Глава 1 Создание и применение первых летающих бомб, планирующих торпед и самолетов-снарядов
История беспилотного воздушного оружия насчитывает уже более полутораста лет. В 1849 г. Венецианская республика восстала против австрийского владычества. Австрийские войска подошли к Венеции и начали обстреливать город из осадных орудий. Однако город, расположенный на островах в лагуне, был недосягаем для артиллерии. Тогда по воздуху при подходящем ветре на город поплыли воздушные шары с бомбами. За один час 10 станций выпускали почти сотню аэробомб. Над Венецией воздушный шар автоматически сбрасывал бомбу.
Больших разрушений такая бомбардировка не вызвала, но население было в панике. Венецианский флот, как только австрийцы запускали аэробомбы, выходил в открытое море. Причина страха заключалась как раз в том, что венецианцы знали о висящем над ними воздушном шаре-бомбе. Неопределенность — куда и когда эта бомба упадет — и вызывала страх. Ведь все постройки города да и флот были сплошь и рядом деревянными. Словом, беспилотные воздушные шары, на современный взгляд, были не военным средством, а средством устрашения.
Вторая половина XIX века в военном отношении была для Европы неспокойной. В 1880-е гг. серб О.С. Костович, получивший боевой опыт в русско-турецкую войну на стороне русской армии, разработал «воздушное торпедо». «Воздушное торпедо» представляло собой своеобразную гирлянду из воздушных шаров. К последнему аэростату гирлянды посредством электромагнитного замка подвешивался разрывной снаряд. С помощью «воздушного торпедо» предполагалось бомбить осажденные крепости. Такая бомбардировка в то время военным специалистам казалась «ужасной военной операцией», которой «нет возможности противиться» и которая вызовет «безграничную панику среди населения крепости». Поэтому до применения «воздушного торпедо» дело не дошло. Все-таки в войнах тогда еще сохранялись рыцарские отношения.
Другим беспилотным летательным аппаратом в то время были ракеты. Перед их создателями стояли вопросы обеспечания устойчивости в полете ракеты. Наиболее простым способом стабилизации, применявшимся еще в ракетах позднего средневековья, было снабжение ракет продольным бруском (ракетным хвостом). Именно этот тип стабилизации применяли как зарубежные, так и отечественные ракетчики, в частности Картмазов, Засядко, Константинов.
Однако применение ракетных хвостов отличалось рядом неудобств. Полет таких ракет не был правильным, точность их была недостаточной, кучность маленькой. Кроме того, длинные ракетные хвосты, значительно превышавшие длину самой ракеты, были очень неудобны в эксплуатации, осложняли перевозку и хранение ракет. Поэтому во многих странах предпринимались попытки заменить ракетные хвосты другим видом стабилизации. Их снабдили крыльями.
В России первые опыты по ракетам с крыльями были проведены в 1840-е гг. в Охтенской пороховой школе. Были изготовлены сигнальные ракеты, в которых длинные хвосты заменялись либо короткими стабилизирующими поверхностями, уже тогда получившими название крыльев, либо трехсторонними призмами из тонкого картона.
Полковник К. Константинов по этому поводу в 1849 г. писал: «Для отвращения неправильности полета, происходящей от неправильного перемещения центра тяжести, располагают на нижней части ракетной гильзы крылья. (О таковых сигнальных ракетах, употребляемых в Сардинской артиллерии, доставлены были мною сведения из Турина в 1840 г.) Крылья эти увеличивают боковое сопротивление воздуха на нижнюю часть ракеты и этим утверждают ракету по направлению полета.
Вместо крыльев некий изобретатель Вайян из Болоньи придумал употреблять трехстороннюю призму из тонкого картона, касательную и укрепленную к нижней части ракеты.
Сигнальные фунтовые ракеты с крыльями и с призмами приготовлялись неоднократно в лабораторном отделении Общей пороховой школы. Для спуска их укреплялись на поверхности ракетной гильзы два кольца из проволоки, с помощью которых ракета спускалась с железного вертикального стержня, утвержденного на верхней части кола. Полет этих ракет оказывался постоянно совершенно удовлетворительным, в особенности полет ракет с призмами, которые перед ракетами с крыльями имеют еще важные преимущества, а именно: их легче делать, призму легче укрепить на поверхности гильзы, сверх этого, перевозка ракет с призмами несравненно удобнее перевозки ракет с крыльями»[27].
В 1853 г. в «Артиллерийском журнале» была опубликована статья без подписи «О некоторых усовершенствованиях в фейерверочном искусстве». Автор статьи утверждал, что с 1848 г. он неоднократно и с успехом применял ракеты, полет которых стабилизировался трапециевидными крыльями, изготовленными из сложенного вдвое картона[28].
В 1850-е гг. во французском флоте использовалась сигнальная ракета с крыльями. Она состояла из бумажной гильзы с колпаком, наполненным звездками (разновидностью пороха). К гильзе прикручивалась проволокой деревянная призма. Она поддерживала три деревянных крыла.
В 1864 г. «кронштадтский лабораторный мастер» Вишняков разработал конструкцию ракеты, у которой крылья крепились к корпусу при помощи специальных проволочек. Опыты с этими ракетами в 1864–1865 гг. положительных результатов не дали[29].
В ноябре 1865 г. в Морской технический комитет поступило предложение об испытании ракет со стабилизирующими поверхностями. Разработал эти ракеты капитан корпуса морской артиллерии Калиников. Ракета Калиникова была похожа на ракету Вишнякова. Однако в ней был применен другой способ крепления крыльев к корпусу. Опыты с этими ракетами также не дали положительных результатов.
В 1866 г. штабс-капитан Скрипчинский предложил «парашют-ракету и ракету с крыльями»[30]. Предложенные Скрипчинским крылья для ракет изготавливались из дерева. Они состояли из стержня, служившего для прикрепления крыла к ракете, и собственно крыла. Крыло имело в плане форму параллелограмма. В ребре стержня, прилегающем к ракете, делался желобок, а снаружи — два выреза, служившие для привязывания крыла к ракете.
С обеих сторон крыла были сделаны продольные желоба для облегчения крыла. Они располагались в шахматном порядке, их число зависело от размеров крыла. Для уменьшения сопротивления воздуха передней кромке крыла придавалась заостренная форма. Автор статьи написал, что он проводил опыты с этими ракетами.
