Из истории развития технических решений для составляющих систем реактивной артиллерии в России

В статье предпринята попытка обобщения данных о технических решениях к составляющим отечественных систем реактивной артиллерии с XIX века до наших дней на основе архивных данных, источников, написанных на их основе и данных предприятий-разработчиков.

Результаты исследования, проведенного автором, позволили сделать вывод, что в России работы по многозарядным станкам для пуска боевых ракет – прообразов составляющих современных реактивных систем залпового огня – проводились со второго десятилетия XIX века.

Имеющаяся архивная и неархивная информация позволила установить направление их развития в XIX веке: увеличение огневой мощи залпа станка за счёт возможности пуска ракет различных калибров, или увеличения количества направляющих [1-8]. Это направление развития было частично присуще конструкциям установок (боевых машин) данного класса в XX веке и актуально в настоящее время. В тот период влияние на развитие реактивной артиллерии в России оказали, в основном, английские разработки [9].

К концу первой половины XIX века относится разработка Порудчиком Клейгельсом 10-ти зарядного станка для пуска боевых ракет. Станок состоял “из двух на ребро поставленных, между собою параллельных досок, имеющих на верхних сторонах своих вырезы для вкладывания ракет. Доски эти утверждены концами своими в двух на ребро же поставленных брусьях, и так расположены, что лежащия на их вершинах 10 ракет возвышены под углом в 10 градусов”. Вырезы в досках делались так, чтобы уложенные ракеты были не параллельно друг другу, а имели расходящееся в сторону неприятеля положение. Для удобной переноски людьми к брускам станка были приделаны веревочные петли. При установке на скользкий грунт сквозь бруски станка пропускались деревянные шипы с железными наконечниками [10]. Отметим, что идея использовать непараллельные направляющие была также предложена И.В.Воловским в 1912 году в проекте конструкции ракетной батареи [11] и практически реализована в конструкции пакета направляющих боевой машины БМ-24, принятой на вооружение Советской Армии в 1951 году [12].

Другими работами в области реактивной артиллерией стали проекты бывшего вице-директора Путиловского завода, отставного поручика И.В.Воловского, который 19 апреля 1912 года представил Военному Министру письмо с их описаниями. Среди них было несколько технических исполнений:

• “тип ракеты для военных целей, предназначенный для выбрасывания разрывных снарядов против неприятеля”;
• “метательный аппарат в виде ракетной батареи для установки на автомобиль, дающий возможность производить стрельбу на полном ходу автомобиля”;
• “метательный аппарат в виде митральезы ракетной, для установки на аэропланах, дающий возможность производить стрельбу во время полета по аэропланам и по неприятельской позиции”;
• “автомобиль с установленной на нем ракетной батареей, для производства стрельбы из за прикрытий”. 

Спусковой аппарат, в который должна была помещаться ракета, и из которого производился бы ее запуск, состоял бы из металлической трубы с глухим дном. Идея подобного применения считалась весьма существенной, так как газы, образующиеся при спуске ракеты, устремляясь внутрь её хвоста и не находя свободного выхода, усиленным напряжением преодолев инерцию, выбрасывали бы её со значительной силой. Благодаря этому приспособлению ракета в момент вылета обладала бы значительно увеличенной скоростью, что в свою очередь сильно влияет на увеличение дальности полета. Пуск ракеты должен был бы производиться посредством электрической искры (сигнала).

В своем письме И.В.Воловский написал и о ракетных пушках, которые могли быть разных размеров. В зависимости от назначения в состав ракетной пушки могли входить различные количества выбрасывателей, равные числу ракет. Выбрасыватели должны были быть уложены правильными рядами в форме квадрата и заключены в общую оболочку, так называемый кожух. Легким несгораемым материалом заполнялись свободные промежутки между выбрасывателями. Каждый выбрасыватель должен был снабжаться двумя контактами на его внутренней поверхности дульного среза. Контакты должны были быть соединены проводниками с элементом, размещённым в промежутке между двумя пушками, установленными на одной оси. Каждое орудие имело бы свой элемент, а также полную сеть проводников, при помощи которых обеспечивалось соединение каждой ракеты с соответствующей кнопкой контрольного аппарата, размещенного на самом орудии.

