Блоги / Техника и вооружение

5:06 / 10.02.16
РВСН: стратегический ракетный комплекс Р-9А с ракетой 8К75 разработки Сергея Королева (СССР)

Р-9А (Индекс ГРАУ — 8К75, по классификации МО США и НАТО — SS-8 Sasin) — советская двухступенчатая, жидкостная (на низкокипящем окислителе) межконтинентальная баллистическая ракета наземного и шахтного базирования с моноблочной головной частью, разработанная в ОКБ-1 С. П. Королёва.

Система управления разработана харьковским НПО «Электроприбор». Р-9А относится к ракетам первого поколения. Находилась на вооружении частей РВСН ВС СССР дислоцировавшихся в Омске, Тюмени, Козельске, Плесецке и Байконуре с 1964 по 1976 год. [1]

800px-Za_Rodinu.jpg

Ракета Р-9 у Центрального музея Вооруженных Сил / Фото: ru.wikipedia.org


Основываясь на достигнутом к началу 1958 года прогрессе в создании более экономичных двигателей и головных частей с ядерным зарядом значительно меньшей массы, Совет главных конструктов направил в Правительство СССР предложение о разработке новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-9 на ракетном топливе кислород-керосин с начальной массой около 100 т.

После дополнительных проработок ОКБ-1 предложило разработать два варианта ракеты, отличающихся используемыми компонентами топлива и двигательными установками:
  • Р-9А (на низкокипящих компонентах топлива керосин - жидкий кислород)
  • Р-9В (на высококипящих компонентах топлива керосин - азотная кислота)
Такое предложение обусловливалось тем, что на тот момент было не вполне ясно какая из пар компонентов обеспечит лучшие условия эксплуатации в войсках и меньшее время подготовки к пуску. Это определялось сложностью систем для поддержания компонентов топлива в готовности к заправке, токсичностью компонентов, временем, необходимым для заправки ракеты, и временем раскрутки гироскопов перед пуском. Учитывая, что время готовности к пуску у обоих вариантов системы примерно одинаковое, а эксплутационные качества, включая безопасность работы с ракетой, предпочтительнее у компонентов керосин-кислород, ОКБ-1 настояло на принятии к дальнейшей разработке ракеты Р-9А.[2]



Разработка ракеты начата ОКБ-1 (генеральный конструктор - С.П.Королев) по Постановлению Совмина СССР от 13 мая 1959 г. Планируемый срок сдачи ракеты на вооружение - 1961 г. При эскизном проектировании рассматривалось пять принципиальных схем ракеты, обеспечивающих требуемые характеристики при максимально возможной простоте, мобильности и минимально возможной массе конструкции.

aik_01.jpg

Генеральный конструктор - Сергей Королев / Фото: cropman.ru


Эскизный проект ракеты был завершен в октябре 1959 г. К этому времени были выданы и согласованы задания всем смежным организациям, выпущен комплект рабочих чертежей, изготовлена технологическая оснастка и начато изготовление отдельных агрегатов ракеты. В эскизном проекте было также предусмотрено дальнейшее совершенствование характеристик ракеты Р-9.

Летно-конструкторские испытания ракеты начаты на полигоне Байконур пуском 9 апреля 1961 г. - аварийный, взрыв первой ступени. Первый успешный и второй вообще пуск состоялся 21 августа 1961 г. (25 июля 1961 г. по данным Андреева). На первом этапе испытания ракеты велись первым испытательным управлением полигона Байконур, позже испытания были перенесены на площадку №70 полигона.

Серийное производство ракеты велось в г.Куйбышев на авиазаводе №1 (позже - завод "Прогресс") начиная с 1963 г. 14 и 15 декабря 1964 г. начата постановка на боевое дежурство первых четырех ракетных полков с ракетами Р-9А с наземным стартом (по два полка в Козельске и Плесецке).

26 декабря 1964 г. поставлен на боевое дежурство первый полк с ракетами в ШПУ (Козельск). 21 июля 1965 г. МБР Р-9А / 8К75 по результатам третьего этапа летно-конструкторских испытаний принята на вооружение. Всего за все время на вооружении состояло максимум 29 пусковых установок с МБР Р-9А. Последний комплекс с ракетой Р-9А снят с вооружения в 1976 г.

