A finales de los años cuarenta, los diseñadores soviéticos se enfrentaron a la cuestión de entregar nuevas ojivas nucleares a los objetivos. Los bombarderos y los misiles balísticos se consideraban prometedores portadores de armas atómicas. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología de la aviación y los misiles en ese momento no permitió depositar grandes esperanzas en él. Los misiles balísticos existentes y prometedores tenían un alcance de vuelo insuficiente para derrotar objetivos en los Estados Unidos, y los aviones para realizar una misión de combate tenían que atravesar las defensas aéreas enemigas. Era necesario encontrar una forma de solucionar el problema.
Trabajo preliminar
A principios de los años cincuenta, los bombarderos supersónicos y los misiles de crucero (aviones de proyectiles según la clasificación de esos años) se consideraban un medio prometedor para lanzar ojivas nucleares. Tal técnica podría atacar objetivos, superando las defensas aéreas enemigas. Sin embargo, el logro de una gran cantidad de datos de vuelo necesarios para atravesar la defensa se asoció con una serie de problemas técnicos y tecnológicos. Sin embargo, se ha determinado el camino para el desarrollo de los vehículos de reparto. En la Unión Soviética, se lanzaron varios proyectos para crear tecnología de cohetes y aviación prometedora.
A finales de los años cuarenta, varias organizaciones de investigación demostraron la posibilidad fundamental de crear un misil de crucero intercontinental (ICR) con una velocidad de crucero de al menos 3000 km / hy un alcance de unos 6000 kilómetros. Dicha munición podía destruir objetivos en territorio enemigo con la ayuda de una ojiva nuclear y también era capaz de superar todos los sistemas de defensa aérea existentes. Sin embargo, la construcción de un misil de crucero intercontinental requirió la creación de nuevas tecnologías y nuevos equipos especiales.
El primer proyecto de un MCR doméstico se desarrolló en OKB-1 bajo el liderazgo de S. P. Reina. Una de las tareas más importantes en el transcurso de este proyecto fue la creación de sistemas de navegación y control. Sin ese equipo, un misil de crucero prometedor no podría alcanzar el área objetivo, y no había duda de su derrota confiable. Se suponía que el nuevo MCR usaría el sistema de astronavegación y navegaría por las estrellas. El desarrollo del sistema de astronavegación resultó ser una tarea difícil: este equipo no solo tenía que determinar con precisión las coordenadas del cohete, rastrear las estrellas, sino también trabajar en condiciones de numerosas interferencias (el sol, otras estrellas, el resplandor de las nubes)., etc.). En 1953, los empleados de NII-88 bajo el liderazgo de I. M. Lisovich completó el trabajo en el sistema de astronavegación AN-2Sh. En el futuro, este sistema se mejoró, pero no se realizaron cambios fundamentales en su diseño.
El proyecto MKR, creado en OKB-1, determinó las principales características de la aparición de todos los futuros misiles de esta clase. Korolev sugirió usar un esquema de dos etapas. Esto significa que el misil de crucero intercontinental tuvo que despegar verticalmente utilizando una primera etapa de propulsor líquido. Después de subir a la altura deseada, se debía encender el motor estatorreactor de segunda etapa. La segunda etapa fue en realidad un avión de proyectiles. El estudio teórico de esta propuesta mostró sus perspectivas, por lo que todos los nuevos proyectos de MCR implicaron el uso de una arquitectura de dos etapas.
Proyecto "Tempest" / "350"
La oficina de diseño bajo el liderazgo de Korolev trabajó en un nuevo ICR hasta 1954, después de lo cual se vio obligado a abandonar este proyecto, ya que todas sus fuerzas se gastaron en el proyecto de misiles balísticos intercontinentales R-7 (ICBM). En la primavera del 54, todo el trabajo sobre el tema MCR fue transferido a la jurisdicción del Ministerio de la Industria de la Aviación.
