Телеуправляемые красноармейцы: ракетная планирующая бомба ПРАБ

[fonzeppelin]

Идея планирующей бомбы зародилась, можно сказать, на самой заре военной авиации. Оснастить обычную авиабомбу крылом, оперением (а затем и гироскопическим автопилотом) – и сбрасывать ее на цель далеко из-за пределов досягаемости зениток. 

Вполне естественно, что не прошло мимо нее и командование РККА. Основой воздушной мощи СССР в 30-ых являлись четырехмоторные бомбардировщики ТБ-3 – тяжелые, с хорошей боевой нагрузкой, но не отличавшиеся ни скоростью, ни высотой полета. Было очевидно, что такие “летающие дредноуты” весьма уязвимы для зенитной артиллерии. И оснащенные крыльями бомбы, позволяющие атаковать цель с безопасного удаления, казались простым и эффективным решением.

Одной из первых попыток было оснащение в начале 30-ых простым крылом и хвостовым оперением штатной авиационной бомбы АФ-82 (“пятипудовая”, весом 82 кг). И крыло, и П-образное (или скорее «корытообразное») хвостовое оперение были изготовлены из листового железа, и просто привинчены к фюзеляжу и штатному кольцевому оперению авиабомбы. 

Планирующая бомба АФ-82

Результаты, судя по всему, оказались, полностью неудовлетворительны. Дальность падения хоть и увеличилась, но траектория стала совершенно непредсказуемой. Речь уже не шла о какой-то точности попадания – бомба не всегда летела даже в нужную сторону света! Стало ясно, что такими вот “кустарными” мерами проблему не решить, и что планирующая бомба должна иметь автоматику удержания на курсе.

Во второй половине 1930-ых, было предложено несколько видов планирующих авиабомб, имевших автоматическую стабилизацию на курсе при помощи гироскопического автопилота. Разработкой их занимался завод номер 67 НКТП в подмосковной Балагуше. Его инженеры предложили по крайней мере три проекта планирующих бомб, пригодных к размещению на внешней подвеске тяжелого бомбардировщика ТБ-3:

Различные варианты планирующих бомб, предложенных инженерами 67 НКТП. Ни один не был реализован.

Все эти попытки упирались в одну и ту же проблему: точность падения планирующих бомб оставалась “ниже плинтуса”. Дешевый и вынужденно примитивный гироскопический автопилот просто не мог удерживать бомбу на курсе с нужной точностью. О попадании в конкретную цель не приходилось уже и думать, пределом возможностей было попадание куда-то в город. И то не всегда.

Теоретически, проблему можно было если не решить, то уменьшить до приемлемой, просто увеличив скорость полета бомбы. Чем быстрее летела бы бомба, тем меньше бы ее сносило ветром. Но для этого на бомбу надо было поставить двигатель – а поршневые моторы для этого подходили слабо, так как были дороги и трудоемки в изготовлении. В попытках решить проблему предлагались самые экстраординарные решения – например, ротационно-инерционные “воздушные мины” Майзеля, приводимые в движение раскрученным заранее маховиком – но все они были либо неэффективны, либо неудобны в применении.

Прогресс в области ракетных двигателей в 1930-ых позволил, наконец, решить вопрос дешевого и в то же время эффективного “одноразового” двигателя. Правда, быстро выгорающие твердотопливные двигатели не могли обеспечить длительного поддержания скорости – но считалось, что хватит и хорошего стартового импульса сразу после сброса бомбы. 

В 1938 году, НИИ-3 народного комиссариата боеприпасов предложило идею компактной планирующей бомбы с ракетным двигателем. Следует отметить, что работы над ракетными бомбами в этом НИИ шли еще с 1936 года, но слегка в другом направлении: ракетный ускоритель предполагалось использовать, чтобы улучшить пробивные характеристики вертикально падающих бронебойных и бетонобойных бомб. Выглядело достаточно логичным использовать те же наработки и для повышения скорости планирующей бомбы.

Проект получил обозначение ПРАБ-203 (Планирующая Ракетная АвиаБомба, диаметром 203-мм). Выбор такого калибра был, судя по всему, чисто технологическим: ракетные двигатели для бомб изготавливались в габаритах имевшихся в производстве труб высокой прочности. Вероятно, в случае успешной разработки ПРАБ-203, были бы также созданы ПРАБ-254 и ПРАБ-305, соответствующие двум другим стандартным диаметрам. 

КОНСТРУКЦИЯ:

ПРАБ-203 имела узкий цилиндрический фюзеляж с оживальным головным обтекателем. Внешне, она весьма напоминала предшествующие бронебойные ракетные авиабомбы БРАБ – в основном отличаясь наличием крыла. Диаметр корпуса составлял 203 миллиметра, при длине 2,58 метров.

