Исследовательская работа на тему: «Самолёты-снаряды»
Выполнил: Калимуллин Михаил Илдарович, ученик 6 «Б» класса МОУ «СОШ №58»
г. Новоуральска
Руководитель: Кузнецова Татьяна Васильевна, учитель географии в МОУ «СОШ №58»
г. Новоуральска
Почтовый адрес: 620 130 Свердловская область, г. Новоуральск, ул. Заречная, д.3 кв.11
тел. (34370) 4-73-70
Адрес электронной почты: tanyusha66@rambler.ru
Содержание:
1. Введение
2. Самолёты-снаряды. История создания
3. От самолёта-снаряда до крылатых ракет
4. Заключение
5. Список информационных источников
Введение
Самолет-снаряд — летательный аппарат, сконструированный по схеме самолёта, начинённый взрывчаткой одноразового применения.
Крылатая ракета — беспилотный летательный аппарат однократного запуска, траектория полёта которого определяется аэродинамической подъемной силой крыла, тягой двигателя и силой тяжести. При этом существовали конструкции, управляемые пилотами-смертниками. Устаревшее названия сконструированной по самолётной (классической) схеме крылатой ракеты — самолёт-снаряд.
Обоснованность выбора темы: когда я читал предложенные для изучения темы, меня удивило само сочетание слов – самолет-снаряд. Что это такое? Когда изобретены самолеты-снаряды? Для чего? Существуют ли они сегодня? Я попытался узнать об этом у взрослых, они не могли ответить на все мои вопросы. Я спросил о самолетах-снарядах у сверстников, они также не знали ответа. Мне очень захотелось узнать, что представляли собой самолёты-снаряды, когда и у кого появилась идея их создания, используются ли сегодня подобные самолеты и каковы перспективы их развития.
Цель: выявить закономерности развития летательных аппаратов на базе самолётов-снарядов. Задачи:
1. Познакомиться с историей создания самолётов-снарядов.
2. Узнать модификации самолетов-снарядов.
3. На основе найденной информации выявить недостатки и преимущества в использовании самолётов-снарядов, а также перспективы развития и использования беспилотных самолетов.
Актуальность: тема актуальна для меня, так как являясь учеником 6 класса я не знал ничего о самолетах-снарядах, хотел узнать и рассказать своим знакомым об этих самолетах. Сегодня самолёты-снаряды нам известны под другими названиями – баллистические ракеты, самолёты-беспилотники, крылатые ракеты. Эти летательные аппараты активно используются в разных целях, поэтому тема является актуальной 1. Самолёты-снаряды. История создания.
В этой главе мы рассмотрим вопрос, связанный с историей зарождения идеи строительства самолёта-снаряда в мировой авиации.
Впервые пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен в России в 1906 году инженером В. В. Караводиным. Двигатель был построен в 1907 году, и газеты описывали его как "аппарат для получения пульсирующей струи газов значительной скорости, образующейся вследствие периодического сгорания горючей смеси".
Такая же идея выдвигалась в США еще во время Первой мировой войны, когда армейские авиаконструкторы в содружестве с фирмой "Сперри гироскоп" построили летающую бомбу "Баг". Разработка ее продолжалась после окончания войны и была прекращена по финансовым соображениям только в 1925 году. "Баг" был снабжен двигателем внутреннего сгорания и винтом.
Активно работа началась вестись по производству самолётов-снарядов в Германии во время Второй мировой войны.
"Физелер" Fi 103 - самолет-снаряд (крылатая ракета), разработанный немецкими конструкторами Робертом Луссером из фирмы "Физелер" и Фрицем Госслау из фирмы "Аргус Моторен". Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели, производившиеся фирмой "Аргус", представляли собой стальные трубы, открытые с задней части и закрытые спереди пластинчатыми пружинными клапанами, открывавшимися под давлением встречного потока воздуха. Когда воздух, открыв клапаны решетки, входил в трубу, здесь создавалось повышенное давление; одновременно сюда впрыскивалось топливо; происходила вспышка, в результате которой расширившиеся газы действовали на клапаны, закрывая их, и создавали импульс тяги. После того как продукты сгорания выбрасывались через реактивное сопло, в камере сгорания создавалось пониженное давление и воздух снова открывал клапаны; начинался новый цикл работы двигателя.
