Телеуправляемые красноармейцы: ракетная планирующая бомба ПРАБ

[Граф Цеппелин]

Идея планирующей бомбы зародилась, можно сказать, на самой заре военной авиации. Оснастить обычную авиабомбу крылом, оперением (а затем и гироскопическим автопилотом) – и сбрасывать ее на цель далеко из-за пределов досягаемости зениток. 

Вполне естественно, что не прошло мимо нее и командование РККА. Основой воздушной мощи СССР в 30-ых являлись четырехмоторные бомбардировщики ТБ-3 – тяжелые, с хорошей боевой нагрузкой, но не отличавшиеся ни скоростью, ни высотой полета. Было очевидно, что такие “летающие дредноуты” весьма уязвимы для зенитной артиллерии. И оснащенные крыльями бомбы, позволяющие атаковать цель с безопасного удаления, казались простым и эффективным решением.

Одной из первых попыток было оснащение в начале 30-ых простым крылом и хвостовым оперением штатной авиационной бомбы АФ-82 (“пятипудовая”, весом 82 кг). И крыло, и П-образное (или скорее «корытообразное») хвостовое оперение были изготовлены из листового железа, и просто привинчены к фюзеляжу и штатному кольцевому оперению авиабомбы. 

Планирующая бомба АФ-82

Результаты, судя по всему, оказались, полностью неудовлетворительны. Дальность падения хоть и увеличилась, но траектория стала совершенно непредсказуемой. Речь уже не шла о какой-то точности попадания – бомба не всегда летела даже в нужную сторону света! Стало ясно, что такими вот “кустарными” мерами проблему не решить, и что планирующая бомба должна иметь автоматику удержания на курсе.

Во второй половине 1930-ых, было предложено несколько видов планирующих авиабомб, имевших автоматическую стабилизацию на курсе при помощи гироскопического автопилота. Разработкой их занимался завод номер 67 НКТП в подмосковной Балагуше. Его инженеры предложили по крайней мере три проекта планирующих бомб, пригодных к размещению на внешней подвеске тяжелого бомбардировщика ТБ-3:

Различные варианты планирующих бомб, предложенных инженерами 67 НКТП. Ни один не был реализован.

Все эти попытки упирались в одну и ту же проблему: точность падения планирующих бомб оставалась “ниже плинтуса”. Дешевый и вынужденно примитивный гироскопический автопилот просто не мог удерживать бомбу на курсе с нужной точностью. О попадании в конкретную цель не приходилось уже и думать, пределом возможностей было попадание куда-то в город. И то не всегда.

Теоретически, проблему можно было если не решить, то уменьшить до приемлемой, просто увеличив скорость полета бомбы. Чем быстрее летела бы бомба, тем меньше бы ее сносило ветром. Но для этого на бомбу надо было поставить двигатель – а поршневые моторы для этого подходили слабо, так как были дороги и трудоемки в изготовлении. В попытках решить проблему предлагались самые экстраординарные решения – например, ротационно-инерционные “воздушные мины” Майзеля, приводимые в движение раскрученным заранее маховиком – но все они были либо неэффективны, либо неудобны в применении.

Прогресс в области ракетных двигателей в 1930-ых позволил, наконец, решить вопрос дешевого и в то же время эффективного “одноразового” двигателя. Правда, быстро выгорающие твердотопливные двигатели не могли обеспечить длительного поддержания скорости – но считалось, что хватит и хорошего стартового импульса сразу после сброса бомбы. 

В 1938 году, НИИ-3 народного комиссариата боеприпасов предложило идею компактной планирующей бомбы с ракетным двигателем. Следует отметить, что работы над ракетными бомбами в этом НИИ шли еще с 1936 года, но слегка в другом направлении: ракетный ускоритель предполагалось использовать, чтобы улучшить пробивные характеристики вертикально падающих бронебойных и бетонобойных бомб. Выглядело достаточно логичным использовать те же наработки и для повышения скорости планирующей бомбы.