Чертеж ПРАБ

Стреловидное крыло V-образной формы закреплялось на небольшом пилоне поверх фюзеляжа. Размах крыла составлял порядка 1,15 метра, изготавливалось оно из дерева. В хвостовой части устанавливалось традиционное инвертированное оперение (то есть вертикальный стабилизатор находился внизу, чтобы упростить подвеску бомбы под самолет).

В носовом обтекателе экспериментальных моделей бомбы располагался парашют и выкидной механизм, срабатывавший по таймеру. Это позволяло мягко приземлить бомбу после сброса, затем подобрать, и тщательно изучить выявившиеся поломки и недочеты. 

Разобранная ПРАБ

Позади обтекателя, размещалась аппаратура управления. В полете, ПРАБ-203 стабилизировалась при помощи гироскопического автопилота, основанного на конструкции Сперри. Автоматическая стабилизация осуществлялась только по курсу: по-видимому, предполагалось, что за счет конструкции, бомба будет достаточно устойчива по крену. Угол же атаки определялся углом установки крыла при подготовке бомбы к подвеске на бомбардировщик.

Единственным органом управления, был руль направления на нижнем вертикальном стабилизаторе. Пневматические приводы руля питались от баллона со сжатым воздухом. Отклонения рамки гироскопа открывали и закрывали клапаны на пневматическом цилиндре, смещая расположенный в нем поршень, и через систему проведенных под фюзеляжем бомбы натяжных тяг, поворачивая рулевую плоскость.

Курсовой гироскоп и пневматический цилиндр управления рулем.

Осколочно-фугасная боевая часть с зарядом в 25 кг взрывчатки размещалась в центре корпуса, под креплением крыла. Она оснащалась инерционным взрывателем АВ-73. Небольшая масса боевой части была общей проблемой всех бомб малого диаметра. Позади боевой части находился баллон со сжатым воздухом, приводивший в действие пневматические приводы рулей и мотор гироскопа. 

Двигательная установка бомбы размещалась в ее хвостовой части. Это был довольно стандартный твердотопливный ракетный двигатель на шашках бездымного пороха. Объем “ракетной камеры” был сравнительно невелик: двигатель ПРАБ-203 предназначался только для кратковременного набора скорости, а не для устойчивого поддержания ее в полете. Время горения составляло около 3-4 секунд.

Интересно отметить, что на имеющихся чертежах и фотографиях бомба представлена с необычно узким, почти не расширяющимся соплом. 

К цели ПРАБ-203 должна была доставляться на внешней подвеске бомбардировщика. Для этого было разработано специальное крепление, позволявшее надежно фиксировать бомбу. Запуск сервомеханизмов, по всей видимости, выполнялся вытяжным шнуром, открывавшим клапан подачи сжатого воздуха. В качестве основных носителей, судя по всему, предполагались двухмоторные скоростные машины вроде СБ, но не исключалось применение и с тяжелых четырехмоторников. Использовать ее собирались как против наземных целей, так и неприятельских военных кораблей. Предполагались, по крайней мере, три возможные тактики применения ПРАБ-203:

Подвеска ПРАБ под бомбардировщик

* Бомбардировка населенных пунктов и промышленных объектов неприятеля с безопасной дистанции – при этом ракетный двигатель бомбы включался сразу же после сброса, разгоняя ее до максимальной скорости, и, вероятно, помогая набрать высоту. Предполагалось, что при сбросе с высоты 6000 метров, ПРАБ-203 пролетит около 35-40 километров, тем самым позволяя носителю оставаться далеко за пределами досягаемости зениток.

* Поражение неприятельских кораблей в бреющем полете с рикошетированием от воды – достигалось аналогично предыдущему, однако траектория планирования ПРАБ-203 делалась более пологой за счет иного угла установки крыла. Бомба должна была приблизиться к цели, двигаясь под острым углом к поверхности воды, затем коснуться поверхности и проскакать по ней (вероятно, сбросив крыло). За счет своей формы, бомба должна была хорошо рикошетировать от поверхности, “пропрыгивая” при этом около километра.

* Поражение неприятельских кораблей в подводную часть корпуса – достигалось входом бомбы в воду, и ее движением параллельно поверхности, подобно торпеде. Угол падения бомбы при этом должен был быть достаточно отвесным, чтобы избежать рикошетирования от поверхности. Это приводило к снижению дальности сброса до 15 км.

