Вопросы альтернативной истории: Чапаев и кислота

[fonzeppelin]

В истории Советского Союза хватает вещей, не поддающихся логическому объяснению. Одна из самых ошеломляющих — это нежная любовь советских военных к кислоте. Азотной, которая HNO3.

Эта не слишком-то приятная в тесном общении субстанция в свое время (1940-ые — 1950-ые) была нежно любима ракетчиками мира. Поскольку была первым широко доступным долгохранимым окислителем. В отличие от жидкого кислорода, азотная кислота не выкипала, не пыталась выбраться из бака сквозь любую щель, и не была криогенной жидкостью. Если ракету на жидком кислороде требовалось заправлять непосредственно перед запуском, то ракета с азотнокислым окислителем могла спокойно стоять заправленной долгое время. 

Заправка окислителем зенитной ракеты Nike-Ajax. США, 1950-ые.

За это ценное качество, ракетчики прощали азотнокислым окислителям —вроде тетраоксида диазота (N2O4) - все их негативные свойства. А таких более чем хватало. Азотнокислые окислители отличаются высокой агрессивностью, вызывая коррозию большинства материалов и сильные химические ожоги. Они также, как правило, очень токсичны. Причем опасны не только сами вещества, но и их пары, вызывающие опасное для жизни поражение органов дыхания.

И поэтому не приходится особо удивляться, что любовь ракетчиков к азотнокислым окислителям оказалась недолговечна. Как только стали доступны адекватные альтернативы в виде смесевого твердого топлива (безопасного и простого в эксплуатации), или прямоточных воздушно-реактивных двигателей (использовавших в качестве окислителя атмосферный воздух), военные забыли азотнокислые ракеты как страшный сон. Везде... кроме Советского Союза.

До самого распада СССР, на вооружении советской армии, флота и военно-воздушных сил оставались в буквальном смысле десятки тысяч ракет с жидкостными двигателями на азотнокислом окислителе — меланже (раствор тетраоксида диазота в азотной кислоте). Это были противокорабельные ракеты морского (П-15 «Термит») и воздушного (Х-22 «Буря») базирования, зенитные ракеты (С-75 «Двина/Волхов» и С-200 «Ангара/Вега»), баллистические ракеты малой дальности (Р-17 «Эльбрус»), баллистические ракеты подводных лодок (Р-27 и Р-29). 

И это все при том, что на западе боевые ракеты с жидкостными двигателями были списаны практически поголовно еще в 1960-ых. Например, американская ЗУР MIM-3 "Nike Ajax" была снята с вооружения армии США спустя всего пять лет после принятия на вооружение — и заменена твердотопливной MIM-14 «Nike Hercules». Затраты на списание тринадцати тысяч практически новых «Аяксов» американцев совершенно не смутили, поскольку в долгосрочной перспективе одна только экономия на эксплуатационных расходах сулила значительную выгоду. Высокая стоимость производства новых «Геркулесов» полностью отбивалась существенно меньшими расходами на их обслуживание.

Противокорабельная ракета П-15 «Термит» — применение жидкостных ракетных двигателей на кораблях вообще-то не слишком привлекательная идея. Тут же дело усугублялось тем, что ракета была массовой и предназначалась для развертывания на множестве надводных кораблей и катеров. Причем не очень-то понятно, зачем советские ракетчики вообще полезли в эти кислотные дебри. Первые модели советских противокорабельных ракет (вроде КС-1 «Комета») оснащались турбореактивными двигателями на обычном авиатопливе, и переход на ЖРД не так чтобы дал какие-то особенные выгоды в скорости (и П-15 и КС-1 дозвуковые), дальности (на «Термите» даже уменьшилась) или эргономике. 

П-15 "Термит" и КСС "Сопка".

Пытался ли СССР как-то решить проблему? Что самое удивительное — да. В начале 1960-ых, для замены П-15 разрабатывалась противокорабельная ракета П-25 (на основе ракеты подводных лодок П-70 «Аметист»). Новая ракета оснащалась твердотопливным двигателем — то есть не использовала никакого ядовитого окислителя, и была значительно проще и дешевле в эксплуатации.

Но... ракета П-25 не была принята на вооружение, и работы по ней были прекращены. Частично в этом виновата не слишком-то удачная серия испытаний (хотя с другой стороны, исходная П-70 на вооружении вполне себе успешно состояла, то есть проблемы на испытаниях были явно временными!). Но главной причиной было то, что новая ракета не давала значимого преимущества в дальности над имеющейся. Дешевизна и простота эксплуатации твердотопливной ракеты, по-видимому, вообще не воспринимались как заслуживающий внимания фактор.

Зенитный ракетный комплекс С-75 «Двина/Волхов» — практически самый распространенный ЗРК мира в годы Холодной Войны тоже работал на жидком топливе. И использовал в качестве окислителя... да, все ту же азотнокислую смесь. 

Прямоточные ракеты для С-75, В-757 (13Д) слева и В-758 (22Д) справа.

Но еще в конце 1950-ых, советские инженеры вели работы над ракетами для комплекса С-75, оснащенными воздушно-реактивным прямоточным двигателем. То есть использующим в качестве окислителя обычный забортный воздух. Подобные ракеты — 13Д и 22Д — были созданы «в металле», неоднократно (и не сказать чтобы безуспешно) испытаны на практике, продемонстрировав результаты, вполне сопоставимые с «кислотными» ракетами. 