Статья Скрипчинского привлекла внимание специалистов. Заведующий Рижской пиротехнической лабораторией, которая занималась изготовлением фейерверочных ракет для частных лиц, опубликовал результаты своих исследований по ракетам с крыльями. Автор утверждал, что крылатыми ракетами он занимался с 1862 г., когда испытал крылья разных планов, изготовленные из разных материалов. Лучшими были признаны крылья, имевшие в плане форму параллелограмма[31].
Несмотря на неудачу с первыми крылатыми ракетами в 1864–1866 гг., в 1867 г. Морское министерство снова вернулось к ним. Суть вопроса состояла в том, что на флоте ощущались большие неудобства, связанные с эксплуатацией ракет с длинными хвостами. Были проведены сравнительные опыты с крылатыми ракетами, предложенными Калиниковым и Скрипчинским. Они показали некоторое преимущество ракет Калиникова[32].
В 1868 г. крылатые ракеты А.И. Калиникова испытывались на учебно-артиллерийском фрегате «Севастополь». На этот раз удовлетворительных результатов достичь не удалось. После этого опыты с крылатыми ракетами были прекращены[33].
Особый толчок развитию беспилотных летательных аппаратов дало изобретение радиотелеграфа профессором А.С. Поповым и Гульельмо Маркони. Именно после этого многие ученые в разных странах начали работу над использованием беспроволочного способа связи для дистанционного управления летательным аппаратом. Из русских ученых Н.Д. Пильчиков, А.А. Холодковский, Ф.С. Материкин, А. Щенснович и др. предложили ряд весьма интересных схем управления на расстоянии самыми различными техническими объектами[34].
Пионера авиации С.А. Ульянина можно считать первым изобретателем, обосновавшим идею управления летательным аппаратом с помощью электромагнитных волн. В 1903 г. К.Э. Циолковский также предложил «реактивный прибор», который мог бы летать «в атмосфере… по заранее намеченному плану» (программе)[35].
Вопрос о приоритете создания крылатых ракет, как об этом было сказано выше, остается открытым до сих пор. Однако, как показывает проведенный авторами архивный и патентный поиск, одним из первых создателей крылатых ракет стал незаслуженно забытый русский ученый, член Конференции Михайловской артиллерийской академии генералмайор М.М. Поморцев[36]. О нем и его ракетах речь пойдет во второй главе.
Прообразом современных крылатых ракет являются автоматически управляемые беспилотные крылатые летательные аппараты (БКЛА) с винтомоторной группой. Идея создания таких аппаратов, судя по всему, впервые зародилась в конце 1909 г. одновременно в США и Германии[37]. Эта идея, как уже говорилось выше, основывалась на изобретении радио, развитии торпедного оружия, результатах первых экспериментов по радиоуправлению и первых результатах практического использования самолета.
Один из таких проектов был предложен американским инженером Э. Берлинером в 1909 г. Но поскольку авиация тогда еще не имела опыта боевого применения, БЛА Э. Берлинера предназначался для запуска с кораблей по надводным морским целям[38]. По существу, это была крылатая торпеда, напоминающая по внешнему виду моноплан Блерио-11, на котором его конструктор француз Л. Блерио в 1909 г. впервые в мире перелетел Ла-Манш.
Боевая часть БКЛА Берлинера крепилась в носовой части. Команды на управление летающей торпедой передавались по проводам. Специальная наклонная плоскость под носовой частью корпуса должна была обеспечить подпрыгивание торпеды при ее периодических ударах о воду. Использование крыла обеспечивало повышение дальности действия торпеды и увеличение ее скорости. (На свое изобретение инженер Э. Берлинер взял патент США только 5 июня 1917 г., несмотря на то, что подал заявку 30 сентября 1909 г.)
Проект крылатой торпеды для стрельбы по неподвижным целям в 1911 г. предложил немецкий инженер К. Ниттингер. Интересно, что в этой крылатой торпеде после запуска должны были раскладываться в полете воздушный винт, который находился в хвостовой части, киль и крылья, которые находились посередине фюзеляжа. Торпеда имела двигатель внутреннего сгорания, жидкое взрывчатое вещество и часовой механизм для програм мирования дальности и скорости полета к объекту поражения. В районе цели часовой механизм отклонял руль высоты в крайнее положение, и торпеда переходила в пикирование на объект поражения. Проект был заявлен 13 августа 1911 г., инженер Ниттингер получил патент Германии 25 июля 1913 г.
Поворотным пунктом в создании беспилотных крылатых ракет стало испытание в 1912–1913 гг. гиростабилизатора американского инженера Э. Сперри. Таким гиростабилизатором была оборудована летающая лодка Г. Кертисса. В 1914 г. Э. Сперри на этой лодке летал во Франции и официально в Аэроклубе зарегистрировал свой полет как «первый полет с брошенным управлением». Полеты Э. Сперри доказали существенное повышение устойчивости самолетов, оснащенных гиростабилизаторами. Однако в то время из-за низкого развития радиотехники речь еще не шла об управлении гиростабилизирующими устройствами на расстоянии.
В 1913 г. австрийский инженер К. Варшаловский предложил проект крылатой торпеды. Он предлагал оснастить обычную морскую торпеду крыльями, которые отделялись при ударе о воду. Цель, которую преследовал автор проекта, состояла в том, чтобы увеличить дальность полета морской торпеды авиационного базирования, уменьшить скорость приводнения и перегрузок, а также атаковать авиацией морские цели с безопасной дальности.
Крылатые поверхности располагались в середине корпуса торпеды, воздушный винт — в носовой части, гребной винт и руль высоты — в хвостовой части. После приводнения торпеды крылья отделялись и дальнейшее движение торпеды осуществлялось по воде за счет вращения гребного винта. Боковые поверхности управления регулировали глубину погружения торпеды.
Идея же создания собственно крылатой ракеты впервые была выдвинута французским инженером Рене Лореном. Французский артиллерийский офицер и инженер по образованию, Р. Лорен в 1908 г. предложил конструкцию мотокомпрессорного воздушнореактивного двигателя. Собственно, на основе его Лорен и разработал первый в мире проект крылатой ракеты.
