После получения осенью 1958 года образца американской ракеты AIM-9 'Сайдвиндер' разработчики наших аналогичных систем Матус Рувимович Бисноват и Давид Моисеевич Хорол продемонстрировали Хрущёву, что они, благодаря творческому осмыслению данных из информационных рассылок ИАЦ и ВИМИ, уже фактически обогнали американцев в разработке ракет 'воздух-воздух' с инфракрасными ГСН. Весной 1959 года были произведены первые испытательные пуски ракеты К-13 с усовершенствованной охлаждаемой головкой самонаведения на основе чувствительного элемента из антимонида индия. (АИ, см. гл. 03-10). Главным конструктором ракеты был Иван Иванович Торопов.
Ракета, в отличие от американского 'Сайдвиндера', уже была всеракурсной, то есть чувствительность её головки самонаведения позволяла атаковать цель с передней полусферы, наводясь на нагретые от трения о воздух элементы конструкции планера цели, например, передние кромки крыльев. (АИ)
К концу 1959 года лётно-конструкторские испытания были завершены, к этому времени ракета уже производилась серийно. С 1960-го она начала поступать в войска, лётный и технический состав начал осваивать её применение и обслуживание, а с 1962 года изделие было официально принято на вооружение под серийным индексом Р-3.
Параллельно разработке авиационной ракеты было выдвинуто техническое предложение о создании переносного зенитно-ракетного комплекса, оснащённого малогабаритной ракетой с инфракрасной головкой самонаведения. Постановление ЦК и Совета министров, поставившее задачу разработки ПЗРК, вышло в августе 1959 года (АИ, в реальной истории — 25 августа 1960 г). За разработку носимого зенитного-ракетного комплекса взялся руководитель СКБ-4 Борис Иванович Шавырин, с 1965 г, после смерти Шавырина, работу над ПЗРК продолжил его заместитель и преемник Сергей Павлович Непобедимый. Головку самонаведения поручили разрабатывать ОКБ-357, позднее вошедшему в состава объединения ЛОМО. К работе над проектом подключилось и ЦКБ 'Геофизика' под руководством Давида Моисеевича Хорола. Там был разработан гироскоп, позволяющий наводить ракету методом пропорциональной навигации без больших поперечных нагрузок.
(http://ruskline.ru/monitoring_smi/2006/02/03/razyawie_strely/)
Постановлением Правительства был определен срок представления предложений по дальнейшим работам в 3-м квартале 1962 г. Фактически к этому времени удалось провести пуски экспериментальных и программных ракет, а также провести стендовую и лабораторную отработку тепловой ГСН.
Было известно, что AIM-9 'Сайдвиндер' сделана на основе твердотопливного двигателя неуправляемой ракеты 'Зуни'. Диаметр корпуса ракет AIM-9 и Р-3 составлял 127 мм, в этот габарит головка самонаведения вписывалась нормально. Но для пуска с плеча диаметр и массу ракеты нужно было уменьшить до приемлемой при переноске одним человеком — ведь Р-3 весила 83 килограмма.
Основной неуправляемой ракетой малого калибра в этот период была 57-миллиметровая НАР С-5. 57 миллиметров было слишком мало для размещения ГСН, а 127 — слишком много, чтобы носить на руках и запускать с плеча. Задача оказалась отнюдь не простой — всю электронику нужно было вписать в куда более компактные габариты.
В конце 50-х по американскому телевидению была показана стрельба ракетой по воздушной цели из пусковой трубы с плеча стрелка. Этот факт свидетельствовал о реальной возможности создания носимого зенитного ракетного оружия. Сюжет привлёк внимание сотрудников советских спецслужб, работающих в США под дипломатическим прикрытием. Они раздобыли видеозапись фрагмента телепередачи и переправили её в Москву.
Конструирование переносного ЗРК началось с 'мозговой атаки': Б.И. Шавырин и группа специалистов на две недели отключились от текущих дел и в ходе обмена идеями сформировали облик будущего комплекса 'Стрела-2', а также разработали предложения по проекту ТТТ к комплексу.
