Українські і американські корені «Тополів» і «Ярсів». Історія створення сучасних російських МБР.

Вступ

З появою у 1950-тих роках нового виду зброї — ракет з ядерними зарядами, перегони озброєнь у світі вийшли на новий рівень. При розробці цих ракет доводилося враховувати не лише їх застосування при атаці на іншу країну, а й їхній захист від атаки як аналогічними ракетами супротивника, так і звичайними видами озброєнь. Достатньо швидко були вироблені два підходи до розв'язання другої задачі.

Перший підхід полягає у створенні високозахищених стаціонарних пускових установок, прикритих засобами протиповітряної та протиракетної оборони, які мають витримати всі можливі види атак. При цьому підході всі ракети щільно розміщені у невеликій кількості високозахищених позиційних районів, добре відомих противнику, і упор робиться на відбитті атак противника та фізичному захисті ракет. Сучасним втіленням цього підходу є високозахищені шахтні пускові установки (ШПУ/silo), в яких розміщуються міжконтинентальні балістичні ракети (МБР/ICBM) з головною частиною, що розділяється та містить бойові блоки з індивідуальним наведенням (РГЧ ІН/MIRV).

Другий підхід полягає у розміщенні ракет на малопомітних рухомих носіях, виявити які супротивнику було би важко. При цьому підході окремі ракети чи невеликі їх групи розподілені на великій площі, і упор робиться на прихованість і неможливість знищити їх всі одночасно. Сучасними втіленнями цього підходу є балістичні ракети підводних човнів (БРПЧ/SLBM) і рухомі грунтові ракетні комплекси (РГРК/TEL).

Ракети повітряного базування займають проміжне положення, оскільки їхні носії потребують фізичного захисту на землі, бо усі їхні бази відомі, а в повітрі покладаються на другий підхід.

Стратегічні ядерні сили основних ядерних держав використовують обидва підходи одночасно для мінімізації ризиків. Втіленням цього принципу є концепція ядерної тріади: одночасне розміщення ядерної зброї на наземних, морських і повітряних носіях.

Якщо в рамках першого підходу ракета залишається на місці до моменту пуску і можна тримати поряд з нею достатньо розлогу інфраструктуру, за другого підходу такий розкіш відсутній: все має вміщатися на атомний підводний човен або самохідну пускову установку. До того ж, значно збільшується роль безпеки, бо в разі чого куди ти подінешся з підводного човна?

Тому ракети підводних човнів намагалися зробити твердопаливними. Порівняно з рідкопаливними ракетами, вони менш ефективні (менший питомий імпульс тяги), неможливо регулювати тягу, продукти роботи їхніх двигунів — одні з найбільш токсичних, їхнє паливо — дороге, крім того відсутні способи перевірити стан їхніх паливних зарядів і необхідний регулярний контрольний відстріл. Зате, вони можуть зберігатися у заправленому стані десятиліттями, не потребують окремих баків з паливом і систем заправки, не виділяють токсичних парів, а також більш безпечні при механічних ушкодженнях. Останні два фактора і стали визначними для підводників. Останнім часом вибір на користь твердопаливних ракет роблять і для ракет інших типів базування для уніфікації і здешевлення розробки і обслуговування.

Тому, поговоримо про радянські і російські твердопаливні ракети.

Передісторія

У 1956 році полковник Повітряних сил США Едвард Хол очолив відділ твердопаливних двигунів Західного департаменту розробок — підрозділу Збройних сил США, відповідального за створення балістичних ракет, а пізніше — космічної програми. Він дійшов висновку, що можливо створити повноцінну твердопаливну МБР з малим часом підготовки до пуску. Він також приклав руку до розробки першої в світі твердопаливної БРПЧ Polaris.

