Крылатая ракета Х-22: возможности и назначение

Х-22 «Буря» – советская/российская крылатая противокорабельная ракета, входящая в состав ракетного комплекса для авиации К-22. Она предназначена для атаки точечных и площадных радиолокационно-контрастных целей посредством ядерной или фугасно-кумулятивной боевой части. Из этой статьи вы познакомитесь с описанием и характеристиками ракеты Х-22.

Создание

17 июня 1958 года, по Постановлению Совета министров Советского Союза, были начаты работы по созданию авиационно-ракетной комплекса К-22, для его дальнейшей установки на сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22. Главным элементом системы стала крылатая ракета Х-22 «Буря». За разработку комплекса взялся дубненский филиал ОКБ-155. Ракета создавалась в двух версиях: для поражения отдельных кораблей (радиолокационно-контрастные точки) и авианосных ордеров или конвоев (площадные цели). Система наведения была разработана в КБ-1 ГКРЭ сразу в трех вариантах: с активной РГСН (радиолокационной головкой самонаведения), с пассивной РГСН и с автономным счислителем пути ПСИ.

Испытания и доработки

Первые опытные образцы системы были изготовлены к 1962 году на заводе №256 ГКАТ. В этом же году начались ее испытания с борта переоборудованного самолета Ту-16К-22. В ходе испытаний, инженеры обнаружили немало проблем, которые решились лишь к 1967 году, когда ракета с активной РГСН была принята на вооружение СССР. Серийное производство было налажено на заводе № 256, а позже переехало на Ульяновский машиностроительный завод.

Отработка варианта Х-22ПСИ затянулась еще сильнее. На вооружение эта ракета поступила лишь в 1971 году. В этом же году, группа конструкторов, работавших над ее созданием, под руководством А. Л. Березняка, была удостоена Государственной премии.

Что касается третьего варианта с пассивной РГСН, то при его проектировании конструкторы столкнулись с рядом трудностей, справиться с которыми им удалось лишь к моменту разработки следующей модификации ракеты.

С появлением ракеты Х-22, возможности Дальней Авиации существенно расширились. Главной целью самолета Ту-22К, оснащенного данным вооружением, стали авианосные ударные группы предполагаемого противника. Недостатки у нового ракетного комплекса также были. Касались они, прежде всего, безопасности и надежности эксплуатации. После 2-3 полетов на подвеске самолета, ракеты часто выходили из строя, а токсичное горючее и агрессивный окислитель то и дело становились причиной для тяжелых аварий. КВО версии ПСИ составляла несколько сотен метров. Для успешной атаки точечных целей этого было недостаточно. Если испытания, на которых, вместо боевой части, ракеты оснащали системой КТА, дающей полную информацию о работе оружии, проходили хорошо, то при стрельбах в военных частях, часто возникала проблема с отказом системы управления. Причиной большинства аварий стало загрязнение воздуха и нарушение температурного режима в отсеках системы управления. Частично исправить положение вещей помогло дренирование.

Модификации

За время производства ракеты Х-22 она получила довольно много модификаций.

Базовая модель называлась Х-22ПГ. Она оснащалась активной РГСН и предназначалась для поражения точечных, то есть отдельно стоящих целей. Такую ракету можно было комплектовать фугасно-кумулятивной или термоядерной боевой частью. Первая БЧ имела индекс «М», а вторая – «Н». Базовая крылатая ракета Х-22 «Буря» устанавливалась на четыре версии самолета Ту-22: «К», «КД», «КП» и «КПД».

Другие версии (в скобках указан год принятия на вооружение):

1. Х-22ПСИ (1971 г.).
2. Х-22МА (1974 г.). Имеет увеличенную до 4000 км/ч скорость полета.
3. Х-22МП (1974 г.). Получила пассивную систему наведения и увеличенную до 4000 км/ч скорость.
4. Х-22П (1976 г.). Пассивная РГСН этой ракеты наводится на излучение вражеских радиотехнических средств. Эта версия получила боевую часть с простым зарядом уменьшенной мощности.
5. Х-22М (1976 г.). От предыдущей модификации ракета Х-22 М отличается увеличенной до 4000 км/ ч скоростью.
6. Х-22НА (1976 г.). Оснащена инерциальной системой управления с возможностью корректировки по рельефу местности.
7. Х-ББ. Это экспериментальная модификация, скорость которой достигала 6 Махов, а высота полета – 70 километров. В конце 1980 годов ракета проходила испытания. Из-за ряда нерешенных проблем она так и не была принята на вооружение.
8. Х-32 (2016). Представляет собою глубокую модернизацию сверхзвуковой крылатой ракеты Х-22. Основные изменения касаются двигателя, системы наведения и облегченной боевой части. Работы по созданию этой ракеты начались в середине 1990-х и несколько раз останавливались. Лишь в 1998 году состаялись первые испытания прототипа.
9. Радуга-Д2. В 1997 году была представлена гиперзвуковая летающая лаборатория, созданная на базе крылатой ракеты Х-22 системы К-22. Она может переносить до 800 кг оборудования и развивает при этом 6,5 м скорости. Силовая установка этой ракеты состоит из воздушно-прямоточного двигателя и ракетного ускорителя. Ее пуск производится с самолета Ту-22М3.

