Реактивное вооружение истребителей МиГ
Реактивное вооружение истребителей МиГ
Евгений Арсеньев, Николай Семирек (Москва)
Окончание. Начало см. «Авиация» №№ 3. 5
Истребитель МиГ-15бис (СД-5Э) с двумя двенадцатиствольными экспериментальными блоками разработки ОКБ-16.
Золотая середина
Начиная с 1946 года в «пушечном» ОКБ-16 МОП (ныне — КБ «Точмаш» имени A.Э.Нудельмана) заинтересовались вопросами создания авиационных неуправляемых реактивных снарядов (НАРС). Наряду с НИИ-1 МСХМ (в это время там на законном основании изучали конструкцию чешско-немецкого 54-мм авиационного реактивного снаряда R-4-M Zbrojowka) «точмашевцы» B.П.Баранов, В.Л.Таубкин, В.А.Подпорина и Г.Я.Красовский при участии главного конструктора предприятия А.Э.Нудельмана в инициативном порядке на основе трофейного боеприпаса приступили к разработке собственных НАРС малого калибра.
Не афишируемая концепция, которой придерживались специалисты по проектированию авиационных автоматических пушек из ОКБ-16, предусматривала поражение воздушных целей при серийно-залповой стрельбе НАРС малого калибра. При этом считалось, что хотя бы один снаряд с минимально необходимым для выполнения этой задачи количеством ВВ при прямом попадании нанесет серьезные повреждения тяжелому бомбардировщику. Для этого боеприпасы планировали снаряжать взрывателями контактного действия. Как упоминалось в предыдущих материалах, концепция специалистов НИИ-1 МСХМ в отношении НАРС заключалась в поражении бомбардировщиков минимальным количеством боеприпасов с мощной БЧ, способной в некоторой степени компенсировать низкую точность стрельбы ими.
Долгих пять лет у «точмашевцев» ушло на то, чтобы донести свою точку зрения до заказчика и руководства МОП. В итоге 15 декабря 1951 г. вышло Постановление СМ СССР № 5119–2226, на основании которого опытно-конструкторские работы по изделию АРС-57 с индексом разработчика 5П и шифром «Скворец» получили официальный статус и финансирование. Во исполнение этого же Постановления 26 декабря 1951 г. вышел приказ МАП Ne1264, определивший сроки работ над носителем. Истребитель МиГ-15бис, вооруженный шестнадцатью снарядами АРС-57, на государственные летные испытания ОКБ-155 предписывалось сдать к сентябрю следующего года. В июле 1952 г. разработали проект, выполнили и отправили в филиал ОКБ на заводе № 21 рабочие чертежи для оснащения МиГ-15бис двумя орудийными блоками с восемью снарядами АРС-57 в каждом. На заводе № 21 переоборудовали один самолет (заводской шифр СД-5), который успешно прошел заводские летные испытания в конце 1952 г. Кроме того, по договору с ОКБ-16 был оборудован и проходил заводские испытания самолет МиГ-15бис (заводской шифр СД-5Э), оснащенный двумя экспериментальными блоками с двенадцатью снарядами АРС-57 в каждом. Блоки также подвешивали на штатные места установки подвесных баков.
Между тем, в ОКБ-16 разработка «Скворца» шла полным ходом. Одновременно сотрудник лаборатории известного ученого-пороховика В.С.Дернового из НИИ-6 МСХМ И.В.Храмцов создал ракетный заряд оригинальной формы из пороха рецептуры НМ2, превосходно зарекомендовавшего себя в годы Великой Отечественной в полевой реактивной артиллерии. Боевой заряд раздельно-шашечного снаряжания, типичный для немецких боеприпасов среднего калибра, на наших НАРС был применен впервые. В отличие от чисто гексогенового на R-4-M, у нас его отпрессовали из взрывчатого вещества A-IX-2, что увеличивало зажигательную способность БЧ и уменьшало ее чувствительность к механическим перегрузкам. Заряд разработал А.П.Бирюков в лаборатории не менее известного ученого-химика А.М.Ломовой, также из НИИ-6.
«Скворец» тоже был оснащен раскрывающимся в полете оперением, но у нашего снаряда для этого предусмотрели еще и пружины, поскольку, в отличие от немецкого, перья, раскрываясь, отклонялись от продольной оси изделия значительно больше, чем на 90°. Передние кромки длинных перьев были заточены на одну сторону и их устанавливали в сопловом блоке под углом 0°45? относительно воздушного потока, что обеспечивало вращение снаряда вокруг продольной оси с частотой 1200 об/мин. Это позволило полностью исключить типичный для 132-мм реактивных снарядов М-1 ЗУК расход энергии двигателя на раскрутку боеприпаса в полете. Немецкая схема блока стабилизации оказалась настолько удачной, что до сих пор ракетостроители всех стран в конструкциях подавпяющего большинства НАРС испопьзуют ее, внося порой незначительные доработки.
По плану МОП снаряды и одиночные орудия требовалось представить в конце 1953 г, на контрольные испытания в ГК НИИ ВВС. Сроки были отпущены вполне реальные, и работу выполнили вовремя. Боеприпасы отправили на наземные испытания, а часть орудий передали заводу № 155 для монтажа на МиГ-17. Это было связано с тем, что к этому времени выпуск МиГ-15бис прекратили, и требовалось отработать АРС-57 в составе вооружения нового истребителя. В соответствии с приказом МАП № 299 от 27 мая 1953 г. самолет МиГ-17, вооруженный шестнадцатью реактивными снарядами АРС-57, должен был поступить на государственные испытания также в конце 1953 г.
В1953 г. в ОКБ-155 сконструировали пусковую установку для «Скворца» на базе одиночных орудий РО-57 (с закрытой казенной частью) разработки ОКБ-16. Там под руководством начальника отделения вооружения Н.И.Волкова и его заместителя Н.И.Храмова разработали подвесной орудийный блок РО-57-8 (заводской индекс 5В). Его отличала возможность исключительно внешней подвески, а несколько забегая вперед, — и довольно долгая «жизнь». На первых вариантах восьмиствольного блока, получившего наименование ОРО-57 (их в войсках иногда называли блоками ОРО-8 или УБ-8), вокруг одного центрального ствола сгруппировали по окружности семь периферийных. Порядок разгрузки выбрали последовательным — по часовой стрелке.
