Советская ракета "космос-космос" системы "Щит-2"

[fonzeppelin]

И еще один мой материал для WARCATS.

Каждый, интересующийся военной космонавтикой, знает о существовании в СССР программы военных космических станций «Алмаз». Предназначенные для фото- и радиотехнической разведки, пять станций были запущены с 1973 по 1991 год,  три в пилотируемом и три в беспилотном варианте. Одна станция (летевшая как «Салют-3») потеряла управление и сошла с орбиты вскоре после старта, на двух других побывали три экипажа.

Поскольку станции серии «Алмаз» представляли собой военные аппараты, вопрос их защиты от возможного инспектирования, повреждения или даже похищения (в 1980-ых на полном серъезе рассматривалась возможность, что космический корабль «Спейс Шаттл» может «украсть» станцию в промежутке между ее посещением экипажами), они имели оборонительное вооружение: 23-мм автоматическую пушку Нудельмана-Рихтера НР-23. 

Этот комплекс получил название «Щит-1». Однако, было очевидно, что такая «артиллерийская»  система может защитить только от подошедшего совсем близко противника, и не в состоянии, например, остановить вражеский спутник-перехватчик.

На смену «артиллерийской» системе, разрабатывалась ракетная «Щит-2», но ее развертывание так и не состоялось. Долгое время, об этой системе практически ничего не было известно. И вот недавно, в репортаже НПО Машиностроения телеканалу «Звезда», завеса тайны была, наконец, приоткрыта.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

Ракета «Щит-2» была самонаводящимся управляемым снарядом «космос-космос», оснащенным осколочной боевой частью и предназначенным для поражения угрожающих станции-носителю космических аппаратов. Длина ее составляла около полуметра, диаметр — порядка 30 сантиметров. Она хранилась в контейнере-«саркофаге», вероятно, заполненном азотом, на наружной обшивке станции. Перед запуском, контейнер открывался и ракета «выталкивалась» в Космос.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

УСКОРИТЕЛЬ (блок 11B92-C0102) — основной импульс для движения в сторону цели, ракета получала от твердотопливного ускорителя в кормовой части. По виду, это была довольно-таки обычная «бутылка» а-ля JATO, вполне вероятно, заимствованная напрямую из авиации. После отгорания, ускоритель, скорее всего, сбрасывался.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

Ряд источников предполагает, что блок 11B92-РБП1-С0102 тоже может быть ракетой — второй ступенью ускорителя — но я считаю это маловероятным. По форме, он слишком короткий Скорее всего, этот блок являлся системой управления двигателями и стабилизацией ракеты.

СТАБИЛИЗАЦИЯ РАКЕТЫ - осуществлялась вращением вокруг продольной оси. Неясно, вращалась ли при этом вся ракета в одном направлении, или одна часть — в одном, а другая — в противоположном.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

Для создания гироскопического момента использовался массивный маховик с лопастной крыльчаткой, размещенный на корпусе ускорителя. Раскрутка крыльчатки осуществлялась струей сжатого газа из баллона, расположенного в контейнере хранения ракеты.

ДВИГАТЕЛЬНАЯ БОЕГОЛОВКА — пожалуй, наиболее интересная часть аппарата. И нет, это не опечатка: боеголовка и двигательная установка действительно представляли собой единый блок в центре корпуса ракеты. Такое решение позволяло существенно сэкономить вес, используя одно и то же твердое топливо и для маневрирования, и для подрыва.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

В основе системы лежал этакий «ежик» из 96 небольших твердотопливных зарядов, торчащих во все стороны от центральной каморы. Любой из этих зарядов мог быть в любой момент активирован системой управления. Раскаленные газы сработавшего заряда выбрасывались в центральную камору, откуда подавались в расположенные на ее торцах сопла. Таким образом осуществлялось управление ракетой, смещение ее по осям и маневрирование на траектории.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

Когда же ракета оказывалась в радиусе поражения цели, все оставшиеся заряды подрывались одновременно. Сверхдавление газов разрывало камору, разрушая ракету, и разбрасывая ее обломки — и пустые корпуса зарядов — во все стороны, как шрапнель. 

СИСТЕМА НАВЕДЕНИЯ (блок 11B92-ТО) - в передней части ракеты располагался блок управления и сенсор системы наведения. Некоторые источники упоминают (вероятно, ошибочно) радиолокатор, но судя по виду сенсора — длинная, сравнительно узкая металлическая труба с аппертурой на конце — для отслеживания цели, «Щит-2» использовала инфракрасный телескоп. В этом случае, аббревиатуру «ТО» на блоке можно истолковать как «Тепловое Обнаружение». Захват цели, скорее всего, выполнялся сразу же после открытия контейнера.