В процессе анализа возможных решений возникло предложение разработать авиационную неуправляемую ракету калибра, большего, чем у С-5, и уже на базе её двигателя сделать управляемую ракету. Остановились на калибре 80 мм, при этом масса ракеты выходила приемлемой — около 12 килограммов. (У реальной 'Стрелы-2' 1965-66 г калибр 72 мм и масса 9,5-9,8 кг)
Требовалось сделать твердотопливный двигатель с продолжительным временем работы. Время горения заряда РДТТ и тяга двигателя зависят от площади горения — чем больше эта площадь, тем сильнее тяга, и тем меньше время работы двигателя. Топливный заряд с центральным каналом горел слишком быстро, а заряд с горением по торцу — слишком медленно. Выход был найден в использовании заряда т. н. 'кратерной' формы — с углублением на торце, увеличивавшем поверхность горения до требуемой площади. Для лучшего прогрева и воспламенения заряда в него при отливке заделывались металлические проволочки. Чтобы стрелок не был травмирован реактивной струёй двигателя, ракета выбрасывалась из пусковой трубы вышибным зарядом, полностью сгорающим в трубе, а включение двигателя происходило на расстоянии нескольких метров от точки пуска. (Источник http://pvo.guns.ru/pzrk/strela.htm)
Таким образом, разработчикам приходилось решать много достаточно сложных технических задач. Хотя в рассылках ВИМИ были 'подсказки' по многим техническим решениям, их предстояло проверять опытным путём, подбирая конкретные параметры. Поэтому информационная рассылка хотя и ускоряла работу, позволяя сразу выбрать наиболее перспективные решения, но не настолько, чтобы сделать совершенно новое изделие за год-полтора.
В 1963 году дополнительными пусками телеметрических и программных ракет были подтверждены принятые аэродинамические и баллистические характеристики принятой конструкции ракеты, но работа над малогабаритной головкой самонаведения ещё продолжалась.
Самой дорогой и амбициозной разработкой для ПВО страны была 'Даль', создаваемая в ОКБ-301 Семёна Алексеевича Лавочкина. Судьбоносные решения, принятые на совещании НТС СССР по системе ПВО Ленинграда в январе 1957 года, превратившемся в программное мероприятие, определившее пути развития ПВО страны на десятилетия вперёд (АИ, см. гл. 02-23), сэкономили Лавочкину почти год работы над ракетой. Первые бросковые пуски с габаритно-весовым макетом второй ступени были проведены уже в декабре 1957 года (АИ, в реальной истории — в декабре 1958). Теперь вторая ступень ракеты была сделана с ампулизированной топливной системой, что исключало необходимость её заправки топливными компонентами и сжатым воздухом на технической позиции. Это значительно удешевило комплекс в целом — теперь на каждой позиции уже не требовалось возводить полноценный завод с десятком цехов.
(первоначальный вариант технической позиции комплекса 'Даль' http://www.vko.ru/sites/default/files/images/1508/31-01.jpg)
В течение 1958 года Лавочкин тщательно отработал ракету, получившую заводское обозначение 'изделие 400' и индекс ГРАУ 5В11. Параллельно он выдвинул предложение увеличить дальность действия комплекса путём введения дополнительной твердотопливной разгонной ступени. 4 РДТТ длительного действия, конструкции И.И. Картукова, подвешивались к маршевой ступени ракеты между крестообразными крыльями, что увеличило её дальность полёта до 400 километров. Трёхступенчатая версия получила заводской индекс 'изделие 420'. (Было реально, но попозже)
Затем работа замедлилась до 1959 года, когда начала 'созревать' многочисленная радиоэлектронная аппаратура. Схема управления 'Дали' была новаторской и потребовала длительной отработки. Однако на январском, 1957 года совещании НТС были приняты решения, позволившие коренным образом изменить организацию работ.
