идёт загрузка...
Юбилей 
18 марта 2021

На острие технического прогресса

В марте 2021 г. исполнилось 55 лет со дня образования на заводе №455 (ныне – головное предприятие Корпорации «Тактическое ракетное вооружение») опытно-конструкторского бюро.

ИльяКедров

Трудовая деятельность ОКБ неизменно проходила в обстановке напряженного поиска новаторских решений и во имя укрепления обороноспособности страны. Сплоченный единой целью коллектив с неизменным успехом решает сложные научно-технические и инженерно-конструкторские задачи. Результат этого труда – создание целого ряда уникальных по своим тактико-техническим характеристикам образцов высокоточного оружия.

История ОКБ напрямую связана с головным предприятием Корпорации «Тактическое ракетное вооружение», которое было создано в 1942 году. Сначала это был небольшой завод, который выпускал корпуса выливных авиационных приборов для военных самолетов, а затем перешел к выпуску более сложной продукции: элементов вооружения для бомбардировщиков и штурмовиков. Для сопровождения их изготовления был создан конструкторский отдел. По мере развития производства конструкторский коллектив начинал решать более важные, серьезные и значимые задачи. КБ было создано после того, как завод приступил к изготовлению первой советской ракеты класса «воздухвоздух» РС1У. КБ вначале сопровождало производство ракеты, затем приступило к самостоятельному совершенствованию ее конструкции.

В процессе разработки ракет типа Х-25 ОКБ «Звезда» сформировало научно-технический задел, который стал надежным фундаментом и создал предпосылки для решения новых задач отечественного ракетостроения.

В 1959 г. в США на вооружение была принята тактическая управляемая ракета класса «воздухземля» AGM12A Bullpup для оснащения ударных самолетов тактической авиации. Успешный опыт применения этих ракет во Вьетнаме способствовал развертыванию работ по созданию подобного оружия и в нашей стране. С этой целью в 1966 г. и было создано ОКБ, впоследствии названное «Звезда».

Рождение «Звезды»

Сроки для разработки новой ракеты отводились жесткие. В связи с этим было принято решение создать ракету на базе имеющихся и уже освоенных предприятием узлов и агрегатов других ракет. Через два с половиной года упорного труда, 20 июня 1968 г., ракета, получившая наименование «Х66», была принята на вооружение. В этом же году завод приступил к ее серийному выпуску.

Х66 – первая тактическая УР класса «воздухповерхность» для фронтовой авиации. Она предназначалась для поражения широкой номенклатуры малоразмерных объектов с дальности до шести километров. Наведение на цель осуществлялось по радиолучу.

Специализация ОКБ «Звезда» – ракеты «воздух-поверхность» для фронтовой авиации. Единственное исключение – ракеты типа Х-35Э, которые создавалась в вариантах не только авиационного, но также корабельного и берегового базирования.

Позже на базе Х66 была создана ракета Х23 с радиокомандной системой наведения, принятая на вооружение в 1974 году.

В 1971 г., когда еще шли испытания Х23, совместными усилиями ГосНИИАС, ЦКБ «Геофизика» и ОКБ «Звезда» был разработан проект принципиально новой системы самонаведения, основанной на наведении по отраженному лазерному лучу. Новая ракета, получившая наименование «Х25» и принятая на вооружение в 1976 г., по уровню автономности была на голову выше своих предшественниц и могла самостоятельно наводиться на цель. Нужно было только подсветить цель лучом лазера.

Используя конструктивнокомпоновочную схему Х25, была разработана и в 1980 г. принята на вооружение первая противорадиолокационная ракета с твердотопливным двигателем Х27.

В конце 70х годов с целью повышения надежности и снижения стоимости встал вопрос об унификации высокоточного оружия. На базе Х25 впервые по модульному принципу был создан ее модифицированный вариант – ракета Х25М. Имея одинаковый базовый модуль, она могла комплектоваться различными системами наведения. В результате ракета Х25М заменила три изделия: Х25, Х23 и Х27, которые стали называться Х25МЛ, Х25МР и Х25МП соответственно. Семейство этих ракет стало самым массовым среди отечественных ракет класса «воздухповерхность» и до сих пор остается на вооружении.

