Зенитный ракетный комплекс "ОСА"

Владимир Коровин

Накопленный к концу 1950-х гг. опыт эксплуатации первых зенитных ракетных комплексов (ЗРК), принятых на снабжение Войск ПВО Сухопутных войск, показал, что они имели ряд существенных недостатков, делавших их малопригодными для использования в качестве мобильных средств прикрытия при ведении маневренных боевых действий. Для этих целей требовались принципиально иные комплексы, обладавшие высокой степенью автономности и мобильности, способные прикрывать от ударов с воздуха как стационарные, так и подвижные объекты.

Первыми среди таких комплексов стали ЗРК большой дальности «Круг» и ЗРК средней дальности «Куб», которые органично вошли в организационную структуру обороняемых войск. Перед ЗРК большой дальности ставилась задача обороны важнейших объектов фронтового и армейского уровней, а ЗРК средней дальности – обеспечения ПВО танковых дивизий.

В свою очередь, для непосредственного прикрытия мотострелковых дивизий и полков требовались артиллерийские и ракетные комплексы малой дальности, зоны поражения которых должны были соответствовать сложившейся в Советской Армии организационной структуре и определяться исходя из необходимости перекрытия ширины фронта и глубины боевых порядков обороняемого подразделения при его действии в обороне или наступлении.

Аналогичная эволюция взглядов была характерна в те годы и для зарубежных разработчиков зенитных ракетных средств, пришедших в середине 1950-х гг. к необходимости разработки самоходного ЗРК малой дальности. Первым подобным ЗРК должен был стать американский Mauler, предназначавшийся для отражения атак низколетящих самолетов, а также неуправляемых и управляемых тактических ракет с ЭПР до 0,1 м 2 .

Требования к комплексу Mauler были выдвинуты в 1956 г. с учетом состоявшихся к тому времени научных и технологических прорывов в области электронной и ракетной техники. Предполагалось, что все средства этого ЗРК будут размещены на базе гусеничного бронетранспортера Ml 13: пусковая установка с 12 ракетами в контейнерах, аппаратура обнаружения целей и управления огнем, радиолокационные антенны системы наведения и энергоустановка. Общий вес ЗРК должен был составить около 11 т, что позволяло перевозить его на транспортных самолетах и вертолетах.

Планировалось начать поставки нового ЗРК в войска в 1963 г., при этом общий выпуск должен был составить 538 комплексов и 17180 ракет. Однако уже на начальных этапах разработки и испытаний стало ясно, что исходные требования к ЗРК Mauler были выдвинуты с излишним оптимизмом. Так, по предварительным оценкам, создававшаяся для ЗРК одноступенчатая ракета с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения должна была иметь при стартовой массе около 40 кг (масса боевой части – 4,5 кг) дальность действия до 10 км, развивать скорость до М = 3,2 и выполнять маневры с перегрузками до 30 ед. Выполнение подобных характеристик значительно опережало возможности того времени примерно на 25-30 лет.

В результате разработка перспективного ЗРК, в которой приняли участие ведущие американские фирмы Convair, General Electric, Sperry и Martin, сразу же начала отставать от намеченных сроков и сопровождаться постепенным снижением ожидаемых характеристик. Так, вскоре выяснилось, что для получения требуемой эффективности поражения баллистических ракет массу боевой части ЗУР нужно увеличить до 9,1 кг.

Боевая машина опытного ЗРК XMIM-46A Mauler.

Корабельный ЗРК Seacat и сухопутный Tigercat.

В свою очередь, это привело к тому, что масса ракеты выросла до 55 кг, а их количество на пусковой установке уменьшилось до девяти.

В конечном счете, в июле 1965 г., после того как на полигоне Уайт-Сэндз было выполнено 93 пуска и затрачено более 200 млн. долл., от Mauler отказались в пользу реализации более прагматичных программ ПВО, базировавшихся на использовании авиационной управляемой ракеты Sidewinder, автоматических зенитных пушек и результатов аналогичных разработок, выполненных западноевропейскими фирмами.

