Чому не летить «Булава»
Невдачі, які систематично переслідують головного розробника ракетного комплексу морського базування «Булава» – Московський інститут теплотехніки (МІТ), виключають випадковість і свідчать про помилковість концепції розробки та випробувань нової вітчизняної БРПЛ, покликаної замінити застарілий «Тайфун» (РСМ-52).
Надалі ця ракета має стати основою морської компоненти стратегічних ядерних сил (МСЯС) України.
НАКОПЛЕННЯ ПОМИЛОК
Тут слід зазначити ось що. На відміну від ракетних систем зброї морського базування, звані мобільні наземні, грунтові чи залізничні комплекси (ПБРК і ПЖРК) рухливими вважаються лише умовно. Їхня пускова установка при підготовці до пострілу вивішується і строго горизонтується гідравлічними опорами в геодезично прив'язаному місці старту. Для комплексів БРПЛ ці умови можуть бути створені лише в міжпоходовий період при швартуванні АПЛ до стінки на місці базування.
У морі стратегічний ракетоносець перебуває в умовах «гідрокосмосу», коли помилки у визначенні місця та курсу є неминучими. При цьому точність вироблення даних для стрільби залежить від часу знаходження АПЛ на заданому курсі при мінімальних відхиленнях за швидкістю, глибиною, креном і диферентом.
Помилки навігаційного комплексу (НК) ракетних підводних човнів мають огидну властивість накопичення в автономних системах управління (АСУ) БРПЛ, які є головним інструментом підвищення ефективності системи зброї, здатного мінімізувати сумарну помилку стрілянини.
Обіцяна МІТом, традиційним розробником «сухопутних» ПБРК модернізація ракет «Тополь» під комплекс БРПЛ «Булава» означає створення на голому місці нової системи зброї. Що нездійсненно без залучення технологічних заділів табагатого вітчизняного та зарубіжного досвіду морського ракетобудування.
Про безперспективність цього проекту говорить історія створення першої твердопаливної БРПЛ РСМ-45 КБ заводу «Арсенал» ім. М.В.Фрунзе. Це КБ мало досвід розробки ракети 8К96 для ПБРК з ідентичними для БРПЛ вагогабаритними характеристиками та пороховим стартовим акумулятором тиску (ПАД). Ракета пройшла 1969 року спільні льотні випробування (СЛІ) на полігоні Капустін Яр. Але не була прийнята на озброєння з далеких від інженерно-технічної логіки апаратних рішень на користь того ж МІТу.
Розробка з урахуванням наявних доробків нового комплексу БРПЛ зайняла десятиліття. Прийняти його в дослідну експлуатацію вдалося після завершення СЛІ з пусками ракет із наземного стенду та АПЛ «Навага-М» у 1976–1979 роках.
З НАЗЕМНОГО СТЕНДУ
При відставанні вітчизняного приладобудування, електроніки та програмного забезпечення випробування БРПЛ із наземного стенду були об'єктивно необхідні. Особливо під час відпрацювання комплексів міжконтинентальних БРПЛ. Тоді до складу АСУ першої міжконтинентальної ракети РСМ-40 була включена система азимутальної астрокорекції, яка навіть за значних помилок ПК у визначенні курсу АПЛ забезпечувала необхідну точність стрілянини.
На більш досконалих ракетах (РСМ-50, РСМ-54 і РСМ-52) застосовувалася повна астрокорекція, що враховує помилки ПК як у визначенні курсу, так і місця АПЛ, що стріляє. Нині творець системи астрокорекції – ЦКЛ «Геофізика», найбільший розробник оптоелектронних систем для космосу, авіації та ВМФ, перебуває у стані банкрутства.
Загалом із наземного стенду проводилося, як правило, від 16 до 20 пусків ракет нових комплексів на різні дальності. За результатами цих випробувань велося доопрацювання елементів та систем:бортового обчислювального комплексу, систем астрокорекції, відділення переднього відсіку та викиду хибних цілей, теплоізоляції та рухової установки ракети. Що забезпечило можливість модернізації для вирішення завдань пуску ракет по настильних траєкторіях, у тому числі з районів високих широт, ураження захищених малорозмірних цілей та підвищення стійкості до факторів різної природи.
Цей етап проводився і американцями під час випробувань ракет «Трайдент-1» і «Трайдент-2», перевершити які своєю «Булавою», минаючи наземні стендові випробування, обіцяє МІТ. За подібні обіцянки раніше могли дорікнути профанації та авантюризму.
Після завершення випробувань із наземного стенду приймалося рішення про перехід до заключного етапу випробувань. На даному етапі проводилося до 18 пусків ракет у різному бойовому оснащенні з підводних човнів із районів Білого, Баренцева та Норвезького морів. При модернізації БРПЛ, пов'язаної з удосконаленням АСУ та бойового оснащення, проводились також наземні льотно-конструкторські та спільні випробування на полігоні Капустін Яр.
Як відомо, оснастити системою самонаведення «Булаву» планує і МІТ.
Важливим фактором, що впливає на точність стрільби, є збереження стійкості руху ракети на підводній ділянці. Цій меті є «мокрий» старт БРПЛ, робота маршових рідинних реактивних двигунів (ЖРД) якої починається в затопленій водою ракетній шахті.
У твердопаливних БРПЛ, що стартують із «сухої» шахти за допомогою порохового акумулятора тиску (ПАД), це завдання вирішує пристрій формування каверни – спеціальні заряди твердого палива для газоструминного захисту, що знижує гідродинамічні навантаження на ракету. На відміну від рідинних БРПЛ, команда на запуск двигуна першого ступеня тут подається.лише у момент виходу ракети із шахти.
