ДВИГАТЕЛИ ПРОТИВОРАКЕТЫ А-350

Одной из основных для П.Д.Грушина была "двигательная" проблема. В силу ряда причин, ни ЖРД Исаева, ни РДТТ Картукова не могли использоваться в боевой противоракете. Требовалось создать два совершенно новых двигателя, а, по опыту, и Грушин, и все руководство Минавиапрома знали, сколь длительным может быть период проектирования и отработки новой конструкции. Кроме того, ОКБ Севрука "приказало долго жить", а Исаев все более отдалялся от зенитной и противоракетной тематики.

В 1958 году, заблаговременным решением Минавиапрома, главному конструктору Московского ОКБ-1 МАП Леониду Степановичу Душкину была задана разработка маршевого ЖРД, а главному конструктору КБ-2 завода * 81 Ивану Ивановичу Картукову - разработка разгонного РДТТ. Двигатель Душкина получался неплохим, однако его конструктор своим нежеланием переехать в Воронеж и там возглавить крупное ОКБ вызвал гнев министра, и Грушин понял: талант не спасет Душкина, если ему не дают расширять ни свое ОКБ, ни производственную и испытательную базы.

Осенью 1960 года П.Д. Грушин направил техническое задание на разработку многорежимного ЖРД 5Д16 тягой от 16 до 2 тонн с поворотным соплом главному конструктору Ленинградского ОКБ-466 Анатолию Сергеевичу Мевиусу . Мевиус энергично приступил к работе. В 1962 году были проведены первые испытания в Фаустово. Далее возникли проблемы. Вот как излагает события Г.В. Кисунько в своей книге "Секретная зона":

"П.Д.Грушин решил оснастить ракету А-350 новым маршевым двигателем с поворотным соплом, что исключало необходимость использования четырех рулевых двигателей. Однако стенд для испытаний А-350 был передан В.Н. Челомею , а другого стенда просто не было и на его строительство ушло бы немало времени. Поняв, что сроки разработки противоракеты под угрозой срыва, П.Д. Грушин принял единственно верное решение: перекомпоновал ракету под двигатель с неповоротным соплом и ввел в конструкцию рулевые двигатели. После этого на меня начали нажимать через министра, чтобы я вписал в систему А-35 ракету УР-100 вместо противоракеты П.Д.Грушина... Мне даже намекали, что тем самым мои работы по А-35 окажутся под покровительством Челомея и его высоких связей...

За этой настойчивостью таился план поглощения Челомеем ОКБ Грушина (разумеется, без Грушина) в качестве очередного филиала челомеевской фирмы. На совещаниях я не раз тянул резину: просил дать мне технические характеристики УР-100, брал время, чтобы подумать, потом сообщал, что такие-то параметры меня не устраивают, а мне нужны вот такие, после чего представители Челомея, в свою очередь, брали тайм-аут, чтобы выяснить возможность обеспечения требуемых мною параметров, причем, характерно, все мои требования полностью принимались. Затем такая же тянучка начиналась по другой группе параметров. Все это разыгрывалось мною для того, чтобы меня не обвинили, что я с ходу отвергаю использование УР-100 в А-35. Я, как мог, демонстрировал, что стараюсь без всякой дипломатии разобраться исключительно в технической стороне дела, и только под занавес этого спектакля подкинул моим партнерам ребус, который для УР- 100 был неразрешим без переделки ее в ракету с твердотопливным ускорителем. Поскольку такая возможность исключалась, то мною была предложена для совместной проработки встречная идея: вместо замены А-350 на УР-100, - взаимодействие системы А-35 с системой "Таран".

К 1962 году на Ленинградском Опытном заводе * 117 Минавиапрома сложилась тяжелая ситуация. Завод терял заказы на разработку самолетных двигателей. Скончался главный конструктор Владимир Яковлевич Климов . Над коллективом нависла угроза остаться без работы. Заместитель Климова, к тому времени уже занявший должность ответственного руководителя и главного конструктора предприятия Сергей Петрович Изотов , видел спасение в получении заказов на ракетные ЖРД. Сложилась парадоксальная ситуация: получив заказы, ОКБ Мевиуса сбивало с ритма Завод * 466, над которым висел план серийного, а не опытного производства, а Опытный завод * 117 искал заказы. Логичным в этой ситуации выглядело объединение конструкторских коллективов.

Мевиус был "чистым" конструктором, организаторским даром не обладал, к тому же, страдал болезнью. Молодой, энергичный Изотов имел бесспорные организаторские способности, и решение Минавиапрома было однозначным. Коллектив Мевиуса перевели к Изотову. Опытный завод * 117 получил целый портфель заказов на ракетные и противоракетные двигатели, руководство серийного Завода * 466 облегченно вздохнуло. В 1963 году главный конструктор С.П.Изотов получил задание В.Н. Челомея на разработку двигательной установки второй ступени ракеты УР-100 в составе маршевого однорежимного двигателя 15Д13 и рулевого 15Д14. С целью унификации Челомей предложил Грушину использовать эти же двигатели и в противоракете А-350, ЖРД для которой разработал Мевиус. По свидетельству современников, сомнения специалистов в возможности применения межконтинентальной баллистической ракеты УР-100 в качестве противоракеты были столь сильны, что Челомей прислушался к ним и, видимо, решил заменить ракету УР-100 противоракетой А-350 в своей системе "Таран". Замена ракет с унифицированными двигателями могла пройти относительно безболезненно, при этом поддерживаемый Н.С.Хрущевым принцип удешевления системы за счет унификации средств соблюдался.

Грушин возражал: Мевиус делал многорежимный двигатель с поворотным соплом, что было идеальным вариантом для противоракеты. Однорежимный двигатель с рулевой установкой подходил к МБР.