Вверху: Истребитель МиГ-17 № 54211005 с двумя опытными блоками ОРО-57 на испытаниях реактивной системы АРС-57.
В центре: 57-мм реактивный снаряд АРС-57 Внизу: 57-мм реактивный снаряд АРС-57М.
В сентябре 1953 г. в ОКБ-155 приступили к изготовлению внешних узлов подвески нового оружия. Помимо двух блоков ОРО-57, на истребителе МиГ-17 № 54211005 (заводской шифр СИ-16) установили авиационный прицел АП-57, учитывающий баллистику снаряда АРС-57, и прибор управления огнем ПУ-2. Последний обеспечивал стрельбу одиночными снарядами, отдельными залпами (по два снаряда) и сериями из четырех или восьми залпов (также по два в залпе). Узлы крепления блоков ОРО-57 разместили под консолями крыла между основными стойками шасси и мостами ПТБ (однозамковые держатели Д4-50), но непосредственно перед стрельбой топливные баки требовалось сбрасывать. Затруднения, возникшие на заводе № 589 с разработкой прицела АП-57, задержали начало заводских летных испытаний до 21 января следующего года.
После успешно завершившихся летных испытаний с орудийными блоками ОРО-57 самолет СИ-16 перегнали в ГК НИИ ВВС для проведения стрельб. Ответственными были назначены ведущий конструктор ОКБ-16 ГМ.Шах-Назаров, летчик-испытатель майор А.Е.Черняев и ведущие инженеры Вольников (ОКБ-155) и майор А.Тарасов (ГК НИИ ВВС). В ходе испытаний, проходивших в марте 1954 г., было израсходовано 40 снарядов АРС-57. Всего выполнили четыре отстрела — по два на земле и в полете на высотах 5000 и 13000 м в диапазоне скоростей от 600 до 850 км/ч. Стрельба снарядами АРС-57 в горизонтальном полете, на пикировании, виражах и боевых разворотах была признана надежной и безопасной. Продукты горения ракетных зарядов не оказывали отрицательного влияния ни на конструкцию самолета, ни на работу двигателя. На основании положительного заключения самолет СИ-16 в этом же месяце передали на госиспытания.
В июне 1954 г. огневые государственные испытания закончились с положительными результатами. Летные же госиспытания этой машины в ГК НИИ ВВС провели в период с 25 июня по 10 сентября 1954 г., выполнив 55 полетов. Летные характеристики СИ-16 незначительно отличались от достигнутых на СИ-19 и СИ-21. К примеру, максимальная скорость составила 1000 км/ч (1033 и 1046 км/ч у СИ-19 и СИ-21 соответственно) на высоте 5000 м, которую самолет набирал за 2,8 мин. (2,7 и 2,75 мин.). Практический потолок — 14400 м (14600 и 14400 м). Максимальная дальность полета на высоте 5000 м была достигнута в 695 км (715 и 700 км), а продолжительность полета — 1 ч 28 мин. (1 ч 25 мин. у СИ-21). Взлетная дистанция до набора высоты 25 м — 1450 м (1235 м у СИ-21). Самолет МиГ-17 (СИ-16), оборудованный авиационной реактивной системой АРС-57, по своим летно-техническим данным военные признали вполне пригодным для принятия на вооружение. Однако в штабе ВВС окончательное решение отложили до завершения войсковых испытаний.
В соответствии с Постановлением СМ СССР № 2469–1022 от 19 сентября 1953 г. и приказом МАП № 86 от 2 октября 1953 г. коллективу ОКБ-155 совместно с заводом № 153 предписывалось оборудовать реактивной системой АРС-57 и прицелами АСП-5Н четыре истребителя МиГ-17 для предъявления их к середине 1954 г. на войсковые испытания. И хотя в ОКБ-155 уже успели разработать документацию для передачи на завод № 153, военные выдвинули новые требования. Системой АРС-57 надлежало оснастить истребители МиГ-17Ф, которые к этому времени запустили в серийное производство. К тому же на самолеты надо было установить прицел АСП-5Н, сопряженный с радиодальномером «Радаль-М», что требовало существенной переделки машин. В итоге срок окончания работ пришлось сдвинуть на конец года.
На испытаниях ОРО-57 на самолете МиГ-17 летчиков не удовлетворил темп стрельбы и, как следствие, величина рассеивания снарядов «в залпе». Исследования проблемы взаимного влияния снарядов, выпущенных из соседних стволов блока, проведенные в ОКБ-16, а также возможности их столкновения перед самолетом и последствия этого явления (позже этими вопросами стал заниматься НИИАС — Научно-исследовательский институт авиационных систем), позволили доработать конструкцию орудийных блоков. По рекомендациям специалистов ОКБ-16 микояновцы изменили порядок разгрузки ОРО-57 таким образом, чтобы в габаритах существующего блока увеличилось расстояние между стволами в предыдущем и последующем выстреле. Это позволило сократить временной интервал между стартами снарядов в серии и увеличить темп стрельбы. Учитывая замечания пилотов и наземного обслуживающего персонала, орудийный блок доработали, улучшив аэродинамику и удобство заряжания.
Без сомнения, модернизировать орудийный блок «малой кровью» удалось бы, но в 1954 г. в советской авиации началась «кампания обрезания стволов» всем пусковым трубчатого типа. В результате реактивные орудия калибров 82, 132, 190 и 212 мм получили модификации с литерой «К», то есть «короткие». Причиной этого стало осмысление заказчиком факта, что на реактивных самолетах оперенные НАРС без проблем стартуют с пусковых практически «нулевой» длины, в то время как длина «труб» для стрельбы турбореактивными НАРС и снарядами со складным оперением, в несколько раз превышала длину боеприпаса. И это в условиях постоянной борьбы с каждым лишним килограммом массы носителя! Не минула сия участь и ОРО-57. Длину стволов укоротили почти в 1,5 раза, после чего модификация получила наименование ОРО-57К.