0-1.jpg

Установка ракеты Р-9А / 8К75 на стартовый стол. Стартовый комплекс "Десна-Н", Байконур, 1961-1963 г.г. / Фото: www.energia.ru


Пусковые установки: старт ракеты - горячий, на маршевом двигателе первой ступени. Разработка наземного оборудования велась ГСКБ "Спецмаш", главный конструктор - В.П.Бармин.

14.jpg

Главный конструктор - Владимир Бармин / Фото: www.computerra.ru

Наземный пусковой комплекс "Десна-Н" - разработчик - ГСКБ "Спецмаш". Пуск осуществлялся с двухскатного стартового стола. Первый этап ЛКИ показал, что комплекс не соответствует требованиям к стартовому комплексу. Комплекс не рекомендован к принятию на вооружение. Пуски со стартового комплекса велись в ходе ЛКИ до 22.02.1963 г. (первый пуск с комплекса "Долина").

0-2.jpg

Транспортировка ракеты Р-9А / 8К75 на стартовый стол. Стартовый комплекс "Десна-Н", Байконур, 1961-1963 г.г. / Фото: www.energia.ru.

27_big.jpg

Наземный пусковой комплекс "Десна-Н" - разработчик - ГСКБ "Спецмаш" / Изображение: wikimapia.org

75_10b.jpg

Двухскатный стартовый стол / Фото: rbase.new-factoria.ru

0-3.jpg

Ракета Р-9А / 8К75 на стартовом столе, Байконур, 1961-1963 г.г. / Фото: www.energia.ru

Наземный пусковой комплекс "Долина" - разработчик - головной - ОКБ-1. Разработка комплекса начата после отказа от стартового комплекса "Десна-Н", одновременно разработана новая переходная рама ракеты. Пуск осуществлялся со стартового стола (вариант 2) - использовался новый тип стартового стола - четырехскатный.

a9dbfb6519d6.jpg

Новый тип стартового стола - четырехскатный / Фото: www.energia.ru


В ЦКБ транспортного машиностроения было создано эффективное устройство, управляемое одним оператором, способное установить ракету на пусковой стол за 30 сек. Впервые в ОКБ-1 была создана и изготовлена на заводе "Красная Заря" автоматизированная система подготовки ракеты к старту, причем принятые в ней классические решения использовались в дальнейшем для ряда новых ракет-носителей. Первый пуск со стартового комплекса - 22.02.1963 г.

Процесс запуска: самоходная тележка с ракетой, выйдя из монтажно-испытательного корпуса и достигнув упоров на пусковом устройстве, соединялась с подъемно-установочным устройством, которое поднимало ее в вертикальное положение, автоматически стыковало все коммуникации и закрепляло ракету на пусковом столе.

Затем следовала скоростная заправка компонентами ракетных топлив, подготовка системы управления и прицеливание. Для связи второй ступени с землей использовался желоб бортовых коммуникаций (ЖБК) - кабельную мачту одноразового применения, которая являлась частью ракеты.

0-4.jpg

Старт МБР Р-9А / 8К75 из комплекса "Долина" / Фото: www.energia.ru


Шахтный пусковой комплекс "Десна-В" - разработчик - ГСКБ "спецмаш". На штатной стартовой позиции оборудовались две ШПУ, подземный командный пункт, пункт радиоуправления и технологическое оборудование для поддержания запаса жидкого кислорода. Т.к. радиотехническая система обеспечивала наведение одновременно только одной ракеты, то старты МБР могли осуществляться только последовательно.

1-1.jpg
Сам комплекс группового старта "Чусовая" состоит из трех равноудаленных ШПУ (примерно 100-120 метров на расстоянии друг от друга) / Изображение: super-arsenal.ru



По предложению В.П.Мишина была создана система непрерывной подпитки ракет жидким кислородом, что обеспечивало высокую степень боеготовности ракет. Первый пуск из стартового комплекса "Десна-В" выполнен 27 сентября 1963 г.

0-5.jpg

ШПУ "Десна-В" МБР Р-9А / 8К75, эскизный проект / Фото: www.energia.ru


Ракета Р-9А / 8К75


Конструкция: двухступенчатая ракета с последовательным расположением ступеней. Разделение ступеней горячее - двигатель второй ступени включается до завершения работы двигателя первой ступени. Ступени соединяются ферменным переходным отсеком, верхняя часть первой ступени имеет усиленную теплоизоляцию. Габариты ракеты были выбраны исходя из возможности транспортировки ее в собранном виде в одном железнодорожном вагоне и использования сварочно-штамповочного оборудования ракеты Р-7 для производства блоков ракеты Р-9.