El 20 de mayo de 1954, el Consejo de Ministros emitió un decreto que requería el desarrollo de dos versiones de misiles de crucero intercontinentales. OKB-301, encabezada por S. A. Lavochkin y OKB-23 V. M. Myasishchev. Los proyectos recibieron los nombres en clave "Tempest" (OKB-301) y "Buran" (OKB-23). Además, los proyectos llevaban las designaciones de fábrica "350" y "40", respectivamente. Académico M. V. Keldysh.
El equipo de diseño de OKB-301, al crear el proyecto Tempest / 350, tuvo que buscar nuevas soluciones no triviales para los problemas técnicos emergentes. Los requisitos para un MCR prometedor eran tales que la creación de un producto que los satisfaga se asoció con la creación y desarrollo de nuevas tecnologías. De cara al futuro, debe tenerse en cuenta que en el transcurso del proyecto Tempest, la industria soviética dominó la fabricación y el procesamiento de piezas de titanio, creó varias aleaciones y materiales nuevos resistentes al calor y también desarrolló una gran cantidad de equipos especiales. En el futuro, todas estas tecnologías se utilizaron repetidamente en nuevos proyectos. Un hecho interesante es que el diseñador jefe del misil de crucero de "titanio" "The Tempest" fue N. S. Chernyakov, quien luego fue al P. O. Sukhoi y supervisó la creación del portador de misiles "titanio" T-4.
El diseño preliminar del Tempest MKR tomó solo unos meses. Ya en agosto de 1954, OKB-301 presentó la documentación del proyecto al cliente. El producto "350" debía construirse de acuerdo con el mismo esquema que el MKR, desarrollado anteriormente bajo el liderazgo de S. P. Reina. Se propuso hacer el "Tempest" de dos etapas, y se suponía que la segunda etapa sería un avión de proyectiles con un motor ramjet, un sistema de control autónomo y una ojiva nuclear.
El cliente consideró el proyecto propuesto, sin embargo, expresó algunos deseos nuevos y ajustó los requisitos técnicos. En particular, el peso de la ojiva se incrementó en 250 kg, hasta 2,35 toneladas. Por ello, los diseñadores de Design Bureau S. A. Lavochkin tuvo que hacer ajustes significativos al proyecto "350". El misil de crucero intercontinental conservó las características generales de su apariencia, pero se volvió notablemente más pesado y aumentó de tamaño. Debido a esto, el peso inicial del sistema de dos etapas aumentó a 95 toneladas, 33 de las cuales estaban en la segunda etapa.
De acuerdo con el proyecto actualizado, se construyeron varios modelos, que fueron probados en TsAGI y LII. En el Flight Research Institute, se probó la aerodinámica de los modelos lanzándolos desde un avión portador convertido. Todas las pruebas preliminares y el trabajo de diseño se completaron a principios de 1957. En ese momento, el proyecto había adquirido su aspecto definitivo, que en el futuro se mantuvo casi sin cambios. Poco después del final del proyecto, comenzó la construcción de varios prototipos.
Características técnicas
Construido según el esquema propuesto a principios de la década, el MCR "Tempest" constaba de una primera etapa (propulsora) con motores cohete de propulsión líquida y una segunda etapa (sustentador), que era un avión de proyectiles y equipado con un cabeza armada. Como señaló el historiador de la aviación N. Yakubovich, el diseño de la "Tempestad" se puede describir tanto desde el punto de vista de los cohetes como desde el punto de vista de la aviación. En el primer caso, el "Tempest" parece un sistema de cohetes de dos o tres etapas (si tenemos en cuenta una ojiva desmontable), en el segundo, como un proyectil de despegue vertical con propulsores de cohetes.
La primera etapa del MCR "Tempest" consistió en dos bloques. Cada uno de ellos tenía tanques de combustible para 6300 kg de combustible y 20840 kg de oxidante. En la sección de cola de los bloques se colocaron motores de cuatro cámaras S2.1100, desarrollados en OKB-2 bajo el liderazgo de A. M. Isaeva. En el chorro de gas de los motores se ubicaron timones, diseñados para corregir la trayectoria de vuelo en la primera etapa del vuelo. La primera etapa del misil de crucero intercontinental estaba destinada a elevar el misil de crucero a una altura de unos 17.500 metros. Después de eso, se suponía que la automatización encendería el motor ramjet de segunda etapa y restablecería las etapas superiores.