Проект получил обозначение ПРАБ-203 (Планирующая Ракетная АвиаБомба, диаметром 203-мм). Выбор такого калибра был, судя по всему, чисто технологическим: ракетные двигатели для бомб изготавливались в габаритах имевшихся в производстве труб высокой прочности. Вероятно, в случае успешной разработки ПРАБ-203, были бы также созданы ПРАБ-254 и ПРАБ-305, соответствующие двум другим стандартным диаметрам. 

КОНСТРУКЦИЯ:

ПРАБ-203 имела узкий цилиндрический фюзеляж с оживальным головным обтекателем. Внешне, она весьма напоминала предшествующие бронебойные ракетные авиабомбы БРАБ – в основном отличаясь наличием крыла. Диаметр корпуса составлял 203 миллиметра, при длине 2,58 метров.

Чертеж ПРАБ

Стреловидное крыло V-образной формы закреплялось на небольшом пилоне поверх фюзеляжа. Размах крыла составлял порядка 1,15 метра, изготавливалось оно из дерева. В хвостовой части устанавливалось традиционное инвертированное оперение (то есть вертикальный стабилизатор находился внизу, чтобы упростить подвеску бомбы под самолет).

В носовом обтекателе экспериментальных моделей бомбы располагался парашют и выкидной механизм, срабатывавший по таймеру. Это позволяло мягко приземлить бомбу после сброса, затем подобрать, и тщательно изучить выявившиеся поломки и недочеты. 

Разобранная ПРАБ

Позади обтекателя, размещалась аппаратура управления. В полете, ПРАБ-203 стабилизировалась при помощи гироскопического автопилота, основанного на конструкции Сперри. Автоматическая стабилизация осуществлялась только по курсу: по-видимому, предполагалось, что за счет конструкции, бомба будет достаточно устойчива по крену. Угол же атаки определялся углом установки крыла при подготовке бомбы к подвеске на бомбардировщик.

Единственным органом управления, был руль направления на нижнем вертикальном стабилизаторе. Пневматические приводы руля питались от баллона со сжатым воздухом. Отклонения рамки гироскопа открывали и закрывали клапаны на пневматическом цилиндре, смещая расположенный в нем поршень, и через систему проведенных под фюзеляжем бомбы натяжных тяг, поворачивая рулевую плоскость.

Курсовой гироскоп и пневматический цилиндр управления рулем.

Осколочно-фугасная боевая часть с зарядом в 25 кг взрывчатки размещалась в центре корпуса, под креплением крыла. Она оснащалась инерционным взрывателем АВ-73. Небольшая масса боевой части была общей проблемой всех бомб малого диаметра. Позади боевой части находился баллон со сжатым воздухом, приводивший в действие пневматические приводы рулей и мотор гироскопа. 

Двигательная установка бомбы размещалась в ее хвостовой части. Это был довольно стандартный твердотопливный ракетный двигатель на шашках бездымного пороха. Объем “ракетной камеры” был сравнительно невелик: двигатель ПРАБ-203 предназначался только для кратковременного набора скорости, а не для устойчивого поддержания ее в полете. Время горения составляло около 3-4 секунд.

Интересно отметить, что на имеющихся чертежах и фотографиях бомба представлена с необычно узким, почти не расширяющимся соплом. 

К цели ПРАБ-203 должна была доставляться на внешней подвеске бомбардировщика. Для этого было разработано специальное крепление, позволявшее надежно фиксировать бомбу. Запуск сервомеханизмов, по всей видимости, выполнялся вытяжным шнуром, открывавшим клапан подачи сжатого воздуха. В качестве основных носителей, судя по всему, предполагались двухмоторные скоростные машины вроде СБ, но не исключалось применение и с тяжелых четырехмоторников. Использовать ее собирались как против наземных целей, так и неприятельских военных кораблей. Предполагались, по крайней мере, три возможные тактики применения ПРАБ-203:

Подвеска ПРАБ под бомбардировщик

* Бомбардировка населенных пунктов и промышленных объектов неприятеля с безопасной дистанции – при этом ракетный двигатель бомбы включался сразу же после сброса, разгоняя ее до максимальной скорости, и, вероятно, помогая набрать высоту. Предполагалось, что при сбросе с высоты 6000 метров, ПРАБ-203 пролетит около 35-40 километров, тем самым позволяя носителю оставаться далеко за пределами досягаемости зениток.

* Поражение неприятельских кораблей в бреющем полете с рикошетированием от воды – достигалось аналогично предыдущему, однако траектория планирования ПРАБ-203 делалась более пологой за счет иного угла установки крыла. Бомба должна была приблизиться к цели, двигаясь под острым углом к поверхности воды, затем коснуться поверхности и проскакать по ней (вероятно, сбросив крыло). За счет своей формы, бомба должна была хорошо рикошетировать от поверхности, “пропрыгивая” при этом около километра.

* Поражение неприятельских кораблей в подводную часть корпуса – достигалось входом бомбы в воду, и ее движением параллельно поверхности, подобно торпеде. Угол падения бомбы при этом должен был быть достаточно отвесным, чтобы избежать рикошетирования от поверхности. Это приводило к снижению дальности сброса до 15 км.

“Торпедная” версия ПРАБ-203 должна была оснащаться горизонтальным рулем и гидростатом (для поддержания нужной глубины хода). Неясно, в какой момент должен был включаться ее двигатель. Возможно, запуск выполнялся инерционным механизмом в момент входа бомбы в воду – чтобы придать ей дополнительный двигательный импульс.

По всей видимости, реально прорабатывался только первый сценарий – бомбардировка наземных целей с безопасного удаления - остальные два существовали лишь на бумаге, как перспектива для будущего усовершенствования бомбы. 

 
ИСПЫТАНИЯ: 

Эксперименты с ПРАБ-203 проводились с декабря 1939 года. Были изготовлены несколько прототипов, оснащенных парашютной системой посадки – чтобы после экспериментальных полетов, подобрать и изучить бомбу. Это позволило существенно ускорить цикл разработки нового оружия.

Однако, результаты испытаний, судя по всему, продемонстрировали еще раз, что толку от стабилизируемой только по курсу бомбы – даже ракетной – немного. Гироскопические автопилоты 1930-ых просто не обладали достаточной точностью, чтобы надежно привести бомбу в конкретную цель. Задержки реакции системы и накапливающаяся ошибка приводили к неминуемым отклонениям. И даже будучи оснащенной полноценным автопилотом со стабилизацией во всех плоскостях (что стоило бы существенно дороже) ПРАБ-203 все равно не справлялась бы с прицельным поражением точечных целей. Стрельба же по площадям ракетной бомбой с ее сравнительно легкой боеголовкой, была бы просто лишена смысла.

Единственным решением проблемы был переход от простого удержания на курсе автопилотом к командному, либо автоматическому наведению на цель. К сожалению, у меня нет точных сведений, предлагались ли какие-либо системы наведения для ПРАБ-203. В любом случае, ясно, что довести ПРАБ-203 до ума без кардинального изменения всей концепции просто не представлялось возможным. Это же, по-видимому, признали и разработчики, и работы над проектом были остановлены в 1940 (возможно, 1941) году.

Главным результатом проекта ПРАБ-203 стал значительный накопленный опыт в области автопилотируемых боеприпасов, систем автоматической стабилизации и удержания беспилотных аппаратов на курсе. Все эти данные в дальнейшем очень пригодились при создании в СССР послевоенных самолетов-снарядов и крылатых ракет.

ИСТОЧНИКИ:

* Все ракеты Второй Мировой: единственная полная энциклопедия — К.Кузнецов (2016)

* Корректируемые авиабомбы российских ВВС — С.С. Семенов, В.Н. Харчев. Москва (2002)

* Конструкции авиационных средств поражения — Л.А. Власов, М.Я. Водопьянов. СПб (2004)

* О работах РНИИ-НИИ № 3 в 1933-1940 годах — С.В. Гуров

[orc4554]

Благодарю. И кстати, интересно, что многие проекты самонаведения разрабатывались по заказам флотских или против вражеских кораблей. Возможно, некоторое торможение с этим в предвоенном СССР может объясняться тем, тем, что флот считался второстепенным? А проблемы с вражеской авиацией предполагалось решать за счет истребителей и улучшения зениток?

