Список статей

Ростислав АНГЕЛЬСКИЙ

«Царь-ракета»

О самолете-снаряде Х-20

В середине 1950-х наша Дальняя авиация стала почти одновременно оснащаться двумя типами стратегических бомбардировщиков. Внешне они казались порождениями разных эпох — мясищевские машины вполне отвечали требованиям авиационной моды, в то время как «экстерьер» Ту-95 явно тяготел скорее к незабвенному воздушному кораблю ТБ-3, нежели к своему непосредственному предшественнику Ту-16. Но, что наиболее удивительно, к концу десятилетия мясищевские красавцы были сняты с производства, а турбовинтовые Ту-95 в различных модификациях выпускались вплоть до «перестройки» и фактического коллапса отечественной авиапромышленности.

Наряду с чисто субъективным фактором — различием в пробивной силе руководителей конструкторских коллективов — в качестве основной причины неудачи Мясищева обычно приводится недостаточная дальность его машин, в особенности М-4. Однако к концу 1950-х прогресс двигателестроения позволил свести на нет дефицит дальности на последних вариантах 3М. Ветеран мясищевского ОКБ Л. Л. Селяков в своих мемуарах указывает на другой, не столь известный недостаток этих самолетов — велосипедное шасси, препятствовавшее подвеске принятого для Ту-95 огромного самолета-снаряда Х-20.

Почти полвека послевоенной истории прошли в напряженном военно-политическом противостоянии СССР и США, наиболее явно проявившемся в гонке ядерных вооружений. Ценой огромного перенапряжения экономики Советский Союз сумел с четырехлетним опозданием создать атомную бомбу, а к концу лета 1953-го даже обогнать США в создании транспортабельного термоядерного заряда. К этому времени начались испытания первых межконтинентальных средств доставки этого оружия — прототипов стратегических бомбардировщиков М-4 и Ту-95.

Однако уже в те же годы стало ясно, что заявленная для этих самолетов дальность 13 000…16 000 км является необходимым, но еще недостаточным условием успешного выполнения боевой задачи.

Впервые в истории США возникла угроза удара по ее важнейшим объектам, и руководство страны приняло все меры для ее устранения. Была создана развитая система ПВО, оснащенная множеством радиолокаторов, размещенных как на суше, так и в прибрежных водах на платформах. Завершались испытания первых сверхзвуковых истребителей «сотой серии». Уже в 1953-м на боевое дежурство заступили прикрывавшие Вашингтон зенитно-ракетные части с комплексами объектовой обороны «Найк-Аякс» — американцам удалось на пару лет упредить создателей советской системы С-25 «Беркут».

С учетом многократного экономического превосходства США задачу нанесения гарантированного удара нельзя было решить простым наращиванием численности советских бомбардировщиков. Требовался качественный скачок, который достигли созданием ракетных средств доставки термоядерного оружия, способных преодолеть перспективную систему обороны США.

Большинство баллистических и крылатых ракет середины 1950-х комплектовались испытанным к тому времени термоядерным зарядом, еще более тяжелым и громоздким, чем предшествующие атомные устройства. В результате такие ракеты, как первая в мире межконтинентальная баллистическая Р-7, а также разрабатывавшиеся морская баллистическая Р-15 и крылатая «Буря» смотрятся несуразными гигантами по сравнению с более поздними образцами оружия аналогичного назначения. Таким же исполином среди авиационного вооружения стал самолет-снаряд первого отечественного стратегического авиационного комплекса К-20 («Комета-20»).

В соответствии с мартовским 1954-го постановлением правительства проектирование К-20 началось в организациях, разработавших первую «Комету» с противокорабельным самолетом-снарядом «КС». Разработку радиоэлектронных средств осуществляло КБ-1, возглавлявшееся В. М. Шабановым, а самолета-снаряда Х-20 — ОКБ-155 под руководством М. И. Гуревича, являвшегося заместителем А. И. Микояна.

Компоновка Х-20 напоминала истребитель МиГ-19. Самолет-снаряд как бы строился вокруг боевой части массой около 4 000 кг. Между ней и лобовым воздухозаборником с автоматически управляемым конусом располагался топливный бак емкостью 1 390 л. Круглый канал воздухозаборника в зоне боевой части, загружавшейся через верхний люк, переходил в серповидный, огибая ее снизу. Четыре других бака компоновались вокруг круглого воздушного канала за боевой частью и двигателя. Большая часть полета самолета-снаряда проходила на форсажном режиме работы двигателя и требовала около 4 000 кг горючего.

