Евгений Федосов - Полвека в авиации: записки академика
В конце концов К-8 была принята на вооружение, да к тому же она породила целое семейство ракет Бисновата, которые в последующем создавались для других самолетов. К-8 — это наименование опытного изделия, когда же она пошла в серию, ее переименовали в Р-8. Потом на ее базе построили Р-80, которая от своего прообраза отличалась только большими размерами и была неким геометрическим подобием Р-8. Р-80 сделали для самолета Ту-128.
Дело в том, что в области перехвата для истребителей среди военных специалистов существовало две тенденции. Первая заключалась в создании барражирующего дальнего перехватчика, своего рода летающей зенитной батареи. Вторая основывалась на удлинении «поражающей руки» перехватчика, уходящего на «охоту» с участием наземной системы наведения. Истребитель становился как бы элементом мощной системы ПВО.
Ту-128 и был такой летающей зенитной батареей, которая должна была работать в условиях плохой информации с земли, когда ей сообщают только то, что в таком-то направлении, на такой-то высоте обнаружена цель — и все. Никаких четких координат ее нет, и самолет должен сам выйти в зону перехвата, обнаружить цель и уничтожить ее. Поэтому он должен уметь долго держаться в воздухе. Иметь соответствующий запас топлива, а главное, иметь оружие, обладающее большой дальностью. В общем, это большой самолет, и А. Н. Туполев сделал его на базе морского бомбардировщика — такой своеобразный морской истребитель Ту-128 для северных зон, где у нас не было широкой сети аэродромов, а дальние рубежи прикрывать надо. Позже эти идеи были воплощены в тяжелом дальнем перехватчике МиГ-31. Рождение таких машин обусловлено спецификой России с ее обширной территорией, на которой трудно создать везде плотную наземную инфраструктуру противовоздушной обороны. Поэтому волей-неволей самолету приходится брать на себя решение многих сложных задач, так что действительно получается не истребитель, а некая летающая платформа зенитных ракет. Для них и создавалась ракета Р-80 коллективом Бисновата с участием нашего института. Позже родилась Р-40. Стал создаваться целый спектр ракет «воздух — воздух» для перехватчиков на базе тех фундаментальных результатов, которые были получены при создании Р-8.
Опыт воссоздания американской ракеты «Сайдуиндер». Ракеты маневренного воздушного боя
Американская ракета «Сайдуиндер». Это очень интересная в инженерном плане ракета, имеющая целый ряд поистине гениальных решений, найденных одним человеком. Его фамилия Макклин, он служил в Военно-морском флоте США. Взяв за основу неуправляемую ракету, он создал очень интегрированную, чрезвычайно экономную конструкцию.
Весьма остроумной была система стабилизации. На оперении были поставлены роллерончики — небольшие диски, которые вращались от набегающего воздушного потока. Они раскручивались и, тем самым создавая гироскопический момент, стабилизировали полет ракеты по крену.
Ракета эта имела большое удлинение, поэтому обладала большой статической устойчивостью, и на ней не надо было ставить классический автопилот.
Автопилот «Сайдуиндера» не имел обратной связи по рулям. Им была придана такая форма, что на них возникал значительный аэродинамический шарнирный момент, который обычно старались, наоборот, снизить. Этот момент — зависящий, естественно, от скоростного напора, непосредственно нагружал привод рулей, так что при их вращении создавалась аэродинамическая обратная связь. Когда строишь классический автопилот ракеты, ты должен найти способ перестраивать коэффициент автопилота в зависимости от скоростного напора. А в «Сайдуиндере» автоматически шла самонастройка по этому параметру за счет шарнирного момента. Это тоже очень интересное инженерное решение.
Оригинально была сделана и тепловая головка самонаведения. За счет вращения одной из ее деталей создавался гироскопический момент, который стабилизировал положение фотоэлемента. Но этот «гироскоп» не существовал в виде отдельного узла. Вращалось само зеркало фотоприемника, и поэтому не надо было делать отдельный гиростабилизатор, поскольку зеркало и давало эффект гироскопической стабилизации.
Наконец, в «Сайдуиндере» применялись «горячие» привода — на пороховых газах, в то время как у нас они работали на сжатом воздухе. Пороховая шашка сгорала, наполняя газами аккумулятор давления, который затем раскручивал турбину, питающую головку самонаведения, и одновременно горячий газ поступал на рулевые машинки, управляющие плоскостями рулей ракеты…
В общем, «Сайдуиндер» — яркий пример того, как один человек в комплексе продумал и объединил широкий ряд оригинальнейших решений.