Из вашей статьи:

С началом войны в 1941 году, вопрос борьбы с кораблями противника отошел даже не на второй – на третий или четвертый план! 

И плюсиков в заметную долю Числа Грэма.

Изменено 16 Oct 2020 пользователем orc4554

[Граф Цеппелин]

Благодарю. И кстати, интересно, что многие проекты самонаведения разрабатывались по заказам флотских или против вражеских кораблей. Возможно, некоторое торможение с этим в предвоенном СССР может объясняться тем, тем, что флот считался второстепенным? А проблемы с вражеской авиацией предполагалось решать за счет истребителей и улучшения зениток? Из вашей статьи:

Я бы сказал, что тут было не торможение, а наоборот - постоянное акцентирование внимания на флоте как на слабейшей составляющей, слабость которой планировали компенсировать хай-теком.

[orc4554]

Да, но довоенные планы пришлось свернуть. И в итоге во время войны когда прочие вели работы в этом направлении здесь был некоторый застой по чисто объективным причинам. Во всяком случае, из того что мне известно, примерно так. А эксперименты с "волновым управлением" так за пределы экспериментов почти не выходили. Впрочем, прямо скажу, что знаний по этому вопросу почти не имею. 

Изменено 16 Oct 2020 пользователем orc4554

[Граф Цеппелин]

Да, но довоенные планы пришлось свернуть. И в итоге во время войны когда прочие вели работы в этом направлении здесь был некоторый застой по чисто объективным причинам. Во всяком случае, из того что мне известно, примерно так. А эксперименты с "волновым управлением" так за пределы экспериментов почти не выходили. Впрочем, прямо скажу, что знаний по этому вопросу почти не имею.

Ну, я эту тему еще затрону) Но скажу честно: был бы я попаданцем к Сталину (тьфу-тьфу-тьфу!), велел бы Бекаури бросить все его "ударные" проекты, и сосредоточиться на делании плавающих, ездеющих и летающих МИШЕНЕЙ для обучения артиллеристов, противотанкистов и зенитчиков. Деньги те же, усилия те же, а пользы - порядков на пять больше.

[orc4554]

Это да,  конструктор хороший, увлекался и в итоге идея-то неплохая, но на существующей технике до ума довести, ну, скажем так,  сложно.  Кажется "Акула" это его торпеда? Вот мины с дистанционным управлением у него неплохо вышли. А мишени, он, кажется, считал чем-то второстепенным по сравнению с чисто боевыми системами. Ну и с Тухачевским зря связался, хотя там история как водиться,  мутная и малопонятная.

Изменено 16 Oct 2020 пользователем orc4554

[dragon.nur]

конструктор хороший, увлекался

Бекаури конструктор? Бекаури организатор бюджетных хищений в особо крупных размерах, на чём и погорел. А организовать планомерную качественную работу -- не сумел, только бабки распилить. Изготовление некоторых образцов развилось только без "отца-основателя", который занимался кустарным производством.

мины с дистанционным управлением у него неплохо

Да что вы говорите. 

Выпущено до 5 тысяч радиофугасов Ф-10 (выпускали радиозаводы, тратили дефицитные радиолампы)... а из реального применения хороший процент показали подрывы в Выборге за сто километров от ленинградских передатчиков, а известны стали, по большому счёту, только взрыв Крещатика, да подрыв дома харьковского комендача. Читайте, хотя бы, очерк Веремеева (на сайте Чобитка). Ну ещё из шумного можно вспомнить "дело Госплана 1981 года" и, возможно, что несколько комплектов нашли при разборке здания гостиницы "Москва" в 2005.

[orc4554]

Не буду спорить. Просто у меня создалось впечатление (возможно, ошибочное), что большой процент несработавших-скорее вина неправильной установки или повреждений при перевозке, когда работа выполнялась незнакомым с этой техникой персоналом.