Советская военная мощь

Форум о советской военной технике и армии


Вы не подключены. Войдите или зарегистрируйтесь

Р-23 - управляемая ракета средней дальности

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз  Сообщение [Страница 1 из 1]

Admin

avatar
Admin
Р-23Р, Р-23Т (изделие 340, изделие 360)
Управляемая ракета средней дальности

Постановления № 1199-445 от 3 декабря 1963 г. "О создании фронтового истребителя-перехватчика МиГ-23" началась опытно-конструкторская работа по самолету. Специально для МиГ-23 разрабатывалось и управляемое вооружение класса "воздух-воздух" - ракеты К-23, создание которых поручили коллективу завода № 134. Руководил проектированием заместитель главного конструктора В,А. Пустовойтов. Предварительные проработки по ракете под наименованием К-23 велись еще в 1961 г. Первоначально заданные значения основных характеристик ракеты, в частности, максимальная дальность - 16... 18 км, допустимое превышение цели - до 4 км и вес ракеты - 150 кг, - Определили исходя из возможности размещения на МиГ-23 до 4 новых ракет, с оглядкой на показатели ракеты "Сперроу" - основного вооружения "Фантома".

Однако технический облик нового советского "изделия" существенно отличался от американского аналога - выполненной в схеме с поворотным крылом ракеты с полуактивной радиолокационной ГСН. Разработку К-23 предусматривалось вести применительно к двум типам ГСН - радиолокационной и комбинированной (теплорадиолокационной). Последний вариант должен был обеспечить высокую помехоустойчивость и возможность применения на малых высотах - 200 м против 1000 м у "радийного" варианта, но отличался большой сложностью как в проектировании, так и в отработке. Поэтому для комби-нированной ГСН допускалось снижение максимальной дальности на 2 км, а её представление на совместные испытания предусматривалось в более поздние сроки - в середине 1966 г.

Создание радиолокационной ГСН и радиоканала для комбинированной ГСН поручалось НИИ-339, который разрабатывал также и бортовую PЛC для МиГ-23 - "Сапфир-23". Головным разработчиком комбинированной ГСН и ее теплового канала определили ЦКБ-589.

На последующих стадиях работ вывилась чрезмерная сложность комбинированной ГСН. В те же годы аналогичная ГСН разрабатывалась и для ракет семейства К-13. На замедлении работ в этом направлении сказался и выход из строя основного его идеолога - М.И. Штейнера, получившего ранний инфаркт. Еще ранее для подстраховки ЦКБ-589 поручили разработать и уже традиционную тепловую ГСН.

Вначале ракета создавалась в развитие схемы К-13А, с применением роллеронов для ограничения угловой скорости крена. Уже в 1964 г. провели продувки этого варианта в аэродинамических трубах. Но вскоре первоначальный технический облик ракеты пришлось пересмотреть самым радикальным образом.

Полуактивная радиолокационная ГСН РТС-23 должна была принимать сигнал, отраженный от цели, облученной бортовой РЛС истребителя "Сапфир-23". Технический облик этой РЛС начал формироваться еще до принятия Постановления 1963 г. На стадии эскизного проекта рассматривались как импульсная РЛС "Сапфир-23И", которая по основным принципиальным решениям соответствовала испытывавшейся на МиГ-21 "Сапфир-21", так и принципиально новая РЛС "Сапфир-23Н" с квазинепрерывным режимом излучения. С переходом на стадию опытно-конструкторской разработки в 1963 г. предпочтение отдали более обеспеченной техническим заделом РЛС "Сапфир-23И".

