Активные целенаправленные работы по беспилотной технике начались в ОКБ А.Н. Туполева в 1956 г., когда по решению Андрея Николаевича в составе ОКБ-156 было создано специализированное подразделение «К» под руководством А.А. Туполева, задачей которого была разработка достаточно широкой гаммы беспилотных ударных самолетов-снарядов средней и межконтинентальной дальности. По всем этим проектам под руководством Алексея Андреевича Туполева в подразделении «К» во второй половине 1950-х гг. совместно с другими предприятиями и организациями отрасли была выполнена большая проектно-исследовательская работа, позволившая в первой половине 1960-х гг. создать принципиально новые беспилотные ЛА.
В 1959 г. начались испытания ударного комплекса среднего радиуса действия Ту-121. Однако уже в 1960 г. заказчик поменял свои требования к первому беспилотному комплексу ОКБ. От «туполевцев» требовалось в кратчайшие сроки на базе Ту-121 создать дальний беспилотный разведывательный комплекс ДБР-1 (Ту-123 «Ястреб»). В 1960 г. начались испытания элементов этого комплекса, который в дальнейшем выпускался серийно и был принят на вооружение в мае 1964 г. Беспилотный самолет с максимальной скоростью до 2700 км/ч и продолжительной 2200 км/ч на высоте более 20 км предназначался для разведки особо защищенных объектов в глубине территории противника. Эксплуатация комплекса ДБР-1 подтвердила высокий потенциал БПЛА, правда каждый полет 35-тонного аппарата был уникальной операцией, а сам он был рассчитан на однократное применение и, естественно, использовать его в тактических целях было и нецелесообразно из-за слишком высоких затрат, и сложно технически.
В середине 1960-х гг. единственным беспилотным фронтовым разведчиком в наших ВВС оставался Ла-17Р, принятый на вооружение в 1 954 г. и к тому времени морально устаревший. В то же время военно-воздушные силы США имели новый БПЛА Райян «Файрби», который интенсивно применялся во Вьетнаме. Наши зенитчики, помогавшие вьетнамским товарищам отражать американскую агрессию, докладывали, что БПЛА является очень сложной целью, и противник его использует вместо пилотируемых самолетов в районах, прикрываемых ракетными комплексами ПВО, как старыми типа С-75, так и новыми С-125М и «Стрела». Развитию этого направления в СССР на рубеже 1960-х гг. мешали перегибы в нашей военной доктрине в сторону завышения роли ракетно-ядерного оружия. Складывалась парадоксальная ситуация: хотя декларировалось, что в ближайшем будущем обычные самолеты будут заменены беспилотными, возникшая в то время «конкуренция» авиационной и ракетной отраслей препятствовала развитию БПЛА. Средств на все и сразу не хватало, а приоритет всегда оставался за ракетчиками. Когда Первый секретарь ЦК КПСС Н.С. Хрущев, инициатор этих вредных тенденций, был отправлен на пенсию, подход к строительству наших вооруженных сил стал более сбалансированным, и создание новых боевых самолетов, в том числе беспилотных, возобновилось. В это время ОКБ Туполева получило задание на разработку войсковых комплексов разведки - сначала ВР-2, затем ВР-3. Первым в работу пошел ВР-3 с беспилотным самолетом «Рейс» («143») - он был меньшей размерности.
Комплекс «Рейс» должен был обеспечивать тактической разведывательной информацией командиров мотопехотных и танковых дивизий, а ВР-2 «Стриж» - штабы армий и фронтов, имея оборудование с увеличенной площадью съемки. Важнейшим их отличием от ДБР-1 стала возможность многократного применения дорогостоящего беспилотного самолета. Заказчик хотел приблизить ресурс БПЛА к параметрам, характерным для обычных самолетов, но согласился с доводами разработчика и на первом этапе эксплуатации ограничил число полетов пятью. Применять беспилотный аппарат предполагалось накануне и в ходе крупных войсковых наступательных или оборонительных операций.
