Управляемая ракета средней дальности Р-4 (К-80, «изделие 36»).
Разработчик: ОКБ «Молния»
Страна: СССР
Испытания: 1961-1963 гг.
Принятие на вооружение: 1965 г.
После принятия «пожарных мер» по усилению ПВО страны, инициированных в 1956-1957 годах первыми безнаказанными пролетами высотных разведчиков U-2, у Заказчика сформировалась достаточно упорядоченная общая концепция перспективной ПВО, которая нашла отражение в Постановлении ЦК КПСС и СМ СССР от 6 июня 1958 года № 608-293.
В частности, предусматривалась разработка дальнего авиационно-ракетного комплекса перехвата Ту-28-80 как основы первого рубежа эшелонированной системы обороны от стратегических бомбардировщики США, летящих через приполярные районы по кратчайшему межконтинентальному маршруту. Для решения этой задачи, а также для прикрытия исключительно протяженного периметра северных границ СССР требовалась большая дальность полета и длительность барражирования перехватчика.
Поэтому за основу комплекса приняли тяжелый самолет Туполева, созданный в развитие невостребованного фронтового бомбардировщика «98», предполагавшийся для серийной постройки под названием Ту-24. Первоначально комплекс перехвата так и наименовался — Ту-24-80. После определения объема необходимых доработок под новое назначение самолет получил обозначение «128» и планировался для серийного выпуска под названием Ту-28. К истребителям эту машину можно было отнести только с большой натяжкой. С учетом весьма ограниченных маневренных возможностей нельзя было рассчитывать на гарантированный своевременный разворот перехватчика с выходом в заднюю полусферу цели. Поэтому с самого начала работ к ракетному вооружению было предъявлено требование всеракурсности. Правда, с учетом малой чувствительности инфракрасных ГСН конца пятидесятых годов применительно к «тепловому» варианту ракеты это требование заменили менее жестким — требовалось обеспечить атаку в заднюю полусферу с ракурсом до 3/4 в горизонтальной плоскости. Исходя из заданной большой дальности обнаружения создававшейся под руководством Тихомирова РЛС У-5Б-80 — до 100 км (с переходом на автосопровождение на удалении 70 км от цели) и значительной грузоподъемности носителя предусматривалась разработка оснащенной мощной БЧ тяжелой ракеты с дальностью пуска, примерно вдвое превышающей уже отрабатывавшиеся образцы (К-7, К-8М, К-9).
Ракета должна была обеспечить поражение целей, летящих на высотах от 5 до 23 км (в том числе и с превышением до 5-6 км относительно перехватчика) со скоростью от 800 до 1600 км/ час (в передней полусфере — до 2000 км/час) на дальностях до 13 км с задней полусферы и от 4 до 20 км с передней полусферы залпом двух ракет с вероятностью 0,8-0,9.
Разработку полуактивной радиолокационной ГСН поручили коллективу Тихомирова в ОКБ-339, тепловой ГСН — Николаеву в ЦКБ-589. Представление комплекса на заводские испытания предписывалось в I квартале 1961 года, на государственные — в конце того же года. Спустя год с небольшим, Постановлением от 4 июля 1959 года требования к комплексу ужесточили в части поражения целей со скоростями до 1800-2200 км/час на высотах до 25-26 км. Было также предложено проработать возможность доведения максимальной дальности пуска ракет до 60 км. В дальнейшем сменились руководители разработки самолетной и ракетной аппаратуры. Работы по РЛС, получившей название «Смерч» возглавил Ф.Ф.Волков, по радиолокационной ГСН — Н.А.Викторов в НИИ-648, по тепловой ГСН — Д.М.Хорол.
Для ракеты К-80 («изделие 36») была принята нормальная аэродинамическая схема. Корпус состоял из 5 отсеков. В переднем отсеке «радийной» ракеты размещалась полуактивная радиолокационная головка самонаведения ПАРГ-10ВВ, в которой впервые в отечественной практике были реализованы моноимпульсная пеленгация цели и всеракурсное наведение на цель. В связи с очень широким диапазоном скоростей сближения ракеты с целью — от 200 до 1600 м/с — перед пуском в ракету вводилась уставка, указывающая на атаку цели в переднюю или в заднюю полусферу. Взамен радиолокационной ракета могла комплектоваться тепловой ГСН Т-80НМ «Рубеж».