Над двигателем размещались основные элементы аппаратуры радиоуправления ЯР, а приемная антенна — на законцовке киля. Главные блоки автопилота ЯК постарались установить вблизи центра масс, внизу фюзеляжа за боевой частью. На борту Х-20 имелись средства термостатирования ядерной боевой части, необходимые как в автономном, так и в совместном полете с носителем.

Однорежимный летательный аппарат не предназначался для малоскоростного полета и энергичного маневрирования. Это позволило значительно, по сравнению с самолетами, увеличить нагрузку на крыло площадью 25,14 м² и стреловидностью 55° по линии фокусов, с профилем Ср3-7С относительной толщиной 6%. Для исключения реверса элеронов при малой жесткости крыла их разместили, примерно, там, где обычно на самолетах находятся закрылки. При этом относительная площадь элеронов, по сравнению с самолетами, возросла в полтора раза, что обеспечило управление по крену при вдвое меньших углах отклонения.

Умеренные требования по маневренности и переднее расположение массивной боевой части позволили снизить относительную площадь горизонтального (16%) и вертикального (11,2%) оперений, что почти вдвое меньше по сравнению с пилотируемыми самолетами. Снизились и углы отклонения руля направления и цельноповоротного стабилизатора.

Для обеспечения требуемого запаса путевой устойчивости имелся небольшой подфюзеляжный киль. Он крепился на X-20М после установки ракеты под носителем с помощью более чем сотни винтов, что доставляло немало хлопот наземному персоналу.

В конструкции Х-20 применялись алюминиевые и магниевые сплавы, нержавеющие стали. Мягкие баки изготавливались из маслостойкой резины.

Ранее, при испытаниях самолетов-снарядов 10Х, 14Х и 16Х класса «воздух-поверхность», разработанных В. Н. Челомеем на базе немецкого Фау-1, выявилась низкая точность автономных систем управления с простейшим автопилотом. Поэтому для Х-20 на основном участке полета осуществлялось радиокомандное управление с носителя, а на начальном и конечном участках — с помощью автопилота.

Наведение ракеты усложнялось тем, что большая часть многочасового полета носителя проходила над малоинформативной поверхностью океана. Для обнаружения цели потребовался мощный радиолокатор ЯД. Основные параметры ракеты, носителя и его РЛС выбрали так, что после пуска Х-20 на дистанции около 600 км самолет-снаряд, за счет более, чем двукратного превосходства в скорости, оказывался на подходе к цели в момент ее обнаружения станцией ЯД на удалении 350…450 км (до радиогоризонта).

Перед пуском балочный держатель с крылатой ракетой опускался и после выхода двигателя на форсажный режим она отделялась от носителя. После старта с высоты 9…12 км самолет-снаряд во избежание столкновения с носителем просаживался на 300…400 м и, а затем, набрав 15 000 м, переводился в горизонтальный полет. Наиболее насыщенную средствами ПВО зону в пределах 70 км от цели Х-20 преодолевал в автономном режиме. Носитель же отворачивал с боевого курса не ближе 270 км от цели.

Через заданное время самолет-снаряд с работавшим на форсаже двигателем переводился в пикирование на цель под углом 60° к горизонту. Боевая часть подрывалась на заданной высоте или при ударе о землю.

Для подпитки двигателя ракеты керосином в ходе предпусковой гонки (на это расходовалось до 500 кг горючего) топливные системы носителя и Х-20 соединялись разъемным трубопроводом.

Для летной отработки элементов беспилотных систем два серийных истребителя МиГ-19 переоборудовали в самолеты-аналоги СМ-20/1 и СМ-20/2. Помимо устройств подвески под носитель, аналоги оснастили аппаратурой ЯР. В связи с этим уменьшился объем топливного бака №1 и под фюзеляжем аналога появился обтекатель.

Пилотировали СМ-20 летчики-испытатели Амет-Хан Султан и В. Г. Павлов. В 1957-м самолеты-аналоги выполнили 27 полетов со взлетом с аэродрома и 32 — с отделением от носителя. Затем на полигоне во Владимировке на них исследовалась помехозащищенность радиоаппаратуры. С этой целью, например, на СМ-20/1 в мае — августе 1958-го выполнили девять полетов, в том числе семь — с отцепкой от носителя. Оба СМ-20, совершив свыше 150 полетов, были списаны в металлолом.

