2.3. Будова корабельних комплексів крилатих ракет

Корабельний комплекс крилатих ракет – це сукупність функціонально пов’язаних засобів, систем і приладів, що призначені для збереження, обслуговування (перевірки), пуску, керування у польоті (для ракет с телекеруванням) і самонаведення КР на ціль.

Состав корабельного комплексу крилатих ракет залежить від його призначення, конструктивних особливостей ракет та умов застосування. Як правило, корабельний комплекс крилатих ракет включає:

крилату ракету; пускові установки; систему керування пуском та польотом ракет (для ракет с телекеруванням).

Крилата ракета – безпілотний керований літальний апарат з несучими поверхнями (крилами), що створюють аеродинамічну підйомну силу при польоті КР у щільних шарах атмосфери.

Крилаті ракети можуть створюватись за літаковою схемою з плоским крилом (маломаневрені, з дозвуковою швидкістю та невеликою висотою польоту) або з крилом у вигляді хреста та оперенням (швидкоманеврені для ураження цілей, що маневрують).

Основні частини крилатої ракети:

• корпус (планер);

• консолі крила з елеронами та хвостове оперення;

• автопілот;

• апаратура системи самонаведення (наведення);

• бойова частина;

• рухова установка;

• стартовий двигун.

Корпус (планер) – служить для поєднання усіх частин ракети у єдину конструкцію та надання їй певної аеродинамічної форми, що становить, так звану, аеродинамічну схему ракети. Визначальною у виборі аеродинамічної схеми є швидкість польоту КР.

Оскільки КР здійснює політ у щільних шарах атмосфери, то форма планера залежить від аеродинамічних сил та моментів, що виникають при взаємодії планера з повітряним середовищем. Тому, при визначенні форми головної частини планера ракети врахують силу хвильового опору повітря, яка залежить від швидкості КР та форми обтічника головки самонаведення. Якщо швидкість ракети менше швидкості звуку (числа М), то форма головної частини є округлою. Якщо швидкість ракети більше числа М, то форма головної частини планера ракети загострена та корпус порівняно довгий.

Корпус КР служить для розміщення (компоновки) БЧ, рухової установки та бортових приладів керування ракети, і має вигляд аеродинамічної обтікаючої форми.

У кожної КР в корпусі є відсіки в яких розміщується:

• головка самонаведення (ГСН);

• бойова частина;

• автопілот;

• бак пального та бак окислювача (для рідинного реактивного двигуна (РРД);

• хвостовий відсік з елементами маршового двигуна.

Обтікач головної частини ракети виготовлений з радіопрозорого матеріалу для забезпечення нормальної роботи ГСН.

Для ракет, що мають ГСН пасивного типу (теплову головку самонаведення (ТГСН) носова частина має прозорий обтічник.

Вихідний зріз реактивного сопла маршового двигуна, як правило, є хвостовим зрізом ракети.

Консолі крила з елеронами – складова частина планера, призначена для створення підйомної сили на всіх етапах польоту КР, а також для забезпечення поперечної стійкості та керованості ракети. Для зменшення габаритів ПУ, крила КР при знаходженні в контейнерах складаються на 90⁰ та розкриваються при виході з них автоматом розкриття крила.

У площині крила розміщуються елерони – керуючі поверхні по куту крену.

Оперення – частина планера, що забезпечує шляхову та поздовжню стійкість і керованість КР.

Аеродинамічні схеми, за взаємним розташуванням консолі крила та оперення, підрозділяються на нормальні (коли оперення розміщується позаду крила) та схему «качка» або «безхвістка» (коли оперення – спереду крила).

На хвостовому оперенні розміщується кіль (стабілізатор) або кермо напрямку, а також горизонтальні стабілізатори з рулями висоти.

Крилаті ракети можуть бути без горизонтальних або похилених стабілізаторів та без керма висоти.

Автопілот – це основний пристрій бортових приладів КР, що забезпечує автономне керування ракетою, та керування її за даними ГСН.

Автономне керування полягає у вирішенні наступних завдань:

• стабілізація КР на стартовій ділянці за кутом крену;

• кутова стабілізація КР у польоті відносно її центра мас за кутами крену, рискання, тангажу;

• виведення ракети на задану висоту польоту та стабілізація її на цій висоті.

З початком самонаведення стабілізація КР за висотою відключається, та наводиться у вертикальній і горизонтальній площинах за кутами тангажу та рискання за даними ГСН.

Пристрій самонаведення (голівка самонаведення), що перебуває у складі бортапаратури буває 2-х типів – радіотехнічний або тепловий (РТГСН або ТГСН).

РТГСН – уявляє собою РЛС супроводу цілі, що забезпечує автоматичне захоплення, супровід морської цілі та видачу керуючих сигналів в автопілот.

ТГСН – на відміну від РТГСН, являє собою пасивну систему, що реагує на власне випромінювання цілі в діапазоні інфрачервоних довжин хвиль.

Бортові прилади керування ракетою являють собою сукупність приладів та механізмів, що забезпечують стійкий рух КР на заданій траєкторії і високу точність влучення її в ціль. Склад бортових приладів керування КР залежить від прийнятого способу керування її в польоті. При автономному керуванні ракета летить за даними автопілоту, а при телеуправлінні – додатково на КР установлюється радіотехнічна апаратура каналів зв’язку з корабельною системою керування.

Бойова частина призначена для забезпечення заданої руйнівної дії ракети в ціль.

Крилаті ракети ВМС несуть звичайну фугасну або фугасно-кумулятивну бойову частину. Система керування КР повинна забезпечити пряме влучення її в ціль, що здійснюється тільки з використанням ГСН.

Фугасно-кумулятивні бойові частини (ФКБЧ) споряджаються бризантною (що дробиться) сумішшю типу ТГА-Г5 масою 400-800 кг залежно від типу КР.

Корпус ФКБЧ сталевий цільнозварний зі сферичною кумулятивною виїмкою. При ініціюванні підриву електричним або механічним підривачем вибухове перетворення його йде вперед зі швидкістю 9000 м/с, а продукти горіння поширюються перпендикулярно до працюючої поверхні та концентруються в її фокусі разом з розплавленим металом облицювання кумулятивної виїмки.

Високий тиск та температура кумулятивного струменя створюють умови проникнення бойової частини за броньовану перешкоду, розміщену перед нею.

Як правило БЧ мають 3 ступеня запобігання (перша знімається при подачі живлення на борт КР від корабельних джерел, друга – на стартовій ділянці траєкторії, при проході ракетою піку прискорення та третя – наприкінці стартової ділянки).

Рухова установка крилатої ракети призначена для створення сили тяги, що забезпечує надійний старт ракети, досягнення й підтримку нею заданої швидкості польоту.

Рухова установка КР – це сукупність стартового та маршового двигуна (СД і МД відповідно).

Стартовий двигун (стартовик) служить для забезпечення надійного старту та розгону ракети, має тягу в 10-15 разів більше маси КР. Після старту він відкидається. Стартовий двигун кріпиться із зовнішньої сторони маршового двигуна спеціальними вузлами, які забезпечують відокремлення його після згорання палива.

Маршовий реактивний двигун з паливними баками та засобами подачі палива, як правило, розміщується усередині корпуса планера.

Реактивний двигун (РД) – це теплова машина, в якій хімічна енергія палива перетворюється в теплову, а потім у кінетичну енергію газового струменя. В результаті витікання газів із сопла двигуна утворюється реактивна сила у вигляді її реакції віддачі струменя, що і переміщує в просторі двигун та конструктивно пов’язану з ним ракету у бік, протилежний витіканню газового струменю.

Реактивні двигуни, залежно від умов їх роботи в навколишньому середовищі та присутності атмосферного кисню, підрозділяються на:

• автономні – рідинні (РРД) та твердопаливні (РДТП);

• неавтономні – турбореактивні (ТРД).

Робота РРД, РДТП не залежить від навколишнього середовища. Робота неавтономного двигуна (наприклад повітряно-реактивного) залежить від навколишнього середовища.

Повітряно-реактивні двигуни залежно від того, як подається атмосферний кисень у камеру згоряння підрозділяються на компресорні (ТРД) і безкомпресорні прямоточні (ППРД).

Найбільше поширення в КР одержали РДТП, РРД, ТРД. У компресорних повітряно-реактивних двигунах компресор приводиться в дію газовою турбіною, тому вони називаються турбореактивними (ТРД).

Пускова установка (ПУ) – спеціальний пристрій з механізмами, призначений для забезпечення потрібних умов зберігання КР на кораблі, забезпечення перевірок ракет, їх передстартової підготовки, передстартового орієнтування напрямку пуску та надійного старту в певних умовах ходу, качки та рискання корабля.

Пускова установка складається з пускового контейнера з кришкою, що відкривається, газовідбивачів, перевірочно-пускової апаратури, джерел електроживлення та ін.

Пускові установки ракет мають конструктивні особливості залежно від типу носія, прийнятого виду та характеру старту, кількості КР у залпі, прийнятого способу захисту ракет від можливої дії зброї противника та впливу гідрометеорологічних умов.

Сучасні пускові установки КР – це ПУ контейнерного типу. Контейнер – це циліндр, що закривається попереду та позаду напівсферичними кришками. Його міцність розрахована залежно від виду старту та типу носія. ПУ для надводних кораблів розраховані на навантаження, що виникають при старті, та на забезпечення нормальних умов зберігання в різній тактичній обстановці (при бойових та аварійних ушкодженнях корпуса корабля).

Для забезпечення пожежобезпеки та необхідних умов зберігання, а також запобігання вибуху, в ПУ передбачені спеціальні системи: протипожежна та мікроклімату.

Система вибухопожежобезпеки включає:

• систему газоаналізу, що забезпечує безперервний автоматичний вимір наявності пару пального в контейнері та видачу світлового й звукового сигналів у пости контролю при досягненні встановлених меж;

• систему внутрішнього зрошення контейнерів, що забезпечує подачу розпорошеної води в контейнер, особливо в районі стартового агрегату та БЧ, при досягненні температури вище +50⁰С;

• систему пожежогасіння, що забезпечує подачу вогнегасної рідини у випадку підвищення температури в контейнері до +70⁰С або тиску відкритого вогню; є автономною для кожного контейнера та спрацьовує автоматично.

Корабельна система керування (СК) пуском та польотом ракет – це комплекс радіоелектронного обладнання, обчислювальних приборів (ОП), гіроскопічних приладів, з’єднаних лініями зв’язку для контролю технічного стану ракет, вироблення даних для пуску, визначення часу пуску, а також керування пуском та польотом КР.

Система керування розрізняється на корабельну та бортову, залежно від місця її розміщення (на кораблі або на борту КР).

Особливості бортових приладів керування КР з телекеруванням

Радіотехнічна апаратура каналів зв’язку оперативно-тактичних ракет з носієм представлена бортовими передавачами КР за наступними каналами:

• канал пеленгування ракети (КПР);

• канал трансляції зображення (КТЗ);

• канал телекерування (КТК).

Радіолокаційний візир (РЛВ) КР являє собою 3-х координатну РЛС, що забезпечує огляд простору попереду ракети в широкому секторі, в інтересах трансляції зображення на носії, або автономний пошук цілі у вузькому секторі, а також захоплення цілі за напрямком й дальністю за командами телекерування (ТК) з корабля, або автономно із самонаведенням КР на ціль.

Обов’язковий елемент бортапаратури – бортове електроустаткування із джерелом електроживлення.