Công nghệ tên lửa Burya: nền tảng cho tương lai
Sản phẩm thử nghiệm "Đi bão" trên đường trượt. Ảnh của Wikimedia Commons
Từ tháng 1957 năm 1960 đến tháng 350 năm 350, các chuyến bay thử nghiệm tên lửa hành trình liên lục địa (MKR) "XNUMX" / La-XNUMX / "Storm" đầy hứa hẹn đã được thực hiện tại bãi tập Kapustin Yar. Theo đúng yêu cầu kỹ chiến thuật, sản phẩm này phải đạt hiệu suất bay cao nhất. Để thực hiện được nhiệm vụ này, rất nhiều tổ chức và cơ quan đã phải tham gia vào quá trình phát triển dự án, họ phải tìm kiếm và làm chủ các giải pháp, vật liệu và công nghệ có triển vọng.
Sản phẩm sẵn sàng
Sự phát triển của Burya bắt đầu vào năm 1954 theo Nghị quyết của Hội đồng Bộ trưởng về việc chế tạo hai hệ thống tên lửa liên lục địa. Việc phát triển tổ hợp với tên lửa hành trình được giao cho OKB-301 S.A. Lavochkin. N.S. trở thành nhà thiết kế chính của chủ đề “350”. Chernyakov, giám sát viên - M.V. Keldysh. Ở tất cả các giai đoạn, dự án đã được lên kế hoạch để có sự tham gia của nhiều tổ chức và chuyên gia khác vào dự án.
Khoảng ba năm được dành cho phần nghiên cứu của dự án với việc tìm kiếm các giải pháp cơ bản và thiết kế tiếp theo. Tài liệu kỹ thuật cho Tempest được chuẩn bị vào năm 1957, giúp nó có thể tiến hành sản xuất một lô tên lửa thử nghiệm cho các cuộc thử nghiệm trong tương lai.
Dự án Burya đề xuất chế tạo hệ thống tên lửa đất đối không hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên bao gồm hai khối bên với động cơ tên lửa lỏng. Hành quân, được trang bị cánh, bộ lông, điều khiển và đầu đạn, được thực hiện bằng động cơ phản lực. Chuyến bay được thực hiện theo lệnh của hệ thống điều khiển, bao gồm thiết bị hỗ trợ dẫn đường quán tính và hệ thống hiệu chỉnh chiêm tinh AN-2Sh. Đầu đạn là hạt nhân nặng 2350 kg.
Sơ đồ tên lửa trong cấu hình phóng. Đồ họa Testpilot.ru
Tổng chiều dài của sản phẩm "350" trong cấu hình phóng đạt 19 m. Đường kính của tầng duy trì là 2,2 m, các khối của giai đoạn đầu là 1,6 m. 7,75 tấn chiếm 97 tấn cho giai đoạn diễu hành. Theo yêu cầu, tốc độ của giai đoạn hành quân trên quỹ đạo phải đạt 34,68 M. Phạm vi bay yêu cầu là 3,2 nghìn km. Trong các thử nghiệm, một loạt các giá trị xấp xỉ. 7,5 nghìn km
Vấn đề tải
Các yêu cầu về tốc độ đặt ra những hạn chế nghiêm trọng nhất đối với sức mạnh của kết cấu và khả năng chống lại các tải trọng khác nhau, bao gồm cả. nhiệt. Để nghiên cứu những vấn đề này, năm 1954, NII-1 đã phát triển và chế tạo một ống dẫn nhiệt khí động học siêu âm với khả năng nghiên cứu quá trình sưởi ấm và truyền nhiệt. Năm 1957, NII-1 bắt đầu vận hành bệ nhiệt động khí Ts-12T, trong đó có thể đặt một mô hình tên lửa cỡ lớn với đầy đủ các thiết bị. Điều này làm cho nó có thể nghiên cứu ảnh hưởng của tải lên toàn bộ lắp ráp.
Các tính toán và nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong chuyến bay, mép trước của cánh và khe hút gió, cũng như kênh động cơ, có thể nóng lên tới 420 ° C. Nhiệt độ của da bên ngoài thấp hơn, xấp xỉ. 350 ° C, liên quan đến việc giải phóng một phần nhiệt năng vào môi trường.