С 2003 г. ОКБ руководит первый заместитель генерального директора – заместитель по НИОКР АО «Корпорация «Тактическое ракетное вооружение» Владимир Николаевич Ярмолюк, кандидат технических наук, лауреат Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Именно в процессе разработки ракет типа Х25 ОКБ сформировало научнотехнический задел, который стал надежным фундаментом и создал предпосылки для решения новых амбициозных задач отечественного ракетостроения.

Следующей серьезной работой ОКБ «Звезда» стало создание высокоскоростной ракеты Х31 с пассивной и активной головками самонаведения. Серийное производство Х31 стартовало в конце 1980х годов и продолжается до настоящего времени.

Сегодняшний день ОКБ – это создание дозвуковых и сверхзвуковых ракет «воздухповерхность». Это универсальные авиационные средства поражения (АСП), то есть они могут применяться с борта истребителей и фронтовых бомбардировщиков марок «МиГ» и «Су». Единственное исключение в этой «специализации» ОКБ – ракеты типа Х35, которые создавались в вариантах авиационного, вертолетного, корабельного и берегового базирования.

До сих пор ракеты ОКБ «Звезда» в основном имели массу 500700 кг. Но сейчас в разработке находятся АСП другого класса и другой дальности – как более крупного калибра, так и, наоборот, малого класса для вертолетов и беспилотных летательных аппаратов – калибров 50, 100 и 120 кг.

Генеральный директор АО «Корпорация «Тактическое ракетное вооружение» Борис Обносов в одном из интервью говорил: «В последнее десятилетие Корпорацией созданы и проводятся разработки новых высокоэффективных образцов оружия, большинство из которых по своим ТТХ находятся на паритетном уровне или превосходят зарубежные аналоги. Качественное совершенствование оружия всех классов реализовано благодаря использованию новейших технических решений в области систем наведения, двигательных установок, боевого снаряжения и конструкции планера, разработанных учеными и конструкторами Корпорации и предприятийсмежников».

Корпорация «Тактическое ракетное вооружение» серьезное внимание уделяет развитию системы компьютерного математического и полунатурного моделирования.

Важнейшая заслуга в этом и других конструкторских коллективов, вошедших в состав Корпорации, но, как отмечает первый заместитель генерального директора – заместитель по НИОКР Корпорации «Тактическое ракетное вооружение» Владимир Ярмолюк, «особенность ОКБ еще и в том, что оно находится при головном предприятии и координирует деятельность всех ОКБ, входящих в состав Корпорации». Для этого создана специальная Дирекция программ НИОКР, в которой работают очень квалифицированные специалисты. Плановые задания, сроки исполнения, научнотехнические проблемы, НТС Корпорации – Дирекция курирует все эти направления работ.

Средний возраст работников ОКБ сегодня – 45 лет. За последние годы произошло существенное омоложение кадров. Практически все руководство отделов ОКБ – это молодые сотрудники, отработавшие 1015 лет, то есть уже накопившие достаточный опыт. Главным конструкторам ОКБ – около 35 лет. «Ребята толковые, знающие, – подчеркивает Владимир Ярмолюк. – Многие пришли к нам из МГТУ им. Н.Э. Баумана, из МАИ, большой поток был из Омского и Томского государственных университетов». Следует отметить, что уровень подготовки студентов в ведущих вузах страны последнее время растет. При этом ОКБ и Корпорация в целом очень активно взаимодействуют с ними. И на личном уровне – с руководством этих учебных заведений, и на уровне договорных работ. В вузах выполняются задания по ОКР Корпорации – рассчитываются приводы, двигатели, другие конструктивные элементы. Многие ребята, которые участвуют в этих работах, после окончания вузов приходят на работу в КТРВ. Немаловажную роль в привлечении кадров играет то, что КТРВ строит жилье и предоставляет молодым сотрудникам возможность приобрести квартиры по льготной стоимости.

Гиперзвук – не самоцель

Создание любой перспективной техники немыслимо без привлечения и использования новейших технологий. В деле создания высокоточного оружия важнейшие направления развития – гиперзвук, компьютерное моделирование с использование суперкомпьютеров.

Как не раз говорил Борис Обносов, сегодня Россия находится в паритете с другими мировыми разработчиками гиперзвуковых технологий. Следует отметить, что гиперзвуковые скорости сегодня есть во всех передовых областях – в космической технике, артиллерии, в системах ПВО. Эти работы задаются Министерством обороны, Минпромторгом, Фондом перспективных исследований, Минобрнауки. В ОКБ «Звезда» создана Дирекция гиперзвуковых технологий. Здесь формируется научнотехнический задел, создаются экспериментальные образцы в рамках работ, заданных Министерством обороны России. Работа Дирекции во многом схожа с задачами, которые решает Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPА) в части гиперзвука.

Каждая ракета «проходит» на стендах полунатурного моделирования многие сотни и тысячи электронных пусков.

Гиперзвук – это в первую очередь новые конструктивнокомпоновочные схемы и материалы, аэродинамика и организация процесса горения. Нужны новые композиционные материалы, которые не сгорали бы на высоких скоростях, аэродинамика – это внешний облик летательного аппарата, который необходимо формировать с привлечением современных компьютерных технологий, горение – это двигатель и топливо, которые позволяют достигать гиперзвуковых скоростей. Все это – огромный пласт исследовательской работы.

Но, хотя повышение скоростей ракет – одно из основных направлений развития, это отнюдь не самоцель для конструкторов. Характеристики изделий должны быть взаимоувязаны и в совокупности работать на повышение эффективности оружия. Ведь можно получить высокоскоростную ракету, но подготовка для нее полетного задания занимает многие часы. И какой тогда смысл в высокой скорости?

Сейчас скорость ракет, которые создаются Корпорацией «Тактическое ракетное вооружение», достигает 57 Махов. В перспективе она будет увеличиваться, потому что пока это наиболее реальное направление повышения боевых характеристик. Резервы совершенствования традиционных систем наведения скоро будут исчерпаны – точность 23 метра сегодня уже обеспечивают все образцы, и для имеющихся боевых частей она достаточна. Но резервы по увеличению поражающей способности есть, поэтому планируется их реализовывать: увеличивать скорость доставки, повышать возможности по преодолению ПВО.

Для дальнейшего развития систем конечного наведения высокоточного оружия, выведения их на принципиально новый уровень необходимо внедрение технологий искусственного интеллекта. Корпорация «Тактическое ракетное вооружение» уже ведет работы в этом направлении. Искусственный интеллект позволит, задав тип цели, поразить ее с любого ракурса. Также с помощью искусственного интеллекта можно будет повысить характеристики помехозащищенности и избирательности. «Наши разработки в сфере искусственного интеллекта для всех видов оружия – как авиационного, так и подводного, не отстают от зарубежных», – подчеркивает Владимир Ярмолюк.

Без суперкомпьютера требования заказчика уже не выполнить

Что касается компьютерных технологий, то Корпорация «Тактическое ракетное вооружение» уже 20 лет работает в цифре, по 3D моделям. ОКБ передает 3D модель в производство, где разрабатывается технологический процесс и управляющие программы. Кроме того, в Корпорации внедрена система электронного управления предприятием в части производства, логистики, проектирования и финансовоэкономического учета.

Суперкомпьютер, установленный в ОКБ, полностью загружен решением различных классов задач компьютерного моделирования физических процессов.

