Tecnologías del cohete Tempest: base para el futuro
Producto experimental "Tempest" en la grada. Foto Wikimedia Commons
Desde agosto de 1957 hasta diciembre de 1960, se llevaron a cabo pruebas de vuelo del prometedor misil de crucero intercontinental (ICR) "350" / La-350 / "Tempest" en el sitio de pruebas de Kapustin Yar. De acuerdo con los requisitos tácticos y técnicos, este producto tenía que mostrar el rendimiento de vuelo más alto. Para lograr esta tarea, muchas organizaciones e institutos tuvieron que involucrarse en el desarrollo del proyecto, que tuvo que encontrar y dominar soluciones, materiales y tecnologías prometedoras.
El producto terminado
El desarrollo del "Buri" comenzó en 1954 de acuerdo con la Resolución del Consejo de Ministros sobre la creación de dos sistemas de misiles de alcance intercontinental. El desarrollo de un complejo con un misil de crucero fue confiado a OKB-301 S.A. Lavochkin. El diseñador jefe del tema "350" fue N. S. Chernyakov, supervisor científico - M.V. Keldysh. En todas las etapas, se planeó involucrar a muchas otras organizaciones y especialistas en el proyecto.
Aproximadamente tres años se dedicaron a la parte de investigación y desarrollo del proyecto con la búsqueda de soluciones básicas y posterior diseño. La documentación técnica para el "Bure" se preparó en 1957, lo que permitió lanzar la producción de un lote experimental de misiles para futuras pruebas.
El proyecto Tempest propuso la construcción de un sistema de misiles terrestres de dos etapas. La primera etapa incluyó dos bloques laterales con motores cohete de propulsante líquido. La marcha, equipada con alas, empenaje, controles y ojiva, se realizó utilizando un motor estatorreactor. El vuelo debía realizarse de acuerdo con los comandos del sistema de control, que incluía medios de navegación inercial y el sistema de astrocorrección AN-2Sh. La ojiva es una carga nuclear que pesa 2350 kg.
Lanzamiento de la configuración del cohete. Gráficos Testpilot.ru
La longitud total del producto "350" en la configuración de lanzamiento alcanzó los 19 m. El diámetro de la etapa del sostenedor fue de 2,2 m, de los bloques de la primera etapa - 1,6 m. La envergadura del ala delta alcanzó los 7,75 m. La masa del cohete superó las 97 toneladas, de las cuales 34,68, 3,2 toneladas cayeron en la etapa de marcha. De acuerdo con los requisitos, se suponía que la velocidad de la etapa de apoyo en la trayectoria alcanzaría los 7,5 M. El rango de vuelo requerido era de 6,5 mil km. Durante las pruebas, obtuvimos un rango de aprox. XNUMX mil kilómetros
El problema de las cargas
Los requisitos de velocidad impusieron las restricciones más serias en la resistencia de la estructura y en su resistencia a varias cargas, incl. térmico. Para estudiar estos temas, en 1954, NII-1 desarrolló y construyó un túnel de viento supersónico con la capacidad de estudiar el calentamiento y la transferencia de calor. En 1957, NII-1 comenzó a operar el soporte térmico dinámico de gas Ts-12T, en el que se podía colocar un modelo de cohete de tamaño completo con todo el equipo. Esto hizo posible estudiar el efecto de las cargas en todo el conjunto del producto.
Los cálculos y estudios han demostrado que en vuelo, el borde de ataque del ala y la entrada de aire, así como el canal del motor, pueden calentarse hasta 420 ° C. La temperatura de la piel exterior fue más baja, aprox. 350 ° C, que se asoció con la descarga de parte de la energía térmica al medio ambiente.
Sobre la base de los resultados de dichos estudios, se llevó a cabo una búsqueda de materiales y tecnologías adecuados. Se eligieron varios grados de titanio y acero inoxidable resistente al calor para la fabricación de la estructura del avión. En VIAM y MVTU ellos. Bauman desarrolló tecnologías para procesar y soldar dichos metales y aleaciones. También se desarrollaron nuevos materiales no metálicos para su uso en juntas, acristalamientos, revestimientos, etc. En particular, el Instituto Óptico Estatal de Leningrado ha desarrollado una tecnología para la fabricación de paneles de cuarzo de gran tamaño. Estaban destinados a formar una linterna sobre los sensores de astrocorrección.
