Устройство и способы применения управляемых снарядов (Генерал-майор инженерно-технической службы В. Пугачев, доктор технических наук, профессор; инженер-майор В. Марисов, кандидат технических наук, доцент)

Развитие военной техники в ходе второй мировой войны и в особенности после нее привело к появлению на вооружении современных армий управляемых снарядов всевозможных типов, имеющих различное боевое назначение. Методы применения управляемых снарядов для решения тактических, оперативных и стратегических задач определяются боевыми свойствами этих снарядов, вытекающими в свою очередь из их технических возможностей.

Анализ истории развития военной техники говорит о постоянном стремлении к повышению дальнобойности оружия и увеличению его разрушительной силы. В артиллерийских системах это достигалось путем увеличения калибров орудий, повышения прочности стволов, применения более сильных метательных и дробящих взрывчатых веществ. Однако развитие артиллерии, ограничивавшееся определенными техническими возможностями, протекало крайне медленно. За всю многовековую историю ее существования дальность артиллерийского огня увеличилась немногим более чем в 10 раз. В ходе второй мировой войны дальность стрельбы полевой артиллерии не превышала 20-25 км, вследствие чего ее применение не выходило за рамки поля боя.

Внедрение реактивного двигателя в артиллерию резко увеличило ее дальнобойность. Современные реактивные снаряды и ракеты, обладающие дальностью полета, исчисляемой сотнями и даже тысячами километров, позволяют поражать цели в оперативной глубине обороны противника и его стратегические объекты.

Непрерывное стремление к увеличению дальности огня наблюдается не только в наземной артиллерии. Рост мощности оборонительного оружия самолетов-бомбардировщиков заставляет истребительную авиацию вести стрельбу со значительно больших расстояний, чем это имело место в ходе второй мировой войны. Непрерывное возрастание скорости и высоты полета самолетов вызвало резкое увеличение дальности и эффективности стрельбы зенитной артиллерии, в связи с чем перед бомбардировочной авиацией возникла необходимость увеличения высоты бомбометания.

Из сказанного можно сделать вывод о том, что дальности всех видов стрельбы имеют тенденцию к значительному увеличению. Однако с увеличением дальности резко снижается вероятность попадания, в результате чего многие цели становятся практически неуязвимыми для обычных боевых средств. Расчет показывает, что, например, при бомбометании одиночной бомбой по цели размером 30×100 м (отдельное крупное здание) с высоты 10 км при скорости бомбардировщика 1080 км/час вероятность попадания составляет меньше одного процента.

Уменьшение точности стрельбы вследствие увеличения дальности не является единственной причиной трудностей поражения целей. В условиях воздушного боя истребитель при современных скоростях самолетов практически лишен возможности атаковать цель с любого направления; область возможных атак свелась теперь к довольно узкому сектору в хвосте воздушной цели. Истребитель, даже выведенный средствами наведения в район цели, практически не может осуществить атаку, если он находится в передней полусфере бомбардировщика.

Невозможность поражения ряда целей прежними средствами явилась главной причиной появления управляемых снарядов. Следует отметить, что создание управляемого снаряда стало возможным только на определенной ступени развития науки и техники благодаря высокому уровню производства. Основной предпосылкой, обеспечившей возможности создания управляемых снарядов, явилось развитие автоматики, телемеханики и радиоэлектроники. Достижения в этих областях позволили создать достаточно простые и надежно действующие приборы для управления полетом снарядов.

Что же представляют собой управляемые снаряды и чем они отличаются от обычных? При использовании обычных неуправляемых снарядов (в частности, реактивных снарядов и авиабомб) отсутствует возможность изменять направление их полета после пуска. Управляемые же снаряды снабжаются специальными устройствами, с помощью которых можно влиять на их движение в течение всего времени полета к цели и тем самым значительно повысить точность стрельбы.

Как известно, для изменения направления движения любого тела необходимо приложить к нему некоторую силу. На снаряде для создания такой управляющей силы предусматриваются специальные средства. Кроме того, обеспечивается изменение этой силы в соответствии с величиной отклонения снаряда от нужного направления. Это достигается с помощью аппаратуры, формирующей командные сигналы, в соответствии с которыми изменяется управляющая сила. Такая аппаратура носит название системы управления.

Для изменения направления полета снаряда, движущегося в атмосфере, естественно использовать действующие на снаряд аэродинамические силы совершенно так же, как они используются для управления самолетами. Поэтому управляемые снаряды, как правило, имеют крылья и рули для управления движением снарядов по азимуту (вправо - влево) и в вертикальной плоскости (выше - ниже, а при стрельбе по наземным целям - дальше - ближе).