Контрольный аппарат должен был иметь число кнопок, равное числу ракет, и служил бы “для командира батареи главным и самым существенным прибором, дающим ему возможность в каждую данную минуту иметь полную картину состояния орудия”. Этот аппарат можно считать прообразом пульта управления огнём, а также, при дословном понимании фразы “полная картина состояния орудия”, прообразом системы диагностики артиллерийской части боевой машины, о которой упоминается в описании боевой машины М270 РСЗО MLRS (США) [13].

Также И.В.Воловский предлагал ракетную пушку, предназначенную для действия с автомобиля (грузовика), устанавливаемую на специальном (универсальном) поворотном лафете. Он предназначался для установления сдвоенной ракетной пушки полубатарейного орудия № 25 и состоял их двух частей – нижней постоянной и верхней поворотной. Лафет должен был иметь круговой оборот на 360°, что давало бы возможность производить стрельбу в любом направлении, не изменяя своего положения. Орудие должно было быть размещенным на оси лафета и при помощи рукоятки и двух шестерней описывать полный круг вокруг оси. Это давало бы возможность выполнять “навесную стрельбу под любым углом в любую сторону”.

И.В.Воловский также предлагал проект “Митральеза ракетная”, конструкция которой напоминает современный авиационный блок орудий для пуска неуправляемых авиационных ракет [14]. В основном такие блоки орудий применяются в авиации, но автор изучил вопрос их использования в конструкциях самодельных сухопутных и морской установок, подготовил фотогалерею по данному вопросу и разместил ее на сайте “Ракетная техника” [15].

Смотрите на нашем сайте галерею (1,2,3) из электронных обликов документов о проектах И.В. Воловского (Из архива Военно-исторического музея артиллерии, инженерных войск и войск связи (ВИМАИВиВС, Россия, г.Санкт-Петербург).

Следующие работы в области реактивных систем относятся к 30-м годам ХХ века. Данному периоду присуще два направления обеспечения залпового пуска ракет – посредством штырей и механизированных установок. Последние стали основным средством обеспечения залпового огня в дальнейшем.

Работы по обеспечению залпового огня за счёт применения штыревых пусковых устройств, на которые укладывались снаряды, проводились в 1933 году специалистами Газодинамической Лаборатории [88], а чуть позже работниками РНИИ (Реактивного Научно-Исследовательского Института [89]), НИИ-3 (Научно-исследовательского института № 3 [18]) при участии военных ХИМУПРАВЛЕНИЯ РККА [90] проводились работы по обеспече­нию залпового огня за счёт использования следующих техник пуска ракетных боеприпасов: подпирания снарядов деревянными упорами [88], подставки деревянных подставок [88], применения (с)пусковых станков [18], штырей [18], [95], спусковых приспособлений [18], “пусковых треножников” [92, С. 932.], станков [91]. Предлагаемые в разные годы станки предна­значались для обеспечения пуска химических ракетных снарядов калибров 132 мм [17], [18], [92, С. 932,939.], 203 мм [92, С. 939],[93], 245 мм [17],[92, С. 933,939]. Они должны были устанавливаться на некотором расстоянии друг от друга, как это было в практике установки ракетных станков ракетчиками, по крайней мере, в середине XIX века [94]. Данные о принятии на вооружение таких приспособлений не обнаружены. Работы проводились, по крайней мере, до 1938 года включительно (согласно некоторым выше указанным источникам).

К середине 30-х годов была сформирована идея использования механизированных средств для оснащения установками для пуска ракетных снарядов [20]. 2-я половина 30-х годов – начало работ по практической реализации этой идеи [21, л. 161,184,185], [22].

Первоначально был проработан, собран и испытан в 1938 году опытный образец установки с поперечно расположенными направляющими для пуска 24 химических реактивных снарядов. Считалось, что 6 автомобильных установок могли заменить 120 гаубиц калибра 152 мм [23], [24], [25].

