À la fin des années quarante, les concepteurs soviétiques ont été confrontés à la question de la livraison de nouvelles ogives nucléaires à des cibles. Les bombardiers et les missiles balistiques étaient considérés comme des porteurs prometteurs d'armes atomiques. Cependant, le développement de la technologie aéronautique et des missiles à cette époque ne permettait pas de fonder de grands espoirs sur elle. Les missiles balistiques existants et prometteurs avaient une portée de vol insuffisante pour vaincre des cibles aux États-Unis, et les avions pour effectuer une mission de combat devaient percer les défenses aériennes ennemies. Il fallait trouver un moyen de résoudre le problème.
Travaux préliminaires
Au début des années cinquante, les bombardiers supersoniques et les missiles de croisière (avions à projectiles selon la classification de ces années-là) étaient considérés comme un moyen prometteur de livrer des ogives nucléaires. Une telle technique pourrait attaquer des cibles, surmontant les défenses aériennes ennemies. Cependant, l'obtention de données de vol élevées nécessaires pour percer la défense était associée à une multitude de problèmes techniques et technologiques. Néanmoins, la voie pour le développement des véhicules de livraison a été déterminée. En Union soviétique, plusieurs projets ont été lancés pour créer une technologie prometteuse en matière d'aviation et de fusée.
À la fin des années quarante, plusieurs organismes de recherche ont prouvé la possibilité fondamentale de créer un missile de croisière intercontinental (ICR) avec une vitesse de croisière d'au moins 3000 km/h et une portée d'environ 6000 kilomètres. De telles munitions pouvaient détruire des cibles sur le territoire ennemi à l'aide d'une ogive nucléaire et étaient également capables de surmonter tous les systèmes de défense aérienne existants. Cependant, la construction d'un missile de croisière intercontinental a nécessité la création de nouvelles technologies et de nouveaux équipements spéciaux.
Le premier projet d'un MCR domestique a été développé à OKB-1 sous la direction de S. P. Reine. L'une des tâches les plus importantes au cours de ce projet a été la création de systèmes de navigation et de contrôle. Sans un tel équipement, un missile de croisière prometteur ne pourrait pas atteindre la zone cible, et il n'était pas question de sa défaite fiable. Le nouveau MCR était censé utiliser le système d'astronavigation et naviguer par les étoiles. Le développement du système d'astronavigation s'est avéré être une tâche difficile - cet équipement devait non seulement déterminer avec précision les coordonnées de la fusée, suivre les étoiles, mais aussi fonctionner dans des conditions de nombreuses interférences (le soleil, d'autres étoiles, l'éblouissement des nuages, etc.). En 1953, les employés de NII-88 sous la direction d'I. M. Lisovich a terminé les travaux sur le système d'astronavigation AN-2Sh. À l'avenir, ce système a été amélioré, mais aucun changement fondamental n'a été apporté à sa conception.
Le projet MKR, créé à l'OKB-1, a déterminé les principales caractéristiques de l'apparition de tous les futurs missiles de cette classe. Korolev a suggéré d'utiliser un schéma en deux étapes. Cela signifie que le missile de croisière intercontinental devait décoller verticalement à l'aide d'un premier étage à propergol liquide. Après être monté à la hauteur désirée, le statoréacteur du deuxième étage devait être mis en marche. Le deuxième étage était en fait un avion projectile. L'étude théorique de cette proposition a montré ses perspectives, de sorte que tous les nouveaux projets de MCR impliquaient l'utilisation d'une architecture en deux étapes.
Projet "Tempête" / "350"
Le bureau d'études sous la direction de Korolev a travaillé sur un nouvel ICR jusqu'en 1954, après quoi il a été contraint d'abandonner ce projet, car toutes ses forces ont été consacrées au projet de missile balistique intercontinental R-7 (ICBM). Au printemps du 54e, tous les travaux sur le sujet du MCR ont été transférés à la juridiction du ministère de l'Industrie de l'aviation.