Принципиальной особенностью ракеты было включение в ее состав переходной рамы пускового стола. Благодаря этому резко уменьшился объем работ на старте, т.к. стыковка всех связей "Земля-борт" теперь производилась на технической позиции, после пристыковки к ракете переходной рамы, а на старте оставалось пристыковать существенно меньшее количество коммуникаций "Земля-переходная рама". Для связи второй ступени с землей использовался желоб бортовых коммуникаций (ЖБК) - кабельную мачту одноразового применения, которая являлась частью ракеты. Через ЖБК проходили коммуникации заправки блока Б компонентами ракетных топлив и газами, а также электрические цепи. Расстыковка коммуникаций ракеты и ЖБК и его отброс происходили непосредственно перед стартом ракеты. Конструкция ракеты предусматривала обслуживание на стартовой позиции в вертикальном положении без применения каких-либо специальных приспособлений и без открытия люков. Заправка обоих ступеней (блоков А и Б) производилась на пусковом столе. На блоке А трубопроводы и кабели для связи с наземным оборудованием были проложены снаружи по борту ракеты и через разъёмные колодки и штекеры выводились на срез обтекателей камер двигателя блока А. После отказа от стартового комплекса "Десна-Н" под общим руководством ОКБ-1 разработан нвоый стартовый комплекс и новая переходная рама.

Конструкция первой ступени (блок А): в головной части ферменный переходный отсек, далее - несущий бак окислителя, межбаковый приборный отсек, несущий бак горючего, хвостовой отсек с ЖРД ступени. Наддув баков ступени и привод ТНА двигателя осуществлялись продуктами сгорания основных компонентов топлива. Ступень была оснащена аэродинамическими стабилизаторами которые состояли из пилона и съемной части. В процессе эксплуатации прекратилось использование съемной части стабилизаторов.

Конструкция второй ступени (блок Б): вторая ступень состояла из цилиндрической и конической частей. Цилиндрическая часть представляла собой хвостовой отсек с размещенным там ЖРД ступени. Коническая часть включала в себя переходник, бак горючего (несущий, конической формы) и бак окислителя (подвесной, сферической формы) с межбаковой обечайкой. Из-за короткого участка работы ЖРД первой ступени (из-за высокой энергетики) разделение ступеней происходило в атмосфере и "по-горячему". Соответственно на первом этапе ЖРД второй ступени работал на 50% мощности и из-за малого удлиненния ступень была аэродинамически неустойчива, что вызвало необходимость размещения в хвостовой части ступени стабилизирующих аэродинамических щитков. Наддув баков ступени и привод ТНА двигателя осуществлялись продуктами сгорания основных компонентов топлива. Позже, на базе конструкции второй ступени была создана третья ступень - Блок И - ракет-носителей 11А57 ("Восток") и 8К78 ("Молния").

Отделяемая головная часть крепилась к переходнику второй ступени двумя пироболтами. Отделение ГЧ осуществлялось пневмотолкателем после выключения ЖРД второй ступени за счет использования паров наддува бака горючего второй ступени.

bLCCt.jpg

Конструкция МБР Р-9А / 8К75 / Фото: www.energia.ru

Система управления и наведение: система управления инерциальная с каналом радиокоррекции. Главный конструктор - Н.А.Пилюгин. Применение ракеты возможно как с каналом радиокоррекции так и без него - точность при этом ухудшается. Стартовая позиция с ШПУ оборудовалась пунктом радиотехнического управления (радиокоррекции).

i_063.jpg

Николай Пилюгин / Фото: mosarchiv.mos.ru


Пункт коррекции одновременно мог управлять только одной ракетой, т.е. старты МБР могли осуществляться только последовательно. Подготовка и проведение пуска осуществлялось автоматически. Наибольшее время при подготовке пуска требовалось на раскрутку гироскопов системы управления ракеты.

Впервые проверочно-пусковое оборудование ракеты могло производить автоматический контроль большинства параметров системы управления. Так же в системе управления впервые был использован разработанный научной школой профессора Б.И.Назарова (Военная академия им. Дзержинского) принцип форсированного разгона гироскопов, что дало возможность существенно сократить время подготовки системы управления ракеты к пуску. Для обеспечения устойчивости полета ракеты в системе угловой стабилизации впервые применены датчики угловых скоростей.

