Американская сверхзвуковая противокорабельная ракета AGM-41 "Wyvern" (АИ) — часть 1
Наконец-то закончил давно планируемый АИ-материал — сверхзвуковая противокорабельная ракета AGM-41 «Виверна», разработанная ВМФ США в 1960-ых для противодействия советским авианосцам. Да, это альтернативная история от и до)
Во второй половине 1950-ых, ВМФ США был все более обеспокоен быстрым ростом советского надводного флота – в первую очередь, авианосного. От первых экспериментов с катапультным стартом и реактивными истребителями, Советский Союз довольно быстро перешел ко все более и более уверенному развертыванию легких авианосцев в составе крейсерских соединений на Тихом Океане и в Средиземном Море. Растущие возможности советского флота наглядно продемонстрировало его вмешательство во время Суэцкого Кризиса 1956 года, когда СССР успешно вывел в Средиземное Море эскадру в составе легкого авианосца “Чкалов”, линкора “Новороссийск” и линейного крейсера “Сталинград”.
Ситуация особенно ухудшилась с появлением на палубах советских авианосцев сначала сверхзвуковых истребителей Як-140 (НАТО “Fruitbat”) а затем и самолетов ДРЛО на основе Ту-91 (НАТО “Boot”).
“Мы с ведомым взлетели с “Арк Рояла” чтобы попытаться незаметно подкрасться на малой высоте к большому советскому авианосцу, крутившемуся около Крита, и, возможно, эффектно продефилировать над его палубой. Погода стояла прекрасная, море искрилось в солнечных лучах, и ничто не предвещало проблем.
Вдруг мой радар кормового предупреждения зашелся в электронной истерике: кто-то сел мне на хвост. Я оглянулся назад, и увидел звено этих больших советских истребителей, скользящих над водой менее чем в полутысяче футов позади и выше нас. Сквозь фонарь кабины, я мог ясно видеть силуэт советского пилота, приветственно машущего рукой. Его пушки и ракеты смотрели точно на мой “Скимитар”, и ему бы хватило одного касания гашетки, чтобы разделаться с нами.
Продолжать подкрадываться к советскому авианосцу более не имело смысла – мало что может быть унизительней чем пролететь над ним с советскими перехватчиками на хвосте, как нахулиганившие мальчишки, сопровождаемые полицейскими. Поэтому я дал знак прекратить это безобразие. Мы с ведомым сменили курс и набрали высоту. В небе я заметил еще одно звено советских перехватчиков, и очень самодовольно выглядящий “Башмак” (прим. перев. – обозначение НАТО для Ту-91) с большим радарным обтекателем под фюзеляжем.”
(из мемуаров британского палубника).
Такое положение дел американский флот совершенно не устраивало. Особенно в свете стремительно увеличивающегося флота советского. Первая послевоенная тройка советских легких авианосцев – “Чкалов” (1955), “Крылья Пролетариата” (1956) и “ОСОАВИАХИМ” (1958) – явно не была пределом амбиций красных адмиралов. К началу 1960-ых ожидалось вступление в строй первых серийных легких авианосцев нового поколения, известных как ПБИА – “Плавучие Базы Истребительной Авиации”. Эти довольно компактные авианосцы водоизмещением около 25.000 тонн оснащались газотурбинной силовой установкой и новейшими воздушно-топливными катапультами (работавшими на детонации распыленного в цилиндре керосина), способными запускать тяжелые ударные самолеты и самолеты ДРЛО.
В 1958 году, возобновились прерванные ранее работы на легких крейсерах проекта 68-бис-ЗИФ “Щербаков” и “Кронштадт”; эти крейсера было решено достроить по проекту 70-М1 с заменой кормовых башен на пусковые установки зенитных ракет В-757М (прямоточные ракеты для ЗРК М-2 “Волхов”. Следом в 1959 на достройку встали однотипные крейсера “Козьма Минин”, “Адмирал Корнилов” и “Таллин”. Эти три корабля – вместе с экспериментальным крейсером проекта 67-ЭП “Адмирал Нахимов” – было решено перестроит по проекту 70-М2 с заменой и кормовых и носовых башен на двойной комплект пусковых установок.