Первой среди них еще в апреле 1958 г. стала английская фирма Short, которая на основе проведенных исследований по замене зенитных орудий на небольших кораблях начала работы по ракете Seacat, имевшей дальность действия до 5 км. Эта ракета должна была стать частью компактной, дешевой и относительно простой системы ПВО. Потребность в ней оказалась столь велика, что уже в начале 1959 г., не дожидаясь начала серийного производства, Seacat приняли на вооружение кораблей Великобритании, а затем Австралии, Новой Зеландии, Швеции и ряда других стран. Параллельно с корабельным вариантом был разработан и наземный вариант системы с 62-кг ракетой Tigercat (со скоростью полета не более 200-250 м/с), размещавшийся на гусеничных или колесных бронетранспортерах, а также на прицепах. В течение нескольких десятилетий комплексы Tigercat находились на вооружении более чем в 10 странах.

В свою очередь, в 1963 г. английская фирма British Aircraft начала работы по созданию ЗРК ЕТ 316, получившего в дальнейшем обозначение Rapier. Однако и его характеристики практически по всем параметрам оказались значительно ниже тех, которые ожидались для Mauler.

Сегодня, спустя несколько десятилетий, следует признать, что в заочном соревновании, состоявшемся в те годы, идеи, заложенные в Mauler, оказались в наибольшей степени реализованы в советском ЗРК «Оса», хотя его разработка также проходила весьма драматично, сопровождаясь заменой как руководителей, так и организаций-разработчиков его элементов.

Решение о необходимости разработки простого и дешевого ЗРК малой дальности для защиты от ударов с воздуха мотострелковых дивизий было принято практически сразу после того, как в 1958 г. началось проектирование ЗРК «Круг» и «Куб». Рассмотрение вопроса о создании такого комплекса было задано выпущенным 9 февраля 1959 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР №138-61 «О развитии ПВО Сухопутных войск, кораблей ВМС и судов Морского флота».

Спустя год, 10 февраля 1960 г., в Совет Министров СССР было направлено письмо, подписанное министром обороны Р.Я. Малиновским, председателями: ГКРЭ – В.Д. Калмыковым, ГКАТ – П.В. Дементьевым, ГКОТ – К.Н. Рудневым, ГК по судостроению – Б.Е. Бутомой и министром Морского флота В.Г. Бакаевым, с предложениями о разработке войскового и корабельного упрощенных малогабаритных автономных ЗРК «Оса» и «Оса-М» с унифицированной ракетой, предназначенных для поражения низколетящих воздушных целей со скоростями до 500 м/с.

В соответствии с этими предложениями новый ЗРК предназначался для противовоздушной обороны войск и их объектов в боевых порядках мотострелковой дивизии в различных формах боя, а также на марше. Основными предъявлявшимися к этому комплексу требованиями являлись полная автономность, которая должна была обеспечиваться расположением всех боевых средств ЗРК на одном самоходном колесном плавающем шасси, и возможность обнаружения в движении и поражения с коротких остановок внезапно появляющихся с любого направления низколетящих целей.

Первые проработки нового комплекса, который на начальном этапе имел обозначение «Эллипс» (продолжая серию геометрических обозначений, даваемых войсковым ЗРК, начатую «Кругом» и «Кубом»), показали принципиальную возможность его создания. В состав комплекса предполагалось ввести автономную систему управления, боекомплект ракет, необходимый для поражения 2-3 целей, пусковое устройство, а также средства связи, навигации и топопривязки, вычислительные средства, средства контроля и источники электропитания. Эти элементы должны были размещаться на одной машине, которая могла транспортироваться самолетом Ан-12 с полным боекомплектом, заправкой и экипажем из трех человек. Средства комплекса должны были обнаруживать цели в движении (при скоростях до 25 км/ч) и обеспечивать пуск ракет массой 60-65 кг с коротких остановок, с вероятностью поражения цели одной ракетой до 50-70%. При этом зона поражения воздушных целей, имеющих размеры, сопоставимые с размерами истребителя МиГ-19, и летящих со скоростью до 300 м/с, должна была составить: по дальности – от 800-1000 м до 6000 м, по высоте – от 50-100 м до 3000 м, по параметру – до 3000 м.

Генеральным разработчиком обоих комплексов (войскового и морского) предполагалось назначить НИИ-20 ГКРЭ. Одновременно с этим НИИ-20 должен был стать головным исполнителем работ по войсковому варианту ЗРК в целом, а также и по его радиоприборному комплексу.

ГАЗ-49.

ЗИЛ-153.

«Объект 1015Б».

«Объект 560».

«Объект 560У».

А.В. Потопалов.