Проектирование комплекса «Стриж» пришлось на время, когда завершалось перевооружение фронтовой разведывательной авиации на сверхзвуковые Як-28Р и МиГ-21Р, а также шли испытания высотного разведчика МиГ-25Р, способного летать со скоростью 3000 км/ч. Командование ВВС связывало перспективы именно с этими самолетами, и многие считали, что ожидания в отношении БПЛА завышены, а в реальной обстановке только пилотируемые разведчики смогут выполнить все поставленные задачи. В какой то мере это была «реакция» на отношение к пилотируемой авиации, которое укоренилось во времена Хрущева. Но перевооружение НАТО новыми ракетными и ствольными комплексами войсковой ПВО, появление переносных ЗРК, а также усиление истребительной авиации вероятного противника заставило все же приступить к разработке «беспилотника». Аппарату была поставлена задача выполнять разведку в нескольких режимах на глубину до 500 км, в том числе в сложных метеоусловиях и ночью. Выполняя прорыв рубежа ПВО, он должен был разгоняться до 1300 км/ч, а на участках, где противодействия не ожидалось, скорость снижалась до 9501100 км/ч. Полет должен был проходить по переменному профилю на малых и средних высотах.
Всепогодности и универсальности применения планировалось достичь за счет использования новых средств разведки в сменных комплектах целевой нагрузки. Было их предусмотрено пять, и каждый решал свою специфическую задачу. Чтобы войсковые командиры могли эффективно использовать полученную информацию, нанося удары по обнаруженным целям или строя маневр своих сил, необходимо было существенно повысить качество разведывательной аппаратуры. Для надежной идентификации отснятых объектов разрешение аэрофотоаппарата должно было быть не более 15 см, а инфракрасной станции - 30-40 см. Но тогдашний уровень техники (к слову, и на Западе он был в то время не выше) заставил слегка ослабить требования к средствам разведки. У конструкторов самого беспилотного самолета тоже были свои проблемы - «покупные изделия» сильно отличались друг от друга габаритами, питанием и спецификой установки, потому запаковать их в сменные модули не удалось и пришлось под каждый комплект делать свою модификацию БПЛА. Так было дешевле и удобнее и производству, и эксплуатанту.
В итоге родился разумный компромисс между желаемым и возможным. Комплект I («день», вариант 07) включал два фотоаппарата: перспективный А-86П, который с высоты 100-1000 м снимал полосу шириной, равной шести и длиной ста шестидесяти высотам полета (6Нх160Н, стандартная высота применения самолета «141» в этом случае была 300 м). На снимке, сделанном с такой высоты, можно было четко выделить объект или его деталь размером не менее 30 см (этот параметр и называется разрешающей способностью). Панорамный ПА-4/90 фотографировал полосу 10Нх450Н с разрешением до 40 см.
Комплект II («ночь», вариант 08) состоял из созданного во Всесоюзном энергетическом институте им. Ленина тепловизора второго поколения «Зима» (главный конструктор станции И.А. Лобанев) и сопряженной с ним аппаратуры. Он снимал полосу 3,4Нх230Н, то есть с эшелона 1000 м в кадр попадала территория 3,4х230 км. Инфракрасная съемка реально выполнялась с разрешением 70 см, выделяя объекты, разность температур которых с окружающим фоном составляла всего 0,3°С. Это позволяло даже определить, как давно был заглушен двигатель танка, спрятанного в лесу под маскировочной сетью. Другие комплекты предусматривали аппаратуру радиохимического наблюдения, а также станции лазерной и радиотехнической разведки.
В новом проекте были использованы многие решения, которые успели пройти проверку при создании комплекса ВР-3, была сохранена и общая компоновка беспилотного самолета «143» («Рейс»). Летательный аппарат представлял собой бесхвостку с неподвижным передним горизонтальным оперением - дестабилизатором. Треугольное крыло с двухсекционными элевонами складывалось в транспортном положении для перевозки. Фюзеляж в носовой части, где расположена разведывательная аппаратура, блоки автономной бортовой системы управления и три топливных бака, имел круглое сечение, а от воздухозаборника - овальное. Его канал плавно опускался вниз к двигателю, изгибаясь так, чтобы диск первой ступени его компрессора снаружи не просматривался. Благодаря этому, а также композитной конструкции носовой части фюзеляжа и передних кромок крыла надеялись снизить отраженный сигнал при облучении вражеским радаром и защитить летательный аппарат от зенитных ракет с радиолокационным наведением. А менее чувствительные ракеты «воздух-воздух» AIM-7 «Спэрроу» на встречном курсе его не могли «взять» в принципе.
