Список статей

В. В. Ватолин, И. В. Баранов, Ю. С. Сударкин, «Полет», 9–2006, УДК 623.46:629.7

От ракеты «Биссектор» до ракеты РВВ-АЕ

ВАТОЛИН Валентин Владимирович — главный научный сотрудник ОАО «ГосМКБ «Вымпел» им. И.И. Торопова», профессор, доктор техн. наук.

БАРАНОВ Игорь Владимирович — главный специалист ОАО «ГосМКБ «Вымпел» им. И.И. Торопопа», кандидат техн. наук

СУДАРКИН Юрий Станиславович — главный специалист ОАО «ГосМКБ «Вымпел» им. И.И. Торопова»

На международных авиакосмических салонах немалый интерес у специалистов многих стран, в том числе США, Франции, Индии, Китая, вызвала ракета средней дальности класса «воздух—воздух» с решетчатыми рулями под индексом РВВ-АЕ.

Решетчатые крылья (полипланы) начали применяться в авиации более 150 лет назад. Планер-триплан конструкции английского ученого Дж. Кейли совершил безмоторный полет в 1849 г. Интерес к решетчатым конструкциям нарастал как в ряде западных стран, так и в России, где проблеме решетчатых крыльев уделяли большое внимание Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин. Однако позднее, по мере увеличения скоростей полета, в мировой авиационной науке и технике сосредоточились на изучении и применении монопланных крыльев. Интерес к полипланам, за исключением бипланов, упал.

В начале 1950-х гг. решетчатые конструкции вновь привлекли внимание. Развитие ракетной техники потребовало поиска новых аэродинамических систем, обладающих наилучшими несущими свойствами при малых габаритах и массе.

Научные исследования в области решетчатых крыльев привели к пониманию того, что основная особенность такого крыла как несущей конструкции, принципиально отличающая его от традиционных монопланных, заключается в рациональном пространственном распределении силовых элементов крыла, при котором плоскость наибольшей жесткости конструкции совпадает с плоскостью действия наибольших аэродинамических нагрузок. Это огромное преимущество не могло не привести к существенному выигрышу в весовой отдаче при заданной подъемной силе.

Типовая конструкция решетчатого крыла для ракет состоит из тонкостенных пересекающихся между собой планов, силовой рамы и кронштейна крепления крыла к ракете. Торцы планов и рамы со стороны входа и выхода воздушного потока имеют заострения. Решетчатые крылья обладают рядом преимуществ перед обычными, монопланными. В их числе:

В 1960-х гг., в период зарождения управляемых ракет класса «воздух—воздух», велись большие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, направленные на создание эффективных малогабаритных ракет для самолетов.

В это время в США состояли на вооружении хорошие ракеты: Sidewinder ближнего боя и AMRAAM средней дальности.

Решением правительства нашей страны первоначально все усилия были направлены на создание ракеты ближнего воздушного боя, превосходящей по своим характеристикам американскую ракету. Решение этой проблемы в 1968 г. было поручено конструкторскому бюро, возглавляемому главным конструктором А. В. Потопаловым. В КБ этой работой руководил ведущий конструктор Л. И. Рындин (1928…1995) — талантливый инженер с широким диапазоном передовых идей. Под его руководством совместно с ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского была разработана концепция малогабаритной ракеты, которая получила название «Биссектор», с новыми техническими решениями: решетчатые крылья, биссекторная схема управления, двигатель на пастообразном топливе, электропривод.

