Pod koniec lat czterdziestych radzieccy projektanci stanęli przed kwestią dostarczania nowych głowic nuklearnych do celów. Bombowce i pociski balistyczne były uważane za obiecujące nośniki broni atomowej. Jednak ówczesny rozwój techniki lotniczej i rakietowej nie pozwalał na pokładanie w nim wielkich nadziei. Istniejące i obiecujące pociski balistyczne miały niewystarczający zasięg lotu, aby pokonać cele w Stanach Zjednoczonych, a samoloty do wykonania misji bojowej musiały przebić się przez obronę powietrzną wroga. Trzeba było znaleźć sposób na rozwiązanie problemu.
Prace wstępne
Na początku lat pięćdziesiątych naddźwiękowe bombowce i pociski manewrujące (samoloty pociskowe według klasyfikacji tamtych lat) były uważane za obiecujące środki dostarczania głowic nuklearnych. Taka technika może atakować cele, pokonując obronę powietrzną wroga. Jednak osiągnięcie wysokich danych lotu wymaganych do przebicia się przez obronę wiązało się z szeregiem problemów technicznych i technologicznych. Niemniej jednak droga do rozwoju pojazdów dostawczych została określona. W Związku Radzieckim uruchomiono kilka projektów mających na celu stworzenie obiecującej technologii lotniczej i rakietowej.
Jeszcze pod koniec lat czterdziestych kilka organizacji badawczych udowodniło fundamentalną możliwość stworzenia międzykontynentalnego pocisku manewrującego (ICR) o prędkości przelotowej co najmniej 3000 km/h i zasięgu około 6000 km. Taka amunicja mogła niszczyć cele na terytorium wroga za pomocą głowicy nuklearnej, a także była w stanie pokonać wszystkie istniejące systemy obrony powietrznej. Jednak budowa międzykontynentalnego pocisku manewrującego wymagała stworzenia nowych technologii i nowego sprzętu specjalnego.
Pierwszy projekt krajowego MCR został opracowany w OKB-1 pod kierownictwem S. P. Królowa. Jednym z najważniejszych zadań w trakcie tego projektu było stworzenie systemów nawigacji i sterowania. Bez takiego sprzętu obiecujący pocisk manewrujący nie mógłby dotrzeć do obszaru docelowego i nie było mowy o jego niezawodnej porażce. Nowy MCR miał wykorzystywać system astronawigacji i nawigować według gwiazd. Opracowanie systemu astronawigacji okazało się trudnym zadaniem – sprzęt ten musiał nie tylko dokładnie określić współrzędne rakiety, śledząc gwiazdy, ale także pracować w warunkach licznych zakłóceń (słońce, inne gwiazdy, odblaski z chmur itp.). W 1953 r. pracownicy NII-88 pod kierownictwem I. M. Lisovich zakończył prace nad systemem astronawigacji AN-2Sh. W przyszłości system ten został ulepszony, ale w jego konstrukcji nie wprowadzono żadnych zasadniczych zmian.
Projekt MKR, stworzony w OKB-1, określił główne cechy wyglądu wszystkich przyszłych pocisków tej klasy. Korolev zasugerował zastosowanie schematu dwustopniowego. Oznacza to, że międzykontynentalny pocisk manewrujący musiał wystartować pionowo przy użyciu pierwszego stopnia na paliwo ciekłe. Po wzniesieniu się na żądaną wysokość miał zostać załączony silnik strumieniowy drugiego stopnia. Drugi etap był właściwie samolotem pociskowym. Teoretyczne studium tej propozycji pokazało jej perspektywy, w wyniku czego wszystkie nowe projekty MCR zakładały zastosowanie architektury dwustopniowej.
Projekt „Burza” / „350”
Biuro projektowe pod kierownictwem Korolowa pracowało nad nowym ICR do 1954 r., Po czym zostało zmuszone do porzucenia tego projektu, ponieważ wszystkie jego siły zostały wydane na projekt międzykontynentalnego pocisku balistycznego (ICBM) R-7. Wiosną 54. wszystkie prace na temat MCR zostały przekazane pod jurysdykcję Ministerstwa Przemysłu Lotniczego.