Чтобы достичь большой дальности стрельбы и высокой скорости движения, управляемые снаряды снабжаются реактивными двигателями. Однако не на всех типах управляемых снарядов необходимо применять двигатели. Управляемые авиабомбы, например, двигателей не имеют.

В настоящее время основными видами управления движением снарядов являются автономное управление, телеуправление и самонаведение. Автономное управление осуществляется аппаратурой, установленной на самом снаряде, программа работы которой задается перед пуском. В полете автономная система непрерывно измеряет отклонение снаряда от заданного положения и в соответствии с этим изменяет направление полета. При телеуправлении снаряд наводится на цель со специального пункта, откуда производится измерение положения (координат) снаряда относительно цели и передаются команды рулевым органам снаряда. При самонаведении местонахождение цели определяется специальным устройством - координатором, установленным на снаряде.

Управляемые снаряды весьма разнообразны по форме - в зависимости от их боевого назначения и системы управления. Снаряд может иметь два крыла или более, его оперение и рулевые органы располагаются позади крыльев или выносятся вперед (схема "утка") и т. д. В корпусе снаряда размещаются боевой заряд, система управления, двигательная установка, топливные баки (если двигатель не пороховой), источники питания для работы системы управления, баллоны с сжатым воздухом для подачи топлива в камеру двигателя и т. д. Снаряд снабжается также взрывателем ударного или дистанционного действия.

Управляемые снаряды могут применяться для поражения наземных и воздушных целей с земли и с самолетов. В соответствии с этим различаются авиационные управляемые снаряды, зенитные управляемые снаряды и наземные управляемые снаряды.

Типы авиационных управляемых снарядов разнообразны. Одним из них являются авиационные управляемые бомбы. Они применяются для действия по тактически важным целям малых размеров, имеющим сравнительно слабую зенитную оборону. Траектория управляемой бомбы по характеру близка к траектории неуправляемой. Сбрасывается управляемая бомба на горизонтальном удалении от цели, равном примерно высоте полета, что вынуждает самолет-носитель находиться в непосредственной близости от цели. Могут применяться телеуправляемые и самонаводящиеся авиационные бомбы. Телеуправление осуществляется с самолета-носителя. После сбрасывания телеуправляемой бомбы самолет обычно должен продолжать полет в районе цели, по некоторой траектории, с таким расчетом, чтобы оператор мог навести бомбу на цель. Возможны, однако, и такие системы телеуправления, когда самолет после сбрасывания может лететь произвольно. Самонаводящиеся бомбы сбрасываются примерно так же, как и неуправляемые.

В тех случаях, когда цель хорошо защищена и нет возможности подойти достаточно близко для сбрасывания управляемой бомбы, могут использоваться авиационные управляемые торпеды. Авиационная управляемая торпеда может быть сброшена на большом удалении от цели, так как она имеет достаточно большую площадь крыльев, как правило, снабжена двигателем и летит по траектории планирования. Авиационные торпеды имеют обычно аэродинамическую схему, близкую к самолетной, и могут быть автономно управляемыми, телеуправляемыми и самонаводящимися. После сбрасывания автономноуправляемой или самонаводящейся торпеды самолет-носитель обладает полной свободой маневра. Для наведения телеуправляемой торпеды самолет после сбрасывания обычно должен двигаться по определенной траектории.

Авиационные управляемые самолеты-снаряды могут применяться для действия по стратегически важным целям, имеющим мощную зенитную оборону. В отличие от управляемых бомб и торпед, самолет-снаряд совершает горизонтальный полет на дальность в несколько сот километров и более. Применяются автономно управляемые, телеуправляемые и самонаводящиеся авиационные самолеты-снаряды. Следует отметить, что на авиационных торпедах и особенно на самолетах-снарядах часто применяют комбинированные системы управления. Например, можно использовать автономное управление на начальном участке траектории и самонаведение или телеуправление в районе цели.

Для действия как по отдельным самолетам, так и по группам главным образом тяжелых бомбардировщиков, летящих на большой высоте, особенно когда мощное оборонительное вооружение бомбардировщиков противника не дает возможности истребителям приблизиться к ним, с успехом могут применяться управляемые авиационные реактивные снаряды воздушного боя и зенитные реактивные управляемые снаряды. Управляемые снаряды этих типов могут быть самонаводящимися и телеуправляемыми.