Материалы

При разработке ракеты Х-22, первостепенным условием было сохранение ее работоспособности при высоких температурах. Дело в том, что при полете на близких к максимальным скоростях, поверхности ракеты нагреваются до 420 °С. Таким образом, использование алюминиевых сплавов, которые широко применяются в ракето- и авиастроении, но «держат» лишь 130 °С, было невозможным. Конструкторам пришлось отказаться и от многих других материалов, подверженных потере структуры и прочности с нагревом. В результате в качестве основных материалов были выбраны нержавеющие стали и титан. Для изготовления крупногабаритных элементов широко использовалась сварка.

Силовые элементы фюзеляжа, крыла и оперения были стальными, а обшивка и некоторые узлы, поверженные перегреву, производились из титанового сплава. Теплозащитные кожухи и экраны также выполняются из титана. Для внутренней теплоизоляции использовались специальные маты. Внутренние элементы каркаса под оборудование, а также балки и рамы для крепления аппаратуры выполняются методом крупногабаритного литья из легких магниевых сплавов.

При создании стеклотекстолитовых радиопрозрачных обтекателей головки самонаведения, конструкторы столкнулись с рядом трудностей, связанных с необходимостью поддержания их стабильных характеристик при температурах до 400 °С. В результате обтекатели стали делать из термостойких клеев, радиопрозрачного материала, кварцевых тканей и минеральных волокон.

Компоновка

Ракета Х-22, фото которой можно принять за фото самолета, имеет планер, который спроектирован по нормальной аэродинамической схеме – крыло и стабилизатор располагаются посредине.

Фюзеляж состоит из четырех отсеков, которые стыкуются между собой посредством фланцевого соединения. В носовой части корпуса, в зависимости от версии ракеты, располагается головка самонаведения, радиолокационный координатор или же ДИСС автономного счислителя пули. Там же находится и блок систем управлениям. За ним идут блоки воздушных и контактных взрывателей, боевая часть, баки-отсеки с компонентами топлива, а также энергетический отсек с аккумуляторами, автопилотом и оборудованием наддува баков. В хвостовой части располагаются исполнительные рулевые механизмы, турбонасосный агрегат двигателя и двухкамерный жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) модели Р201-300. Ракета Х-22, характеристики которой мы сегодня рассматриваем, имеет запас топлива в 3 тонны.

Самыми крупными агрегатами ракеты являются баки-отсеки. Они представляют собой тонкостенные конструкции с силовым набором, сваренные из стали, стойкой к коррозии. Отсеки несут также узлы крепления крыла. По прочностным соображениям, ракета имеет минимальное количество технологических и эксплуатационных люков, вырезы которых существенно ослабляют конструкцию.

Крылья и оперение

Крыло треугольной формы со стреловидность в 75°, по передней кромке имеет сверхзвуковой симметричный профиль, относительная толщина которого составляет 2 %. Достаточный уровень прочности и жесткости крыла, при его малой строительной высоте (у корня всего 9 см), обеспечивается за счет использования многолонжеронной конструкции и толстостенной обшивки. Площадь каждой из консолей составляет 2,24 м³.

Цельноповоротные консоли оперения имеют относительную толщину 4,5 % и отвечают за управление ракетой по курсу, крену и тангажу. Под фюзеляжем имеется также нижний киль, устанавливаемый для повышения путевой устойчивости ракеты Х-22. В нем размещаются некоторые антенны оборудования. Изначально, нижний киль делали съемным и крепили к ракете после ее подвешивания на самолет-носитель. Позже, для удобства транспортировки его оснастили шарнирным креплением, благодаря которому вовремя полета киль складывается в правую сторону. Это позволило уменьшить транспортировочную высоту ракеты до 1,8 м.