Le 20 mai 1954, le Conseil des ministres a publié un décret exigeant le développement de deux versions de missiles de croisière intercontinentaux. OKB-301, dirigé par S. A. Lavochkine et OKB-23 V. M. Myasishchev. Les projets ont reçu les noms de code "Tempest" (OKB-301) et "Buran" (OKB-23). En outre, les projets portaient respectivement les désignations d'usine « 350 » et « 40 ». L'académicien M. V. Keldych.
L'équipe de conception d'OKB-301, lors de la création du projet Tempest / 350, a dû rechercher de nouvelles solutions non triviales aux problèmes techniques émergents. Les exigences d'un MCR prometteur étaient telles que la création d'un produit qui les satisfait était associée à la création et au développement de nouvelles technologies. Pour l'avenir, il convient de noter qu'au cours du projet Tempest, l'industrie soviétique a maîtrisé la fabrication et le traitement de pièces en titane, a créé plusieurs nouveaux alliages et matériaux résistants à la chaleur et a également développé un grand nombre d'équipements spéciaux. À l'avenir, toutes ces technologies ont été utilisées à plusieurs reprises dans de nouveaux projets. Un fait intéressant est que le concepteur en chef du missile de croisière "titane" "The Tempest" était N. S. Chernyakov, qui est ensuite allé au P. O. Sukhoi et a supervisé la création du porte-missiles "titane" T-4.
La conception préliminaire du Tempest MKR n'a pris que quelques mois. Déjà en août 1954, OKB-301 a soumis la documentation du projet au client. Le produit "350" devait être construit selon le même schéma que le MKR, précédemment développé sous la direction de S. P. Reine. Il a été proposé de fabriquer le "Tempest" à deux étages, et le deuxième étage était censé être un avion à projectiles avec un statoréacteur, un système de contrôle autonome et une ogive nucléaire.
Le client a examiné le projet proposé, a toutefois exprimé de nouveaux souhaits et a ajusté les exigences techniques. En particulier, le poids de l'ogive a été augmenté de 250 kg, jusqu'à 2,35 tonnes. Pour cette raison, les concepteurs du bureau d'études S. A. Lavochkin a dû apporter des ajustements importants au projet "350". Le missile de croisière intercontinental a conservé les caractéristiques générales de son apparence, mais il est devenu sensiblement plus lourd et a augmenté en taille. De ce fait, le poids de départ du système à deux étages est passé à 95 tonnes, dont 33 dans le deuxième étage.
Conformément au projet mis à jour, plusieurs modèles ont été construits, qui ont été testés à TsAGI et LII. Au Flight Research Institute, l'aérodynamique des modèles a été testée en larguant d'un avion porteur converti. Tous les essais préliminaires et les travaux de conception ont été achevés au début de 1957. À ce moment-là, le projet avait acquis son apparence finale, qui à l'avenir est restée presque inchangée. Peu de temps après la fin du projet, la construction de plusieurs prototypes a commencé.
Caractéristiques techniques
Construit selon le schéma proposé au début de la décennie, le MCR "Tempest" se composait d'un premier étage (booster) avec des moteurs-fusées à propergol liquide et d'un deuxième étage (support), qui était un avion à projectiles et équipé d'un ogive. Comme l'a noté l'historien de l'aviation N. Yakubovich, la conception du "Tempest" peut être décrite à la fois du point de vue de la fusée et du point de vue de l'aviation. Dans le premier cas, le "Tempest" ressemble à un système de fusée à deux ou trois étages (si l'on tient compte d'une ogive détachable), dans le second - à un projectile à décollage vertical avec propulseurs de fusée.
