В конце сороковых годов перед советскими конструкторами встал вопрос доставки новых ядерных боезарядов к целям. В качестве перспективных носителей атомного вооружения рассматривались бомбардировщики и баллистические ракеты. Однако, развитие авиационной и ракетной техники того времени не позволяло возлагать на неё большие надежды. Существующие и перспективные баллистические ракеты имели недостаточную дальность полёта для поражения целей на территории США, а самолёты для выполнения боевой задачи должны были прорываться через противовоздушную оборону противника. Требовалось найти способ решения сложившейся проблемы.
— Предварительные работы
В качестве перспективного средства доставки ядерных боезарядов в начале пятидесятых годов рассматривались сверхзвуковые бомбардировщики и крылатые ракеты (самолёты-снаряды по классификации тех лет). Подобная техника могла бы атаковать цели, преодолевая ПВО противника. Однако достижение высоких лётных данных, необходимых для прорыва обороны, было связано с массой технических и технологических проблем. Тем не менее, путь развития средств доставки был определён. В Советском Союзе стартовали несколько проектов по созданию перспективной авиационной и ракетной техники.
Ещё в конце сороковых несколько научно-исследовательских организаций доказали принципиальную возможность создания межконтинентальной крылатой ракеты (МКР) с крейсерской скоростью не менее 3000 км/ч и дальностью порядка 6000 километров. Подобный боеприпас мог бы уничтожать цели на территории противника при помощи ядерной боевой части, а также был способен преодолевать все существующие системы противовоздушной обороны. Однако для строительства межконтинентальной крылатой ракеты требовалось создать новые технологии и новое специальное оборудование.
Первый проект отечественной МКР разрабатывался в ОКБ-1 под руководством С.П. Королёва. Одной из важнейших задач в ходе этого проекта стало создание систем навигации и управления. Без подобной аппаратуры перспективная крылатая ракета не могла выйти в район цели, а о надёжном её поражении даже не шло речи. Новая МКР должна была использовать систему астронавигации и ориентироваться по звёздам. Разработка астронавигационной системы оказалась непростой задачей – это оборудование должно было не только точно определять координаты ракеты, следя за звёздами, но и работать в условиях многочисленных помех (Солнце, другие звезды, блики от облаков и т.п.). В 1953 году сотрудники НИИ-88 под руководством И.М. Лисовича завершили работы по астронавигационной системе АН-2Ш. В дальнейшем эту систему совершенствовали, но кардинальные изменения в её конструкцию не вносились.
Проект МКР, создававшийся в ОКБ-1, определил основные черты облика всех будущих ракет этого класса. Королёв предложил использовать двухступенчатую схему. Это значит, что межконтинентальная крылатая ракета должна была взлетать вертикально, используя первую ступень с жидкостными двигателями. После подъёма на нужную высоту должен был включаться маршевый прямоточный воздушно-реактивный двигатель второй ступени. Вторая ступень фактически представляла собой самолёт-снаряд. Теоретическая проработка этого предложения показала его перспективы, вследствие чего все новые проекты МКР подразумевали использование двухступенчатой архитектуры.
— Проект «Буря»/«350»
Конструкторское бюро под руководством Королёва работало над новой МКР до 1954 года, после чего было вынуждено отказаться от этого проекта, поскольку все его силы уходили на проект межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7. Весной 54-го все работы по тематике МКР были переданы в ведение министерства авиационной промышленности.
20 мая 1954 года Совмин выпустил постановление, в соответствии с которым требовалось разработать два варианта межконтинентальных крылатых ракет. К работам по программе «КРМД» («Крылатая ракета межконтинентальной дальности») привлекли ОКБ-301 во главе с С.А. Лавочкиным и ОКБ-23 В.М. Мясищева. Проекты получили условные названия «Буря» (ОКБ-301) и «Буран» (ОКБ-23). Кроме того, проекты носили заводские обозначения «350» и «40» соответственно. Научным руководителем темы «КРМД» назначили директора НИИ-1 академика М.В. Келдыша.
