Павлушенко М., Евстафьев Г., Макаренко И. Беспилотные летательные аппараты - история, применение, угроза распространения и преспективы развития
Подождите немного. Документ загружается.
Американский инженер Д. Рассел предложил проект крылатой
торпеды для запуска с дирижабля. Такой же проект в 1914 г.
предложила немецкая фирма «Сименс». Эта планирующая кры
латая торпеда была построена в 1917 г. Ее вес составил 1000 кг,
вес боевой части – 300 кг. Управление торпедой осуществлялось
по проводам.
В 1914–1918 гг. было произведено около 90 испытательных пусков
уменьшенных макетов и полноразмерных крылатых торпед с ди
рижаблей. Эта попытка создания БКЛА также оказалась неудач
ной: торпеда летела на расстояние всего около восьми километ
ров, задача радиоуправления автопилотом не была решена, боль
шой вес автопилота требовал заметно уменьшить вес боевой части.
В 1915 г. фирма «ВестингаузЛеблан» подала заявку на КР с
жидкостным ракетным двигателем. Эта ракета должна была за
пускаться на большие дальности с легких переносных пусковых
установок. Ракета предназначалась для замены тяжелой дально
бойной артиллерии. В качестве горючего предлагался бензин, в
качестве окислителя – окись азота. Баки горючего и окислителя
устанавливались симметрично относительно центра тяжести КР
для предотвращения его смещения в процессе выгорания топли
ва. Компоненты топлива должны были подаваться в камеру сго
рания посредством насосов, а истечение продуктов сгорания
должно было происходить через сопло.
В центре корпуса размещались полезная нагрузка и крылья. КР
должна была управляться с помощью гироскопического автопи
лота, барометрического высотомера и рулевых машинок. По
обеим сторонам двигателя размещались хвостовые стабилизато
ры. Патент на эту КР был выдан только в 1920 г.
В 1916 г. военнополитическое руководство Германии приняло
решение создать дешевый радиоуправляемый беспилотный са
молет для дальней бомбардировки. Разрабатывал такой самолет
А. Фоккер. Задачу следовало выполнить в очень сжатые сроки.
Фоккер успел построить только буксируемый планер. На его ба
зе была предложена планирующая бомба.
В это же время в Великобритании также велись работы в облас
ти создания БКЛА. Английские БКЛА были призваны сбивать
немецкие дирижабли. Английские инженеры в качестве беспи
лотных самолетовперехватчиков предложили расчалочный вы
40
Беспилотные летательные аппараты
сокорасположенный моноплан с торпедообразным фюзеляжем,
винтомоторной группой и хвостовым оперением. Это было свя
зано с обеспечением большой маневренности в вертикальной
плоскости и быстрого набора высоты.
Испытания показали малую маневренность такой схемы в боко
вой плоскости. Отсутствие элеронов на задней кромке крыльев
не позволяло накренять аппарат. Изза этого стало невозмож
ным наводить беспилотный самолет в боковой плоскости на
движущийся дирижабль. Изза вышеуказанных недостатков
программа этого БКЛА в 1916 г. была переориентирована на раз
работку маломаневренного ударного летательного аппарата
«земля–земля». Этот БКЛА должен был совершать прямолиней
ный полет к наземному объекту поражения. Это решение анг
лийского командования было вызвано тем, что в 1916 г. Запад
ный и Восточный фронты стабилизировались и противоборст
вующие стороны перешли к позиционной войне.
В отличие от России, Франции и Германии, где конструкторы
разрабатывали ударные БКЛА на базе ракет, англичане развер
нули работы по беспилотным аппаратам на базе научнотехни
ческого задела в области самолетостроения. Базовыми летатель
ными аппаратами стали два самолета: моноплан ДеХэвилленда
и биплан Фолленда. Радиоаппаратура А. Лоу устанавливалась на
обоих летательных аппаратах. Радиосигналы передавались на
рулевые машинки органов управления. В каждый момент вре
мени передавался только один контрольный сигнал.
В 1917 г. в Первую мировую войну вступили СевероАмерикан
ские Соединенные Штаты, как тогда назывались США. Амери
канское командование мечтало об «оружии возмездия», которо
го не имела бы ни одна ведущая страна Европы. Таким оружием
могли стать БКЛА.
14 апреля 1917 г. по инициативе ВМС США специалисты на ба
зе самолетных конструкций стали разрабатывать американский
БКЛА. Поистине, не только в российском отечестве нет своего
пророка. Р. Годдард с 1916 г. предлагал американским военным
использовать ракеты в военных целях. К тому времени у него
для этой цели уже был наработан научнотехнический задел.