Однако к этому времени, с внедрением в войска зенитных ракетных комплексов, истребители-бомбардировщики стран НАТО перешли к действиям на предельно малых высотах. Для фронтового перехватчика особую значимость приобрела задача обнаружения целей на фоне земли. Спустя полтора года после первого постановления Партии и Правительства вышло новое, уточняющее облик МиГ-23 и его характеристики. В качестве основного варианта был задан самолет укороченного взлета и посадки с новым мощным основным двигателем и двумя легкими подъемными двигателями. Наряду с этим предусматривалось применение в РЛС "Сапфир" дополнительного канала непрерывного излучения для обнаружения маловысотных целей, обзора земной поверхности, решения навигационных задач, а также для работы в дальномерном режиме при применении неуправляемых ракет по наземным целям.

Применение непрерывного излучения позволяло реализовать узкополосный спектр излучения РЛС, хорошо обеспечивающий так называемую доплеровскую селекцию за счет использования разности частот сигналов, отраженных от неподвижной подстилающей поверхности и от движущихся летательных аппаратов. Однако при этом возникла возможность так называемого "достартового ослепления" радиолокационной ГСН ракеты излучением близкорасположенной самолетной РЛС по боковым лепесткам диаграммы направленности.

Впервые в нашей стране для бортовой аппаратуры ракеты создавалась специальная элементная база - плоские микромодули.

Ранее, при использовании импульсных РЛС для исключения "ослепления" головки самонаведения приемный тракт ГСН отключался на временной интервал посылки импульса самолетным локатором. Для этого на борт ракеты от самолетной РЛС поступал сигнал синхронизации. Для РЛС "Сапфир-23" в дальнейшем приняли другие принципы взаимодействия с ГСН, предусматривающие захват цели на автосопровождение ГСН в полете, после смещения самолетной РЛС в заднюю полусферу ракеты. Однако, это техническое решение было принято не сразу и, как говорится, не от хорошей жизни. С учетом поляризации излучения самолетной РЛС потребовалось также обеспечение постоянной ориентации ракеты по крену. Ракета не могла проворачиваться относительно продольной оси, что привело к отказу от схемы с использованием роллеронов. В результате конструкция ракеты была радикально переработана, при этом для К-23 приняли нормальную аэродинамическую схему.

Ракета для МиГ-23 создавалась в двух вариантах: "изделие 340" с "радийной" ГСН разработки НИИ-339 и "изделие 360" с тепловой головкой самонаведения ТГС-23, проектировавшейся в ЦКБ-589.

Как и при разработке комплекса с К-80, для отработки самолетной РЛС и аппаратуры самонаведения создали летающую лабораторию, переоборудовав
Ту-110 №5511. Правда, на этот раз пассажирский лайнер уже не дооборудовался для проведения реальных пусков ракет. В дальнейшем к отработке привлекли и летающую лабораторию на базе Ту-104.

Новизна технических решений по радиолокатору "Сапфир-23" определила сложность его отработки, что привело к многократным сдвигам установленных сроков завершения работ. Не помогло и отстранение от должности ряда ответственных лиц - директора НИИ-339 М. Комиссарова в 1967 г, его приемника Я. Павлова. В 1969 г. аналогичная судьба постигла и главного конструктора РЛС Кунявского, многие годы являвшегося главным идеологом разработки принципиально новых РЛС, который в конечном счете был вынужден перейти в НИИ-2 Минавипрома (ныне - ГосНИИАС), Позднее НИИ-339, получивший к тому времени новое название НИИ радиостроения (НИИР), объединили с НИИ приборостроения (НИИЛ) образовав НПО "Фазатрон". Во главе объединения поставили руководителя НИИП - Ю.Н, Фигуровского. Работы по "Сапфи-ру-23" возглавил В.К. Гришин.

Все это не могло не сказаться на сроках отработки ракет. Однако, несмотря на переход на новую общую компоновочную схему К-23, к середине шестидесятых годов процесс ее создания опережал ход разработки самолета.