“Торпедная” версия ПРАБ-203 должна была оснащаться горизонтальным рулем и гидростатом (для поддержания нужной глубины хода). Неясно, в какой момент должен был включаться ее двигатель. Возможно, запуск выполнялся инерционным механизмом в момент входа бомбы в воду – чтобы придать ей дополнительный двигательный импульс.

По всей видимости, реально прорабатывался только первый сценарий – бомбардировка наземных целей с безопасного удаления - остальные два существовали лишь на бумаге, как перспектива для будущего усовершенствования бомбы. 

 
ИСПЫТАНИЯ: 

Эксперименты с ПРАБ-203 проводились с декабря 1939 года. Были изготовлены несколько прототипов, оснащенных парашютной системой посадки – чтобы после экспериментальных полетов, подобрать и изучить бомбу. Это позволило существенно ускорить цикл разработки нового оружия.

Однако, результаты испытаний, судя по всему, продемонстрировали еще раз, что толку от стабилизируемой только по курсу бомбы – даже ракетной – немного. Гироскопические автопилоты 1930-ых просто не обладали достаточной точностью, чтобы надежно привести бомбу в конкретную цель. Задержки реакции системы и накапливающаяся ошибка приводили к неминуемым отклонениям. И даже будучи оснащенной полноценным автопилотом со стабилизацией во всех плоскостях (что стоило бы существенно дороже) ПРАБ-203 все равно не справлялась бы с прицельным поражением точечных целей. Стрельба же по площадям ракетной бомбой с ее сравнительно легкой боеголовкой, была бы просто лишена смысла.

Единственным решением проблемы был переход от простого удержания на курсе автопилотом к командному, либо автоматическому наведению на цель. К сожалению, у меня нет точных сведений, предлагались ли какие-либо системы наведения для ПРАБ-203. В любом случае, ясно, что довести ПРАБ-203 до ума без кардинального изменения всей концепции просто не представлялось возможным. Это же, по-видимому, признали и разработчики, и работы над проектом были остановлены в 1940 (возможно, 1941) году.

Главным результатом проекта ПРАБ-203 стал значительный накопленный опыт в области автопилотируемых боеприпасов, систем автоматической стабилизации и удержания беспилотных аппаратов на курсе. Все эти данные в дальнейшем очень пригодились при создании в СССР послевоенных самолетов-снарядов и крылатых ракет.

ИСТОЧНИКИ:

* Все ракеты Второй Мировой: единственная полная энциклопедия — К.Кузнецов (2016)

* Корректируемые авиабомбы российских ВВС — С.С. Семенов, В.Н. Харчев. Москва (2002)

* Конструкции авиационных средств поражения — Л.А. Власов, М.Я. Водопьянов. СПб (2004)

* О работах РНИИ-НИИ № 3 в 1933-1940 годах — С.В. Гуров

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Здравствуйте!
Система категоризации Живого Журнала посчитала, что вашу запись можно отнести к категориям: Авиация (https://www.livejournal.com/category/aviaciya?utm_source=frank_comment), Армия (https://www.livejournal.com/category/armiya?utm_source=frank_comment).
Если вы считаете, что система ошиблась — напишите об этом в ответе на этот комментарий. Ваша обратная связь поможет сделать систему точнее.
Фрэнк,
команда ЖЖ.

[ecoross1.livejournal.com]

Душевно, спасибо :)

[shkslj.livejournal.com]

35-40 км. Идеально.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Пожалуйста) Да, проект не мог дать эффективное оружие, но как исследовательский был очень полезен.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Если бы еще она попадала во что-то...

[shkslj.livejournal.com]

Да я про то что такая ультимативная дальность. Уже заявка на стабильную зарплату без какого либо спроса на результат

[yosikava.livejournal.com]

Симпатичная бомбочка получилась. :)

[fonzeppelin.livejournal.com]

Да, гладкий, изящный силуэт)

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ну, в теории выходила такая. В конце концов, планерная технология была хорошо изучена, и рассчитать аэродинамическое качество было нетрудно.

[mihael-ii.livejournal.com]

Спасибо. Интересный проект.

БРАБ - бронебойная авиабомба, с реактивным ускорителем назывались БРАБ-ДС - "дополнительная скорость".

"Поражение неприятельских кораблей в бреющем полете с рикошетированием от воды"
Топмачтовое бомбометание, без топмачтового полëта)

"Поражение неприятельских кораблей в подводную часть корпуса"
Фактически, планирующий аналог РАТ-52.

PS. Внешне несколько напоминает современную американскую SDB.

[koba-roba.livejournal.com]

Спасибо Граф. Как всегда чертовски интересно!