20 maja 1954 r. Rada Ministrów wydała dekret nakazujący opracowanie dwóch wersji międzykontynentalnych pocisków manewrujących. OKB-301, kierowana przez S. A. Ławoczkin i OKB-23 W. M. Miasiszczew. Projekty otrzymały kryptonimy „Burza” (OKB-301) i „Buran” (OKB-23). Ponadto projekty nosiły oznaczenia fabryczne odpowiednio „350” i „40”. Akademik M. V. Keldysz.
Zespół projektowy OKB-301, tworząc projekt Tempest/350, musiał szukać nowych nietrywialnych rozwiązań pojawiających się problemów technicznych. Wymagania stawiane obiecującemu MCR były takie, że stworzenie produktu, który je spełnia, wiązało się z tworzeniem i rozwojem nowych technologii. Patrząc w przyszłość, należy zauważyć, że w trakcie projektu Tempest przemysł radziecki opanował produkcję i obróbkę części tytanowych, stworzył kilka nowych żaroodpornych stopów i materiałów, a także opracował dużą liczbę specjalnego sprzętu. W przyszłości wszystkie te technologie były wielokrotnie wykorzystywane w nowych projektach. Ciekawostką jest to, że głównym projektantem „tytanowego” pocisku manewrującego „Burza” był N. S. Czerniakow, który później poszedł do PO. Suchoj i nadzorował tworzenie „tytanowego” nosiciela rakiet T-4.
Wstępny projekt Tempesta MKR trwał zaledwie kilka miesięcy. Już w sierpniu 1954 roku OKB-301 przekazało klientowi dokumentację projektową. Produkt „350” miał być zbudowany według tego samego schematu, co MKR, opracowany wcześniej pod kierownictwem S. P. Królowa. Proponowano, aby „Tempest” był dwustopniowy, a drugi etap miał być samolotem pociskowym z silnikiem strumieniowym, autonomicznym systemem sterowania i głowicą nuklearną.
Klient rozważył zaproponowany projekt, wyraził jednak kilka nowych życzeń i dostosował wymagania techniczne. W szczególności zwiększono masę głowicy o 250 kg, do 2,35 tony. Z tego powodu projektanci biura projektowego S. A. Ławoczkin musiał dokonać znaczących zmian w projekcie „350”. Międzykontynentalny pocisk manewrujący zachował ogólne cechy swojego wyglądu, ale stał się zauważalnie cięższy i powiększony. Z tego powodu waga początkowa systemu dwustopniowego wzrosła do 95 ton, z czego 33 w drugim etapie.
Zgodnie ze zaktualizowanym projektem zbudowano kilka modeli, które zostały przetestowane w TsAGI i LII. W Instytucie Badań Lotniczych aerodynamika modeli była testowana przez zrzut z przerobionego samolotu transportowego. Wszystkie próby wstępne i prace projektowe zakończono na początku 1957 roku. Do tego czasu projekt uzyskał swój ostateczny wygląd, który w przyszłości pozostał prawie niezmieniony. Wkrótce po zakończeniu projektu rozpoczęto budowę kilku prototypów.
Właściwości techniczne
Zbudowany według schematu zaproponowanego na początku dekady, MCR „Tempest” składał się z pierwszego stopnia (dopalacza) z silnikami rakietowymi na paliwo ciekłe i drugiego stopnia (podtrzymywanego), który był samolotem pociskowym i wyposażonym w jądrowe głowica bojowa. Jak zauważył historyk lotnictwa N. Jakubowicz, projekt „Burzy” można opisać zarówno z punktu widzenia rakietowego, jak i lotniczego. W pierwszym przypadku „Burza” wygląda jak dwu- lub trzystopniowy (jeśli weźmiemy pod uwagę odłączaną głowicę) system rakietowy, w drugim – jak pocisk pionowego startu z dopalaczami rakietowymi.