Летная отработка ракет - от баллистических пусков до управляемых - началась на МиГ-21 еще за пару месяцев до первого полета МиГ-23 с крылом изменяемой стреловидности. Через год перешли к пускам с МиГ-23. Однако, если работы по "тепловой" ракете мало зависели от бортовой электроники самолета, то отработку "радийной" ракеты можно было провести в должном объеме только после доведения радиолокатора "Сапфир-23" до работоспособного состояния.

В ходе пусков с МиГ-23 проявилось уже упомянутое "достартовое ослепление" ГСН ракеты, не проявившееся в полной мере в полетах летающих лабораторий на базе туполевских лайнеров с более отдаленным расположением самолетного радиолокатора относительно головок самонаведения, размещенных в специальных подкрыльевых контейнерах. Выявившаяся явная неработоспособность ГСН рассматривалась комиссией во главе с П.С. Плешаковым. Ситуация грозила снятием с должности главного конструктора радиолокационной ГСН Е.И. Геништы. В этой обстановке и было принято новаторское решение - перейти к захвату пели ГСН в полете, после старта с носителя. Первый пуск по этой схеме провели в последние дни 1970 г.

Хотя при этом поразить цель так не удалось, захват в полете прошел успешно. Кроме того, анализ матчасти трофейных "Сперроу" свидетельствовал о том, что аналогичную схему используют американцы. В дальнейшем отработка пошла вполне успешно. Однако некоторые военные, в том числе руководство полигона не сразу оценило достоинства новой схемы захвата. В частности, даже спустя несколько лет, при стрельбах в 1975 г. по уникальной цели - постановщику разнообразных активных помех, первой пустили К-23. Расчет экономных офицеров был прост. Так как на К-23 захват в полете, она явно в цель не попадет, что позволит тут же опробовать на единственной в те годы мишени и более отработанные ракеты. Однако, к неописуемой ярости начальства, К-23 сразу же "завалила" драгоценную мишень.

В результате задержки с разработкой штатной самолетной РЛС и ракет К-23 в первые годы серийного производства самолетов МиГ-23 они выпускались в варианте МиГ-23С ("изделие 23-21") с комплексом вооружения С-21М на базе импульсного радиолокатора "Сапфир-21" ранее разработанного для МиГ-21бис - последней модели МиГ-21. Соответствующим было и вооружение - ракеты Р-ЗС, Р-13Р и Р-13М, аналогичное принятому для МиГ-21бис.

Только 9 января 1974 г. Постановлением № 25-13 на вооружение был принят полноценный вариант самолета, отвечавший первоначальному замыслу -МиГ-23М с РЛС "Сапфир-23", получившей обозначение РП-23, и ракетами К-23 с радиолокационной и тепловой ГСН под индексами Р-23Р и Р-23Т соответственно.

Ракета была выполнена по нормальной аэродинамической схеме, с небольшими трапецевидными дестабилизаторами малого удлинения, установленными на корпусе первого отсека аппаратурного блока ГСН. "Тепловая" ракета оснащались дестабилизаторами почти вдвое меньшей площади в сравнении с "радийной", чем достигалась близость динамических параметров обоих вариантов ракет при различии обводов и массы передней части корпуса.

Во втором отсеке располагался радиовзрыватель "Чайка", в третьем - автопилот. Четвертый отсек занимали осколочно-стержневая боевая часть и предохранительно-исполнительный механизм. Радиус поражения боевой части составлял 8 м. В пятом отсеке находился блок турбогенератора и малогабаритный газогенератор для запитки рулевых машин. Шестой отсек представлял собой твердотопливный двигатель ПРД-194. Вокруг удлиненного соплового блока двигателя размещались седьмой и восьмой отсеки с рулевыми машинами - по одной на каждый руль. По наружной поверхности двигателя наряду с коробом бортовой кабельной сети проходил газоход, обеспечивающий питание рулевых машин, размещенных в хвостовом отсеке. Клиновые прижимы обеспечивали соединение почти всех отсеков, кроме двух хвостовых, скрепленных телескопическим стыком. Ракета поставляется в собранном виде, кроме крыльев, стыкуемых в войсках.