Ситуация складывалась так, что к середине 1960-ых советский флот будет располагать по крайней мере восемью легкими авианосцами (по четыре на Северном и Тихоокеанском флотах) и соответствующим количеством крейсеров с зенитными ракетами для их сопровождения. Это меняло ситуацию на морях – и не в лучшую для НАТО сторону. Ряд изданий даже заговорил о “Carrier Gap” (подобно предшествующим “Bomber Gap” и “Missile Gap”), утверждая, что Соединенные Штаты рискуют критически отстать в гонке морских вооружений.
Разумеется, на деле ситуация была не столь тревожной. Но американский флот был все равно обеспокоен. Угроза со стороны советской палубной авиации означала, что на прежней тактике маловысотных атак с применением неуправляемых ракет и свободнопадающих бомб вскоре придется поставить крест. И высотные атаки скоростных бомбардировщиков с применением управляемых бомб тоже не выглядели выходом из положения; советские зенитные ракеты уже продемонстрировали, что с ними приходится считаться.
Единственным выходом из положения выглядела дальнобойная противокорабельная ракета – которую можно было бы запустить с тяжелого палубного штурмовика по неприятельскому авианосцу с безопасного удаления. Такая ракета должна была развивать сверхзвуковую скорость и нести атомную боевую часть, чтобы гарантировать уверенное поражение авианосца даже при относительно небольшом числе запущенных снарядов.
В 1958 году, BuOrd выпустило требования на противокорабельную ракету воздушного базирования, предназначенную специально для поражения крупных надводных кораблей, следующих в плотном ордере и прикрываемых истребителями и зенитными ракетными комплексами. В состав требований входили:
* Ракета должна иметь сверхзвуковую крейсерскую скорость не менее 2 Маха, для успешного преодоления противовоздушной обороны;
* Ракета должна иметь дальность полета не менее 25 морских миль (46 км), чтобы поражать цель из-за пределов досягаемости зенитных ракет;
* Ракета должна оснащаться помехоустойчивой системой наведения, которая не позволит противнику нейтрализовать ее за время полета;
* Ракета должна нести атомную боевую часть килотонной мощности;
* Весьма желательно, чтобы ракета была создана на основе существующего дизайна ракеты/дрона, чтобы ускорить разработку;
В дальнейшем, требования по дальности пересмотрели, повысив минимальную дальность до 40 морских миль (75 км), в связи с более адекватной оценкой возможностей советского зенитного вооружения.
В конкурсе приняли участие четыре корпорации. Из них для детальной проработки выбрали два проекта – один фирмы “Bendix”, другой от “North American”.
* “Bendix Corporation” представила, по сути дела, модификацию для воздушного пуска своей дальнобойной зенитной ракеты SAM-N-6bw “Talos”. Разработанная для обороны кораблей и соединений, ракета оснащалась прямоточным воздушно-реактивным двигателем, развивала максимальную скорость до 2,5 Маха и имела дальность полета около 50 морских миль. Наведение ее осуществлялось методом “осёдланный луч”; ракета двигалась вдоль вращающегося луча корабельного радара (с переходом на полуактивное самонаведение вблизи цели). В качестве боевой части, ракета использовала атомную боевую часть W30, мощностью около 5 килотонн.
Хотя “Талос” и являлся зенитной ракетой, инженеры “Bendix” были убеждены, что сумеют относительно быстро адаптировать его для запуска с самолета по надводным кораблям.