Рисунок 1. Полковник Едвард Хол

Перші пуски радянських МБР Р-7, в тому числі і запуск перших супутників, підштовхнули США у 1958 році до фінансування запропонованої Холом ракети, хоча і не всі його ідеї були реалізовані. Ракета отримала назву Minuteman і протягом 1960-1961 років ракети Polaris і Minuteman, а також твердопаливна ракета середньої дальності Pershing вийшли на льотні випробування. На 1962 рік усі ці ракети поступили на озброєння, забезпечивши якісну і кількісну перевагу США над СРСР під час Карибської кризи, і того ж року розпочалася розробка МБР Minuteman II, а також проведені випробування першої в світі командної ракети. Таким чином, всього за неповних 5 років missile gap був не лише подоланий, а у набагато більшому масштабі обернений в інший бік.

Рисунок 2. LGM-30B Minuteman I

Оскільки тогочасний уряд США та американські наукові установи були буквально набиті радянськими шпигунами, марксистами всіх штибів, корисними ідіотами та іншою лівацькою сволотою (одним з них був молодший брат Хола), СРСР швидко отримував інформацію про таємні американські розробки. Не став виключенням і Minuteman. Переконавшись у серйозності загрози, СРСР у 1959 році доручив своїй головній ракетній фірмі — ОКБ-1 (нині РКК «Энергия») розробити аналогічну ракету. Оскільки задача вбачалася складною, бо СРСР на той час не мав досвіду розробки твердопаливних ракет, складніших за Катюшу (розробка РСЗВ «Град» розпочалась того ж року, а за рік до того — першого радянського тактичного ракетного комплексу 2К10 Ладога з твердопаливною ракетою 3М2), розробку вирішили робити у два етапи: спочатку розробити меншу ракету РТ-1 (8К95) середньої дальності, а потім — більшу РТ-2 (8К98) з міжконтинентальною дальністю. Абревіатура РТ означала «ракета твердотопливная».

На 1962 рік вдалося розпочати випробування РТ-1, які інакше як повним провалом назвати було неможливо (лише 1 з 3 ракет відпрацьовувала польотне завдання), і її розроблення було припинено. На той час у СРСР ще не було технології заливки твердого палива в корпус і двигун набирався з 800-мм порохових шашек: 4 на першому ступені, 2 на другому і 1 на третьому. Основні двигуни були нерухомими, а на першому і третьому ступенях встановлювались додатково рульові РДТТ, які могли повністю відхилятися до 45 градусів. Другий ступінь керувався складаними аеродинамічними рулями. Перші два ступені працювали до випрацювання палива, а керування за дальністю здійснювалося шляхом відсічки тяги третього ступеня: за деякий час до розрахункового часу відключення пірозарядами вскривалися два вузли відсічки тяги на верхньому днищі двигуна третього ступеня, в результаті чого тяга зменшувалася, а в розрахунковий час вскривалися ще два вузли відсічки і тяга обнулялася, після чого відокремлювалася головна частина. Такий спосіб керування дальністю використовується на всіх радянських і російських твердопаливних ракетах. Розділення ступенів гаряче, тобто двигун кожного наступного ступеня запускався ще на етапі роботи попереднього і за датчиком перевантаження розділялися з'єднувальні фермові конструкції. На третьому ступені після відділення від другого додатково скидався хвостовий відсік для зниження маси.

За досвідом відпрацювання РТ-1 були змінені вимоги до РТ-2. Вона все ще мала вкладні паливні заряди, але вже не набірні, а індивідуально спресовані під розмір ступенів, зазор між зарядом і корпусом заливався зв'язуючою речовиною. Замість пороху стало використовуватися сумішеве паливо. Ракета РТ-2 вийшла на випробуванння лише у 1966 році (з 32 пусків 22 були вдалими) і була прийнята на озброєння у 1968 році, де простояла щонайменше до 1979 року. Як і Мінітмен, РТ-2 базувалася в шахтах. Також була здійснена ще одна спроба на базі РТ-2 розробити ракету середньої дальності під назвою РТ-15 (8К96), але її розробка була зупинена після першого ж випробувального пуску (в подільшому її розробку завершило КБ «Арсенал», але на озброєння вона не приймалася). Також на базі РТ-2 проєктувався БЖРК, але ці роботи були зупинені на стадії ескізного проєкту.