La segunda etapa del producto "350" fue en realidad un misil de crucero. El fuselaje de la segunda etapa se entregó casi por completo al motor estatorreactor supersónico RD-012, desarrollado bajo el liderazgo de M. M. Bondaryuk. Los tanques de combustible se ubicaron entre la piel y el canal de entrada de aire en el fuselaje. En la superficie superior del fuselaje, en sus secciones media y trasera, había un compartimiento con equipo de guía y un sistema de enfriamiento. La ojiva estaba ubicada en el cuerpo central de la entrada de aire ajustable. La segunda etapa del "Tempest" se hizo de acuerdo con el diseño aerodinámico del ala media y tenía un ala delta de relación de aspecto baja. El barrido a lo largo del borde de ataque es de 70 °. En la cola del cohete, se proporcionó una cola en forma de X con timones.
A pesar del rango de vuelo máximo estimado de al menos 7000-7500 kilómetros, MKR "350" resultó ser bastante compacto. La longitud total del cohete listo para su lanzamiento fue de aproximadamente 19,9 metros. La primera y la segunda etapa fueron un poco más cortas. Los propulsores de lanzamiento tenían 18,9 metros de largo y no más de 1,5 metros de diámetro. Cada uno de los bloques de la primera etapa en la salida proporcionó un empuje del orden de 68,6 tf. La segunda etapa de 18 metros tenía un fuselaje con un diámetro de 2,2 metros y una envergadura de 7,75 metros. Su motor ramjet a velocidad de crucero proporcionó un empuje de hasta 7, 65 tf. La masa total del MCR listo para el lanzamiento superó las 97 toneladas, 33, de las cuales 5 correspondieron a cada uno de los bloques de la primera etapa y 34,6 toneladas a la segunda etapa. Cabe señalar que en el transcurso de las modificaciones y pruebas, el peso inicial del cohete Tempest ha cambiado repetidamente, tanto hacia arriba como hacia abajo.
Para lanzar el cohete Tempest, se creó un complejo de lanzamiento especial en una plataforma ferroviaria. Después de retirarse a la posición de lanzamiento, se suponía que el complejo de lanzamiento debía desplegarse en la dirección deseada y elevar el cohete a una posición vertical. Al mando, se suponía que el cohete con la ayuda de los motores de la primera etapa se elevaría a una altura de unos 17,5 kilómetros. A esta altura, se desacoplaron los bloques gastados de la primera etapa y se puso en marcha el motor ramjet de la segunda etapa. Con la ayuda de un estatorreactor, se suponía que la segunda etapa aceleraba a una velocidad del orden de M = 3, 1-3, 2. En la sección de crucero, se encendía el sistema de astronavegación, corrigiendo la trayectoria de vuelo. A unas pocas decenas de kilómetros del objetivo, se suponía que la "Tempestad" se elevaría a una altitud de 25 km y se sumergiría. Durante la inmersión, se propuso dejar caer el cuerpo central de la toma de aire con la ojiva. Las pruebas de maquetas lanzadas desde el avión portador mostraron que la desviación de la ojiva del misil en el alcance máximo no excederá los 10 kilómetros del objetivo.