Первый пуск Х-20 состоялся в марте 1958-го. Но из-за неисправности приемника воздушного давления (ПВД) и статоскопа — прибора, удерживавшего ракету на заданной высоте, она вместо расчетных 15 000 м вышла на 12 500 м. Видимо, из-за отказа двигателя самолет-снаряд не долетел до цели. Спустя месяц, более успешно прошел второй пуск. Лишь в сентябре, после третьего и четвертого пусков, состоявшихся в июле, начался этап государственных испытаний.

За два года до этих событий появилась возможность заменить на Х-20 боевую часть на усовершенствованный термоядерный боеприпас, с которым модернизированный самолет-снаряд получил обозначение Х-20М. Все первые Х-20 израсходовали на начальном этапе испытаний и на вооружение эта модификация не поступила.

В ходе летной отработки выявились недостатки двигателя и аппаратуры управления. Долго бились над запуском ТРДФ, охлажденного до −60°С в совместном полете с носителем. Для Х-20М разработали двигатель АЛ-7ФК (К — короткоресурсный) с сужающимся соплом, новым регулятором оборотов, расширенным сопловым венцом турбины, лопатками из сплава ЭИ-867. Для устойчивой работы ТРДФ увеличили канал воздухоподачи и доработали входной конус. На Ту-95К установили прикрывающий воздухозаборник Х-20М обтекатель, убиравшийся перед пуском ракеты поворотом относительно продольной оси.

В 1958-м авиационный завод №18 в Куйбышеве выпустил три Ту-95К, а с августа следующего года ракетоносцы стали поступать в 1006-й тяжелый бомбардировочный авиационный полк в Узине (Украина).

Государственные испытания, начатые в октябре 1958-го, завершились спустя год после шестнадцатого пуска самолета-снаряда. Успешно прошли 11 из последних 14 пусков. Для подтверждения работоспособности систем, связанных с термоядерной боевой частью, по указанию Д. Ф. Устинова в марте 1960-го еще дважды запускали Х-20М.

Первые серийные самолеты-снаряды построили в 1959-м. Первоначально Х-20 и Х-20М изготавливались опытным производством ОКБ Микояна и заводом в Дубне. К концу 1950-х завод №256 перевели на выпуск более совершенных ракет Х-22, а серийное производство Х-20М в 1960-м передали на завод №86 в Таганроге, явно недогруженный гидросамолетами.

Систему К-20 приняли на вооружение в сентябре 1960-го. При этом ее дальность задавалась не ниже 6 800 км с пуском самолета-снаряда за 600 км от цели. Скорость Х-20М составляла 1 700…2 000 км/ч на высотах 14 000…15 000 м. Цели обнаруживались станцией ЯД на удалении до 450…470 км.

Летом 1961-го прибывшие из Узина 16 ракетоносцев Ту-95К с окрашенными в красный цвет Х-20М показали на воздушном параде в Тушино. Иностранные наблюдатели приняли установленные на Ту-95К обтекатели воздухозаборников за головки самонаведения самолетов-снарядов и на протяжении многих лет соответствующие схемы публиковались в зарубежных изданиях.

Создание нового оружия было высоко оценено руководством страны и в 1963-м разработчиков К-20 удостоили Ленинской премии.

К этому времени, соответствуя требованиям 1954-го, К-20 уже не вполне отвечала задачам, стоящим перед ВВС. Нью-Йорк и Вашингтон находились на пределе досягаемости Ту-95К и до начала боевых действий требовалось успеть перебазировать самолеты с Украины и Северного Кавказа в район Мурманска. С Дальнего Востока имелась возможность долететь до целей на западном побережья США и даже в район Великих озер, но при этом также требовалось предварительно перебросить Ту-95К из Семипалатинска в Анадырь.

Отчасти задачу решили, доработав носители устройствами дозаправки в вариант Ту-95КД. Однако уже при принятии на вооружение система К-20 начала утрачивать роль основного стратегического оружия, уступая ее межконтинентальным баллистическим ракетам, рассматривавшимся как абсолютное оружие. Например, ракеты Р-7 стоили на 40% меньше, чем Ту-95К с Х-20.

В то же время в США на вооружение поступили зенитно-ракетные комплексы зональной обороны «Бомарк» с ракетой CIM-10A, а затем и «Супер Бомарк» с ракетой CIM-10B дальностями до 420 и 710 км соответственно. Тем самым решалась задача поражения Ту-95К как до пуска самолетов-снарядов, так и с высокой вероятностью на этапе радиокомандного наведения. К началу 1960-х в США развернули семь стартовых позиций, включавших 28 или 56 зенитных ракет, способных поражать цели в зоне площадью до 250 000 км².