La première étape du MCR "Tempest" se composait de deux blocs. Chacun d'eux avait des réservoirs de carburant pour 6300 kg de carburant et 20840 kg de comburant. Dans la partie arrière des blocs ont été placés des moteurs à quatre chambres S2.1100, développés à OKB-2 sous la direction d'A. M. Isaïeva. Dans le jet de gaz des moteurs, des gouvernails étaient situés, conçus pour corriger la trajectoire de vol lors de la première étape du vol. Le premier étage du missile de croisière intercontinental était destiné à porter le missile de croisière à une hauteur d'environ 17 500 mètres. Après cela, l'automatisation était censée allumer le statoréacteur du deuxième étage et réinitialiser les étages supérieurs.
Le deuxième étage du produit "350" était en fait un missile de croisière. Le fuselage du deuxième étage a été presque entièrement consacré au statoréacteur supersonique RD-012, développé sous la houlette de M. M. Bondaryuk. Les réservoirs de carburant étaient situés entre la peau et le canal d'admission d'air dans le fuselage. Sur la surface supérieure du fuselage, dans ses sections médiane et arrière, il y avait un compartiment avec un équipement de guidage et un système de refroidissement. L'ogive était située dans le corps central de la prise d'air réglable. Le deuxième étage du "Tempest" a été fabriqué selon la conception aérodynamique de l'aile médiane et avait une aile delta de faible allongement. Le balayage le long du bord d'attaque est de 70°. Dans la queue de la fusée, une queue en forme de X avec des gouvernails était fournie.
Malgré la portée de vol maximale estimée d'au moins 7 000 à 7 500 kilomètres, le MKR "350" s'est avéré assez compact. La longueur totale de la fusée prête pour le lancement était d'environ 19, 9 mètres. Les première et deuxième étapes étaient légèrement plus courtes. Les propulseurs de lancement mesuraient 18,9 mètres de long et pas plus de 1,5 mètre de diamètre. Chacun des blocs de la première étape au départ a fourni une poussée de l'ordre de 68,6 tf. Le deuxième étage de 18 mètres avait un fuselage d'un diamètre de 2,2 mètres et une envergure de 7,75 mètres. Son statoréacteur à vitesse de croisière fournissait une poussée jusqu'à 7, 65 tf. La masse totale du MCR prêt au lancement dépassait 97 tonnes, dont 33,5 pour chacun des blocs du premier étage et 34,6 tonnes pour le deuxième étage. Il convient de noter qu'au cours des modifications et des tests, le poids de départ de la fusée Tempest a changé à plusieurs reprises, à la fois vers le haut et vers le bas.
Pour lancer la fusée Tempest, un complexe de lancement spécial a été créé sur une plate-forme ferroviaire. Après retrait en position de lancement, le complexe de lancement était censé être déployé dans la direction souhaitée et élever la fusée en position verticale. Sur commande, la fusée à l'aide des moteurs du premier étage était censée s'élever à une hauteur d'environ 17, 5 kilomètres. A cette hauteur, les blocs usés du premier étage ont été désaccouplés et le statoréacteur du deuxième étage a été démarré. A l'aide d'un statoréacteur, le deuxième étage était censé accélérer jusqu'à une vitesse de l'ordre de M = 3, 1-3, 2. Sur la section de croisière, le système d'astronavigation a été mis en marche, corrigeant la trajectoire de vol. A quelques dizaines de kilomètres de la cible, le « Tempest » était censé s'élever à une altitude de 25 km et partir en piqué. Pendant la plongée, il a été proposé de faire tomber le corps central de la prise d'air avec l'ogive. Des tests de maquettes larguées de l'avion porteur ont montré que la déviation de l'ogive du missile à la portée maximale ne dépassera pas 10 kilomètres de la cible.
