Совершенствование противокорабельного ракетного комплекса «Гарпун»

С. Кочубей

Противокоробельная ракета (ПКР) «Гарпун» разрабатывалась в США с начала 70-х годов. Проектно-конструкторские работы и летные испытаний новой системы, продолжались до лета 1978 года. Из 36 пусков 31 был признан успешным. Во время морских испытаний по оценке эффективности 17 ракет из 22 поразили цель, причем успешными оказались 100 проц. пусков с надводных кораблей, 75 проц. - с атомных многоцелевых подводных лодок (ПЛА) и 63 проц. - с самолетов. В результате работ по повышению . надежности и совершенствованию комплекса из последующих 350 пусков оказались успешными 93 проц.

По данным зарубежной печати, среди различных типов ПКР, состоящих на вооружении ВМС капиталистических государств, «Гарпун» получила наибольшее, распространение. Эти ракеты могут быть развернуты более чем на 1400 носителях в 20 странах мира.

Пуск ПКР «Гарпун» осуществляется противокорабельным ракетным комплексом (ПКРК) одноименного названия, включающим собственно ракету, пусковую установку (пусковое оборудование) и приборы управления (подсистему обеспечения запуска).

Рис. 1. Четырехнонтейнерная ПУ ПКРК «Гарпун» Мк141 для надводных кораблей и катеров

Противокорабельная ракета "Гарпун" производится в четырех основных вариантах: корабельном (RGM-84), лодочном (UGM-84), самолетном (AGM-84) и береговом (RGM-84). Каждый из них имеет несколько моделей и модификаций*. Модель RGM-84A считается базовой. К середине 1990 года произведено свыше 5500 ракет «Гарпун» различных модификаций, в том числе более 5000 для ВМС США.

На вооружение надводных кораблей различных классов первые ПКР «Гарпун» (RGM-84A) начали поступать в 1976 году, а авиационными ракетами (AGM-84A) самолеты Р-ЗС «Орион» стали оснащаться в 1978-м. В состав вооружения американских ПЛА типов «Пёрмит», «Стёрджен» и «Лос-Анджелес» ракеты (UGM-84A) поступают с 1981 года, а береговой вариант этой ракеты создан в 1985-м, По данным иностранной печати, на середину 1990 года в ВМС США ракетами «Гарпун» оснащено более 210 надводных кораблей основных классов (линкоры, крейсера, эсминцы, фрегаты), около 65 проц. ПЛА, свыше 800 самолетов (Р-ЗС «Орион», А-6 «Интрудер», А-7 «Корсар», F/A-18 «Хорнет», S-3 «Викинг»), Кроме того, в составе ВВС США две эскадрильи бомбардировщиков B-52G переоборудованы под носители противокорабельных ракет.

Существенным отличием авиационных ракет «Гарпун» AGM-84 от других вариантов является отсутствие твердотопливного стартового ускорителя, благодаря чему у них меньше стартовая масса и длина. Ускоритель (масса 137 кг, масса топлива 66 кг, тяга 6600 кгс) крепится с помощью разрывных пироболтов к опорному кольцу корпуса ПКР, время его работы 2-3 с, он разгоняет ракету до скорости М=0,75. На нем расположены неподвижные аэродинамические стабилизаторы.

Ракета «Гарпун» построена по нормальной аэродинамической схеме, имеет модульную конструкцию и унифицированный корпус, складывающиеся крестообразное крыло и четыре руля. Крыло трапециевидное с большой стреловидностью по передней кромке, его складывающиеся консоли крепятся к корпусу топливного бака. Конструктивно ракета состоит из четырех частей; приборного (головного) и хвостового отсеков, боевой части, маршевого двигателя.

