével és az azt követő tervezéssel. A Tempest műszaki dokumentációja 1957-ben készült el, amely lehetővé tette egy kísérleti rakétagyártás elindítását a jövőbeni tesztekhez.
A Burya projekt egy kétlépcsős földi rakétarendszer megépítését javasolta. Az első szakasz két oldalblokkot tartalmazott folyékony rakétahajtóművekkel. A menetelést szárnyakkal, tollazattal, vezérlőelemekkel és robbanófejjel szerelték fel, sugárhajtóművel. A repülést az irányítórendszer parancsai szerint kellett végrehajtani, amely magában foglalta az inerciális navigációs eszközöket és az AN-2Sh asztrokorrekciós rendszert. A robbanófej egy nukleáris töltet, súlya 2350 kg.
A "350" termék teljes hossza az indító konfigurációban elérte a 19 métert. A támasztófok átmérője 2,2 m, az első szakasz blokkjai 1,6 m. A menetfokozat 7,75 tonnát tett ki. A követelményeknek megfelelően a menetszakasz sebessége a pályán elérje a 97 M-t. A szükséges repülési hatótáv 34,68 ezer km volt. A tesztek során egy kb. 3,2 ezer km
Betöltési probléma
A sebességkövetelmények a legkomolyabb korlátozásokat támasztották a szerkezet szilárdságára és különféle terhelésekkel szembeni ellenálló képességére vonatkozóan, pl. termikus. E kérdések tanulmányozására 1954-ben az NII-1 szuperszonikus aerodinamikus hőcsövet fejlesztett ki és épített fel, amely lehetővé tette a fűtés és a hőátadás tanulmányozását. 1957-ben az NII-1 kezdte üzemeltetni a Ts-12T gázdinamikus hőállványt, amelyben egy teljes méretű rakétamodell helyezhető el az összes felszereléssel együtt. Ez lehetővé tette a terhelések hatásának tanulmányozását a teljes szerelvényre.
Számítások és tanulmányok kimutatták, hogy repülés közben a szárny és a légbeömlő bevezető éle, valamint a motorcsatorna akár 420°C-ra is felmelegedhet. A külső bőr hőmérséklete alacsonyabb volt, kb. 350°C, ami a hőenergia egy részének a környezetbe való kibocsátásával járt.
Az ilyen vizsgálatok eredményei alapján megfelelő anyagok és technológiák keresését végezték el. A repülőgépváz gyártásához több minőségű titánt és hőálló rozsdamentes acélt választottak. VIAM és MVTU im. Bauman technológiákat fejlesztett ki az ilyen fémek és ötvözetek feldolgozására és hegesztésére. Új, nem fémes anyagokat is készítettek tömítésekhez, üvegezéshez, bevonatokhoz stb. A leningrádi indiai kormány kifejlesztett egy technológiát nagyméretű kvarcpanelek gyártására. Céljuk volt, hogy lámpást alkossanak az asztrokorrekciós érzékelők fölött.
A követelmények, a tervezési terhelések és a rendelkezésre álló technológiák figyelembevételével fejlett repülőgépváz-tervezést dolgoztak ki. A rakéta törzsét változtatható keresztmetszetű hengeresre tették. Az orrban szuperszonikus diffúzor volt kúpos központi testtel, melynek belsejében volt egy rekesz a robbanófej számára. A hajtómű légcsatornája a repülőgépváz közepén haladt át, körülötte hűtött vezérlőműszerek és üzemanyagtartályok kerültek elhelyezésre.
Az első szakasz blokkjainak a 3M túlhajtását kellett volna biztosítaniuk, és a fűtés problémájával is szembesültek. Ebben a tekintetben ugyanazokból az anyagokból épültek, mint a főszínpad, de egyszerűbb kialakításban különböztek. Hengeres egységek formájában készültek kúpos fejburkolattal. Szinte a teljes térfogatot az üzemanyag- és oxidálószer-tartályok alá adták; a farokban rakétahajtóművek voltak.
A motorok kérdése
A szükséges repülési jellemzők eléréséhez az első szakaszhoz két, egyenként 68 tonnás tolóerővel rendelkező hajtóműre volt szükség, ezek fejlesztésével az OKB-2 NII-88-at bízták meg az A.M. vezetésével. Isaev. A hivatalnak már volt előzetes terve egy 17 tonnás motorra, és úgy döntöttek, hogy a Tempest keretében használják fel. Az új termék a C2.1100 megjelölést kapta.