Pruebas
A mediados de 1957, se hicieron varias copias del producto "350". En julio, fueron llevados al sitio de prueba de Kapustin Yar (según algunas fuentes, las pruebas se llevaron a cabo en el sitio de prueba de Vladimirovka). El primer lanzamiento del cohete Tempest estaba programado para el 31 de julio de 1957 (según otras fuentes, para el 1 de agosto). Durante el primer lanzamiento de prueba, se suponía que debía verificar el funcionamiento de la primera etapa. Sin embargo, debido a la falla de los sistemas, el lanzamiento no tuvo lugar y el cohete se envió para su revisión. En las primeras pruebas, en lugar de la segunda etapa terminada, se utilizó su maqueta de masa y tamaño. Era un cuerpo de cohete con tanques de combustible llenos de arena o agua. El primer vuelo del prometedor MCR tuvo lugar solo el 1 de septiembre y terminó en fracaso. Unos segundos después del inicio, se produjo un disparo de emergencia de timones de gas, por lo que el producto perdió el control y cayó cerca de la posición de partida. El último lanzamiento del año 57, que tuvo lugar el 30 de octubre, también terminó en un accidente.
Después de una serie de mejoras, las pruebas se reanudaron el 21 de marzo de 1958. El propósito del cuarto lanzamiento fue probar el vuelo en la etapa inicial de la trayectoria. En lugar de los 95 segundos previstos, el cohete 350 permaneció en el aire durante poco más de un minuto. En el segundo 60 del vuelo, los controles automáticos, por alguna razón, convirtieron el cohete en picado y, después de 3 segundos, el producto se estrelló contra el suelo. El 28 de abril, el próximo "Bure" logró realizar un vuelo que duró más de 80 segundos. Esta vez, el motivo de la caída prematura del cohete fue una falla en el funcionamiento de los sistemas eléctricos, por lo que se dejaron caer las unidades de la primera etapa. El cohete subió a un rascacielos de unos 15 kilómetros.
El lanzamiento el 22 de mayo de 1958 fue el primero exitoso durante el programa de prueba. El producto "350" aligerado en un 30%, en 90 segundos de funcionamiento de los motores de la primera etapa, se elevó a una altitud de más de 17 kilómetros y alcanzó una velocidad de aproximadamente M = 2,95. A esta velocidad, el motor estatorreactor de la segunda etapa se comenzó normalmente. El cohete de prueba cayó en un área determinada dos minutos después del lanzamiento. Lanzamientos de prueba para practicar el vuelo en la etapa inicial de la trayectoria y las pruebas de la segunda etapa continuaron hasta finales de marzo de 1959. De los siete lanzamientos realizados entre el 11 de junio de 1958 y el 29 de marzo del 59, solo uno fue reconocido como exitoso. En dos, varios sistemas fallaron al inicio, el resto terminó en accidentes en vuelo.
Cabe señalar que el exitoso vuelo del 29 de marzo de 1959 no fue del todo exitoso. La primera etapa llevó con éxito al MCR a la altura de diseño, después de lo cual el motor estatorreactor supersónico comenzó a funcionar. El vuelo de la segunda etapa del producto "350" con medio repostaje se realizó a una altitud de 15 kilómetros. En 25 minutos y 20 segundos, el cohete cubrió más de 1300 kilómetros. Sin embargo, durante el vuelo nivelado, debido a un mal funcionamiento del equipo a bordo, la velocidad disminuyó ligeramente.
Del 19 de abril de 1959 al 20 de febrero del 60 se realizaron tres lanzamientos más, los cuales fueron reconocidos como exitosos. Durante el vuelo de abril, el Tempest MKR permaneció en el aire durante más de 33 minutos y cubrió más de 1.760 kilómetros. Algunas fuentes afirman que durante estas pruebas, el cohete voló unos 2.000 km, luego giró en la dirección opuesta y voló otros 2.000 km.
A mediados de 1959, OKB-301 actualizó el proyecto equipando el misil de crucero intercontinental Tempest con nuevos motores. La primera etapa ahora estaba equipada con motores C2.1150, y la segunda recibió una planta de energía del tipo RD-012U. Los nuevos tipos de motores aseguraron un aumento en el empuje y, como consecuencia, en el rendimiento de vuelo. El primer vuelo del MKR modernizado tuvo lugar el 2 de octubre de 1959. En el segmento de marcha de la trayectoria, el cohete utilizó el sistema de astronavegación por primera vez. El 20 de febrero del año siguiente, el cohete Tempest estableció un nuevo récord de alcance, habiendo volado unos 5500 kilómetros.