В приборном отсеке носовая часть закрыта пластиковым обтекателем, здесь помещается активная радиолокационная головка самонаведения (PR-53/DSQ-28). Далее находятся блок инерциального наведения, за ним радиовысотомер (AN/APN-194), передающая антенна высотомера и преобразователь электропитания. Головка самонаведения обеспечивает по* иск, захват и наведение на цель. Для защиты от средств радиоэлектронного по-давления значение ее рабочей частоты меняется по случайному закону. Обзор пространства осуществляется при помощи фа» зированной антенной решетки дисковой формы, которая может поворачиваться а пределах ±45" в вертикальной и горизонтальной плоскостях, Головка самонаведения включается на заданном участке траектории полета и начинает поиск цели в соответствии с командами, поступающими с программируемого блока сканирования.

Активная радиолокационная головка самонаведения (ГСН), обладающая высокой разрешающей способностью, работает в диапазоне 15,3--17,2 ГГц (масса 34 кг, импульсная мощность 35 кВт). Дальность обнаружения эскадренного миноносца с вероятностью 0,95 при полете ракеты на малой высоте и волнении моря 5 баллов составляет 40 км в ясную погоду и 23 км в дождливую, а ракетного катера - 18 и 10 км соответственно.

Блок инерциального наведения на начальном и маршевом участках траектории полета (масса 11 кг) состоит из двух основных частей: бескарданного инерциального устройства и цифровой ЭВМ. Это устройство включает три гироскопа и три акселерометра, а также другие приборы управления и наведения, измеряющие изменения пространственной ориентации ракеты. ЭВМ общего назначения IBM-4PSP-OA с объемом постоянного запоминающего устройства 7680 16-разрядных слов и оперативным устройством с произвольной выборкой (емкость 512 слов) выполняет функции автопилота, осуществляя управление полетом ракеты на начальном и маршевом участках в соответствии с заданной оператором программой, сигналами инерциального устройства и радиовысотомера. Она обеспечивает также управление ракетой по сигналам ГСН на конечном участка траектории полета после захвата цели.

Короткоимпульсный радиолокационный Высотомер производит замеры высоты полета ракеты над уровнем моря, при этом данные поступают в автопилот, который контролирует установленную высоту полета. Передающая антенна радиовысотомера расположена на нижней поверхности фюзеляжа под приборным отсеком, а приемная - под секцией боевой части.

В отсеке боевой части (масса 230 кг, длина 0,9 м) размещается обычный фугасный заряд в бронированном корпусе, предотвращающем его разрушение при встрече с бронированной преградой. БЧ снабжена исполнительно-предохранительным механизмом, взрывателем ударного действия и неконтактным взрывателем.

В отсеке маршевого двигателя установлены топливный бак и маршевый турбореактивный двигатель (ТРД). Топливный бак содержит около 50 кг жидкого горючего JP-5, используемого для работы двигателя. Для вытеснения топлива применяется пружинный сильфон. В передней части отсека находятся две серебряно-цинковые батареи (масса 9 кг), которые обеспечивают электропитанием бортовые приборы и активируются перед пуском ракеты. Маршевый ТРД J402-CA-400 (масса 44 кг, длина 76,2 см, тяга 273 кгс) имеет одноступенчатую турбину и центробежный компрессор, а также кольцеобразную камеру сгорания. Запуск двигателя производится с помощью пиростартера, при этом менее чем через 7 с частота вращения ротора достигает 41 000 об/мин. Двигатель обеспечивает полет с крейсерской скоростью 270-290 м/с (М = 0,8-0,85), хотя возможен полет с предельной скоростью 374 м/с (М=1,1). ТРД надежно работает на высотах до 12 200 м. С наружной стороны отсека расположены воздухозаборник и консоли крыла.

Хвостовой отсек включает механизмы и приводы четырех рулей управления, а также опорное кольцо, к которому с помощью четырех разрывных болтов крепится стартовый ускоритель. По сигналам автопилота механизмы через приводы обеспечивают поворот рулей на ±30°.

Пусковые установки. Стрельбу ракетами «Гарпун» (см. цветную вклейку) можно вести с различных пусковых установок. Для надводных кораблей и катеров была создана специальная легкая ПУ контейнерного типа Мк141 (рис. 1). Она представляет собой алюминиевую раму, на которой под углом 35° могут размещаться до четырех транспортно-пусковых контейнеров из стеклопластика, рассчитанных на 15 пусков. Контейнеры герметичны, в них поддерживается стабильная температура. При хранении в них ракеты не нуждаются в дополнительных работах по техобслуживанию и всегда готовы к боевому применению. Пуск ракеты «Гарпун» предполагалось осуществлять также с пусковых установок Мк112 (АСРОК), Мк11 и 13 («Тартар»). Основные тактико-технические характеристики пусковых установок надводных кораблей приведены в табл. 1.

При пуске из торпедного аппарата ПЛ ракета помещается в герметическую капсулу из стекловолокна и алюминиевого сплава (рис. 2). В ее хвостовой части размещены вертикальный киль и два складывающихся стабилизатора, обеспечивающих движение на подводном участке под углом около 45° к поверхности. После всплытия за счет положительной плавучести носовой обтекатель и хвостовой конус отстреливаются, и производится запуск стартового двигателя ракеты. Пуск ПКР с ПЛ может осуществляться с глубин около 60 м при любом состоянии моря. Типовой вариант загрузки американских ПЛА - до шести ракет «Гарпун», хотя их количество можат варьироваться в зависимости от характера выполняемой задачи. На них применяются разные системы управления ракетной стрельбой (обычно Мк117, на некоторых лодках Мк113 мод. 10).

Авиационный вариант ракет «Гарпун» совместим с большинством боевых самолетов НАТО. Пуск может производиться на различных скоростях и высотах полета. После отделения от носителя обеспечивается стабилизация ракеты по крену и тангажу. Она снижается с углом пикирования около 33° до тех пор, пока не поступил сигнал от радиовысотомера о достижении заданной высоты. Затем автоматически запускается маршевый двигатель. При пуске ракет с самолетов Р-3 «Орион» и S-3 «Викинг», совершающих полеты на небольших высотах с малыми скоростями, запуск мар-шеЕого двигателя ПКР «Гарпун» осуществляется еще на пилоне. На самолетах используются специальные пусковые установки: AER065A1 (Р-3 «Орион»), MAU-9A/1 (S-3 «Викинг» и А-7Е «Корсар-2»), AERO-7А1 (А-6Е «Интрудер») и другие.

Береговой вариант противокорабельного ракетного комплекса «Гарпун» размещается на четырех тягачах. На двух находятся легкие ПУ контейнерного типа, а на двух других - запасные контейнеры с ракетами и приборы управления. Для транспортно-пусковых установок могут быть использованы самые разные автомобили, что упрощает комплектование батарей ПКРК. При этом допускается широкое варьирование оборудованием для связи, управления, обнаружения, разведки и целеуказания.

Приборы управления, находящиеся на носителе, согласно полученным данным о цели рассчитывают углы ориентации гироскопических приборов блока инерциального наведения и время включения ГСН. Кроме того, они обеспечивают подачу электропитания до момента активации батареи, вырабатывают боевой курс носителя, осуществляют предстартовую проверку и контроль, подают электрический сигнал для пуска ракеты.

При создании подсистемы обеспечения запуска учитывалось, что комплекс может быть установлен на различных носителях, а приборы управления должны обеспечивать взаимодействие между новыми модификациями ПКР и существующим пусковым оборудованием.

Для обеспечения целеуказания используются данные в аналоговой или цифровой форме, поступающие от воздушно-космических разведывательных систем, средств радиоразведки, РЛС, ГАС и других. Важная роль отводится вертолетам SH-60B, оснащенным обзорной РЛС и системой передачи данных. Они могут скрытно подлететь к цели на малой высоте и, совершив кратковременный набор высоты, произвести радиолокационное обнаружение. Аналогичные задачи способны выполнять беспилотные летательные аппараты, дирижабли и другие перспективные летательные аппараты.