Pierwszy etap MCR „Burza” składał się z dwóch bloków. Każdy z nich posiadał zbiorniki paliwa na 6300 kg paliwa i 20840 kg utleniacza. W części ogonowej bloków umieszczono silniki czterokomorowe S2.1100, opracowane w OKB-2 pod kierownictwem A. M. Izajewa. W strumieniu gazu silników ulokowano stery kierunku, mające na celu skorygowanie trajektorii lotu w pierwszym etapie lotu. Pierwszy etap międzykontynentalnego pocisku manewrującego miał na celu podniesienie pocisku manewrującego na wysokość około 17 500 metrów. Następnie automatyzacja miała włączyć silnik strumieniowy drugiego stopnia i zresetować górne stopnie.
Drugi etap produktu „350” był właściwie pociskiem manewrującym. Kadłub drugiego stopnia prawie w całości został przekazany naddźwiękowemu silnikowi strumieniowemu RD-012, opracowanemu pod kierownictwem M. M. Bondaryuka. Zbiorniki paliwa znajdowały się między poszyciem a kanałem wlotu powietrza w kadłubie. Na górnej powierzchni kadłuba, w jego środkowej i tylnej części, znajdował się przedział z urządzeniami naprowadzającymi i systemem chłodzenia. Głowica znajdowała się w centralnym korpusie regulowanego wlotu powietrza. Drugi stopień „Tempest” został wykonany zgodnie z aerodynamiczną konstrukcją midwinga i miał skrzydło typu delta o niskim wydłużeniu. Przesunięcie wzdłuż krawędzi natarcia wynosi 70 °. W ogonie rakiety przewidziano ogon w kształcie litery X ze sterami.
Pomimo szacowanego maksymalnego zasięgu lotu na co najmniej 7000-7500 kilometrów MKR „350” okazał się dość kompaktowy. Całkowita długość rakiety gotowej do startu wynosiła około 19,9 metra. Pierwszy i drugi etap były nieco krótsze. Wyrzutnie miały 18,9 metra długości i nie więcej niż 1,5 metra średnicy. Każdy z bloków pierwszego etapu na starcie zapewniał ciąg rzędu 68,6 tf. 18-metrowy drugi etap miał kadłub o średnicy 2,2 metra i rozpiętości skrzydeł 7,75 metra. Jego silnik strumieniowy przy prędkości przelotowej zapewniał ciąg do 7,65 tf. Całkowita masa MCR gotowego do startu przekroczyła 97 ton, z czego 33,5 przypadało na każdy z bloków pierwszego etapu, a 34,6 tony na drugi etap. Należy zauważyć, że w trakcie modyfikacji i testów masa początkowa rakiety Tempest wielokrotnie się zmieniała, zarówno w górę, jak i w dół.
Aby wystrzelić rakietę Tempest, na peronie kolejowym stworzono specjalny kompleks startowy. Po wycofaniu się do pozycji startowej, kompleks startowy miał być rozmieszczony w pożądanym kierunku i podnieść rakietę do pozycji pionowej. Na polecenie rakieta przy pomocy silników pierwszego stopnia miała wznieść się na wysokość około 17,5 kilometra. Na tej wysokości zużyte bloki pierwszego stopnia rozłączono i uruchomiono silnik strumieniowy drugiego stopnia. Drugi stopień miał przy pomocy silnika strumieniowego rozpędzić się do prędkości rzędu M = 3, 1-3, 2. Na odcinku przelotowym włączono system astronawigacyjny korygujący trajektorię lotu. Kilkadziesiąt kilometrów od celu „Burza” miała wznieść się na wysokość 25 km i zanurkować. Podczas nurkowania zaproponowano zrzucenie środkowego korpusu wlotu powietrza wraz z głowicą bojową. Testy makiet zrzuconych z lotniskowca wykazały, że ugięcie głowicy rakietowej na maksymalnym zasięgu nie przekroczy 10 kilometrów od celu.