* “North American”, в свою очередь, предложила крылатую ракету на основе своей перспективной сверхзвуковой летающей мишени MQM-42 “Roadrunner” (разрабатываемой по заказу армии). Этот дрон оснащался воздушно-реактивным прямоточным двигателем “Marquardt” MA-74 в гондоле над корпусом, развивал скорость около 2 Маха и имел дальность полета до 400 км. Инженеры “North American” предложили флот увеличенную в размерах версию дрона, с двигателем под фюзеляжем (для более удобной подвески на самолет), вооруженную атомной боевой частью W34 от глубинной бомбы Mk-101. Наведение ракеты предполагалось сделать командным: самолет-носитель отслеживал летящую на небольшой высоте ракету по сигналам ее транспондера, и командами направлял ее в цель. В перспективе, “North American” предлагала перейти на программируемый перед пуском автопилот и радарную головку самонаведения, включающуюся вблизи цели.
Флот США присвоил обеим проектам условные обозначения “Wyvern” (виверна) и “Cockatrice” (василиск) для предложений от “Bendix” и “North American” соответственно. В целом, по мнению адмиралов, проект от “North American” выглядел значительно перспективнее – особенно с учетом предлагаемого в дальнейшем перехода на полностью автономное самонаведение. Ракета от “Bendix” выглядела существенно более ограниченной как по дальности, так и по возможностям.
Однако, камнем преткновения для “Василиска” стало то, что он основывался на проекте еще не существующего дрона. MQM-42 “Roadrunner” в 1959 году еще даже не совершил первого полета, и перспективы создания ракеты на его базе выглядели… неопределенными. В то же время, “Виверна” от “Bendix” основывалась на ракете, которая не только успешно прошла испытания, но и уже состояла на вооружении.
В итоге в марте 1960 года BuWeps (Bureau of (Naval) Weapons, преемник BuOrd) приняло решение объявить победителем “Виверну”. Акцент был сделан именно на готовности “Bendix” предоставить ракету в максимально сжатые сроки. Проектировочные работы над “Василиском”, впрочем, продолжались до лета 1960 года. Окончательно параллельный контракт был отменен в июле 1960 года, после того как “Bendix” продемонстрировала работоспособность своей концепции, успешно запустив модифицированный серийный “Талос” с борта летящего самолета.
КОНСТРУКЦИЯ:
В общем и целом, “Виверна” была почти неотличима от своего предшественника – “Талоса”. Ракета имела несколько укороченный фюзеляж (поскольку для ракеты воздушного запуска не требовался прежний объем топливных баков), уменьшенные крылья (поскольку для противокорабельной ракеты не требовалась высокая маневренность) и перестроенную головную часть с центральным телом большего относительного удлинения. В остальном же ракета наследовала архитектуру и ключевые компоненты “Талоса” практически неизменными или минимально адаптированными для новой роли.
Так как ракета предназначалась для воздушного старта, с борта летящего на большой высоте палубного бомбардировщика, то ей не требовался громадный стартовый ускоритель. Вместо него в кормовой части разместили гораздо более компактный ускоритель на основе стандартного стартового двигателя JATO “Aerojet” 15KS-10000. Ракета сбрасывалась с самолета на скорости около 0,8-0,9 Маха, и зажигающийся после сброса ускоритель разгонял ее в пологом пике до скорости 2 Маха, при которой происходило зажигание прямоточного двигателя.
Основной боевой частью для “Виверны” была атомная боеголовка W30 Mod 5. Разработанная на основе стандартной W30, она использовала тампер из урана-238 вместо бериллия. Это позволило поднять мощность взрыва до 19 килотонн с использованием термоядерного бустера на дейтерии-тритии. Без использования бустера (возможность его отключения предусматривалась при снаряжении ракеты) мощность взрыва не превышала 5 килотонн. Подрыв боевой части выполнялся барометрическим взрывателем, соединенным с трубкой Пито, по достижении установленной высоты подрыва.