Рис. 2. Капсула для лодочного варианта ракеты «Гарпун» (UGM-84A)

Пуск ПКР «Гарпун» оператор может осуществлять по пеленгу и дальности либо только по пеленгу на цель (если дальность неизвестна). В первом случае включение ГСН ракеты производится в момент, назначенный оператором перед пуском, в непосредственной близости от цели, что позволяет уменьшить вероятность обнаружения ПКР и время для возможного создания помех. В этом случае для поиска цели можно использовать малый, средний или большой сектор сканирования радиолокационной ГСН. Первый применяется при стрельбе по группе целей на малой дальности, однако в данном случае с увеличением дистанции эффективность действия ГСН снижается. При стрельбе на максимальную дальность применяется большой сектор сканирования. Для повышения эффективности стрельбы при поиске цели могут задействоваться несколько режимов сканирования, начиная с малого сектора. Если цель не обнаружена, то производится переход на больший сектор сканирования, и так головка самонаведения работает до того момента, пока не произойдет обнаружение и захват цели. ГСН не обладает селективными свойствами, поэтому ПКР поражает первую захваченную цель. При стрельбе по пеленгу ГСН включается на установленном расстоянии с таким расчетом, чтобы не поразить какой-либо другой корабль. Когда производится атака групповой цели, предусмотрено разновременное включение головок самонаведения разных ракет, что позволяет миновать одни корабли и атаковать другие. В составе системы наведения существует индикатор движущейся цели, что делает маловероятным наведение на облако пассивных помех.

После выполнения стартовой горки ракета снижается до высоты 15 м над уровнем моря и далее совершает маршевый полет. Ракеты первых модификаций (RGM-84A и другие) при подходе к цели совершали горку, захватывали цель и пикировали на нее под углом примерно 30°. ПКР последующих модификаций такой маневр не выполняют, поскольку он не заложен в полетную программу, а атакуют цель, снижаясь до сверхмалых высот (2- 5 м).

Эффективность ракет была продемонстрирована во время испытательных пусков и в боевых условиях. По оценкам американских специалистов, для выведения из строя авианесущего корабля (легкого авианосца) потребуется попадание в него пяти ПКР «Гарпун», для поражения крейсера - четырех, а эсминца - двух; одна ракета способна произвести серьезные разрушения при попадании в небольшой корабль или катер. Первые боевые пуски этих ПКР были проведены в заливе Сидра в марте 1986 года, когда США потопили два ливийских катера. Еще через два года в Персидском заливе ракетами «Гарпун» были потоплены два иранских корабля.

Для повышения эффективности ракетных ударов цель атакуется одновременно с различных направлений, маскируя таким образом местоположение носителей ПКР. При атаке групповой цели с разных направлений может быть поражено сразу несколько кораблей. Применение в ГСН быстрой перестройки частоты, ее изменение по случайному закону позволяют нескольким ракетам атаковать цель, не мешая друг другу. Малая величина эффективной /площади рассеяния (ЭПР) ПКР и ее маневрирование на траектории снижают уязвимость ракеты.

Основные направления совершенствования ракет. Фирма «Макдоннелл Дуглас» разработала программу краткосрочной и долгосрочной модернизаций ПКР «Гарпун» с целью улучшения ее летно-технических характеристик (табл. 2) и продления жизненного цикла.

В соответствии с указанной программой планировалось: снизить высоту маршевого полета не менее чем в 2 раза, повысить объем запоминающего устройства бортовой ЭВМ в 2 раза, продолжить совершенствование ГСН и ее помехоустойчивости, осуществить переход на использование нового горючего, увеличить объем топливного бака за счет увеличения длины ракеты.

Еще в конце 70-х годов на смену базовой модели ПКР начали поступать ракеты RGM-84A1, отличающиеся более совершенной ГСН с повышенной помехозащищенностью (рис. 3). В течение трех лет ВМС Великобритании совместно с ВМС США финансировали работы по снижению высоты маршевого полета и изменению программного обеспечения, направленному на отказ от выполнения горки перед атакой цели. Начиная с 1982 года на вооружение стала поступать модификация ракеты (В1) с меньшей высотой полета на маршевом участке траектории. Последующая разработка ПКР (О, 1984) имеет повышенную дальность стрельбы. Кроме того, у оператора появилась возможность перед пуском задать либо атаку цели на сверхмалых высотах (2-5 м), либо (при атаке малых кораблей) с выполнением малой горки (до 30 м). Выпускавшиеся ранее модели ракет «Гарпун» (А1 и В1) фирма доработала, преобразовав их в новую модификацию (С1). Поставки этих ракет (рис. 4) продолжались до середины 80-х годов.

Рис. 3. Противокорабельная ракета «Гарпун» (учебно-тренировочный авиационный вариант АТМ-84А1)

Рис. 4. Общий вид ПНР «Гарпун» (RGM-84C1) без стартового ускорителя; 1 - активная радиолокационная ГСН; 2 - короткоимпульсный радиовысотомер; 3 - блок инерциального наведения; 4 - фугасная БЧ; 5 - взрыватель ударного типа с замедлением; 6 - предохранительно-исполнительный механизм; 7 - серебряно-цинковые батареи; 8 - топливный бак; 9 - воздухозаборник; 10 - маршевый ТРД; 11 - поворотные электромеханические устройства

Рис. 5. Общий вид авиационного варианта ракеты AGM-84E: 1 - тепловизионная ГСН; 2 - бортовой приемник системы НАВСГАР; 3 - интерфейс блока инерциального наведения, соединяющий его с приемником СНС НАВСТАР; 4 - подсистема передачи данных; 5 - радиовысотомер; 6 - блок инерциального наведения; 7 - полубронебойная БЧ; 8 - отсек с топливным баком и маршевым ТРД; 9 - хвостовой отсек

С 1985 года появилась очередная модель ракеты «Гарпун» - RGM-84D. Первоначально она была создана для противокорабельного комплекса берегового базирования. Увеличение объема запоминающего устройства в 2 раза и усовершенствование программного обеспечения позволили ввести три опорные точки на траектории, в которых ПКР меняет направление полета, проходящего на малых высотах.

Благодаря этому можно использовать ракету в закрытых акваториях и среди островов, скрывая истинное направление, с которого нанесен ракетный удар, что не только повышает скрытность носителей, но и обеспечивает проведение атаки на цель с разных направлений. На данной модели ПКР установлена более совершенная ГСН, имеющая более высокую помехозащищенность. Одновременно продолжались работы по созданию радиолокационной ГСН, использующей цифровые методы обработки сигналов, что способствует улучшению помехоустойчивости. Выпуск таких головок самонаведения начат в 1986 году.

В последних моделях ПКР (С и D) используется горючее повышенной энергоемкости (JP-10 вместо JP-5). При переходе на новое горючее не потребовалось внесения существенных изменений в конструкцию маршевой двигательной установки. Дальность полета увеличилась примерно на 20 проц. (до 150 км). В последующих модификациях ракет предполагается применять это горючее, а выпущенные ранее ПКР будут переводиться на него в ходе специальных регламентных работ на фирме.

Дальнейшее развитие семейства ракет «Гарпун» шло по пути улучшения программного обеспечения (модель D1). Такие ПКР планировалось поставлять ВМС Великобритании и других стран.

Работы над самым последним вариантам ракеты (D2) ведутся фирмой в инициативном порядке с 1985 года. С 1989 года ВМС США начали финансирование работ над этой моделью. При ее создание решено увеличить топливный бак на 0,6 м, и дальность полета ПКР «Гарпун» RGM-84D2 возрастет почти в 2 раза (до 280 км).

В зарубежной печати сообщается, что пока эту ракету предполагается в основном применять в авиационном варианте, хотя техническая возможность ее запуска с кораблей имеется. Дальность действия увеличивается и за счет меньшего удельного расхода топлива ТРД при сохранении скорости полета.