Благодаря пропаганде Геббельса эта ракета получила широко известное название "Фау-1" - V-1, сокр. от нем. Vergeltungswaffe, "оружие возмездия". В немецких источниках этот летательный аппарат также известен, как FZG-76. Проект ракеты предложен Техническому управлению Министерства авиации в июле 1941 года. Производство начато в конце 1942 года.
Однако, можно с уверенностью сказать, что эти смешные (по нынешним временам) на вид ракеты были, тем не менее, весьма грозным и необычным оружием и стали отправной точкой для разработки принципиально нового класса вооружений - крылатых ракет.
2. От самолёта-снаряда до крылатых ракет.
В этой главе мы представим информацию по хронологии строительства самолётов-снарядов в отечественной авиации.
Создание и использование в боевых операциях второй мировой войны различных видов управляемого оружия во многом предопределялось довоенными разработками, которые существовали не только в Германии, но и в США, Великобритании и СССР. В Советском Союзе работы в этом направлении не прекращались даже после репрессий, которым подверглись многие ведущие сотрудники Ракетного научно-исследовательского института (РНИИ), специализировавшегося на проектировании ракетных вооружений, включая управляемые ракеты.
В СССР первый самолет-снаряд ФАУ-1 прибыл из Англии в СССР в сентябре 1944 г., разобранный и некомплектный. Почти одновременно были найдены в Польше обломки этого самолета-снаряда. В обоих случаях почти полностью отсутствовала автоматика и приборы управления самолетом-снарядом. Позднее из Германии были вывезены самолеты-снаряды, а также различные части пускового устройства: 100 секций катапульты, 1 стартовая тележка, салазки.
2.1. Так всё начиналось. «Изделие 10»
В 1937 - 1940 г.г. в нашей стране было построено несколько опытных образцов дистанционно управляемых самолетов - тогда их называли телемеханическими (ТМС), и планирующих торпед.
Великая Отечественная война эти планы резко изменила. Особого интереса к новому оружию военные не проявили и в боевых операциях его не использовали. Только однажды в январе 1942 г. с помощью ТМС ТБ-3 попытались разрушить железнодорожный узел в Вязьме. При подлете к объекту антенна командного ДБ-ЗФ оказалась перебита огнем зенитной артиллерии противника, и неуправляемый ТБ-3 ушел в тыл немецких войск. Второй экземпляр вскоре сгорел на аэродроме при взрыве боеприпасов на соседнем самолете.
Спустя полтора года, после обстрела Лондона немецкими V1, руководство НКАП изменило свое отношение к управляемому оружию. На основании письма конструкторов Никольского и Чачикяна был подготовлен проект постановления ГКО, предусматривающий организацию ОКБ-100 НКАП с опытным заводом и летно-испытательной станцией на базе завода 23 в Ленинграде. Ставилась задача разработки и изготовления образцов радиоуправляемых и неуправляемых планирующих торпед и корректируемых по радио авиабомб.
Приблизительно в то же время задание на создание отечественного самолета-снаряда, аналогичного немецкому V1, получила другая организация - Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ). Разработкой схемы прямоточного автопульсирующего воздушно-ракетного двигателя занялся в 1942 г. в ЦИАМе Владимир Николаевич Челомей.