Az új motor négykamrás séma szerint készült; kamerákat és a heveder egy részét a meglévő projektből kölcsönözték. TG-02 üzemanyagot és AI-27I oxidálószert kellett volna használni. Az égésterek részegységeinek ellátását turbószivattyús egységgel kellett ellátni. Ezenkívül a motort külön áramkörrel látták el az izopropil-nitrát számára: be kellett lépnie a gázgenerátorba, és gőzgázzá kellett bomlani, ami mozgásba hozta a TNA-t. A C2.1100 motor minden kamrája a számítások szerint 17 tonnás tolóerőt adott – összesen 68 tonnára volt szükség.
A második fokozat ramjetjét OKB-670-ben fejlesztette ki az M.M. Bondaryuk. A tervezés látszólagos egyszerűsége ellenére egy ilyen motor létrehozása különösen nehéz volt. Olyan anyagokat kellett találni, amelyek megfelelnek az üzemanyag égéséből származó hőterhelésnek, ki kellett dolgozni az aerodinamikai folyamatokat a bemenetnél és a motor belsejében, és sok más problémát is meg kellett oldani. 1957-re mindezeket a problémákat sikeresen megoldották, ami egy szuperszonikus sugárhajtóművet eredményezett, amely kerozinnal működött, és cirkáló üzemmódban 7,55 tonnás tolóerőt adott.
Vezérlők
A NII-1 MAP egyik ága a Burya, később Földnek nevezett vezérlőrendszerén dolgozott I.M. vezetésével. Lisovich és T.N. Tolstousova. Ez a projekt különböző szervezetek meglévő fejlesztéseit használta fel. Különösen a negyvenes években a NII-88 szakemberei végeztek kutatásokat ebben a témában.
A NII-1 MAP projekt célja egy olyan rendszer létrehozása volt, amely képes automatikusan megtalálni a jelzett csillagokat, nyomon követni helyzetüket, és ebből meghatározni saját koordinátáikat. Ehhez több segédfeladat megoldására volt szükség, így létrejött az ún. mesterséges függőleges vagy zajvédelem biztosítása minden körülmények között. Ki kellett fejlesztenünk egy olyan számológépet is, amely képes az asztrokorrekciós adatokat az autopilóta parancsaivá alakítani.
Még 1952-ben, az MCR "350" munkálatai előtt elkészítették az űrhajózási rendszer prototípusát. Az Il-12-es repülőgépen végzett tesztjei nagy pontosságot mutattak a repülési irány betartásában. 1954-55-ben. ezt a rendszert továbbfejlesztették és újra tesztelték. A Tu-16-on alapuló repülőlaboratórium 10-11 km magasságban 800 km/h sebességgel repült, és 5-6 óra repülésre 4-6 km-en belüli hiba halmozódott fel.
Bizonyos fejlesztések után az elektromechanikus navigációs rendszer inerciális műszerekkel és asztrokorrekcióval készen állt a kísérleti rakétákra történő telepítésre. 1957-ben megkezdődött a prototípus rakétákra szerelhető ilyen berendezések kísérleti tételeinek gyártása.
Tesztelve
A "Storm" első felbocsátását 1. augusztus 1957-re tervezték, de ez nem történt meg. Az izopropil-nitrát ellátó rendszer meghibásodása megakadályozta az első fokozat motorjának rendszeres indítását. Szerencsére a motorműszerek megfelelően működtek, a rakéta nem sérült meg. A szükséges módosítások után szeptember 1-jén ismét repülésre készült. Ezúttal a rakéta elhagyta a kilövőt, de a vezérlőrendszer idő előtt parancsot adott az első fokozatú gázkormányok visszaállítására. A rakéta elvesztette az irányítást és lezuhant.