Генеральным конструктором, председателем Совета Главных конструкторов системы 'Даль', был назначен Семён Алексеевич Лавочкин. Главным конструктором радиотехнических средств системы 'Даль' назначили высококлассного опытного специалиста, начальника отдела КБ-1 Валентина Петровича Шишова, имевшего опыт разработки счетно-решающего устройства станции наведения ракет Б-200 Системы-25 — блока выработки команд управления ракетой. Главным конструктором ракеты Лавочкин назначил своего заместителя Михаила Михайловича Пашинина.
Решением Хрущёва разработку от МРП курировал лично министр радиопромышленности Валерий Дмитриевич Калмыков, первоначально бывший главным 'толкачом' — лоббистом 'Дали' в Совете министров.
К тому же к 1959-му году промышленность уже неплохо освоила новую, полупроводниковую элементную базу. Доля электровакуумных приборов в новых разработках неуклонно сокращалась. В составе 'Дали' они применялись, в основном как мощные лампы в составе излучающей аппаратуры РЛС. Вся слаботочная электроника комплекса уже была выполнена на полупроводниках. Это очень улучшило надёжность аппаратуры (АИ).
Главным решением, в дальнейшем обеспечившим успех, стала унификация по управляющей ЭВМ ЗРК 'Даль' с создаваемой параллельно противоракетной системой 'А' конструкции Григория Васильевича Кисунько (АИ). Хрущёв решительно отстранил от разработки 'Дали' Главного конструктора СКБ-245 Базилевского, не посмотрев на его заслуги в виде звания Героя Социалистического Труда, и убедил всех, что в составе комплекса следует использовать ЭВМ конструкции Сергея Алексеевича Лебедева. (АИ, см. гл. 02-23)
Полной унификации достичь не получилось — всё же ЗРК и ПРО системы хотя и близкие, но различающиеся. Однако на базе уже разрабатываемой М-40 Лебедев сумел сделать мобильную версию, обслуживающую большее количество каналов наведения и размещаемую в нескольких контейнерах на шасси грузовика ЗиС-157. Работать на ходу ЭВМ, разумеется, не могла, но после остановки связь между контейнерами и остальными радиотехническими средствами комплекса устанавливалась в течение нескольких минут.
Новая ЭВМ, а также снижение требований заказчика по скорострельности, в связи с переходом Стратегического Авиационного Командования США от прорыва в составе компактных многочисленных групп самолётов к прорыву ПВО одиночными бомбардировщиками на широком фронте, определили новый, мобильный облик создаваемого комплекса.
Исходя из принятой изменённой модели применения, комплекс 'Даль' теперь состоял из управляющей ЭВМ М-40М (АИ), двух станций системы активного запроса-ответа (САЗО), станции передачи команд (СПК), объединённых в единый блок САЗО-СПК, ракет 5В11 с активной радиолокационной головкой самонаведения на заключительном участке траектории, мобильных пусковых установок на шасси МАЗ-543 (АИ), а также многочисленных машин обслуживания, в т.ч. транспортно-зарядных, передвижных командных постов боевого управления, бытовых блоков, и т. п. Большая часть из них была построена на базе стандартных контейнеров и перемещалась на шасси ЗиС-157 с полуприцепами. (АИ)
Антенные посты САЗО-СПК в первоначальном стационарном варианте должны были монтироваться на бетонном основании, в мобильном они получили более компактные щелевые антенны и теперь также размещались на шасси ЗиС-157 с полуприцепом.
Мобильный вариант комплекса получался заметно дешевле, так как сокращался объём капитального строительства. Вместо целого завода теперь строилась одна тыловая ракетная база, обслуживавшая несколько комплексов единовременно, причём вместо нескольких цехов в её составе был теперь только цех стыковки и диагностики, так как ракеты приходили с завода заправленными. Разумеется, для персонала и членов семей требовался жилой городок, а также гаражи и ремонтная база для всей колёсной техники, но это всё равно выходило дешевле первого стационарного варианта.