В 1939 году был создан доработанный вариант опытного образца для пуска 24 ракетных снарядов и опытный образец установки для пуска 16 ракетных снарядов с продольным расположением направляющих. Последний вариант был со временем доработан и поступил на вооружение Рабоче-Крестьянской Красной Армии. Вариант на 24 снаряда так и остался опытным образцом. После полигонных испытаний осенью 1939 года, специалисты сконцентрировались на работах по варианту для пуска 16 ракетных снарядов. С одной стороны, это была дальнейшая отработка имевшейся установки с целью устранения её недостатков, с другой – попытка создания более совершенной установки, отличной от нее. В тактико-техническом задании на разработку модернизированной установки для РС, за подписью Ю.П.Победоносцев от 7 декабря 1940 года, предусматривалось: провести конструктивные улучшения подъёмно-поворотного устройства; увеличение угла горизонтального наведения; упрощения прицельного приспособления; увеличение длины направляющих до 6000 мм вместо 5000 мм; обеспечение возможности стрельбы снарядами калибра 132 мм и 180 мм. Длину направляющей было предложено увеличить до 7000 мм [26], [27],[28], [29].

Автором обнаружен неподписанный вариант тактико-технических требований (подписан только со стороны НИИ № 3 Костиковым, Шварцем, Артемьевым. 24.07.1940 г.) на 140 м/м ракетный осветительный снаряд, предназначенный для освещения местности в условиях ночного боя. К основным особенностям конструкции снаряда можно отнести следующие: обеспечение стрельбы как “с механизированных многопланочных установок, так и с однопланочных установок” и использование при изготовлении факелов и парашютов “материалов только отечественного производства” [30]. С целью изучения возможности ис­пользования в системе береговой обороны установок и снарядов, ракетные снаряды калибра 140 мм испытывались в ноябре 1940 года и в Севастополе 28-29.04.1941 года стрельбой осветительными снарядами чертежа №129909 с многозарядной (более веро­ятно 16-зарядной) подвижной автомобильной установки [31]. 

25 апреля 1941 года Заместителем Народного комиссара обороны СССР, маршалом Советского Союза Г.Куликом были утверждены тактико-технические требования №1923 на модернизацию механизированной установки для стрельбы реактивными снарядами. В них, кроме упомянутых выше направлений модернизации, указывались и другие направления:

• модернизация подъёмно-поворотного устройства для создания “независимости всей установки от шасси или платформы, на которых она может быть смонтирована”; при этом должно было соблюдаться условие соответствия грузоподъемных и габаритных параметров. Это техническое решение нашло практическое применение в конструкциях боевых машин как в годы Великой Отечественной войны, так и после ее окончания и на современном этапе развития данного класса вооружения в России [32], [33], [34], [35].
• совмещение работ по наводке и прицеливанию одним человеком;
• использование в качестве подвижной базы шасси автомашины ЗИС-6 или 4-х тонного прицепа типа РП-4 с условием монтажа парковыми силами [36].

Днем ранее, 24 апреля 1941 года, были утверждены тактико-технические требования № 1922 на опытный образец 132мм химического реактивного снаряда с дальностью боя не менее 8,5 км. Его назначение – поражение живой силы и материальной части противника ОВ при огневом залповом налете. Среди предъявляемых требований следует отметить следующие:

• соответствие весов окончательно снаряженного 132 мм химического и окончательно снаряженного 132 мм осколочно-фугасного реактивного снаряда;
• полная аналогичность ракетной (моторной – согласно терминологии тех лет) части 132 мм химического снаряда и 132 мм осколочно-фугасного с условием допуска полной взаимозаменяемости химической головки на осколочно-фугасную и наоборот;
• пуск снаряда должен был осуществляться из пусковой автоустановки, имевшейся для пуска 132 мм РОФС [36, ЛЛ. 53,55].

25 апреля 1941 года были утверждены тактико-технические требования №1921 на реактивный снаряд увеличенной мощности. Особенности ТТТ:

• дальность боя не менее 10 км.
• общая моторная (ракетная) часть снаряда для обоих вариантов головок – химической и осколочно-фугасной, при этом головки должны быть полностью взаимозаменяемые с моторной частью снаряда.
• пуск снаряда должен был производиться из существовавшей автоустановки для пуска 132мм РОФС.
• в качестве взрывчатого вещества разрывного заряда осколочно-фугасной головки были тротил, пикриновая кислота или французская смесь. Применение дополнительного тетрилового детонатора было обязательным [36, ЛЛ.47-49].