Одразу після постановки на озброєння РТ-2, її почали модернізувати. Модернізована версія отримала назву РТ-2П і з 1972 року вона почала замінювати ракети РТ-2 в шахтах. Вона отримала нове сумішеве тверде паливо ПАЛ-17/7 на основі бутилкаучука, яке безпосередньо заливалося у корпус і не так сильно розтріскувалося — це довзолило збільшити термін зберігання ракет до 15 років. Також на РТ-2П вперше в СРСР використали технологію намотки корпусів: на сталеву рубашку ззовні намотували склопластикові нитки. Керування всіма ступенями здійснювалося поворотом сопел. Пуск ракети здійснювався з шахтної пускової установки гарячим мінометним способом, тобто з глухого вкладного стакану під дією маршових двигунів першого ступеня. Остання РТ-2П була знята з бойового чергування у 1994 році. Більше КБ Корольова твердопаливними ракетами не займалося.

Рисунок 3. МБР 8К98 РТ-2 комплексу 15П098

Дивлячись на муки народження Корольовим РТ-2, до розробки твердопаливної МБР долучилися й інші КБ. Першим, кому вдалося створити більш-менш життєздатну концепцію, був Янгель зі своїм ОКБ-586 (нині КБ «Південне»), який спочатку спробував зробити триступеневу твердопаливну мобільну ракету РТ-20, але вирішив, що вона буде заважка, і зробив натомість гібридну двоступеневу РТ-20П (8К99), у якої перший ступінь — твердопаливний, а другий — рідкопаливний на довгозберігаємих компонентах палива (її можна побачити у ракетному парку в Дніпрі). На відміну від РТ-2, РТ-20П розміщувалась на мобільній установці на базі важкого танку. Вперше у світовій практиці ракета розміщувалася у транспортно-пусковому контейнері (ТПК), з якого викидалася пороховими акумуляторами тиску; цей метод старту, названий мінометним, зараз є стандартним для більшості бойових ракет. Випробування РТ-20П, щоправда, проходили не дуже вдало: твердопаливні двигуни 1 ступеню прогорали, а перегородки баків другого ступіню вкривались тріщинами через вібрацію, викликану використанням гусеничного шасі.

Рисунок 4. РГРК 15П699 з МБР 8К99 РТ-20П

Ще однією цікавою розробкою тих часів була ракета Гном від КБ Машинобудування у Коломні (КБМ): вона окрім твердопаливних двигунів також мала надзвуковий прямоточний реактивний двигун на першому ступені, однак до реалізації цей проєкт не був доведений.

У всіх понадірадзе

У 1965 році після відставки Хрущова у СРСР відбулася економічна реформа Лібермана-Косигіна, яка призвела, зокрема, до реорганізації ролі міністерств. Тепер ракети для РВСН мало робити Міністерство загального машинобудування, а будь-яке озброєння для Сухопутних військ — Міністерство оборонної промисловості, у підпорядкування якого потрапили усі основні розробники твердопаливних двигунів та виробники твердого палива. Тодішній міністр оборонної промисловості Сергій Звєрєв (ні, не парикмахер) вирішив не впускати ласий шмат з рук і наказав НДІ-1 (нині Московський інститут теплотехніки, МІТ) під видом модернізації оперативно-тактичного комплексу Темп-С розпочати розробку РГРК Темп-СМ2 з МБР 15Ж42, який у 1966 році було перейменовано на Темп-2С. У забезпечення наказу ОКБ-586 мало передати до НДІ-1 усю документацію по РТ-20П. Крім того, з 1966 по 1973 рік блокувалися їхні пропозиції щодо розроблення уніфікованих ракетних комплексів РТ-21 (15Ж41) потрійного базування та РТ-22 (15Ж43) залізничного та шахтного базування, а також була зупинена розробка комплексів РТ-15 від ОКБ-1 та Гном від КБМ, про які вже йшлося раніше. Таким чином була штучно створена монополія НДІ-1 під керівництвом Олександра Надірадзе на розроблення твердопаливних МБР.

Також дуже ймовірно, що при розробці Темп-2С активно використовували результати американського дослідження STRAT-X 1966 року, яке заклало ідеї, що були використані при розробці LGM-118 Peacekeeper, MGM-134 Midgetman та UGM-133 Trident II. На користь цього свідчать проєкти ОКБ-586 щодо уніфікованих ракетних комплексів РТ-21 та РТ-22, які з'явилися того ж року.

Комплекс Темп-2С вийшов на випробування у 1972 році і в 1975 році був переданий у війська «на тривале зберігання», у 1976 заступив на бойове чергування. На озброєння він формально не приймався, бо Брежнєв пообіцял Форду його не розгортати (але, як прийнято у росіян, збрехав), натомість висувався у райони бойового чергування в обстановці підвищеної секретності. Частини з Темп-2С підпорядковувалися 5-му бойовому (відкрита назва — випробувальному) управлінню 53 НДІП МО (нині — космодром Плесецьк). На озброєнні перебувало в максимумі 42 установки. Знятий зі «зберігання» у 1985 році. Деякі джерела зазначають для нього позначення РТ-2С та РТ-21, але РТ-21 — це інший комплекс, а позначення РТ-2С нелогічне з огляду на час і обставини його розробки.

На відміну від РТ-20П, Темп-2С мав колісну АПУ (6-вісну) і 3 з половиною ступені, всі твердопаливні. Верхній, так званий бойовий, ступінь використовувався для точного прицілювання після відсічки 3-го ступеня.

Рисунок 5. Ймовірний вигляд РГРК 15П642 «Темп-2С» з МБР 15Ж42 (достовірні фото не збереглися)

Подальший розвиток за розвиненого соціалізму

З початком 1970-х технологічне відставання СРСР від США стало вже невідворотним. В цей час на озброєння в США приймалися система ERCS, МБР Minuteman III з РГЧ, БРСД Pershing II, здійснено запуск Minuteman I шляхом скидання з важкого транспортного літака C-5A Galaxy, починається розроблення універсальної МБР Peacekeeper та БРПЧ Trident. Деякі з цих розробок СРСР зміг наздогнати наприкінці свого існування у кінці 1980-х (і дуже цим пишається, забувши сказати, що в США це було на 15-20 років раніше), деякі РФ наздоганяє лише зараз, деякі досі не досягнуті. Врешті решт, СРСР, позбавлений переваг вільного ринку, змушений був витрачати шалені кошти на розробку «відповідей» на ці системи, що зрештою зламало хребта його економіці.

На базі РГРК Темп-2С з МБР 15Ж42 був створений також РГРК Пионер з БРСД 15Ж45, яка являє собою 15Ж42 без третього ступеню, та покращений варіант з БРСД 15Ж53, що мала кращу точність. Його розробка розпочалася у 1973 році, випробування — у 1974, на озброєння прийнятий у 1976, знятий у 1991. АПУ та ж, що і у Темп-2С. Це була відповідь на розробку в США РГРК Pershing II. На базі РГРК Пионер також була створена система Горн з командною ракетою 15Ж56.

Рисунок 6. РГРК 15П645/15П653 «Пионер»/«Пионер УТТХ" з БРСД 15Ж45/15Ж53

На заміну Темп-2С у 1975 році розпочалася розробка нового РГРК РТ-2ПМ Тополь з МБР 15Ж58. Позначення комплексу мало на меті надурити американців, зробивши вигляд, що це — модернізована РТ-2П, хоча це була модернізація саме Темп-2С, існування якого трималося у тайні. Як і Темп-2С, Тополь існував лише у мобільному варіанті і мав дуже схожу колісну АПУ, але 7-вісну через більшу масу ракети. На випробування комплекс вийшов у 1982 році, на озброєнні з 1988 року і понині. На базі Тополя була створена система Периметр-РЦ з командною ракетою 15Ж75 Сирена (відповідь на ERCS), якою вихвалявся Кисельов, обіцяючи перетворити США на радіоактивний попіл.

Рисунок 7. РГРК 15П158 "Тополь" з МБР 15Ж58

Також, у 1982-1983 роках розпочалися розробки одразу трьох РГРК: Пионер-3 з БРСД 15Ж57, Курьер з МБР 15Ж59 та Скорость з БРСД 15Ж66. Скорость і, за деякими даними, Курьер вийшли на випробування, жоден з комплексів не був прийнятий на озброєння. Курьер на ранньому етапі також називався Темп-СМ і мав 5-вісну АПУ. Він розроблявся як відповідь на американські MGM-134 Midgetman. Скорость був аналогом Пионера на перших двох ступенях Тополя.

За давнєю традицією радянського ВПК, наступного року за постановкою на озброєння Тополя, тобто у 1989 році, розпочалася розробка покращеної версії РТ-2ПМ2 Тополь-М. Але тепер це вже мала бути уніфікована ракета як мобільного, так і шахтного базування. Оскільки МІТ (так тепер називається НДІ-1) не мав досвіду розробки ракет шахтного базування, відповідну частину робіт для них зробило КБ "Південне". Тому, якщо Темп-2С, Пионер і Тополь лише з натяжкою можна вважати такими, що мають українське коріння, то у відношенні Тополь-М в цьому немає жодних сумнівів. Ракета шахтного базування отримала індекс 15Ж65, а мобільного — 15Ж55. Випробування цих ракет відбулося у 1994 році, а на озброєння вони були поставлені у 2000. РГРК Тополь-М має 8-вісну АПУ.

Рисунок 8. РГРК 15П165 "Тополь-М" з МБР 15Ж55

Рисунок 9. Пуск МБР 15Ж65 комплексу 15П065 "Тополь-М"

Звідки ж КБ "Південне" отримало досвід створення шахтних твердопаливних ракет? Пам'ятаєте уніфіковані МБР РТ-21 і РТ-22, відхилені Звєрєвим у 1960-ті? З 1976 року КБ "Південне" таки отримало дозвіл на розробку уніфікованої МБР РТ-23 шахтного (15Ж44) і залізничного (15Ж52) базування у відповідь на американську МБР LGM-118 Peacekeeper, яка розроблялася саме з такими варіантами базування. На випробування вийшли у 1982 та 1984 роках, але на озброєння ракета не була прийнята. Натомість з 1983 року була розроблена її покращена версія РТ-23 УТТХ Мóлодец зразу у трьох варіантах: шахтного (15Ж60), залізничного (15Ж61) і мобільного (15Ж62). Від мобільного варіанту, який називався Целина-2, швидко відмовились, а ракети шахтного і залізничного базування були випробувані у 1986 та 1985 роках відповідно, і обидві прийняті на озброєння у 1989. У 2004 останні ракети були зняті з озброєння. Цікаво, що їхній перший ступінь був розроблений на базі першого ступеню БРПЧ Р-39 (3М65), яка стояла на озброєнні важких атомних підводних човнів пр. 941 Акула, що виготовлявся на Південмаші.

Рисунок 10. МБР 15Ж60 комплексу 15П060 "Молодец"

Незалежні розробки РФ

Першою власною ракетною розробкою РФ стала БРПЧ Р-30 Булава для атомних підводних човнів пр. 955 Борей. Її зробив все той самий МІТ починаючи з 1998 року. Випробування розпочалися у 2005 і проходили доволі складно. Ракета була прийнята на озброєння лише у 2018.