Некоторые историки утверждают, что Рене Лорен выдвинул идею крылатой ракеты еще в 1907 г. Н.Н. Новичков считает, что такого не могло быть по следующим причинам[39]:
• Из-за малого практического опыта и полного отсутствия опыта боевого применения самолета не могло возникнуть необходимости в создании крылатых ракет до конца первого десятилетия ХХ века.
• Р. Лорен вряд ли мог начать работу над созданием ракеты, не имея достаточно четких представлений об ее основном элементе — воздушно-реактивном двигателе.
• После изобретения двигателя Лорену, безусловно, требовалось некоторое время для разработки самой крылатой ракеты.
В 1909 г. Р. Лорен начал рассматривать возможность применения своего реактивного двигателя на летательных аппаратах. В том же году в мае французский инженер выдвинул идею создания крылатых реактивных аппаратов, управляемых с помощью телемеханических устройств.
В начале 1910 г. в журнале «Аэрофиль» («L'Aerophile») Р. Лорен опубликовал первый проект крылатой ракеты. Этот летательный аппарат должен был иметь длину 6 м, диаметр корпуса 0,35 м, крыло небольшого размаха, стартовый вес 79 кг, вес воздушно-реактивного двигателя 35 кг, вес приборов управления 10 кг, вес топлива 10 кг, вес полезной нагрузки 12 кг. Лорен рассчитывал, что его крылатая ракета будет летать со скоростью 200 км/ч. Н.Н. Новичков считал, что на самом деле КР Лорена должна была летать в несколько раз с большей скоростью[40].
Могла ли быть в те года построена крылатая ракета Лорена? Вряд ли. Его идеи заметно опередили свое время: высота полета должна была выдерживаться автоматически чувствительными приборами для измерения давления, а управление обеспечивалось гироскопическим стабилизатором, соединенным с сервомоторами, приводящими в движение крыло и хвостовое оперение. Когда автор КР в годы Первой мировой войны предложил реализовать свой проект, французское военное командование посчитало его проект фантастическим.
В 1913 г. Рене Лорен выдвинул идею прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) и в том же году описал свое изобретение в статьях, опубликованных в журнале «Аэрофиль». ПВРД является одной из разновидностей воздушно-реактивных двигателей (ВРД). Работа ПВРД заключается в том, что атмосферный воздух, попадая во входное устройство двигателя со скоростью, равной скорости полета, сжимается за счет скоростного напора и поступает в камеру сгорания. Впрыскиваемое топливо сгорает, повышается теплосодержание потока, который истекает через реактивное сопло со скоростью, большей скорости полета. За счет этого и создается реактивная тяга ПВРД. Основным недостатком ПВРД является неспособность самостоятельно обеспечить взлет и разгон летательного аппарата (ЛА). Требуется сначала разогнать ЛА до скорости, при которой запускается ПВРД и обеспечивается его устойчивая работа.
Дальнейшее развитие идея крылатой ракеты получила в начале Первой мировой войны в работах того же Рене Лорена и французской фирмы «Леблан». Лорен проектировал самолет-снаряд для нанесения ударов по Берлину. Это был модифицированный вариант его КР со следующими характеристиками: стартовый вес должен был составлять 500 кг, вес боевой части — 200 кг, дальность полета — 450 км, скорость — 500 км/ч. В носовой части БКЛА Лорена размещался воздушно-реактивный двигатель с воздухозаборником и соплами. В средней части корпуса размещалось высокорасположенное крыло, за ним размещались топливный бак и боевая часть. Этот самолет-снаряд также должен был снабжаться гироскопическим стабилизатором и управляться по радио летчиком сопровождающего самолета[41]. Запуск КР предполагалось осуществлять с катапульты. Самолет сопровождения должен был лететь параллельным курсом.
Начало Первой мировой войны оказало существенное влияние на появление новых проектов беспилотных крылатых летательных аппаратов. Это ускорило практическую реализацию идеи их создания. На первом этапе войны (1914–1915 гг.) проекты БКЛА были связаны с повышением боевой эффективности применения дирижаблей. Радиус их действия составлял тысячи километров, а грузоподъемность — несколько тонн. Благодаря этому дирижабли на начальном этапе Первой мировой войны использовались в качестве стратегических бомбардировщиков. Проекты БКЛА дирижабельного базирования были созданы из-за того, что дирижабли оказались весьма уязвимы перед огнем истребителей и зенитной артиллерии. Дирижабли имели малую скорость и большие геометрические размеры как цель. Кроме того, в качестве несущего газа в дирижаблях использовался пожаро- и взрывоопасный водород.
Американский инженер Д. Рассел предложил проект крылатой торпеды для запуска с дирижабля. Такой же проект в 1914 г. предложила немецкая фирма «Сименс». Эта планирующая крылатая торпеда была построена в 1917 г. Ее вес составил 1000 кг, вес боевой части — 300 кг. Управление торпедой осуществлялось по проводам.
В 1914–1918 гг. было произведено около 90 испытательных пусков уменьшенных макетов и полноразмерных крылатых торпед с дирижаблей. Эта попытка создания БКЛА также оказалась неудачной: торпеда летела на расстояние всего около восьми километров, задача радиоуправления автопилотом не была решена, большой вес автопилота требовал заметно уменьшить вес боевой части.
В 1915 г. фирма «ВестингаузЛеблан» подала заявку на КР с жидкостным ракетным двигателем. Эта ракета должна была запускаться на большие дальности с легких переносных пусковых установок. Ракета предназначалась для замены тяжелой дальнобойной артиллерии. В качестве горючего предлагался бензин, в качестве окислителя — окись азота. Баки горючего и окислителя устанавливались симметрично относительно центра тяжести КР для предотвращения его смещения в процессе выгорания топлива. Компоненты топлива должны были подаваться в камеру сгорания посредством насосов, а истечение продуктов сгорания должно было происходить через сопло.
В центре корпуса размещались полезная нагрузка и крылья. КР должна была управляться с помощью гироскопического автопилота, барометрического высотомера и рулевых машинок. По обеим сторонам двигателя размещались хвостовые стабилизаторы. Патент на эту КР был выдан только в 1920 г.
В 1916 г. военно-политическое руководство Германии приняло решение создать дешевый радиоуправляемый беспилотный самолет для дальней бомбардировки. Разрабатывал такой самолет А. Фоккер. Задачу следовало выполнить в очень сжатые сроки. Фоккер успел построить только буксируемый планер. На его базе была предложена планирующая бомба.