Переломным моментом в развитии реактивной артиллерии можно считать начало Великой Отечественной войны.

Развитию установок были присущи следующие направления:

• практическая реализация идеи монтажа метательной установки (артиллерийской части) на шасси через подрамник как отдельного узла с целью сокращения времени окончательной сборки и уменьшения простоя шасси на сборочных заводах. (Идея монтажа метательной установки как отдельного узла была предложена в конце 30-х годов и использована в конструкциях БМ других поколений).
• поиск наиболее оптимального типа шасси. Переход от неполноприводных к полноприводным шасси грузовых автомобилей. Наиболее распространенный тип шасси – шасси серий американского грузового автомобиля Studebaker, что в свою очередь означает максимальную зависимость Советского Союза от США в сфере автомобилестроения. Меньшее количество автомобилей поставлялось из Великобритании.
• использование унифицированных элементов конструкций установок. Идеология – единое основание с подъемным и поворотным механизмами для монтажа различных ферм с разными по конструкции направляющими, заложенная в годы войны была применена в конструкциях первых боевых машин (БМ-24 и БМ-14), разработанных после войны.
• создание установок с различными типами направляющих: прямолинейная балочного (рельсового) типа для придания направления снаряду; призматического (сотового) и рамного типа с ведущими элементами для придания направления снаряду; цилиндрические открытого типа с ведущими элементами для придания направления и вращательного движения, т.е. направляющая стала играть двойную роль для полета снаряда. Данное техническое решение присуще и конструкциям направляющих боевых машин всех следующих поколений.

Развитие реактивных снарядов шло в следующих направлениях:

• использование единой ракетной части для снарядов различных калибров. Идея была предложена во второй половине 30-х годов XX века и использована в дальнейшем в конструкциях основных снарядов для систем новых поколений;
• использование двух типов порохов для зарядов ракетных двигателей: многошашечные из нитроглицеринового и пироксилинового порохов. Часть порохов поставлялась из-за границы, т.е. в годы войны СССР зависел не только от иностранных поставок шасси для установок, но и, частично, от поставок порохов для зарядов ракетных двигателей.
• увеличение мощности головной части за счёт увеличения длины или калибра;
• увеличение дальности полета за счет использования двухкамерного ракетного двигателя, а, следовательно, и большего количества пороха;
• повышение параметров кучности, как за счёт конструкции снаряда – обеспечение враще­ния за счёт тангенциальных отверстий в головной части ракетной части, радиально расположенных штуцеров с внутренним кана­лом и наружным выходным отверстием, просверленным под углом 90° к про­дольной оси, в каждом и косопоставленных лопастей блока стабилизатора ракетной части), – так и конструкций направляющих установок (спиральные направляющие с внутренними винтовыми ведущими элементами). Проворот обеспечивал повышение кучности снарядов в обоих случаях, но снижал дальность полёта в первом случае (первое решение).
• использование однотипных снарядов в сухопутных войсках, авиации и военно-морском флоте.

Конструктивные схемы реактивных снарядов были следующими:

• взрыватель, головная часть, однокамерная ракетная часть – конструктивная схема, использовавшаяся для снарядов всех поколений.
• взрыватель, головная часть, однокамерная ракетная часть с тангенциальными отверстиями (М-13УК).
• взрыватель, головная часть, однокамерная ракетная часть со штуцерами в головной части и косопоставленным оперением в хвостовой части (М-31УК).
• взрыватель, головная часть, двухкамерная ракетная часть с промежуточным соплом с дополнительными соплами между камерами (М-13-ДД).

Одновременно, существовала возможность использования взрывателей, предназначенных как для авиационных, так и сухопутных реактивных снарядов, а также мин. Была выполнена разработка следующих типов головных частей: осколочно-фугасной (основной тип); фугасной; химической; осколочно-химической; зажигательной; осколочно-зажигательной. Типы и варианты крепления стабилизаторов: плоские – прочноскрепленные (М-8, М-13) и прочноскрепленные косопоставленные с кольцом (кольцевой стабилизатор) (М-30, М-31УК). Диапазон максимальных дальностей полета снарядов составлял от 2800 (М-28) до 11 800 м (М-13-ДД) [37], [38], [39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46], [47], [48], [49], [50], [51], [52], [53], [54].