Фото: скриншот телеканала “Звезда”

Какой именно алгоритм наведения использовался для вывода ракеты к цели — неизвестно. Судя по отсутствию на ракете развитых антенн, она не имела командного управления и была полностью автономным, самонаводящимся снарядом. Учитывая что ракеты «Щит-2» предназначались и для защиты беспилотных станций, такое решение было вполне обоснованным.

Скорее всего, ракета не была приспособлена к длительному орбитальному маневрированию. Небольшие габариты, ограниченный запас характеристической скорости (в 96 твердотопливных зарядов просто невозможно впихнуть достаточное количество дельта-V для межорбитальных переходов) и отсутствие системы терморегуляции позволяют предположить, что она создавалась как строго оборонительное оружие — для стрельбы на тех дистанциях, на которых вопросами орбитальной динамики можно в целом пренебречь. Дальность действия называется в 100 километров, что можно признать достаточно логичным.

Фото: russianspaceweb.com

Фото: russianspaceweb.comЗАКЛЮЧЕНИЕ: Ракета «Щит-2» является, пожалуй, первым оружием «космос-космос», конструкция которого была детально проработана по крайней мере до изготовления макета, а возможно, и опытных образцов (трудно сказать, чем именно является представленная в экспозиции НПО Машиностроения ракета). В истории управляемых вооружений, это важная веха — первая система, созданная для поражения одного космического аппарата с борта другого. Примененные в ее конструкции решения чрезвычайно оригинальны и прекрасно демонстрируют изобретательность и талант советских инженеров: они сумели великолепным образом совместить функциональность таких принципиально различных частей как боеголовка и система маневрирования.

Comments

[taira-koremochi.livejournal.com]

Интересная штука

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ага! Особенно восхищают инженерные решения в ней.

[sas1975kv.livejournal.com]

>> они сумели великолепным образом совместить функциональность таких принципиально различных частей как боеголовка и система маневрирования.

Я б сказал что тот кто сделал описание очень сильно ошибся. Поучастовавл бы где-то в обсуждении. Не спец, но из того что знаю все выглядит совсем не так.

То что названо как двигательная боеговлока явно работает по другому. Для того чтобы было управление вектором тяги должны быть сопла. А их наружу нет. А делать выхлоп внутрь вообще никакого резона. Судя по тому что они расположены как конус разлета ГПЭ я б сказал что это ГПЭ и есть. Движки бы располагались перпендикулярно оси. А тут явно каждый слой под разным углом к оси. Ну а поперечное управление скорее всего осуществляется отстрелом ГПЭ в нижнем кольце. Они как раз примерно перпендикулярно оси.

При этом судя по углу наклона ГПЭ, скорее всего перепутаны нос и хвост аппарата. Я б сказал что летит он наоборот и то что названо как антенна скорее всего кормовой движок. Если посмотреть на нижнее фото то это выглядит как сопло РДТТ. Что в принципе логично, так как степень расширения у сопла должна быть большой и вся эта труба и есть сопло. А в барабане сама топливная шашка. Нет смысла сопло делать утопленным, как предполагает описание.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Я б сказал что тот кто сделал описание очень сильно ошибся. Поучастовавл бы где-то в обсуждении. Не спец, но из того что знаю все выглядит совсем не так.

Все именно так.

То что названо как двигательная боеговлока явно работает по другому. Для того чтобы было управление вектором тяги должны быть сопла. А их наружу нет.

Вообще-то есть. Просто мелкие и их плохо видно. Они на торцах двигательной боеголовки.

При этом судя по углу наклона ГПЭ, скорее всего перепутаны нос и хвост аппарата. Я б сказал что летит он наоборот и то что названо как антенна скорее всего кормовой движок.

Абсолютно точно нет. Взгляните на корму — это совершенно обычная, можно сказать, классическая твердотопливная "бутылка" JATO. Причем с остальной конструкцией она именно что соединена минимальным креплением. Если бы это был блок управления, он бы потребовал множества кабелей, ведущих к двигателям.

[sas1975kv.livejournal.com]

Текст ваш? ;)

1) JATO — сосуд явно под давлением. Может быть и топливная шашка внутри. Мне трудно утверждать что это. Но вот соплового блока я там не вижу. А для космоса у него должно быть большое удлинение.
2) Давайте разберемся с поперечным управлением. Как по вашему создается тяга?
2.1) На 6 картинке я вижу достаточно грубо обработанный на токарном станке торец 96 "топливных зарядов" без каких либо намеков на сопла. Так где по вашему сопла?
2.2) В чем смысл располагать их не перпендикулярно оси?
2.3) Вы себе представляете "разрыв топливной шашки"? Ее рвет как угодно. Там очень сложно создать равномерное поле осколков да еще и предугадать время инициации. И в отличии от детонации процесс сильно не мгновенный. Так что очень сомневаюсь что подобный способ подрыва имеет смысл.

3) Отдельный вопрос по антенне. На самом ниже фото я вижу что это пустотелая трубка. Вы видите что-то другое?