Essai
Au milieu de 1957, plusieurs exemplaires du produit "350" ont été fabriqués. En juillet, ils ont été emmenés sur le site de test de Kapustin Yar (selon certaines sources, les tests ont été effectués sur le site de test de Vladimirovka). Le premier lancement de la fusée Tempest était prévu pour le 31 juillet 1957 (selon d'autres sources, pour le 1er août). Lors du premier lancement d'essai, il était censé vérifier le fonctionnement du premier étage. Cependant, en raison de la défaillance des systèmes, le lancement n'a pas eu lieu et la fusée a été envoyée pour révision. Dans les premiers tests, au lieu de la deuxième étape finie, sa maquette de masse et de taille a été utilisée. C'était un corps de fusée avec des réservoirs de carburant remplis de sable ou d'eau. Le premier vol du prometteur MCR n'a eu lieu que le 1er septembre et s'est soldé par un échec. Quelques secondes après le départ, un tir d'urgence de gouvernails à gaz s'est produit, à cause duquel le produit a perdu le contrôle et est tombé près de la position de départ. Le dernier lancement de la 57e année, qui a eu lieu le 30 octobre, s'est également soldé par un accident.
Après un certain nombre d'améliorations, les tests ont repris le 21 mars 1958. Le but du quatrième lancement était de tester le vol au stade initial de la trajectoire. Au lieu des 95 secondes prévues, la fusée 350 est restée en l'air pendant un peu plus d'une minute. À la 60e seconde du vol, les commandes automatiques, pour une raison quelconque, ont transformé la fusée en piqué et après 3 secondes, le produit s'est écrasé au sol. Le 28 avril, le « Bure » suivant réussit à effectuer un vol de plus de 80 secondes. Cette fois, la raison de la chute prématurée de la fusée était une défaillance du fonctionnement des systèmes électriques, à cause de laquelle les unités du premier étage ont été larguées. La fusée est montée sur un gratte-ciel d'environ 15 kilomètres.
Le lancement du 22 mai 1958 a été le premier succès du programme d'essais. Le produit "350" allégé de 30%, en 90 secondes de fonctionnement des moteurs du premier étage, s'est élevé à une altitude de plus de 17 kilomètres et a atteint une vitesse d'environ M = 2,95. A cette vitesse, le statoréacteur du deuxième étage était démarré normalement. La fusée d'essai est tombée dans une zone donnée deux minutes après le lancement. Des lancements d'essais afin de pratiquer le vol à l'étape initiale de la trajectoire et les essais de la deuxième étape se sont poursuivis jusqu'à fin mars 1959. Sur les sept lancements effectués du 11 juin 1958 au 29 mars 59, un seul a été reconnu comme réussi. Dans deux cas, divers systèmes ont échoué au départ, le reste s'est soldé par des accidents en vol.
Il convient de noter que le vol réussi du 29 mars 1959 n'a pas été entièrement réussi. La première étape a réussi à amener le MCR à la hauteur de conception, après quoi le statoréacteur supersonique a commencé à fonctionner. Le vol du deuxième étage du produit "350" avec demi-ravitaillement a eu lieu à une altitude de 15 kilomètres. En 25 minutes 20 secondes, la fusée a parcouru plus de 1 300 kilomètres. Cependant, lors d'un vol en palier, en raison d'un dysfonctionnement des équipements de bord, la vitesse a légèrement diminué.
Du 19 avril 1959 au 20 février 60, trois autres lancements ont été effectués, qui ont été reconnus comme un succès. Lors du vol d'avril, le Tempest MKR est resté en l'air pendant plus de 33 minutes et a parcouru plus de 1 760 kilomètres. Certaines sources affirment qu'au cours de ces tests, la fusée a parcouru environ 2 000 km, puis a tourné dans la direction opposée et a parcouru 2 000 km supplémentaires.
À la mi-1959, OKB-301 a mis à jour le projet en équipant le missile de croisière intercontinental Tempest de nouveaux moteurs. Le premier étage était désormais équipé de moteurs C2.1150, et le second recevait une centrale électrique de type RD-012U. De nouveaux types de moteurs assuraient une augmentation de la poussée et, par conséquent, des performances de vol. Le premier vol du MKR modernisé a eu lieu le 2 octobre 1959. Sur le segment de marche de la trajectoire, la fusée a utilisé pour la première fois le système d'astronavigation. Le 20 février de l'année suivante, la fusée Tempest a établi un nouveau record de portée, ayant parcouru environ 5 500 kilomètres.
