«Ланцет» образца 1944 года
Суверенный и симметричный
Уровень технических инноваций, реализованный инженерами в изделии, о котором пойдет речь, завораживает. Во время Великой Отечественной войны, когда главным принципом в ВПК было «проще и дешевле», конструкторы создали самонаводящуюся авиабомбу.
Справедливости ради, разработали изделие не на пустом месте – в довоенные годы в СССР работали над проектами корректируемых авиабомб. В специализированном НИИ-24, более известным как Научно-исследовательский снарядный институт, построили парочку КАБ-436 и КАБ-5103. Первая авиабомба работала по легким морским судам, вторая, потяжелее, поражала толстобронные крейсеры и линкоры.
Разумеется, называть довоенные КАБы даже примерными аналогами современных авиабомб нельзя. Оба изделия НИИ-24 оснащались фотоконтрастной системой наведения, то есть годились только для монотонного морского фона, на котором хорошо выделялись силуэты судов. Диапазон работы оптический, что заметно осложняло использование в сумерках (в темноте вообще невозможно), а также в неблагоприятных погодных условиях.
КАБ-5103
КАБ-436
Интересен технический прием, реализованный на изделии КАБ-5103.
Бомба предназначалась для пролома толстой брони военного судна, отчего получила проникающую боевую часть. Точно неизвестно, но её исполнили либо фугасно-бронебойной, либо кумулятивной. По этой причине автоматику пришлось переместить в хвост авиабомбы. Система оптического самонаведения ориентировалась на цель по миниатюрным перископам, направленным вперед.
КАБ-436 и КАБ-5103 появились на свет соответственно в 1938 и 1939 году, но так и не смогли добраться до серии. Было немало врожденных недостатков.
Первый – управление осуществлялось только по дальности, что вынуждало самолет-носитель подходить к цели достаточно близко.
Второй недостаток – неудовлетворительная точность в ходе испытаний. В 1939 году били бомбами по контрастным силуэтам кораблей на поверхности льда. Попадания фиксировались далеко не всегда, и инженерам пришлось отдельно разрабатывать сразу пять улучшенных вариантов КАБ.
Возможно, часть из них в дальнейшем и могли бы стать действенным средством борьбы с кораблями противника, но довести до ума изделия так и не удалось. Не способствовала этому и разразившаяся Великая Отечественная война.
Удивительно, но массовая эвакуация на восток не помешала сотрудникам особого конструкторского бюро ВЭИ (Всесоюзный электротехнический институт) предложить идею более совершенной конструкции самонаводящейся бомбы СБ-1.
В годы войны сотрудники института решали ряд важнейших для обороны задач – разрабатывали приборы ночного видения, первые прототипы танковых стабилизаторов, специальные источники электропитания. На опытном заводе института серийно выпускали для фронта реактивные снаряды для «Катюши» и зажигательные смеси для «коктейля Молотова».
В связи с эвакуацией ВЭИ в Свердловск осенью 1941 года, работы по «умной авиабомбе» СБ-1 начались только в начале 1942 года. Стоит отметить, что работы над не имеющей аналогов в мире самонаводящейся бомбе шли в условиях тотальной войны, дефицита кадров и ресурсов, а также при полном отсутствии импортных комплектующих. Все приходилось брать из суверенного технического фонда.
Самым замечательным в бомбе СБ-1 была форма, роднившая изделие с современными российскими БПЛА «Ланцет». В журнале «Крылья Родины» за 2023 год приводятся архивные свидетельства разработчиков:
«Важнейшей и самой трудной частью оказалась разработка автоматической системы самонаведения – замкнутой системы регулирования без участия человека, которая под влиянием импульса индикатора любого типа (оптического, теплового, радиолокационного и т. п.) воздействовала бы на органы управления таким образом, чтобы не только ось боевого средства, например авиабомбы, непрерывно направлялась на цель, но и направление касательной к траектории непрерывно совмещалось бы с направлением на цель.
При этом должна быть обеспечена полная статическая и динамическая устойчивость боевого средства в полёте и достаточная управляемость его с учетом как маневров цели, так и могущих иметь место возмущений, сбивающих боевое средство с направления на цель.
Для обеспечения разработки таких систем нами была изобретена система с так называемыми «независимыми координатами»…
Введение принципа «независимых координат» потребовало создания новой аэродинамической формы т. н. симметричной аэродинамики, т. е. разработки планера, у которого величина подъёмной силы в продольной и боковой плоскостях одинакова, и вообще, не зависит от угла крена. Три одинаковых полукрыла, расположенных под углом 120 град. друг к другу, четыре полукрыла под 90 град. друг к другу, шесть полукрыльев под 60 град. друг к другу и т. п. соответствующее оперение создают такую аэродинамическую систему».