Но в то время ракетная техника еще не получила такого разви
тия, как авиационная. Более того, к моменту вступления США
41Создание и применение первых летающих бомб...
в войну уже на достаточно высоком уровне были усовершенст
вованы автопилоты.
Словом, специалисты фирмы «Кертисс аэроплейн» в содруже
стве с фирмой «Сперри гироскоп» сконцентрировали свои уси
лия на подтверждении возможности выполнения автоматически
управляемого полета. В качестве объекта исследования был вы
бран гидросамолет Г. Кертисса N9. В конце 1917 г. самолет N9
совершил удачный автоматический полет по заданному курсу.
Во втором испытательном полете в тот же день он отклонился от
заданного курса на 12,5%.
Тем не менее такая точность явилась основанием для того, что
бы руководство ВМС США выдало фирмам «Кертисс аэро
плейн» и «Сперри гироскоп» техническое задание на разработку
БКЛА, имеющего взлетный вес 675 кг, вес боевой части 450 кг,
дальность полета 80 км и скорость полета 145 км/ч.
В свою очередь армейские авиаконструкторы США также при
ступили к созданию БКЛА. Они сотрудничали со специалиста
ми фирмы «DaitonWright Airplane» («ДейтонРайт аэроплейн»)
и фирмы «Сперри гироскоп». Среди разработчиков этого удар
ного беспилотного самолета был и младший из пионеров авиа
ции братьев Райт – Уилбер. От фирмы «Сперри гироскоп» рабо
тами руководил Ч. Кеттерринг.
По техническому заданию армейский БКЛА должен был иметь
взлетный вес 280 кг, вес боевой части 40–80 кг, дальность поле
та более 60 км, скорость полета 90 км/ч. Вскоре была спроекти
рована летающая бомба Баг (Bug). Она была рассчитана на одно
разовое применение.
Беспилотный самолет Баг был построен на фирме «Daiton
Wright Airplane». Точность его полета к объекту поражения обес
печивалась автопилотом с радиокомандным управлением. В се
редине 1918 г. фирма подготовила БКЛА Баг для производства.
Испытания БКЛА Г. Кертисса, построенного по заказу ВМС
США, дали отрицательные результаты. Аппарат оказался пере
тяжеленным и плохо отрывался от земли. В конце 1918 г. все ра
боты по этому БКЛА были прекращены. Американцы сконцен
трировались на доработке и испытании БКЛА Баг. Образно го
воря, дело стоило свеч: так, если стоимость самолета в годы Пер
42
Беспилотные летательные аппараты
вой мировой войны составляла около 5000 долл., то стоимость
БКЛА Баг составила только 575 долл.
42
Это был летательный аппарат, выполненный по схеме бипла
на. Фюзеляж изготавливался из… папьемаше и усиливался де
ревянными элементами. Крыло представляло собой модифи
цированный вариант крыла биплана DH4. Его размах состав
лял 4,5 м. В носовой части фюзеляжа, который весил 136 кг, ус
танавливался четырехцилиндровый двухтактный бензиновый
двигатель внутреннего сгорания. Мощность двигателя состав
ляла 40 л.с., он был разработан и изготовлен на фирме Г. Фор
да. Пропеллер был двухлопастным. Боевая часть размещалась в
центре фюзеляжа.
В 1918 г. летающая бомба Баг была испытана в Белпорте (штат
НьюЙорк). Она стартовала с малоразмерной четырехколесной
тележки, которая двигалась по рельсовым направляющим. При
этом был осуществлен устойчивый полет с транспортировкой
боевого заряда на заданное расстояние. До взлета БКЛА рассчи
тывалась дальность до цели, определялось возможное отклоне
ние от курса в зависимости от направления и силы ветра, уста
навливалась ориентация БКЛА в требуемом направлении и за
пускался двигатель.
Управление в полете по курсу осуществлялось автопилотом
Э. Сперри с помощью приводов и руля направления. Высота по
лета контролировалась высотомером с анероидным барометром.
При необходимости с помощью приводов высота корректирова
лась рулем высоты. Приводы рулей приводились в действие
пневматическими рулевыми машинками, связанными с блоком
пневмоклапанов.
На стойке крыла устанавливался аэролаг. Требуемая дальность
полета регулировалась через число оборотов аэролага. Когда ко
личество оборотов аэролага совпадало с расчетной цифрой, спе
циальный кулачковый механизм втягивал крепежные болты и
отстыковывал крыло от фюзеляжа. После этого аппарат пикиро
вал на цель полубаллистической траектории
43
.