Зенитный управляемый реактивный снаряд представляет собой летательный аппарат с мощным жидкостным реактивным или прямоточным воздушно-реактивным двигателем, обеспечивающим скорость полета снаряда 1000 м/сек и более и достижение высоты свыше 20 км. Как правило, зенитный управляемый реактивный снаряд имеет крестообразно расположенные крылья и рули. Он наводится на цель при помощи системы телеуправления или самонаведения. Пуск такого снаряда производится со специальной стартовой установки вертикально вверх или по наклонной направляющей. Зенитные управляемые реактивные снаряды призваны играть важную роль в современной противовоздушной обороне. Они являются единственным видом наземного оружия, которое позволяет поражать маневрирующие на большой высоте самолеты, когда огонь обычной зенитной артиллерии из-за большого полетного времени снаряда оказывается малоэффективным. Поэтому можно смело сказать, что без применения зенитных управляемых снарядов противовоздушная оборона важнейших объектов не может быть достаточно надежной.

Примером зенитного управляемого снаряда может служить принятый в настоящее время на вооружение в США снаряд "Найк". Этот снаряд, наводящийся на цель радиолокационной системой телеуправления, может поражать самолеты, летящие на высоте до 18 км (по другим данным до 23 км), а по наклонной дальности - до 30 км. Взрыв снаряда у цели осуществляется неконтактным взрывателем. Снаряд имеет основной жидкостный реактивный и стартовый двигатель. На рис. 7 показаны снаряды "Найк" на старте и в полете. Судя по данным зарубежной печати, при испытании этого снаряда вероятность поражения при стрельбе по самолетам В-17, летавшим на высоте до 10 км, составила 65%.

Рис. 7. Общий вид зенитных управляемых снарядов на старте и в полете

Для поражения наземных целей существуют управляемые снаряды, выпускаемые со специальных установок, расположенных на земле. К этому типу снарядов прежде всего относятся ракеты дальнего действия, которые снабжаются ракетными двигателями с большой тягой и, как правило, лишены крыльев, так как значительная часть их полета проходит в высоких слоях атмосферы, где аэродинамические органы управления неэффективны. Для управления движением ракет дальнего действия используется сила тяги двигателя.

Ракета дальнего действия представляет собой вертикально стартующий реактивный управляемый снаряд, снабженный жидкостным реактивным двигателем и автономной системой управления или системой телеуправления. По достижении высоты 20-30 км система управления постепенно поворачивает снаряд в направлении к цели, а по достижении заданной скорости выключает двигатель. К этому моменту ракета движется вверх под углом около 45° к горизонту. Дальнейший полет ракета совершает по инерции, практически за пределами атмосферы, по траектории, близкой к эллиптической орбите. Затем ракета падает на землю под углом около 45° со скоростью нескольких километров в секунду.

Примерами ракет дальнего действия могут служить применявшаяся во второй мировой войне ракета А-4 (так называемая. ФАУ-2) и современная американская ракета "Редстоун" с дальностью полета около 640 км. На рис. 8, а показана американская управляемая ракета "Корпорел", имеющая дальность полета до 160 км. Вес этой ракеты 5400 кг.

Наземные самолеты-снаряды и ракеты дальнего действия предназначены для действия по стратегически важным площадным целям с больших дальностей и имеют системы автономного управления или телеуправления. Наземные управляемые снаряды тактического назначения предназначены для ударов по тактически важным малоразмерным целям на поле боя или в небольшой глубине обороны противника. Они снабжаются ракетным двигателем и системой телеуправления.

В зависимости от назначения все типы управляемых снарядов имеют боевые части бронебойного, осколочного или фугасного действия. Возможно применение атомных боевых частей. Как сообщает иностранная печать, в США к опытным снарядам, способным переносить атомный заряд, наряду с ракетой дальнего действия "Корпорел" относится также наземный самолет-снаряд В-61 "Матадор".

Этот снаряд представляет собой цельнометаллический свободнонесущий моноплан с высоко расположенным стреловидным крылом и однокилевым хвостовым оперением. Длина его 12 м, максимальный диаметр около 1,3 м, стартовый вес около 5400 кг, максимальная скорость до 1100 км/час, максимальная дальность действия 800 км. Самолет-снаряд запускается с подвижной пусковой установки, смонтированной на автоприцепе. Снаряд имеет турбореактивный двигатель и дополнительный пороховой двигатель, используемый на старте и сбрасываемый после взлета. Телеуправление самолетом-снарядом может осуществляться с земли или с борта самолета-носителя. Внешний вид самолета-снаряда показан на рис. 8, б.

Рис. 8. Ракета дальнего действия (а) и самолет-снаряд (б)

В руках империалистов новые достижения реактивной техники направляются исключительно на военные цели, в то время как они могут иметь большое значение для мирного строительства. Не говоря уже о межпланетных полетах, техника автоматического управления полетом может использоваться для самолетовождения, обеспечивая безопасность полетов в сложных метеорологических условиях. Беспилотные управляемые летательные аппараты могут применяться для научных исследований как в атмосфере, так и за ее пределами.