П.С. Вообще маркировка должна помочь. Там каждый агрегат должен иметь свои сокращения. Есть кто-то кто может с этим помочь?

[vsatman888.livejournal.com]

Фантастика!! И автор это чуда НПО Машиностроения? Реутовская?

[fonzeppelin.livejournal.com]

1) Sigh.



Классическая, стандартнейшая бутылка JATO. Как можно видеть, без всякого там особого сопла.

2) Поперечно расположенными соплами, стандартным квадратом.

2.3) Смысл вашей фразы от меня ускользает.

3) Это вообще не антенна, это ИК-телескоп.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ага. Она самая.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Без политоты.

[dimmoff.livejournal.com]

Ну, что бы назвать это чудом, неплохо бы посмотреть хоть кусочек полёта. Да, и результат этого полёта)

[fonzeppelin.livejournal.com]

Увы, не запускали. Осталась на Земле ввиду распада СССР.

[lx-photos.livejournal.com]

Спасибо, интересно.

[affidavid.livejournal.com]

А чем эта штука лучше обычного ЖРД?

[fonzeppelin.livejournal.com]

Тем, что надежнее, не требует обслуживания, и позволяет не таскать отдельную БЧ.

[sas1975kv.livejournal.com]

1) Форма абсолютно разная. Удлинение топливной шашки, конические днища вместо эллипсоидных. Очень разное. И найдите его разрез. ИМХО все что там сверху цилиндра большого диаметра — сопло. РДТТ без сопла теряет слишком много импульса. А там каждый кг на счету. Обсуждаемое похоже на РДТТ верхней маршевой ступени типовой многоступенчатой БР. Но в нем нет смысла делать утопленное сопло.
2.1) Можно стрелочкой показать? В упор не вижу где это.
2.3) Конструкторы прилагаю много усилий чтобы сделать поле разлета осколков заданной формы. И ГПЭ и насечки и т.п. Как разорвет топливную шашку предсказать невозможно. Поэтому такой способ подрыва использовать нерационально. Не верю. Ну и везде применяют детонацию, а не горение РДТТ. Детонацию используют в первую очередь чтобы подорвать за минимальное время. Чтобы поле разлета сформировалось в расчетной точке. Горение ракетного топлива процесс вероятностный, там разница по времени будет большая. Предсказать когда рванет с нужной точностью проблематично...
3) Можно пример готовой конструкции? Его явно не под нее специально разрабатывали, должно быть что-то похожее в тех же системах астрокоррекции МБР.

[affidavid.livejournal.com]

ЖРД на гептиле супернадежны и не требуют обслуживания многие годы. А твердотопливная шашка будет нагреваться на солнечной стороне и охлаждаться на теневой, и срок ее жизни при таких циклах будет малопредсказуемым.

[fonzeppelin.livejournal.com]

1) Вы всеръез полагаете, что JATO существуют в одном типоразмере?



2.3) Дело происходит в вакууме. Поэтому формирование поля разлета осколков не ограничивается атмосферой. В данном случае минимизация массы важнее.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Эм, ракета лежит в контейнере, заполненном азотом, в котором поддерживается стабильная температура. С чего ей греться-охлаждаться?

[affidavid.livejournal.com]

Оттого, что на нее светит солнышко. Она же снаружи станции.

[fonzeppelin.livejournal.com]

В контейнере с микроклиматом.

[affidavid.livejournal.com]

То есть этот контейнер надо соединять со станцией для подачи азота? Гептиловые и другие гидразиновые ЖРД этого не требуют, могут запускаться и выключаться множество раз, дешевые, и супернадежные.

[fatangryopossum.livejournal.com]

(несмело поднимая руку) Уважаемый Граф, а не поможете разобраться тем, кто на уроках физике в морской бой игрался или сиськи рисовал?
1. В чём смысл отбрасывания хвостика, то бишь ускорителя? Так ли критична его масса для манёвренности ракеты?
2. Маховик с лопастями присобачен к корпусу ускорителя. Стало быть, он нужен только для создания импульса для вращения, а потом улетает вместе с ускорителем вдаль?
3. В тексте статьи сказано о 96 пихло-бабахах, но на фото ясно видны камеры с цифрами 97, 98 и 99 на торцах. Или они несут иную функцию?
4. "блок 11B92-РБП1-С0102" — так в тексте. Судя по фото, там "СБ0102" (или СБО102).
5. Насколько жестоко могла такая ракета отдоминировать цель типа "спутник-воровайка" или "подкравшийся враждебный шаттл"?

[koba-roba.livejournal.com]

Спасибо Граф.
Шикарная статья!
Но есть одна неточность - вы говорите о 96 элементах, тогда как на некоторых фото видны элементы с номерами до 112

[enki-clever.livejournal.com]

Девяносто шесть стаканов водки вылетают к вашей глотке.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Да похоже моя ошибка.