Создание войскового самохода с кабиной, пусковым устройством и системой электропитания планировалось поручить ММЗ Мособлсовнархоза. Проектирование унифицированной ракеты, а также пускового устройства должен был возглавить завод №82 Мособлсовнархоза; единого многофункционального блока ракеты – НИИ-131 ГКРЭ; рулевых машинок и гироскопов – завод №118 ГКАТ. Через несколько месяцев руководство ГКАТ также предложило включить в состав разработчиков ракеты НИИ-125 ГКОТ (разработка твердотопливного заряда), а элементами автопилотов было предложено заниматься организациям ГКРЭ.

Приступить к работам предполагалось в I квартале 1960 г. Первый год отводился на выполнение аванпроекта, второй – на подготовку технического проекта, испытания экспериментальных образцов ЗРК и управляемые пуски ракет. На 1962-1963 гг. намечалось изготовление и передача опытных образцов комплекса на государственные испытания.

В окончательном варианте постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР, который был подготовлен к середине сентября 1960 г. и выпущен 27 октября под номером 1157-487, за комплексом утвердили обозначение «Оса» и определили гораздо более высокие характеристики – по-видимому, для придания разработчикам дополнительного стимула. В частности, наклонная дальность действия ЗРК была увеличена до 8-10 км при курсовом параметре до 4-5 км, а высота боевого применения – до 5 км. Масса ракеты какой-либо коррекции не подверглась, а ранее намечавшиеся сроки выполнения разработки передвинули всего на один квартал.

В качестве головных исполнителей были закреплены: по комплексам «Оса» и «Оса-М» в целом – НИИ-20, по ракете – КБ-82, по единому многофункциональному блоку – НИИ-20 совместно с ОКБ-668 ГКРЭ, по пусковому устройству- СКБ-203 Свердловского СНХ.

Главными конструкторами были назначены: по комплексу – В.М. Тарановский (его вскоре сменил М.М. Косичкин, имевший богатый опыт разработки малогабаритных РАС для подвижных артиллерийских систем), по ракете – А.В. Потопалов.

Особое внимание в утвержденном постановлении уделялось решению вопроса о выборе базы для самоходной установки, в качестве которой предполагалось использовать одну из разрабатывавшихся в те годы легких бронированных машин.

Следует отметить, что в конце 1950-х гг. началась разработка на конкурсной основе новых бронированных колесных машин и универсальных колесных шасси на автозаводах в Москве (ЗИЛ-153), Горьком (ГАЗ-49), Кутаиси («Объект 1015»), а также на Мытищинском машиностроительном заводе («Объект 560» и «Объект 560У»). В конечном счете, победу в конкурсе одержало Горьковское ОКБ. Разработанный здесь БТР получился наиболее подвижным, надежным, удобным, а также хорошо технологически отработанным и сравнительно недорогим.

Шасси «Объект 1040», предназначенное для размещения элементов ЗРК «Оса».

Однако этих качеств для нового ЗРК оказалось недостаточно. В начале 1961 г. горьковчане отказались от дальнейшего участия в работах по «Осе» из-за недостаточной грузоподъемности БТР-60П. Вскоре по аналогичной причине от этой темы отошло и КБ ЗИЛ. В итоге, создание самохода для «Осы» поручили коллективу СКБ Кутаисского автомобильного завода Совнархоза Грузинской ССР, проектировавшему в содружестве со специалистами московской Военной академии бронетанковых и механизированных войск шасси «Объект 1040» (на базе опытного БТР «Объект 1015Б»).

Надо сказать, что эскизная проработка БТР «Объект 1015» – колесного (8x8) плавающего бронетранспортера с кормовым расположением моторной установки, Н-образной механической трансмиссией и независимой подвеской всех колес – велась в период 1954-1957 гг. в академии под руководством Г.В. Зимелева сотрудниками одной из кафедр и НИО академии Г.В. Аржанухиным, А.П. Степановым, А.И. Мамлеевым и другими. С конца 1958 г. в соответствии с постановлением Совета Министров СССР к этой работе подключили СКБ Кутаисского автозавода, которым в конце 1950-х – начале 1960-х гг. последовательно руководили М.А. Рыжик, Д.Л. Картвелишвили и С.М. Батиашвили. Позже в Кутаиси построили несколько опытных образцов усовершенствованного БТР, получившего обозначение «Объект 1015Б».