Над соплом располагался кок посадочного парашюта, благодаря чему снижалась вероятность захвата для радиолокационных и тепловых головок ракет, если вражеский перехватчик запускал их сзади с более высокого эшелона. Над двигателем в отсеке между изгибом «трубы» воздухозаборника и контейнером парашюта располагались агрегаты гидравлики и электросистемы. Взлет БПЛА выполнялся с буксируемой пусковой установки СПУ-141 с помощью сбрасываемого ракетного ускорителя. Угол его установки регулировался перед пуском в зависимости от центровки, которая определялась заправкой и установленной аппаратурой. В комплекс также входили транспортно-заряжающая машина ТЗМ-141, подвижный пункт приема, обработки и дешифрования разведывательной информации, машины для заправки топливом, спецжидкостями и газами, автомобили с оборудованием для проверки систем БПЛА, аэродромный пусковой агрегат (АПА) для подачи электропитания всем компонентам комплекса, а также грузовик для подбора парашюта.
Проектирование нового комплекса потребовало напряжения всех сил. В его ходе пришлось пересмотреть даже ряд ключевых положений, положенных в основу проекта на стадии предэскизной проработки. Например, изменение тактики применения аппарата отразилось на его конструкции. Заказчик видел новый БПЛА предельно простым и сравнительно недорогим массовым средством ведения оперативно-тактической разведки. Расчет боевой устойчивости группировки БПЛА в условиях интенсивного противодействия войсковой ПВО показал, что достижение скорости 1300 км/ч уже не дает особых преимуществ, и по согласованию с военными было решено ограничиться диапазоном в 900-1100 км/ч. Это позволяло вести прочностной расчет на меньший скоростной напор, облегчить и упростить конструкцию аппарата за счет отказа от форсажной камеры двигателя и регулируемого воздухозаборника, уменьшить запас топлива. Бесфорсажный двигатель имел пониженную температуру реактивной струи, и вероятность его поражения ракетами с инфракрасным самонаведением стала заметно меньше.
На первых опытных БПЛА «141» ставили турбореактивные двигатели Р9А-300. Их переделывали из серийных ТРДФ типа РД-9, которые выпускались для истребителей МиГ-19, путем снятия форсажной камеры и топливной автоматики управления ею. Таких двигателей с остатком ресурса, достаточным для применения на «беспилотниках», находилось на складах много и считалось, что специальное изделие проектировать и выпускать нет смысла, а дешевле использовать имеющийся запас старых двигателей. Их удалось сделать еще проще и дешевле в эксплуатации за счет упрощения системы регулирования на основных режимах. Отказ от сверхзвука позволил упростить и автоматическую бортовую систему управления самолета АБСУ-141. А это был самый сложный и дорогой компонент комплекса. На маршруте требовалось делать до трех запрограммированных заранее разворотов и шесть раз менять высоту полета, а после выполнения задания - вернуться и выполнить посадку в заданном районе на грунт с помощью убирающегося лыжного или колесного шасси по-самолетному. Считалось, что только так можно избежать ударных нагрузок, способных вывести из строя самолет и его аппаратуру. Но реализовать такую посадку тогда технической возможности не было, и Заказчика удалось убедить использовать парашют, что к тому же избавляло его от необходимости подготовки довольно больших площадок на месте применения комплекса. А это упрощало процесс его применения и улучшало его маскировку в боевых условиях.
