До «Брейкемины»: первые проекты британских зенитных ракет
Великобритания начала заниматься вопросами противовоздушной обороны раньше и масштабнее, чем кто-либо другой. Особое положение Великобритании — находящейся достаточно далеко от Европы чтобы наземная армия врага не могла до нее добраться, но в то же время — достаточно близко, чтобы даже ранняя авиация могла добираться до ее территории — вынудило британцев понять угрозу с воздуха раньше и яснее чем любая другая нация Европы. И не только понять, но и первой испытать на себе стратегическую воздушную войну.
В ситуации постоянного поиска решений задачи противостояния непрерывно усовершенствующейся авиации, внимание британцев регулярно привлекала идея беспилотных снарядов, способных поразить летательный аппарат противника. До появления первых "настоящих" британских зенитных ракет было еще достаточно времени, но интерес к идее уже присутствовал в умах инженеров…
"Воздушная мишень" Арчибальда Лоу
Первую попытку создать управляемый противовоздушный снаряд британцы предприняли еще в Первую Мировую Войну, когда германские цеппелины впервые продемонстрировали весь ужас неограниченной воздушной войны. Хотя прямой материальный урон от воздушных налетов был, как правило, невелик, но косвенные потери превосходили его многократно: для организации противовоздушной обороны требовались люди, зенитные орудия, прожектора, аэропланы, автомобили, системы связи — все то, в чем остро нуждался Западный Фронт! Воздушные тревоги нарушали работу заводов и фабрик, затемнения и перерывы в движении транспорта мешали нормальной жизни тыла. По современным подсчетам, за счет воздушных тревог, промышленность Антанты недопроизвела за годы войны примерно 1/5 своей потенциальной продукции.
Для своего времени, цеппелины были опасным противником. Их скорость немногим уступала скорости противодействующих перехватчиков, а вертикальная маневренность цеппелина намного превосходила скороподъемность аэропланов того времени. Кроме того, до появления зажигательных пуль, цеппелины были еще и чрезвычайно трудноузявимы для обстрела: пули не могли пробить достаточно крупные дыры в оболочке, и единственным надежным способом уничтожения воздушного корабля было пролететь над ним (миновав область плотного оборонительного огня) и сбросить ручные гранаты или небольшие бомбы прямо на его хребет.
В попытке решить проблему, капитан Арчибальд Монтгомери Лоу из Королевского Авиационного Корпуса, предложил новый подход. Он предлагал применить против цеппелина небольшой, дешевый летательный аппарат, управляемый по радио, который сблизился бы с германским воздушным кораблем и подорвал рядом с ним мощный шрапнельный заряд.
Идея заинтересовала британское авиационное командование (впрочем, в тот момент их бы заинтересовала даже идея отгонять цеппелины магией Вуду, если бы кто-то ее предложил!) и проекту, получившему название AT (Aerial Target, "летающая мишень") был дан ход. Такое "нейтральное" название было избрано не случайно — британцы хотели сбить с толку германскую разведку , оставив немцев в неведеньи о истинном назначении аппарата.
"Летающая мишень" была небольшим цельнодеревянным монопланом, с размахом крыла около 4,2 метров. В носовой части располагался тянущий пропеллер, приводимый в действие 35-сильным авиамотором "Granville Bradshaw" (изначально хотели использовать "Gnome" но оказалось, что магнето этого двигателя создает слишком сильные помехи примитивной радиоаппаратуре того времени). Управление в полете осуществлялось с помощью вертикального и горизонтального рулей на хвостовом оперении, устойчивость по крену изгибанием крыла.
Аппарат должен был управляться с земли, радиокомандно. Вдоль его корпуса, и между концами крыльев были натянуты проволочные антенны, соединенные с бортовой аппаратурой радиоуправления.
Как предлагал Лоу, "летающая мишень" должна была запускаться с катапульты при обнаружении вражеского цеппелина зенитным прожектором. Так как ориентирование аппарата в ночном небе представляло собой нелегую задачу для оставшегося на земле оператора, "летающая мишень" должна была подниматься к цели кругами, вращаясь по спирали вокруг луча прожектора. После этого, по команде с земли срабатывал 40-килограммовый шрапнельный заряд.
AT прошла испытания в 1917 году, но три первых пуска подряд завершились в итоге неудачами. Хотя в первом полете Лоу удалось продемонстрировать (впервые) устойчивый радиоуправляемый полет в течении некоторого времени, все же Авиационный Корпус начал терять интерес к программе. Кроме того, цеппелины к 1917 году уже не представляли такой опасности как прежде — летчики Великобритании научились с ними бороться при помощи новых высотных истребителей и зажигательных пуль. Пришедшие же на смену дирижаблям многомоторные бомбардировщики были более сложной задачей, и хотя потенциально, AT могла поражать и их, было решено, что доведение проекта до новых требований займет слишком много времени. В конце 1917 программу закрыли.