За последние годы КТРВ очень серьезное внимание уделяло развитию системы компьютерного математического и полунатурного моделирования, для чего на территории головного предприятия построен специальный Лабораторноконструкторский комплекс (ЛКК). Там располагаются стенды полунатурного моделирования, безэховые камеры для испытания систем с радиолокационным наведением активного и пассивного типов, лаборатории для испытания инерциальноспутниковых и оптических систем наведения – лазерных и тепловизионных. Это очень интересная работа для молодежи, поэтому средний возраст сотрудников ЛКК – около 35 лет.

«На стендах полунатурного моделирования осуществляется моделирование всех наших изделий, – говорит Владимир Ярмолюк. – Каждая ракета «проходит» на этих стендах многие сотни и тысячи электронных пусков. Это позволяет получить существенную экономию времени, материальной части и хороший экономический эффект. Можно привести такой пример: при создании ракеты Х31 в ходе испытаний было выполнено более 100 реальных пусков, то есть израсходовано 100 ракет. Сейчас мы на летноконструкторские испытания выделяем 78 ракет, а на государственные – 56. То есть экономия – на порядок!»

Также в ходе ОКР проводится разработка контрольнопроверочной аппаратуры, имитаторов ракет, которые применяются при отработке и проверке комплектующих ракет и самолетов.

Тактикотехнические требования, которые выдвигает Минобороны для перспективных образцов вооружения и военной техники, очень высокие. При заданных жестких сроках опытноконструкторских работ и ограниченных финансовых ресурсах их становится невозможно выполнить, используя только традиционные подходы к проектированию изделий. Корпорация просто вынуждена привлекать самые передовые технологии, в противном случае не получится выполнить ОКР. Поэтому широко применяется цифровое проектирование, компьютерное моделирование, а с 2018 года – и высокопроизводительные (суперкомпьютерные) вычисления. В ЛКК установлен суперкомпьютер, небольшой – всего 130 терафлопс. К настоящему времени он полностью загружен решением различных классов задач компьютерного моделирования физических процессов. В частности, моделирование всех изделий малого калибра выполнено полностью на нем. Это дает значительную экономию времени и затрат. Также на этом суперкомпьютере апробируются задачи для запуска на больших суперкомпьютерах, чтобы рационально использовать этот недешевый ресурс. Вообще, ОКБ головного предприятия и Корпорация в целом являются одними из лидеров в российском ОПК по объему суперкомпьютерных вычислений. По словам Владимира Ярмолюка, моделирование выполняется на удаленных суперкомпьютерных ресурсах РФЯЦВНИИЭФ, ЦИАМ им. П.И. Баранова и на суперкомпьютерах вычислительного центра Академии наук.

Визуализация результатов компьютерного моделирования может быть выполнена в том числе и с применением системы виртуальной реальности.

Наращивать мощности суперкомпьютера для одного предприятия, даже столь крупного, – это нецелесообразно, поскольку требуются существенные затраты на обеспечение электроэнергией, на апгрейд, ведь компьютерная техника быстро устаревает морально и физически. Поэтому большие суперкомпьютеры и создаются для коллективного использования. Более рациональное направление развития этого кластера лежит в плоскости импортозамещения. В недалекой перспективе, по словам Владимира Ярмолюка, планируется перейти на российские «Эльбрусы», которые уже имеют сопоставимые характеристики. Активно внедряется пакет программ «Логос» российской разработки, предназначенный для компьютерного моделирования широкого класса задач.

Суперкомпьютер позволяет моделировать физические процессы, протекающие в изделии, и его функционирование в окружающей среде. Например, при полете ракеты в атмосфере можно исследовать процессы нагрева ее отдельных элементов и планера в целом. Это позволяет понять, не проводя реальных пусков, каковы будут температуры элементов конструкции и составных частей ракеты на различных высотах, скоростях и режимах полета. Исходя из этого, возникают требования к материалам, системам охлаждения, термостатирования и т.п. Конструктор может видеть причину, если чтото не вписывается в заданные параметры, и может вовремя решить проблему еще до выхода на этап натурных испытаний. Фактически создается «цифровой двойник» реального изделия, со всеми его материалами, комплектующими, узлами и агрегатами. Совместно с моделированием физических процессов и анализом результатов использование такого «цифрового двойника» позволяет улучшить качество и обеспечить жесткие сроки проектирования самых сложных изделий.