Sur les quatre lancements d'essai en 1960, un seul s'est soldé par un accident. Le 6 mars, 25 à 26 minutes après le départ, des dysfonctionnements ont commencé dans le fonctionnement du statoréacteur de soutien. Le vol a été interrompu, donnant l'ordre de s'autodétruire. À ce moment-là, la fusée avait parcouru environ 1 500 kilomètres.
Selon le programme de vol d'essai du 23 mars 1960, le MKR "Tempest" était censé atteindre le cap Ozerny (Kamchatka). Le lancement, la montée à une altitude de 18 km et le vol ultérieur sur la section de marche se sont déroulés sans aucun problème. Il n'a pas fallu plus de 12 à 15 secondes pour allumer et démarrer le fonctionnement du système d'astronavigation. À la 118e minute du vol, les réservoirs du deuxième étage ont manqué de carburant. Après encore 2-2, 5 minutes, la fusée était censée plonger, mais le système de contrôle a échoué. Le vol stable de la fusée "350" a duré 124 minutes, après quoi elle est tombée, couvrant un total de plus de 6500 kilomètres. La vitesse sur la section de marche atteint M = 3, 2.
Le 16 décembre de la même année, la fusée Tempest devait atteindre le site d'essai de Kura (Kamchatka). Le produit a parcouru plus de 6 400 kilomètres et s'est écarté de la trajectoire calculée de 5 à 7 kilomètres au maximum. La vitesse du deuxième étage a atteint M = 3, 2. Tous les systèmes ont fonctionné normalement pendant ce vol. Le vol a été interrompu après une panne de carburant.
Projets basés sur la "Tempête"
Déjà en 1957-58, après plusieurs essais réussis du missile balistique intercontinental R-7, il est devenu clair que le projet "350" sous la forme d'un système de frappe n'avait pratiquement aucune perspective. Les missiles de croisière intercontinentaux étaient inférieurs aux missiles balistiques en temps de vol et, par conséquent, en capacités de combat. De plus, le MCR, contrairement aux ogives des ICBM, pourrait à l'avenir devenir une cible assez facile pour des systèmes de défense aérienne prometteurs. Pour cette raison, le 5 février 1960, le Conseil des ministres a décidé d'arrêter les travaux sur le projet de missile de croisière intercontinental Tempest. Par la même résolution, OKB-301 a été autorisé à effectuer cinq lancements de test supplémentaires, conçus pour tester divers systèmes.
Cette autorisation était due au fait qu'en 1958, les concepteurs sous la direction de S. A. Lavochkin et N. S. Chernyakov a commencé à travailler sur un avion de reconnaissance sans pilote prometteur basé sur le "Buri". En juillet 1960, les dirigeants du pays ont exigé le développement d'un complexe stratégique de reconnaissance photographique et radiotechnique, utilisant les développements existants sur le MKR "350". L'éclaireur était censé voler à des altitudes d'environ 25 km à une vitesse de 3 500 à 4 000 km/h. L'autonomie a été fixée à 4000-4500 kilomètres. L'avion de reconnaissance sans pilote devait être équipé de plusieurs caméras aériennes PAFA-K et AFA-41, ainsi que du complexe de reconnaissance électronique Rhomb-K. Il a été proposé de créer deux versions d'un véhicule aérien sans pilote. L'un d'eux était censé recevoir des dispositifs d'atterrissage garantissant son utilisation réutilisable. La deuxième option était censée être jetable. Pour ce faire, il devait transporter une réserve de carburant nécessaire pour un vol à une distance allant jusqu'à 12 000-14 000 kilomètres, ainsi qu'un équipement radio pour transmettre des données à une distance allant jusqu'à 9 000 kilomètres.