Кроме ядерной, существовала также полубронебойная боевая часть WDU-14/B весом около 270 кг. Оболочка боевой части была изготовлена из закаленной стали, вмещая около 45 килограмм состава А-3. Эта боевая часть оснащалась двумя взрывателями: инерционным с выставляемой перед пуском задержкой от 0 до 0,5 секунды (на случай прямого попадания) и гидростатическим на случай промаха (для последующего подрыва боевой части под водой).
Значительной проблемой на пути разработки “Виверны” стали ограниченные габариты подъемников боеприпаса на авианосцах. Даже предварительные расчеты показывали, что впихнуть ракету в требуемый габарит не получится (во всяком случае, если продолжать исходить из шасси “Талоса”).
В итоге, чтобы решить проблему, инженеры “Bendix” предложили доставлять ракету из погребов двумя раздельными частями, и собирать непосредственно перед подвеской на самолет. Каких-либо значимых технических проблем тут не предполагалось: ракеты “Талос” изначально проектировались для разборного долговременного хранения. Их головные части (с боеголовками) снимались и хранились отдельно от тела ракеты (с двигательной установкой и системой управления).
Аналогичное решение использовали и для “Виверны”. Инженеры “Bendix” переработали крепления и соединительные муфты таким образом, чтобы головную часть ракеты можно было присоединить к телу всего за несколько минут. Тело ракеты и головная часть хранились отдельно на транспортных тележках, подавались бок-о-бок друг с другом на подъемнике боеприпаса, и собирались вместе в ангаре авианосца. После чего ракету подвешивали под самолет и вместе с ним подавали на летную палубу.
При этом возникла новая сложность – американским морякам не особенно нравилась идея размещать в ангаре (пусть даже кратковременно) ракету с баками, полными авиационного керосина. По их мнению, это было слишком пожароопасно. Проблему решили, отказавшись от хранения заправленных ракет. “Виверны” хранились в погребах с пустыми баками, и заправлялись уже на верхней палубе от заправочной системы авианосца. Поскольку “Виверна” использовала то же самое топливо JP-5 что и палубные самолеты, ее заправка не представляла каких-либо затруднений.
НОСИТЕЛИ:
Основным (и в общем-то единственным) носителем “Виверны” выступал палубный бомбардировщик Douglas A-3 “Skywarrior”. Эта массивная двухдвигательная машина была разработана для нанесения с палуб авианосцев стратегических ядерных ударов, и в конце 1950-ых все еще оставалась основным средством применения атомного оружия для американского флота. Высокая грузоподъемность, значительная дальность полета делали A-3 “Skywarrior” практически идеальной кандидатурой на роль палубного ракетоносца.
Специально для применения “Виверн”, фирма “Douglas” разработала и выпустила новую модель “Скайуорриора”, A3D-3 (c 1963 года – MA-3C, где литера “M” обозначала “Missile Carrier”, т.е. специализированный ракетоносец).
У основания крыла бомбардировщика были размещены две усиленные крепежные балки, вписанные в силовой каркас фюзеляжа – специально для подвески “Виверн”. Весившая около двух тонн (считая ускоритель) ракета с широким оперением не могла размещаться на обычных точках подвески и требовала специальных креплений. Специальные раскладные трапеции использовались для контролируемого отвода ракеты от корпуса бомбардировщика перед сбросом – чтобы ее довольно широкие крылья не зацепили гондолы двигателей.
Наибольшей переделке подверглось радиоэлектронное оборудование в носовой части бомбардировщика. AGM-41 “Виверна” требовала для наведения на цель специального оснащения – радара, способного формировать узкий вращающийся луч, ведущий ракету к цели. Для его размещения, инженерам “Дуглас” пришлось основательно переработать носовую часть самолета, установив более крупный обтекатель оживальной формы с выступающим блистером в нижней части. Пространство бомбового отсека сократили вдвое, часть пространства загерметизировали и использовали для размещения генераторов и трансформаторов, питающих аппаратуру радара.