После окончания Великой Отечественной войны работы по реактивной артиллерии в России были направлены на её дальнейшее развитие, при продолжавшейся некоторое время эксплуатации образцов, разработанных в годы войны боевых машин М-8, М-13, М-13Н и М-31-12 и реактивных снарядов М-8, М-13, М-13УК, М-31, М-31УК и М-20. Наиболее долговечными из них были боевые машины серий БМ-13 и снаряды серий М-13.

Использование систем периода Великой Отечественной войны заключалось в следующем: использование в общевойсковой практике, испытаниях по изучению эксплуатации в различных климатических зонах, при сравнении с немецкими системами; при выявлении новых способов разведки огневых позиций систем реактивной артиллерии, которые не были установлены.

Общие предложенные направления модернизации составляющих основных систем реактивной артиллерии, разработанных в годы войны были выдвинуты в результате их оценки. К ним относятся: увеличение мощности и улучшение баллистических и эксплуатационных свойств систем; упрощение технологии производства; увеличение дальности стрельбы от 1,12 до 1,75 раза; повышение параметров кучности; возможность длительного хранения на складах (10-20 лет); использование шасси грузовых автомобилей отечественного производства.

Общие предложенные направления создания систем реактивной артиллерии нового поколения: увеличение дальности стрельбы в 1,39-2,28 раза; увеличение мощности головных частей; увеличение диапазонов углов возвышения и горизонтального обстрела; создание устройства для заряжания на боевой машине; хранение на складах до 10 лет; создание самоходных и горно-вьючных систем и укупорок для горных условий. Кроме увеличения дальности некоторых снарядов нового поколения другие проекты не были реализованы.

Используемыми направлениями развития реактивной артиллерии периода войны в послевоенный период были: В конструкцияхбоевых машин: эксплуатация боевых машин на шасси иностранного производства (по крайней мере, до конца 50-х годов); монтаж штатных и доработанных артиллерийских частей, включая для пуска снарядов различных калибров, на новых типах шасси отечественного производства; использование доработанных артиллерийских частей для монтажа на ряде кораблей; В конструкциях реактивных снарядов: увеличение дальности; создание нескольких типов головных частей; использование нескольких типов пороховых зарядов; использование однотипных снарядов для сухопутных и морских систем; удлинение камеры ракетного двигателя и увеличение веса порохового заряда для увеличения дальности стрельбы.

Впервые внедренными в практику техническими решениями в системах реактивной артиллерии были:В конструкциях боевых машин: гладкоствольные направляющие без наличия и с наличием внутренних элементов; устройства для заряжания снарядов в направляющие боевых машин. Произошёл переход на использование только шасси грузовых автомобилей отечественного производства. Впервые было осуществлено десантирование буксируемой установки реактивной артиллерии. В конструкцияхреактивных снарядов: большое удлинение снаряда; одношашечный заряд твердого топлива для ракетной камеры и сопловой блок с косопоставленными сопловыми отверстиями в сочетании с жесткоскрепленными лопастями блока стабилизатора; тормозные кольца для обеспечения кучности стрельбы при стрельбе на средние дальности; введение большего числа установок взрывателя.

Типами снарядов основных систем нового поколения (М-24, М-14) стали турбореактивные снаряды.

Диапазон максимальных дальностей полета снарядов составлял от 6500 м (М-14-ОФ) до 18 700 м (МД-20-ОФ) [55], [56], [57], [58], [59], [60], [61], [62], [63], [64], [65], [66], [67], [68], [69], [70].

