Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

"Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана"

(МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Аэрокосмический факультет

Реферат по дисциплине "Непрерывная

Научно-Производственная Практика"

Баллистическая ракета подводных лодок

Р-39

Выполнил:

студент Ягубов Р.Б.

группы АК3-31

Преподаватель:

Бондаренко Л.А.

Реутов, ноябрь 2013

Тип Баллистическая ракета подводных лодок

Статус Снята с вооружения

Разработчик КБ Машиностроения (сейчас-ГРЦ им. Макеева)

Главный конструктор В.П. Макеев

Годы разработки 1971-1984

Начало испытаний 1977

Принятие на вооружение Август 1983

Годы эксплуатации 1982-2004

Основные эксплуатанты ВМФ СССР

ВМФ России

Базовая модель Р-39

История разработки

В июне 1971 года было принято решение Комиссии по военно-

промышленным вопросам, согласно которому КБ Машиностроения

задавалась разработка комплекса Д-19 с твердотопливной ракетой.

Предполагалось оснащение ракеты тремя вариантами головных частей —

моноблочной и двумя с разделяющейся головной частью — с 3-5 блоками

средней мощности и 8-10 блоками малого класса мощности. В июле 1972

года была закончена разработка аванпроекта.

Согласно одному из вариантов аванпроекта ракета должна была быть

трехступенчатой, с массой около 75 тонн, диаметром 2,7 м и высотой 15 м.

Сопло второй ступени совмещалось с передним днищем первой ступени,

двигатель третьей ступени состоял из четырех блоков, размещавшихся

вместе с боевым оснащением между второй ступенью и головным отсеком. В

головном отсеке располагались приборы и двигатель боевой ступени. В

отличие от разработанных КБ Машиностроения ракет с жидкостными

ракетными двигателями (ЖРД), предполагался сухой метод старта.

Особенностью стало применение амортизационной ракетно-стартовой

системы (АРСС). Стартовый стол отсутствовал — ракета подвешивалась с

помощью семитонной АРСС в шахте. Пуск ракеты осуществлялся с

помощью стартового твердотопливного двигателя массой около 4-х тонн,

выполнявшийся в форме кольца и расположенный вокруг сопла двигателя

первой ступени. Был предложен также вариант с традиционной

компоновкой — с переходным отсеком, без совмещения элементов

двигателей первой и второй ступени. При обсуждении аванпроекта

подробно, с проектными проработками, рассматривались вопросы

целесообразности отказа от традиционного переходного отсека, применения

кольцевого стартового двигателя, использования АРСС, выбора марки

твердых топлив.

Постановление правительства № 692—222 о создании нового ракетного

комплекса Д-19 системы «Тайфун» вышло 16 сентября 1973 года.

Постановлением задавалась разработка подводной лодки проекта 941,

оснащаемой двадцатью твердотопливными ракетами 3М65. Головным

разработчиком ракеты назначалось КБ Машиностроения (главный

конструктор В. П. Макеев), а разработчиком двигателя первой ступени КБ

«Южное» совместно с НПО «Алтай». Немногим ранее — 22 февраля 1973

года вышло постановление о разработке КБ «Южное» технического

предложения на комплекс РТ-23 с ракетой 15Ж44 и унификацией двигателей

первых ступеней ракет 15Ж44 и 3М65. В декабре 1974 года был закончен

эскизный проект, в котором предлагался вариант ракет с использованием

межступенчатого отсека и ростом погрузочной массы ракеты (вместе с

АРСС) до 90 тонн.

Эскизный проект подвергался изменениям. Так, в июне 1975 года вышло

дополнение, согласно которому оставался только один тип боевого

оснащения — десять боевых блоков мощностью 100 кт, применялся

моноблочный двигатель третьей ступени и вместо стартового двигателя

использовался пороховой аккумулятор давления. Изменения в

компоновочной схеме ракеты привели к удлинению ракетной шахты с 15 до

16,5 метров и росту погрузочной массы ракеты до 90-95 тонн. В августе 1975

года вышло постановление правительства, в котором сформировался

окончательный вариант ракеты Р-39, единственный вариант оснащения с

десятью боевыми блоками и максимальная дальность в 10000 км (по

образному выражению разработчиков формула «10 на 10»).

В декабре 1976 и феврале 1981 года вышли постановления правительства,

которыми закреплялось изменение типа топлив на второй и третьей

ступенях, уменьшение максимальной дальности стрельбы с 10 000 до 8 300

км и в сторону увеличения корректировались сроки создания комплекса].