После уничтожения самолета-разведчика У-2 в небе над Свердловском, Петр Дмитриевич приобрел особое расположение Хрущева и спорить с ним стало непросто. Однако, добившись постановления ЦК и Совмина по ракете УР-100, Челомей привлек на свою сторону Изотова и "загрузил" испытательные стенды в Нижней Салде. Изотов прекратил разработку многорежимного двигателя и отстранил Мевиуса .

Под натиском Челомея, лишенный главного конструктора двигателя и испытательных стендов, Грушин сдался и перекомпоновал А-350. Под руководством ведущего конструктора ОКБ-117 Петра Дмитриевича Гавры на базе маршевого 5Д13 для противоракеты А-350 был создан маршевый двигатель 5Д22 (Р5-117) с максимальной тягой 13,4 тонны, а на базе рулевого 5Д14 - рулевой двигатель 5Д18. Рассказывает начальник отдела двигателей МКБ "Факел" И.А. Карамышев .

"Для компенсации перегрузок, возникающих у противоракеты, наводящейся на цель на очень большой скорости, Петр Дмитриевич предложил применить роторную систему подачи топлива из баков в турбонасосный агрегат. Система оказалась весьма эффективной, но поработать с ней пришлось основательно. Ротором мы раскручивали жидкое топливо, и оно "прилипало" к стенкам бака так, что никакие перегрузки на него уже не действовали. В соответствии с тактико-техническими требованиями, противоракеты с агрессивными компонентами топлива должны были длительное время храниться в заправленном состоянии. П.Д. Грушин принял решение об ампулизации топливных баков. Это была непростая задача. В общей сложности 78 сварных швов должны были постоянно находиться под воздействием гептила и азотного тетраоксида, а вес жидкого топлива второй ступени достигал 4,5 тонны. Заваривалась даже заправочная горловина. Для проверки герметичности мы создали надежную систему контроля. Однажды на испытаниях противоракета улетела не туда, куда надо. Разобрались и выяснили: получив команду, заглушка не закрыла трубопровод и топливо продолжало поступать в двигатель. Для отсечки топлива мы использовали заглушки, установленные в трубопроводе горючего. В нужный момент они срабатывали от пиропатрона. Но на этот раз заглушка по каким-то причинам отказала. Мы доложили Петру Дмитриевичу, что причину нашли и все исправим. Он был очень недоволен, сказал, что ничего мы не исправим, и дал указание срочно разработать новую систему, которая обеспечит безотказную работу. Чем проще система, тем меньше вероятность отказа.

Руководствуясь этим известным принципом, мы придумали так называемую гильотину. Гильотина постоянно "висела" над трубопроводом, и, получив команду, сминала его, прекращая тем самым подачу топлива. Так была создана простая и надежная система аварийной остановки двигателя. Для ракеты понадобилась система повторного запуска маршевого двигателя, чем ранее мы никогда не занимались.

Полет А-350 проходил следующим образом. Маршевый двигатель включался в момент отделения ускорителей, выводил ракету на заданную скорость и выключался. Некоторое время ракета летела по баллистической траектории. При подлете к цели двигатель включался вновь. Немало трудностей пришлось нам преодолеть в процессе разработки этой системы. Вскоре производство ЖРД было освоено на Ленинградском заводе "Красный Октябрь" . Разработку РДТТ для разгонной ступени П.Д.Грушин поручил главному конструктору Прокофию Филипповичу Зубцу .

Рассказывает главный специалист Казанского ОКБ "Союз" , профессор Д.М.Гальперин .

"Осенью 1960 года наш коллектив получил техническое задание на двигательную установку 5С47 противоракеты А-350. Ответственным за разработку зарядов смесевого твердого ракетного топлива стал Пермский НИИ-130 (ныне - НИИПМ) , возглавляемый Александром Михайловичем Секалиным , а затем - Леонидом Николаевичем Козловым .

Согласование технического задания завершилось в феврале 1961 года. Применение смесевого твердого топлива в составе моноблочного, скрепленного с корпусом, заряда позволило реализовать весьма прогрессивную для своего времени конструкцию двигателя. В совокупности с его энергетическими и внутрибаллистическими характеристиками это позволило достичь требуемых летных характеристик противоракеты.

Конструкция крупногабаритного высокопрочного тонкостенного корпуса двигателя обеспечивала его работоспособность под воздействием высоких внутренних давления и температуры при больших продольных и поперечных перегрузках и значительном аэродинамическом нагреве. Активное участие в решении задач приняли Центральный институт авиационного моторостроения , НИИ-1 МАП , Всесоюзный институт авиационных материалов , Научно-исследовательский институт авиационной технологии , Научно-исследовательский институт электросварки АН УССР , Центральный научно-исследовательский институт материалов .

Огневые стендовые испытания двигателей проводились в Пермском НИИПМ , однако для уникального огневого стендового испытания всей двигательной установки использовался стенд Научно-исследовательского полигона в Софрино .

В феврале 1968 года был утвержден акт о межведомственных испытаниях 5С47. Подписывая его, П.Д. Грушин признался, что при согласовании технического задания испытывал сомнения в возможности создания в приемлемый срок столь сложной двигательной установки".

Технология того времени еще не позволяла создать моноблочный двигатель заданной тяги, и был принят блок из четырех корпусов длиной 7 метров и диаметром 1 метр каждый, заполняемых по отдельности и собираемых в связку. Производство корпусов двигателей было развернуто на Казанском заводе * 16 и Долгопрудненском машзаводе , позже - на Пермском заводе "Машиностроитель" , снаряжение - на испытательной базе в Фаустово под Воскресенском .

Ссылки: