No final dos anos 40, os projetistas soviéticos enfrentaram a questão de entregar novas ogivas nucleares aos alvos. Bombardeiros e mísseis balísticos foram considerados portadores promissores de armas atômicas. No entanto, o desenvolvimento da aviação e da tecnologia de mísseis naquela época não permitia depositar grandes esperanças nisso. Os mísseis balísticos existentes e promissores tinham alcance de vôo insuficiente para derrotar alvos nos Estados Unidos, e as aeronaves para realizar uma missão de combate tinham que romper as defesas aéreas inimigas. Era preciso encontrar uma maneira de resolver o problema.
Trabalho preliminar
No início da década de 1950, os bombardeiros supersônicos e os mísseis de cruzeiro (aeronaves de projéteis de acordo com a classificação daqueles anos) eram considerados meios promissores de lançamento de ogivas nucleares. Essa técnica pode atacar alvos, superando as defesas aéreas inimigas. No entanto, a obtenção de dados de vôo elevados necessários para romper a defesa estava associada a uma série de problemas técnicos e tecnológicos. No entanto, o caminho para o desenvolvimento de veículos de entrega foi determinado. Na União Soviética, vários projetos foram lançados para criar uma promissora tecnologia de aviação e foguetes.
No final dos anos 40, várias organizações de pesquisa provaram a possibilidade fundamental de criar um míssil de cruzeiro intercontinental (ICR) com uma velocidade de cruzeiro de pelo menos 3.000 km / he um alcance de cerca de 6.000 quilômetros. Essa munição poderia destruir alvos em território inimigo com a ajuda de uma ogiva nuclear e também era capaz de superar todos os sistemas de defesa aérea existentes. No entanto, a construção de um míssil de cruzeiro intercontinental exigiu a criação de novas tecnologias e novos equipamentos especiais.
O primeiro projeto de um MCR doméstico foi desenvolvido em OKB-1 sob a liderança de S. P. Rainha. Uma das tarefas mais importantes no decorrer deste projeto foi a criação de sistemas de navegação e controle. Sem esse equipamento, um míssil de cruzeiro promissor não poderia atingir a área alvo e não havia dúvida de sua derrota confiável. O novo MCR deveria usar o sistema de astronavegação e navegar pelas estrelas. O desenvolvimento do sistema de astronavegação acabou sendo uma tarefa difícil - este equipamento teve que não apenas determinar com precisão as coordenadas do foguete, rastreando as estrelas, mas também trabalhar em condições de inúmeras interferências (o sol, outras estrelas, o brilho das nuvens, etc.). Em 1953, os funcionários da NII-88 sob a liderança do I. M. Lisovich concluiu o trabalho no sistema de astronavegação AN-2Sh. No futuro, esse sistema foi aprimorado, mas nenhuma mudança fundamental foi feita em seu design.
O projeto MKR, criado no OKB-1, determinou as principais características do surgimento de todos os futuros mísseis desta classe. Korolev sugeriu o uso de um esquema de dois estágios. Isso significa que o míssil de cruzeiro intercontinental teve que decolar verticalmente usando um primeiro estágio de propelente líquido. Depois de subir até a altura desejada, o motor ramjet do segundo estágio deveria ser ligado. O segundo estágio era na verdade um avião projétil. O estudo teórico desta proposta mostrou as suas perspetivas, sendo que todos os novos projetos do MCR implicaram a utilização de uma arquitetura em duas fases.
Projeto "Tempest" / "350"
O bureau de projetos sob a liderança de Korolev trabalhou em um novo ICR até 1954, após o qual foi forçado a abandonar este projeto, já que todas as suas forças foram gastas no projeto de mísseis balísticos intercontinentais R-7 (ICBM). Na primavera do dia 54, todo o trabalho sobre o tema MCR foi transferido para a jurisdição do Ministério da Indústria de Aviação.