К другим отличиям MA-3C от базового A-3B относилось наличие катапультных кресел (для ракетоносцев их сочли необходимыми ввиду высокой взрывоопасности ракетного топлива) и наличие ракетной “кормовой системы защиты”: вместо 20-мм спаренной пушки M3L, ракетоносцы оснащались шестью трубчатыми направляющими для запуска УРВВ AIM-9C (с полуактивным самонаведением) по преследующим перехватчикам. Кормовая РЛС была модернизирована так, чтобы обеспечивать подсветку цели для ГСН ракет.
В середине 1970-ых, большую часть MA-3C капитально модернизировали с установкой современной цифровой электроники, новой поисковой РЛС, и заменой турбореактивных двигателей на существенно более экономичные турбовентиляторные. Наружные подвески доработали с целью размещения на них не только “Виверн”, но и других моделей вооружения. Эта модернизация получила обозначение MA-3F.
УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ:
Радарный прицел AN/APW-14 был специально разработан для наведения ракет “Виверна”. На борту самолета, он размещался в паре с РЛС поиска надводных целей AN/APS-33B, предназначавшейся для обнаружения и сопровождения кораблей противника. Параболическая “тарелка” AN/APW-14 размещалась над трапецеидальной антенной AN/APS-33B (которая выдавалась вниз в блистере под обтекателем). Она формировала узкий вращающийся луч, в котором комбинации импульсов – передаваемых в определенном порядке в зависимости от положения луча относительно оси вращения – использовались для наведения ракеты. Летящая ракета непрерывно принимала сигнал луча AN/APW-14, и по нему понимала, как далеко от оси вращения луча она отклонилась, и в каком направлении.
Интересной деталью AN/APW-14 было то, что вращаться при сканировании могли как рупор-облучатель, так и сам отражатель. Это было связано с необходимостью “подхвата” запущенной с самолета ракеты лучом радара. Нормальный ведущий луч радара – формируемый вращающимся рупором при неподвижном отражателе – для этого был слишком узким, ракета легко могла проскочить мимо луча, потерять управление и самоуничтожиться. Поэтому для создания широкого собирающего луча использовали вращение отражателя. Запущенная ракета “подхватывалась” широким лучом, приводилась к его середине, после чего вращение отражателя останавливалось, и ракета далее следовала по узкому ведущему лучу.
Предполагалось, что AN/APW-14 будет также обеспечивать “подсветку” цели для головок самонаведения ракет с конвенционными боевыми частями (ядерные в самонаведении не нуждались) на терминальном участке. Однако интеграция излучателя непрерывного луча – необходимого для эффективного выделения цели на фоне поверхности моря – оказалась сложнее, чем изначально предполагалось. Чтобы не допустить задержек, первые серийные A3D-3 оснащались упрощенной версией радара, AN/APW-14 Mod 0. Эта версия имела только импульсный режим работы, и не подходила для “подсветки” целей.