Комплекс Д-19

Стратегический ракетный комплекс Д-19 "Тайфун", включающий 20

твердотопливных трехступенчатых межконтинентальных баллистических

ракет Р-39 с разделяющимися головными частями, был разработан в КБ

"Машиностроение" 1984 году и принят на вооружение тяжелых атомных

крейсеров типа "Акула" .

Испытания, прошедшие на Северном флоте в 1998 году, подтвердили

высокую надежность комплекса Д-19, когда АПЛ "Тайфун" произвела

одновременный успешный пуск всех своих 20 ракет РСМ-52.

Система "Тайфун" по боевым характеристикам не уступала американской

стратегической системе Trident-1. Однако она уступала Trident-2 , прежде

всего по ракете: по массе в полтора, мощности боевого оснащения в три и

точности поражения цели в два раза. Поэтому после принятии РК Д-19 на

вооружение сразу же была задана работа по его дальнейшему

совершенствованию, с разработкой улучшенного варианта РК Д-19УТТХ.

Конструкция ракеты

Ракета Р-39 включает трехступенчатый носитель на твердом топливе,

амортизационную ракетно-стартовую систему (АРСС) и боевую ступень

ракеты (БСР) с 10-ю боевыми блоками .

Ступень разведения вмещает до 10 боевых блоков мощностью по 100кт

каждый. На ее корпусе смонтирована жидкостная двигательная установка

разведения, обеспечивающая управление ракетой, при работе 3 ступени и

индивидуальное наведение боевых блоков на цели, а также отделяемый

двигатель третьей ступени. ЖДУ разведения размещена вокруг двигателя

третьей ступени и состоит из многокамерного жидкостного двигателя и

топливных баков тороидальной формы. Жидкостный двигатель -

двухрежимный, выполнялся по открытой схеме с однократным включением

и возможностью многократного переключения с режима на режим. Система

управления - инерциальная, оснащена аппаратурой астрокоррекции, что

обеспечивает КВО точек падения не хуже 500м при стрельбе на

максимальную дальность.

Маршевые двигатели ракеты имеют малое относительное удлинение с

минимальными объемами межступенчатых отсеков. Корпуса двигателей

изготовлены из композиционного материала методом намотки нитей типа

"кокон", снаряжены прочно скрепленными зарядами твердого топлива.

Силовая оболочка корпуса ДУ 1 ступени - 3Д65 изготавливалась из

высокопрочного органоволокна СВМ, для закладных элементов днища

использовался титановый сплав ВТВ-1. В конструкции двигателя первой

ступени было применено стационарное сопло с восемью попарно

расположенными клапанами вдува газа из-за критического сечения сопла,

обеспечивающими управляемость по всем каналам управления. Система

"вдува" обеспечила высокие динамические характеристики ракеты. Заряд

смесевого топлива с внутренним каналом звездообразной формы разработки

НПО "Алтай" обеспечивал программированный спад тяги в течении 17с, что

позволяло успешно решить проблему управляемости ракеты перед

разделением ступеней. В ДУ 3Д65 были применены и другие

конструкторские решения обусловленные спецификой ее применения в

составе ракеты морского базирования - полная герметизация ДУ для

предотвращения попадания в нее морской воды, предстартовый наддув

воздухом внутренней полости двигателя с целью компенсации действующих

на наружную поверхность корпуса внешних гидродинамических нагрузок во

время старта.

Для минимизации габаритов ракеты Р-39 впервые в практике отечественного

ракетостроения для двигателей второй и третьей ступеней использованы

сопловые блоки с раздвижными телескопическими раструбами, а также ряд

прогрессивных технических решений по системе управления вектором тяги.

На второй ступени, для создания момента вращения в противоположных

плоскостях располагались два дополнительных пороховых двигателя. Для

создания момента вращения они синхронно поворачивались влево/вправо.

Проблема создания минимальной по массе системы управления вектором

тяги, в частности, рулевого привода для органов управления занимает важное

место в разработке твердотопливных ракет. Для питания рулевого привода у

твердотопливных ракет требуется, как правило, автономный источник

питания, поэтому рулевой привод для твердотопливной ракеты тяжелее

примерно в 2 раза по сравнению с аналогичным для жидкостной ракеты.