Theo kết quả của các nghiên cứu đó, việc tìm kiếm các vật liệu và công nghệ phù hợp đã được thực hiện. Để sản xuất khung máy bay, một số loại titan và thép không gỉ chịu nhiệt đã được chọn. VIAM và MVTU im. Bauman đã phát triển các công nghệ xử lý và hàn các kim loại và hợp kim như vậy. Các vật liệu phi kim loại mới cũng đã được tạo ra để sử dụng trong con dấu, kính, lớp phủ, v.v. Đặc biệt, Leningrad GOI đã phát triển công nghệ sản xuất tấm thạch anh kích thước lớn. Chúng được thiết kế để tạo thành một chiếc đèn lồng trên các cảm biến astrocorrection.
Bệ phóng với tên lửa vào vị trí. Ảnh của Wikimedia Commons
Có tính đến các yêu cầu, tải trọng thiết kế và các công nghệ sẵn có, một thiết kế khung máy bay tiên tiến đã được phát triển. Thân của tên lửa được làm hình trụ với tiết diện thay đổi được. Trong mũi tàu có một bộ khuếch tán siêu thanh với thân trung tâm hình nón, bên trong có một khoang chứa đầu đạn. Ống dẫn khí của động cơ đi qua trung tâm của khung máy bay, và một khoang làm mát gồm các dụng cụ điều khiển và bình nhiên liệu được đặt xung quanh nó.
Các khối giai đoạn đầu tiên được cho là cung cấp khả năng ép xung lên 3M và cũng phải đối mặt với vấn đề nóng. Về mặt này, chúng được xây dựng từ các vật liệu tương tự như sân khấu chính, nhưng khác ở thiết kế đơn giản hơn. Chúng được chế tạo dưới dạng các đơn vị hình trụ với các lỗ thông hơi ở đầu hình nón. Gần như toàn bộ khối lượng được đưa vào bên dưới các thùng nhiên liệu và chất ôxy hóa; ở đuôi là động cơ tên lửa.
Câu hỏi về động cơ
Để có được các đặc tính bay cần thiết, giai đoạn đầu tiên cần hai động cơ có lực đẩy 68 tấn mỗi động cơ. Việc phát triển các sản phẩm này được giao cho OKB-2 NII-88 dưới sự lãnh đạo của A.M. Isaev. Cục đã có thiết kế sơ bộ cho động cơ 17 tấn, và nó đã được quyết định sử dụng nó trong bối cảnh của trận Tempest. Sản phẩm mới nhận được ký hiệu C2.1100.
Động cơ mới được chế tạo theo sơ đồ bốn buồng; máy ảnh và một phần của dây đai đã được mượn từ dự án hiện có. Nó được cho là sử dụng nhiên liệu TG-02 và chất oxy hóa AI-27I. Việc cung cấp các thành phần cho các buồng đốt được thực hiện bởi một bộ phận phản lực cánh quạt. Ngoài ra, động cơ còn được trang bị một mạch riêng cho isopropyl nitrat: nó phải đi vào bộ tạo khí và phân hủy thành khí hơi, khiến TNA chuyển động. Theo tính toán, mỗi buồng của động cơ C2.1100 cho lực đẩy 17 tấn - tổng cộng 68 tấn cần thiết.
Quá trình nâng tên lửa lên vị trí xuất phát. Ảnh testpilot.ru
Máy bay phản lực của giai đoạn thứ hai được phát triển trong OKB-670 bởi M.M. Bondaryuk. Bất chấp sự đơn giản rõ ràng của thiết kế, việc tạo ra một động cơ như vậy đặc biệt khó khăn. Cần phải tìm vật liệu tương ứng với tải nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, tạo ra các quá trình khí động học ở đầu vào và bên trong động cơ, đồng thời giải quyết rất nhiều vấn đề khác. Đến năm 1957, tất cả những vấn đề này đã được giải quyết thành công, tạo ra một động cơ phản lực siêu âm, chạy bằng dầu hỏa và cho lực đẩy 7,55 tấn ở chế độ hành trình.