Особенностью ракеты был относительно короткий активный участок полета. Основная причина - высокоэнергетическое топливо.

Двигатели: Двигательная установка ракеты разрабатывалась с учетом проведения скоростной заправки баков топливом (кислород - керосин), пребывания ракеты в заправленном состоянии в течение 24 часов, дистанционного управления операциями на старте, максимальной автоматизации подготовки к старту, запуска двигателя 1-й ступени как автоматически, по сигналу окончания заправки баков компонентами, так и вручную, в нужное время без вскрытия люков и без доступа обслуживающего персонала к агрегатам и приборам ракеты.

000.jpg

На первой ступени стоял четырёхкамерный маршевый ЖРД РД-111 с качающими соплами / Фото: militaryrussia.ru

1 ступень - 4-камерный ЖРД РД-111 / 8Д716 разработки КБ В.П.Глушко. На конкурсной основе разработка ЖРД для ступени велась так же в КБ А.Исаева и Н.Д.Кузнецова (велась разработка ЖРД НК-9 для 1-й ступени ракеты Р-9М, но разработка была прекращена из-за отсутствия экспериментальной базы).

00-00.jpg

Валентин Глушко / Фото: samlib.ru


Во время работы ЖРД управление полетом ракеты осуществлялось поворотом камер маршевого ЖРД с помощью оригинального центрального привода работающего на керосине отбиравшемся с турбонасосного агрегата (ТНА) ЖРД. Разработка двигателя НК-9 для ракеты Р-9 начата в мае 1959 г. по техзаданию ОКБ-1. Двигатель НК-9 являлся однокамерным, выполненным по замкнутой схеме с дожиганием окислительного газогенераторного газа. Установка из 4-х двигателей НК-9 называлась 8Д717 и была использована на ракете ГР-1.

Тактико-технические показатели

Тяга двигателя, т:
у земли - 141,24;
в пустоте - 162,73
Удельный импульс, ед:
у земли - 227,4;
в пустоте - 311,4
Тип подачи топлива
ТНА
Окислитель
переохлажденный кислород (применение такого типа жидкого кислорода обеспечивало длительное хранение горючего в наземной емкости)
Горючее
керосин Т-1
Масса ЖРД, кг 
1700
Время работы ЖРД, с 105

2 ступень - 4-камерный ЖРД РД-461 / РД-0106 / РО-9 / 8Д715 разработки КБ С.А.Косберга (ныне - КБХА, г.Воронеж) с рекордным удельным импульсом.

233208_s1.jpg

4-камерный ЖРД РД-461 / РД-0106 / РО-9 / 8Д715 / Фото: www.epizodsspace.narod.ru


При работе ЖРД управление полетом осуществлялось поворотными рулевыми камерами двигателя, рабочее тело - отработанный турбинный газ.

tree_1275.jpg

Семен Косберг / Фото: anastgal.dreamwidth.org

Тактико-технические показатели

Тип ЖРД
четырехкамерный открытой схемы с рулевыми камерами
Тяга двигателя (в пустоте), т 
30,5
Удельный импульс (в пустоте), ед
330
Тяга управляющих сопел, т
0.5
Тип подачи топлива
ТНА
Окислитель  переохлажденный кислород
Горючее керосин Т-1
Масса ЖРД, кг
435


R-9A.svg.png

Эскиз Р-9А / Изображение: ru.wikipedia.org

Тактико-технические показатели ракеты 8К75

Длина, м    - 24.19 / 24.227 (по разным данным - вероятно с БЧ разного типа)    
Длина 1 ступени, м
14,79
Длина 2 ступени, м
9,4
Диаметр корпуса, м  2.68
Масса стартовая, т
80.4
Масса сухая без БЧ, т
9
Масса переходной рамы, т:
первых экземпляров ракеты - 4.5;
доработанного варианта - 1.5
Дальность действия, км:
минимальная прицельная - 3000-3500;
с тяжелой БЧ - 12500;
с легкой БЧ - 16000;
минимальная - 3000-3500
Отклонение от точки прицеливания
Система управления автономная инерциальная + радиокоррекция, км:по дальности - до 8 (для 90% пусков) до 12 (для остальных 10%);
по азимуту - до 5 (для 90% пусков) и до 8 (для остальных 10%) 
Система управления автономная инерциальная, км:
по дальности - до 20;
по азимуту - до 10
Время активного участка полета, сек
не менее 264
Время предстартовой подготовки:комплекс "Десна-Н" - до 2 часов;
комплекс "Долина" - 20 мин;
нормативное - 21 мин;
фактическое - 5 мин
Время подготовки ракеты на технической позиции, час
16
Типы БЧ:
Моноблочная боевая частьлегкая БЧ 
  • тротиловый эквивалент - 1,65 Мт
  • масса БЧ - 1700 кг
тяжелая БЧ
  • тротиловый эквивалент - 5 Мт
  • масса БЧ - 2200 кг

