Burya raketteknik: grundarbete för framtiden
Från augusti 1957 till december 1960 utfördes flygtester av den lovande interkontinentala kryssningsmissilen (MKR) "350" / La-350 / "Storm" på Kapustin Yars träningsplats. I enlighet med de taktiska och tekniska kraven var denna produkt tvungen att visa högsta flygprestanda. För att klara denna uppgift måste många organisationer och institutioner vara involverade i utvecklingen av projektet, som måste hitta och bemästra lovande lösningar, material och teknologier.
Färdig produkt
Utvecklingen av Burya började 1954 i enlighet med ministerrådets resolution om skapandet av två missilsystem med interkontinental räckvidd. Utvecklingen av ett komplex med en kryssningsmissil tilldelades OKB-301 S.A. Lavochkin. N.S. blev chefsdesigner för temat "350". Chernyakov, handledare - M.V. Keldysh. I alla skeden var det planerat att involvera många andra organisationer och specialister i projektet.
Cirka tre år ägnades åt forskningsdelen av projektet med sökandet efter grundläggande lösningar och på den efterföljande designen. Den tekniska dokumentationen för Tempest utarbetades 1957, vilket gjorde det möjligt att starta produktionen av ett experimentellt parti missiler för framtida tester.
Burya-projektet föreslog byggandet av ett tvåstegs markbaserat missilsystem. Det första steget inkluderade två sidoblock med flytande raketmotorer. Marchering, utrustad med vingar, fjäderdräkt, reglage och stridsspets, utförd med en ramjetmotor. Flygningen skulle genomföras enligt kommandon från styrsystemet, som inkluderade tröghetsnavigeringshjälpmedel och AN-2Sh astrokorrektionssystem. Stridsspetsen är en kärnladdning som väger 2350 kg.
Den totala längden på produkten "350" i lanseringskonfigurationen nådde 19 m. Underhållarstegets diameter var 2,2 m, blocken i det första steget var 1,6 m. 7,75 ton stod för marschfasen. Enligt kraven skulle hastigheten för marschetappen på banan nå 97 M. Den erforderliga flygräckvidden var 34,68 tusen km. Under testerna har en räckvidd på ca. 3,2 tusen km
Lastproblem
Hastighetskraven satte de allvarligaste restriktionerna för strukturens styrka och dess motståndskraft mot olika belastningar, inkl. termisk. För att studera dessa frågor utvecklade och byggde NII-1954 1 ett supersoniskt aerodynamiskt värmerör med möjlighet att studera uppvärmning och värmeöverföring. 1957 började NII-1 driva det gasdynamiska termiska stativet Ts-12T, där en raketmodell i full storlek med all utrustning kunde placeras. Detta gjorde det möjligt att studera effekten av laster på hela aggregatet.
Beräkningar och studier har visat att under flygning kan framkanten av vingen och luftintaget, samt motorkanalen, värmas upp till 420°C. Temperaturen på den yttre huden var lägre, ca. 350°C, vilket var förknippat med utsläpp av en del av värmeenergin till miljön.
Enligt resultaten av sådana studier utfördes sökandet efter lämpliga material och teknologier. För tillverkningen av flygkroppen valdes flera kvaliteter av titan och värmebeständigt rostfritt stål. VIAM och MVTU im. Bauman utvecklade teknologier för bearbetning och svetsning av sådana metaller och legeringar. Nya icke-metalliska material har också skapats för användning i tätningar, glas, beläggningar och så vidare. I synnerhet har Leningrad GOI utvecklat en teknik för tillverkning av stora kvartspaneler. De var avsedda att bilda en lykta över astrokorrektionssensorerna.
Med hänsyn till kraven, konstruktionsbelastningar och tillgänglig teknik utvecklades en avancerad flygplanskonstruktion. Raketens flygkropp gjordes cylindrisk med en variabel sektion. I fören fanns en överljudsdiffusor med en konisk central kropp, inuti vilken det fanns ett fack för stridsspetsen. Motorns luftkanal passerade genom mitten av flygplanet och ett kylt fack med kontrollinstrument och bränsletankar placerades runt den.