Lanzador con un cohete en posición. Foto Wikimedia Commons
Teniendo en cuenta los requisitos, las cargas de diseño y las tecnologías disponibles, se desarrolló un diseño de fuselaje avanzado. El fuselaje del cohete se hizo cilíndrico con una sección transversal variable. En proa había un difusor supersónico con un cuerpo central cónico, dentro del cual había un compartimento para la ojiva. El conducto de aire del motor corría a lo largo del centro de la estructura del avión, y un compartimiento refrigerado de dispositivos de control y tanques de combustible se ubicaban a su alrededor.
Se suponía que los bloques de la primera etapa proporcionarían aceleración a 3M y también enfrentaron el problema del calentamiento. En este sentido, se construyeron con los mismos materiales que el escenario de marcha, pero se diferenciaron por un diseño más simple. Se fabricaron en forma de unidades cilíndricas con carenados de cabeza cónicos. Casi todo el volumen se entregó a los tanques de combustible y oxidante; en la cola había motores cohete de propulsión líquida.
Problema del motor
Para obtener las características de vuelo requeridas, la primera etapa requirió dos motores con un empuje de 68 toneladas cada uno, el desarrollo de dichos productos fue confiado a OKB-2 NII-88 bajo el liderazgo de A.M. Isaeva. La Oficina ya tenía un diseño preliminar del motor con un empuje de 17 toneladas, y se decidió utilizarlo en el contexto de la "Tempestad". El nuevo producto recibió la designación C2.1100.
El nuevo motor se fabricó según un esquema de cuatro cámaras; Las cámaras y parte de la tubería se tomaron prestadas del proyecto existente. Tuvo que usar combustible TG-02 y oxidante AI-27I. El suministro de componentes a las cámaras de combustión se realizaría mediante una unidad de turbobomba. Además, el motor estaba equipado con un circuito separado para nitrato de isopropilo: tenía que ingresar al generador de gas y descomponerse en gas de vapor, lo que puso en movimiento el TNA. Cada cámara del motor C2.1100, según los cálculos, dio 17 toneladas de empuje, un total de 68 toneladas requeridas.
El proceso de levantar el cohete a la posición de lanzamiento. Foto Testpilot.ru
El motor ramjet de segunda etapa se desarrolló en OKB-670 M.M. Bondaryuk. A pesar de la aparente simplicidad del diseño, la creación de tal motor fue particularmente difícil. Se requería encontrar materiales correspondientes a las cargas térmicas de la combustión del combustible, elaborar procesos aerodinámicos en la entrada y dentro del motor, y también resolver muchos otros problemas. Para 1957, todos estos problemas se habían resuelto con éxito, lo que resultó en un motor estatorreactor supersónico que funcionaba con queroseno y proporcionaba 7,55 toneladas de empuje en modo crucero.
Herramientas de gestión
La rama NII-1 MAP bajo el liderazgo de I.M. Lisovich y T.N. Tolstousov. Este proyecto utilizó los desarrollos existentes de diferentes organizaciones. En particular, allá por los años cuarenta, la investigación sobre este tema estuvo a cargo de especialistas del NII-88.
El objetivo del proyecto MAP NII-1 era crear un sistema capaz de encontrar automáticamente las estrellas indicadas, rastrear su posición y determinar sus propias coordenadas a partir de ella. Para ello se requirió resolver varias tareas auxiliares, como la creación del llamado. vertical artificial o que proporciona inmunidad al ruido en todas las condiciones. También tuvimos que desarrollar una máquina calculadora capaz de convertir datos de corrección de astros en comandos para el piloto automático.
En 1952, antes del inicio de los trabajos en el MKR "350", se fabricó un prototipo del sistema de astronavegación. Sus pruebas en el avión Il-12 mostraron una alta precisión para mantener la dirección de vuelo. En 1954-55. este sistema se ha perfeccionado y vuelto a probar. El laboratorio de vuelo basado en el Tu-16 voló a altitudes de 10-11 km a una velocidad de 800 km / h, y dentro de 5-6 horas de vuelo, un error acumulado dentro de 4-6 km.
El complejo está listo para comenzar. Foto Testpilot.ru
Después de ciertas modificaciones, el sistema de navegación electromecánico con dispositivos inerciales y astro-corrección estaba listo para su instalación en cohetes experimentales. En 1957, comenzó la producción de lotes piloto de dicho equipo para su instalación en prototipos de cohetes.
Confirmado por pruebas
El primer lanzamiento del "Tempest" estaba previsto para el 1 de agosto de 1957, pero no se llevó a cabo. Las fallas en el sistema de suministro de nitrato de isopropilo impidieron un arranque regular del motor de la primera etapa. Afortunadamente, la instrumentación del motor funcionó correctamente y el cohete no resultó dañado. Tras las modificaciones necesarias, el 1 de septiembre, volvió a estar preparada para el vuelo. Esta vez, el cohete abandonó el lanzador, pero el sistema de control dio prematuramente la orden de reiniciar los timones de gas de la primera etapa. El cohete perdió el control y cayó.