Процедура применения AGM-41 “Виверна” выглядела следующим образом:
* Навигатор самолета-ракетоносца использовал РЛС AN/APS-33B для поиска и идентификации надводных целей. Обнаружив и идентифицировав крупный корабль, навигатор переводил РЛС в режим автоматического сопровождения;
* Пилот разворачивал самолет так, чтобы цель была точно по курсу, и увеличивал скорость до максимальной;
* Оператор вооружения подавал ток на системы питания ракет и РЛС AN/APW-14. Для прогрева ламповой аппаратуры требовалось около 2-4 минут. Он также выбирал режим запуска для обычной или атомной ракеты (вторая имела свои особенности);
* Оператор вооружения активировал РЛС AN/APW-14 в режиме широкого луча. Вращающаяся антенна формировала широкий “подхватывающий” луч в нейтральном положении впереди самолета;
* Оператор вооружения проверял работу электроники ракет, и выставлял для конвенционных ракет – задержку подрыва боевой части, для атомных – высоту подрыва;
* По приказу командира, оператор проводил пуск одной или двух ракет. Ввиду значительного веса “Виверны”, запуск двух ракет мог проводиться только последовательно (резкий рывок от сброса почти четырех тонн нагрузки считался опасным для электроники), с паузой примерно в 10 секунд;
* Поджиг стартового ускорителя осуществлялся вытяжным шнуром с замедлением примерно в 2 секунды после отделения от самолета;
* Запущенные ракеты разгонялись стартовым ускорителем до 2 Маха, после чего зажигался и начинал работать прямоточный двигатель. Отгоревший стартовый ускоритель сбрасывался;
* Летящие ракеты “подхватывались” широким лучом AN/APW-14. Их система управления разблокировалась, и ракеты приводились к середине луча. Транспондеры ракет начинали транслировать на борт ответные сигналы, по которым оператор вооружения понимал, удалось ли ракетам войти в луч;
* Когда ракеты приводились к середине луча – равносигнальной зоне – сигнал их транспондеров менялся. Оператор вооружения переводил РЛС AN/APW-14 в режим узкого луча, после чего включал режим “приведения”;
* Антенна РЛС AN/APW-14 переставала вращаться, переводилась в нейтральное положение (т.е. формировала теперь узкий приводной луч), после чего автоматически приводилась к сопровождающему цель лучу РЛС AN/APS-33B;
* Теперь оба радарных луча были направлены на цель, и ракеты двигались к цели вдоль узкого ведущего луча. Пилот отворачивал самолет на угол до 120 градусов (предел поворота антенны AN/APW-14 по азимуту) и двигался теперь по дуге относительно цели. Этот маневр позволял самолету прекратить сближение с целью после запуска ракет и не подставляться под зенитный огонь;
* Автоматика системы управления непрерывно сравнивала дистанцию до цели (от РЛС AN/APS-33B) и дистанцию до ракет (по сигналам их транспондеров, принимаемых AN/APW-14). Когда расстояние до цели сокращалось до 15-20 километров, автоматика подключала излучатель непрерывного луча и отключала вращающийся импульсный луч AN/APW-14.
* Принимая отраженные от цели сигналы непрерывного луча, летящая ракета автоматически переводилась в режим самонаведения и начинала наводиться на “эхо” цели, определяя его по величине Допплеровского сдвига;
* Примерно за два километра до цели, самонаведение отключалось (чтобы не сбить ракету с толку сложным “эхо” от различных частей корпуса и надстройки цели) и ракета просто падала на противника;
Более поздние модификации AN/APW-14 – Mod 2 и Mod 3 – могли удерживать ведущий луч под заданным углом относительно сопровождающего цель луча AN/APS-33B, и выводить ракету на курс к цели только непосредственно перед включением терминального самонаведения. Версия Mod 3 также поддерживала применение противорадиолокационных ракет с пассивным самонаведением, фильтрацию помех и ложных целей.
Как упоминалось выше, ракеты с атомными боевыми частями имели свою специфику применения. Во-первых, система управления огнем имела два независимых контура – для атомных и конвенционных ракет – каждый из которых соединялся с ракетой на подвеске через отдельный кабель. Коннекторы кабелей “атомного” контура были несовместимы с разъемами обычных ракет, и наоборот; таким образом атомную ракету было невозможно случайно подключить к обычному контуру управления.
Во-вторых, запуск ракеты с атомной боевой частью был возможен только после ввода специального 6-значного кода на встроенном в панель оператора механизме блокировки. Без ввода кода, блокиратор попросту не пропускал по “атомному” кабелю команду на пуск ракеты. Причем введенный код действовал только две минуты, после чего его надо было вводить заново.
В-третьих, ракеты с атомной боевой частью не имели самонаведения и следовали “по лучу” вплоть до того момента, пока их барометрический взрыватель не определял установленную высоту детонации.