[fonzeppelin.livejournal.com]

Есть такое) Только крыло не складное.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Пожалуйста, очень рад, что заинтересовало, коллега!

[berdinov.livejournal.com]

Здравствуйте. Прошу о помощи.

Сейчас ищу любую работу, но ничего не находится. Готов на любую подработку.
Одолжите, пожалуйста, на еду рублей 100-200. Сейчас в поисках работы, а дома есть абсолютно нечего. :-( От голода почти теряю сознание. Oдолжить просто не у кого.

Если оставите контакты, то я клянусь вернуть с первой зарплаты (переведу на карту или номер телефона). В этом случае напишите в личные сообщения свой номер карты или номер телефона. Я верну 100%!

Мой номер карты: 5336 6902 4499 1248

Заранее большое человеческое спасибо.

[dannallar.livejournal.com]

Спасибо большое.

[alexsh25.livejournal.com]

Т.е. поняли суть топмачтового бомбометания, но не догадались, что и обычной бомбой неплохо получится?

[fonzeppelin.livejournal.com]

Пожалуйста!

[fonzeppelin.livejournal.com]

Эм, тут основная идея в безопасном удалении от цели. Топмачтовик страдает от тех же проблем с уязвимостью, что и торпедоносец. Поэтому с идеей бомбы, которая сможет сначала - пропланировать, а затем - проскакать по волнам, игрались многие.

[fatangryopossum.livejournal.com]

Спасибо большое, очень интересный материал. Эх, жалко, что у слона всё равно был толще, в том смысле, что у СССР отсутствовали те же технологические и производственные возможности, что и у США. А то, глядишь, освоили бы своих "бэтов" и "азонов".

[fonzeppelin.livejournal.com]

Пожалуйста! Увы, это так: у СССР хватало изобретательности, но не хватало промбазы под нее...

[demyan.livejournal.com]

все опубликованные сведения о ПРАБ (за исключением опубликованных Гуровым в Интернете фотографий и схем) проистекают из талмудов Пырьева/Резниченко про бомбы ВВС РККА (П/Р, 2001) и Резниченко про РСы (Р, 2007). Это в сумме пять страничек. Остальные авторы переписывают оттуда.

Из талмуда Р известно, что полноценных лётных испытаний ПРАБ не проходила. В 1939 её подвешивали под ТБ-3 и определили дополнительное сопротивление самолета с такой подвеской. Тогда же её продули в аэродинамической трубе Т-V московского ЦАГИ, провели лабораторные испытания автопилота, провели отработку схода с подвески на полигоне. В 1940 ПРАБой с работающим двигателем популяли с земли, потом подвесили под ДБ-3. Однако военные отказались её испытывать с отделением от самолёта ввиду нерешенных проблем безопасности этого процесса. После чего тема благополучно издохла.

опубликованные фотографии и схемы, а также заимстваванное НИИ-3 из популярной книжки обоснование проекта (это описано у П/Р), четко показывают, что никаким репрессиям искоренить кустарщину в НИИ-3 так и не удалось.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Хм! Спасибо большое за дополнительную информацию. То есть "представленная на испытание" в декабре 1939 бомба реально только продувалась?

[demyan.livejournal.com]

очепятка: заимствованное (ненавижу неграмотных)

[demyan.livejournal.com]

не, её ещё "возили" под ТБ-3

[jr0.livejournal.com]

И стреловидный. Правда, почему-то без дат. Но вполне подходит к разговорам о уникальном немецком вкладе. Видно, что в любой стране выбирали стреловидность. Иногда - когда не надо.

[jr0.livejournal.com]

Спасибо. Но история это даты. Жаль, что источник ими беден.

Что до единственности пути, то мне вот нравятся новомодные бомбы с устранением ветрового сноса - WCMD. Относительно простой многоосный датчик невесомости, и все о датчиках. Однако не вижу примеров, чтобы кто-то копал тогда настойчиво именно в эту простую, как кажется мне, сторону.

[jr0.livejournal.com]

Отскоки, как всем делавшим блины известно, загибают траекторию.

[jr0.livejournal.com]

Но начать стоило с автопилота, скажем.

[jr0.livejournal.com]

Спасибо за дату и вообще.

[fatangryopossum.livejournal.com]

Вангую, что когда-нибудь появится технопорно книга для тех, кто в теме. Где попаданец пытается смочь не в промежуточный патрон и комбашенку для Т-34, а в промышленный и научный потенциал СССР. Ябчитнул. )

[fonzeppelin.livejournal.com]

Так. Без ругани.

[fatangryopossum.livejournal.com]

Дык я и не ругался. Просто обозначил поціенту, где я его мнение видел и куда ему с ним следует обратиться.