Luego hubo tres lanzamientos fallidos más, en los que el vuelo no duró más de 60-80 segundos. En mayo de 1958, el Tempest despegó por primera vez de manera regular, tomó una altitud determinada, dejó caer los bloques de la primera etapa y encendió el motor ramjet. La velocidad de la etapa sostenedora alcanzó M = 3. Luego hubo cinco lanzamientos más con fallas al inicio o en diferentes partes de la trayectoria. Los siguientes cuatro vuelos fueron exitosos y demostraron que el cohete puede acelerar a 3,2M, volar a un alcance de 5500 km y realizar maniobras, incl. girar 180 °.
En marzo de 1960 se produjo el último fallo de vuelo con la pérdida de un cohete. Luego, en marzo y diciembre, realizamos dos lanzamientos a objetivos en los rangos de Kamchatka. En el primer caso, "La tempestad" en 121 minutos. voló al área objetivo, después de lo cual no pudo entrar en picado. El siguiente y último vuelo fue completamente exitoso. A una distancia de 6425 km, el producto se desvió del objetivo en 4-7 km.
Cohete en los primeros segundos de vuelo. Foto Militaryrussia.ru
En vuelos recientes, se utilizaron cohetes experimentados con un sistema de propulsión mejorado. Utilizaron el C2.1150 LPRE con mayor empuje y el motor ramjet RD-012U más compacto.
Reserva para el futuro
En las primeras etapas de las pruebas, el Tempest MKR enfrentó varios problemas técnicos y de diseño. Se las arreglaron para hacer frente a ellos y, en el futuro, el cohete mostró un alto nivel de rendimiento y la capacidad de resolver misiones de combate reales. Como resultado de un mayor refinamiento, mejora e introducción de nuevos componentes, el cohete 350 bien podría convertirse en una estrategia eficaz y exitosa. armas.
Sin embargo, en 1960 -según diversas fuentes, en febrero o diciembre- el Consejo de Ministros ordenó detener los trabajos sobre el tema "Tormenta". El liderazgo del país decidió que los misiles de crucero intercontinentales son inferiores a los complejos balísticos en términos de sus capacidades y potencial. El desarrollo simultáneo de las dos direcciones se consideró imposible e inconveniente.
"The Tempest" no pasó por todo el proceso de puesta a punto y no entró en servicio con nuestro ejército. Sin embargo, incluso en este caso, el proyecto arrojó los resultados más notables. Para desarrollar un nuevo MCR, fue necesario construir una serie de instalaciones de investigación y realizar muchas investigaciones. Se recopiló una gran cantidad de información sobre la aerodinámica de altas velocidades supersónicas, procesos térmicos, etc.
Maqueta del complejo en el museo. Foto FAS
Además, se crearon nuevos materiales y tecnologías. La mayoría de estos resultados del proyecto "Tempest" se utilizaron posteriormente con éxito para crear nuevas muestras. aviación y cohetería. Por lo tanto, el titanio, los aceros resistentes al calor y otros materiales para el "Buri" todavía se utilizan activamente en los diseños de equipos de aviación y otros. Las tecnologías modernas para la fabricación de tales estructuras se remontan directamente a los desarrollos de VIAM y MVTU a mediados de los años cincuenta.
Algunas soluciones del proyecto C2.1100 se utilizaron posteriormente en nuevos proyectos de motores de cohetes. La experiencia de crear los motores ramjet RD-012 / 012U también fue útil en el desarrollo de una serie de nuevos productos, como algunos misiles antiaéreos. Algunos de los desarrollos del pasado se pueden aplicar a la creación de armas hipersónicas modernas.
El desarrollo del sistema "Tierra" fue de gran importancia para nuestra tecnología de cohetes y aviación. La astronavegación demostró claramente sus capacidades y, gracias a esto, posteriormente encontró aplicación en una serie de nuevos proyectos. En particular, asegura una alta precisión de disparo de misiles balísticos intercontinentales.
Por lo tanto, el proyecto Tempest / 350 / La-350 no pudo resolver su tarea principal, y el ejército soviético no recibió un arma estratégica fundamentalmente nueva con las características más altas. Al mismo tiempo, este proyecto dejó una gran cantidad de datos científicos y experiencia técnica, lo que contribuyó a un mayor desarrollo de varias áreas. Esto significa que la Tempestad, a pesar de la finalización infructuosa del proyecto, no se creó en vano y trajo grandes beneficios, aunque sea indirectamente.
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