При этом должна быть обеспечена полная статическая и динамическая устойчивость боевого средства в полёте и достаточная управляемость его с учетом как маневров цели, так и могущих иметь место возмущений, сбивающих боевое средство с направления на цель.
Для обеспечения разработки таких систем нами была изобретена система с так называемыми «независимыми координатами»…
Введение принципа «независимых координат» потребовало создания новой аэродинамической формы т. н. симметричной аэродинамики, т. е. разработки планера, у которого величина подъёмной силы в продольной и боковой плоскостях одинакова, и вообще, не зависит от угла крена. Три одинаковых полукрыла, расположенных под углом 120 град. друг к другу, четыре полукрыла под 90 град. друг к другу, шесть полукрыльев под 60 град. друг к другу и т. п. соответствующее оперение создают такую аэродинамическую систему».
Умная бомба ищет цели
Техническая проработка и испытания x-образной схемы размещения плоскостей (пара горизонтальных и пара вертикальных рулей) авиабомбы заняла почти весь 1942 год. В отличие от предвоенных КАБов, самонаводящаяся авиабомба могла маневрировать не только по дальности, но и по азимуту цели. Общим был принцип наведения по оптическому каналу.
Разумеется, детектирование целей на техническом уровне начала 40-х годов было очень условным. Поэтому применять авиабомбу СБ-1 можно было только в море по контрастным и крупным целям. На суше ни о каком самоприцеливании и речи не было. Разве что в снежной пустыне попасть в какой-нибудь черный как смоль тевтонский замок. Однако для этого было недостаточно штатного боезаряда 100 кг. Он и кораблю мог нанести существенный урон только в случае удачного попадания, не говоря о наземных фортификациях.
В основе системы оптического наведения находился фотоэлемент с диском Нипкова. Патент на устройство получен был в 1884 году и несколько десятилетий был основой механического телевидения.
Телевидение – это очень громкое название, так как изображение не превышало размер почтовой марки. Интересно, что теоретически фотоэлемент с диском Нипкова позволял транслировать миниатюрное изображение (в котором решительно ничего не разобрать) по радиоканалу от головки самонаведения к оператору на земле. Этакий прото-«Ланцет» образца 1943 года.
На практике же это даже не пытались реализовать. Фотоэлемент работал только на нужды автоматической следящей системы, подающей команды на рули управления авиабомбы.
В Интернете активно курсирует байка о некой инфракрасной головке самонаведения, реализованной на изделии СБ-1. Дескать, бомба сама наводилось на сильно теплоконтрастные цели типа сталелитейных заводов или нефтеперегонных колонн.
Абсурдность утверждения не только в том, что в 40-е годы не существовало столь миниатюрных и чувствительных тепловых сенсоров, но и в 100-килограммовом заряде взрывчатки, совершенно недостаточном для заявленных целей.
Для изучения поведения авиабомбы в полете, часть опытных СБ-1М оснащалась кинокамерами в ударопрочном и водонепроницаемом контейнере. После запуска и работы по цели в дело вступали водолазы.
Умная бомба у конструкторов ВЭИ получилась славная. Длина – 3,24 метра, диаметр «фюзеляжа» – 0,34 метра, размах крыльев почти два метра, а полный вес тянул на 320 килограмм. Прогрессивная для своего времени система наведения позволяла самолету заходить на цель с большого расстояния.
Усовершенствованная модификация СБ-1М работала по линкорам с дистанции от 6,5 до 12 км, по крейсерам – с 4–8 км. Носителем авиабомбы выступал фронтовой бомбардировщик Ту-2, который из-за особой компоновки изделия брал на борт только одну СБ-1М.
Разумеется, для эффективного поражения хотя бы крейсера требовалось несколько авиабомб, поэтому на цель могли заходить целые эскадрильи Ту-2 с самонаводящимися боеприпасами на борту. Для потопления линкора мог потребоваться целый авиаполк.
Для атаки должны были соответствовать и погодные условия. Оптическая система самонаведения сбоила в туман и низкую облачность, а также при волнении на море – буруны за кораблем сбивали СБ-1М с толку.
Но и при хорошей погоде для запуска должны были соблюдаться следующие условия – атака только днем и в направлении от солнца. Бомба не могла поражать цели в портах и даже вблизи береговой линии. Автоматика запросто могла перенацелить изделие на ближайшую скалу. Но если все проходило с учетом вышеозначенных условий, то СБ-1М удовлетворяла военных своей точностью и удобством.
Первые прототипы авиабомб появились в 1944 году, цикл испытаний завершился уже после войны в 1946 году и был, в общем-то, обнадеживающим. Но к тому времени ряд решений стремительно устарели, а не самая солидная БЧ ограничивала действие по цели. Но труды ВЭИ не прошли даром – наработки по СБ-1М стали основой для разработки высокоточного оружия в послевоенном Советском Союзе.