Перед стартом в радиолокационную или тепловую ГСН вводилось целеуказание, поступающее от самолетной аппаратуры. Как уже отмечалось, в условиях работы расположенного на близком расстоянии мощного бортового радиолокатора носителя с непрерывным сигналом подсветки первая отечественная доплеровская моноимпульсная полуактивная головка РГС-23 не могла захватывать цель на автосопровождение находясь на подвеске под самолетом. Первые 3 секунды полет ракеты осуществлялся в автономном режиме с отработкой специальной программы, во избежание столкновения, отводящей ракету от носителя. Далее ГСН осуществляла поиск цели и ее захват на сопровождение. При малых ошибках прицеливания дальность пуска могла в полтора раза превышать дальность захвата ГСН. Головка самонаведения РГС-23 комплектовалось приемным устройством с высокостабильными характеристиками, так что в процессе эксплуатации не требовалось проведение специальных операций по подстройке ее параметров. Впервые была обеспечена возможность обстрела низковысотных целей в передней и задней полусферах. По уровню помехозащищенности РГС-23 превосходила зарубежные образцы вплоть до 1982 г, когда в США была принята на вооружение ракета "Сперроу" АIМ-7М.

Высокими боевыми возможностями обладали также и "тепловые" ракеты с ГСН, охлаждаемой подающимся с пускового устойства азотом. Для этих ракет захват цели на автосопровождение производился до старта ракеты.

В целом создание К-23 стало большим достижением отечественного ракетостроения. Впервые в нашей стране была создана ракета, обеспечивающая поражение цели на фоне земной поверхности. С поступлением на вооружение К-23 советская фронтовая авиация наконец получила оружие средней дальности, дополнившее имеющийся арсенал ракет семейств К-13 и К-5М с существенно меньшими зонами поражения.

За рубежом новая ракета получила обозначение АА-7 "Apex"

Источник: журнал "Авиация и Космонавтика" №9 2002 г.



Посмотреть профиль http://sovetarmy.2x2forum.com

Admin

avatar
Admin
Ракета Р-23 построена по нормальной схеме с дестабилизаторами, расположенными на корпусе головки самонаведенния. Размеры и положение дестабилизаторов зависят от формы и массы головки таким образом, чтобы сохранить неизменными моментные характеристики ракеты.

Ракета Р-23 создавалась для истребителя МиГ-23, БРЛС которого впервые оснащалась системой селекции движущейся цели (СДЦ). Для обеспечения наведения ракеты на цель на фоне подстилающей поверхности была разработана РГС непрерывного излучения, селектирующая подвижную цель на фоне земли благодаря доплеровскому смещению отраженного от нее сигнала.

РГС-23 осуществляет последовательный поиск цели по частоте, обнаружение и сопровождение монохроматического сигнала, измерение мощности шумоподобного сигнала, разделяя по величине угловых флюктуации сосредоточенный по углу источник шумовой помехи и распределенные по углу отражения от подстилающей поверхности. При атаке цели в ЗПС на фоне земли эти отражения загрубляют головку, снижая дальность захвата цели, однако анализ угловых флюктуации защищает РГС от ложных захватов.

Следящий по частоте селектор скорости удерживает сигнал цели в полосе измерителя угловых рассогласований. Шумоподобный сигнал, действующий на частоте цели, попадает в эту же полосу, причем при воздействии узкополосной шумовой помехи угловое сопровождение восстанавливается благодаря поиску по частоте.

В РГС-23 применен чрезвычайно эффективный метод построения моноимпульсного приемника, известный в литературе как "фильтр-ограничитель-фильтр" или схема SHOU. Существо этого метода состоит в том, что суммарный сигнал и сдвинутые на 90° относительно него промодулированные разностные сигналы суммируются, усиливаются и ограничиваются. В результате формируется сигнал, модулированный по фазе так, что индекс модуляции пропорционален угловой ошибке.