В этих условиях основной целью системы К-20 стали рассматривать авианосные ударные группы (АУГ) американского флота. Оставаясь в рядах ВВС, экипажи Ту-95К решали задачи морской авиации. Еще в 1957…1958 годах на опытных Ту-95К подтверждалась возможность обнаружения групп кораблей на расстоянии 400…450 км.

По инициативе руководителей МАП и ВВС и в соответствии с последовавшими постановлениями правительства с августа по октябрь 1960-го проводились пуски Х-20 с шести Ту-95К по отряду кораблей. Два легких крейсера, пять эсминцев и пара сторожевиков, построенных в ордер шириной по фронту 22 км и глубиной 10 км, имитировали американскую АУГ, начинавшую рассредоточиваться при угрозе применения ядерного оружия.

Ракеты запускали с высот до 10 000 м на удалении 350…360 км от центра ордера. После обнаружения, цель бралась на ручное сопровождение, так как из-за мерцания отметок целей при волнении моря перейти в автоматический режим не удавалось. При этом обеспечивалось выделение отдельных кораблей в составе ордера. Для безопасности кораблей бортовую аппаратуру ракет доработали, гарантировав перелет цели на расстояние до 15 км.

В первом и единственном успешном пуске Х-20М подорвали с перелетом около 4 км и отклонением влево 8,5 км относительно условной цели. Во втором пуске, из-за отказа аппаратуры ЯР, самолет-снаряд, улетевший на 300 км за ордер, подорвали по радиокоманде. В третьем пуске подвела самолетная станция ЯД.

Хотя ни одна из ракет не попала в заданный район, эти результаты удовлетворили военное руководство, которое на большее и не рассчитывало. На Х-20М применялась настолько мощная боевая часть, что даже при значительном промахе достигалось потопление двух-трех целей, а на остальных кораблях выводились из строя средства связи и управления. Дальнейший разгром противника доверялся Ту-16 с самонаводящимися ракетами К-10С, КСР-2 и КСР-11.

В декабре 1960-го два из трех учебных пусков по кораблям закончились неудачей из-за недостаточной надежности электронно-вакуумных приборов аппаратуры комплекса К-20. Промышленности пришлось доработать выпущенные в 1959-м шесть Ту-95К и два десятка Х-20М. Вскоре надежность комплекса возросла, но с годами начала падать его боевая эффективность. Усиливались средства ПВО авианосцев — на их вооружение поступили самолеты радиолокационного дозора Е-2 «Хокай», истребители-перехватчики F-4 «Фантом» со скоростью и потолком, достаточными для успешного перехвата Х-20М.

С пополнением американского флота кораблями охранения с новейшими зенитно-ракетными комплексами к концу 1960-х шансы на успешный прорыв Х-20М к авианосцам становились столь же мизерны, как и достижение американских городов. Модернизация в 1960-е годы ракетоносцев в вариант Ту-95КМ предусматривала применение более совершенного связного, пилотажного и навигационного оборудования, что при всей полезности не могло радикально повысить боевую эффективность.

Июньским 1964-го постановлением правительства Туполеву поручили создание комплекса К-95 с переоснащением Ту-95К на менее уязвимые ракеты Х-22.

После подписания в 1991-м Договора о сокращении стратегических вооружений СНВ-1 в первую очередь на разделку пустили еще неперевооруженные Ту-95К. Отслужив к тому времени более 30 лет в ВВС, первая отечественная «стратегическая» авиационная ракета Х-20М отошла в прошлое.

Намного короче оказалась жизнь у ее зарубежных аналогов. Американская стратегическая ракета «Раскл» состояла на вооружении средних бомбардировщиков DB-47 в течение двух лет, начиная с 1957-го. Это был типичный «первый блин» — весьма несовершенная жидкостная ракета массой 6 400 кг с фюзеляжем большого диаметра и крестообразным расположением аэродинамических поверхностей по схеме «утка». Ее скорость была вдвое больше звуковой при высоте полета 24 000 м, но дальность не превышала 120 км.