Но для того, чтобы касание было достаточно мягким, парашют пришлось спроектировать уникальный - площадью 950 м2. Он был в то время самым большим в СССР и по площади превышал даже используемый на спускаемом аппарате космического корабля «Союз». Подойдя к точке посадки, БПЛА сливал невыработанное топливо, затем делал «горку» и на ее восходящем участке отстреливал хвостовой кок. С коком выходил назад небольшой тормозной парашют, который вытягивал основной купол. Это происходило после возвращения аппарата в горизонтальный полет. Когда основной купол выходил, малый тормозной парашют, фал которого был рассчитан на строго заданное усилие, обрывался, чтобы не мешать раскрытию основного купола. Наполняясь, он специальной системой перецеплялся в район центра масс, чтобы снижавшийся самолет оставался в удобном для приземления горизонтальном положении, и в этот момент сливался остаток аммиака - хладагента из системы охлаждения отсека спецаппаратуры.
На посадке БПЛА выпускал три стойки шасси «пяточного» типа и специальные длинные щупы - они первыми касались земли и включали установленный под куполом парашюта тормозной ракетный двигатель, который в последний момент окончательно гасил скорость. Аналогичное решение применено в спускаемом аппарате космического корабля «Союз» и в платформах для парашютного десантирования тяжелой техники ВДВ. Вся система функционировала автоматически, а в качестве исполнительных приводов использовались пиропатроны. Ее отработка преподнесла ряд сюрпризов. Однажды на испытаниях автоматика не сработала, и машина уткнулась носом в землю, но этот случай был единичным. Альтернативы парашюту тогда не было, и он был доведен до совершенства, хотя для этого пришлось потратить немало сил и сделать много испытательных полетов. Кстати, американцы тоже вдоволь намучились с разными системами посадки БПЛА, даже подбор самолетом и вертолетом пробовали, но так и не нашли стопроцентно надежного решения и на больших аппаратах были вынуждены вернуться к «самолетной» посадке, для чего требуется настоящий аэродром и специальные радиотехнические системы, которые его демаскируют.
Первая предназначенная для испытаний серия БПЛА «141» строилась на заводе Министерства авиапромышленности «Опыт» в Москве - производственной базе ОКБ Туполева. Специфика темы требовала тесного сотрудничества с предприятиями других отраслей, которые создавали оборудование и спецавтомобили для его боевого применения, но тогда такая практика была уже обычным делом и давно использовалась при создании авиационно-ракетных комплексов. Туполевцы в этом деле обычно являлись головной организацией, как разработчики самолета-носителя, а теперь главной частью комплекса стал БПЛА - тоже их изделие. Они уже умели «дирижировать сводным оркестром» и блестяще справились с новой задачей. Общими усилиями в начале 1974 г. первый комплекс был готов. После тщательной наземной отработки всех компонентов и комплекса в целом, в декабре 1974 г. первым пуском началась летная часть испытаний беспилотного самолета «141», а в следующем году Постановлением Совета министров СССР было решено организовать его серийное производство на Харьковском ордена Трудового Красного Знамени авиационном заводе имени Ленинского Комсомола - ХАЗ.
В то время заводские испытания комплекса только начинались, и ему еще предстоял долгий путь, прежде чем он будет принят на вооружение. Но для постановки такого сложного объекта на производство требуется много времени. Для ускорения этого процесса харьковские самолетостроители воспользовались опытом коллег из Кумертау, где уже выпускался БПЛА меньшей размерности «143». Он имел сходную компоновку, и многие его конструктивные решения были аналогичны 141-й машине. Технология изготовления многих деталей и сборки аппарата также была похожей. В то время на Харьковский авиазавод была возложена еще одна важнейшая задача - серийный выпуск стратегической крылатой ракеты Х-55. Производство самолетов «141» установочной серии началось в Харькове в 1977 г. Когда дошли до отладки спецаппаратуры, встал вопрос заправки системы охлаждения ее отсека, и столкнулись с отсутствием на предприятии возможности работы с аммиаком, который служил хладагентом. В то время такие дела решались просто - помочь взялась местная межколхозная организация «Сельхозхимия», где этого добра было в достатке.
