ЦАГИ к 75-летию Победы: САХ, дырки и «Катюша»
ЦАГИ к 75-летию Победы: САХ, дырки и «Катюша»
Еще одна интересная статья из жж Андрея Фирсова.
САХ – это не «средняя аэродинамическая хорда», это Сергей Алексеевич Христианович в ЦАГОвском лексиконе 40-х гг.
С чего у граждан Советского Союза началась perestroika? У кого как, но запомнилась такая точка отсчета: по ТВ где-то в 1988 г. крутили в модном тогда жанре документального кино «фильму-разоблачение» про наш космос. Там, в начале, проскочила такая фраза:
«Сталин должен был объяснить, почему из-за его неверия в реактивное оружие, наши войска под Москвой не имели достаточного числа установок «Катюш», которые были разработаны задолго до войны».
Поразило, как в одно предложение можно впихнуть сразу три лжи. В этот момент стало ясно, что perestroika действительно началась: стало возможно откровенно врать с экрана телевизора – мы перешил на «новый уровень». И понеслись «огоньки» со «взглядами», и резуны со всякими авсеенками стали рассказывать, как Калинин в 1949 г. вручал орден Берии, а до «автострадных» танков-агрессоров БТ не додумались даже в Америке…
«Катюши» были легендой Красной Армии. Хорошо помнится, как простые ветераны войны – бывшие солдаты вспоминали, что когда после залпов «катюш» занимали вражеские позиции, в окопах сидели немцы, «как живые – совершенно целые, только мертвые». Реактивные установки «Катюш» стали примером первой удачной реактивной системой залпового огня в мире, но отношение к ней всегда было противоречивым. Даже в момент разработки. Вот так, например, проходили заседания артиллеристов в 1930-х годах (почти цитата из стенограммы):
«Нам тут предлагают реактивные снаряды… Мы спрашиваем «ракетчиков»: – А расход пороха у вас меньше? Нам отвечают: – Больше! [в зале оживление]. Мы спрашиваем ракетчиков: – А металлоемкость ваших снарядов меньше? Нам отвечают: – Больше! [в зале смешки] Мы спрашиваем: – А точность огня какая у Вас? Отвечают: – Много хуже! [в зале дружный смех]»
Действительно, среди «заинтересованных лиц» в разработке реактивного оружия артиллеристы шли на последнем месте – больше интереса к ракетным снарядам будущих «катюш» проявляли авиаторы и «химики».
Да, про терминологию – «катюши» называли «гвардейскими минометами». Почему минометами? Просто долгий путь к разработке снарядов РС началась с идеи увеличения дальности стрельбы минометов, оснастив их реактивным двигателем – такой аналог в начале 1920-х годов активно-реактивных снарядов. Разработка шла медленно – так как работы шли методом «научного тыка» и многочисленных испытаний. Довольно долго снаряды имели калиберное оперение и пускались из трубы…
Но постепенно реактивные снаряды приобрели знакомые очертания и их характеристики были фактически предельными на том уровне развития техники. Первыми их на вооружение приняли авиаторы: при пуске с самолета оперение снаряда находилось в набегающем потоке, поэтому точность стрельбы авиационными РС была вполне приемлемой. При пуске с земли рассеивание снарядов было довольно большим, но это устроило «химиков» – при снаряжении снарядов ОВ и пуском большого числа РС можно было добиться большей площади заражения. Работы в этом направлении по увеличению количества снарядов в залпе привели к разработке будущих установок «залпового огня» на автомобильной базе, способных запускать 16–24 РС за раз.
Самая первая «катюша» — МУ-1 разработки 1939 г. на 24 снаряда
Следующей стала идея «ракетчиков» поставить на реактивные установки вместо химических снарядов «длинные» авиационные фугасные РС – для сухопутных войск. Получить наконец артсистему. Однако, как видели выше, артиллеристы к этой идее отнеслись с прохладцей. Дело сдвинулось с место после успешной демонстрации РСЗО Ворошилову. Чем привлекла «первого маршала» система МУ-2?
МУ-2 — шаг к классической БМ-13 1940 г.
Парой довольно очевидных вещей. Первая – «нормальные» военные хорошо знают, что при артподготовке наиболее эффективными являются первые пять минут – пока противник не успел укрыться или рассредоточиться. Тут РСЗО, дающие непревзойденный темп огня, были вне конкуренции по сравнению со ствольной артиллерией. Второе, – высокая подвижность системы на автомобильном шасси, отвечающая тогдашним идеям максимальной мобильности войск.
В результате, через голову артиллеристов, высшее руководство (которое, ага, «не верило в реактивное оружие») фактически и пробило принятие на вооружение будущих «катюш». На вооружение их приняли за день до начала Великой Отечественной войны даже еще не имея серийного образца (ага, «разработанная задолго»!).