Вверху: Восьмиствольный орудийный блок ОРО-57К разработки ОКБ-155 под крылом истребителя МиГ-19С № 0815345.
В центре: Установка блока ОРО-57К на выносной балке под крылом истребителя МиГ-19 № 59210406 на государственных испытаниях реактивной системы АРС-57М.
Внизу: Блок ОРО-57К, заряженный осветительными реактивными снарядами ОАРС-57 под крылом перехватчика МиГ-19П № 62210626.
После испытаний на основании Постановления СМ СССР от 22 марта 1955 г. и приказа МО СССР от 8 апреля 1955 г. снаряд АРС-57 с БЧ фугасного действия поступил на вооружение ВВС в составе авиационной реактивной системы АС-5 и получил официальное наименование С-5. Этим же приказом в составе авиационной системы АС-5 приняли и укороченный вариант восьмиствольного блока реактивных орудий.
Тем временем конструкцию НАРС продолжали совершенствовать. Еще в 1954 г., то есть до принятия системы АС-5 на вооружение, в ОКБ-16 началась разработка снаряда АРС-57М. По существу это был новый боеприпас, поскольку модернизированный образец унаследовал от своего прототипа только калибр и диаметр очка БЧ под головной взрыватель. В этот раз над конструкторами снаряда уже не довлело (как в 1946 г.) требование руководителей технического комитета НКВД типа: «Не превзойти, а воссоздать». Подробности отличий можно перечислять очень долго. Стоит лишь отметить, что конструкция АРС-57М была более оптимальной с точки зрения боевой эффективности и требований времени.
Для проведения летных испытаний снаряда АРС-57М по договору с ВВС в ОКБ-155 оборудовали авиационной реактивной системой АРС-57М серийный истребитель МиГ-19 № 59210406. В связи с тем, что задействованные в программе разработки предприятия не смогли предоставить к назначенному сроку все компоненты системы, ее госиспытания проводили поэтапно — по мере поступления двигателя и взрывателя к снаряду, а также полуавтоматического авиационного стрелкового прицела АСП-5НМ.
Изменение баллистики снаряда потребовало доработки прицела и изменений в алгоритмах прицельных задач счетно-решающих приборов. Государственные летные испытания прицела АСП-5НМ, специально доработанного под баллистику снаряда АРС-57М, провели на самолете МиГ-19П № 62210415 с 7 февраля по 12 июня 1958 г. В процессе испытаний по предложению инженера Хорола — главного конструктора прицела — с целью компенсации систематической ошибки прицеливания по направлению движения цели отключили схему учета скорости сближения носителя с противником в цепи отработки расчетного времени. Это позволило уменьшить ошибку до 4–6 тысячных долей дистанции огня.
В ходе испытаний прицела АСП-5НМ установили, что точность стрельбы по наземным целям снарядами АРС-57М с отключенным датчиком углов атаки и скольжения ДУАС-15 выше, чем с включенным, однако при этом уменьшается подвижность прицельной сетки. В связи с этим необходимо было в прицеле АСП-5НМ предусмотреть возможность отключать датчик. Летчики отметили, что по сравнению с серийным АСП-5Н, новый прицел при условии достаточной тренировки пилотов строевых частей обеспечит более высокую точность стрельбы снарядами АРС-57М, тем более что сам процесс прицеливания у обоих прицелов практически не отличается.
За два года испытаний авиационной реактивной системы АРС-57М на самолете МиГ-19 ведущие летчики по государственным и контрольным летным испытаниям майоры Петерин и Степанов выполнили в общей сложности 101 полет. На земле и в воздухе было отстреляно 1336 снарядов АРС-57М всех опытных партий. В мае 1959 года снаряд АРС-57М приняли на вооружение ВВС под наименованием С-5М в составе авиационной реактивной системы АС-5М истребителей МиГ-19С и МиГ-19П.
Традиционно конструкторы НАРС постоянно боролись за улучшение точностных характеристик при стрельбе по воздушным целям. При разработке реактивных снарядов крупных калибров это было вполне справедливо, а при серийно-залповой стрельбе НАРС малого калибра считалось не таким важным. Вместе с тем гарантированно уничтожить воздушную цель в одном залпе можно было при наличии на борту истребителя не менее 98 снарядов типа С-5 или С-5М. Вооружить МиГ таким боезапасом без ущерба для его летных характеристик в то время считалось нереальным. Поэтому с 1956 г. акцент в проектировании НАРС семейства С-5 постепенно начал смещаться в сторону решения задач по поражению наземных целей. А для борьбы с воздушными противниками МиГи стали вооружать управляемыми ракетами.
Самолетом, специально созданным для реактивного вооружения, можно считать довольно удачную машину МиГ-15бис (ИШ). Ее инициативная разработка началась в 1958 г. в НИИ ЭРАТ ВВС творческой группой под руководством инженера М.С.Малкова. Истребитель МиГ-15бис стал штурмовиком благодаря ряду оригинальных новшеств. Одно из них — конструкция двух пилонов с тремя однозамковыми держателями, размещенными на пилонах тандемом. Благодаря этому реактивное вооружение машины увеличивалось втрое при сохранении прежнего лобового сопротивления.
Уникальные качества вооружению придавали отклоняемые вниз до 15° передние носки держателей. Это позволяло вести прицельную стрельбу по наземным целям с горизонтального полета на малой высоте. Таким образом, в стрельбе принимали участие все шесть блоков ОРО-57К с полным боезапасом в 48 снарядов. Для ведения огня по воздушным целям использовали только переднюю пару блоков. Вместо шести ОРО-57К можно было подвесить двенадцать турбореактивных снарядов ТРС-132 на спаренных ПУ или шесть бомб ФАБ-100. Помимо богатого набора вариантов ведения стрельбы, конструкторы решили и проблему прицеливания по наземным объектам. Штатный стрелковый прицел АСП-ЗНМ доработали дифференциальной цепью, где математическое приращение скорости вводилось автоматически, а математический аргумент высоты полета пилот вводил вручную по показанию высотомера. Прицелившись, летчик заранее нажимал боевую кнопку, а пуск НАРС происходил с задержкой, обусловленной результатом решения всего на одном резисторе и конденсаторе дифференциального уравнения с функцией времени.