Энтузиазм, с которым конструкторы «Осы» приступили к работе, был характерен для того времени и основывался на множестве важных моментов. Подразумевалось, что новая разработка будет опираться на опыт уже испытываемого ЗРК «Круг». Кроме того, промышленность к тому моменту освоила выпуск свыше 30 видов транзисторов и полупроводниковых диодов различного назначения. Именно на этой основе для «Осы» удалось создать транзисторный операционный усилитель, который почти не уступал широко известному в те годы ламповому РУ-50. В результате было принято решение изготавливать счет- но-решающий прибор (СРП) для «Осы» на транзисторах. Причем, если в исходном варианте СРП содержалось около 200 операционных усилителей, то в дальнейшем их число удалось сократить до 60. В то же время проблематичность достижения ряда заданных для «Осы» характеристик привела к тому, что серьезные объективные трудности возникли уже на первых этапах.

Специфика ЗРК «Оса» – малые высоты полета целей, малое время, отводившееся на обработку и поражение цели, автономность и мобильность комплекса – сделала необходимым поиск новых технических решений и путей. Так, особенности ЗРК требовали использования в его составе многофункциональных антенн с высокими значениями выходных параметров; антенн, способных перемещать луч в любую точку заданного пространственного сектора за время, не превышающее долей секунды.

В итоге, под руководством В.М. Тарановского в НИИ-20 был подготовлен проект, предусматривавший использование в составе нового ЗРК в качестве средств обнаружения и сопровождения целей РАС с фазированной антенной решеткой (ФАР) вместо традиционной механически вращающейся антенны.

За несколько лет до этого, в 1958 г., аналогичную попытку предприняли американцы при создании РАС SPG-59 с ФАР для корабельного ЗРК «Тайфун», структура которого предусматривала наличие РАС, способной одновременно выполнять задачи по управлению огнем и подсветке целей. Однако едва начавшиеся исследования столкнулись с проблемами, связанными с недостаточным уровнем развития науки и техники, а также с высоким уровнем потребления электроэнергии из-за наличия электровакуумных ламп. Немаловажным фактором являлась и большая стоимость изделий. В итоге, несмотря на все попытки и ухищрения, антенны получились громоздкими, тяжелыми и чрезмерно дорогими. В декабре 1963 г. проект «Тайфун» закрыли. Не получила развития и идея установки ФАР на ЗРК Mauler.

Схожие проблемы не позволили довести до каких-либо значимых результатов и разработку РАС с ФАР для «Осы». Но гораздо более тревожным сигналом стало то, что уже на этапе выпуска аванпроекта ЗРК выявилась расстыковка показателей основных элементов ракеты и комплекса, создаваемых различными организациями. Тогда же обозначилось наличие у ЗРК большой «мертвой зоны», представлявшей собой конус с радиусом 14 км и высотой 5 км.

Пытаясь найти выход, конструкторы начали постепенно отказываться от наиболее передовых, но еще не обеспеченных соответствующей производственной базой технических решений.

Унифицированной ракетой 9МЗЗ занималось КБ завода №82 во главе с А.В. Потопаловым и ведущим конструктором М.Г. Олло. В начале 1950-х гг. этот завод в числе первых освоил выпуск разработанных коллективом С.А. Лавочкина зенитных ракет для системы С-25, а в КБ-82 провели ряд мероприятий по их усовершенствованию. Однако собственные проекты КБ-82 преследовали неудачи. В июле 1959 г.

П.Д. Грушин.

Л.П. Кравчук.

КБ-82 отстранили от работ по ракете В-625 для комплекса ПВО С-125 – их доверили более опытному коллективу ОКБ-2 П.Д. Грушина, предложившему вариант унифицированной ракеты В-600.

На этот раз КБ-82 поручалось создать ракету, масса которой не превышала бы 60-65 кг и имела длину 2,25-2,65 м. Ввиду необходимости достижения чрезвычайно высоких характеристик, для новой ЗУР приняли целый ряд перспективных решений. Так, было предложено оснастить ее полуактивной радиолокационной ГСН, которая могла обеспечить высокую точность наведения ракеты на цель и ее эффективное поражение боевой частью массой 9,5 кг. Следующим шагом стало создание единого многофункционального блока, в состав которого входили ГСН, автопилот, взрыватель и источник питания. По предварительным оценкам, масса такого блока должна была составить не более 14 кг. Чтобы не выйти за предельные значения массы ракеты, в остававшиеся в распоряжении конструкторов 40 кг предстояло вписать двигательную установку и систему управления.