Em 20 de maio de 1954, o Conselho de Ministros emitiu um decreto exigindo o desenvolvimento de duas versões de mísseis de cruzeiro intercontinentais. OKB-301, dirigido por S. A. Lavochkin e OKB-23 V. M. Myasishchev. Os projetos receberam os codinomes "Tempest" (OKB-301) e "Buran" (OKB-23). Além disso, os projetos receberam as denominações de fábrica "350" e "40", respectivamente. Academician M. V. Keldysh.
A equipe de design do OKB-301, ao criar o projeto Tempest / 350, teve que buscar novas soluções não triviais para problemas técnicos emergentes. Os requisitos para um MCR promissor eram tais que a criação de um produto que os satisfizesse estava associada à criação e ao desenvolvimento de novas tecnologias. Olhando para o futuro, deve-se notar que no curso do projeto Tempest, a indústria soviética dominou a fabricação e processamento de peças de titânio, criou várias novas ligas e materiais resistentes ao calor e também desenvolveu um grande número de equipamentos especiais. No futuro, todas essas tecnologias foram usadas repetidamente em novos projetos. Um fato interessante é que o projetista-chefe do míssil de cruzeiro "titânio" "The Tempest" foi N. S. Chernyakov, que mais tarde foi ao P. O. Sukhoi e supervisionou a criação do porta-mísseis de "titânio" T-4.
O projeto preliminar do Tempest MKR levou apenas alguns meses. Já em agosto de 1954, o OKB-301 submeteu a documentação do projeto ao cliente. O produto "350" deveria ser construído de acordo com o mesmo esquema do MKR, anteriormente desenvolvido sob a liderança de S. P. Rainha. Foi proposto fazer o "Tempest" em dois estágios, e o segundo estágio deveria ser uma aeronave projétil com um motor ramjet, um sistema de controle autônomo e uma ogiva nuclear.
O cliente considerou o projeto proposto, porém expressou alguns novos desejos e ajustou os requisitos técnicos. Em particular, o peso da ogiva foi aumentado em 250 kg, até 2,35 toneladas. Por isso, os designers do gabinete de design S. A. Lavochkin teve que fazer ajustes significativos no projeto "350". O míssil de cruzeiro intercontinental manteve as características gerais de sua aparência, mas tornou-se visivelmente mais pesado e aumentou de tamanho. Com isso, o peso inicial do sistema de dois estágios aumentou para 95 toneladas, 33 das quais estavam no segundo estágio.
De acordo com o projeto atualizado, vários modelos foram construídos, os quais foram testados em TsAGI e LII. No Flight Research Institute, a aerodinâmica dos modelos foi testada ao cair de um porta-aviões convertido. Todos os testes preliminares e trabalhos de design foram concluídos no início de 1957. A essa altura, o projeto já havia adquirido sua aparência final, que no futuro permaneceria quase inalterada. Logo após o término do projeto, iniciou-se a construção de vários protótipos.
Características técnicas
Construído de acordo com o esquema proposto no início da década, o "Tempest" MCR consistia em um primeiro estágio (booster) com motores de foguete de propelente líquido e um segundo estágio (sustentador), que era uma aeronave de projétil e equipada com um sistema nuclear ogiva. Conforme observado pelo historiador da aviação N. Yakubovich, o projeto da "Tempestade" pode ser descrito tanto do ponto de vista dos foguetes quanto do ponto de vista da aviação. No primeiro caso, o "Tempest" parece um sistema de foguetes de dois ou três estágios (se levarmos em conta uma ogiva destacável), no segundo - como um projétil de decolagem vertical com foguetes propulsores.
A primeira fase do MCR "Tempest" consistia em dois blocos. Cada um deles tinha tanques de combustível para 6.300 kg de combustível e 20840 kg de oxidante. Na cauda dos blocos foram colocados motores de quatro câmaras S2.1100, desenvolvidos em OKB-2 sob a liderança de A. M. Isaeva. No jato de gás dos motores, foram localizados lemes, projetados para corrigir a trajetória de voo na primeira fase do voo. O primeiro estágio do míssil de cruzeiro intercontinental pretendia elevar o míssil de cruzeiro a uma altura de cerca de 17.500 metros. Depois disso, a automação deveria ligar o motor ramjet de segundo estágio e reiniciar os estágios superiores.
O segundo estágio do produto "350" era na verdade um míssil de cruzeiro. A fuselagem do segundo estágio foi quase totalmente entregue ao motor supersônico ramjet RD-012, desenvolvido sob a liderança de M. M. Bondaryuk. Os tanques de combustível estavam localizados entre a pele e o canal de entrada de ar na fuselagem. Na superfície superior da fuselagem, em suas seções intermediária e traseira, havia um compartimento com equipamento de orientação e sistema de refrigeração. A ogiva estava localizada no corpo central da entrada de ar ajustável. O segundo estágio do "Tempest" foi feito de acordo com o desenho aerodinâmico do midwing e possuía asa delta de baixa relação de aspecto. A varredura ao longo da borda de ataque é de 70 °. Na cauda do foguete, uma cauda em forma de X com lemes foi fornecida.
Apesar do alcance máximo de vôo estimado de pelo menos 7.000-7500 quilômetros, o MKR "350" revelou-se bastante compacto. O comprimento total do foguete pronto para o lançamento era de aproximadamente 19,9 metros. O primeiro e o segundo estágios foram um pouco mais curtos. Os propulsores de lançamento tinham 18,9 metros de comprimento e não mais que 1,5 metros de diâmetro. Cada um dos blocos da primeira fase na largada proporcionou um impulso da ordem de 68,6 tf. O segundo estágio de 18 metros tinha fuselagem com diâmetro de 2,2 metros e envergadura de 7,75 metros. Seu motor ramjet em velocidade de cruzeiro fornecia empuxo de até 7, 65 tf. A massa total do MCR pronto para lançamento ultrapassou 97 toneladas, sendo que 33, 5 delas representaram cada um dos blocos da primeira etapa e 34,6 toneladas da segunda etapa. Deve-se notar que no decorrer das modificações e testes, o peso inicial do foguete Tempest mudou repetidamente, tanto para cima quanto para baixo.
Para lançar o foguete Tempest, um complexo especial de lançamento foi criado em uma plataforma ferroviária. Após a retirada para a posição de lançamento, o complexo de lançamento deveria ser implantado na direção desejada e elevar o foguete à posição vertical. No comando, o foguete com a ajuda dos motores do primeiro estágio deveria subir a uma altura de cerca de 17, 5 quilômetros. Nesta altura, os blocos gastos do primeiro estágio foram desacoplados e o motor ramjet do segundo estágio foi ligado. Com a ajuda de um motor ramjet, o segundo estágio deveria acelerar a uma velocidade da ordem de M = 3, 1-3, 2. Na seção de cruzeiro, o sistema de astronavegação foi ligado, corrigindo a trajetória de voo. A algumas dezenas de quilômetros do alvo, o "Tempest" deveria subir a uma altitude de 25 km e mergulhar. Durante o mergulho, foi proposto lançar o corpo central da entrada de ar com a ogiva. Testes de maquetes lançados do porta-aviões mostraram que a deflexão da ogiva do míssil no alcance máximo não ultrapassará 10 quilômetros do alvo.
Testando
Em meados de 1957, várias cópias do produto "350" foram feitas. Em julho, eles foram levados ao local de teste de Kapustin Yar (de acordo com algumas fontes, os testes foram realizados no local de teste de Vladimirovka). O primeiro lançamento do foguete Tempest foi agendado para 31 de julho de 1957 (de acordo com outras fontes, para 1º de agosto). Durante o primeiro lançamento de teste, deveria verificar o funcionamento do primeiro estágio. Porém, devido à falha dos sistemas, o lançamento não ocorreu e o foguete foi enviado para revisão. Nos primeiros testes, em vez do segundo estágio acabado, foi usada sua maquete de massa e tamanho. Era um corpo de foguete com tanques de combustível cheios de areia ou água. O primeiro voo do promissor MCR ocorreu apenas no dia 1º de setembro e terminou em fracasso. Poucos segundos após a partida, ocorreu um disparo de emergência de lemes a gás, devido ao qual o produto perdeu o controle e caiu próximo à posição inicial. O último lançamento do 57º ano, ocorrido no dia 30 de outubro, também terminou em acidente.
Após uma série de melhorias, os testes foram retomados em 21 de março de 1958. O objetivo do quarto lançamento foi testar o vôo na fase inicial da trajetória. Em vez dos 95 segundos planejados, o foguete 350 ficou no ar por pouco mais de um minuto. No 60º segundo de vôo, as automáticas de controle, por algum motivo, transformaram o foguete em um mergulho, e após 3 segundos o produto caiu no chão. Em 28 de abril, o próximo "Bure" conseguiu fazer um vôo com duração de mais de 80 segundos. Desta vez, o motivo da queda prematura do foguete foi uma falha na operação dos sistemas elétricos, devido à qual as unidades do primeiro estágio foram derrubadas. O foguete subiu a um arranha-céu de cerca de 15 quilômetros.
O lançamento em 22 de maio de 1958 foi o primeiro sucesso durante o programa de teste. O produto "350" iluminou em 30%, em 90 segundos de operação dos motores do primeiro estágio, subiu a uma altitude de mais de 17 quilômetros e atingiu uma velocidade de cerca de M = 2,95. Nessa velocidade, o motor ramjet do segundo estágio foi começou normalmente. O foguete de teste caiu em uma determinada área dois minutos após o lançamento. Lançamentos de teste para praticar o vôo na etapa inicial da trajetória e os testes da segunda etapa continuaram até o final de março de 1959. Dos sete lançamentos realizados de 11 de junho de 1958 a 29 de março de 59, apenas um foi reconhecido como bem-sucedido. Em dois, vários sistemas falharam no início, o resto terminou em acidentes durante o vôo.
Deve-se notar que o voo bem-sucedido em 29 de março de 1959 não foi totalmente bem-sucedido. O primeiro estágio trouxe com sucesso o MCR ao auge do projeto, após o qual o motor ramjet supersônico começou a funcionar. O voo da segunda etapa do produto "350" com meio reabastecimento ocorreu a uma altitude de 15 quilômetros. Em 25 minutos e 20 segundos, o foguete percorreu mais de 1300 quilômetros. No entanto, durante o vôo nivelado, devido a um mau funcionamento do equipamento de bordo, a velocidade diminuiu ligeiramente.
De 19 de abril de 1959 a 20 de fevereiro de 60, foram realizados mais três lançamentos, que foram reconhecidos como bem-sucedidos. Durante o vôo de abril, o Tempest MKR permaneceu no ar por mais de 33 minutos e percorreu mais de 1.760 quilômetros. Algumas fontes afirmam que durante esses testes, o foguete voou cerca de 2.000 km, depois virou na direção oposta e voou mais 2.000 km.
Em meados de 1959, o OKB-301 atualizou o projeto equipando o míssil de cruzeiro intercontinental Tempest com novos motores. O primeiro estágio passou a ser equipado com motores C2.1150, e o segundo recebeu uma usina do tipo RD-012U. Novos tipos de motores garantiram um aumento no empuxo e, conseqüentemente, no desempenho de vôo. O primeiro vôo do MKR modernizado ocorreu em 2 de outubro de 1959. No segmento de marcha da trajetória, o foguete usou o sistema de astronavegação pela primeira vez. Em 20 de fevereiro do ano seguinte, o foguete Tempest estabeleceu um novo recorde de alcance, tendo voado cerca de 5.500 quilômetros.
