Наука и техника, 2007 № 09 (16) - [49]
По сравнению с тяжелым артиллерийским орудием того же калибра, стреляющим на 25–30 км, эти характеристики были весьма скоромными. Но по весу и мобильности пусковая установка с ракетами существенно превосходила пушку. Благодаря последним преимуществам, тактические ракеты получили право на жизнь и продолжили свое развитие.
Следующим этапом их совершенствования стало оснащение тактических ракет ядерными боевыми частями. Первыми это сделали американцы. В начале 50-х годов они приняли на вооружение две твердотопливные ракеты с ядерными БЧ Honest John MGR-1 и Lacrosse М4Е2. Первая с диаметром двигателя 584 мм, а вторая — 520 мм.
В 1953 году разработку подобных ракет поручили Научно-исследовательскому институту пороховых снарядов. Через два года начались испытания неуправляемых ракет аналогичного назначения ЗР-1 “Марс” и ЗР-2 “Филин”, а в 1958 году их приняли на вооружение.
Паритет был восстановлен, но в Союзе еще не знали о том, что Штаты уже ушли далеко вперед в области твердотопливных двигателей, работая над межконтинентальными баллистическими ракетами второго поколения с РДТТ.
Для американцев главными аргументами в пользу применения твердого топлива на больших ракетах стала мобильность и безопасность. Отцом нового направления можно считать американского генерала Бернарда Шривера (Bernard A. Shriever), который возглавлял отдел баллистических снарядов ВВС. В 1955 году он обратился к нескольким американским фирмам с просьбой провести исследования в области РДТТ и найти решения основных проблем. Через два года американцы научились управлять вектором тяги и временем работы двигателей, обеспечили стабильность горения зарядов большого диаметра и нашли подходящие материалы для корпусов РДТТ и стенок камер сгорания.
В 1957 году конкретизировались требования к новой универсальной твердотопливной ракете: три ступени с РДТТ, управление при помощи отклонения реактивного сопла, инерциальная система наведения, дальность полета 10200 км, запуск из шахт или железнодорожных платформ. Проект получил обозначение XSM-80 Minuteman.
Универсальность ракеты заключалась в возможности ее свободной комплектации ступенями. Если использовались все три ступени, то получался стратегический вариант, если две (вторая и третья) — оперативно-тактический, с дальностью 1600 км, и, наконец, если использовалась только третья ступень, то получалась тактическая ракета с дальностью полета 320 км.
В 1958 году от универсальности отказались и сосредоточили усилия только на трехступенчатом варианте. 10 ноября 1958 года главным разработчиком Minuteman назначили фирму Боинг.
Для проведения испытаний ракет на базе Канаверал был создан стартовый комплекс, включающий две наземные стартовые площадки, две экспериментальные пусковые шахты глубиной 27,4 м и диаметром 7,6 м, две вышки обслуживания, два укрытия и различные вспомогательные сооружения.
Одновременно началась разработка твердотопливной баллистической ракеты Polaris с дальностью 2200 км для вооружения атомных подводных лодок.
24 сентября 1958 года американцы провели первые огневые испытания двигателя для морской ракеты Polaris диаметром 1370 мм. Затем последовали запуски двигателей диаметром 1700 мм для Minuteman.
Такие размеры РДТТ нам даже и не снились. Главный секрет заключался в рецепте топлива, над которым в США работали еще в годы второй мировой войны. Особенно преуспела в этом направлении Лаборатория реактивных двигателей Калифорнийского технологического института. Разработанное там топливо получило обозначение GALCIT 53. В качестве окислителя в нем применяли перхлорат калия, в качестве горючего использовался особый тип битума с добавлением нефти.
Опытный образец ракеты Minuteman I перед летными испытаниями. К ракете прикреплен нейлоновый трос, удерживающий ракету от падения
Испытательный пуск ракеты Minuteman
Топливо изготавливалось следующим образом: асфальт и нефть нагревали в смесительном баке до температуры 176 °C, а затем в смесь добавляли перхлорат. Прежде чем заполнить камеры сгорания топливом, их смазывали горячей смесью асфальта и нефти. После того, как топливо достаточно остывало, его заливали в камеры сгорания, которые несколько раз встряхивали для обеспечения однородности при затвердевании топлива.
В окончательной форме GALCIT 5 представлял собой твердую черную массу, при обычных температурах напоминающую застывший гудрон. Такое топливо имело ряд преимуществ перед пороховыми смесями: оно не растрескивалось при хранении, и надежно прилипало к корпусу двигателя.
В дальнейших разработках асфальт заменялся полисульфидным полимером или полиуретаном. При использовании перхлората аммония в качестве окислителя можно было получить цельный импульс более 250, а, добавив в смесь металлический порошок, довести импульс до 280.
Немаловажно и то, что изготовленный по такой технологии двигатель был абсолютно безопасен, не требовал дальнейшего технического обслуживания и мог храниться много лет, готовый к немедленному запуску. Преимущества огромные! Ведь большинство жидкостных баллистических ракет Р-7, Р-12, Atlas и Titan-I, стояли на своем дежурстве в незаправленном состоянии.