В следующем отсеке располагался радиовзрыватель РВ-80 с предохранительно-исполнительным механизмом И-60-80. В дальнейшем на «тепловой» ракете стал применяться оптический взрыватель НОВ-80Н. Далее, позади боевой части массой 53,6 кг, располагались автопилот АПР-80 и ампульная батарея. В хвостовой части ракеты, за корпусом твердотопливного двигателя ПРД-84, вокруг удлиненного газохода сопла параллельно продольной оси ракеты располагались многочисленные цилиндрические баллоны пневмосистемы, а за ними — рулевые машины привода аэродинамических рулей. Суммарный импульс тяги в наземных условиях составлял 24500 кГс.
Треугольное крыло имело значительную площадь и большой угол стреловидности по передней кромке (75 ) при нулевом угле по задней, что в те годы было несколько необычно для ракет «воздух-воздух», как правило оснащенных ромбовидными крыльями. Малая нагрузка на крыло в сочетании с высокой энерговооруженностью обеспечивали реализацию поперечной перегрузки ракеты до 21 единиц. Управление по всем каналам осуществлялось дифференцированным отклонением цельноповоротных рулей.
Ракеты подвешивались на бугелях на пусковые устройства АПУ-128.
В 1959 году была выпущена конструкторская документация, которую в следующем году пришлось серьезно переработать исходя из применения новых источника питания и автопилота, уточнения требований по увязке ракеты с самолетом — носителем, а также учитывая результаты продувок в аэродинамических трубах. В частности, для исключения флаттера была изменена форма аэродинамического руля, законцовка которого была скошена с уменьшением размаха по задней кромке. Такая форма позволила обеспечить почти оптимальную совокупность профилей без перехода на нежелательные малые толщины на периферии задней кромки.
Первый вылет самолета «128» состоялся в апреле 1961 года. Спустя всего 3 месяца, 9 июля 1961 года, в ходе воздушного парада он пролетел над полем аэродрома Тушино, неся под крылом два макета ракет. В том же году были проведены первые автономные пуски ракет К-80 — по четыре с земли и с летающей лаборатории.
Издавна занимая особое место в структуре МАП, туполевская «фирма» имела достаточно возможностей для своевременной летной отработки элементов комплекса на «нештатных носителях». Правда, один из первых образцов РЛС «Смерч» занял почти «родное» положение под радиопрозрачным обтекателем на месте кабины штурмана переоборудованного опытного Ту-98, который, к сожалению, вскоре потерпел аварию и выбыл из работ. Намного более эффектным элементом отработки было превращение мирного первого советского реактивного лайнера Ту-104 ¬ 5406 в «грозный ракетоносец» — летающую лабораторию для проведения пусков ракет К-80. На борту Ту-104ЛК обеспечивались более благоприятные условия для специалистов и испытательного оборудования в сравнении с практически равным по летно-техническим характеристикам Ту-16.
В 1962 году пуски проводились уже не только с Ту-104ДК, но и с Ту-128. Наряду с 4 автономными пусками, 9 пусками телеметрических ракет с тепловыми и «радийными» ГСН по парашютным мишеням ПМ-2, ПМ-4109 и ВУМ начались стрельбы тепловыми ракетами по самолетам-мишеням на базе Ил-28. Первый беспилотный бомбардировщик был сбит 27 сентября, а до конца года удалось поразить еще две таких цели. Хуже прошли стрельбы по Ил-28 с передней полусферы — из 8 мишеней пусками 15 ракет была поражена только одна. Только после доработки основного «виновника» неудач — радиовзрывателя — удалось сбить еще один Ил-28 с передней полусферы. Результаты облетов высотных вариантов Як-25 подтвердили возможность обстрела целей, летящих со значительным превышением. Для облегчения эксплуатации ракет в войсках доработали конструкцию крепления крыльев.