Заправку баков аммиаком из соображений секретности производили, как правило, после окончания рабочего дня. И вот однажды то ли по усталости, то ли из крестьянской щедрости бак залили не как положено, а «под пробку». Потом, когда изделие нагрелось под солнцем, аммиак расширился, давление в системе подскочило, предохранительная мембрана в баке лопнула, и «пахучее вещество» (кстати, очень не полезное для здоровья) вырвалось наружу. Эта мембрана должна была защитить от разрушения всю емкость именно в такой ситуации и сработала абсолютно штатно, а решение проблемы должно было носить не конструктивный, а организационный характер. Учтя неприятный урок, на ХАЗе создали собственный участок для работы с аммиаком и обучили своих специалистов, а в «Руководстве по эксплуатации комплекса 141» исправили допуск на объем заправки: вместо 24±1 л теперь там значилось 24-1 л, т.е. можно было недолить до одного литра жидкости, но не наоборот.
Харьковскому авиазаводу для испытаний пришлось построить значительное количество БПЛА «141», некоторые из которых затем были переданы в строевые эскадрильи ВВС. Но часть их была потеряна, причем техника была «виновата» не всегда. Дефектов на испытаниях было выявлено как всегда много, но все технические проблемы удалось постепенно решить. Государственные испытания комплекса «141» прошли во Владимировке в 1976-1977 гг. с положительной оценкой, и хотя испытательные пуски продолжались на протяжении всей его службы. В 1979 г. первые комплексы ВР-2 были сданы Харьковским авиазаводом в войска. Работы по беспилотной тематике были высоко оценены государством. Многие участники освоения серийного производства БПЛА «141» и крылатой ракеты Х-55 получили премии, ордена и медали, а сам завод в 1984 г. был удостоен высшего советского ордена Октябрьской Революции.
Самолеты «141» первой серии, предназначенной для строевой эксплуатации (она имела номер 4), комплектовались только фотоаппаратами - это был вариант 07. Планировалось, что параллельно будут выпускаться и машины других модификаций, однако долгое время ХАЗ для установки на беспилотники получал только комплект спецаппаратуры I - «день». В отличие от машин установочных партий, серийные «Стрижи» оснащались специальным маршевым двигателем КР-17А. Это была более современная силовая установка, которая создавалась Уфимским моторостроительным производственным объединением «Мотор» специально как дешевая и короткоресурсная для крылатых ракет морского базирования. Она лучше подходила и для БПЛА, чем созданный еще в начале 1950-х гг. самолетный двигатель А. Микулина. Беспилотными самолетами «141» вооружались отдельные разведывательные эскадрильи, подчиненные непосредственно штабам воздушных армий. Они дислоцировались, в основном, в приграничных военных округах, например, в Прибалтийском Военном Округе у городов Шяуляй и в Марциена, а в Прикарпатском ВО в районе Хмельницкого и Дашева.
В связи с особой секретностью комплекс ВР-2 не только не был разрешен к поставкам на экспорт (хотя ВР-3 «Рейс» в упрощенном варианте продавался в Чехословакию, Болгарию, Румынию, Сирию и Ирак), но даже не размещался за пределами СССР на постоянной основе. Это было фронтовое оружие «судного дня», наряду с ядерными оперативно-тактическими ракетами. Хотя строевые изделия имели почти исключительно дневную фотоаппаратуру, их ценность оказалась высока - именно аэрофотоснимок был на практике наиболее удобным и быстро дешифруемым источником информации для командира на поле боя. Качество получаемых 141-й машиной фотографий было вполне пристойным. По ходу производства в конструкцию БПЛА «141» продолжали вносить изменения как по инициативе изготовителя (как правило, технологического плана), так и по требованию Заказчика - для повышения его надежности и боевой эффективности. В частности, на БПЛА вновь установили полноценную систему управления оборотами двигателя -летать на одном режиме было удобно не всегда. Но теперь ее компоновать оказалось неудобно - на месте, где она была вначале уже стояли другие системы. Из-за этого одну тягу управления «газом» пришлось сделать изогнутой.
Альтернативные варианты оборудования на «Стриже» появились только на 18-й серии. Хотя и она была заложена по-прежнему в 07-м варианте с фотоаппаратами, пришло решение переделать уже строящиеся машины под другую полезную нагрузку. Большинство из этих двух десятков БПЛА было сдано в варианте 08 с тепловизором «Зима», но единичные экземпляры получили станции радиационной, лазерной или радиотехнической разведки. Это наконец-то могло обеспечить универсальность и всепогодность комплекса и теперь подразделение таких аппаратов разных вариантов получало почти такие же тактические возможности, как разведывательная эскадрилья, вооруженная гораздо более дорогостоящим пилотируемым разведчикам Су-17М3Р и М4Р или Су-24МР, а также модернизированным МиГ-25РБК и РБШ, которые появились в войсках в 1980-х гг.