43Создание и применение первых летающих бомб...
42
Bowman N.J. The Handbook of Rockets and Guided Missiles. Second Edition.
Pennsylvania: Newtown Square, 1963.
43
Arnold H.H. Global Mission. New York, 1972.
Американские историки утверждали, что в ходе испытаний
БКЛА Баг была достигнута высокая точность попадания само
летабомбы Баг в цель. По расчетам Н.Н. Новичкова, эти ут
верждения оказались неправомерными и сомнительными
44
. Ра
боты по совершенствованию этого самолетаснаряда продолжа
лись и были прекращены по финансовым соображениям только
в 1925 г. Самолетснаряд Баг был снабжен двигателем внутрен
него сгорания и винтом
45
.
В годы Первой мировой войны созданием воздушных торпед за
нимались также русские изобретатели Лодыгин Александр Ни
колаевич и Костович Огнеслав Стефанович. Управляемую по
проводам воздушную мину («геликоптерторпедо») в сентябре
1916 г. на заводе «Сименс–Шуккерт» (Петроград) начал разра
батывать штабскапитан Яблонский. Изза революции разра
ботка «геликоптерторпедо» была прекращена.
Немецкое военное министерство в конце 1917 г. также получило
подробно проработанный и подкрепленный математическими
выкладками проект снаряда большой дальности с ракетным
двигателем, работающим на смеси жидкого кислорода и этанола
с водой. Автором проекта был выдающийся пионер ракетостро
ения Герман Оберт.
Если кратко подытожить результаты работ по БКЛА в период от
зарождения идеи беспилотных летательных аппаратов до конца
Первой мировой войны, то прослеживается устойчивая законо
мерность переноса работ по созданию БКЛА с базы крылатых
ракет на летательные аппараты с винтомоторной группой. Объ
единяющим фактором было то, что практически все БКЛА
должны были стартовать с наземных пусковых установок. Отли
чие состояло в том, что если американские инженеры пытались
с помощью радио управлять автопилотом на базе гиростабили
затора, то немецкие и английские конструкторы пытались пере
давать радиосигналы управления прямо на исполнительные ор
ганы БКЛА.
44
Беспилотные летательные аппараты
44
Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация канди
дата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.
45
Алимов И. Американские беспилотные самолетыразведчики. Военный Зару
бежник. 1959, № 12. С. 70–72;
Arnold H.H. Global Mission. New York: Harper, 1949.
Попрежнему одним из слабых мест в создании БКЛА, наряду с
системой автоматического управления, был ходовой двигатель.
Много сил теоретическим и инженерным исследованиям пря
моточного воздушнореактивного двигателя (ПВРД) посвятил
Фридрих Артурович Цандер. Первые упоминания о воздушно
реактивных двигателях у него имеются в стенограммах, датиро
ванных 1922 г. Ф.А. Цандер предлагал применять ПВРД в боль
ших крылатых летательных аппаратах для облегчения их взлета с
поверхности земли. Он указывал, что если использовать кисло
род атмосферы, то экономия в весе и габаритах летательного ап
парата будет весьма существенной.
В 1924 г. Константин Эдуардович Циолковский в своем труде
«Космический корабль» также обращался к вопросу о примене
нии на космическом аппарате ПВРД на атмосферном участке
полета с целью уменьшения его веса за счет использования кис
лорода атмосферы. Борисом Сергеевичем Стечкиным в 1929 г.
была разработана теория ВРД и впервые доказана практическая
возможность создания ПВРД.
В период между двумя мировыми войнами работы в области со
здания БКЛА велись во многих странах. Так, оставшиеся после
войны уже устаревшие самолеты Е1 союзники по Антанте пере
оборудовали в летающие бомбы. В 1923 г. в Германии под эгидой
Министерства авиации началась разработка нескольких беспи
лотных, управляемых по радио самолетов.
В 1920–1921 гг. в Италии под руководством Г.А. Крокко было
разработано несколько крылатых планирующих бомб и авиаци
онных торпед для бомбардировщиков. В носовой части крыла
тых планирующих бомб Крокко располагались боевая часть и
крыло. В середине корпуса устанавливались пневмопривод и
баллон со сжатым воздухом. Автопилот обеспечивал путевую ус
тойчивость. На расчетной дальности механический привод от
клонял руль высоты вверх, и бомба начинала пикирование на
цель. Крылатые бомбы Крокко имели вес 80 кг, из них 45 кг –
вес боевой части. На испытаниях бомбы летали со скоростью
400 км/ч на дальность 10 км при пуске с высоты 3 км.