Första stegsblocken skulle ge överklockning till 3M och stod också inför problemet med uppvärmning. I detta avseende byggdes de av samma material som huvudscenen, men skilde sig åt i en enklare design. De gjordes i form av cylindriska enheter med koniska huvudkåpor. Nästan hela volymen angavs under bränsle- och oxidationstankarna; i svansen fanns raketmotorer.
Fråga om motorer
För att erhålla de erforderliga flygegenskaperna behövde den första etappen två motorer med en dragkraft på vardera 68 ton. Utvecklingen av sådana produkter anförtroddes OKB-2 NII-88 under ledning av A.M. Isaev. Byrån hade redan en preliminär design för en 17 tons motor, och det beslutades att använda den i samband med Tempest. Den nya produkten fick beteckningen C2.1100.
Den nya motorn gjordes enligt ett fyrkammarschema; kameror och en del av bandet lånades från det befintliga projektet. Det var tänkt att använda TG-02-bränsle och AI-27I-oxidationsmedel. Tillförseln av komponenter till förbränningskamrarna skulle ske med en turbopumpenhet. Motorn var också utrustad med en separat krets för isopropylnitrat: den var tvungen att gå in i gasgeneratorn och sönderdelas till ånggas, vilket satte TNA i rörelse. Varje kammare i C2.1100-motorn gav enligt beräkningar 17 ton dragkraft - totalt 68 ton krävdes.
Ramjet av det andra steget utvecklades i OKB-670 av M.M. Bondaryuk. Trots den uppenbara enkelheten i designen var skapandet av en sådan motor särskilt svårt. Det var nödvändigt att hitta material som motsvarar de termiska belastningarna från bränsleförbränning, träna aerodynamiska processer vid inloppet och inuti motorn och även lösa många andra problem. År 1957 hade alla dessa problem framgångsrikt lösts, vilket resulterade i en supersonisk ramjetmotor, som kördes på fotogen och gav en dragkraft på 7,55 ton i kryssningsläge.
Kontroller
En gren av NII-1 MAP arbetade på styrsystemet för Burya, senare kallat Earth, under ledning av I.M. Lisovich och T.N. Tolstousova. Detta projekt använde den befintliga utvecklingen av olika organisationer. I synnerhet på fyrtiotalet utfördes forskning om detta ämne av specialister från NII-88.
Målet med NII-1 MAP-projektet var att skapa ett system som automatiskt kan hitta de indikerade stjärnorna, spåra deras position och bestämma sina egna koordinater utifrån den. För att göra detta var det nödvändigt att lösa flera hjälpuppgifter, till exempel skapandet av den så kallade. artificiell vertikal eller säkerställer bullerimmunitet under alla förhållanden. Vi var också tvungna att utveckla en beräkningsmaskin som kunde omvandla astro-korrigeringsdata till kommandon för autopiloten.
Tillbaka 1952, innan arbetet med MCR "350" började, tillverkades en prototyp av astronavigationssystemet. Hans tester på Il-12-flygplanet visade hög noggrannhet i att hålla flygriktningen. Åren 1954-55. detta system förbättrades och testades på nytt. Flyglaboratoriet baserat på Tu-16 gjorde flygningar på höjder av 10-11 km med en hastighet av 800 km/h, och för 5-6 timmars flygning ackumulerades ett fel inom 4-6 km.
Efter vissa förbättringar var det elektromekaniska navigationssystemet med tröghetsinstrument och astrokorrigering klart för installation på experimentraketer. 1957 började tillverkningen av pilotpartier av sådan utrustning för montering på prototypraketer.
Testad
Den första lanseringen av "Stormen" var planerad till den 1 augusti 1957, men ägde inte rum. Fel i tillförselsystemet för isopropylnitrat förhindrade en regelbunden start av förstastegsmotorn. Lyckligtvis fungerade motorinstrumenten korrekt, och raketen skadades inte. Efter de nödvändiga ändringarna förbereddes den igen för flygning den 1 september. Den här gången lämnade raketen utskjutningsrampen, men styrsystemet gav i förtid kommandot att återställa det första stegets gasroder. Raketen tappade kontrollen och störtade.