Штурмовик МиГ-15бис (ИШ) был построен в трех экземплярах, которые успешно прошли испытания в ГК НИИ ВВС и 4-м ЦБП, но не пошел в серию из-за нелепой случайности, на долгие годы поставившей крест на идее отклоняемых вниз держателей. В ходе очередной стрельбы по наземным целям при отклонении блоков вниз на одном из пилонов перерезало неотбортованную электропроводку. В результате отказала не только система подъема, но и цепи управления стрельбой и аварийного сброса. При посадке из-за перегрузок в подвешенном на этот держатель блоке ОРО-57К сорвало стопор одного из снарядов. От вибрации он переместился по стволу вперед, едва не «чиркнув» головным взрывателем о бетонку ВПП. Для испытателей это оказалось достаточным аргументом, чтобы МиГ-15бис (ИШ) больше не поднялся в воздух. В отечественной боевой авиации над этим конструктивным решением вообще, похоже, довлеет злой рок: на ударном вертолете Ка-50 также применены отклоняемые вниз балочные держатели, но на вооружение ВВС он принят лишь декларативно…
На сегодня семейство снарядов С-5 насчитывает 18 наименований серийных боеприпасов самого различного назначения плюс 6 промежуточных типов и около полутора десятков опытных моделей, не поступивших на вооружение. Самый «свежий» образец корректируемого противотанкового авиационного реактивного снаряда С-5КОР системы «Угроза» создали в конце 90-х годов. Все без исключения штатные боеприпасы семейства С-5 применяли с истребителей фирмы Микояна. Однако в отличие от ТРС и оперенных НАРС силуэт самолета при этом больше определяли конструктивные особенности пусковых устройств, нежели боеприпасов.
Два фото штурмовика МиГ-15бис (ИШ) в экспозиции музея ВВС. Под передним бомбодержателем подвешен блок ОРО-57К.
Столь обыденный на взгляд обывателя отечественный авиационный орудийный блок приобрел свои «классические» очертания далеко не сразу. Дело в том, что параллельно с работами над реактивным снарядом С-5 в ОКБ-16 создали пусковое устройство — одиночное реактивное орудие 0–5 с открытой казенной частью и Р0-57 с закрытой. В нашей стране в начале 50-х годов проблему рационального размещения пусковых установок на борту носителя, а также способ пакетирования требуемого количества стволов каждое авиационное КБ для своих самолетов решало самостоятельно. Заказчика в то время мало интересовали вопросы унификации пусковых устройств — военные постоянно требовали всего лишь реализовать залповый и серийно-залповый огонь снарядами С-5 по воздушным и наземным целям с минимальными интервалами между выстрелами и воздействием на машину и пилота.
Сам факт начала работ над НАРС в организации, специализировавшейся до сих пор исключительно на авиационных автоматических пушках, не выглядит нелогичным. Дело в том, что в качестве одной из первых пусковых для отечественного «Скворца» было создано автоматическое реактивное орудие «Вихрь». Его проектирование началось на основании Постановления СМ СССР № 2469–1022 от 19 сентября 1953 г. В основе требования заказчика лежал замысел «убрать» оружие на истребителях с внешней подвески, скрыв его под обшивкой планера, что позволяло уменьшить величину лобового сопротивления машины и связанную с этим потерю скорости. Устанавливать автоматические реактивные орудия для стрельбы снарядами АРС-57 планировали вместо пушечного вооружения.
К концу года опытный образец автомата револьверного типа АРО-57-6 «Вихрь» с барабаном на шесть снарядов (индекс разработчика ЗП-6) был изготовлен и 1 января 1954 г. предъявлен на заводские испытания. В его создании, помимо А.Э.Нудельмана, участвовали Г.Н.Лебедев, А.А.Рихтер и В.И.Рыбальский. Всего известно три варианта АРО-57-6 — ЗП-6-I, ЗП-6-II и ЗП-6-III, конструктивно отличавшиеся типом носителя и местом установки на нем.
В соответствии с вышеупомянутым Постановлением СМ СССР и приказом МАП № 86 от 2 октября 1953 г. новую разработку ОКБ-16 предусматривалось разместить на истребителе МиГ-17 и представить на госиспытания в III квартале 1954 г. Однако выдержать эти сроки не удалось, так как военные потребовали установить автоматы на истребителе-перехватчике МиГ-17ПФ с улучшенным размещением РЛС РП-1 «Изумруд». Но освоение в серии таких самолетов только завершалось, в связи с чем МиГ-17ПФ № 58210627 с завода № 21 поступил в ОКБ-155 лишь 26 ноября 1954 г. Доработка самолета, получившего заводской шифр СП-9, проходила с декабря по январь следующего года. Четыре шестизарядных автоматических орудия АРО-57-6 (ЗП-6-III) установили на лафете вместо пушек НР-23. Помимо этого, под крылом также можно было подвесить два или четыре блока ОРО-57К. Таким образом, боекомплект СП-9 составлял 24–56 реактивных снарядов. Самолет оснастили прицелом АСП-5Н (с баллистикой снаряда С-5), сопряженным с РЛС РП-1 «Изумруд» и прибором управления стрельбой ПУ-3. Благодаря последнему можно было организовать различные режимы огня, вплоть до одновременного из всех пусковых.
После отработки и заводских испытаний истребитель-перехватчик СП-9 передали в ГК НИИ ВВС на комплексные (наземные и летные) госиспытания реактивного вооружения, которые состоялись в период с мая по июль 1955 г. Ведущим инженером по испытаниям реактивной системы «Вихрь» был назначен майор С.П.Суворов, ведущим летчиком — капитан Носов. За это время военные выполнили 39 полетов и отстреляли 603 снаряда на земле и в воздухе. Основной целью была проверка эффективности реактивного вооружения по сравнению с пушечным. Однако недостаточная надежность прибора управления огнем сыграла отрицательную роль в судьбе «Вихря».