Однако уже на начальном этапе работ лимит по массе многофункционального блока был почти вдвое превышен разработчиками аппаратуры – она достигла 27 кг. Вскоре обозначилась и нереальность заложенных в проект ракеты характеристик двигательной установки. В твердотопливном двигателе, проектируемом КБ-2 завода №81, предусматривалось использование заряда общей массой 31,3 кг, состоявшего из двух твердотопливных шашек (стартовой и маршевой). Но примененный для этого заряда состав смесевого твердого топлива показал значительно меньшие (почти- на 10%) энергетические характеристики.

В поисках решения в КБ-82 взялись за проектирование собственного двигателя. Следует отметить, что в этой организации еще в 1956-1957 гг.

разработали двигательные установки для ракеты В-625 и уровень трудившихся здесь конструкторов-двигателистов был достаточно высок. Для нового двигателя было предложено использовать смесевое твердое топливо, разработанное в ГИПХ, характеристики которого были близки к требуемым. Но довести до завершения эту работу так и не удалось.

Столкнулись с рядом проблем и конструкторы самоходной установки. К моменту ее выхода на испытания стало ясно, что масса самохода также превышает принятые ограничения. В соответствии с проектом, «Объект 1040» имел грузоподъемность 3,5 т, и для размещения на нем средств ЗРК «Оса», масса которого по самым оптимистическим ожиданиям должна была составить не менее 4,3 т (а по пессимистическим -6т), было принято решение об исключении пулеметного вооружения и переходе на применение легкого дизеля мощностью 180 л.с. вместо использовавшегося на прототипе двигателя в 220 л.с.

Все это привело к тому, что среди разработчиков ЗРК развернулась борьба за каждый килограмм. В сентябре 1962 г. в НИИ-20 был объявлен конкурс, по условиям которого за снижение массы комплекса на 1 кг полагалась премия в 200 рублей, а в случае выявления резервов в бортовой аппаратуре ракеты за каждые 100 грамм полагалось 100 рублей.

Л.П. Кравчук, заместитель директора по опытному производству НИИ-20, вспоминал: «Над изготовлением опытного образца в кратчайшие сроки напряженно трудились все цеха, при необходимости работали в две смены, применялись и сверхурочные. Еще одна проблема возникла из-за необходимости снижения веса «Осы». Около двухсот корпусных деталей надо было отлить из магния вместо алюминия. Не только измененные в результате перекомпоновки, но и имеющиеся комплекты модельной оснастки пришлось отливать вновь из-за разности усадки алюминия и магния. Магниевое литье и крупные модели разместили на Балашихинском литейно-механическом заводе, а большинство моделей пришлось размещать по всей Московской области, даже в совхозах, где были бригады старых мастеров, ранее работавших на авиационных заводах, потому что никто не брался изготовить в короткие сроки большие количества моделей. Наши же возможности были более чем скромны, у нас было всего шесть модельщиков. Эти модели обошлись в приличную сумму – цена каждого комплекта соответствовала стоимости полированного шкафа. Все понимали, как это дорого, но выхода не было, шли на это сознательно».

Несмотря на то, что конкурс продолжался до февраля 1968 г., многие ^поставленные задачи так и остались нерешенными.

Результатом первых неудач стало решение Комиссии Президиума Совета Министров СССР по военно-промышленным вопросам, в соответствии с которым разработчиками было выпущено дополнение к эскизному проекту. В нем оговаривалось использование радиокомандного наведения ракеты на цель, уменьшена величина зоны поражения по дальности (до 7,7 км) и скорость поражаемых целей. Представленная в этом документе ракета имела длину 2,65 м, диаметр 0,16 м, а масса достигла верхнего предела – 65 кг, при массе боевой части 10,7 кг.

В 1962 г. был подготовлен технический проект комплекса, однако большинство работ все еще находилось на стадии экспериментальной лабораторной отработки основных систем. В том же году НИИ-20 и завод 368 вместо 67 комплектов бортовой аппаратуры изготовили только семь; в заданный срок (III кв. 1962 г.) в НИИ-20 также не смогли подготовить к испытаниям опытный образец РАС.

К концу 1963 г. (к этому моменту по первоначальным планам предусматривалось завершение всех работ по созданию ЗРК) выполнили лишь несколько пусков нештатных макетов ракет. Лишь в последние месяцы 1963 г. удалось осуществить четыре автономных пуска ракет с полным комплектом аппаратуры. Однако успешным из них был только один.

Продолжение следует