До начала 1945 г. удалось построить первый опытный образец самолета-снаряда и провести в ЦИАМе официальные испытания двигателя Д-3. Уже 5 февраля 1945 г. сборочный цех покинул первый серийный 10Х. Заводские летные испытания начались 20 марта 1945 г. в Голодной степи на базе экспедиции в Джизаке. Летные испытания завершились 25 июля 1945 г. Из шестидесяти шести самолетов-снарядов в самостоятельный полет перешли сорок четыре, причем в 24 случаях были выполнены требования по дальности и еще в двадцати - по курсу.
Несмотря на удовлетворительные результаты, военные остались недовольны, на вооружение в Красную Армию самолет-снаряд 10Х так и не поступил.
Параллельно разрабатывался еще один самолет-снаряд. Проектировали эту машину под индексом Н для сухопутных войск, и стартовать она должна была с наземного подвижного стартового устройства. Прототипом для Н послужил самолет-снаряд 10Х, отсюда и название - 10ХН. В июле 1951 г. во время экспериментальных испытаний 10ХН было произведено 12 пусков.
Государственные испытания 10ХН в комплексе с наземным оборудованием состоялись в период с 17 декабря 1952 г. по 11 марта 1953 г. Челомеевские машины впервые испытывались в холодное время года и новые климатические условия не замедлили сказаться. Из 15 запущенных самолетов-снарядов полеты трех закончились преждевременным падением, а режим полета четырех не соответствовал заданному. В итоге было признано, что государственные испытания самолет-снаряд 10ХН не выдержал. Вместе с тем комиссия отметила ряд преимуществ 10ХН по сравнению с другими аппаратами подобного назначения: относительно небольшую стоимость при крупносерийном производстве, простоту в эксплуатации, значительную огневую производительность, большую полезную нагрузку и другие.
В 1950 - 1952 г.г. в конструкторском бюро В. Н. Челомея разрабатывали эскизный проект сверхзвукового самолета-снаряда 10ХМ Волна для стрельбы с подводных лодок По расположенным на берегу объектам противника. Тогда до реализации проекта дело так и не дошло, но в дальнейшем разработка самолетов-снарядов для ВМФ стало одним из основных направлений деятельности ОКБ-52.
2.2. Самолёт-снаряд 14X
Одновременно с вариантом 10Х - 30, с той же целью, но для полета на больших скоростях, появилась модификация 14Х (14 - с 1948 г.) с индексом 34. В 1947 г. был спроектирован самолет-снаряд 14ХК1 с Д-6 и большей, чем у 14Х, площадью крыла. Прототипом самолета-снаряда стал истребитель МиГ-9. 2.3. Самолёт-снаряд 16Х ПРИБОЙ
В начале 1947 г. заводу 51 было поручено проектирование ряда новых беспилотных летательных аппаратов. 16Х- Прибой в целом соответствовал основным требованиям, но исключение составляли надежность и точность попадания в цель - они оказались ниже заданных. Эти недостатки не позволяли рекомендовать самолет-снаряд для принятия на вооружение.
2.4. КС-1 КометаПроектирование противокорабельного снаряда 14Х К-1 Комета III было начато в ОКБ-51 в 1947 году. За создание системы "Комета" коллектив ОКБ-155 был отмечен Сталинской премией.
Серийный выпуск самолетов-снарядов КС-1 был развернут на заводе 1 в Иваньково.
.В декабре 1957 г. первый строевой экипаж командира 88-го МТАП ЧФ произвел пуск ракеты с борта Ту-16КС. Самолеты этого типа первыми поступили в части авиации Черноморского, а затем Северного и Тихоокеанского Флотов.
Одним из недостатков системы "Комета" была ее подверженность действию радиопомех, как наведенных противником, так и возникающих от взаимодействия каналов наведения при одновременном пуске нескольких снарядов. В 1961 г. появилась помехозащищенная аппаратура, которая ставилась как на вновь поставляемые, так и на ремонтирующиеся снаряды КС-1. Ракета КС-1 оказалась чрезвычайно удачной и состояла на вооружении Авиации ВМФ СССР до семидесятых годов. Вероятность попадания в цель УР КС-1 в отдельные периоды достигала 80% в простой и 60% в сложной помеховой обстановке. На базе самолета-снаряда КС-1 были созданы система береговой обороны "Сопка", фронтовая крылатая ракета ФКР-1 (КС-7) и система ракетного оружия для боевых кораблей КСС "Стрела" (С-2). На базе самолета-дублера СДК-5 была построена опытная "летающая бомба" наземного старта СДК-7.