Что касается авиационных торпед Крокко, то они оснащались
двумя плоскостями, горизонтальным и вертикальным хвосто
вым оперением и автопилотом. На заданной дальности от над
водной цели в воздухе крылья и оперение отделялись от торпе
45Создание и применение первых летающих бомб...
ды, и она продолжала движение в воде. Траектория торпеды за
канчивалась ниже ватерлинии.
Сходную конструкцию и способ боевого применения имела
крылатая торпеда Гуидони (Guidoni). В 1926 г. итальянский гене
рал Гуидони под эту торпеду разработал радиоуправляемый са
молетноситель.
В том же году немецкий инженер Дрекслер и известный ученый
в области электроники и телевидения доктор Дикман работали
над беспилотным летательным аппаратом, который должен был
управляться с использованием автономной системы стабилиза
ции. В 1929 г. их беспилотный самолет при полетных испытани
ях показал высокую надежность.
В те же годы военноморской флот Германии также разрабаты
вал свой беспилотный самолет. Над проектом работал бывший
офицер австровенгерского флота Ханс Бойков. Бойков решил
проблему устойчивого удержания самолета на курсе с помощью
дистанционно управляемого компаса и нескольких гироскопов.
Этот беспилотный самолет в 1931 г. самостоятельно взлетел с во
ды, сделал разворот и благополучно приводнился.
В дальнейшем подобными опытами занялась фирма «Siemens».
Ее беспилотный самолет удерживался на заданном курсе с по
мощью гидравлических гироскопов, высота полета фиксирова
лась с использованием барометра. В 1932 г. беспилотный само
лет фирмы «Siemens» после взлета доставил в заданный район
учебную авиабомбу, там ее сбросил и вернулся к месту старта.
26 июня 1928 г. немецкий инженер Р. Тилинг подал заявку на
твердотопливную крылатую ракету. Считается, что Р. Тилинг
создавал КР, способные с побережья Германии достичь терри
тории Англии. В то время состояние развития ракетных двигате
лей на твердом топливе было таково, что эту задачу можно было
решить только выведением ракеты на большую высоту с после
дующим переводом ее в режим планирования.
Р. Тилинг впервые в мире объединил в одной конструкции каче
ства крылатых и баллистических ракет. Баллистическая ракета
при тех же величинах тяги и продолжительности работы двига
теля на активном участке траектории способна достичь большой
высоты. С этой высоты крылатая ракета, используя аэродина
мическое качество, способна была пролететь более значитель
46
Беспилотные летательные аппараты
ное расстояние, чем баллистическая ракета на пассивном участ
ке траектории. Впоследствии эта идея будет реализована в годы
Второй мировой войны в фашистской Германии на ракете А4В.
Ракеты Тилинга имели металлический или деревянный корпус
обтекаемой формы, внутри корпуса находился заряд твердого
топлива. В хвостовой части корпуса располагались четыре раз
вертываемые плоскости большой площади. На активном участ
ке они работали как стабилизаторы. После полного выгорания
топлива плоскости раскрывались и превращались в крылья.
Р. Тилингом было запатентовано несколько конструкций сим
биозных ракет. Их отличие состояло только в принципе дейст
вия аэродинамических поверхностей. Эти ракеты были запатен
тованы во Франции и США.
15 июня 1931 г. в Германии были проведены первые испытания
ракеты Тилинга. В 1932 г. Тилинг в очередной раз усовершенст
вовал конструкцию своей ракеты: в полете раскрывались только
два крыла, а четыре стабилизатора в качестве хвостового опере
ния оставались неподвижными. Тилинг не рассматривал воз
можность установки на своей КР ни системы автоматического
управления, ни жидкостного ракетного двигателя.
История развития крылатых ракет в 1930е гг. непосредственно
связана с работами советских ученых. К. Циолковский, Ф. Цан
дер и Ю. Кондратюк обосновали возможность использования
подъемной силы крыла для полета ракет в нижних слоях атмо
сферы. В их работах было показано преимущество перед ракето
динамическим принципом авиационного принципа движения
ракет в атмосфере
46
. Они выдвинули идею срочной доставки
груза на большие расстояния с помощью крылатых ракет. Поис
ки оптимальных путей разрешения этой проблемы привели
Б. Стечкина и В. Ветчинкина к разработке теории воздушноре
активных двигателей и основных положений динамики полета
крылатых ракет.