De los cuatro lanzamientos de prueba en 1960, solo uno terminó en un accidente. El 6 de marzo, 25-26 minutos después del inicio, comenzaron las fallas en el funcionamiento del motor estatorreactor sustentador. El vuelo fue interrumpido, dando la orden de autodestruirse. En ese momento, el cohete había volado unos 1.500 kilómetros.
Según el programa de vuelo de prueba del 23 de marzo de 1960, se suponía que el MKR "Tempest" llegaría al cabo Ozerny (Kamchatka). El lanzamiento, el ascenso a una altitud de 18 km y el posterior vuelo en el tramo de marcha se realizaron sin problemas. No tomó más de 12-15 segundos encender e iniciar el funcionamiento del sistema de astronavegación. En el minuto 118 del vuelo, los tanques de la segunda etapa se quedaron sin combustible. Después de otros 2-2, 5 minutos, se suponía que el cohete entraría en picado, pero el sistema de control falló. El vuelo estable del cohete "350" duró 124 minutos, tras los cuales cayó, cubriendo un total de más de 6500 kilómetros. La velocidad en la sección de marcha alcanzó M = 3, 2.
El 16 de diciembre del mismo año, se suponía que el cohete Tempest llegaría al sitio de prueba de Kura (Kamchatka). El producto voló más de 6400 kilómetros y se desvió de la trayectoria calculada en no más de 5-7 kilómetros. La velocidad de la segunda etapa alcanzó M = 3, 2. Todos los sistemas funcionaron normalmente durante este vuelo. El vuelo se terminó después de quedarse sin combustible.
Proyectos basados en la "tempestad"
Ya en 1957-58, después de varias pruebas exitosas del misil balístico intercontinental R-7, quedó claro que el proyecto "350" en forma de sistema de ataque prácticamente no tenía perspectivas. Los misiles de crucero intercontinentales eran inferiores a los misiles balísticos en tiempo de vuelo y, como consecuencia, en capacidades de combate. Además, el MCR, a diferencia de las ojivas de los misiles balísticos intercontinentales, en el futuro podría convertirse en un objetivo bastante fácil para los sistemas de defensa aérea prometedores. Debido a esto, el 5 de febrero de 1960, el Consejo de Ministros decidió detener los trabajos en el proyecto de misiles de crucero intercontinentales Tempest. Con la misma resolución, se permitió al OKB-301 realizar cinco lanzamientos de prueba adicionales, diseñados para probar varios sistemas.
Este permiso se debió a que allá por 1958, los diseñadores bajo la dirección de S. A. Lavochkin y N. S. Chernyakov comenzó a trabajar en un prometedor avión de reconocimiento no tripulado basado en el "Buri". En julio de 1960, la dirección del país exigió el desarrollo de un complejo estratégico de reconocimiento fotográfico y radio-técnico, utilizando los desarrollos existentes en el MKR "350". Se suponía que el explorador volaría a altitudes de unos 25 km a una velocidad de 3500-4000 km / h. El rango se fijó en 4000-4500 kilómetros. El avión de reconocimiento no tripulado tuvo que estar equipado con varias cámaras aéreas PAFA-K y AFA-41, así como el complejo de reconocimiento electrónico Rhomb-K. Se propuso crear dos versiones de un vehículo aéreo no tripulado. Se suponía que uno de ellos recibiría dispositivos de aterrizaje que aseguraran su uso reutilizable. Se suponía que la segunda opción era desechable. Para ello, tuvo que llevar un suministro de combustible necesario para un vuelo a una distancia de hasta 12.000-14.000 kilómetros, así como equipos de radio para transmitir datos a una distancia de hasta 9 mil kilómetros.