Вверху: Истребитель-перехватчик МиГ-17ПФ № 58210627 (СП-9) с четырьмя шестизарядными автоматическими орудиями АРО-57-6 третьего варианта (ЗП-6-III). Под крылом самолета подвешены два блока ОРО-57К и контейнер с кинофотопулеметом АКС-2.
Внизу: Автоматические реактивные орудия АРО-57-6 третьего варианта (ЗП-6-III) установленные на лафете перехватчика СП-9 вместо пушек НР-23.
Реактивное вооружение перехватчика СП-9 испытаний не выдержало из-за несоответствия ТТТ по безопасности и безотказности, так как произошло 13 отказов при стрельбе в воздухе и один случай самопроизвольной стрельбы из-за дефекта ПУ-3. Кроме того, отсутствие трассеров для снарядов С-5 не позволило провести пуски по буксируемым воздушным мишеням ПМ-ЗЖ. Но, учитывая, что эффективность стрельбы снарядами С-5 по стратегическим бомбардировщикам превышает таковую у пушечного вооружения МиГ-17ПФ, военные сочли целесообразным вооружить истребители-перехватчики неуправляемыми реактивными снарядами. В связи с этим Заместитель Главкома ВВС по опытному и серийному производству авиационной техники генерал-лейтенант П.А.Лосюков утвердил акт испытаний с резолюцией: «Добиться получения от промышленности 500 трассеров для С-5 и провести экспериментальные стрельбы».
В ОКБ-16 до сих пор официально считается, что эффективность системы «Вихрь» была высокой и на вооружение она не поступила лишь потому, что не годилась для перспективных самолетов, у которых не было места для ее размещения в фюзеляже. Между тем подобной реактивной системой планировали вооружить истребители-перехватчики И-7У и И-7К. На них в корневой части крыла предусматривали установить четыре (по два с каждой стороны) четырехзарядных автомата АРО-57-4 (ЗП-4). Помимо того, на И-7К вместо управляемых ракет К-6 на пусковых АПУ-9 предполагалось подвешивать два восьмиствольных блока ОРО-57К. Однако в связи с прекращением работ по этим самолетам, четырехзарядным автоматам, созданным в ОКБ-16, так и не посчастливилось занять свое штатное место.
Для вооружения истребителей-перехватчиков в ОКБ-16 разработали и восьмизарядные автоматические орудия АРО-57-8 (индекс разработчика — ЗП-8-l и ЗП-8-И), которые также не нашли применения. Таким образом, оценив все боевые и эксплуатационные возможности автоматических ПУ и орудийных блоков, авиаторы отдали предпочтение вторым. Дальнейшая бесперспективность работ над орудийными автоматами заключалась в невозможности увеличить темп стрельбы более 750 выстрелов в минуту. Дело в том, что, подобно автоматическим пушкам, одноствольные автоматические реактивные системы обладали цикличностью работы по схеме: выстрел-перезарядка- выстрел. У многоствольных же орудийных блоков процесс стрельбы можно было реализовать параллельно из двух или трех направляющих одновременно или с небольшим временным интервалом. В итоге темп их стрельбы возросло 1000 выстрелов в минуту, но и это не являлось пределом. Кроме того, увеличение емкости барабанов орудийных автоматов было связано с проблемой их размещения внутри самолета-носителя, (хотя существовали и опытные образцы подвесных контейнеров с автоматами ЗП-8). Чтобы подавать снаряды на линию огня к единственному стволу, в барабане их можно было разместить исключительно по краям. Вместе с емкостью барабана увеличивался его диаметр, а центральная часть оставалась «пустой». Для авиации это было неоправданной роскошью. А размещение многозарядных АРО в контейнерах полностью сводило на нет единственное преимущество этих пусковых — малую величину лобового сопротивления при расположении за обтекателями в фюзеляже или крыле.
Увеличение же емкости блоков не столь интенсивно влияло на увеличение диаметра корпуса за счет заполнения стволами его центральной части. В итоге получалось, что при равном боезапасе орудийные блоки в варианте внешней подвески имели меньшее лобовое сопротивление. И последнее, хотя это в наименьшей степени повлияло на судьбу АРО — по своим эксплуатационным качествам «Вихри» значительно уступали орудийным блокам. К примеру, для заряжания автоматов, размещенных в фюзеляже СП-9, технический персонал сначала отвинчивал не один десяток винтов на крышках обтекателей. Затем специальной рукояткой вращали привод механизма, опускающего раму с автоматами на тросах в крайнее нижнее положение. После этого два техника открывали замки каждого гнезда в барабане и заряжали в них по снаряду. В заключение требовалось выполнить эти операции в обратном порядке. Кроме того, после каждой стрельбы автоматы требовалось еще и чистить…
С орудийными блоками контейнерного типа хлопот было куда меньше. Отомкнув специальным ключом задний обтекатель, можно было одним поворотом открыть общий для всех стволов затвор и получить доступ к казенной части, со стороны которой заряжают снарядами орудия. Поскольку блоки располагались на пилонах, в ненастную погоду заряжающие могли работать под крылом. А учитывая, что блоки были легкосъемными и в авиаполках всегда имелся не один комплект, чистку, смазку и ремонт, как правило, проводили в ангарах.
Итак, базовой конструкцией пусковой установки для снарядов АРС-57 в отечественных ВВС был принят блок ОРО-57К. В начале 50-х годов отечественные проектировщики предпочли реактивное орудие трубчатого типа с закрытой казенной частью, которое «.. позволяет при относительно коротком стволе получать дульную скорость, достаточную для устойчивости снаряда на начальном участке траектории и надежно взводить взрыватель».