В это же время в Великобритании также велись работы в области создания БКЛА. Английские БКЛА были призваны сбивать немецкие дирижабли. Английские инженеры в качестве беспилотных самолетов-перехватчиков предложили расчалочный высокорасположенный моноплан с торпедообразным фюзеляжем, винтомоторной группой и хвостовым оперением. Это было связано с обеспечением большой маневренности в вертикальной плоскости и быстрого набора высоты.
Испытания показали малую маневренность такой схемы в боковой плоскости. Отсутствие элеронов на задней кромке крыльев не позволяло накренять аппарат. Из-за этого стало невозможным наводить беспилотный самолет в боковой плоскости на движущийся дирижабль. Из-за вышеуказанных недостатков программа этого БКЛА в 1916 г. была переориентирована на разработку маломаневренного ударного летательного аппарата «земля — земля». Этот БКЛА должен был совершать прямолинейный полет к наземному объекту поражения. Это решение английского командования было вызвано тем, что в 1916 г. Западный и Восточный фронты стабилизировались и противоборствующие стороны перешли к позиционной войне.
В отличие от России, Франции и Германии, где конструкторы разрабатывали ударные БКЛА на базе ракет, англичане развернули работы по беспилотным аппаратам на базе научно-технического задела в области самолетостроения. Базовыми летательными аппаратами стали два самолета: моноплан Де-Хэвилленда и биплан Фолленда. Радиоаппаратура А. Лоу устанавливалась на обоих летательных аппаратах. Радиосигналы передавались на рулевые машинки органов управления. В каждый момент времени передавался только один контрольный сигнал.
В 1917 г. в Первую мировую войну вступили Северо-Американские Соединенные Штаты, как тогда назывались США. Американское командование мечтало об «оружии возмездия», которого не имела бы ни одна ведущая страна Европы. Таким оружием могли стать БКЛА.
14 апреля 1917 г. по инициативе ВМС США специалисты на базе самолетных конструкций стали разрабатывать американский БКЛА. Поистине, не только в российском отечестве нет своего пророка. Р. Годдард с 1916 г. предлагал американским военным использовать ракеты в военных целях. К тому времени у него для этой цели уже был наработан научно-технический задел. Но в то время ракетная техника еще не получила такого развития, как авиационная. Более того, к моменту вступления США в войну уже на достаточно высоком уровне были усовершенствованы автопилоты.
Словом, специалисты фирмы «Кертисс аэроплейн» в содружестве с фирмой «Сперри гироскоп» сконцентрировали свои усилия на подтверждении возможности выполнения автоматически управляемого полета. В качестве объекта исследования был выбран гидросамолет Г. Кертисса N-9. В конце 1917 г. самолет N-9 совершил удачный автоматический полет по заданному курсу. Во втором испытательном полете в тот же день он отклонился от заданного курса на 12,5 %.
Тем не менее такая точность явилась основанием для того, чтобы руководство ВМС США выдало фирмам «Кертисс аэроплейн» и «Сперри гироскоп» техническое задание на разработку БКЛА, имеющего взлетный вес 675 кг, вес боевой части 450 кг, дальность полета 80 км и скорость полета 145 км/ч.
В свою очередь армейские авиаконструкторы США также приступили к созданию БКЛА. Они сотрудничали со специалистами фирмы «Daiton-Wright Airplane» («Дейтон-Райт аэроплейн») и фирмы «Сперри гироскоп». Среди разработчиков этого ударного беспилотного самолета был и младший из пионеров авиации братьев Райт — Уилбер. От фирмы «Сперри гироскоп» работами руководил Ч. Кеттерринг.
По техническому заданию армейский БКЛА должен был иметь взлетный вес 280 кг, вес боевой части 40–80 кг, дальность полета более 60 км, скорость полета 90 км/ч. Вскоре была спроектирована летающая бомба Баг (Bug). Она была рассчитана на одноразовое применение.
Беспилотный самолет Баг был построен на фирме «Daiton-Wright Airplane». Точность его полета к объекту поражения обеспечивалась автопилотом с радиокомандным управлением. В середине 1918 г. фирма подготовила БКЛА Баг для производства.
Испытания БКЛА Г. Кертисса, построенного по заказу ВМС США, дали отрицательные результаты. Аппарат оказался перетяжеленным и плохо отрывался от земли. В конце 1918 г. все работы по этому БКЛА были прекращены. Американцы сконцентрировались на доработке и испытании БКЛА Баг. Образно говоря, дело стоило свеч: так, если стоимость самолета в годы Первой мировой войны составляла около 5000 долл., то стоимость БКЛА Баг составила только 575 долл.[42]
Это был летательный аппарат, выполненный по схеме биплана. Фюзеляж изготавливался из… папье-маше и усиливался деревянными элементами. Крыло представляло собой модифицированный вариант крыла биплана DH-4. Его размах составлял 4,5 м. В носовой части фюзеляжа, который весил 136 кг, устанавливался четырехцилиндровый двухтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Мощность двигателя составляла 40 л.с., он был разработан и изготовлен на фирме Г. Форда. Пропеллер был двухлопастным. Боевая часть размещалась в центре фюзеляжа.
В 1918 г. летающая бомба Баг была испытана в Белпорте (штат Нью-Йорк). Она стартовала с малоразмерной четырехколесной тележки, которая двигалась по рельсовым направляющим. При этом был осуществлен устойчивый полет с транспортировкой боевого заряда на заданное расстояние. До взлета БКЛА рассчитывалась дальность до цели, определялось возможное отклонение от курса в зависимости от направления и силы ветра, устанавливалась ориентация БКЛА в требуемом направлении и запускался двигатель.
Управление в полете по курсу осуществлялось автопилотом Э. Сперри с помощью приводов и руля направления. Высота полета контролировалась высотомером с анероидным барометром. При необходимости с помощью приводов высота корректировалась рулем высоты. Приводы рулей приводились в действие пневматическими рулевыми машинками, связанными с блоком пневмоклапанов.
На стойке крыла устанавливался аэролаг. Требуемая дальность полета регулировалась через число оборотов аэролага. Когда количество оборотов аэролага совпадало с расчетной цифрой, специальный кулачковый механизм втягивал крепежные болты и отстыковывал крыло от фюзеляжа. После этого аппарат пикировал на цель полубаллистической траектории[43].