Testowanie
Do połowy 1957 roku powstało kilka egzemplarzy produktu „350”. W lipcu zostali przewiezieni na poligon testowy Kapustin Yar (według niektórych źródeł testy przeprowadzono na poligonie testowym Vladimirovka). Pierwszy start rakiety Tempest zaplanowano na 31 lipca 1957 r. (według innych źródeł na 1 sierpnia). Podczas pierwszego uruchomienia testowego miał sprawdzić działanie pierwszego etapu. Jednak z powodu awarii systemów do startu nie doszło i rakieta została wysłana do rewizji. W pierwszych kilku testach zamiast ukończonego drugiego etapu zastosowano makiety jego masy i rozmiarów. Był to korpus rakiety ze zbiornikami paliwa wypełnionymi piaskiem lub wodą. Pierwszy lot obiecującego MCR odbył się dopiero 1 września i zakończył się niepowodzeniem. Kilka sekund po starcie nastąpiło awaryjne odpalenie sterów gazowych, przez co produkt stracił kontrolę i spadł w pobliżu pozycji startowej. Ostatni start w 57. roku, który miał miejsce 30 października, również zakończył się wypadkiem.
Po wprowadzeniu szeregu ulepszeń testy wznowiono 21 marca 1958 r. Celem czwartego startu było przetestowanie lotu na początkowym etapie trajektorii. Zamiast planowanych 95 sekund rakieta 350 utrzymywała się w powietrzu przez nieco ponad minutę. W 60 sekundzie lotu automatyka sterująca z jakiegoś powodu zamieniła rakietę w nurkowanie, a po 3 sekundach produkt uderzył w ziemię. 28 kwietnia kolejna „Bure” zdołała wykonać lot trwający ponad 80 sekund. Tym razem przyczyną przedwczesnego upadku rakiety była awaria w działaniu systemów elektrycznych, w wyniku której zrzucono jednostki pierwszego stopnia. Rakieta wspięła się na wieżowiec około 15 kilometrów.
Wystrzelenie 22 maja 1958 roku było pierwszym udanym w trakcie programu testowego. Produkt „350” lżejszy o 30%, w 90 sekund pracy silników pierwszego stopnia wzniósł się na wysokość ponad 17 kilometrów i osiągnął prędkość około M = 2,95. Przy tej prędkości silnik strumieniowy drugiego stopnia był zaczął normalnie. Rakieta testowa spadła w określonym obszarze dwie minuty po wystrzeleniu. Starty próbne w celu przećwiczenia lotu na początkowym etapie trajektorii i próby drugiego etapu trwały do końca marca 1959 roku. Z siedmiu startów przeprowadzonych od 11 czerwca 1958 do 29 marca 59 tylko jeden został uznany za udany. W dwóch, różne systemy zawiodły na starcie, reszta zakończyła się wypadkami w locie.
Należy zauważyć, że udany lot 29 marca 1959 roku nie był całkowicie udany. Pierwszy etap z powodzeniem doprowadził MCR do wysokości projektowej, po czym zaczął działać naddźwiękowy silnik strumieniowy. Lot drugiego etapu produktu „350” z połową tankowania odbył się na wysokości 15 kilometrów. W ciągu 25 minut i 20 sekund rakieta pokonała ponad 1300 kilometrów. Jednak podczas lotu poziomego, z powodu awarii sprzętu pokładowego, prędkość nieznacznie spadła.
Od 19 kwietnia 1959 do 20 lutego 60 przeprowadzono trzy kolejne starty, które uznano za udane. Podczas kwietniowego lotu Tempest MKR utrzymywał się w powietrzu przez ponad 33 minuty i pokonał ponad 1760 kilometrów. Niektóre źródła podają, że podczas tych testów rakieta przeleciała około 2000 km, po czym skręciła w przeciwnym kierunku i przeleciała kolejne 2000 km.
W połowie 1959 roku OKB-301 zaktualizowało projekt, wyposażając międzykontynentalny pocisk manewrujący Tempest w nowe silniki. Pierwszy etap został wyposażony w silniki C2.1150, a drugi otrzymał elektrownię typu RD-012U. Nowe typy silników zapewniły wzrost ciągu, a w konsekwencji osiągów w locie. Pierwszy lot zmodernizowanego MKR odbył się 2 października 1959 roku. Na marszowym odcinku trajektorii rakieta po raz pierwszy użyła systemu astronawigacji. 20 lutego następnego roku rakieta Tempest ustanowiła nowy rekord zasięgu, przelatując około 5500 kilometrów.