Оснащение

Система управления сверхзвуковой ракеты Х-22 включает автопилот, за энергообеспечение которого отвечает «сухая» ампульная батарея с преобразователем. Ее энергоемкости хватает на 10 минут безперебойного питания всех потребителей. В одном отсеке с ней располагается оборудование для наддува. Система управления включает мощные гидравлические приводы рулей, которые питаются от гидроаккумуляторов.

Жидкостной ракетный двигатель, модели Р201-300 имеет двухкамерную конструкцию. Каждая из камер оптимизирована под основные полетные режимы ракеты. Так, стартовая камера, форсажная тяга которой составляет 8460 кгс, служит для разгона ракеты и ее выхода на максимальную скорость, а маршевая камера с тягой всего 1400 – для поддержания высоты и скорости при экономном расходовании топлива. За питание силовой установки отвечает общий турбонасосный агрегат. Заправка ракеты Х-22 предполагает ее снаряжение примерно 3 тоннами окислителя и 1 тонной горючего.

Версия Х-22ПСИ с функцией инерциального наведения предназначена для поражения вражеских объектов с заданными координатами, поэтому она оснащается боевой частью мощностью 200 кт, которая может инициироваться как в воздухе, так и при столкновении с преградой.

Выстрел

После отцепки крылатой ракеты Х-22 от самолета компоненты топлива самовоспламеняются. В этот момент начинается разгон ракеты и набор высоты. Характер траектории полета зависит от выбранной заранее программы. Когда ракета достигает заданной скорости, силовая установка переключается на маршевый режим работы.

При атаке точечной цели головка самонаведения отслеживает цель в двух плоскостях и выдает автопилоту управляющие сигналы. Когда в процессе сопровождения вертикальный угол достигает заданной величины, подается сигнал на перевод ракеты в режим пикирования на цель под горизонтальным углом 30°. Во время пикирования управление производится по сигналам, поступающим от системы самонаведения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Крейсер средних размеров самолет-носитель обнаруживает на расстоянии до 340 км, а захват и сопровождение производятся с расстояния до 270 км.

При атаке площадных целей самолет-носитель определяет координаты цели с помощью радиолокационной системы и прочих средств навигации. Бортовое оборудование ракеты излучает в направлении противника электромагнитные волны и непрерывно определяет вектор истинной скорости, принимая их в отраженном виде от «бегущих» участков земли. Этот показатель автоматически интегрируется по времени, после чего непрерывно производится определение дальности от ракеты до цели и удерживается курс, заданный с борта самолета.

Возможности

Практика показала, что ракета Х-22, описание которой мы с вами рассматриваем, является очень эффективным средством для атаки кораблей даже без использования ядерных зарядов. Попадание ракеты в борт корабля вызывает повреждения, способные вывести из строя даже авианосец. Именно поэтому в военных кругах ее называют не иначе как «убийца авианосцев». Ракета Х-22 при подлетной скорости 800 м/с оставляет пробоину площадью до 22 м². При этом внутренние отсеки выжигаются струей глубиной до 12 метров.

По мнению советского военного руководства, самолеты Ту-22МЗ и Ту-95 с ракетами Х-22 были самым эффективным средством для борьбы с большими судами. В условиях холодной войны эти самолеты систематически приближались к авианосным соединениям США, чтобы зафиксировать действие американских радиоэлектронных помех. Штурманы, участвующие в этих разведывательных операциях, отмечали высокую эффективность американских средств защиты. По их словам, метки цели на дисплеях буквально исчезали в плотном облаке помех. Для эффективных действий советской авиации в таких условиях была разработана стратегия атаки, при которой первыми пускаются ракеты с ядерными боевыми головками, которые наводятся не на конкретную цель, а на все соединение. После этого пускаются уже простые ракеты, которые, по расчетам специалистов, должны найти уцелевшие цели и поразить их.

Борьба с вражескими средствами противовоздушной обороны включает целый ряд мер: массирование атаки несколькими группами, эшелонирование ракетоносцев и самолетов которые их прикрывают, маневрирование во время атаки и много другое. Удар может наноситься с заходом с разных сторон, перестроением, фронтальной атакой или последовательным выведением из строя вражеских кораблей. Иногда выделяется отвлекающая группа самолетов.

Учения

До начала 1990 годов боевые стрельбы по морским целям проводились на Каспии. Для этого экипажам с удаленных аэродромов приходилось перебазироваться поближе к полигону. Со временем работающий еще с 1950 годов полигон на Каспии был закрыт в связи с существенным загрязнением моря обломками ракет и мишеней. Организация стрельб на Ахтубинском полигоне, который отошел Казахстану, также стала невозможной.