"Ram"
Британцы, тем не менее, не утратили интерес к беспилотным противовоздушным снарядам. Развитие бомбардировщиков в 1920-1930 привело к тому, что поражение их стало сложной задачей. Для вооруженных только пулеметами истребителей было весьма непросто прорваться сквозь заградительный огонь идущих в плотном строю бомбардировщиков, и успешно атаковать многомоторного цельнометаллического противника. По мере того, как скорости бомбардировщиков возрастали все более, вероятность успешной атаки против них с помощью пулеметов снижалась.
Авиационные пушки, хотя впервые были испытаны еще в Первую Мировую, все еще считались слишком тяжелыми и ненадежными, чтобы быть гарантированым решением. Поэтому британцы вновь обратились к управляемым снарядам.
В ноябре 1935 года, Королевские Воздушные Силы предложили разработать беспилотный снаряд под названием "Ram" ("таран"). По замыслу конструкторов, это должен был быть небольшой моноплан тянущей конфигурации, с поршневым двигателем "Kestrel".
Взлетая с стартовой рампы, "Ram" управлялся с борта сопровождающих его истребителей , которые и вели его к цели: группе бомбардировщиков в плотном построении. Первый самолет ("пастух")управления, идущий позади снаряда, контролировал его курс и высоту на маршевом участке. Оператор отслеживал цель и "Ram" визуально и наводил беспилотный перехватчик точно в центр построения.
Второй оператор ("фланкер") — летящий впереди и сбоку от "Ram" — наблюдал за движением аппарата с фланга, определяя таким образом дистанцию между "Ram" и построением бомбардировщиков. Когда "Ram" пенетрировала построение, второй оператор передавал по радио приказ на взрыв 227-килограммовой боеголовки.
Идея "Ram" рассматирвалась всеръез ВВС Великобритании, но не получила развития. Главной причиной стала… переоценка возможностей авиации: по мнению специалистов RAF, к началу 1940-ых скорости бомбардировщиков должны были достичь 650 километров в час. Кроме того, система не могла использоваться ночью (из-за визуального контроля), и перспектива терять в каждом боевом вылете дорогостоящий двигатель "Kestrel" тоже не слишком-то воодушевляла.
В 1938 рассматривалась возможность использования "Ram" как противорадиолокационного оружия: бомбу предполагалось оснастить проволочными антеннами и автопилотом, выводящим ее на сигнал вражеского радара. Идея не получира поддержки.
Беспилотный перехватчик
Начало Второй Мировой Войны стало мощнейшим импульсом для развития работ по управляемому вооружению. Битва за Британию и лондонский "блиц" вынудили Королевские Воздушные Силы искать новые решения проблемы эффективной противовоздушной обороны.
В июне 1941 года, ориентируясь на стермительную эволюцию радаров, Предприятие Исследования и Развития Противовоздушной Обороны (air defense research and development establishment — ADRDE) предложило идею беспилотного перехватчика, выводящегося на цель при помощи радаров. Проект развивал идею "Ram", с переходом от визуального к не зависимому от условий видимости радарному отслеживанию.
Небольшой перехватчик, с размахом крыла в 5,8 метров и приводимый в действие двигателем "de Havilland Gypsy IV" мощностью в 80 л.с. (рассматривались и более мощные и высотные двигатели) должен был запускаться со стартовой рампы навстречу бомбардировщикам противника. Два 10-сантиметровых радара GL. Mk-III, использовавшихся ранее для наведения зенитных орудий и прожекторов, должны были отслеживать: один — перемещения перехватчика, а другой — самолета противника.
Отраженные сигналы воспринимались оператором с помощью катодных трубок, и оператор, ориентируясь на них, выводил перехватчик на сближение. При этом применялась система радиокомандного управления, уже успешно используемая на летающих мишенях "Queen Bee". Летящий перехватчик выводился в хвост бомбардировщику, после чего по команде с земли — включались твердотопливные ракетные ускорители, увеличивающие скорость перехватчика до 644 км/ч и позволяющие ему быстро преодолеть заградительный огонь противника. Когда перехватчик сближался с целью, 277-кг боеголовка подрывалась неконтактным устройством.
Проект был существенным шагом вперед — но не лишенным недостатков. Главным из них было то, что радиус действия используемых сантиметровых радаров составлял… порядка 13 км. При скорости полета бомбардировщиков Второй Мировой, чтобы вывести перехватчик на цель, требовалась цепочка из четырех радарных комплексов! Кроме того, двигатель "de Havilland Gypsy IV" имел совершенно неудовлетворительную высотность в 4500 метров, а более мощные двигатели были слишком дорогими. Рассчеты показывали, что стоимость израсходованных перехватчиков превзойдет стоимость бомбардировщика, ими разрушенного!
В августе 1942 года проект был переведен в статус чисто исследовательских.