Z czterech startów testowych w 1960 roku tylko jeden zakończył się wypadkiem. 6 marca, 25-26 minut po starcie, zaczęły się awarie w działaniu silnika strumieniowego z podtrzymaniem. Lot został przerwany, dając polecenie samozniszczenia. Do tego czasu rakieta przeleciała około 1500 kilometrów.
Zgodnie z programem lotów testowych 23 marca 1960 r. MKR „Burza” miał dotrzeć do przylądka Ozerny (Kamczatka). Start, wejście na wysokość 18 km i późniejszy lot na odcinku marszowym odbyły się bez żadnych problemów. Włączenie i uruchomienie systemu astronawigacyjnego zajęło nie więcej niż 12-15 sekund. W 118. minucie lotu w zbiornikach drugiego etapu skończyło się paliwo. Po kolejnych 2-2, 5 minutach rakieta miała wejść do nurkowania, ale system sterowania zawiódł. Stabilny lot rakiety „350” trwał 124 minuty, po czym spadła, pokonując łącznie ponad 6500 kilometrów. Prędkość na odcinku marszowym osiągnęła M = 3, 2.
16 grudnia tego samego roku rakieta Tempest miała dotrzeć do poligonu Kura (Kamczatka). Produkt przeleciał ponad 6400 kilometrów i odbiegał od obliczonej trajektorii o nie więcej niż 5-7 kilometrów. Prędkość drugiego etapu osiągnęła M = 3, 2. Wszystkie systemy działały normalnie podczas tego lotu. Lot przerwano po wyczerpaniu się paliwa.
Projekty na podstawie „Burzy”
Już w latach 1957-58, po kilku udanych testach międzykontynentalnego pocisku balistycznego R-7, stało się jasne, że projekt „350” w postaci systemu uderzeniowego praktycznie nie ma perspektyw. Międzykontynentalne pociski manewrujące były gorsze od pocisków balistycznych pod względem czasu lotu, a w konsekwencji zdolności bojowych. Ponadto MCR, w przeciwieństwie do głowic bojowych ICBM, w przyszłości może stać się dość łatwym celem dla obiecujących systemów obrony powietrznej. W związku z tym 5 lutego 1960 r. Rada Ministrów podjęła decyzję o wstrzymaniu prac nad projektem międzykontynentalnego pocisku manewrującego Tempest. W tej samej rozdzielczości OKB-301 zezwolono na przeprowadzenie pięciu dodatkowych startów testowych, zaprojektowanych do testowania różnych systemów.
Zgoda ta wynikała z faktu, że już w 1958 roku projektanci pod kierownictwem S. A. Ławoczkina i N. S. Czerniakow rozpoczął prace nad obiecującym bezzałogowym samolotem rozpoznawczym opartym na „Buri”. W lipcu 1960 r. kierownictwo kraju zażądało opracowania strategicznego kompleksu rozpoznania fotograficznego i radiotechnicznego, wykorzystując istniejące rozwiązania na MKR „350”. Zwiadowca miał latać na wysokości około 25 km z prędkością 3500-4000 km/h. Zasięg ustalono na 4000-4500 kilometrów. Bezzałogowy samolot rozpoznawczy musiał być wyposażony w kilka kamer lotniczych PAFA-K i AFA-41 oraz elektroniczny kompleks rozpoznawczy Rhomb-K. Zaproponowano stworzenie dwóch wersji bezzałogowego statku powietrznego. Jeden z nich miał otrzymać urządzenia do lądowania, które zapewnią jego wielokrotne wykorzystanie. Druga opcja miała być jednorazowa. Aby to zrobić, musiał mieć przy sobie zapas paliwa niezbędny do lotu na odległość do 12 000-14 000 kilometrów, a także sprzęt radiowy do przesyłania danych na odległość do 9 tysięcy kilometrów.