Kiểm soát
Một nhánh của NII-1 MAP đã làm việc trên hệ thống điều khiển cho Burya, sau này được gọi là Trái đất, dưới sự lãnh đạo của I.M. Lisovich và T.N. Tolstousova. Dự án này đã sử dụng những phát triển hiện có của các tổ chức khác nhau. Đặc biệt, vào những năm bốn mươi, nghiên cứu về chủ đề này đã được thực hiện bởi các chuyên gia từ NII-88.
Mục tiêu của dự án NII-1 MAP là tạo ra một hệ thống có khả năng tự động tìm kiếm các ngôi sao được chỉ định, theo dõi vị trí của chúng và xác định tọa độ của chính chúng từ đó. Để làm được điều này, cần phải giải quyết một số nhiệm vụ phụ trợ, chẳng hạn như tạo ra cái gọi là. dọc nhân tạo hoặc đảm bảo khả năng chống ồn trong mọi điều kiện. Chúng tôi cũng phải phát triển một máy tính toán có khả năng chuyển đổi dữ liệu hiệu chỉnh chiêm tinh thành các lệnh cho lái tự động.
Trở lại năm 1952, trước khi bắt đầu làm việc trên MCR "350", một nguyên mẫu của hệ thống du hành vũ trụ đã được sản xuất. Các cuộc thử nghiệm của ông trên máy bay Il-12 cho thấy độ chính xác cao trong việc giữ hướng bay. Năm 1954-55. hệ thống này đã được cải tiến và kiểm tra lại. Phòng thí nghiệm bay dựa trên Tu-16 đã thực hiện các chuyến bay ở độ cao 10-11 km với tốc độ 800 km / h, và trong 5-6 giờ bay, một lỗi trong phạm vi 4-6 km đã được tích lũy.
Khu phức hợp đã sẵn sàng để bắt đầu. Ảnh testpilot.ru
Sau một số cải tiến nhất định, hệ thống dẫn đường cơ điện với các thiết bị quán tính và hiệu chỉnh chiêm tinh đã sẵn sàng để lắp đặt trên các tên lửa thử nghiệm. Năm 1957, việc sản xuất các lô thử nghiệm của thiết bị này để lắp trên tên lửa nguyên mẫu bắt đầu được sản xuất.
Thử nghiệm
Lần phóng đầu tiên của "Storm" được lên kế hoạch vào ngày 1 tháng 1957 năm 1, nhưng đã không diễn ra. Trục trặc trong hệ thống cung cấp isopropyl nitrat đã ngăn động cơ khởi động đều đặn ở giai đoạn đầu. May mắn thay, các thiết bị động cơ hoạt động chính xác, và tên lửa không bị hỏng. Sau những sửa đổi cần thiết, vào ngày XNUMX tháng XNUMX nó lại được chuẩn bị cho chuyến bay. Lần này tên lửa rời bệ phóng, nhưng hệ thống điều khiển đã sớm đưa ra lệnh đặt lại bánh lái khí ở giai đoạn đầu. Tên lửa mất kiểm soát và bị rơi.
Sau đó là ba lần phóng không thành công nữa, trong đó chuyến bay kéo dài không quá 60-80 giây. Vào tháng 1958 năm 3, chiếc Burya lần đầu tiên cất cánh thường xuyên, đạt độ cao xác định trước, thả các khối của giai đoạn đầu và bật máy bay phản lực. Vận tốc của giai đoạn hành quân đạt M = 3,2. Sau đó, có thêm năm lần phóng với thất bại khi bắt đầu hoặc ở các phần khác nhau của quỹ đạo. Bốn chuyến bay tiếp theo đã thành công và cho thấy tên lửa có thể tăng tốc lên Mach 5500, bay đến phạm vi 180 km và thực hiện các thao tác diễn tập, bao gồm. Quay XNUMX °.
Vào tháng 1960 năm 121, chuyến bay cuối cùng không thành công đã xảy ra với việc mất một tên lửa. Sau đó, vào tháng 6425 và tháng 4, họ tiến hành hai vụ phóng vào các mục tiêu tại khu huấn luyện Kamchatka. Trong trường hợp đầu tiên, "The Storm" trong 7 phút. bay đến khu vực mục tiêu, sau đó cô không thể lặn. Chuyến bay tiếp theo và cuối cùng đã hoàn toàn thành công. Ở cự ly XNUMX km, sản phẩm lệch mục tiêu từ XNUMX-XNUMX km.