Первый опыт применения «катюш» показал все плюсы и минусы. С одной стороны «выход осколков» был меньше, чем у классических снарядов, с другой – происходило сложение ударных волн от разрывов нескольких десятков снарядов – эффект, который сразу отметили немецкие саперы («УЖАСНОЕ фугасное действие снаряда»). Как следствие, те самые «почти целые» дохлые фрицы в окопах… При этом низкая плотность огня из-за большого рассеивания компенсировалось тем, что «катюши» применялись массово – не менее батареи-дивизона. Мощный залп «катюш» теперь начинал артподготовку наших войск, а также заканчивал – когда требовался максимальный темп огня. И практически сразу немцы в своих «инструкциях» отмечали: «Учтите, сразу после залпа «катюш» начинается атака!» (наши потом этим пользовались – внезапный залп «катюш», например, с тыла, приводил к быстрому драпу противника). Особенно фрицам не нравилась мобильность «катюш» – сразу после залпа они снимались, и поминай как звали! Имея вроде бы отлаженную технику артразведки и эскадрильи корректировщиков-«костылей» (пока их не выбили «красные соколы»), немцы не могли ничего поделать со «сталинскими органами»! (абыдно, да?) Немецкому аналогу «катюш» – «ванюшам» на прицепном шасси в этом отношении везло меньше:
«Ванюша» — немецкий «Небельверфер», накрытый артогнем противника
Однако наших «артиллеристов» это убеждало мало: на заседании ГУВМЧ (Главного управления вооружения минометных частей) представители артиллеристов весьма высоких рангов постоянно тыкали на «непроизводительный расход снарядов» из-за рассеивания. Особенно это было заметно при стрельбе на малые дистанции (тормозное кольцо на головную часть, как у «Града», изобрели позже). Соответственно ракетчики и «толкнулись» в ЦАГИ.
Зимой 1941-42 гг. подразделения ЦАГИ были в эвакуации – в Новосибирске и Казани. Если в Новосибирске Чаплыгин своей «широкой спиной» хорошо прикрыл ЦАГОвцев, то Казани была «труба» – ни жилья, ни оборудования. Сидели в бывшей кирхе, приходилось браться за «всякую» работу. Так что ракетчики пришлись ко двору. Задачей повышения кучности тогда и занялся САХ – Христианович.
Исследованиями рассеивания снарядов занимался статистик Я. Б. Шер, теоретические расчеты снарядов делали – Л.М. Левин и Ф.Р. Гантмахер, конструкцию снаряда разрабатывал И.И. Слезингер. Исследования показали, что главной причиной большого рассеивания были не аэродинамические пороки РС, а неравномерное горение топлива двигателя при запуске.
Залп британских зенитных ракет — видно, как из-за эксцентриситета горения топлива в двигателе снаряды «колбасит» на траектории
Из многих предложений по лечению проблемы выбрали так называемый «проворот» снаряда – придания ему небольшого вращения, для компенсации меняющегося вектора тяги двигателя. Задача осложнялась уже налаженным массовым производством снарядов «Катюш», вносить серьезные изменения в которое было невозможно. Так появилась идея «просто» просверлить в корпусе снаряда у центра его тяжести наклонные отверстия – придававшие закрутку снаряда сразу после схода с направляющих.
Небольшие отверстия заметны на двигателе ракеты на уровне направляющего штифта
Расход газа через «дырочки в боку» был небольшой, в результате дальность стрельбы по сравнению с турбореактивными снарядами (которые изначально стабилизировались быстрым вращением) снижалась незначительно, зато кучность стрельбы увеличивалась в разы! В 4 раза для 132-мм снарядов М-13 и в 6,5 раз для М-31.
Сравнение эллипсов рассеивания снарядов «Катюши» — из отчета ЦАГИ
Причем улучшение кучности было особенно заметно на малых дистанциях. При пуске с самолетов рассеивание на дистанции 600 м было в пределах сплошного поражения цели.
Интересно, что сами ракетчики реализуя ту же идею проворота снаряда, пошли на изготовление спиральных направляющих – кучность получалась такая же как у САХ, но снарядов на установке теперь оказывалось в два раза меньше!
«Катюша» БМ-13СН — «спиральные направляющие»
Христианович написал письмо Сталину с предложением организовать опытное производство на серийных заводах (что за манера, чуть что – сразу Сталину, потом предложит Сталину сверлить «дырки» в аэродинамических трубах!). Весной 1944 г. на испытаниях настреляли 900 снарядов САХ. Их приняли на вооружение Красной Армии в варианте К-23А (в серии М-13УК, а М-31 как К-22В/М-31УК). САХ получил «патент» – авторское свидетельство, но «без права публикации».
Снаряд М-13УК
А «катюши» использовались в Советской Армии практически до последних ее лет – правда, в качестве пристрелочных в дивизионах «Градов» – с кучностью было все в порядке.
«Катюша» перуанской армии, используемая для пристрелки установок «Град». Современность, так сказать