9 czerwca 1960 r. S. A. Ławoczkina. Projekt obiecującego oficera wywiadu strategicznego został dosłownie osierocony. Z powodu braku wsparcia generalnego projektanta projekt zwolnił i pod koniec roku został zamknięty. Należy zauważyć, że nie tylko śmierć Ławoczkina wpłynęła na losy projektu. Do tego czasu pojawiła się realna okazja do stworzenia satelity rozpoznawczego z odpowiednim zestawem sprzętu. Działanie takich systemów było nieco trudniejsze niż przy użyciu zmodyfikowanego pocisku manewrującego. Ponadto do wystrzeliwania satelitów rozpoznawczych proponowano użycie rakiet nośnych zunifikowanych z rakietami ICBM R-7. Z tego powodu projekt strategicznego rozpoznania fotograficznego i radiotechnicznego został zamknięty.
Podczas opracowywania samolotu rozpoznawczego przeprowadzono tylko trzy z pięciu dozwolonych startów testowych. Inny, który odbył się 16 grudnia 1960 r., miał inne cele. Na początku lat 60. pracownicy OKB-301 zasugerowali użycie MKR „350” jako podstawy dla szybkiego celu na dużej wysokości, który mógłby posłużyć do przygotowania obliczeń dla przeciwlotniczych systemów rakietowych Dal. Po pojedynczym uruchomieniu testowym w ramach docelowego programu rozwojowego projekt został przerwany. Sam projekt Dal SAM również nie odniósł sukcesu – został zamknięty w 1963 roku.
Wyniki
W grudniu 1960 r. wstrzymano wszelkie prace związane z rozpoznaniem i celami. Takie rewizje projektu „Tempest” uznano za mało obiecujące. Tym samym projekt „350” nie przyniósł żadnych rezultatów w postaci praktycznie stosowanego wstrząsu, rozpoznania itp. systemy. Niemniej jednak tego projektu nie można uznać za nieudany. Podczas opracowywania międzykontynentalnych pocisków manewrujących radzieccy naukowcy i projektanci przeprowadzili wiele badań, stworzyli wiele nowych technologii i opracowali kilka ważnych kierunków. Specjalnie dla obiecujących MCR stworzono pierwszy w kraju system astronawigacyjny i szereg innych urządzeń radioelektronicznych. Na uwagę zasługuje również rozwój kilku nowych technologii związanych z produkcją i obróbką części tytanowych. Ważną częścią projektu Tempest było opracowanie naddźwiękowego silnika strumieniowego. Rozwój silnika RD-012 umożliwił zgromadzenie dużej ilości wiedzy w tym zakresie, która została wykorzystana w późniejszych projektach.
Jeśli chodzi o natychmiastowe rezultaty projektu, Tempest, podobnie jak cała klasa międzykontynentalnych pocisków manewrujących, po prostu nie mogła konkurować z międzykontynentalnymi pociskami balistycznymi, które pojawiły się pod koniec lat pięćdziesiątych. Pociski balistyczne, takie jak R-7, miały większy potencjał modernizacyjny i większe możliwości bojowe. Związek Radziecki lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych nie mógł sobie pozwolić na jednoczesne prowadzenie kilku projektów strategicznych systemów uderzeniowych i dlatego był zmuszony brać pod uwagę ich perspektywy. Międzykontynentalne pociski balistyczne okazały się bardziej opłacalne i wygodniejsze niż pociski manewrujące pod wieloma parametrami. Należy zauważyć, że takie oszczędności doprowadziły wcześniej do zakończenia prac nad projektem Buran MKR, który był opracowywany w OKB-23 pod kierownictwem V. M. Miasiszczew. Kierownictwo kraju i dowództwo sił zbrojnych uznały za nieopłacalne jednoczesne tworzenie dwóch pocisków manewrujących o w przybliżeniu równych charakterystykach.
W rezultacie międzykontynentalny pocisk manewrujący Tempest stał się kolejną pozycją na długiej liście uzbrojenia i sprzętu wojskowego, która umożliwiła tworzenie nowego sprzętu lub opanowanie nowych technologii, ale nie weszła do służby. W ostatnich latach wiodące kraje ponownie zwróciły uwagę na szybkie pociski manewrujące dalekiego zasięgu. Być może w przyszłości nowe projekty doprowadzą do powstania MCR, w pewien sposób podobnego do „Burzy”. Nie można jednak wykluczyć takiego scenariusza, w którym nowe projekty powtórzą losy sowieckiego produktu „350”.