2.5. КСР-5Используя опыт создания ракеты Х-22, коллектив разработчиков МКБ "Радуга" в 1960 г. начал проектирование ракетного комплекса К-26 с УР Д-5. Он предназначался для борьбы с радиоконтрастными морскими и сухопутными целями и мог комплектоваться фугасно-кумулятивным зарядом "М", либо специальным "Н". За разработку изделия Д-5 большая группа сотрудников МКБ "Радуга" во главе с А.Я. Березняком была награждена Государственной премией за 1970 г. В 1972 г. была создана противорадиолокационная УР КСР-5П. Ее носитель Ту-16К-26П получил станцию целеуказания "Рица". За создание ракеты КСР-5П МКБ "Радуга" получило Государственную премию за 1977 г.
В настоящее время боевые варианты ракет КСР-5, КСР-5Н и КСР-5П сняты с вооружения. В строю остаются несколько носителей Ту-16КРМ, оснащенных ракетами-мишенями КСР-5НМ и MB (низковысотными и высотными). Мишени КСР-5 предназначены для имитации полета самолетов и крылатых ракет различных типов в т.ч. малоразмерных и дозвуковых в широком диапазоне чисел М и высот. Мишени могут оснащаться аппаратурой регистрации параметров траектории атакующей ракеты. Мишени (в отличие от боевых ракет КСР-5) предлагаются на экспорт.
2.6. К-11, КСР-11, КСР-2П Разработка ракетного комплекса К-11 была начата по Постановлению СМ 902-411 от 20 июля 1957 г. Ракета предназначалась для поражения работающих РЛС противника. Точнее, ракета должна была уничтожать корабли с работающими РЛС
Ракета КСР-11 была принята на вооружение ДА ВВС Постановлением СМ " 341-157 от 13 апреля 1962 г, а с 1965 г. Авиации ВМФ.
2.7. M-44 В 1958 г. по инициативе ОКБ В.М.Мясищева началась разработка управляемой ракеты 43 и самолета-снаряда "изделие 44" класса "воздух-поверхность". Последняя, предназначавшаяся для системы М-56К, оснащалась ЖРД и инерциальной системой наведения. Главным конструктором ракеты К-44 был П.В.Цыбин, возглавивший эту разработку после объединения его ОКБ-256 с ОКБ-23.
По другим сведениям ракета "44" (М-44) разрабатывалась в ОКБ-23 с использованием опыта по созданию маршевой ступени (М-42) стратегической крылатой ракеты "Буран" (М-40). Ее масса в момент отделения от М-56К должна была равняться 12-14 тоннам, а компоновка и аэродинамика увязывались с самолетом-носителем с целью получения минимального сопротивления в полете. Ракета оснащалась двумя ТРД типа КР-5-26, максимальная скорость должна была достигать 3000-3200 км/ч, высота полета 28000-30000 м, боевая нагрузка достигала 2,3 тонны.
2.8. X-20 Комета-20 В марте 1954 г. началось проектирование первой в СССР стратегической авиационной системы ракетного оружия "Комета-20" (К-20). Головным предприятием стало ОКБ-156 (носитель на базе самолета Ту-95), самолет-снаряд разрабатывало ОКБ-155, а систему управления - КБ-1 Минобщемаша, которое с 1953 г. возглавлял В.М. Шабанов.Ведущим конструктором по Х-20 стал М.И. Гуревич. В создании самолета-снаряда был использован опыт первых сверхзвуковых истребителей МиГ-19, И-7 и других.