Модификации:
  • Р-9А / 8К75 - базовый вариант МБР Р-9А, ракета на топливе кислород-керосин.
  • Р-9Б / 8К76 - проект ракеты Р-9 с использованием высококипящих компонентов топлива - керосин-азотная кислота. При создании ракеты предполагалась кооперация с КБ М.К.Янгеля и использование ЖРД конструкции А.М.Исаева. Двигатели - на первой ступени установка из 4 х ЖРД ОКБ А.М.Исаева тягой по 40 т
  • Р-9М - проект усовершенствованного варианта ракеты Р-9А создание которого предусматривалось эскизным проектом ракеты Р-9А. Использование новых двигателей при сохранении массо-габаритных характеристик ракеты позволяло или увеличить дальность действия на 2700 км или уменьшить массу ракеты на 13 т.  Двигатели: - 1 ступень - ЖРД НК-9 замкнутой схемы с улучшенными ТТХ разработки ОКБ Н.Д.Кузнецова - 2 ступень - ДУ 4 х ЖРД на базе создаваемого в ОКБ-1 двигателя блока "Л" РН "Молния"
  • 8К77 - проект варианта ракеты с использованием двигателей Р-9М в комбинации с экранно-вакуумной теплоизоляцией для обеспечения больших сроков боевого дежурства в заправленном состоянии. За счет применения более мощных двигателей предполагалось оснащение ракеты БЧ большей массы и мощности. Данная БЧ была позже использована на ракете 9К75. Из-за сложности реализации технического решения экранно-ваккумной изоляции проект не был осуществлен
  • 8К75ПД ("предельная дальность") - максимально облегченный вариант МБР Р-9 с легкой БЧ для демонстрационного испытания на максимально большую дальность

Статус - СССР - 1964 г.

14 и 15 декабря - начата постановка на боевое дежурство первых четырех ракетных полков с ракетами Р-9А с наземным стартом - по два полка в Козельске и Плесецке. - 1964 г.

26 декабря - поставлен на боевое дежурство первый полк с ракетами в ШПУ в Козельске. - 1965 г. 21 июля - МБР Р-9А / 8К75 принята на вооружение.

Всего за все время на вооружении состояло 26 пусковых установок с МБР Р-9А.

Развертывание МБР Р-9А в составе РВСН:

Развитие группировки Р-9А. Количество ПУ на боевом дежурстве


1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976
Р-9А 2 11 26 29 29 26 26 26 21 21 21 21 19
Всего МБР 56 122 189 234 469 769 1010 1220 1421 1490 1526 1538 1582 1572 1485
% от РКСН 0 0,26 1,33 2,80 2,53 2,01 1,56 1,41 1,29 1,02 1,003 0,998 0,977 0,89 0

При написании материала использовались данные открытых интернет-источников:

1. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии.

2. Материалы сайта информационно-новостной системы "Ракетная техника"

3. Материалы сайта MILIT.RU RUSSIA.

Теги: РВСН, СРК Р-9А, МБР 8К75, разработка, Сергей Коралев, СССР

В рамках исполнения ст. 4 закона РФ «О средствах массовой информации» редакция ИА «Оружие России» информирует о том, что организации, информация о которых может быть указана в опубликованной статье, являются организациями, деятельность которых в Российской Федерации запрещена, согласно перечню общественных и религиозных объединений, иных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года N 114-ФЗ "О противодействии экстремистской деятельности" (официальные источники: сайт "Российской газеты" (соответствующие разделы сайта https://rg.ru/ или https://rg.ru/2018/12/05/spisok-dok.html) и сайт Минюста России (соответствующие разделы сайта https://minjust.ru/ или https://minjust.ru/nko/perechen_zapret).