Dos quatro lançamentos de teste em 1960, apenas um terminou em um acidente. Em 6 de março, 25-26 minutos após a partida, avarias começaram na operação do motor ramjet sustentador. O vôo foi interrompido, dando a ordem de autodestruição. A essa altura, o foguete havia voado cerca de 1.500 quilômetros.
De acordo com o programa de vôo de teste em 23 de março de 1960, o MKR "Tempest" deveria chegar ao Cabo Ozerny (Kamchatka). O lançamento, a subida a uma altitude de 18 km e o subsequente voo no troço de marcha decorreram sem problemas. Demorou não mais do que 12-15 segundos para ligar e iniciar a operação do sistema de astronavegação. No 118º minuto de vôo, os tanques do segundo estágio ficaram sem combustível. Depois de mais 2-2,5 minutos, o foguete deveria entrar em um mergulho, mas o sistema de controle falhou. O vôo estável do foguete "350" durou 124 minutos, após o qual caiu, cobrindo um total de mais de 6500 quilômetros. A velocidade na seção de marcha atingiu M = 3, 2.
Em 16 de dezembro do mesmo ano, o foguete Tempest deveria atingir o local de teste de Kura (Kamchatka). O produto voou mais de 6400 quilômetros e se desviou da trajetória calculada em não mais do que 5 a 7 quilômetros. A velocidade do segundo estágio atingiu M = 3, 2. Todos os sistemas operaram normalmente durante este vôo. O vôo foi encerrado após ficar sem combustível.
Projetos baseados na "Tempestade"
Já em 1957-58, após vários testes bem-sucedidos do míssil balístico intercontinental R-7, ficou claro que o projeto "350" na forma de um sistema de ataque praticamente não tinha perspectivas. Os mísseis de cruzeiro intercontinentais eram inferiores aos mísseis balísticos em tempo de vôo e, conseqüentemente, em capacidade de combate. Além disso, o MCR, em contraste com as ogivas de ICBMs, no futuro poderia se tornar um alvo bastante fácil para sistemas de defesa aérea promissores. Por causa disso, em 5 de fevereiro de 1960, o Conselho de Ministros decidiu interromper os trabalhos no projeto de míssil de cruzeiro intercontinental Tempest. Pela mesma resolução, o OKB-301 teve permissão para realizar cinco lançamentos de teste adicionais, projetados para testar vários sistemas.
Esta autorização deveu-se ao facto de já em 1958, os designers sob a liderança do S. A. Lavochkin e N. S. Chernyakov começou a trabalhar em um promissor avião de reconhecimento não tripulado baseado no "Buri". Em julho de 1960, a liderança do país exigia o desenvolvimento de um complexo estratégico de reconhecimento fotográfico e radiotécnico, utilizando os desenvolvimentos existentes no MKR "350". O batedor deveria voar a altitudes de cerca de 25 km a uma velocidade de 3500-4000 km / h. O intervalo foi estabelecido em 4000-4500 quilômetros. A aeronave de reconhecimento não tripulada teve que ser equipada com várias câmeras aéreas PAFA-K e AFA-41, bem como o complexo de reconhecimento eletrônico Rhomb-K. Foi proposto criar duas versões de um veículo aéreo não tripulado. Um deles deveria receber dispositivos de pouso que garantiam seu uso reutilizável. A segunda opção deveria ser descartável. Para isso, precisava carregar o combustível necessário para um voo a uma distância de até 12.000 a 14.000 quilômetros, além de um equipamento de rádio para transmitir dados a uma distância de até 9 mil quilômetros.