Рисунок 11. Завантаження БРПЧ 3М30 на ПЧАРБ К-535 "Юрий Долгорукий" пр. 955

Паралельно з цим, використавши досвід Булави, МІТ створив покращену версію Тополь-М, яку назвав Ярс (раніше використовувалась назва Тополь-МР). Як і Тополь-М, Ярс має як шахтне (15Ж65М), так і мобільне (15Ж55М) виконання. У мобільному варіанті Ярс має 8-вісну колісну АПУ, уніфіковану з Тополь-М. Основна відмінність від Тополь-М — РГЧ ІН з 3-4 бойовими блоками замість моноблочної ГЧ як на усіх попередніх ракетах МІТ. Випробування комплексу розпочалися у 2007 році, на озброєння прийнятий у 2009.

Рисунок 12. РГРК 15П155М "Ярс" з МБР 15Ж55М

У 2019 році на озброєння прийнятий покращений варіант Ярс-С з ракетами 15Ж65М1 (шахтна) і 15Ж55М1 (мобільна).

Також велася розробка ракетного комплексу Рубеж з ракетою 15Ж67, та бойового залізничного комплексу Баргузин з ракетою 15Ж83. Обидві розробки зупинені у 2018 році на користь розробки керованого бойового блоку Авангард. Також зустрічається позначення ракети 15Ж80 і 15Ж81, які, ймовірно, відносяться до комплексу Ярс-М, 15Ж82 комплексу Осина, а також згадки невідомої командної ракети системи Сирена-М. Інформації про ці ракети дуже мало.

Оскільки ззовні Ярс майже нічим не відрізняється від Тополь-М, виникає питання чи справді це нова ракета, чи це просто перезапущений у виробництво Тополь-М, можливо з заміною ГЧ, оновленням елементної бази та незначними доробками. Перша назва комплексу Тополь-МР і позначення РТ-2ПМ2Р натякають, що це — варіант Тополь-М з РГЧ. Наведені у відкритих джерелах характеристики Ярс суперечливі і викликають сумніви щодо їхньої достовірності.

Рисунок 13. Візуальні ознаки, за якими можна відрізнити АПУ комплексу Ярс від АПУ комплексу Тополь-М

Післямова

Стратегічні ядерні сили РФ наразі мають на своєму озброєнні переважно легкі твердопаливні ракети, які є ідейними нащадками РГРК Темп-2С. При розробці Темп-2С використовувалися результати попередніх розробок усіх радянських ДКБ, переважно КБ "Південне". КБ "Південне" брало безпосередню участь у розробці Тополь-М до 1992 року.

Окрім Тополя, Тополя-М, Ярса і Ярса-С зараз на озброєнні РВСН є лише некондиційні залишки ракет Р-36М2, а також цілих 2 ракети УР-100Н з бойовими блоками Авангард. На озброєнні ВМФ окрім Булави залишаються ще Р-29Р, Р-29РМУ2 Синева і Р-29РМУ2.1 Лайнер, носії яких будуть поступово виводитись зі складу флоту.

Для порівняння, на озброєнні США зараз стоять лише 2 типи балістичних ракет з ядерними зарядами: шахтні МБР Minuteman III, поставлені на озброєння ще у 1970, і БРПЧ Trident II, поставлені на озброєння у 1990 році.

Таблиця 1. Основні типи твердопаливних МБР, БРПЧ та БРСД СРСР/РФ та США.

*використані позначення: ш — шахтне, м — мобільне, з — залізничне, п — на підводному човні, к — командна ракета, (?) — недостовірні дані, ? — відомості відсутні, з.і.д. — за іншими даними

Рисунок 14. Генеалогічне дерево основних радянських та російських твердопаливних ракет наземного базування (із зазначенням американських ракет, які найбільше вплинули на шлях їхнього розвитку)