Американские историки утверждали, что в ходе испытаний БКЛА Баг была достигнута высокая точность попадания самолета-бомбы Баг в цель. По расчетам Н.Н. Новичкова, эти утверждения оказались неправомерными и сомнительными[44]. Работы по совершенствованию этого самолета-снаряда продолжались и были прекращены по финансовым соображениям только в 1925 г. Самолет-снаряд Баг был снабжен двигателем внутреннего сгорания и винтом[45].
В годы Первой мировой войны созданием воздушных торпед занимались также русские изобретатели Лодыгин Александр Николаевич и Костович Огнеслав Стефанович. Управляемую по проводам воздушную мину («геликоптер-торпедо») в сентябре 1916 г. на заводе «Сименс — Шуккерт» (Петроград) начал разрабатывать штабс-капитан Яблонский. Из-за революции разработка «геликоптер-торпедо» была прекращена.
Немецкое военное министерство в конце 1917 г. также получило подробно проработанный и подкрепленный математическими выкладками проект снаряда большой дальности с ракетным двигателем, работающим на смеси жидкого кислорода и этанола с водой. Автором проекта был выдающийся пионер ракетостроения Герман Оберт.
Если кратко подытожить результаты работ по БКЛА в период от зарождения идеи беспилотных летательных аппаратов до конца Первой мировой войны, то прослеживается устойчивая закономерность переноса работ по созданию БКЛА с базы крылатых ракет на летательные аппараты с винтомоторной группой. Объединяющим фактором было то, что практически все БКЛА должны были стартовать с наземных пусковых установок. Отличие состояло в том, что если американские инженеры пытались с помощью радио управлять автопилотом на базе гиростабилизатора, то немецкие и английские конструкторы пытались передавать радиосигналы управления прямо на исполнительные органы БКЛА.
По-прежнему одним из слабых мест в создании БКЛА, наряду с системой автоматического управления, был ходовой двигатель. Много сил теоретическим и инженерным исследованиям прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) посвятил Фридрих Артурович Цандер. Первые упоминания о воздушно-реактивных двигателях у него имеются в стенограммах, датированных 1922 г. Ф.А. Цандер предлагал применять ПВРД в больших крылатых летательных аппаратах для облегчения их взлета с поверхности земли. Он указывал, что если использовать кислород атмосферы, то экономия в весе и габаритах летательного аппарата будет весьма существенной.
В 1924 г. Константин Эдуардович Циолковский в своем труде «Космический корабль» также обращался к вопросу о применении на космическом аппарате ПВРД на атмосферном участке полета с целью уменьшения его веса за счет использования кислорода атмосферы. Борисом Сергеевичем Стечкиным в 1929 г. была разработана теория ВРД и впервые доказана практическая возможность создания ПВРД.
В период между двумя мировыми войнами работы в области создания БКЛА велись во многих странах. Так, оставшиеся после войны уже устаревшие самолеты Е-1 союзники по Антанте переоборудовали в летающие бомбы. В 1923 г. в Германии под эгидой Министерства авиации началась разработка нескольких беспилотных, управляемых по радио самолетов.
В 1920–1921 гг. в Италии под руководством Г.А. Крокко было разработано несколько крылатых планирующих бомб и авиационных торпед для бомбардировщиков. В носовой части крылатых планирующих бомб Крокко располагались боевая часть и крыло. В середине корпуса устанавливались пневмопривод и баллон со сжатым воздухом. Автопилот обеспечивал путевую устойчивость. На расчетной дальности механический привод отклонял руль высоты вверх, и бомба начинала пикирование на цель. Крылатые бомбы Крокко имели вес 80 кг, из них 45 кг — вес боевой части. На испытаниях бомбы летали со скоростью 400 км/ч на дальность 10 км при пуске с высоты 3 км.
Что касается авиационных торпед Крокко, то они оснащались двумя плоскостями, горизонтальным и вертикальным хвостовым оперением и автопилотом. На заданной дальности от надводной цели в воздухе крылья и оперение отделялись от торпеды, и она продолжала движение в воде. Траектория торпеды заканчивалась ниже ватерлинии.
Сходную конструкцию и способ боевого применения имела крылатая торпеда Гуидони (Guidoni). В 1926 г. итальянский генерал Гуидони под эту торпеду разработал радиоуправляемый самолет-носитель.
В том же году немецкий инженер Дрекслер и известный ученый в области электроники и телевидения доктор Дикман работали над беспилотным летательным аппаратом, который должен был управляться с использованием автономной системы стабилизации. В 1929 г. их беспилотный самолет при полетных испытаниях показал высокую надежность.
В те же годы военно-морской флот Германии также разрабатывал свой беспилотный самолет. Над проектом работал бывший офицер австро-венгерского флота Ханс Бойков. Бойков решил проблему устойчивого удержания самолета на курсе с помощью дистанционно управляемого компаса и нескольких гироскопов. Этот беспилотный самолет в 1931 г. самостоятельно взлетел с воды, сделал разворот и благополучно приводнился.
В дальнейшем подобными опытами занялась фирма «Siemens». Ее беспилотный самолет удерживался на заданном курсе с помощью гидравлических гироскопов, высота полета фиксировалась с использованием барометра. В 1932 г. беспилотный самолет фирмы «Siemens» после взлета доставил в заданный район учебную авиабомбу, там ее сбросил и вернулся к месту старта.
26 июня 1928 г. немецкий инженер Р. Тилинг подал заявку на твердотопливную крылатую ракету. Считается, что Р. Тилинг создавал КР, способные с побережья Германии достичь территории Англии. В то время состояние развития ракетных двигателей на твердом топливе было таково, что эту задачу можно было решить только выведением ракеты на большую высоту с последующим переводом ее в режим планирования.
Р. Тилинг впервые в мире объединил в одной конструкции качества крылатых и баллистических ракет. Баллистическая ракета при тех же величинах тяги и продолжительности работы двигателя на активном участке траектории способна достичь большой высоты. С этой высоты крылатая ракета, используя аэродинамическое качество, способна была пролететь более значительное расстояние, чем баллистическая ракета на пассивном участке траектории. Впоследствии эта идея будет реализована в годы Второй мировой войны в фашистской Германии на ракете А-4В.