Но... на вооружение прямоточные ЗУР для С-75 так и не поступили. Причина все та же: они не продемонстрировали значимого превосходства в характеристиках над усовершенствованными моделями «кислотных» ЗУР. То, что коррозийный и токсичный окислитель плохо совместим с мобильной зенитной ракетой никого, похоже, не волновало. В статье «Система-75» вообще приводится убийственная фраза «Применение токсичных и агрессивных жидких топлив стало привычным и не являлось сдерживающим фактором для их широкого использования.» То есть высокая опасность и высокая стоимость эксплуатации стали «привычными», и поэтому перестали кого-либо волновать.

Еще один пример. Противокорабельная крылатая ракета КСР-2 (К-16), разработанная на замену КС-1 «Комета». Что именно такого критического было достигнуто заменой турбореактивного двигателя на ЖРД для дозвуковой ракеты? 

Удешевление в производстве? Ну да, ЖРД формально дешевле и проще чем ТРД... но учитывая насколько токсичные окислители сложнее и опаснее в эксплуатации, чем обычный авиакеросин, была ли реально достигнута хоть какая-то выгода? Ведь «удешевленной» ракет требовались дорогие комплекты заправки. Увеличение дальности? Но ведь эту задачу на ракете К-10 (которая еще и сверхзвуковая) вполне успешно решили и с керосиновым воздушно-реактивным двигателем... 

Вырисовывается довольно-таки унылая картина. Советская военная экономика в упор не понимала идеи «экономить на обслуживании» и «экономить на хранении». Ценность для нее имели только ресурсы, уже вложенные в производство конкретного оружия. Замена его сходным по возможностям, но более простым и дешевым в хранении и эксплуатации, воспринималась как «бесхозяйственность». 

С точки зрения альтернативной истории, работы тут — непочатый край) Одна только оптимизация ракетного арсенала СССР в 60-ых, с массовой заменой устаревших жидкостных ракет на сопоставимые по характеристиками но более дешевые и простые в эксплуатации твердотопливные и прямоточные, могла дать значительную экономию в долгосрочной перспективе. Особенно с учетом возможности массово раздавать снимаемые с вооружения «кислотные» ракеты союзникам по соцлагерю и продавать их в развивающиеся страны. 

Вот задачка для попаданца в Хрущева/Брежнева и т.д.)

Comments

[jr0.livejournal.com]

Прочность, эластичность и теплопроводность заряда — важнейшая черта смеси. В пределе хотели двигатель, по сути, из заряда. Ну почти, не до абсурда. Резиновый мотор. Такие, например, смесевые верхние ступени, вроде пресловутого PAM-D для Челноков, что имел сфероидную форму, мешавшую уменьшить его размер. Зато удельный импульс как у гидразина почти, более 300 с.

[mathvey.livejournal.com]

Это да.. В топливе для РТ-2 пришлось отступить..

..Точнее вспомнил я, да — это у Чертока, ведь РТ-2 разработка ОКБ-1 королёвского, принципиального противника "вонючки".. Из-за того что главный по РТ-2 Садовский пробовал уйти в политику (после неудачи стал главным на "Энергии") не реализовалась "стандартная" (по Чертоку) программа отпочковывания нового КБ по теме (с переездом почему-то в Нижний).

И вот дальше была та фиэрия "кремлёвского феодализма" (термин ДФУстинова) о которой автор поста не упомянул. Есть целое министерство ракет (общего машиностроения) отпочковавшееся от МинОборонПрома. Но ракет на ТРТ которые хочет Устинов никто (после неинтереса Садовского) делать не хочет. Так Устинов снова в МинОборонПроме делает НИИ теплотехники в котором Надирадзе сделал "Тополь"

[jr0.livejournal.com]

1. В политическом раскладе СССР было еще больше сторон, игроков. Включая академические школы, что вы не упомянули. Оттуда начиналась борьба направлений и столиц. Буквально отправить противников в Сибирь — метод. В политбюро же было стремление, после второй войны, уменьшить-таки зависимость мобилизации от западных земель. Перед войной тоже хотели-хотели такое, но не случилось: в 1941 рванулись изобильно строить оборонные заводы в только что оккупированной Прибалтике. Из Саратова целые КБ с желанием уезжали в Вильнюс и Ригу.

2. Именно что РТ-2 очевидно трудно полагать удачей по ряду неочевидных причин. Лозунги про неудачность всех РДТТ из тех опытов, но они хоть направление имели верное. В США ведь начинали не с резины, а с асфальта. И JATO долго еще на асфальте летал. Совсем твердые составы тоже пробовали, поиск не останавливается, смеси очень разные, а есть еще гибриды и твердые прямоточки, что в СССР тоже делали.

В том и дело, что в СССР испытаны в деле, производством и в полете, не меньше, а больше направлений, чем в США. Нисколько не экономили, это полезный миф, выворачивающий советскую действительность. По числу военных проектов СССР опережал США запросто, по числу ракетных двигателей — кратно. Удачи — тут скромнее.