Le 9 juin 1960, S. A. Lavochkine. Le projet d'un officier de renseignement stratégique prometteur était littéralement orphelin. En raison du manque de soutien du concepteur général, le projet a ralenti et à la fin de l'année, il a été fermé. Il convient de noter que non seulement la mort de Lavochkin a affecté le sort du projet. À ce moment-là, il y avait une réelle opportunité de créer un satellite de reconnaissance avec un ensemble d'équipements appropriés. Le fonctionnement de tels systèmes était légèrement plus difficile que l'utilisation d'un missile de croisière modifié. De plus, pour lancer des satellites de reconnaissance, il a été proposé d'utiliser des fusées porteuses unifiées avec des ICBM R-7. De ce fait, le projet d'une reconnaissance stratégique photographique et radio-technique a été clos.
Lors du développement de l'avion de reconnaissance, seuls trois des cinq lancements d'essai autorisés ont été effectués. Une autre, tenue le 16 décembre 1960, avait des objectifs différents. Au début du 60, les employés de l'OKB-301 ont suggéré d'utiliser le MKR "350" comme base pour une cible à haute vitesse et à haute altitude, qui pourrait être utilisée pour préparer les calculs des systèmes de missiles anti-aériens Dal. Après un seul test dans le cadre du programme de développement cible, le projet a été abandonné. Le projet Dal SAM lui-même n'a pas non plus été couronné de succès - il a été fermé en 1963.
Résultats
En décembre 1960, tous les travaux de reconnaissance et de cibles s'arrêtent. De telles révisions du projet "Tempest" ont été considérées comme peu prometteuses. Ainsi, le projet "350" n'a donné aucun résultat sous forme de choc, de reconnaissance, etc. systèmes. Néanmoins, ce projet ne peut être considéré comme un échec. Lors du développement de missiles de croisière intercontinentaux, les scientifiques et les concepteurs soviétiques ont effectué de nombreuses recherches, créé de nombreuses nouvelles technologies et développé plusieurs directions importantes. En particulier pour les MCR prometteurs, le premier système d'astronavigation du pays et un certain nombre d'autres équipements radio-électroniques ont été créés. Aussi, il faut noter le développement de plusieurs nouvelles technologies associées à la fabrication et au traitement de pièces en titane. Une partie importante du projet Tempest était le développement d'un statoréacteur supersonique. Le développement du moteur RD-012 a permis d'accumuler une grande quantité de connaissances dans ce domaine, qui ont été utilisées dans des projets ultérieurs.
Quant aux résultats immédiats du projet, le Tempest, ainsi que toute la classe des missiles de croisière intercontinentaux, ne pouvaient tout simplement pas rivaliser avec les missiles balistiques intercontinentaux apparus à la fin des années cinquante. Les missiles balistiques, tels que le R-7, avaient un plus grand potentiel de modernisation et des capacités de combat plus élevées. L'Union soviétique des années cinquante et soixante ne pouvait pas se permettre de mener simultanément plusieurs projets de systèmes de frappe stratégique et a donc été forcée de prendre en compte leurs perspectives. Les missiles balistiques intercontinentaux se sont avérés plus rentables et plus pratiques que les missiles de croisière dans un certain nombre de paramètres. Il convient de noter que ces économies ont précédemment conduit à l'arrêt des travaux sur le projet Bourane MKR, qui était en cours de développement à OKB-23 sous la direction de V. M. Myasishchev. Les dirigeants du pays et le commandement des forces armées ont estimé qu'il n'était pas rentable de créer simultanément deux missiles de croisière aux caractéristiques à peu près égales.
En conséquence, le missile de croisière intercontinental Tempest est devenu le prochain élément d'une longue liste d'armes et d'équipements militaires qui ont permis de créer de nouveaux équipements ou de maîtriser de nouvelles technologies, mais n'ont pas été mis en service. Ces dernières années, les principaux pays ont à nouveau montré leur attention aux missiles de croisière à grande vitesse et à longue portée. Peut-être, à l'avenir, de nouveaux projets conduiront-ils à la création de MCR, en quelque sorte similaire à la "Tempête". Cependant, un tel scénario ne peut être exclu dans lequel de nouveaux projets répéteront le sort du produit soviétique "350".