С 15 октября 1958 по 1 ноября 1959 г. прошли Государственные испытания системы. В их рамках провели 16 пусков, из которых 11 признали успешными, и 9 сентября I960 г. система К-20 (с начала 60-х гг. был введен термин "авиационно-ракетный комплекс") была принята на вооружение.
Самолеты Ту-95КД были оснащены новым оборудованием и получили индекс Ту-95КМ (комплекс Ту-95К-20). В ходе освоения время подготовки ракеты было снижено до четырех часов, и существенно повысилась ее надежность.
До семидесятых годов снаряд Х-20, совершавший полет на высоте 15 км с числом М=2 был трудной целью для ПВО. Но с появлением истребителей 4-го поколения и новых ЗРК он потерял шансы на прорыв вражеской ПВО. На рубеже восьмидесятых годов самолеты Ту-95К начали оснащать ракетным комплексом К-22 с повышенными характеристиками, что было завершено в середине 80-х гг.
2.9. Х-22 Буря
Семнадцатого апреля 1958 г. началось создание авиационно-ракетной системы К-22 на базе сверхзвукового бомбардировщика 105 (Ту-22, ОКБ-156) со скоростной и высотной ракетой большой дальности К-22 "Буря". Новая ракета являлась развитием систем К-10П и К-14, но представляла собой качественный шаг вперед. За счет перехода на ЖРД было достигнуто полетное число М=3,5 на высоте 22.5 км гарантировавшее преодоление любой существовавшей тогда системы ПВО. Ракета Х-22 была большим шагом вперед не только с точки зрения бортовых систем, но и в конструктивно-технологическом плане. Высокая полетная скорость предполагала высокие требования к качеству и точности изготовления планера. Боевые возможности Дальней Авиации с появлением УР Х-22 значительно повысились, но у нового оружия были и недостатки. С агрессивным окислителем и токсичным горючим случались тяжелые аварии, а сама ракета часто выходила из строя после нескольких полетов на подвеске. Величина КВО варианта ПСИ составляла несколько сот метров, что было недостаточно для поражения точечных целей. Х-22Н остается основным вооружением самолетов Ту-22М3 в авиации России и Украины.
Дальнейшим развитием семейства Х-22 стала ракета Х-32. Внешне она подобна своей предшественнице, но отличается элементной базой оборудования. В настоящее время готовится решение о принятии Х-32 на вооружение российской авиации. Ее носителями станут самолеты Ту-22М3.
В 70-х гг. была создана опытная ракета Х-22Б (Д-2Б, "баллистическая"). За счет движения по баллистической траектории она могла разгоняться на пикировании до скорости, соответствующей числу М=6. Технические проблемы закрыли этому изделию путь в серию, однако на базе Х-22Б был создан целый ряд экспериментальных ЛА, предназначенных для исследования аэродинамики гиперзвуковых скоростей, испытаний новых двигателей (в том числе прямоточных и внешнего сжатия) и САУ. Часть этих работ проводилась совместно со специалистами из США.
2.10. Х-55 Х-55 - дозвуковая малогабаритная стратегическая крылатая ракета, совершающая полет с огибанием рельефа местности на малой высоте, предназначена для использования против важных стратегических объектов противника с заранее разведанными координатами.
Программа создания ракеты была реализована в следующие сроки: начало - середина 1976 года, окончание - середина 1982 года, принятие на вооружение - 31 декабря 1983 года. В результате был создан оригинальный летательный аппарат со складывающимися крылом и оперением, а также с двухконтурным турбореактивным двигателем, размещающимся внутри фюзеляжа и выдвигаемым вниз перед отцепкой ракеты от самолета. Носителями КР являются самолеты стратегической авиации - Ту-95МС и Ту-160.
На западе ракета Х-55 получила обозначение AS-15 "Kent".