Ракеты Тилинга имели металлический или деревянный корпус обтекаемой формы, внутри корпуса находился заряд твердого топлива. В хвостовой части корпуса располагались четыре развертываемые плоскости большой площади. На активном участке они работали как стабилизаторы. После полного выгорания топлива плоскости раскрывались и превращались в крылья.
Р. Тилингом было запатентовано несколько конструкций симбиозных ракет. Их отличие состояло только в принципе действия аэродинамических поверхностей. Эти ракеты были запатентованы во Франции и США.
15 июня 1931 г. в Германии были проведены первые испытания ракеты Тилинга. В 1932 г. Тилинг в очередной раз усовершенствовал конструкцию своей ракеты: в полете раскрывались только два крыла, а четыре стабилизатора в качестве хвостового оперения оставались неподвижными. Тилинг не рассматривал возможность установки на своей КР ни системы автоматического управления, ни жидкостного ракетного двигателя.
История развития крылатых ракет в 1930-е гг. непосредственно связана с работами советских ученых. К. Циолковский, Ф. Цандер и Ю. Кондратюк обосновали возможность использования подъемной силы крыла для полета ракет в нижних слоях атмосферы. В их работах было показано преимущество перед ракето-динамическим принципом авиационного принципа движения ракет в атмосфере[46]. Они выдвинули идею срочной доставки груза на большие расстояния с помощью крылатых ракет. Поиски оптимальных путей разрешения этой проблемы привели Б. Стечкина и В. Ветчинкина к разработке теории воздушно-реактивных двигателей и основных положений динамики полета крылатых ракет.
В конце 1933 г. В.И. Дудаков разработал теорию полета твердотопливной КР, запускаемой с наземной пусковой установки или с самолета — для поражения наземных объектов на дальности 20–25 км или для ведения воздушного боя.
Большие практические работы, имевшие мировой приоритет, по созданию управляемых крылатых ракет с жидкостными ракетными двигателями были проведены в СССР в первой половине 1930-х гг. инженерами Группы изучения реактивного движения и продолжены ими в Реактивном НИИ. Важный вклад в разработку различных крылатых ракет внесли С. Королев, В. Глушко, Б. Раушенбах, Е. Щетинков, С. Пивоваров, М. Дрязгов и др. Об этих работах более подробно будет рассказано ниже.
Разрабатывая идею пуска торпед с самолетов, конструкторы оснащали их небольшими крыльями. После отделения от самолета такая торпеда самостоятельно планировала к цели. В начале 1930-х гг. в СССР проект планирующей торпеды дальнего действия разработал инженер-конструктор комиссии минных опытов Морского научнотехнического комитета С.Ф. Валк («план-торпеда»)[47]. Она предназначалась для удара по кораблям и портам противника. «Планторпеда» представляла собой планер, подвешиваемый под бомбардировщик и наводимый на цель бортовой аппаратурой в луче инфракрасного прожектора, установленного на носителе.
Свою идею С.Ф. Валк обосновал следующими соображениями: во-первых, невозможно обнаружить планирующую торпеду звукоулавливателями противника из-за бесшумности ее полета, во-вторых, истребителям трудно перехватить торпеду из-за ее малоразмерности. С.Ф. Валк предложил наводить планирующую торпеду на цель с помощью инфракрасных лучей.
Работы над реализацией проекта начались в 1933 г. в Научно-исследовательском морском институте связи. Для разработки планирующей торпеды была создана лаборатория № 22, система наведения создавалась в специальной лаборатории, занимавшейся инфракрасной техникой.
Тема была объявлена важнейшей для Научно-исследовательского морского института связи. Для проверки схемы и проектных характеристик были построены модели планирующих торпед в 1/10 и 1/4 натуральной величины. В 1933 г. были проведены пуски модели «1/4» с высоты 1100 м. В ходе испытания модели планирующей торпеды пролетели 10–11 км.
В 1934 г. промышленным способом были изготовлены экспериментальные образцы торпед и стабилизатор автопилота. Надежность автопилота была проверена в лабораторных условиях. В 1935 г. Особое конструкторское бюро военного отдела технических изобретений начало разрабатывать специальные планирующие торпеды. Они были следующих типов:
• Безмоторная планирующая торпеда с дальностью полета 30–50 км («дальнобойная планирующая торпеда», кодовое название Волк).
• Торпеда, оборудованная поршневым или ракетным двигателем с дальностью полета 100–200 км («летающая торпеда дальнего действия»).
• Безмоторная планирующая торпеда на жестком буксире (буксируемый минный планер, кодовое название Вепрь).
В 1935 г. Завод № 23 (Ленинград) изготовил первые четыре планирующие торпеды ПСН-1 («Планер специального назначения»). Систему наведения, получившую название Квант, изготовил НИИ № 10 Наркомата оборонной промышленности. Характеристики ПСН-1 приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Характеристики планирующей торпеды ПСН-1
Размах крыльев 8000 мм Высота 2020 мм Масса конструкции 970 кг Полезная нагрузка 1000 кгВ августе 1934 г. проводилась контрольная буксировка торпеды ПСН-1 без отцепления за самолетом Р5. Для полномасштабных летных испытаний планирующей торпеды в качестве самолета-матки были выделены два самолета — ТБ-3 и М-17. Под каждым крылом этих самолетов были смонтированы специальные держатели. Эксперименты проводились над одним из озер в районе Новгорода. Самолеты взлетали с аэродрома Кречевицы. На озере проходили буксировочные испытания гидропланера-торпеды с подлетом на небольшую высоту на буксире за самолетом Р-6.
Мировой приоритет таких испытаний заключается в том, что, вероятнее всего, впервые в мировой практике произошли буксировка и взлет планера с воды при нагрузке 75 кг на 1 м² несущей поверхности. 30 августа 1935 г. были проведены первые опытные взлет и полет самолета ТБ-3 с подвешенным под правое крыло планеромторпедой с учебными бомбами.
Интересно, что на этапе испытания опытных образцов планеры-торпеды имели кабину для пилота-наблюдателя, который вел наблюдения за автоматикой. Пилот не вмешивался в действия автопилота и других механизмов, если в том не было необходимости. После отработки телемеханической системы наведения намечалось сделать беспилотные планирующие торпеды.
В 1936 г. в документах, посвященных ПСН-1, часто употребляется выражение «человекоторпеда»[48]. Этот тип торпеды предназначался для визуального наведения на крупную цель — линейный корабль или военно-морскую базу. После сброса боевого заряда пилот должен был уводить планер в сторону на 4–6 миль и сажать на воду. После этого крылья «отстегивались» и планер превращался в катер. Используя имевшийся на борту подвесной двигатель, пилот уходил от пораженной цели. Учитывая военно-политическую обстановку в мире и уровень военно-патриотического воспитания молодежи в СССР, можно предположить, что некоторые пилоты могли стать и смертниками.
28 июля 1936 г. был проведен полет планера-торпеды. К его днищу была подвешена болванка весом 250 кг (массо-габаритная копия бомбы ФАБ-250). Произведены взлет, полет, отцепление и посадка на озеро Ильмень. 1 августа 1936 г. выполнен полет планера с грузом 550 кг (массо-габаритная копия бомбы ФАБ-550). 2 августа 1936 г. выполнен полет планера с грузом 1000 кг (фугасная бомба со стабилизатором). В полете планер отцепился от носителя и сбросил бомбу с пикирования при скорости 340–350 км. 10 августа были закончены испытания и приемка первых четырех планеровторпед. Дальность их планирования с различными грузами составила 27 км.
Среди вышеуказанного конструкторы предложили вариант возвращения планера на самолетноситель. Такой планер мог бы иметь двигатель. В этом случае он представлял бы собой небольшой подвесной самолет-торпедоносец.
В 1937–1938 гг. Управление морских сил РККА планировало изготовить небольшую серию «план-торпед» («крылатых торпед») для окончательной отработки траектории полета путем опытных пусков с самолетаносителя. К началу 1938 г. специалисты опытного завода НИИ № 12 произвели 138 пусков торпед. Летные эксперименты показали возможность пуска таких торпед на скоростях до 270–320 км/ч. Расчетная скорость планера-торпеды при этом составила 360 км/ч. Отрабатывались также вопросы поведения «план-торпед» на виражах, при выравнивании и сбросе торпеды, автоматическая посадка на воду.
Система подвески и оборудование для пуска с самолета-носителя при испытаниях действовали безотказно, за исключением нескольких случаев, происшедших из-за ошибок технического персонала. Трудности возникли с функционированием системы управления. По этой причине испытания ограничивались аэро- и гидродинамическими опытами планеровторпед.
В 1938 г. были проведены испытательные полеты с автоматической посадкой на воду. Для наведения торпед по инфракрасному лучу на самолете ТБ-3 была оборудована специальная поворотная рама, на которой устанавливались три инфракрасных прожектора. Эта система получила название Квант.
Уже во время испытаний экспериментальных образцов «крылатых торпед» заводу № 23 было выдано техническое задание на постройку боевого образца торпеды, получившей название ПСН-2. Носителем ПСН-2 должны были стать самолеты ТБ-3 со специальными подвесками.
В 1940 г. планировалось провести испытания как опытных торпед (ПСН-1), так и боевых — ПСН-2. На ПСН-1 должны были определяться эллипсы рассеивания и проводиться пуски на точность. Кроме этого, в 1940 г. планировалось запустить в серию боевые «крылатые торпеды» и организовать учебный центр для подготовки специалистов по обслуживанию и применению ПСН-2 в войсках. Завод № 23 уже начал создавать задел для серийного производства боевых образцов «план-торпед».
Что касается конструкторов, то они продолжали совершенствовать «план-торпеды». Прорабатывались проекты торпед типа «летающее крыло» в двух вариантах: пилотируемая — тренировочно-пристрелочный вариант с полной автоматикой (ППТ) и беспилотная — с полной автоматикой (БПТ). В конце 1939 г. был представлен проект беспилотной летающей торпеды с дальностью полета от ста и выше километров со скоростью полета до 700 км/ч. Носителем такой «план-торпеды» должны были стать самолеты ДБ-3.
В довольно содержательной статье Геннадия Петрова утверждается, что «этим разработкам не было суждено воплотиться в реальные конструкции из-за начавшейся войны»[49]. Но 1939 год — это не 1941 год. Авторы помещенных в Интернете публикаций по этой теме выдвинули другую версию, почему работы по «крылатым торпедам» не получили своего дальнейшего развития: «После 1937 г. авторы план-торпеды были репрессированы, и хотя работы какоето время еще велись, но практического выхода не дали. Их направление несколько изменилось — основой работы стала тематика планирующих управляемых авиабомб и торпед».
В 1937–1940 гг. в нашей стране велись и другие работы по управляемому воздушному оружию. Например, в 1938 г. в НИИ3 Наркомата боеприпасов была разработана планирующая ракетная авиабомба ПРАБ-203. Она предназначалась для поражения площадных целей[50]. Применение двигателя и планирующего участка полета позволяло наносить удар по цели, не входя в объектовую ПВО. Опытный образец авиабомбы имел фюзеляж дли ной 2,58 м и диаметром 0,203 м. В фюзеляже опытной авиабомбы располагались твердотопливный двигатель, баллон со сжатым воздухом для раскрутки маховика автопилота, макет боевой части, автопилот и парашют. Над фюзеляжем на пилоне крепилось стреловидное Vобразное крыло. Из-за несовершенства системы управления работы над ПРАБ-203 были прекращены.
В эти же годы было построено несколько опытных образцов дистанционно управляемых самолетов на базе ТБ-1 и ТБ-3. Их тогда называли «телемеханическими»[51]. В начале 1941 г. головной «телемеханический» ТБ-3 Бомба конструкции Р.Г. Чачикяна успешно прошел государственные испытания.
Два других «телемеханических» самолета — ТБ-3 и СБ — находились на заводских регулировочных испытаниях на аэродроме Летно-испытательного института Народного комиссариата авиационной промышленности в Раменском. Еще два «телемеханических» самолета — СБ инженера Неопалимого и УТ-2 инженера Никольского — находились на заводских испытаниях в Ленинграде. Государственные испытания для них были намечены на июль-август 1941 г. В дальнейшем планировался выпуск серии «телемеханических» самолетов-мишеней и самолетов-бомб.
С началом Великой Отечественной войны работы по изготовлению шести опытных «телемеханических» самолетов на ленинградском заводе № 379 были законсервированы. Аппаратура управления была эвакуирована в Казань. Два отработанных образца «телемеханических» ТБ-3 были переданы в НИИ ВВС РККА для использования в боевых действиях[52].