Sedan fanns det ytterligare tre misslyckade lanseringar, där flygningen varade inte mer än 60-80 sekunder. I maj 1958 lyfte Burya för första gången på en regelbunden basis, tog en förutbestämd höjd, släppte blocken från den första etappen och slog på ramjet. Hastigheten på marschetappen nådde M=3. Sedan var det ytterligare fem lanseringar med misslyckanden i starten eller vid olika delar av banan. De följande fyra flygningarna var framgångsrika och visade att raketen kunde accelerera till Mach 3,2, flyga till en räckvidd på 5500 km och utföra manövrar, inkl. 180° sväng.
I mars 1960 ägde det sista flygfelet rum med förlusten av en raket. Sedan, i mars och december, genomförde de två uppskjutningar på mål på Kamtjatkas träningsplatser. I det första fallet "Stormen" på 121 minuter. flög till målområdet, varefter hon inte kunde gå in i ett dyk. Nästa och sista flygning var helt lyckad. På ett avstånd av 6425 km avvek produkten från målet med 4-7 km.
Under de senaste flygningarna användes erfarna raketer med ett förbättrat framdrivningssystem. De använde S2.1150 LRE med ökad dragkraft och den mer kompakta RD-012U ramjet.
En vision för framtiden
I de tidiga stadierna av testning mötte MCR "Storm" olika tekniska och designproblem. De lyckades klara av dem, och i framtiden visade raketen en hög prestandanivå - och förmågan att lösa riktiga stridsuppdrag. Baserat på resultaten av ytterligare förfining, förbättring och introduktion av nya komponenter kan 350-raketen mycket väl bli en effektiv och framgångsrik strategisk vapen.
Men 1960 - enligt olika källor, i februari eller december - beordrade ministerrådet att stoppa arbetet med ämnet "Storm". Landets ledning har beslutat att interkontinentala kryssningsmissiler är sämre än ballistiska system när det gäller deras kapacitet och potential. Den samtidiga utvecklingen av de två riktningarna ansågs omöjlig och olämplig.
"Storm" gick inte igenom hela finjusteringsprocessen och gick inte i tjänst med vår armé. Men även i detta fall gav projektet de mest märkbara resultaten. För att utveckla ett nytt MKR var det nödvändigt att bygga ett antal forskningsanläggningar och bedriva mycket forskning. En stor mängd information samlades in om aerodynamiken för höga överljudshastigheter, termiska processer etc.
Dessutom skapades nya material och teknologier. De flesta liknande resultat från Storm-projektet användes senare framgångsrikt för att skapa nya prover. flyg och raketer. Så titan, värmebeständigt stål och andra material för "Stormen" används fortfarande aktivt vid konstruktion av flyg och annan utrustning. Modern teknik för tillverkning av sådana strukturer går direkt tillbaka till utvecklingen av VIAM och MVTU i mitten av femtiotalet.
Vissa lösningar av C2.1100-projektet användes senare i nya raketmotorprojekt. Erfarenheten av att skapa ramjetmotorer RD-012/012U var också användbar vid utvecklingen av ett antal nya produkter, såsom vissa luftvärnsmissiler. En del av det förflutnas utveckling kan också användas vid skapandet av moderna hypersoniska vapen.
Utvecklingen av jordsystemet var av stor betydelse för vår raket- och flygteknik. Astronavigation visade tydligt sin förmåga och, tack vare detta, hittade den senare tillämpning i en mängd nya projekt. I synnerhet ger det hög noggrannhet vid avfyring av interkontinentala ballistiska missiler.
Således kunde Burya / 350 / La-350-projektet inte lösa sin huvuduppgift, och den sovjetiska armén fick inte ett fundamentalt nytt strategiskt vapen med högsta prestanda. Samtidigt lämnade detta projekt mycket vetenskaplig data och teknisk erfarenhet, vilket bidrog till vidareutvecklingen av ett antal områden. Det betyder att Stormen - trots att projektet misslyckats - inte skapades förgäves och gav stora fördelar, även indirekt.
informationen