Конструкторскому коллективу ОКБ-301 при создании проекта «Буря»/«350» пришлось искать новые нетривиальные решения возникающих технических задач. Требования к перспективной МКР были таковы, что создание удовлетворяющего им изделия было связано с созданием и освоением новых технологий. Забегая вперёд, необходимо отметить, что в ходе проекта «Буря» советская промышленность освоила изготовление и обработку деталей из титана, создала несколько новых термостойких сплавов и материалов, а также разработала большое количество специального оборудования. В дальнейшем все эти технологии неоднократно применялись в новых проектах. Интересен тот факт, что главным конструктором «титановой» крылатой ракеты «Буря» был Н.С. Черняков, позже ушедший в ОКБ П.О. Сухого и руководивший созданием «титанового» ракетоносца Т-4.
Эскизное проектирование МКР «Буря» заняло всего несколько месяцев. Уже в августе 1954 года ОКБ-301 представило заказчику документацию по проекту. Изделие «350» должно было строиться по той же схеме, что и МКР, ранее разрабатывавшаяся под руководством С.П. Королёва. «Бурю» предлагалось сделать двухступенчатой, причём вторая ступень должна была представлять собой самолёт-снаряд с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, автономной системой управления и ядерной боевой частью.
Заказчик рассмотрел предложенный проект, однако высказал некоторые новые пожелания и скорректировал технические требования. В частности, вес боевой части увеличили на 250 кг, до 2,35 тонны. Из-за этого конструкторам КБ С.А. Лавочкина пришлось внести в проект «350» значительные коррективы. Межконтинентальная крылатая ракета сохранила общие черты облика, но заметно потяжелела и увеличилась в размерах. Из-за этого стартовый вес двухступенчатой системы вырос до 95 тонн, 33 из которых приходилось на вторую ступень.
В соответствии с обновлённым проектом было построено несколько моделей, которые испытывались в ЦАГИ и ЛИИ. В Лётно-исследовательском институте аэродинамика моделей проверялась путём сброса с переоборудованного самолёта-носителя. Все предварительные испытания и конструкторские работы завершились в начале 1957 года. К этому времени проект приобрёл окончательный облик, который в дальнейшем почти не менялся. Вскоре после окончания проекта началось строительство нескольких опытных образцов.
— Технические особенности
Будучи построенной по схеме, предложенной ещё в начале десятилетия, МКР «Буря» состояла из первой (разгонной) ступени с жидкостными ракетными двигателями и второй (маршевой), представлявшей собой самолёт-снаряд и оснащённой ядерной боевой частью. Как отмечает историк авиации Н. Якубович, конструкцию «Бури» можно описывать как с позиций ракетной техники, так и с точки зрения авиации. В первом случае «Буря» выглядит, как двух- или трёхступенчатая (если учитывать отделяемую боевую часть) ракетная система, во втором – как самолёт-снаряд вертикального взлёта с ракетными ускорителями.
Первая ступень МКР «Буря» состояла из двух блоков. В каждом из них имелись топливные баки для 6300 кг горючего и 20840 кг окислителя. В хвостовой части блоков размещались четырёхкамерные двигатели С2.1100, разработанные в ОКБ-2 под руководством А.М. Исаева. В газовой струе двигателей располагались рули, предназначенные для корректировки траектории полёта на первом этапе полёта. Первая ступень межконтинентальной крылатой ракеты предназначалась для подъёма маршевой на высоту около 17500 метров. После этого автоматика должна была включать прямоточный двигатель второй ступени и производить сброс разгонных блоков.
Вторая ступень изделия «350» являлась собственно крылатой ракетой. Фюзеляж второй ступени почти полностью был отдан под сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель РД-012, разработанный под руководством М.М. Бондарюка. Между обшивкой и каналом воздухозаборника в фюзеляже располагались топливные баки. На верхней поверхности фюзеляжа, в средней и хвостовой его части, размещался отсек с аппаратурой наведения и системой охлаждения. Боевая часть располагалась в центральном теле регулируемого воздухозаборника. Вторая ступень «Бури» была выполнена по аэродинамической схеме среднеплан и имела треугольное крыло малого удлинения. Стреловидность по передней кромке – 70°. В хвостовой части ракеты предусмотрели Х-образное оперение с рулями.