Однако последовавшая вскоре модернизация боеприпасов повлекла за собой и конструктивные изменения орудийных блоков. Так, если опытные снаряды АРС-57, АРС-57М. КАРС-57, ОАРС-57 и ПАРС-57 первых вариантов имели одинаковую длину, что допускало их размещение в стволах ОРО-57К длиной 960 мм, то длина окончательно снаряженного доработанного АРС-57М возросла на 30 мм. У поступивших на вооружение снарядов С-5-0 она увеличилась на 110 мм. а у С-5П — на целых 250 мм. На некоторых скоростных режимах полета носителя они так нагревались, что БЧ стали срабатывать 8 стволах блоков.
Вверху: Четырехзарядное автоматическое орудие АРО-57-4 (ЗП-4).
Внизу: Восьмизарядное автоматическое орудие АРО-57-8 второго варианта (ЗП-8-ll).
57-мм кумулятивный реактивный снаряд КАРС-57.
На какое-то время пришлось ввести скоростные ограничения для самолетов и запретить полеты с длинными снарядами в коротких блоках. Однако в 1959 г. микояновцы предложили на вооружение модернизированные блоки ОРО-57КМ. От прототипа их отличали удлиненные на 35 мм стволы (их длину определили габариты снаряда С-5М), а также новый стопор заднего обтекателя и крышек штепсельного разъема. Значительную часть состоявших на вооружении блоков ОРО-57К доработали в войсках, заменив старые изношенные короткие стволы новыми, удлиненными.
Со временем достигнутая скорострельность ОРО-57КМ в 1000 выстрелов в минуту перестала удовлетворять заказчика — если на истребителе МиГ-19 удалось только преодолеть звуковой барьер, то на МиГ-21 на сверхзвуковых скоростях уже требовалось вести бой. Для этого необходимо было довести темп стрельбы орудийных блоков до 1200 выстрелов в минуту. Реализовать это можно было, уменьшив интервалы между выстрелами, для чего требовалось еще больше разнести стволы в блоке и оптимизировать схему их разгрузки. «Выжав» из ОРО-57КМ предельную скорострельность в 1100 выстрелов в минуту, конструкторы обнаружили. что однозамковая система подвески блока не выдерживает сил отдачи…
Многолетний опыт эксплуатации орудийных блоков ОРО-57К и ОРО-57КМ выявил и такой хронический недостаток, как ржавление стальных стволов. И дело было вовсе не в том, что вооруженцы на аэродромах плохо содержали вверенное им имущество. Наоборот, внутри стволы всегда просто сияли чистотой и благоухали смазкой, а обшивка блоков аккуратно подкрашивалась. Зато внешняя поверхность трубчатых направляющих под обтекателями, не подлежащими демонтажу, постоянно подвергалась воздействию метеоосадков и перепаду температур на больших высотах и у земли. Кроме того, с силовым корпусом и другими дюралевыми частями сталь ствола образовывала биметаллическое соединение, усиливающее процесс окисления деталей в местах их контакта. Также причиной быстрого износа тонкостенных стволов, орудийных затворов, крепежных деталей, да и литых остовов служили большие нагрузки, присущие стрельбе из орудий с закрытой казенной частью.
В 1959 г. в ОКБ-424 ГКАТ, куда в 1957 г. со своей тематикой перешло КБ-1 завода № 81 МАП, предприняли попытку частично решить эти проблемы, взяв за основу штатные орудийные блоки ОРО-57КМ. Под руководством главного конструктора В.П.Григорьева разработали 16-ствольные блоки ОРО-57- 16 (изделия 418-1 и 418-11) с закрытой казенной частью. Они отличались лишь формой (сферической и конической) переднего обтекателя. Конструкция блоков позволила вдвое поднять боезапас НАРС на борту носителя, не увеличивая числа точек подвески, и довести темп стрельбы до 1200 выстр./мин.
В отличие от орудийных блоков предшествующих моделей, ОРО-57-16 можно было подвешивать на универсальные двухзамковые бомбодержатели БД3-58-21.
Поскольку дальнейшая модернизация орудийных блоков ОРО-57КМ под новые снаряды С-5М1 и С-5К1 оказалось нецелесообразной, в конце 50-х годов приняли решение о снятии с вооружения пусковых этого семейства. Но микояновцы так просто не уступали своего приоритета в этой области. В 1959 г. они разработали на основе ОРО-57КМ восьмиствольный орудийный блок 80Р0-57К с открытой казенной частью. Сила отдачи при стрельбе уменьшилась с 3400 до 2000 кг. При этом впервые в отечественной практике направляющие трубчатого типа выполнили из дюралюминия. Блок имел конический передний обтекатель. 1,5-метровые стволы позволяли разместить в них даже снаряды С-5П, не говоря уже обо всех остальных.
Проведенные на истребителях Е-6/2 и Е-6/3 сравнительные испытания восьмиствольных и шестнадцатиствольных блоков со сферическими и коническими передними обтекателями показали, что для сверхзвукового полета более приемлем последний вариант. В связи с этим в ОКБ-424 по типу блока 80Р0-57К разработали блок УБ-16-57 с открытой казенной частью, коническим «носом» и двухзамковой подвесной системой. Стволы также были выполнены из дюралюминиевых труб. И хотя этот материал не мог соперничать в прочности со сталью, инженеры-технологи применили передовой по тем временам химико-механический метод его поверхностного упрочнения. Первые трубчатые направляющие, изготовленные по такой технологии, выдерживали 50 пусков. Спустя несколько лет технологию усовершенствовали, и упрочненный слой позволил стрелять из каждого ствола до 75 раз. В начале 1960 г. УБ-16-57 приняли на вооружение.
Вверху: Истребитель МиГ-19С № 0815345 с четырьмя блоками ОРО-57К во время государственных испытаний реактивной системы КАРС-57.
Внизу: Опытный истребитель Е-6/3, оснащенный двумя блоками ОРО-57-16 (418-11) с коническим передним обтекателем и закрытой казенной частью.
Широкую номенклатуру вариантов орудийных блоков семейства УБ-16-57 обусловило увеличение количества типов носителей и то, что на этих пусковых отрабатывали общую концепцию компоновки подобных устройств для НАРС всех калибров с раскрывающимся в полете оперением. Однако создание более совершенных образцов УБ-16-57 предусматривало и доработку орудийных блоков старых модификаций этого семейства в войсках по бюллетеням разработчика при помощи комплектов деталей, рассылаемых с заводов-изготовителей.