[alexsh25.livejournal.com]

Но уж очень круто замахнулись - c 25 км в корабль попасть без самонаведения. Даже при условии, что бомба летит прямехонько-прямехонько и корабль идет не меняя курса с известной постоянной скорость. ... Кстати, а бомба с 25 кг взрывчатки - это против каких кораблей вообще? Или это был такой концепт боеприпаса?

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ну в общем да, это был концепт. Сделанный в наименьшем доступном диаметре ракетных двигателей.

[antonkachinskiy.livejournal.com]

Все эти данные в дальнейшем очень пригодились при создании в СССР послевоенных самолетов-снарядов и крылатых ракет.
Мне интересно - те кто создавали в послевоенном СССР крылатые ракеты вообще слышали о таком чуде ? :)

[(Anonymous)]

Это она в 2020-ом простая. Посмотри на фотку гироскопа и уймись уже, "чтоб я вчера был таким умным, как моя жена - сегодня!" (С)

[lx-photos.livejournal.com]

Спасибо.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Полагаю, да. Опыт-то никуда не девался, наработки по тем же гироскопам обобщались. СССР, чай, не Германия, где каждое ведомство волком смотрело на другое, и делиться информацией не хотело даже по прямому приказу - в СССР порядка было куда больше.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Пожалуйста!

[jr0.livejournal.com]

Почему вас фотка не успокоила?

[demyan.livejournal.com]

со стреловидным крылом на этой бомбе всё прозрачно. Как раз это крыло немецкая идея. Хотя и 1938 год, а не 47-й. Дело в том, что работа Буземанна о преимуществах стреловидного крыла на больших скоростях, доложенная на знаменитом конгрессе по полетам на больших скоростях 1935 года в Риме, секретной не была. Она в открытом доступе имелась, в изданной еще в 1936 книге. В СССР перевод сборника трудов конгресса вышел общедоступной книгой в 1939. Это позже 1938, когда появился проект ПРАБ, но от СССР на конгресс был приглашен известный энтузиаст реактивного движения и космических полётов профессор Рынин из Питера с докладом по ракетному полёту. Поэтому всё интересное из Рима, совершенно очевидно, было доведено до заинтересованных организаций гораздо раньше выхода и поступления в магазины переводной книги.

Правда, Буземанн рассматривал сверхзвуковые, а не трансзвуковые, скорости. И особенности на трансзвуке были априори не очевидны. Как раз пример ПРАБ (огромное спасибо Резниченко и Гурову за их труды) хорошо показывает стиль некоторых работ РНИИ в духе конторы "Рога и копыта". Из свежих данных науки берётся авангардная идея и без должного понимания пихается куда попало. Установившаяся скорость планирования ПРАБ по проекту оценивалась в 140 м/с. Зачем на этой скорости стреловидное крыло - непонятно. Глубокий дозвук, прекрасно будет работать прямое крыло. Видимо, предполагались более высокие скорости при работе РДТТ. Но... в СССР тогда не было подходящих труб для исследования не то что транс-, а сверхзвуковых скоростей. Было две маленьких сверхзвуковых, чисто для демонстрации эффектов, непригодных для получения проектных данных. В итоге по схемам и снимкам ПРАБ видно, что законцовки крыла с точки зрения сопротивления неподходящие (немцы с этим экспериментально разобрались в 1940-м). Стабилизация по крену в проекте должна была достигаться положительным поперечным V, а на стреловидном крыле этот вопрос вовсе не таков, как на прямом, для обеспечения устойчивости чаше всего (не всегда) требуется придавать как раз отрицательное V, иначе ловится "голландский шаг". Стреловидность маленькая (я, когда нашел на сайте у Гурова, измерил по чертежу - 25 по передней кромке и 20 град по четвертям хорд), на основании чего она выбиралась такой неясно. Короче, от балды была взята очередная даже не модная, а "предположительно модная" идея. Единственно, что интересно - во всём остальном мире, кроме Германии, на работу Буземанна вообще не обратили никакого внимания.

Это не здоровый технический авантюризм, а рогокопытность. Во многих работах РНИИ/НИИ-3 30-40-х она лезет из всех щелей.

[antonkachinskiy.livejournal.com]

Это вы слишком хорошо о СССР думаете ;)
Есть обобщающие материалы (в печатном виде) по гироскопам которые Челомей скажем использовал ? У меня есть некоторые сомнения....

[ivagkin.livejournal.com]

Конечно! Резниченко обеспечил информацией, а Гуров информацией и фотографиями. Они вдвоём проделали большую работу и сейчас у них все просто берут информацию.