У важкій міжконтинентальній БРПЛ РСМ-52 "Тайфун" пристрій формування каверни поєднано зі спеціальною амортизаційною ракетно-стартовою системою. Вона фіксує та герметизує ракету у підвішеному стані у верхній частині шахти.
Зберігання в такому положенні дозволяє уникнути тріщин та відшарування паливного заряду від корпусу ракети. Вони дуже небезпечні, оскільки ведуть до збільшення поверхні горіння та вибуху двигуна. А якщо це двигун першого ступеня – до загибелі корабля.
Через складність відпрацювання даних систем завжди розпочиналося з кидкових випробувань повномасштабних макетів. На відпрацювання підводного та надводного старту пішло 16 ракет (9 – з плавстенду та 7 – з експериментального підводного човна).
РОЗОРЮВАЛЬНІ ВИМОГИ
Як показали відхилення корпусу Булави на початковому етапі польоту, а також факт проведення пуску з надводного положення АПЛ, розробники вирішили відмовитися від зазначених методів стабілізації ракети на підводній ділянці. Так само робили американці – першопрохідники твердопаливних БРПЛ, які створили інерційні АСУ, що не потребують зовнішньої корекції та формування каверни.
У американців головною цільовою функцією проектування було забезпечення точності стрілянини. Цьому підпорядковані організаційні та тактико-технічні елементи системи зброї. До них відноситься і вибір заздалегідь підготовлених в навігаційному відношенні обмежених районів бойового патрулювання з вивченим рельєфом морського дна і гравітаційними аномаліями, що впливають на точність інерційних систем.
Для врахування помилок за результатами випробувань формувалася математична модель обробки даних – фільтр Калман. Вона включає і підводну ділянку. Тим самим було створено умови для безпечного запуску двигуна.ракети на поверхні моря. Для запуску в цій системі для викиду використовуються ефективніший, ніж ПАД, твердопаливний парогазогенератор, пристрій обтюрації потоку газів та жорстка стільникова мембрана. Вона розрізається під час старту ракети шнуровими зарядами.
Безперечно, американці ніколи не змогли б реалізувати точність своїх ракет за радянськими вимогами: стрілянина двома восьмиракетними залпами з інтервалом між пусками 8 секунд при швидкості АПЛ понад 4 вузли, з глибини 50 метрів. При цьому будь-якої точки світового океану. З цією метою в СРСР було створено секретні електронні карти, потім приватизовані та продані за кордон у 1990-х роках.
Не змогла б економіка США витримати будівництво за прикладом СРСР великих серій підводних човнів під новостворені БРПЛ. Не могли американці собі дозволити, щоб після зняття ракетного комплексу з озброєння, його носії – АПЛ, що мають утричі більші терміни служби, вставали у чергу у розділку на голки.
Навпаки, принцип «модернізаційних запасів» системи зброї, що ґрунтується на ідеї розміщення в ракетній шахті змінної пускової склянки (launch tube), дозволив американцям оснастити кожен ракетоносець трьома поколіннями вдосконалених ракет. Та ще й з повним використанням обсягу ракетної шахти протягом усього терміну служби корабля.
Невиправдані технічно витрати бюджетних коштів на СРСР отримали ідеологічне обгрунтування. За словами головного конструктора АПЛ стратегічного призначення Сергія Ковальова, модернізація мала викликати звільнення половини робітничих суднобудівних заводів. Майбутнє показало, що і робітників довелося звільнити, і підводні човни без нових ракет.
Для вітчизняного ОПК стало неприємним сюрпризом, що розвиток великих систем зброївідбувається через етапи "життєвого циклу". Причому останній етап – утилізація, яка традиційно покладається на війська при «наскрізному» системному проектуванні, визначає вигляд системи в цілому.
Прикладом тут є система зброї «Трайдент» із твердопаливними БРПЛ. Однією з її головних переваг була простота утилізації. Навпаки, вітчизняні розробники опинилися в полоні негайних переваг рідинних ракет. І із запізненням дійшли розуміння американського підходу.
Озброєний 12 БРПЛ «Булава» (на ПЛАРБ «Огайо» – 24 «Трайдента-2») новий вітчизняний АПРКСН не розрахований на модернізацію та переозброєння досконалішим ракетним комплексом. А це веде до технологічних та багатомільярдних бюджетних витрат. Так само як до «висушення» як військово-морського, так і всього військового бюджету, позбавляючи коштів НДДКР, ремонт та модернізацію існуючих систем. У результаті вітчизняний ОПК залишається у розбитого корита.
Не оцінили американці і радянську ідею граничної централізації управління та скорочення екіпажів АПЛ. Порочність такого підходу показали дослідження компанії "Мартін-Марієтта", розробника шахтної ракети МХ. Вони проводились у рамках проектів перспективних АПЛ – багатоцільової SSN-X з БРПЛ – SSBN-X.
Результатом усунення «зайвих функцій» екіпажу стала катастрофа АПЛ «Комсомолець» 1989 року. Подібний приклад – провал адміністративної реформи у 2004 році. Це приклад впливу «людського чинника» під час впровадження без випробувань великої державної управління. Необхідність випробувань до прийняття федерального закону підтвердив провал «Єдиної державної автоматизованої інформаційної системи обліку обсягу виробництва та обігу етилового спирту, алкогольної та спиртовмісної продукції» (ЄДАІВ). Із втратами в десятки мільярдівкарбованців.
Моделью цих провалів є низка аварійних пусків нової БРПЛ «Булава», де незрозуміла концепція випробувань не витримує критики експертної спільноти та платників податків. Що, однак, не стало попереджувальним сигналом для організаторів виробництва та конструкторів.