Ракета эта была создана для самолетов ВМФ и продана Тайваню вместе с самолетами F-105, которые поступили на вооружении этой страны. Когда возник конфликт между Китаем и Тайванем в Тонкинском проливе из-за лежащих в нем островов, он перерос в военные столкновения F-105 с китайскими истребителями — нашими МиГ-17, стоявшими на вооружении Китая. И вот в этих столкновениях впервые в истории была применена ракета класса «воздух — воздух». Было сбито несколько китайских истребителей, но некоторые ракеты не взорвались и упали на территорию Китая. В это время отношения между нашими странами еще не были испорчены, только начинала нарастать напряженность — и китайцы, получив эти ракеты, передали одну из них нам.
Так «Сайдуиндер» попал в НИИ-2, в мой отдел. Мы стали изучать его и впервые столкнулись с теми оригинальнейшими решениями, о которых я рассказал выше. Быстро разобрались, как работает головка самонаведения, хотя от зеркальца остался только кусочек. Зато хорошо сохранился фотоэлемент. Хорол оперативно воспроизвел электронно-оптическую часть, но мы долго не могли понять, как вращается зеркало-«волчок». Ясно было, что мы столкнулись с каким-то электродвигателем, но его конкретное устройство оставалось непонятным. За дело взялся профессор М. И. Романов из МИФИ, специалист по электроприводам. Он быстро разгадал загадку. На зеркальце был закреплен магнит, и когда ток проходил по обмотке статора, магнитик этот затягивался возникавшим магнитным полем и зеркало начинало вращаться. В это время сам же движущийся магнитик производил переключение — ток подавался на следующую обмотку — и так, вращаясь, магнитик переключал ток на очередные обмотки. Обмотка же располагалась в корпусе ракеты, образуя статор электродвигателя. Романов посмотрел на нас и сказал:
— Ребята, это же патефонный синхронный двигатель…
Оказывается, когда-то до войны у нас на этом принципе были созданы патефоны.
А мы ничего не могли понять потому, что китайцы умудрились выковырять обмотку статора из заливавшего ее компаунда. И когда нам вдогонку прислали пук проводов, мы не понимали, как они включались. Хорошо, Романов помог.
Как действует рулевая машина, понять не могли, пока не получили крышку. Сначала китайцы нам ее просто не дали, а мы были уверены, что именно в ней должен находиться потенциометр обратной связи, поскольку больше нигде его не было. Мы уже поняли, что привод работает от пороховых газов, однако он же не может просто «хлопать» рулями, а должен отклоняться пропорционально сигналам, но для этого нужна обратная связь. Начали слать в Китай запросы: «Пришлите крышку!» В конце концов нашли, прислали, и — никакого потенциометра в ней не оказалось. Но в это время в ЦАГИ в аэродинамической трубе продули рули. А мы привыкли: когда получаем данные по продувке своих рулей, то шарнирные моменты по углу атаки ракеты и по отклонению руля всегда небольшие, потому что его стараются всегда сбалансировать так, чтобы на привод не было нагрузки от несимметрии обтекания его воздушным потоком. Тут же вдруг получаем какой-то фантастический момент по отклонению руля, который показывает, что при отклонении возникает очень сильный дисбаланс нагрузок. В ЦАГИ продувками занимались известные специалисты В. И. Шурыгин и А. Ф. Митькин. Я приехал к ним и говорю:
— Вы неправильно продули. У вас ошибка на порядки цифр.
— Этого не может быть, — засмеялись они, — слава Богу, дуем уже почти сто лет, методика отработана. Но, если хочешь, продуем вторично.
Подтвердились первоначальные данные. И вот тогда-то меня осенило, что за счет формы руля и возникает обратная связь — чисто аэродинамическая. А значит, не нужен потенциометр, одновременно получается автоматическая настройка передаточных коэффициентов по скоростному напору…
Вот за такие блестящие инженерные решения, по моему мнению, американцу Макклину надо было бы поставить памятник при жизни. Ибо они кардинально повлияли на всю ракетную технику в мире. Все французские разработки ракеты «Мажик» фирмы «Матра» скопировали линию «Сайдуиндера». Все израильские ракеты класса «воздух — воздух» малой дальности повторили эту же линию. Все противотанковые ракеты, которые строились в знаменитом Конструкторском бюро приборостроения (КБП) в Туле А. Г. Шипуновым, — переносные ЗУРы С. П. Непобедимого «Стрела», «Игла» — они тоже строились по идеологии «Сайдуиндера». Так же, как и американские «Стингеры»… Макклин создал целую эпоху в ракетной технике.