В конце 1941 г. один полностью боеготовый комплект самолетов, состоящий из снаряженного 3500-килограммовой бомбовой нагрузкой повышенного взрывного действия ТБ-3 (№ 22707) и командного самолета ДБ-3Ф, находился на аэродроме подскока в Иваново. Второй комплект, состоящий из самолетабомбы ТБ-3 (№ 22685) и командного самолета СБ, находился в Казани на базе 81-й авиационной дивизии. На нем проводились заключительные операции перед боевым применением.
Руководство ВВС особого интереса к «телемеханическим» самолетам не проявило и не торопилось применять самолеты-бомбы в боевых действиях. Тогда Р.Г. Чачикян обратился с письмом к секретарю ЦК ВКП(б) Г.М. Маленкову. Тот дал указание командующему ВВС генералполковнику П.Ф. Жигареву обеспечить боевое применение «телемеханических» самолетов.
В январе 1942 г. «телемеханический» самолет ТБ-3 был послан на уничтожение железнодорожного узла Вязьма. При подлете к Вязьме антенна командного самолета ДБ-3Ф была перебита огнем зенитной артиллерии противника и неуправляемый самолет-бомба ТБ-3 ушел в тыл немецких войск.
Второй экземпляр «телемеханического» самолета-бомбы сгорел на аэродроме при взрыве боеприпасов на соседнем самолете. Телемеханическую аппаратуру спасли. Однако вскоре решением народного комиссара авиационной промышленности А.И. Шахурина ОКБ завода № 379 было ликвидировано, а его сотрудники пополнили инженерно-технический персонал серийных заводов.
В 1931–1932 гг. к разработке крылатых ракет снова вернулся выдающийся специалист в области авиации, артиллерии и ракетной техники Гаэтано Артуро Крокко (1877–1968). В этот раз на своих ракетах он использовал прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД)[53]. Ракета Крокко имела стартовый ускоритель. Его стартовый вес составлял более 1000 кг, из них 400 кг — топливо, 600 кг — полезная нагрузка. Средняя расчетная скорость полета составляла 2500 км/ч. Для достижения высоты 30 км сжигалось 300 кг топлива. В качестве окислителя использовался атмосферный кислород. По расчетным данным автора проекта КР, ее участок выведения составлял 200 км, горизонтальный маршевый участок — 1000 км, участок планирования — 600 км.
Работы по созданию управляемого оружия «земля — земля» и «воздух — земля» велись и в других странах. Например, французский инженер К. Ружерон в 1936 г. теоретически рассмотрел вопрос установки ракетного двигателя на крылатый летательный аппарат.
Отсутствие реального ракетного двигателя в Западной Европе в 1930-е гг. привело к тому, что конструкторы развивали не идею крылатой ракеты, а крылатые планирующие торпеды, сбрасываемые с самолетов. Одну из таких крылатых торпед разработал французский инженер Л. Гастон. Торпеда предназначалась для поражения самолетом надводных целей и оснащалась отделяемым при ударе о воду крылом. После этого торпеда в воде двигалась с помощью гребных винтов. Торпеда была запатентована во Франции (1935 г.), в США (1939 г.) и в Германии (1939 г.).
В 1939 г. в летноисследовательском центре германских ВВС в Рехлинге впервые поднялся в небо «самолетробот», на борту которого установили аппаратуру воздушной разведки. Однако дебют оказался неудачным, опыты были прекращены. Известно, что этот беспилотный самолет имел поршневой двигатель и управлялся по радио. Такой самолетаэрофоторазведчик предназначался для разведки линии Мажино. Он демонстрировался гитлеровскому руководству в июле 1939 г., но не был принят на вооружение ввиду неудовлетворительной системы управления. Приоритет в исследованиях был перенесен на беспилотные «ударные» самолеты, в частности на знаменитый самолет-снаряд V-1. Впоследствии все технологические заделы и аппаратура, разработанная в результате проведенных исследований, стали основой германских технологий во время Второй мировой войны в области разработки оперативно-тактического управляемого оружия.
Таким образом, можно констатировать, что к началу Второй мировой войны, несмотря на многочисленные попытки, ни одной стране в мире не удалось создать боеспособное беспилотное управляемое оружие класса «земля — земля» и «воздух — земля».
Вышла в свет монография ПИР-Центра
РЕЖИМ ЯДЕРНОГО НЕРАСПРОСТРАНЕНИЯ НА СОВРЕМЕНОМ ЭТАПЕ И ЕГО ПЕРСПЕКТИВЫ
К предстоящей Обзорной конференции по ДНЯО 2005 года
Режим ядерного нераспространения в том виде, как он сложился к настоящему времени, существует уже более тридцати лет. На протяжении всего периода своего существования Договор о нераспространении ядерного оружия и основанный на нем режим подвергались критическим замечаниям со стороны многих государств, особенно неядерных, а также со стороны некоторых представителей академической науки и общественности.
Последнее десятилетие в этом отношении было особенно конфронтационным из-за известных событий в Ираке, КНДР, Иране, ядерных испытаний в Индии и Пакистане, чрезвычайно сложно проходившей Конференции участников Договора 1995 г., на которой решался вопрос о продлении срока действия Договора. Раздавались даже голоса, особенно после индийских и пакистанских ядерных испытаний 1998 г., что Договор отжил свой век и что распространение ядерного оружия пойдет теперь бесконтрольно.
Оценка Договора и того, что было с его помощью достигнуто за прошедшие десятилетия, требует обстоятельного объективного анализа. Только такой анализ может позволить выявить те значительные ресурсы, которые, как мы убеждены, все еще имеются для повышения эффективности ДНЯО и созданных на его основе механизмов.
В монографии рассматривается эволюция режима нераспространения с момента появления идеи о его создании до настоящего времени, дается объективная оценка состояния дел с режимом накануне Обзорной конференции 2005 г. по рассмотрению действия Договора.
Автор монографии — ведущий российский эксперт в области нераспространения ядерного оружия и один из авторов Договора о нераспространении ядерного оружия, Чрезвычайный и Полномочный Посол Р.М. Тимербаев. В настоящее время Р.М. Тимербаев является председателем Совета ПИР-Центра.
По вопросам приобретения монографии следует обращаться в компанию Триалог по тел.: +70957649896
email: info@trialogue.ru; http://www.trialogue.ru