Ракета «Биссектор»

После закрытия конструкторского бюро А. В. Потопалова все работы были переданы в КБ «Вымпел», куда перешел работать и Л. И. Рындин. В КБ «Вымпел» была организована бригада, состоящая из специалистов различного профиля, во главе с ведущим конструктором Л. И. Рындиным. По замыслу исполнителей и руководителей разработки ракета должна была превосходить по своим тактико-техническим характеристикам как зарубежные, так и отечественные аналоги за счет использования в каждом ее элементе новейших достижений науки и техники. Благодаря творческому сотрудничеству специалистов КБ «Вымпел» с создателями новой техники в специализированных КБ, научных и учебных институтах, промышленных предприятиях, военно-инженерных академиях и училищах были разработаны именно такие компоненты ракеты:

Суть разработанной совместно с ЦАГИ и НИИАС биссекторной схемы управления заключалась в том, что, имея оперение различного размаха, ракета по сигналу ТГС ориентировалась биссекторной плоскостью на цель, что позволяло отказаться от использования автопилота и иметь боевую часть направленного действия.

В период проведения НИОКР была разработана конструкторская документация на ракеты в различной комплектации, изготовлены их опытные образцы для проведения лабораторных и стендовых испытаний и проведен 31 пуск ракет с земли и носителя.

Основные характеристики ракеты «Биссектор»

Стартовая масса

кг

18

Диаметр корпуса

мм

76

Длина

мм

2100

Масса боевой части

 

2,4

Боковая перегрузка

 

32

Диаметр пусковой трубы

мм

120

Результаты натурных испытаний ракеты подтвердили возможность существенного увеличения на самолете боекомплекта ракет, повышения боевой эффективности существующих самолетов без ухудшения их массовых и летных характеристик, обеспечения огневой обороны задней полусферы самолета.

Крайне трудоемкой работой при создании ракеты «Биссектор&qrauo; была отработка технологии изготовления решетчатых рулей. В процессе отработки оптимальной конструкции и технологии решетчатых крыльев было изготовлено более 120 типов модельных и натурных образцов. Стабильность показателей каждой операции, связанной с изготовлением рамы и планов крыла, обеспечивалась благодаря механизации всех технологических процессов, что гарантировало сборку планов и рамы на основе их полной взаимозаменяемости.

Решетчатые крылья с необходимыми для ракеты высокими прочностью и жесткостью, с минимальным лобовым сопротивлением ранее не создавались. Потребовалась серьезная предварительная теоретическая и экспериментальная проработка целого ряда технологических и материаловедческих проблем. Было необходимо выбрать наиболее высокопрочные стали, исследовать процессы изготовления элементов конструкции и средств их сборки, найти марку припоя, способ подачи его к соединениям и оптимальные режим пайки и способ термической обработки изделия. В связи с большим числом ячеек в крыле требовалось исследовать влияние галтелей припоя в перекрестьях и по периметру сотового набора на прочностные и аэродинамические характеристики конструкций.

Ракета Р-73

Примечательно, что с самого начала работ по созданию ракеты &qlauo;Биссектор» для выбора оптимальных решений широко использовались ЭВМ, что было характерной особенностью деятельности руководителя комплексного научного направления по исследованию решетчатых крыльев профессора СМ. Белоцерковского и его соратников.

В силу ряда обстоятельств в 1981 г. работы по ракете «Биссектор» были прекращены.

Дальнейшая работа по ракетам ближнего воздушного боя была продолжена в НПО «Молния». Под руководством главного конструктора НПО «Молния» М. Р. Бисновата была спроектирована ракета Р-73 с ТГС, соединяющая в себе качества ракет малой дальности и ближнего боя. Эта ракета была принята на вооружение в 1983 г.

Ракета Р-73 поражает воздушные цели в любое время суток при активном противодействии противника в диапазоне высот от 0,02 до 20 км как из задней полусферы, так и при встречнопересекающихся курсах. При работающем двигателе управление и стабилизация ракеты по основным каналам осуществляются совместно аэродинамическими и газодинамическими органами.

Для пуска ракеты с самолета-носителя используется рельсовое пусковое устройство П-72.