Кроме значительной массы и габаритов, усложняющих размещение привода

в ограниченных габаритах отсеков ракеты, в системах с традиционными

рулевыми машинами существует проблема обеспечения требуемых

динамических характеристик звена рулевая машина - сопло, связанная с

существенным влиянием на них жесткости элементов конструкции

двигателя, самой рулевой машины и рабочего тела, участвующих в

кинематической цепи передачи усилия. Проектно-поисковые исследования

по совершенствованию системы управления вектором тяги ракеты Р-39

выявили, что наиболее эффективным путем достижения высокого массового

совершенства и повышения надежности таких систем является

использование многофункциональных энергетических систем, имеющих

объединенный источник питания, на базе газогидравлических рулевых

машин.

Для комплекса Д-19 создана оригинальная стартовая система с размещением

практически всех элементов пусковой установки на самой ракете. В шахте Р-

39 находится в подвешенном состоянии, опираясь специальной

амортизационной ракетно-стартовой системой на опорное кольцо,

расположенное в верхней части шахты. АРСС обеспечивает амортизацию

ракеты, герметизацию полости шахты и безопасность ракеты для подводной

лодки, позволяет погружение ракетоносца с открытой крышкой шахты на

глубину до 90м. Все силовые элементы ракеты, необходимые при ее

эксплуатации на наземных средствах и на корабле, за исключением среднего

пояса амортизации, размещённого на МСО-1, размещены на АРСС и корпусе

хвостового отсека, сбрасываемых на начальном участке траектории после

выхода ракеты из воды.

Старт ракеты

Старт ракеты осуществляется из "сухой" шахты с помощью порохового

аккумулятора давления, размещенного на днище шахты в сопле двигателя

первой ступени. В момент старта специальные пороховые заряды,

расположенные на ГГГЗ, создают вокруг ракеты газовую каверну,

значительно уменьшающую гидродинамические нагрузки на подводном

участке движения. После выхода из воды АРСС отрезается удлинённым

кумулятивным зарядом, снимается двигателями съёма (3×12) и уводится

двигателем увода на безопасное расстояние от подводной лодки. Команда на

запуск двигателя первой ступени подается в момент выхода ракеты из

шахты. При незапуске двигателя первой ступени после выхода из воды

ракета с целью обеспечения безопасности подводной лодки уводится в

сторону.

Старт всего боекомплекта осуществляется залпом. Ракеты могут запускаться

с глубины до 55м при волнении моря до 6 баллов, а также из надводного

положения.

Новые технические решения, реализованные в ракете:

ракетные двигатели на высокоэнергетическом твердом топливе с

использованием новых конструкционных материалов;

система управления, использующая принцип обобщенной астрокоррекции;

высокоскоростные малогабаритные боевые блоки повышенной удельной

мощности;

амортизационная ракетно-стартовая система, обеспечивающая хранение,

транспортировку и пуск ракеты;

агрегаты наземного технологического оборудования на железнодорожном

ходу (с бескрановой перегрузкой ракет) и комплекс средств их погрузки,

обеспечивающие безопасность эксплуатации ракет

В 2004 году последние носители этих ракет: и ТК-20 "Северсталь" были

выведены в резерв в связи с отсутствием годных ракет для несения службы.

В сентябре 2012 года полностью завершена ликвидация этих ракет.

Тактико-технические характеристики

Принята на вооружение 1984

Максимальная дальность, км 8250

Забрасываемый вес, кг 2550

Мощность боевых блоков, кт 10x200

КВО, м 500

Противодействие ПРО РГЧ (Разделяющаяся головная часть)

Стартовая масса, т 90,0

Длина, м 16,0

Диаметр, м 2,4

Тип старта сухой

Источники:

1. Баллистическая ракета подводных лодок Р-39 (РСМ-52). —

Информационная система "Ракетная техника" Балтийского государственного

университета

2. Коллектив авторов. Стратегическое ядерное вооружение России / под

редакцией П. Л. Подвига. — М.: ИздАТ, 1998. — С. 286.

3. СКБ-385, КБ машиностроения, ГРЦ «КБ им. Академика В. П. Макеева» / под

общ. ред. В. Г. Дегтяря. — М.: Государственный ракетный центр «КБ им.

академика В. П. Макеева»; ООО «Военный Парад», 2007. — С. 127.

4. СКБ-385 / под общ. ред. В. Г. Дегтяря. — 2007. — С. 131

5. А. Б. Широкорад. Энциклопедия отечественного РО. — С. 526.