В конце 1933 г. В.И. Дудаков разработал теорию полета твердо
топливной КР, запускаемой с наземной пусковой установки или
47Создание и применение первых летающих бомб...
46
Родионов Б.И., Новичков Н.Н. Крылатые ракеты в морском бою. М.: Вое
низдат, 1987.
с самолета – для поражения наземных объектов на дальности
20–25 км или для ведения воздушного боя.
Большие практические работы, имевшие мировой приоритет,
по созданию управляемых крылатых ракет с жидкостными ра
кетными двигателями были проведены в СССР в первой поло
вине 1930х гг. инженерами Группы изучения реактивного дви
жения и продолжены ими в Реактивном НИИ. Важный вклад в
разработку различных крылатых ракет внесли С. Королев,
В. Глушко, Б. Раушенбах, Е. Щетинков, С. Пивоваров, М. Дряз
гов и др. Об этих работах более подробно будет рассказано ниже.
Разрабатывая идею пуска торпед с самолетов, конструкторы ос
нащали их небольшими крыльями. После отделения от самоле
та такая торпеда самостоятельно планировала к цели. В начале
1930х гг. в СССР проект планирующей торпеды дальнего дейст
вия разработал инженерконструктор комиссии минных опытов
Морского научнотехнического комитета С.Ф. Валк («план
торпеда»)
47
. Она предназначалась для удара по кораблям и пор
там противника. «Планторпеда» представляла собой планер,
подвешиваемый под бомбардировщик и наводимый на цель
бортовой аппаратурой в луче инфракрасного прожектора, уста
новленного на носителе.
Свою идею С.Ф. Валк обосновал следующими соображениями:
вопервых, невозможно обнаружить планирующую торпеду зву
коулавливателями противника изза бесшумности ее полета, во
вторых, истребителям трудно перехватить торпеду изза ее мало
размерности. С.Ф. Валк предложил наводить планирующую тор
педу на цель с помощью инфракрасных лучей.
Работы над реализацией проекта начались в 1933 г. в Научноис
следовательском морском институте связи. Для разработки пла
нирующей торпеды была создана лаборатория № 22, система на
ведения создавалась в специальной лаборатории, занимавшейся
инфракрасной техникой.
Тема была объявлена важнейшей для Научноисследователь
ского морского института связи. Для проверки схемы и проект
ных характеристик были построены модели планирующих тор
48
Беспилотные летательные аппараты
47
Петров Г. Планирующие торпеды. Военный Парад. 1994, январь–февраль.
С. 84–86, 133–134.
пед в
1
/
10
и
1
/
4
натуральной величины. В 1933 г. были проведены
пуски модели «1/4» с высоты 1100 м. В ходе испытания модели
планирующей торпеды пролетели 10–11 км.
В 1934 г. промышленным способом были изготовлены экспери
ментальные образцы торпед и стабилизатор автопилота. Надеж
ность автопилота была проверена в лабораторных условиях.
В 1935 г. Особое конструкторское бюро военного отдела техни
ческих изобретений начало разрабатывать специальные плани
рующие торпеды. Они были следующих типов:
• Безмоторная планирующая торпеда с дальностью поле
та 30–50 км («дальнобойная планирующая торпеда»,
кодовое название Волк).
• Торпеда, оборудованная поршневым или ракетным
двигателем с дальностью полета 100–200 км («летаю
щая торпеда дальнего действия»).
• Безмоторная планирующая торпеда на жестком букси
ре (буксируемый минный планер, кодовое название
Вепрь).
В 1935 г. Завод № 23 (Ленинград) изготовил первые четыре пла
нирующие торпеды ПСН1 («Планер специального назначе
ния»). Систему наведения, получившую название Квант, изго
товил НИИ № 10 Наркомата оборонной промышленности. Ха
рактеристики ПСН1 приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Характеристики планирующей торпеды ПСН1
Размах крыльев 8000 мм
Высота 2020 мм
Масса конструкции 970 кг
Полезная нагрузка 1000 кг
В августе 1934 г. проводилась контрольная буксировка торпеды
ПСН1 без отцепления за самолетом Р5. Для полномасштабных
летных испытаний планирующей торпеды в качестве самолета
матки были выделены два самолета – ТБ3 и М17. Под каждым
крылом этих самолетов были смонтированы специальные дер
жатели. Эксперименты проводились над одним из озер в районе
Новгорода. Самолеты взлетали с аэродрома Кречевицы. На озе
49Создание и применение первых летающих бомб...