Основные тактико-технические данные ракеты Р-73

Стартовая масса

кг

105

Длина

мм

2900

Диаметр корпуса

мм

170

Размах крыльев

мм

510

Размах рулей

мм

385

Масса боевой части

кг

8

Дальность пуска максимальная в ППС

км

30

Дальность пуска минимальная в ЗПС

км

0.3

Тип боевой части

 

Стержневая

Тип взрывателя

 

Лазерный неконтактный

Двигательная установка

 

Однорежимный РДТТ

Высота поражаемых целей

км

0,02…20

Максимальная скорость поражаемых целей

км/ч

2500

Перегрузка поражаемых целей

 

До 12

Вероятность поражения цели F-15

 

0,6…0,8

На основе опыта разработки решетчатых рулей и электропривода, полученного при создании ракеты «Биссектор», руководителями МКБ «Вымпел» А. Л. Ляпиным, Г. А. Соколовским и В. А. Пустовойтовым было принято решение по облику ракеты Р-77 (РВВ-АЕ).

В этой ракете средней дальности используется активная радиолокационная головка самонаведения (ГСН), не требующая подсвета цели радиолокационной станцией (РЛС) носителя, т.е. реализуется принцип "пустил—забыл". Ракета оснащена лазерным взрывателем, облучающим цель и выдающим сигнал на подрыв боевой части на оптимальном расстоянии от цели. В состав аппаратуры ракеты входят миниатюрные БЦВМ, что позволяет быстро перестраивать параметры систем стабилизации полета и наведения и реагировать на изменяющиеся условия боевого применения.

Ракета РВВ-АЕ

Ракета обеспечивает поражение целей на высотах от 20 до 25 000 м, дальность стрельбы в передней полусфере от 300 м до 80 км, может поражать цели, маневрирующие с перегрузкой до 9. По массе она уступает своему зарубежному аналогу — ракете AMRAAM, а по дальности — превосходит. Стоимость ракеты РВВ-АЕ ниже стоимости AMRAAM.

Одним из важных конструктивных решений ракеты РВВ-АЕ, обеспечивших ее высокие тактико-технические характеристики, является использование решетчатых рулей в сочетании с плоскими крыльями малого удлинения. Именно соседство аэродинамических поверхностей стало положительным отличием компоновки ракеты РВВ-АЕ от компоновки ракеты «Биссектор».

При создании ракеты РВВ-АЕ, так же как и при создании ракеты «Биссектор», больших трудозатрат потребовала разработка технологии изготовления решетчатых рулей. Ввиду малых габаритов руля планы решетки должны быть очень тонкими (0,6…0,8 мм), чтобы не увеличивать лобовое сопротивление ракеты. Соединение планов производится путем пайки.

Подвеска ракеты РВВ-АЕ на самолет-носитель, обеспечение необходимым электропитанием в их совместном полете, тактический пуск и аварийный сброс ракеты осуществляются с помощью авиационного катапультного устройства АКУ-170Е.

Основные тактико-технические характеристики ракеты РВВ-АЕ

Стартовая масса

кг

175

Длина

мм

3600

Диаметр

мм

200

Размах крыльев

мм

424

Размах рулей

мм

700

Транспортировочный габарит

мм

300×300

Высота поражаемых целей

км

0,02…25

Максимальная скорость поражаемых целей

м/с

1000

Число М носителя при пуске ракеты

 

0,6…2,5

Минимальная дальность пуска

км

0,3

Максимальная дальность пуска по истребителям

км

до 50

Вероятность поражения цели F-15

 

0,6…0,7

Тип системы наведения

 

ИНС с РК + АРЛ

Тип взрывателыюго устройства

 

Лазерный неконтактный + контактный

Тип боевой части

 

Стержневая, мультикумулятивная

Масса боевой части

кг

22,5

Двигательная установка

 

Однорежимный РДТТ

Создание ракеты РВВ-АЕ обеспечило качественный скачок в развитии отечественного вооружения. В 1994 г. ракета принята на вооружение тактической авиации и авиации ПВО. Она предназначена для вооружения самолетов типа МиГ-29, Су-27, МиГ-21-93 и др.

Ракета РВВ-АЕ демонстрируется на международных авиационных выставках начиная с 1992 г. и в настоящее время используется в ряде зарубежных стран.

Список статей