В 1963 году на вооружение Советской Армии принимается Полевая реактивная система М-21, ставшая основополагающей для других систем для пуска снарядов калибра 122 мм и других калибров. Впервые в новой системе были применены следующие решения:  в конструкции боевой машины: люлька для монтажа на ней пакета направляющих, т.е. произошел окончательный отход от использования в составе артиллерийской части фермы для крепления на ней направляющих; цилиндрическая трубчатая направляющая с винтовым направляющим пазом; электрический привод для выполнения наведения поворотной части по углу возвышения и по азимуту; пневмооборудование, служившее приводом для механизмов стопорения качающейся и поворотной частей артиллерийской части и выключения рессор шасси автомобиля. В конструкции реактивного снаряда: ракетный двигатель с крышкой-соплом с семью отверстиями (одно центральное и шесть радиально расположенных) и со складывающимися лопастями блока стабилизатора, фиксируемыми после раскрытия под углом 1 градус к продольной оси снаряда, что позволило создать пакет направляющих с большим, чем требовалось количеством направляющих, что в свою очередь повысило мощность залпа одной боевой машины и снижение количества задействованных боевых машин для выполнения однотипной задачи по сравнению с боевыми машинами БМ-24 и типа БМ-14 (1,2) предыдущего поколения; двухтрубный двигатель с одношашечными зарядами в каждой трубе; цилиндрические рифленые втулки для головной части, что обеспечило создание большего количества осколков, а, следовательно, большую их плотность и повышение осколочного эффекта; использование нового взрывчатого вещества большего веса. По сравнению со снарядом МД-20-ОФ предыдущего поколения впервые для системы реактивной артиллерии был создан двухкамерный снаряд большого удлинения меньшего веса и длины, но более мощный по осколочно-фугасному действию, а также по дальности. Высокие тактико-технические характеристики снаряда системы “Град” были обеспечены, в частности, тем, что корпусные детали снаряда (головная часть, трубы двигателя) изготавливались прогрессивным методом холодной пластической деформации (штамповка, раскатка), позволяющих получать высокоточные детали с низкой трудоёмкостью и высоким коэффициентом использования металла. В конструкции транспортной машины: комплект стеллажей для транспортировки и хранения реактивных снарядов [33, 3-7], [35, с. 2,24], 57, с. 3-6], [70, с. 3-6], [71], [72], [73], [74], [75].

К концу 60-х–началу 70-х годов ХХ века относятся первые работы по проработке систем коррекции полёта снарядов реактивной артиллерии, двигателей на смесевом твердом топливе, проработке вопроса технико-экономической целесообразности применения стеклопластиковых корпусов для снарядов изделий типа “Град” и “Ураган”. Однако, только в 1987 году на вооружение Советской армии принимается система “Смерч” для пуска корректируемых в начале траектории полёта реактивных снарядов калибра 300 мм с ракетным двигателем на смесевом твёрдом топливе [76], [77], [78].

В начале 70-х годов проводились работы по проведению теоретических расчетов, моделирование на аналоговых электронных машинах, т.е. начался переход на электронное проектирование [79].

Впервые в 70-х годах ХХ века создается боевая и транспортно-заряжающая машина на шасси грузового автомобиля с колесной формулой 8×8 [80].

Впервые в 70-х – 80-х годах ХХ века на вооружение Советской армии принимаются снаряды с отделяемыми головными частями кассетного типа, работы по которым были начаты во второй половине 60-х годов. Появилась реальная возможность использовать головную часть снаряда в качестве средства доставки множества отдельных боеприпасов [81], [82], [83].

Диапазон максимальных дальностей полета снарядов составлял от 20 750 м (М-21ОФ) [71, л.2] до 70 000 м (9М55К) [84].

В 90-х годах и по настоящее время российские специалисты проводят работы по новым образцам реактивной артиллерии на основе трех современных систем: Полевой реактивной системы М-21 (или РСЗО “Град”), РСЗО “Ураган” и “Смерч”. Максимальные дальности полёта новых типов снарядов для этих систем составляют 33-40 км, 50 км и 120 км соответственно. Развернуты работы по увеличению дальности полёта снаряда системы “Смерч” до 180 км, а в перспективе до 200-250 км [85], [86], [87].

Выводы:

1. Работы, проведенные отечественными специалистами в XIX веке – первой половине ХХ века стали базовыми для дальнейшего развития реактивной артиллерии в России, первоначально с влиянием иностранных разработок на разработки в России, а позже с влиянием российских разработок на иностранные.
2. Основные технические решения, использованные на современном этапе, были предложены и отработаны, в основном, в предвоенный и военный периоды.
3. В результате модернизации существующих и разработки новых конструкций эффективность боевого применения РСЗО была многократно увеличена и в настоящее время они начинают конкурировать с системами и ракетными комплексами оперативно-тактического назначения.

Дата внесения последних изменений: 15.04.2021 г.