Данный способ был использован во всех последующих разработках отечественных головок самонаведения ракет средней дальности. При его применении практически невозможно вызвать появление ошибок измерения углового рассогласования с помощью амплитудной модуляции излучаемого целью сигнала.
Аналогичная по своим задачам американская ракета AIM-7E2 "Спэрроу", разрабатывавшаяся примерно на 10 лет раньше, а также ее более поздняя модификация AIM-7F "Спэрроу" использовали метод конического сканирования.

Моноимпульсный метод обработки в зарубежных ракетах класса "воздух-воздух" появился почти на 10 лет позже, чем в ракете Р-23: в ракете "Скай Флеш" (Великобритания)- в 1978 г., в ракете AIM-7M "Спэрроу " (США)-в 1981 г., в ракете "Супер 530Д" (Франция) - в 1986 г.

При создании ракеты Р-23 возникла необходимость захвата цели на траектории. Эта необходимость вызвана тем, что сигнал подсвета, излучаемый БРЛС, содержит шумовую составляющую, исключающую возможность обнаружить сигнал цели до отлета ракеты на достаточное расстояние. Кроме того, пока ракета не окажется между БРЛС и целью, доплеровская частота изменяется немонотонно, и организовать слежение за сигналом цели достаточно трудно.
Перед пуском на борту истребителя вычисляется и передается на ракету заданный пеленг, под которым была бы видна цель, если бы ракета была пущена в упрежденную точку. Для исправления начальной ошибки прицеливания, уменьшения угловой скорости линии визирования, облегчения захвата цели на траектории ракета Р-23 управляется на начальном участке полета с помощью так называемой стартовой ("английской") поправки, обнуляющей разность заданного и текущего пеленгов цели.

При малых ошибках пуска принятые меры для организации захвата на траектории позволили увеличить в полтора раза допустимую дальность пуска ракеты по сравнению с потенциальной дальностью захвата головки. При максимальных ошибках, особенно в ЗПС цели, разница между дальностями пуска и захвата существенно меньше.

Формирование закона управления в ракете Р-23 традиционно: заданная перегрузка в связанной системе координат пропорциональна произведению угловой скорости на скорость сближения. Оригинальным решением является использование на больших высотах интегродифференцирующего фильтра, ослабляющего воздействие синхронных ошибок РГС.

Тактико-технические характеристики Р-23:
Разработчик - ГосМКБ "Вымпел";
Год принятия на вооружение - 1973;
Бортовая РЛС - "Сапфир-23", "Сапфир-23МЛД", ТП-23, ТП-23М;
Аэродинамическая схема - нормальная с дестабилизаторами;
Масса - 222 (РГС) и 216 (ИГС) кг;
Масса БЧ - 25 кг;
Тип БЧ - стержневая;
Диаметр корпуса - 0,2 м;
Длина - 4,45 (4,16 с ИГС) м;
Размах оперения - 1,0 м;
Энерговооруженность - 50 кг.с/кг;
Тип двигателя - однорежимный РДТТ;
Целеуказание головке:
- РГС - φ цу = ± 50 °;
- ТГС - φ цу = ± 55 °;
Тип системы наведения - самонаведение с захватом ПАРГС на траектории, до захвата управление по стартовой "поправке", ИГС с охлаждением азотом;
Метод наведения - пропорциональное наведение;
Максимальная скорость цели - 2700 км/ч;
Диапазон высот поражения цели - 0,05...25 км;
Максимальная дальность пуска, ППС/ЗПС - 25/15;
Минимальная дальность пуска, ЗПС - 1,4 км;
Перегрузка перехватываемой цели - 5 ед.

Источник: "Авиация ПВО России и научно-технический прогресс". 2005 г.

Посмотреть профиль http://sovetarmy.2x2forum.com

Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу  Сообщение [Страница 1 из 1]

Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения