ПВРД в снаряде
За последние несколько лет различные способы применения прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) стали модным трендом в современной военной технике. Вот, как раз подоспел еще один перспективный вариант их использования:
Исполнительный директор группы Nammo Томас ДАНБОЛТ демонстрирует прессе макет нового 155-мм активно-реактивного снаряда "предельной дальности" IM-HE-ExR (Extreme range) с ПВРД разработки норвежской компании Raufoss на выставке Eurosatory 2018 в Париже
Сама концепция активно-реактивного снаряда (АРС) известна давно. Начальную скорость ему сообщает метательный заряд в каморе орудия, а на траектории начинает работать реактивный двигатель, обеспечивающий дополнительную скорость, за счет чего возрастает дальность стрельбы. Впрочем, даже когда удалось успешно решить кучу инженерно-конструкторских проблем, большого распространения АРС так и не получили. Но периодически интерес к ним вспыхивает с новой силой.
Пожалуй, последняя из наиболее известных таких попыток - амбициозная программа ERGM (Extended Range Guided Munition) ВМС США по разработке управляемого АРС ЕХ171 для стрельбы на дальность до 115 км из 127-мм корабельных орудий. Но после двенадцати лет разработки и потраченных более 600 млн. долларов американский флот от ее дальнейшей разработки отказался в марте 2008 года. Никто не сомневался в реализуемости концепции, но обещанная при серийном производстве стоимость одного выстрела в 35 тыс. долларов превысила все мыслимые границы и разумные пределы. Сходная судьба в 2016-м постигла и разрабатываемый на его основе активно-реактивный снаряд LRLAP (Long Range Land Attack Projectile) для 155-мм артустановок AGS (Advanced Gun System) эсминцев типа «Замволт» (DDG1000 Zumwalt) с дальностью стрельбы до 185 км - на закупку партии из 2000 снарядов Lockheed Martin/BAE Systems запрашивали 1,8-2,0 миллиарда, то есть, примерно по миллиону долларов за выстрел. При этом при массе снаряда в 102 кг он мог нести всего 11 кг взрывчатого вещества в боевой части. Более чем скромно.
Тем не менее в Raufoss решили еще раз попытать счастья, предложив концепцию «предельной дальности» для 155-мм АРС с использованием ПВРД, который должен запускаться при воспламенении топлива раскаленным от сжатия воздухом после достижения снарядом скорости 2,5М (то есть, при стрельбе из орудий с длиной ствола 52 калибра). Ранее практически во всех известных случаях реактивное движение АРС сообщалось «простым» ракетным твердотопливным двигателем, в котором снаряд при выстреле несет с собой и топливо и окислитель. ПВРД в качестве окислителя использует кислород из атмосферного воздуха, что теоретически позволяет ему нести «предельный» запас топлива, а значит и достигнуть «предельной» дальности. Норвежские инженеры оценивают ее в диапазоне от 100 до 150 километров. Для сравнения, новая САУ K9 Thunder южнокорейского производства планируемая к поставке норвежской армии в 2020-2021 годах забрасывает обычный снаряд на 30 км, а снаряд IM-HE-ER с донным газогенератором «всего» на 43,6 км.
Как заявили в Raufoss, первое испытание прототипа нового боеприпаса ожидается через 12-14 месяцев. Это будет баллистический тест, предназначенный для проверки работоспособности силовой установки.
© Raufoss
Новая концепция представляет собой совместную программу подразделений боеприпасов крупного калибра (Large Caliber Ammunitions) и аэрокосмических двигателей (Aerospace Propulsion) группы Nammo. Около 60 лет разрабатывая ракетные двигатели для ЗУР класса «воздух-воздух» типа Sidewinder, IRIS-T и AMRAAM, в последние годы инженеры Raufoss стали изучать возможность применения ПВРД для повышения их дальности. Но перспективы внедрения новой концепции в артиллерийских снарядах показались им гораздо более многообещающими на современном этапе.
Разумеется, для стрельбы на столь большие дальности снаряд должен быть управляемым. Схема «утка» считается традиционной для таких систем - в полете раскрываются задние неподвижные аэродинамические поверхности и передние рули управления, которые должны корректировать траекторию по данным системы самонаведения. Здесь то и кроется главная проблема. Ни у Raufoss, ни у всей Nammo нет таких собственных возможностей и они не собираются их развивать с нуля. Поэтому в компании сейчас активно ищут партнеров, обладающих соответствующими технологиями на уровне промышленных образцов с реалистичной бизнес-моделью. Именно чрезмерно высокая стоимость выстрела убила большинство предыдущих проектов АРС и в Норвегии не хотят повторять ошибок предшественников. Считается, что если удастся создать снаряд «предельной дальности», хоть и с не самыми выдающимися точностными характеристиками, но с относительно невысокой ценой, такая система найдет своего покупателя. При благоприятных раскладах завершение НИОКР ожидается в 2023-2024 годах.
Nowa amunicja Nammo 155 mm z silnikiem strumieniowym (ramjet) o zasięgu 100 km plus. pic.twitter.com/k00qjxz8iO
- Remigiusz Wilk (@RemigiuszWilk) June 12, 2018
Напоследок следует обратить внимание, что от Raufoss не слышно заявлений о своем первенстве в использовании ПВРД для АРС. Оказывается, немецкий инженер Вольф ТРОММСДОРФФ развивал эту идею аж с 1936 года, и ему даже удалось успешно воплотить ее в металле. Причем после разгрома Третьего рейха он еще десять лет до 1955 года делился знаниями и опытом в СССР. Вернувшись в Германию, конструктор опубликовал результаты своих исследований в 1956 году.
Честно говоря, я сам немало удивился таким раскладам, но если верить гуглю, так оно всё и было на самом деле.
Исполнительный директор группы Nammo Томас ДАНБОЛТ демонстрирует прессе макет нового 155-мм активно-реактивного снаряда "предельной дальности" IM-HE-ExR (Extreme range) с ПВРД разработки норвежской компании Raufoss на выставке Eurosatory 2018 в Париже
Click to viewСама концепция активно-реактивного снаряда (АРС) известна давно. Начальную скорость ему сообщает метательный заряд в каморе орудия, а на траектории начинает работать реактивный двигатель, обеспечивающий дополнительную скорость, за счет чего возрастает дальность стрельбы. Впрочем, даже когда удалось успешно решить кучу инженерно-конструкторских проблем, большого распространения АРС так и не получили. Но периодически интерес к ним вспыхивает с новой силой.
Пожалуй, последняя из наиболее известных таких попыток - амбициозная программа ERGM (Extended Range Guided Munition) ВМС США по разработке управляемого АРС ЕХ171 для стрельбы на дальность до 115 км из 127-мм корабельных орудий. Но после двенадцати лет разработки и потраченных более 600 млн. долларов американский флот от ее дальнейшей разработки отказался в марте 2008 года. Никто не сомневался в реализуемости концепции, но обещанная при серийном производстве стоимость одного выстрела в 35 тыс. долларов превысила все мыслимые границы и разумные пределы. Сходная судьба в 2016-м постигла и разрабатываемый на его основе активно-реактивный снаряд LRLAP (Long Range Land Attack Projectile) для 155-мм артустановок AGS (Advanced Gun System) эсминцев типа «Замволт» (DDG1000 Zumwalt) с дальностью стрельбы до 185 км - на закупку партии из 2000 снарядов Lockheed Martin/BAE Systems запрашивали 1,8-2,0 миллиарда, то есть, примерно по миллиону долларов за выстрел. При этом при массе снаряда в 102 кг он мог нести всего 11 кг взрывчатого вещества в боевой части. Более чем скромно.
Тем не менее в Raufoss решили еще раз попытать счастья, предложив концепцию «предельной дальности» для 155-мм АРС с использованием ПВРД, который должен запускаться при воспламенении топлива раскаленным от сжатия воздухом после достижения снарядом скорости 2,5М (то есть, при стрельбе из орудий с длиной ствола 52 калибра). Ранее практически во всех известных случаях реактивное движение АРС сообщалось «простым» ракетным твердотопливным двигателем, в котором снаряд при выстреле несет с собой и топливо и окислитель. ПВРД в качестве окислителя использует кислород из атмосферного воздуха, что теоретически позволяет ему нести «предельный» запас топлива, а значит и достигнуть «предельной» дальности. Норвежские инженеры оценивают ее в диапазоне от 100 до 150 километров. Для сравнения, новая САУ K9 Thunder южнокорейского производства планируемая к поставке норвежской армии в 2020-2021 годах забрасывает обычный снаряд на 30 км, а снаряд IM-HE-ER с донным газогенератором «всего» на 43,6 км.
Как заявили в Raufoss, первое испытание прототипа нового боеприпаса ожидается через 12-14 месяцев. Это будет баллистический тест, предназначенный для проверки работоспособности силовой установки.
© Raufoss
Новая концепция представляет собой совместную программу подразделений боеприпасов крупного калибра (Large Caliber Ammunitions) и аэрокосмических двигателей (Aerospace Propulsion) группы Nammo. Около 60 лет разрабатывая ракетные двигатели для ЗУР класса «воздух-воздух» типа Sidewinder, IRIS-T и AMRAAM, в последние годы инженеры Raufoss стали изучать возможность применения ПВРД для повышения их дальности. Но перспективы внедрения новой концепции в артиллерийских снарядах показались им гораздо более многообещающими на современном этапе.
Разумеется, для стрельбы на столь большие дальности снаряд должен быть управляемым. Схема «утка» считается традиционной для таких систем - в полете раскрываются задние неподвижные аэродинамические поверхности и передние рули управления, которые должны корректировать траекторию по данным системы самонаведения. Здесь то и кроется главная проблема. Ни у Raufoss, ни у всей Nammo нет таких собственных возможностей и они не собираются их развивать с нуля. Поэтому в компании сейчас активно ищут партнеров, обладающих соответствующими технологиями на уровне промышленных образцов с реалистичной бизнес-моделью. Именно чрезмерно высокая стоимость выстрела убила большинство предыдущих проектов АРС и в Норвегии не хотят повторять ошибок предшественников. Считается, что если удастся создать снаряд «предельной дальности», хоть и с не самыми выдающимися точностными характеристиками, но с относительно невысокой ценой, такая система найдет своего покупателя. При благоприятных раскладах завершение НИОКР ожидается в 2023-2024 годах.
Nowa amunicja Nammo 155 mm z silnikiem strumieniowym (ramjet) o zasięgu 100 km plus. pic.twitter.com/k00qjxz8iO
- Remigiusz Wilk (@RemigiuszWilk) June 12, 2018
Напоследок следует обратить внимание, что от Raufoss не слышно заявлений о своем первенстве в использовании ПВРД для АРС. Оказывается, немецкий инженер Вольф ТРОММСДОРФФ развивал эту идею аж с 1936 года, и ему даже удалось успешно воплотить ее в металле. Причем после разгрома Третьего рейха он еще десять лет до 1955 года делился знаниями и опытом в СССР. Вернувшись в Германию, конструктор опубликовал результаты своих исследований в 1956 году.
Честно говоря, я сам немало удивился таким раскладам, но если верить гуглю, так оно всё и было на самом деле.