Техника и вооружение 2003 11 - страница 12

Основополагающее значение для развития отечественной твердотопливной ракетной техники приобрело то, что в конце 1950-х тт. по инициативе Д.Ф.Устинова к реализации большой программы освоения в ракетах новых типов твердых топлив были подключены многие конструкторские бюро Государственного комитета по оборонной технике (ГКОТ) — ленинградское ЦКБ-7, пермское СКВ-172, свердловское ОКБ-9 и ряд других.

Впрочем, для создания твердотопливных ракетных двигателей с необходимыми характеристиками в те годы требовалось создать не только топлива с высокой энергетикой, но и новые металлические и неметаллические высокопрочные и теплостойкие материалы, технологические процессы их изготовления и соответствующую производственную базу. Предстояло построить специальные испытательные стенды, оснащенные современными измерительными средствами и оборудованием для испытаний. Требовалось разработать новые системы управления ракетами, поскольку отработанные принципы управления ракетами с двигателем на жидком топливе совершенно не подходили для твердотопливных ракет, двигатели которых имели значительные разбросы тяговых характеристик, которые крайне сложно было устранять какими-либо регулирующими средствами. Требовалось, наконец, осуществить целый ряд основополагающих научно-исследовательских работ но теоретическим вопросам в области баллистики и динамики полета твердотопливных ракет, в области прочностных расчетов, материаловедения, программирования и вычислительной техники.

Таким образом, применение твердотопливных двигателей в отечественной ракетной технике в конце 1950- х гг. сдерживал целый комплекс многообразных причин. А если к тому же добавить классическое положение о том, что энергетические характеристики твердых топлив значительно ниже, чем жидких, то вполне понятно, почему в создававшихся тогда ракетах предпочтение, как правило, отдавалось жидкому топливу, а твердотопливным двигателям в лучшем случае отводилась роль ускорителей.

Одновременно с изучением возможности использования различных типов двигательных установок в процессе выбора основных технических решений по В-860 были также проведены работы по определению наиболее рациональных траекторий ее полета к цели. Исходя из принятых в качестве типовых траекторий и выбранных характеристик силовой установки ракеты, были определены режимы полета, что послужило дополнительным материалом для проведения оптимизации компоновочной и аэродинамической схемы ракеты, выбора размеров рулей и законов управления.

После сравнительного анализа возможных вариантов была выбрана нормальная аэродинамическая схема ракеты с расположением рулей позади крыла. Две пары крыльев очень малого удлинения крепились к относительно короткому корпусу. Корневая хорда крыльев составляла 2/3 длины ракеты. Впервые примененная в нашей стране на В-860, подобная аэродинамическая компоновка позволила получить практически линейные характеристики моментов аэродинамических сил в диапазоне от малых до больших значений углов атаки, значительно обложить управление полетом, упростить формирование контура стабилизации и обеспечить достижение требуемой маневренности ракеты на больших высотах.

Широкий диапазон возможных условий полета — изменение скоростных напоров набегающего потока в десятки раз, скоростей полета от дозвуковой до почти в семь раз превосходящей скорость звука — все это затрудняло применение в качестве исполнительных органов управления полетом аэродинамических рулей с отдельным механизмом, регулирующим их эффективность в зависимости от параметров полета. Предложенные ОКБ-2 рули (точнее — рули-элероны) были трапециевидной формы и состояли из двух частей с торсионными связями, представляя собой маленький шедевр инженерной мысли. Хитроумная механическая конструкция при одном и том же значении отклонения корневой части руля обеспечивала автоматическое уменьшение угла поворота большей части руля по мере роста скоростного напора, что суживало диапазон величин действующих на ракету управляющих моментов.

В ранее отработанных радиолокационных головках самонаведения авиационных ракет для узкополосной фильтрации эхо-сигнала от цели использовался опорный сигнал, поступающий от РЛС самолета-носителя на так называемый "хвостовой канал" аппаратуры ракеты. Характерной особенностью ГСН ракеты В-860 стало применение для выработки опорного сигнала расположенного на ее борту автономного высокочастотного гетеродина. Выбор такой схемы был обусловлен применением в РПЦ комплекса С-200 режима фазокодовой модуляции. В процессе предстартовой подготовки осуществлялась точная подстройка бортового высокочастотного гетеродина ракеты под частоту сигнала данной РПЦ.