По сути это цифровой виртуальный эксперимент. Применяя такую технологию на этапе проектирования, можно избежать ошибочных или нерациональных конструкторских решений и получать результат, который вряд ли достижим при традиционных методах проектирования.

С помощью такой технологии и разработанного программного обеспечения на одном из изделий была выполнена оптимизация конструкции воздухозаборного устройства, существенно отличающаяся от исходной, созданной по традиционным технологиям, при этом были снижены уровень окружной неравномерности и пульсации давления на входе в двигатель. Будучи реализованной, исходная конструкция могла бы привести к выходу изделия на аварийный режим полета. То есть в случае реальных пусков ракета, вероятно, была бы потеряна.

Оружие для БЛА «Охотник»

До сих пор мы говорили об истории и перспективных разработках ОКБ «Звезда». А что же сегодня? Каков вклад конструкторского коллектива головного предприятия КТРВ, например, в создание новых АСП для истребителя пятого поколения Су57, поступление которого в войска уже началось?

Если коротко, то этот вклад – 3540%. Особенности истребителей пятого поколения, в том числе и Су57, – сверхзвуковая крейсерская скорость, малая радиолокационная заметность. А эти два показателя означают необходимость размещения оружия во внутрифюзеляжных отсеках. Для размещения в центральном внутрифюзеляжном отсеке предназначено семейство унифицированных ракет Х38МЭ. Для внутрифюзеляжного размещения предназначаются также корректируемая авиабомба разработки ГНПП «Регион», ракеты «воздухповерхность», созданные в ГосМКБ «Радуга» им. А.Я. Березняка. ГосМКБ «Вымпел» им. И.И. Торопова создана ракета «воздухвоздух» большой дальности, которая изготавливается головным предприятием Корпорации «Тактическое ракетное вооружение». Пока она размещается на внешней подвеске Су57, но ее новая модификация также будет размещаться во внутрифюзеляжном отсеке. На внешней подвеске Су57 могут размещаться разработанные ОКБ «Звезда» противорадиолокационная ракета Х31ПД и противокорабельная Х35УЭ.

Семейство унифицированных ракет Х-38МЭ может размещаться как во внутрифюзеляжном отсеке Су-57, так и на внешней подвеске самолетов других типов, включая БЛА.

Насколько можно судить по имеющейся открытой информации, Су57 в ВКС РФ планируется использовать в виде комплекса с беспилотным ведомым –  БЛА тяжелого класса «Охотник», также создающимся в ОКБ Сухого. Основное вооружение для внутрифюзеляжного размещения на БЛА «Охотник» также разработано в ОКБ «Звезда». «Эти изделия специально предназначаются для этого аппарата, хотя могут использоваться и другими авиакомплексами, такими как Ту22М3 и Ту160, – сказал Владимир Ярмолюк. – Сейчас ведутся летноконструкторские испытания ракет для БЛА «Охотник». Практическое применение на начальном этапе мы будем, видимо, отрабатывать с Су57».

Если говорить о других типах ударных БЛА, которые уже начинают поступать на вооружение российских ВКС, то они могут вооружаться ракетами типа Х38МЭ и Х35УЭ, а также корректируемыми авиабомбами.

Работы по уже упомянутым ракетам калибров 50, 100, 120 кг сейчас находятся на этапе испытаний опытных образцов, в ближайшее время планируется выйти на летные испытания с практическим применением. Изделия такого типа сейчас очень востребованы и в совокупности с современными системами наведения будут очень эффективны.

За 55 лет работниками ОКБ «Звезда» сделано немало для укрепления обороноспособности государства. Достигнутые результаты впечатляют. Но нельзя останавливаться на достигнутом. Впереди грандиозные по своей значимости задачи, требующие скорейшего решения.