Спустя несколько лет возобновились стрельбы на заново оборудованных полигонах. Для их обустройства выбирались малолюдные обширные территории, на которых можно было не переживать за последствия промахов. Эти территории оборудовались телеметрическими пунктами контроля и измерительными постами. В конце июня 1999 года самолеты Ту-22МЗ из Североморской Киркенесской авиадивизии в ходе испытаний «Запад-99», проводящихся в северной части РФ, выполнили пуски ракет в акватории Баренцева моря. Вместе с кораблями флота они нейтрализовали отряд прикрытия воображаемого противника с расстояния 100 км, а главную цель – с 300 км. В сентябре того же года на ТОФ самолеты Ту-22М3 провели стрельбы по мишеням.

В августе 2000 года, в ходе совместных испытаний военно-воздушных сил РФ и Украины, пара полтавских самолетов Ту-22М3 выполнила перелет на север и вместе с 10-ю российскими самолетами атакована мишени на полигоне у Новой Земли. Спустя две недели, в рамках совместных учений авиации и ПВО, экипаж украинского бомбардировщика выполнил пуск ракеты-мишени, которая была перехвачена и поражена истребителем Су-27.

В апреле 2001 года для проверки надежности ракеты Х-22 был произведен пуск экземпляра, хранящегося на складе 25 лет. Запуск прошел успешно. Менее удачно состоялись стрельбы в сентябре 2002 года под Читой – из-за сбоя в наведении ракета упала на монгольской территории, что привело к скандалу и выплате компенсаций. Аналогичная промашка произошла в Казахстане, где ракета упала недалеко от деревни.

Для перевозки ракет по аэродромам используются специальные транспортные тележки Т-22, задние колеса которых благодаря гидравлике могут «приседать», позволяя тем самым закатить громоздкое изделие под самолет с минимальным зазором. Для подвески тяжелой ракеты Х-22, ТТХ которой позволяют справляться с крупнейшими кораблями, применяют мощные электрические лебедки.

Проблема с заправкой

Крылатая ракета Х-22 заняла в отечественной ракетной технике и авиации особое место. Ее главными достоинствами стали: высокий срок службы (в 2017 году ракета отметила свое 50-летие) и универсальность применения. В отличие от аналогов, которые работают на единственном типе самолетов, Х-22 вооружала сразу три самолета: Ту-22К, Ту-22М и Ту-95К-22.

Есть у ракеты и существенный недостаток, от которого не получилось в полной мере избавиться даже за 50 лет, – низкая эксплуатационная пригодность, связанная с использованием жидкостного двигателя. Токсичность и едкость компонентов топливной смеси делают проблематичным обеспечение боеготовности ракет. Длительное хранение в заправленном виде оказалось невозможным из-за низкой коррозионной стойкости конструкции. И даже использование ингибиторов – замедлителей коррозии, не решает проблему.

Наиболее эффективной мерой для борьбы с коррозионными процессами стало внедрение ампульной заправки с помощью специального оборудования. Этот метод предполагает закачивание окислителя из герметичных емкостей в топливный бак под давлением, без контакта с внешней средой. Заправка производится непосредственно перед стрельбой. Хранение снаряженных ракет недопустимо. Техники-ракетчики, осуществляющие заправку, должны надевать специальный защитный костюм поверх шерстяного, толстые резиновые перчатки и сапоги-бахилы из толстого материала. Кроме того, они в обязательном порядке должны надевать изолирующий противогаз. Процесс заправки происходит при включенном газоанализаторе, регистрирующем утечки.

В частях стараются избегать операции заправки ракет по причине ее трудоемкости, поэтому учебные полеты на бомбардировщиках часто осуществляются с незаправленными ракетами. В полном объеме их готовят лишь перед выполнением зачетных пусков, которые производятся на учебных сборах 1-2 раза в год. Пуск такого оружия является крайне ответственной задачей, поэтому к нему допускаются только подготовленные экипажи, которые имеют богатый опыт.

Технические характеристики

Резюмируя выше сказанное, разберем основные характеристики крылатой ракеты Х-22 «Буря»:

1. Длина – 11,65 м.
2. Высота со сложенным килем – 1,81 м.
3. Диаметр фюзеляжа – 0,92 м.
4. Размах крыла – 3 м.
5. Стартовая масса – 5,63-5,7 т.
6. Скорость полета – 3,5-3,7 М.
7. Высота полета – 22,5-25 км.
8. Дальность стрельбы – 140-300 км.
9. Высота применения – 11-12 км.
10. Боевая часть: термоядерная или фугасно-кумулятивная.
11. Тяга двигателя – до 13,4 кН.
12. Запас топлива – 3 т.