Ezután még három sikertelen indítás következett, amelyekben a repülés legfeljebb 60-80 másodpercig tartott. 1958 májusában a Burya először szállt fel rendszeresen, megtett egy előre meghatározott magasságot, ledobta az első fokozat blokkjait, és bekapcsolta a ramjet-et. A menetszakasz sebessége elérte az M=3-at. Ezután még öt indítás következett, amelyek a rajtnál vagy a pálya különböző részein hibásak voltak. A következő négy repülés sikeres volt, és azt mutatta, hogy a rakéta képes 3,2 Mach-ra gyorsulni, 5500 km-es hatótávolságig repülni, és manővereket is végrehajtani, pl. 180°-os fordulat.
1960 márciusában az utolsó repülési hiba egy rakéta elvesztésével történt. Aztán márciusban és decemberben két célba indítást hajtottak végre a kamcsatkai gyakorlótereken. Az első esetben a "The Storm" 121 percben. a célterületre repült, ami után nem tudott merülni. A következő és az utolsó repülés teljesen sikeres volt. 6425 km távolságban 4-7 km-rel tért el a termék a céltól.
A legutóbbi repüléseken tapasztalt rakétákat használtak továbbfejlesztett meghajtórendszerrel. A megnövelt tolóerővel rendelkező S2.1150 LRE-t és a kompaktabb RD-012U ramjetet használták.
Egy jövőkép
A tesztelés korai szakaszában az MCR "Storm" különféle műszaki és tervezési problémákkal szembesült. Sikerült megbirkózniuk velük, és a jövőben a rakéta magas szintű teljesítményt mutatott - és képes volt valódi harci küldetéseket megoldani. A további finomítások, fejlesztések és új alkatrészek bevezetésének eredményei alapján a 350-es rakéta hatékony és sikeres stratégiai eszközzé válhat. fegyver.
1960-ban azonban - különböző források szerint februárban vagy decemberben - a Minisztertanács elrendelte, hogy hagyják abba a "Vihar" témával kapcsolatos munkát. Az ország vezetése úgy döntött, hogy az interkontinentális cirkálórakéták képességeiket és potenciáljukat tekintve alulmúlják a ballisztikus rendszereket. A két irány egyidejű fejlesztését lehetetlennek és nem megfelelőnek tartották.
A "Storm" nem ment át a teljes finomhangolási folyamaton, és nem lépett szolgálatba seregünknél. Azonban ebben az esetben is a projekt hozta a legszembetűnőbb eredményeket. Egy új MKR kifejlesztéséhez számos kutatólétesítmény felépítésére és sok kutatásra volt szükség. Nagy mennyiségű információt gyűjtöttek össze a nagy szuperszonikus sebességek aerodinamikájáról, a termikus folyamatokról stb.
Emellett új anyagokat és technológiákat hoztak létre. A Storm projekt hasonló eredményeinek többségét később sikeresen felhasználták új minták létrehozására. repülés és rakétatechnika. Tehát a titánt, a hőálló acélokat és a "Storm" egyéb anyagokat továbbra is aktívan használják a légi közlekedés és egyéb berendezések építésében. Az ilyen szerkezetek gyártásának modern technológiái közvetlenül a VIAM és az MVTU ötvenes évek közepére nyúlnak vissza.
A C2.1100 projekt egyes megoldásait később új rakétahajtóművekben használták. Az RD-012/012U ramjet hajtóművek megalkotásának tapasztalatai számos új termék, például egyes légvédelmi rakéták kifejlesztésében is hasznosak voltak. A múlt fejlesztéseinek egy része a modern hiperszonikus fegyverek megalkotásában is felhasználható.
A Föld rendszerének fejlesztése nagy jelentőséggel bírt rakéta- és repüléstechnikánk szempontjából. Az űrhajózás egyértelműen bemutatta képességeit, és ennek köszönhetően később számos új projektben is alkalmazásra talált. Különösen nagy pontosságot biztosít az interkontinentális ballisztikus rakéták kilövésénél.
Így a Burya / 350 / La-350 projekt nem tudta megoldani fő feladatát, és a szovjet hadsereg nem kapott alapvetően új, a legnagyobb teljesítményű stratégiai fegyvert. Ugyanakkor ez a projekt sok tudományos adatot és technikai tapasztalatot hagyott maga után, ami számos terület további fejlődéséhez járult hozzá. Ez azt jelenti, hogy a Tempest - a projekt sikertelen befejezése ellenére - nem hiába jött létre, és közvetetten is nagy hasznot hozott.
Információk