El 9 de junio de 1960, S. A. Lavochkin. El proyecto de un prometedor oficial de inteligencia estratégica quedó literalmente huérfano. Debido a la falta de apoyo del diseñador general, el proyecto se ralentizó y, a finales de año, se cerró. Cabe señalar que no solo la muerte de Lavochkin afectó el destino del proyecto. En ese momento, existía una oportunidad real de crear un satélite de reconocimiento con un equipo adecuado. La operación de tales sistemas fue un poco más difícil que usar un misil de crucero modificado. Además, para lanzar satélites de reconocimiento, se propuso utilizar cohetes portadores unificados con misiles balísticos intercontinentales R-7. Por ello, se cerró el proyecto de un reconocimiento estratégico fotográfico y radiotécnico.
Durante el desarrollo del avión de reconocimiento, solo se llevaron a cabo tres de los cinco lanzamientos de prueba permitidos. Otro, celebrado el 16 de diciembre de 1960, tenía diferentes objetivos. A principios del 60, los empleados de OKB-301 sugirieron usar MKR "350" como base para un objetivo a gran altitud de alta velocidad, que podría usarse para preparar cálculos para los sistemas de misiles antiaéreos Dal. Después de una única ejecución de prueba en el marco del programa de desarrollo de destino, el proyecto se interrumpió. El proyecto Dal SAM en sí tampoco tuvo éxito: se cerró en 1963.
Resultados
En diciembre de 1960, todos los trabajos de reconocimiento y objetivos se detuvieron. Tales revisiones del proyecto "Tempest" se consideraron poco prometedoras. Por lo tanto, el proyecto "350" no dio ningún resultado en forma de choque, reconocimiento, etc., prácticamente aplicables. sistemas. Sin embargo, este proyecto no puede considerarse fallido. Al desarrollar misiles de crucero intercontinentales, los científicos y diseñadores soviéticos llevaron a cabo una gran cantidad de investigación, crearon muchas tecnologías nuevas y desarrollaron varias direcciones importantes. Especialmente para los MCR prometedores, se crearon el primer sistema de astronavegación del país y varios otros equipos radioelectrónicos. Además, cabe destacar el desarrollo de varias nuevas tecnologías asociadas con la fabricación y procesamiento de piezas de titanio. Una parte importante del proyecto Tempest fue el desarrollo de un motor estatorreactor supersónico. El desarrollo del motor RD-012 permitió acumular una gran cantidad de conocimiento en esta área, que se utilizó en proyectos posteriores.
En cuanto a los resultados inmediatos del proyecto, el Tempest, así como toda la clase de misiles de crucero intercontinentales, simplemente no podía competir con los misiles balísticos intercontinentales que aparecieron a finales de los años cincuenta. Los misiles balísticos, como el R-7, tenían un mayor potencial de modernización y mayores capacidades de combate. La Unión Soviética de los años cincuenta y sesenta no podía permitirse realizar simultáneamente varios proyectos de sistemas de ataque estratégico y, por lo tanto, se vio obligada a tener en cuenta sus perspectivas. Los misiles balísticos intercontinentales resultaron ser más rentables y más convenientes que los misiles de crucero en varios parámetros. Cabe señalar que tales ahorros anteriormente llevaron a la terminación del trabajo en el proyecto Buran MKR, que se estaba desarrollando en OKB-23 bajo el liderazgo de V. M. Myasishchev. El liderazgo del país y el mando de las fuerzas armadas consideraron que no era rentable crear simultáneamente dos misiles de crucero con características aproximadamente iguales.
Como resultado, el misil de crucero intercontinental Tempest se convirtió en el siguiente elemento de una larga lista de armas y equipos militares que permitieron crear nuevos equipos o dominar nuevas tecnologías, pero no entró en servicio. En los últimos años, los países líderes han vuelto a mostrar su atención a los misiles de crucero de alta velocidad y largo alcance. Quizás, en el futuro, nuevos proyectos conducirán a la creación de MCR, de alguna manera similar a la "Tempestad". Sin embargo, no se puede descartar tal escenario en el que nuevos proyectos repetirán el destino del producto soviético "350".