Em 9 de junho de 1960, S. A. Lavochkin. O projeto de um promissor oficial de inteligência estratégica ficou literalmente órfão. Por falta de apoio do designer geral, o projeto desacelerou e, no final do ano, foi encerrado. Deve-se notar que não apenas a morte de Lavochkin afetou o destino do projeto. A essa altura, havia uma oportunidade real de criar um satélite de reconhecimento com um conjunto adequado de equipamentos. A operação de tais sistemas era ligeiramente mais difícil do que usar um míssil de cruzeiro modificado. Além disso, para o lançamento de satélites de reconhecimento, foi proposto o uso de foguetes porta-aviões unificados com ICBMs R-7. Por conta disso, foi encerrado o projeto de reconhecimento estratégico fotográfico e radiotécnico.
Durante o desenvolvimento da aeronave de reconhecimento, apenas três dos cinco lançamentos de teste permitidos foram realizados. Outra, realizada em 16 de dezembro de 1960, teve objetivos diferentes. No início do século 60, os funcionários do OKB-301 sugeriram o uso do MKR "350" como base para um alvo de alta velocidade e alta altitude, que poderia ser usado para preparar cálculos para os sistemas de mísseis antiaéreos Dal. Depois de um único teste executado no programa de desenvolvimento de destino, o projeto foi descontinuado. O próprio projeto Dal SAM também não foi bem-sucedido - foi fechado em 1963.
Resultados
Em dezembro de 1960, todo o trabalho de reconhecimento e alvos foi interrompido. Essas revisões do projeto "Tempest" foram consideradas pouco promissoras. Assim, o projeto "350" não deu nenhum resultado na forma de choque, reconhecimento, etc. sistemas. No entanto, este projeto não pode ser considerado malsucedido. Ao desenvolver mísseis de cruzeiro intercontinentais, os cientistas e projetistas soviéticos realizaram uma grande quantidade de pesquisas, criaram muitas novas tecnologias e desenvolveram várias direções importantes. Especialmente para MCRs promissores, foram criados o primeiro sistema de astronavegação do país e uma série de outros equipamentos radioeletrônicos. Além disso, deve-se destacar o desenvolvimento de diversas novas tecnologias associadas à fabricação e processamento de peças de titânio. Uma parte importante do projeto Tempest foi o desenvolvimento de um motor ramjet supersônico. O desenvolvimento do motor RD-012 permitiu acumular um grande conhecimento nesta área, que foi utilizado em projetos posteriores.
Quanto aos resultados imediatos do projeto, o Tempest, assim como toda a classe de mísseis de cruzeiro intercontinentais, simplesmente não podia competir com os mísseis balísticos intercontinentais que surgiram no final dos anos cinquenta. Os mísseis balísticos, como o R-7, tinham maior potencial de modernização e maior capacidade de combate. A União Soviética dos anos cinquenta e sessenta não podia se dar ao luxo de conduzir simultaneamente vários projetos de sistemas de ataque estratégico e, portanto, foi forçada a levar em consideração suas perspectivas. Os mísseis balísticos intercontinentais revelaram-se mais lucrativos e convenientes do que os mísseis de cruzeiro em vários parâmetros. Deve-se notar que tais economias levaram anteriormente ao término dos trabalhos no projeto Buran MKR, que estava sendo desenvolvido em OKB-23 sob a liderança de V. M. Myasishchev. A liderança do país e o comando das Forças Armadas consideraram não lucrativo criar simultaneamente dois mísseis de cruzeiro com características aproximadamente iguais.
Como resultado, o míssil de cruzeiro intercontinental Tempest se tornou o próximo item em uma longa lista de armas e equipamentos militares que tornaram possível criar novos equipamentos ou dominar novas tecnologias, mas não entrou em serviço. Nos últimos anos, os principais países mostraram novamente sua atenção aos mísseis de cruzeiro de alta velocidade de longo alcance. Talvez, no futuro, novos projetos levem à criação do MCR, de alguma forma semelhante ao “Tempest”. No entanto, não se pode descartar tal cenário, no qual novos projetos repetirão o destino do produto soviético "350".