Работа по дальнейшему совершенствованию БПЛА «141» совместно с серийным заводом велась ОКБ Туполева, где в 1992 г. Главным конструктором комплекса после ухода Г.М. Гофбауэра на пенсию по болезни стал Л.Т. Куликов. Однако времена уже были другие, и 18-я серия «Стрижей» оказалась последней - в 1989 г. их выпуск прекратили, а Харьковское авиационное производственное объединение им. Ленинского комсомола (ХАПО) должно было сосредоточить усилия на постройке Ан-74 - гражданского варианта легкого военно-транспортного самолета Ан-72. Это делалось в рамках так называемой конверсии экономики - перевода ее мощностей «на мирные рельсы». Казалось бы, это было правильно, однако последующие события показали обратное и такая конверсия самым пагубным образом отразилась, в том числе, и на благополучии харьковских авиастроителей. Всего ХАПО построило 152 серийных «Стрижа». Распад СССР резко затормозил работы по модернизации у нас беспилотной разведывательной авиации, хотя в странах НАТО и в Израиле в то время она как раз переживала бурный рост.
Когда Советский Союз распался, комплексы ВР-2 остались на вооружении в ВВС Российской Федерации и Украины, которая даже продолжала некоторое время его испытания, используя свои полигоны Багерово и Чауда на Крымском полуострове. Но беспилотный разведчик «141» казался слишком дорогим и его поспешили списать и на Украине, и в России. Какое-то время развитие получила появившаяся еще в советское время идея сделать модификацию «Стрижа» для тренировки ракетчиков и пилотов ПВО. Как мишени обычно использовались строевые аппараты-разведчики, ресурс которых был на исходе. Иногда они переоборудовались прямо на полигонах - вместо разведывательных систем ставилась аппаратура контроля пролета ракеты и другие системы для фиксации работы средств ПВО. Их пуски позволили убедиться, что БПЛА этого класса на малых высотах остаются весьма трудной целью. Однажды (дело было уже в 1990-х гг. - в Крыму тренировались украинские зенитчики) 141-й ушел от четырех ракет, выпущенных разными ЗРК на встречных курсах, и только расчет С-300 смог его поразить, когда он уже был виден визуально.
Уже к середине 1990-х гг. из-за недостатка финансирования началось снятие комплекса ВР-2 с вооружения ВВС и Украины, и России. Из-за этого оказалось безвозвратно потеряно важнейшее звено в боевой структуре военной авиации, что немедленно проявилось в первой войне в Чечне в 1994-1995 гг., а затем в конфликте в Южной Осетии и продолжает сказываться до сих пор. В конце 1980-х гг. ОКБ Туполева под непосредственным руководством Л.Т Куликова создало новое поколение оперативно-тактических БПЛА, которые в добавление к разведывательным решали задачи постановки помех радиотехническим средствам противника, ретрансляции войсковой радиосвязи, а также уничтожения самостоятельно обнаруженных целей кассетными и управляемыми боеприпасами.
Тактико-технические данные БПЛА «141» (ВР-2 «Стриж»)
Год выпуска 1980 (серия 4)
Тип маршевого двигателя - КР-17А
Стартовая тяга, кгс - 2000
Вес пустого, кг 3200
Взлетный вес, кг - 5730-6390
Диапазон скоростей полета, км/ч 930-1110
Диапазон высот полета, м 300-6000
Типовая высота ведения разведки, м 300
Максимальная дальность, км 900
Продолжительность полета, мин До 60
Глубина разведки, км 200-300
Точность выхода на объект, м ±(100-400)
Точность выхода в район посадки, м ±400
Количество программных разворотов на маршруте - 3
Количество программных маневров по высоте - 6
Размах крыла, м 3,875
Площадь крыла, м 10,000
Длина аппарата, м 14,330