Tên lửa trong giây đầu tiên của chuyến bay. Ảnh militaryrussia.ru
Trong các chuyến bay gần đây, các tên lửa có kinh nghiệm với hệ thống đẩy cải tiến đã được sử dụng. Họ sử dụng động cơ tên lửa S2.1150 với lực đẩy tăng lên và động cơ phản lực RD-012U nhỏ gọn hơn.
Tầm nhìn cho tương lai
Trong giai đoạn đầu thử nghiệm MCR "Storm" đã phải đối mặt với nhiều vấn đề kỹ thuật và thiết kế. Họ xoay sở để đối phó với chúng, và trong tương lai tên lửa đã cho thấy một hiệu suất cao - và khả năng giải quyết các nhiệm vụ thực chiến. Dựa trên kết quả của việc tiếp tục cải tiến, cải tiến và giới thiệu các thành phần mới, tên lửa 350 có thể trở thành một chiến lược hiệu quả và thành công vũ khí.
Tuy nhiên, vào năm 1960 - theo nhiều nguồn tin khác nhau, vào tháng XNUMX hoặc tháng XNUMX - Hội đồng Bộ trưởng đã ra lệnh ngừng công việc về chủ đề "The Storm". Lãnh đạo đất nước đã quyết định rằng tên lửa hành trình liên lục địa thua kém các hệ thống đạn đạo về khả năng và tiềm năng của chúng. Việc phát triển đồng thời hai hướng được coi là không thể và không phù hợp.
"Storm" đã không trải qua toàn bộ quá trình tinh chỉnh và không được đưa vào phục vụ quân đội của chúng tôi. Tuy nhiên, trong trường hợp này, dự án đã tạo ra những kết quả đáng chú ý nhất. Để phát triển một MKR mới, cần phải xây dựng một số cơ sở nghiên cứu và tiến hành rất nhiều nghiên cứu. Một lượng lớn thông tin được thu thập về khí động học của tốc độ siêu âm cao, các quá trình nhiệt, v.v.
Mô hình của khu phức hợp trong bảo tàng. Ảnh FAS
Ngoài ra, các vật liệu và công nghệ mới đã được tạo ra. Hầu hết các kết quả này của dự án Storm sau đó đã được sử dụng thành công để tạo ra các mẫu mới. hàng không và tên lửa. Vì vậy, titan, thép chịu nhiệt và các vật liệu khác cho "Storm" vẫn được sử dụng tích cực trong việc xây dựng hàng không và các thiết bị khác. Các công nghệ hiện đại để sản xuất các cấu trúc như vậy trực tiếp quay trở lại sự phát triển của VIAM và MVTU vào giữa những năm XNUMX.
Một số giải pháp của dự án C2.1100 sau đó đã được sử dụng trong các dự án động cơ tên lửa mới. Kinh nghiệm chế tạo động cơ phản lực RD-012 / 012U cũng rất hữu ích trong việc phát triển một số sản phẩm mới, chẳng hạn như một số tên lửa phòng không. Một số phát triển trong quá khứ cũng có thể được sử dụng trong việc chế tạo vũ khí siêu thanh hiện đại.
Sự phát triển của hệ thống Trái đất có tầm quan trọng to lớn đối với tên lửa và công nghệ hàng không của chúng ta. Du hành vũ trụ đã thể hiện rõ khả năng của nó và nhờ đó, sau này được ứng dụng trong một loạt các dự án mới. Đặc biệt, nó mang lại độ chính xác cao khi bắn tên lửa đạn đạo xuyên lục địa.
Như vậy, dự án Burya / 350 / La-350 không thể giải quyết được nhiệm vụ chính của nó, và quân đội Liên Xô về cơ bản không nhận được một loại vũ khí chiến lược mới với hiệu suất cao nhất. Đồng thời, dự án này còn để lại nhiều dữ liệu khoa học và kinh nghiệm kỹ thuật, góp phần thúc đẩy sự phát triển hơn nữa của một số lĩnh vực. Điều này có nghĩa là Tempest - bất chấp việc hoàn thành dự án không thành công - không được tạo ra một cách vô ích và mang lại những lợi ích to lớn, dù chỉ là gián tiếp.
tin tức