Несмотря на расчётную максимальную дальность полёта не менее 7000-7500 километров, МКР «350» получилась достаточно компактной. Общая длина готовой к старту ракеты равнялась примерно 19,9 метрам. Первая и вторая ступени были немного короче. Стартовые ускорители имели длину 18,9 метра и диаметр не более 1,5 метра. Каждый из блоков первой ступени при старте обеспечивал тягу порядка 68,6 тс. 18-метровая вторая ступень имела фюзеляж диаметром 2,2 метра и крыло размаха 7,75 метра. Её прямоточный двигатель на крейсерской скорости обеспечивал тягу до 7,65 тс. Общая масса готовой к старту МКР превышала 97 тонн, 33,5 из которых приходилось на каждый из блоков первой ступени и 34,6 тонны – на вторую ступень. Необходимо отметить, что в ходе доработок и испытаний стартовый вес ракеты «Буря» неоднократно изменялся, как в большую, так и в меньшую сторону.
Для запуска ракеты «Буря» был создан специальный стартовый комплекс на железнодорожной платформе. После вывода на стартовую позицию стартовый комплекс предполагалось разворачивать в нужном направлении и поднимать ракету в вертикальное положение. По команде ракета с помощью двигателей первой ступени должна была подниматься на высоту порядка 17,5 километров. На этой высоте происходила отцепка отработанных блоков первой ступени и запуск прямоточного двигателя второй. При помощи прямоточного двигателя вторая ступень должна была разгоняться до скорости порядка М=3,1-3,2. На маршевом участке включалась система астронавигации, корректировавшая траекторию полёта. В нескольких десятках километров от цели «Буря» должна была подниматься на высоту 25 км и переходить в пикирование. Во время пикирования предлагалось сбрасывать центральное тело воздухозаборника с боевой частью. Испытания макетов, сбрасываемых с самолёта-носителя, показали, что отклонение боеголовки ракеты на максимальной дальности не превысит 10 километров от цели.
— Испытания
К середине 1957 года были изготовлены несколько экземпляров изделия «350». В июле их доставили на полигон Капустин Яр (согласно некоторым источникам, испытания велись на полигоне Владимировка). Первый запуск ракеты «Буря» был запланирован на 31 июля 1957 года (по другим данным, на 1 августа). В ходе первого испытательного пуска предполагалось проверить работу первой ступени. Тем не менее, из-за отказа систем запуск не состоялся и ракету отправили на доработку. В нескольких первых испытаниях вместо готовой второй ступени использовался её массогабаритный макет. Он представлял собой корпус ракеты с топливными баками, заполненными песком или водой. Первый полёт перспективной МКР состоялся лишь 1 сентября и закончился неудачей. Через несколько секунд после старта произошёл аварийный отстрел газовых рулей, из-за чего изделие потеряло управление и упало недалеко от стартовой позиции. Последний запуск 57-го года, состоявшийся 30 октября, тоже закончился аварией.
После ряда доработок испытания возобновились 21 марта 1958 года. Целью четвёртого пуска была отработка полёта на начальном участке траектории. Вместо запланированных 95 секунд ракета «350» пробыла в воздухе чуть более одной минуты. На 60-й секунде полёта автоматика управления по неким причинам перевела ракету в пикирование, и через 3 секунды изделие врезалось в землю. 28 апреля очередной «Буре» удалось совершить полёт продолжительностью более 80 секунд. На этот раз причиной преждевременного падения ракеты стал сбой в работе электросистем, из-за которого произошёл сброс блоков первой ступени. Ракета поднялась на высотку около 15 километров.
Запуск 22 мая 1958 года стал первым удачным в ходе программы испытаний. Облегчённое на 30% изделие «350» за 90 секунд работы двигателей первой ступени поднялось на высоту более 17 километров и достигло скорости около М=2,95. На этой скорости произошёл штатный запуск прямоточного двигателя второй ступени. Испытываемая ракета упала в заданном районе через две минуты после старта. Тестовые запуски с целью отработки полёта на начальном участке траектории и испытания второй ступени продолжались до конца марта 1959 года. Из семи запусков, проведённых с 11 июня 1958 года по 29 марта 59-го, лишь один был признан удачным. В двух произошли отказы различных систем на старте, остальные завершились авариями в полёте.