Отвод продуктов сгорания ракетных зарядов в блоке не составлял проблемы — они свободно проходили через открытый задний срез ствола. С сопловыми заглушками снарядов поступили более радикально, использовав на орудийных блоках (начиная с УБ-16-57У) рассекатель, поскольку после выстрела заглушка отбрасывалась газовой струей с большой скоростью и могла повредить обшивку фюзеляжа носителя. На решетке же рассекателя легкие заглушки разбивались вдребезги. Силу отдачи в 300 кг испытатели совершенно не ощущали (в сравнении с ОРО-57К с отдачей в 3200–3400 кг).
Возрастание скоростей самолетов-носителей потребовало защиты снарядов в полете от аэродинамического нагрева — на границах со сверхзвуком этой опасности подвергались все образцы вооружения, размещенные на внешней подвеске, не только НАРС. Пороховые двигатели, БЧ и взрыватели снарядов «грелись» за счет переноса тепла от обшивки блока через элементы конструкции и воздушные зазоры. Температура нагрева зависела от режимов полета, плотности окружающей среды, теплофизических свойств материалов конструкции орудийных блоков и их геометрических размеров. Модернизировать самолетные УБ-16-57У пришлось в войсковых условиях по бюллетеню главного инженера ВВС, выпущенному в 1964 г. Для термоизоляции стволов от внешней обшивки силового корпуса применили синтетический наполнитель, напоминающий стекловату, у блоков укоротили передний конус обтекателя таким образом, что пять стволов внутреннего ряда, не выступающие за пределы корпуса, приобрели прямой передний срез. Доработанные пусковые получили наименование УБ-16-57УД.
Все блоки семейства УБ-16-57, выпущенные до 1966 г., на основании бюллетеня главного инженера ВВС от 23 августа подлежали доработке для стрельбы снарядами семейства С-5 серии «1». Несмотря на то, что эти преобразования были обратимыми, в наименовании орудийных блоков появилась литера «М» (УБ-16-57УМ). При этом все самолетные орудийные блоки УБ-16-57У и УБ-16-57УД, выпущенные до февраля 1966 г., не выработавшие свой ресурс и не модифицированные до сих пор в последующие модели, подлежали доработке с использованием серийных узлов.
С 1968 г. на вооружение ВВС поступили очередные модификации самолетных блоков УБ-16-57УМП с иной конструкцией переднего обтекателя. Она стала точно такой, как была на самых первых УБ-16-57 с той лишь разницей, что стволы внутреннего ряда с прямыми кромками выступали вперед, а внешнего с косыми кромками не выступали за границы конусного обтекателя. Выбранная схема (серия «П») оказалась настолько удачной, что в течение последующего времени никаких изменений в нее не вносили.
К 1973 г. стало ясно, что в семействе НАРС С-5 более никаких радикальных изменений не ожидается. Во всяком случае, система запуска двигателя и сама силовая установка были в достаточной степени отработаны. Кроме того, запасы снарядов С-5 первых моделей на складах уже были израсходованы, а снаряды С-5 серии «1» и «Б» имели возможность использования без элементов модернизации, общая масса которых составляла около 2 кг. В результате доработки последние образцы пусковых устройств этого семейства получили наименование УБ-16-57УМП-73.
Проблема защиты НАРС от аэродинамического нагрева доставляла много хлопот конструкторам. В Куйбышеве на заводе «Авиаагрегат» вспомнили о давней попытке микояновцев «спрятать оружие» на истребителе И-3 в фюзеляж (кстати, она так и осталась нереализованной) для уменьшения лобового сопротивления машины. Это была установка из двух восьмиствольных пакетов, закреппенных на внутренних сторонах фюзеляжных створок. В КБ «Авиаагрегата» подобную схему разместили на створках подвесного пушечного контейнера. Там также разработали и испытали вариант блока УБ-16- 57 с двумя раскрывающимся от гидропривода створками сплошного переднего обтекателя. Результаты испытаний такого «крокодила» на всех скоростях и режимах полета носителей были положительными, однако в серию он не пошел из-за трудностей доработки самолета внешними штуцерами гидроприводов. Разместить в блоке автономную систему силового гидроцилиндра с электроприводом не позволяли габариты. В то же время замыкание на гидросистему самолета практически исключало возможность аварийного сброса подвесных блоков в полете.
К разряду «экзотических» можно отнести и комбинированные орудийные блоки, разработанные в начале 60-х годов для вооружения МиГов. Наличие ПТБ под крылом истребителей препятствовало размещению дополнительного вооружения на крайних точках подвески. Поэтому для стрельбы снарядами С-5 создали опытный подвесной блок орудий, совмещенный в задней части с топливным баком. Заряжать такие блоки в полевых условиях не приходилось — их выполнили одноразовыми. Летчики сбрасывали их сразу после отстрела боезапаса. На базе этих конструкций разрабатывали и одноразовые пусковые контейнеры для стрельбы противорадиолокационными снарядами С-5П вперед и выброса дипольных отражателей назад.
Энергетика силовой установки и конструкция планера новых фронтовых истребителей-бомбардировщиков Су-17 и МиГ-23Б позволяла машинам нести больше оружия. Между тем возможности универсальных держателей третьей весовой группы, выдерживающих на всех режимах полета 500-килограммовые грузы, при подвешенных на них блоках семейства УБ-16-57 оказывались реализованными лишь частично. По расчетам специалистов МКБ «Вымпел» оказалось, что количество стволов в блоке можно удвоить. Добавив к УБ-16-57УМП еще один внешний ряд стволов, они получили 32-ствольный унифицированный блок УБ-32 для стрельбы снарядами семейства С-5 серии «М». В комплекте с ним сразу поставлялись и приспособления для доработки блока под снаряды семейства С-5 серии «1». Бпоки семейства УБ-32 с успехом применяли на истребителях МиГ-21бис и истребителях-бомбардировщиках МиГ-27.