Параллельно ведутся работы по усовершенствованию радиолокационной ГСН. Она должна обеспечить автоматическую классификацию цели по демаскирующим признакам с определением важнейшего корабля среди группы или соединения. Кроме того, появится возможность повторного наведения на надводную цель, если ПКР промахнулась на первом заходе. Вместе с тем применение радиолокационной ГСН накладывает некоторые ограничения на боевое использование ракет. Так, при уменьшении ЭПР цели снижается дальность ее обнаружения и захвата, радиоизлучение ГСН уменьшает скрытность внезапной ракетной атаки, снижается эффективность стрельбы по надводным кораблям (судам) в базах и портах, а также по наземным целям, наличие ошибки в целеуказании или выход цели из пределов зоны действия ГСН ракеты не позволяют осуществлять перенацеливание ПКР из-за ее полной автономности.

В результате изучения опыта боевых действий на Ближнем Востоке командование ВМС США пришло к выводу о необходимости создания недорогой высокоточной телеуправляемой авиационной ракеты большой дальности действия с обычной боевой частью. Такая ракета (AGM-84E) разработана на основе ПКР «Гарпун» и совместима со всеми ее носителями, но предназначается главным образом для поражения кораблей в базах и портах и важных стационарных целей (заводов, электростанций, мостов).

В реализации данного проекта заинтересованы ВМС и ВВС США. Планируется соответственно закупить 360 и 2000 ракет AGM-84E. Уже в текущем году ВМС намечают развертывание ракет AGM-84E (рис. 5). Возможны поставки и в другие страны.

Эта модель отличается от предшествующих модулем головного отсека, в котором помещается аппаратура системы наведения. В ее состав входят тепловизионная головка самонаведения (от авиационной ракеты «Мейверик» AGM-65), подсистема передачи данных от управляемой авиационной бомбы «Уоллай» AGM-62A, одноканальный приемник спутниковой навигационной системы НАВСТАР с коррекцией инерциального блока наведения.

Данные о местонахождении цели вводятся в ЭВМ ракеты перед ее пуском. Полет на маршевом участке траектории осуществляется по данным от инерциального блока наведения с коррекцией от СНС НАВСТАР, что обеспечивает высокую точность выхода в заданный район. Включение тепловизионной ГСН производится аналогично предшествующим моделям ПКР. При этом происходит автоматическое включение подсистемы передачи данных с изображением зоны обзора головки самонаведения. Эти данные транслируются на носитель, где на видеотерминале оператор выбирает цель или точку прицеливания. Сопровождение ракеты заканчивается после передачи этих данных в систему самонаведения ракеты, а затем тепловизионная ГСН работает автономно, захватывает и сопровождает цель, обеспечивая ее поражение. Минимальная дальность стрельбы снижается за счет захвата цели еще до пуска ракеты. Существующая подсистема передачи данных (от УАБ «Уоллай») не отличается высокой помехоустойчивостью, поэтому специалисты ВВС США предполагают использовать аналогичную аппаратуру от управляемой авиабомбы AGM-130. Для проверки возможностей ракеты RGM-84E при пуске с надводных кораблей в начале текущего года проведены испытания. Палубный вертолет SH-60B системы ЛЭМПС МкЗ был оборудован видеотерминалом, обеспечивающим прием и обработку данных. Кроме того, изучается целесообразность применения вертолета в качестве ретранслятора данных о цели на надводный корабль, с которого производится запуск ракеты.

Работы по совершенствованию ПКРК «Гарпун» продолжаются, и, судя по заявлениям представителей фирмы «Макдоннелл Дуглас», существует потенциальная возможность дальнейшей модернизации всех узлов и деталей ракеты.

* Для различных зарубежных изданий характерны свои способы обозначения моделей и модификаций ракет «Гарпун». В частности, могут равноправно применяться следующие варианты: RGM-84C1 или RGM-84 block1С, RGM-84C block1 и RGM-84C mod.1. При этом употребление цифры для модификации mod.0 не обязательно. - Ред.

Зарубежное военное обозрение №7 1990 С.46-52