"Спаниэль"
После фиаско "беспилотного перехватчика" британские инженеры, наконец, убедились, что попытка создавать поршневые снаряды лишена смысла. Внимание было обращено к гораздо более дешевым ракетным двигателям.
В общем-то оно обратилось к ним раньше. Еще в 1939 году, доктор Бейтман, "отец поискового радара" предложил идею зенитного ракетного снаряда, наводящегося на цель при помощи радара. Разумеется, в то время — с радарами метрового диапазона — такая идея могла быть не более чем чисто теоретической. Тем не менее, она привлекла внимание, и к 1941 году, когда создание магнетрона позволило создавать радары с длиной волны менее 10 сантиметров, вновь стала актуальной.
В начале 1941 года, "Отделение разработки боеприпасов" занялось работой над программой "Спаниэль" — разработкой первой в мире классической зенитной ракеты. Рассчеты показали, что идея состоятельна по крайней мере экономически: предварительная оценка позволяла предположить, что удасться уложиться в стоимость снаряда равную 130 фунтам (в ценах 1941). Более чем привлекательно, с учетом того, что расход 94-миллиметровых снарядов на один сбитый бомбардировщик оценивался в 9000 фунтов!
Под эгидой ОРБ была инициирована разработка двух снарядов. Оба они создавались на базе стандартной 76-миллиметровой неуправляемой ракеты UP (unrotated projectile), и различались системой наведения: PE "Spaniel" использовал фотоактивное наведение, а RDE "Spaniel" — наведение "по лучу" радара.
PE "Spaniel" оснащался четырьмя фотоэлектрическими датчиками (ранее уже использовавшимися в неконтактных взрывателях зенитных снарядов) на концах крыльев. Датчики были способны ощущать изменение освещенности в 0,5%, что давало ракете весьма высокую чувствительность. Более темная цель (находящаяся в луче прожектора) не вызывала срабатывания датчиков, и ракета шла прямо, когда цель находилась в равносигнальной области прямо по курсу.
RDE "Spaniel" наводился, двигаясь к цели в узком луче радара. Тем не менее, еще до его испытаний стало ясно, что 76-миллиметровая ракета с ее ограниченными возможностями явно не соответствует требованиям. После краткого изучения возможности создания 107-миллиметровой ракеты, было решено, что подобное усовершенствование обойдется слишком дорого и займет слишком много времени. Интенсивные бои на всех фронтах и в небе над Рейхом подорвали ударный потенциал Люфтваффе, воздушные налеты на Британию становились все более редкими, и в 1943 программа была закрыта.
"Ben"
В 1942 году, собственную программу зенитных ракет предложила и RAF (вообще большой проблемой британских зенитных ракеты было то, что ими занималось множество независимых ведомств). Летчики, недолго думая, назвали свою ракету "Ben" (в честь Биг Бена) и следует заметить, что из всех ранних проектов зенитных ракет Великобритании, "Ben" был единственным, который всеръез рассматривался как возможный для потенциального принятия на вооружение — правда, уже в 1946 году.
Конструкция "Ben" была очень своеобразна. Сообразив, что 76-миллиметровая ракета уже недостаточна, инженеры RAF попросту соединили бок-о-бок две этих ракеты. Четыре крестовидно расположенных крыла стабилизировали полет ракеты: управление осуществлялось с помощью небольших вспомогательных дюз, прикрываемых заслонками.
Наведение ракеты на цель было фотоэлектрическим. Поисковый радар находил цель в небе… и передавал ее на сопровождение огромному зенитному прожектору. При всей кажущейся неожиданности такого решения, на самом деле оно было вполне обосновано: фотоэлектрическая аппаратура в Великобритании была хорошо развита и на практике находилась в лучшем положении (особенно в плане надежности) чем радиолокационная. Кроме того, фотоэлектрическое наведение было нечувствительно к радиопомехам, и луч прожектора не подвергался "расплескиванию" от вращающихся винтов противника.
Пусковая установка ракеты вращалась вместе с прожектором, на одной базе. После запуска, на высоте примерно 15 метров, ракета совершала автоматический маневр и входила в луч. Четыре фотоэлектрических датчика удерживали ракету в луче, выдавая равный сигнал когда ракета двигалась точно по оси луча (при отклонении ракеты, угол падения света на датчики смещался, и ракета получала сигнал от части сильнее, чем от других).
"Ben" рассматривался как очень перспективное решение, но… ход войны уже решался в пользу Союзников, бомбардировки Великобритании стали редкостью, и необходимость в столь "импровизационной" ракете отпала. К тому же идея продекторного наведения не нравилась персоналу Королевских Воздушных Сил. В 1944 году начались работы над версией ракеты с радарным наведением, но они не успели к окончанию военных действий.
British Secret Projects: Hypersonics, Ramjets & Missiles. Chris Gibson & Tony Buttler, 2008