Стоит отметить, успешный полёт 29 марта 1959 года прошёл не в полной мере удачно. Первая ступень успешно вывела МКР на расчётную высоту, после чего начал работу сверхзвуковой прямоточный двигатель. Полёт второй ступени изделия «350» с половинной заправкой топливом проходил на высоте 15 километров. За 25 минут 20 секунд ракета преодолела более 1300 километров. Тем не менее, во время горизонтального полёта из-за сбоя бортового оборудования немного уменьшилась скорость.
С 19 апреля 1959 года по 20 февраля 60-го были проведены ещё три запуска, признанные успешными. В ходе апрельского полёта МКР «Буря» находилась в воздухе более 33 минут и преодолела свыше 1760 километров. В некоторых источниках утверждается, что во время этих испытаний ракета пролетела около 2000 км, затем повернула в обратном направлении и пролетела ещё 2000 км.
В середине 1959 года ОКБ-301 обновило проект, оснастив межконтинентальную крылатую ракету «Буря» новыми двигателями. Первая ступень теперь оснащалась двигателями С2.1150, а вторая получила силовую установку типа РД-012У. Двигатели новых типов обеспечили прирост в тяге и, как следствие, в лётных характеристиках. Первый полёт модернизированной МКР состоялся 2 октября 1959 года. На маршевом участке траектории ракета впервые использовала астронавигационную систему. 20 февраля следующего года ракета «Буря» установила новый рекорд дальности, пролетев около 5500 километров.
Из четырёх испытательных запусков 1960 года лишь один завершился аварией. 6 марта через 25-26 минут после старта начались неполадки в работе маршевого прямоточного двигателя. Полёт прервали, дав команду на самоуничтожение. К этому времени ракета пролетела около 1500 километров.
Согласно программе испытательного полёта 23 марта 1960 года, МКР «Буря» должна была достигнуть мыса Озёрный (Камчатка). Пуск, подъём на высоту 18 км и последующий полёт на маршевом участке прошли без каких-либо проблем. На включение и начало работы астронавигационной системы ушло не более 12-15 секунд. На 118-й минуте полёта в баках второй ступени закончилось топливо. Ещё через 2-2,5 минуты ракета должна была перейти в пикирование, однако произошёл отказ системы управления. Устойчивый полёт ракеты «350» продолжался 124 минуты, после чего она упала, преодолев в общей сложности свыше 6500 километров. Скорость на маршевом участке достигала М=3,2.
16 декабря того же года ракета «Буря» должна была долететь до полигона Кура (Камчатка). Изделие пролетело более 6400 километров и отклонилось от расчётной траектории не более чем на 5-7 километров. Скорость второй ступени достигала М=3,2. Все системы в ходе этого полёта работали штатно. Полёт был прекращён после израсходования запаса топлива.
— Проекты на основе «Бури»
Уже в 1957-58 годах, после нескольких успешных испытаний межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, стало ясно, что проект «350» в виде ударной системы не имеет практически никаких перспектив. Межконтинентальные крылатые ракеты проигрывали баллистическим по подлётному времени и, как следствие, по боевым возможностям. Кроме того, МКР, в отличие от боевых блоков МБР в будущем могли стать достаточно лёгкой целью для перспективных систем противовоздушной обороны. Из-за этого 5 февраля 1960 года Совмин постановил прекратить работы по проекту межконтинентальной крылатой ракеты «Буря». Тем же постановлением ОКБ-301 разрешалось провести пять дополнительных испытательных запусков, предназначенных для отработки различных систем.
