Авиация и космонавтика 2005 09

Помимо задач, обычных для конструкторов - формирование схемы нового изделия, разработка его планера, выбор силовой установки, компоновка агрегатов и систем - встала проблема принципиального толка с созданием системы наведения, которая при оговоренной дальности, малой высоте и скрытности полета обладала бы высокой точностью, автономностью и помехозащищенностью. К этому времени в ВВИА им Жуковского группа под руководством профессора А.А.Красов-ского добилась известных успехов в направлении, названном «экстремальная навигация». Слово «экстремальная» относилось при этом отнюдь не к условиям решения задачи, но к ее алгоритму - ориентации относительно некоторых пиков - экстремумов, которые служили бы опорными точками в процессе наведения. На прикладном уровне навигация в полете этим методом осуществлялась бы посредством сравнения заданной эталонной картины рельефа местности и текущих значений реальных высот, учетом и обработкой расхождений с их корреляцией, внесением управляющих команд, корректирующих полетный курс. Само наименование и восходило к решению задачи управления посредством считывания высот - «функциональных экстре-малов».

Казалось бы, чисто теоретическая задача на деле имела под собой достаточно надежную и, что называется, «земную» опору - земная поверхность повсеместно обладает достаточно индивидуальным и практически неповторимым характером с присущим каждому району набором высот и их перепадами. Соответственно, заложенная в программу «картинка» рельефа является достаточно точным отражением координат этого участка, а считывание текущих высот по маршруту посредством бортового радиовысотомера может служить надежной основой наведения. Оценка точности наведения с учетом многих факторов рельефных полей местности была проведена Ю.С. Осиповым (впоследствии - президентом Российской Академии Наук).

Одновременно с помощью работавшей «на ощупь» системы открывалась возможность управления полетом на предельно малых высотах с огибанием рельефа местности. Сами создатели метода описывали проблематику и изящество решения фразой из известного фильма: «Тот, кто нам мешает - тот нам и поможет!» Подчеркивая оптимизацию как основу методики экстремальной навигации, разработчики приводили в качестве аналогии известный пример устойчивого положения объекта - «шарик в лунке», у которого любое отклонение от заданного «нижнего экстремума» тут же приводит к скатыванию в прежнее состояние. Сходным образом и ракета как объект управления, уклонившись в сторону от траектории, где высоты рельефа отличились от заданных, «скатывалась» обратно на верный курс.

Проектирование новой ракеты сопровождалось решением массы проблем. Если общий облик, формировавшийся не без влияния американского образца (что при аналогичных требованиях было вполне объяснимо), определялся вполне однозначно как крылатый летательный аппарат дозвукового типа классической самолетной схемы, то конструкторские решения потребовали качественно иных подходов, чем прежние разработки МКБ, где в течение предыдущих десятилетий преследовались, в основном, цели «выше и быстрее». Теперь во главу угла ставилась дальность и малозаметность полета, требовавшие высокого аэродинамического качества при минимальной массе и как можно большего запаса топлива при возможно более экономичной силовой установке.

Задача осложнялась растущими аппетитами заказчика, требовавшего разместить на самолете-носителе, по крайней мере, не меньше ракет, чем могли нести ракетоносцы потенциального противника (для В-1 эта цифра оценивалась 16 ракетами ALCM). Обоснование диктовалось потребностью массирования удара при прорыве ПВО, жертвой которой стала бы часть дозвуковых и, в известной мере, уязвимых КР, но остальные в залпе достигли бы цели.

Соответственно масса будущего изделия ограничивалась 1200 кг, из которых 2/3 приходилось на топливо. При требуемом числе ракет их размещение на носителе диктовало предельно компактные формы и делало необходимым складывание практически всех выступающих агрегатов - от крыла и оперения до двигателя и даже закон-цовки фюзеляжа (прежде опыт подобных решений на дубнинских авиационных ракетах не шел дальше складного нижнего киля и «пилотки» у Х-22).

Требования по дальности определяли использование прямого крыла большого удлинения. По тем же соображениям скорость ограничивалась экономичной дозвуковой (что позволяло использовать и менее мощные рулевые приводы). В целом проектирование крылатой ракеты подчинялось закономерностям, аналогичным самолетам-рекордсменам дальности: предельно легкий планер, крыло с небольшой удельной нагрузкой и высоким аэродинамическим качеством, конструкция со значительной весовой отдачей (в первую очередь, по топливу) и использование оптимальных экономичных полетных режимов (с поправкой на маловысотный полет). Достижению весового совершенства способствовали заложенные при прочностном проектировании типовые расчетные случаи, описывавшиеся небольшими перегрузками, что позволило минимизировать массу конструкции.