Разработка более удачной ракеты «Хаунд Дог» по схеме «утка» с треугольным крылом началась в августе 1957-го. В отличие от Х-20М облик «Хаунд Дога» вполне соответствовал представлению о ракете. Бесфорсажный ТРД «Пратт-Уитни» J52-Р-6 размещался в гондоле под хвостовой частью фюзеляжа. Применение достаточно точной инерциальной системы управления обеспечивало пуск по схеме «пустил и забыл» и дальнейшего сближения носителя с целью не требовалось. Точность навигации носителя достигалась применением астровизирных систем, установленных на пилонах подвески ракет. Дальность достигала 1 140 км на высоте 16 700 м при скорости, более чем вдвое превышавшей звуковую.

На В-52 два «Хаунд Дога» массой по 4 600 кг располагались на крыльевых подвесках, что увеличивало аэродинамическое сопротивление, но позволяло использовать тягу двигателей ракет на взлете. Первый пуск «Хаунд Дога» и принятие на вооружение B-52G опоздали на год по сравнению с Х-20. Всего для B-52G и В-52Н поставили 593 ракеты. С появлением малогабаритных дозвуковых ракет ALCM, «Хаунд Дог» сняли с вооружения в 1976-м.

Еще короче оказалась жизнь английской стратегической авиационной ракеты «Блю Стил», выполненной по схеме «утка», но с ЖРД. Оснащенная инерциальной системой управления ракета стартовой массой 6 800 кг в основном соответствовала более ранней ракете «Раскл».

В отличие от американского аналога переднее оперение и крыло имели треугольную форму. Пуск с носителя «Вулкан» осуществлялся на дальность до 322 км при полете «Блю Стил» на высоте 24 000 м со скоростью, соответствующей М=2,0. В дальнейшем, с переходом к маловысотному полету ее дальность значительно уменьшилась. Разработка «Блю Стил» продолжалась восемь лет и завершилась только в 1962-м.

Сравнение Х-20 с зарубежными сверстниками свидетельствует о том, что советским конструкторам удалось в сжатые сроки без существенной перестройки промышленности создать ударный авиационный комплекс с ракетой, не уступающий лучшему американскому образцу по скорости и высоте полета, то есть по характеристикам, в наибольшей мере, влияющим на вероятность прорыва к цели. К сожалению, за счет худшего уровня бортовой аппаратуры Х-20М оказалась вдвое тяжелее «Хаунд Дога», имела меньшую дальность, а также не могла применяться в режиме «пустил и забыл».

На следующем витке развития ракетного оружия стратегической авиации советским конструкторам удалось, в основном, устранить эти недостатки при создании малогабаритных крылатых ракет нового поколения.

Самолёт-снаряд Х-20М на подвеске под Ту-95К

  1. сверхзвуковой ПВД;
  2. бак №1 (керосин Т-1, ТС-1, 1390 л.);
  3. дозвуковой ПВД;
  4. отсек БЧ;
  5. блоки автопилота ЯК;
  6. бак №2 (2100 л.);
  7. бак №4 (2 по 250 л.);
  8. ТРД АЛ-7ФК;
  9. бак №5 (2 по 550 л.);
  10. блоки аппаратуры ЯР;
  11. антенна станции СОД-57;
  12. антенна станции ЯР;
  13. балочный держатель БД-206;
  14. система выпуска балочного держателя (ход 960 мм);
  15. бак пускового топлива самолёта-снаряда (бензин Б-70).

Технические характеристики самолетов снарядов семейства Х-20

 

 

X-20

Х-20М

Разработчик

 

ОКБ-155

ОКБ-155

Длина

м

14,95

14,95

Диаметр

м

1,805

1,805

Размах

м

9,03…9,15

9,03…9,15

Высота ракеты

м

3,015

3,015

Вес пустой

кг

5878

5878

Вес стартовый

кг

11 600…11 800

12 000

БЧ

 

термоядерная РДС-6с

термоядерная

Мощность БЧ

Мт

0,35…0,8

0,8…3,0

Вес БЧ

кг

2300…2500

2300

Система наведения

 

инерциальная с радиокоррекцией

инерциальная с радиокоррекцией

Высота полета

км

15

до 20

Дальность стрельбы

км

260…450

380…600

Высота применения

км

до 20

0,5…1,0

Скорость полета

м/с

600 (1,8…2,0М)

600 (1,8…2,0М)

Двигатель

 

ТРД АЛ-7Ф-15 (АЛ-7ФК)

ТРД АЛ-7ФК

Топливо

 

керосин

керосин

Тип ПУ

 

БД-206

БД-206

Самолет-носитель

 

Ту-95К, Ту-95КД, 3М

Ту-95КМ

Самолёт-снаряд Х-20М последних серий




зачехлённый самолёт-снаряд Х-20М на транспортной тележке

Список статей