2 ноября, 2013
ИСТОРИЯ РАКЕТ «ВОЗДУХ-ВОЗДУХ»
ОЧЕРК ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО УПРАВЛЯЕМОГО ОРУЖИЯ КЛАССА "ВОЗДУХ-ВОЗДУХ"
Составлен по материалам Давыдова А.Н.
Создание ракет класса "воздух-воздух" знаменовалось успешным решением многих проблемных вопросов, являвшихся принципиальными на своих этапах разработки все более совершенных образцов ракет. Еще в процессе работы над ракетами серии К-5 (К-5, К-5М, К-5МС) были выявлены принципиальные недостатки лучевой системы наведения (узкие зоны атак из задней полусферы цели, ограниченная дальность, возможность потери цели при ее маневре и т. д.) и необходимость применения для ракет класса "воздух-воздух" систем самонаведения. Теория и практика систем самонаведения получили интенсивное развитие в ГосНИИАС благодаря усилиям молодых тогда ученых.
В 1956 г. Е. А. Федосов защищает кандидатскую диссертацию по динамической точности самонаводящихся снарядов класса "воздух-воздух". Ей предшествуют более десяти работ, выполненных в соавторстве с другими учеными, по различным аспектам расчета и математического моделирования систем самонаведения. В процессе моделирования самонаведения всеракурсной ракеты устанавливается эмпирически, а затем обосновывается теоретически одно из фундаментальных для того времени положений теории самонаведения - связь между потребной управляющей перегрузкой ракеты и угловой скоростью линии визирования посредством коэффициента, зависящего от скорости сближения.
Постановлением ЦК КПСС и правительства СССР в 1954 г. было задано создание сразу трех самонаводящихся ракет нового поколения: К-6, К-7 и К-8, а несколько позже (в 1958 г.) - ракеты К-9. Особенно активно разрабатывалась самонаводящаяся ракета К-8 в ОКБ-4 Минавиапрома под руководством главного конструктора М. Р. Бисновата. При разработке этих ракет были вскрыты и нашли техническое решение две сложные проблемы. Одна из них связана с созданием первого в нашей стране гиростабилизированного привода антенн головок самонаведения.
Ранее разрабатывавшиеся ракеты безуспешно пытались оснастить головками самонаведения с подвижной относительно корпуса антенной. В ходе работ по ракете возникли проблемы, связанные с отработкой силового двухгироскопного гиростабилизатора ГС-1. Антенна РГС, установленная на гироплатформе, не воспринимала колебаний корпуса ракеты по каналам курса и тангажа, оставаясь неподвижной в пространстве.
Однако, когда задавалось качание корпуса по крену, появлялся уход антенны, приводящий к ложным сигналам в контуре наведения. Наличие такого ложного сигнала приводило, как это показало моделирование, к недопустимо большим промахам. Причины нестабильности гиростабилизатора ГС-1 были выявлены в результате теоретического анализа на основе описания движения антенны системой матричных дифференциальных уравнений. Практически проблема была решена использованием гиростабилизатора другой конструкции по схеме Берлина, в которой корпуса гироскопов были соединены шарнирной связью-"спарником".
Другая проблема была связана с явлением так называемых синхронных ошибок головки самонаведения, с которым столкнулись впервые при создании ракеты К-8. В данном случае синхронные ошибки возникали из-за разности величин преломления радиолуча при прохождении через различные участки обтекателя. Находящаяся под обтекателем антенна из-за разности величин преломления в случае колебаний корпуса ракеты начинает формировать ложный сигнал угловой скорости линии визирования (соответствующий частоте колебаний).
Этот сигнал образует "паразитную" обратную связь по перегрузке, которая может быть положительной, дестабилизирующей или отрицательной, избыточно стабилизирующей, но в любом случае нарушающей нормальную работу контура наведения. Измерения градиента синхронной ошибки первых образцов обтекателей показали их значения до 0,15 град/град, что оказалось совершенно неприемлемым.
Проблема обтекателя в дальнейшем для этой ракеты решалась путем повышения требований к конструкции, подбору материалов, контролю обтекателей на специальных измерительных стендах, а также путем использования оптимальной фильтрации управляющего сигнала.
Последующее изучение проблемы синхронных ошибок показало, что они зависят не только от обтекателя, но в ряде случаев определяются также качеством устройств подвеса антенны (жесткость, люфты, трение), а также особенностями хода радиолуча для антенн сложной конструкции (двухзеркальных). Развитие в последнее время цифровых методов управления позволило предложить ряд методов компенсации синхронных ошибок антенных систем - табличных по запомненному портрету ошибок, введенному в память системы, и динамических.
Работы по самонаводящимся ракетам К-6 (ОКБ-2 главного конструктора П. Д. Грушина) и К-7 (ОКБ-134 главного конструктора И. И. Торопова) не получили развития. До стадии начала летных испытаний было доведено несколько вариантов этих ракет с различными головками самонаведения и аэродинамическими схемами.
Разработка конструкции ракеты К-9 с 1958 г. проводилась в ОКБ-134, а затем (в 1959 г.) была передана в ОКБ-155. Система самонаведения создавалась в КБ-1. Ракета должна была войти в состав автоматизированного комплекса перехвата "Ураган-5Б" и применяться с истребителей-перехватчиков Е-150, Е-152-1, Е-152А, Е-152-2, Е-152М. В 1961-1963 гг. макеты ракеты К-9 прошли летные испытания, но пусков реальных ракет не было по причине закрытия работ по системе "Ураган-5".
В 1957 г. на вооружение истребителей США поступает новая самонаводящаяся ракета с ИК-головкой самонаведения AIM-9B "Сайдуиндер". Появление этой ракеты стало без преувеличения эпохальным событием в ракетостроении. Почти одновременно с этой ракетой на вооружении английских истребителей "Лайтнинг" появляется самонаводящаяся ракета "Файрстрик" с ИК-головкой самонаведения.
Появление на вооружении зарубежных самолетов легких самонаводящихся ракет с ПК ГСН заставило руководст