Вверху: Фронтовой истребитель МиГ-21Ф № 72210101 с двумя блоками УБ-16-57.
В центре: МиГ-21 ПФ ведет стрельбу из блоков УБ-16-57У по наземным целям.
Внизу: Истребитель МиГ-21С с четырьмя блоками УБ-16-57УМП и подвесным пушечным контейнером ГП-9.
Следует отметить, что 8 блоков УБ-32 также должны были дополнить широкую гамму вариантов вооружения фронтового истребителя Е-155Ф, проект которого в 1963 г. разработали в ОКБ А.И.Микояна. В отличие от базовой модели перехватчика Е-155П, экипаж Е-155Ф состоял из двух человек — пилота и оператора. Кроме того, из-за сильно возросшей массы боевой нагрузки, размещавшейся не только под крылом, но и под фюзеляжем, помимо двух маршевых двигателей его силовую установку дополняли четыре подъемных, а основные стойки шасси планировали оснастить двухколесными тележками. Многие оригинальные технические решения, заложенные в конструкцию Е-155Ф, впоследствии успешно реализовали в конструкции перехватчика МиГ-31. Наиболее любопытно то, что именно для микояновской машины первоначально предназначался прицельно-навигационный комплекс «Пума», впоследствии установленный на фронтовых бомбардировщиках Су-24. Благодаря этому Е-155Ф должен был на сверхзвуковой скорости в режиме огибания рельефа местности наносить мощные ракетно-бомбовые удары по заранее разведанным наземным целям, без труда преодолевая систему ПВО противника.
Для стрельбы НАРС на таких скоростях орудийные блоки УБ-32 и УБ-32А уже не годились. Поэтому проблему защиты снарядов от аэродинамического нагрева у блоков УБ-32М решили несколько иначе. Специалисты из МКБ «Вымпел» поместили в передней части блока перед головными частями НАРС одну общую вертикальную прокладку из асбестованного картона, что снизило нагрев боеприпасов на 40–50 °C. При выстреле снаряд пробивал ее без особых затруднений. Блоки отличались сдвижным передним обтекателем и передними консолями стволов для установки одной из двух типов защитных прокладок — сплошной или с 25-мм отверстиями. Последние использовали в случае заряжания блока снарядами с чувствительными механическими взрывателями мгновенного действия.
По итогам учений «Запад-84» комиссия по военно-промышленным вопросам при СМ СССР в своем Постановлении от 27 июля 1984 г. указала на низкую боевую эффективность НАРС семейства С-5. В качестве выводов прозвучал тезис о том, что в дальнейшем необходимо по согласованию с ГКЭС и ВВС увеличить выпуск НАР семейства С-8 за счет сокращения выпуска 57-мм НАРС. Опыт войны в Афганистане подтвердил правильность этого решения. По свидетельству очевидцев и участников тех событий, после нанесения воздушных ударов снарядами С-5 по опорным пунктам душманов в кишлаках их огневое противодействие нисколько не ослабевало. Когда же советские десантно-штурмовые группы выбивали противника из населенных пунктов, взорам солдат открывалась жутковатая картина — все дувалы и стены глинобитных домиков были утыканы снарядами, взрыватели которых не сработали в мягкой преграде. А в скальных породах подрывы даже 100-кг осколочно- фугасных авиабомб практически не оставляли воронок, что уж тут говорить о фугасности 57-мм снарядов!..
Менее благополучной была судьба НАРС калибра 71 мм разработки ОКБ-16. Авиационный реактивный снаряд АРС-70 «Ласточка» (индекс разработчика — 7П) с БЧ фугасного действия явился «русифицированным вариантом» созданного германскими специалистами в 1945 г. 73-мм НАРС типа Hs 217 Fen. Работы по «Ласточке» были начаты на основе Постановления СМ СССР № 2469–1022 от 19 сентября 1953 г. (ведущий конструктор — Г.М.Шах-Назаров). Как и АРС-57 «Скворец», «Ласточка» предназначалась для борьбы с воздушными целями. Для стрельбы снарядами АРС-70 разработали однозарядное реактивное орудие ОРО-70 и пятиствольный блок РО-70-5. В декабре 1953 г. на заводские наземные испытания поступили опытные образцы «Ласточки», одиночные реактивные орудия ОРО-70 для них и прибор управления стрельбой.
Первоначально ОКБ-155 предписывалось оборудовать двумя блоками РО-70-5, прицелом АСП-5Н и прибором управления стрельбой ПУ-2 истребитель МиГ-17 и передать его на заводские летно-огневые испытания к середине, а на государственные — к концу 1954 г. Однако вскоре, как в случае с четырьмя МиГ-17 для войсковых испытаний системы АРС-57, военные потребовали оборудовать системой АРС-70 истребитель МиГ-17Ф. что в итоге и было сделано. Кроме того, отставание от графика также было вызвано необходимостью передачи задания по оборудованию самолета сначала заводу № 21, а затем заводу № 31.
Вверху: МиГ-19 № 59210420 (СМ-2А), оборудованный четырьмя блоками РО-70-5 для стрельбы реактивными снарядами АРС-70.
Внизу: 71-мм реактивный снаряд АРС-70М.
Заводские испытания системы АРС-70 в составе вооружения истребителя МиГ-17Ф № 0415353 провели в ГК НИИ ВВС в июне 1955 г. Ведущим инженером по испытаниям «Ласточки» в НИИ ВВС был назначен майор В.Тарасов, ведущим летчиком — капитан Петров. На испытаниях реактивной системы выполнили 25 полетов (из них 23 — со стрельбой) с общим налетом в 9 ч 51 мин. На земле и в воздухе отстреляли 155 снарядов АРС-70 в боевом и инертно-имитационном (сера с порохом) снаряжении, а также израсходовали 123 взрывателя В-463А в боевом и 27 в инертном снаряжении. При наличии нескольких замечаний систему признали выдержавшей заводские летные испытания, и после устранения недостатков рекомендовали к предъявлению на госиспытания.