Начиная с апреля 1963 года начались испытания третьего прототипа самолета «128», впервые оснащенного полным комплектом бортового радиоэлектронного оборудования, включая РЛС «Смерч», что позволило приступить к полномасштабной отработке «радийных» ракет. В период с августа 1963 года по май 1965-го ракетное вооружение самолета отрабатывалось совместно с другими элементами комплекса в ходе проведения этапа «Б» государственных испытаний на полигоне во Владимировке. Основными целями в десятках пусков были все те же мишени на базе Ил-28, обстреливаемые с передней и задней полусферы управляемыми ракетами как с тепловой, так и с радиолокационной ГСН, оснащенными сперва радиовзрывателями, а затем и оптическими неконтактными взрывателями. В ходе отработки пришлось заменить блок фильтра радиовзрывателя, усилить конструкцию планера ракеты. Провели также две стрельбы по мишеням на Як-25РВ, летящим на высоте 17500 м с превышением 4500 м над носителем. Продолжались облеты с различных ракурсов самолетов Ту-16, Су-9, МиГ-19 и Як-25РВ, необходимые для отработки процессов наведения перехватчика со взятием цели на автосопровождение ГСН ракеты. С учетом полученной информации по новому американскому разведчику, в дальнейшем обозначенному SR-71, провели моделирование процесса наведения на сверхскоростные высотные цели.
Исходя из положительных результатов государственных испытаний комплекс был рекомендован к принятию на вооружение и официальную постановку в серийное производство, фактически уже развернутое ранее. Первый «самолет 128», собранный на серийном заводе № 64 в Воронеже, совершил первый полет еще 13 мая 1961 года. С 1963 года серийное производство ракет К-80 («изделий 36») велось на калининградском заводе № 455.
Принятие на вооружение было определено Постановлением от 30 апреля 1965 года № 362-132 с приданием наименований комплексу — Ту-128-80, самолету — Ту-128, РЛС — РП-28, а ракете — Р-4. При этом для ракеты была определена максимальная дальность 20-25 км при стрельбе по целям, летящим со скоростью до 2000 км/час в передней полусфере и 10-12 км при скорости цели до 1250 км/час в задней полусфере. Цели поражались на высотах от 8 до 21 км (в т.ч. с превышением 7-8 км). Подвеска ракет снижала максимальную скорость перехватчика с 1910 до 1665 км/час — эта величина и определяла возможность выведения, на цель в конкретной тактической обстановке.
Модификации:
Р-4Р — ракета с радиолокационной ГСН, предназначена для атаки из передней полусферы.
Р-4РМ — модернизированная с радиолокационной ГСН.
Р-4Т — ракета с тепловой ГСН, предназначена для атаки из задней полусферы, а также в условиях радиотехнических помех.
Р-4ТМ — модернизированная с тепловой ГСН.
ТТХ:
Модификация: Р-4Р / Р-4Т
Максимальная скорость цели, км/ч: 2000 / 2500
Диапазон высот поражения цели, км: 8-21,5 / 0,5-21
Максимальная дальность пуска, км ППС/ЗПС: 20/13 / 25/13
Минимальная дальность пуска, км ЗПС: 3,0 / 2,2
Перегрузка перехватываемой цели, ед: 2,0 / 2,5
Предельное превышение цели, км: 5-6 / 7-8
Масса, кг: 492; 500
Масса БЧ, кг: 53
Диаметр корпуса, м: 0,315
Длина, м: 5,36
Размах оперения, м: 1,5
Энерговооруженность, кгс/кг: 50.
Ракета Р-4Р. Музей ВВС Монино.
Ракета Р-4Т. Музей ВВС Монино.
Р-4Т (слева) и Р-4Р (справа) под крылом тяжелого перехватчика Ту-128.
Тяжелый перехватчик Ту-128 с ракетами Р-4Р и Р-4Т.
Ракета Р-4Р.
Компоновочная схема ракеты Р-4Р.
Р-4 (К-80). Схема.
.
.
Список источников:
Е.И.Гордон, В.Г.Ригмант. «Скрипач», защищавший небо…
В.Марковский, К.Перов. Развитие советских авиационных ракет класса «воздух-воздух».
Р.Ангельский. Отечественные управляемые ракеты «воздух-воздух».