Это разрешение было обусловлено тем, что ещё в 1958 году конструкторы под руководством С.А. Лавочкина и Н.С. Чернякова начали работать над перспективным беспилотным разведчиком на базе «Бури». В июле 1960 года руководство страны потребовало разработать стратегический комплекс фото- и радиотехнической разведки, используя имеющиеся наработки по МКР «350». Разведчик должен был летать на высотах порядка 25 км со скоростью 3500-4000 км/ч. Радиус действия задавался на уровне 4000-4500 километров. Беспилотный разведчик нужно было оснастить несколькими аэрофотоаппаратами ПАФА-К и АФА-41, а также комплексом радиотехнической разведки «Ромб-К». Предлагалось создать два варианта беспилотного летательного аппарата. Один из них должен был получить посадочные устройства, обеспечивавшие его многоразовое применение. Второй вариант предполагалось сделать одноразовым. Для этого он должен был нести запас топлива, необходимый для полёта на дальность до 12000-14000 километров, а также радиоаппаратуру для передачи данных на расстоянии до 9 тыс. км.
9 июня 1960 года не стало С.А. Лавочкина. Проект перспективного стратегического разведчика буквально осиротел. Из-за отсутствия поддержки со стороны генерального конструктора проект сбавил темпы, а к концу года был закрыт. Стоит отметить, на судьбе проекта сказалась не только смерть Лавочкина. К этому времени появилась реальная возможность создать разведывательный спутник с подходящим составом оборудования. Эксплуатация подобных систем была незначительно сложнее использования доработанной крылатой ракеты. Кроме того, для запуска разведывательных спутников предлагалось использовать ракеты-носители, унифицированные с МБР Р-7. Из-за этого проект стратегического фото- и радиотехнического разведчика был закрыт.
Во время разработки разведчика было проведено лишь три из пяти разрешённых испытательных пусков. Ещё один, состоявшийся 16 декабря 1960 года, имел иные цели. В начале 60-го сотрудники ОКБ-301 предложили использовать МКР «350» в качестве основы для скоростной высотной мишени, которую можно было бы использовать для подготовки расчётов зенитных ракетных комплексов «Даль». После единственного тестового запуска по программе разработки мишени проект был прекращён. Сам проект ЗРК «Даль» тоже не был успешным – его закрыли в 1963 году.
— Итоги —
В декабре 1960 года все работы по разведчику и мишеням прекратились. Подобные переработки проекта МКР «Буря» посчитали бесперспективными. Таким образом, проект «350» не дал никаких результатов в виде практически применимой ударной, разведывательной и т.п. системы. Тем не менее, этот проект нельзя признать неудачным. При разработке межконтинентальных крылатых ракет советские учёные и конструкторы провели большое количество исследований, создали массу новых технологий и развили несколько важных направлений. Специально для перспективных МКР была создана первая в стране астронавигационная система и ряд другой радиоэлектронной аппаратуры. Также нельзя не отметить освоение нескольких новых технологий, связанных с изготовлением и обработкой титановых деталей. Немаловажной частью проекта «Буря» стала разработка сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Разработка двигателя РД-012 позволила накопить большой объём знаний в этой области, который был использован в более поздних проектах.
Что касается непосредственных итогов проекта, то «Буря», равно как и весь класс межконтинентальных крылатых ракет, попросту не выдержала конкуренции с межконтинентальными баллистическими ракетами, появившимися в конце пятидесятых годов. Баллистические ракеты, такие как Р-7, имели больший модернизационный потенциал и более высокие боевые возможности. Советский Союз пятидесятых и шестидесятых годов не мог позволить себе одновременно вести несколько проектов стратегических ударных систем и поэтому был вынужден учитывать их перспективы. Баллистические ракеты межконтинентальной дальности оказались выгоднее и удобнее крылатых по целому ряду параметров. Необходимо отметить, что подобная экономия ранее привела к прекращению работ по проекту МКР «Буран», разрабатывавшемуся в ОКБ-23 под руководством В.М. Мясищева. Руководство страны и командование вооружённых сил посчитали невыгодным одновременное создание двух крылатых ракет с примерно равными характеристиками.
В итоге межконтинентальная крылатая ракета «Буря» стала очередным пунктом в длинном списке оружия и военной техники, позволивших создать новое оборудование или освоить новые технологии, но не поступивших на вооружение. В последние годы ведущие страны вновь проявляют внимание к высокоскоростным крылатым ракетам большой дальности. Возможно, в будущем новые проекты приведут к созданию МКР, в некотором роде похожей на «Бурю». Однако нельзя исключать и такой вариант развития событий, при котором новые проекты повторят судьбу советского изделия «350».