Основным препятствием для создания мобильной версии комплекса стала радиолокационная станция П-90 'Памир', разрабатывавшаяся коллективом ВНИИРТ под руководством Главного конструктора Бориса Петровича Лебедева. Способная обнаруживать цели с эффективной площадью рассеяния, сравнимой с ЭПР бомбардировщика Ту-16 на расстоянии около 500 километров, станция имела передающие антенны размером 13х7 метра, установленные над принимающими антеннами в виде сферического сегмента размером 15х18 метров. Две пары антенн вращались со скоростью 1 оборот в 5,4 секунды. Масса вращающейся части достигала 130 тонн, антенны монтировались на бетонной башне высотой 25 метров. Понятно, что сделать такую РЛС мобильной было невозможно в принципе.
В ходе создания РЛС были применены новаторские идеи и технические решения. В результате был освоен дециметровый диапазон волн — ранее создававшиеся радары обзора работали в основном в метровом диапазоне; применен двухчастотный метод защиты от пассивных помех; созданы средства защиты от активных помех противника и несинхронных помех от соседних РЛС; впервые реализован парциальный метод кругового обзора пространства, обеспечивающий одновременное определение всех трёх координат воздушных целей.
Ранее создававшиеся РЛС были двухкоординатными, то есть, определяли только азимут и дальность, но не высоту цели. Для определения высоты в состав комплекса РЛС обычно вводился радиовысотомер, легко узнаваемый на фотографиях 50-х — вытянутая в вертикальной плоскости антенна, напоминающая по форме шкурку от дольки апельсина.
(вот такой http://www.vko.ru/oruzhie/luchshiy-iz-podvizhnyh-radiolokacionnyh-vysotomerov)
'Памир' стал первой РЛС, определявшей одновременно все три координаты цели, причём — на проходе, не переходя от вращения к излучению в одном направлении, то есть, наблюдение за воздушным пространством велось постоянно, не прерываясь. Большая дальность обнаружения целей позволяла ставить РЛС П-90 на значительном удалении одной от другой, порядка 350-400 км, при этом обеспечивалась степень перекрытия зон обнаружения, достаточная для создания сплошного радиолокационного поля.
(Подробнее об РЛС П-90 'Памир' http://www.vko.ru/oruzhie/dal-nachinalas-s-pamira и http://www.vko.ru/oruzhie/gigant-radiolokacii)
Принятый способ управления ракетой при её выводе на дистанцию 15-20 километров до цели, где производился захват активной головкой самонаведения, предусматривал передачу команд на борт ракеты с антенного поста САЗО-СПК, а ответный сигнал ракеты, значительно более слабый, должна была принимать огромная полусферическая антенна радара П-90. Чтобы сократить интервал между сигналами, в составе комплекса предполагалось использовать по два радара П-90 на полк, вращавшихся синхронно, но развёрнутых под углом 90 градусов друг к другу.
Поначалу разработчики комплекса встали в тупик. Получалось, что даже мобильная версия комплекса обречена маневрировать в нескольких километрах или десятках километров от пары стационарных радаров полка.
Решение подсказали разработчики космической техники. Они предложили использовать для приёма ответных сигналов ракеты ... надувную оболочку из металлизированной плёнки, на внутренней поверхности которой была вытравлена гибкая фрактальная антенна. Когда оболочка заполнялась воздухом, она приобретала требуемую форму сегмента сферы. Чтобы антенна могла принимать сигналы сразу нескольких ракет, выпущенных в разных направлениях, оболочка крепилась к вращающейся мачте, установленной на грузовике или гусеничном шасси. Это позволило полностью 'отвязаться' от полковых РЛС П-90 в части управления ракетой и использовать их только в качестве обзорных радаров. То есть, 'Памир' продолжал сопровождать цель и ракету при стрельбе и выдавать информацию, но теперь РЛС не участвовала в приёме ответных сигналов ракеты 5В11 по линии САЗО, а лишь передавала информацию в общую электронную сеть. (АИ)