Стратегическая ракета Х-55 способна с высокой точностью поражать стационарные цели на большом удалении от точки пуска.
2.11. Х-65 В середине 1980-х гг.в МКБ LРадуга на базе КРВБ Х-55 была создана крылатая ракета, оснащенная обычной боевой частью (фугасной или кассетной). Она получила обозначение Х-65. Ее летно-технические данные впервые были представлены на Московском авиашоу в 1992. Сама Х-65 была показана впервые в 1993 (в феврале - Абу-Даби, а в сентябре - в Жуковском и Нижнем Новгороде).
Ракета Х-65 может применяться как со стратегических бомбардировщиков Ту-95 и Ту-160, так и с истребителей-бомбардировщиков, соответственно с роторных пусковых устройств типа МКУ-6-5 или ординарных балочных пусковых устройств. Пуск Х-65 может производится с высоты до 12 км при скорости самолета-носителя 540-1050 км/ч. Система управления Х-65 инерциальная с коррекцией по рельефу местности.
Заключение По тактико-техническим характеристикам созданные изделия превосходили немецкие прототипы, и каждая новая модификация оказывалась лучше предыдущей. Так, снаряд 10Х имел дальность 230 км, максимальную скорость 620 км/ч, массу боевой части 500 кг. 16Х («Прибой») авиационного базирования имел дальность 200 км, но максимальную скорость уже 900 км/ч, и при стартовой массе 2600 кг он нес 900-килограммовый боезаряд.
Первоначально БПЛА или беспилотные самолёты служили ударными средствами большой дальности. Впоследствии, ударные самолёты-снаряды большой дальности стали относить к крылатым ракетам и перестали называть беспилотными самолётами. Основной задачей БПЛА надолго стала тактическая и оперативно-тактическая воздушная разведка, а основным видом воздушной разведки - аэрофотосъёмка
Подводя итог, можно кратко сформулировать, что беспилотные летательные аппараты и беспилотные авиационные комплексы на их основе неудобны и непомерно дороги для гражданской службы, а области их применения сводятся к тем или иным разновидностям воздушной разведки или приёма и передачи радиосигналов в качестве, например, ретранслятора.
Так ли всё печально для БПЛА и ДПЛА? Видимо нет. Отмеченные укрупнённые области их применения достаточно важны для практики, в том числе и гражданской. Дороговизна же и неудобство гражданской эксплуатации обусловлены тем, что рассмотренные в статье беспилотные авиационные комплексы были изначально задуманы и созданы как военные. Экономический, точнее денежный, фактор при их создании не играл большой роли, а в условиях советской оборонной промышленности и плановой экономики, строго говоря, вообще не играл никакой роли.
В условиях новой реальности необходимы новые комплексы БПЛА и новые ДПЛА, специально ориентированные на гражданскую эксплуатацию, создаваемые с самого начала в качестве конкурентов пилотируемым гражданским самолётам, применяемым для аналогичных целей. Это очень непростая задача. Это вызов сегодняшним Главным конструкторам комплексов отечественных БПЛА и ДПЛА.
Список информационных источников 1. С.Мороз, С.Попсуевич. Управляемые ракеты дальней и морской авиации СССР 2. А.В.Карпенко, С.М.Ганин, В.В.Колногоров. Авиационные ракеты большой дальности. Отечественные авиационные ракеты
3. А.Н. Пономарев. Советские авиационные конструкторы. М., 1980
4. Б. Черток .Ракеты и люди
5. С.Н.Славин. Секретное оружие третьего рейха
6. В. Поляченко. Авиасалоны Мира. История крылатых.
7. А. Фомичев. "Оружие возмездия" для Красной Армии
8. П. Гроховский. Самолеты Мира. Окно в будущее
9. Combined intelligence objectives sub-committee, Underground factories in Germany;
10. http://airships.narod.ru/;
11. http://www.zenza.se/.
12. www.daily.sec.ru
|
