"Круг" войсковой зенитный ракетный комплекс средней дальности, который был первым средством ПВО войсковой противовоздушной обороны.
История создания Работы по созданию самоходного зенитного ракетного комплекса (ЗРК) начались по Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР №188-80 от 15.02.1958 г. "О создании опытного образца зенитной ракетной системы "Круг". Оно определяло основные характеристики комплекса, кооперацию головных исполнителей и сроки завершения работ с представлением его на государственные испытания в третьем квартале 1961 г. Головным разработчиком ЗРК 2К11 в целом, в т.ч. станции наведения ракет 1С32 (главный конструктор И.М. Дризе) и бортовой аппаратуры управления, был назначен НИИ-20 Госкомитета по оборонной технике (ГКОТ), главным конструктором - В.П. Ефремов. В последующем НИИ-20 был подчинен Госкомитету по радиоэлектронике (ГКРЭ) и переименован в Научно-исследовательский электромеханический институт (НИЭМИ) Министерства радиопромышленности СССР.
Техническое задание на разработку комплекса предусматривало эскизную проработку двух вариантов зенитной управляемой ракеты (ЗУР) – с командной (3М8) и комбинированной (ЗМ10, командная с самонаведением на конечном участке траектории) системами наведения на цель (не был реализован по техническим возможностям того времени). Предлагаемые в состав комплекса ЗУР В-750, используемые в зенитной ракетной системе (ЗРС) С-75 ПВО страны и пусковые установки (ПУ) для них по своим эксплуатационным характеристикам (использование жидкого топлива и окислителя, сложная технология заправки, ограниченные сроки пребывания ЗУР в заправленном состоянии, габаритные характеристики ракеты и ПУ, другие факторы) также не отвечали требованиям войск. Поэтому в состав ЗРК были приняты ЗУР 3М8 и ПУ 2П25, как отвечающих требованиям, предъявляемым к войсковому средству ПВО.
ЗРК "Круг" разрабатывался 6 лет и с большими трудностями, особенно его ракета. Изначально было принято решение использовать ЗУР с прямоточным твердотопливным двигателем, разрабатываемую на конкурсной основе ЦНИИ-58 ГКОТ и ОКБ-8 Среднеуральского совнархоза (ЗУР КС-40, масса 1800 кг). В подмосковном Калининграде (ЦНИИ-58, главный конструктор В.Г. Грабин) разработали ракету С-134 массой 2000 кг с прямоточным твердотопливным двигателем, воздух для которого поступал через четыре секторных воздухозаборника. Здесь же разрабатывалась для комплекса и пусковая установка С-135. Однако работы над ними были прекращены после объединения (Приказ ГКОТ от 3.07.1959 г. ЦНИИ-58 с ОКБ-1 СП. Королева).
После этого ракету для ЗРК "Круг" начало создавать ОКБ-2 ГКАТ (главный конструктор П.Д. Грушин), которое предложило ракету В-757Кр с прямоточным твердотопливным двигателем, являющейся вариантом ЗУР В-757 для ЗРС С-75. По Постановлению СМ №735-338 от 4.07.1959 г. здесь были начаты работы по комплексу "Круг" (2К11М) с ракетой В-757 (3М10), которая изготавливались на Свердловском заводе №8. Однако в 1963 г. дальнейшие работы над комплексом 2К11М были прекращены в связи с его "неперспективностью" (Постановление СМ №694-233 от 15.06.1963 г.).
Наиболее удачной оказалась судьба ракеты, разработанной ОКБ-8 (заводской индекс КС-40, индекс ГРАУ – 3М8, главный конструктор Л.В. Люльев). Она имела аэродинамическую схему "поворотное крыло", что было связано с неустойчивостью работы прямоточных двигателей при больших углах атаки и необходимостью маневрирования ракеты с перегрузками до 8 единиц. Эта схема обеспечивала создание достаточной подъемной силы при небольших углах атаки корпуса ракеты. Сам корпус маршевой ступени ракеты представлял собой сверхзвуковой прямоточный двигатель (ЗЦ4) в виде трубы с остроконечным центральным телом, кольцевыми форсунками и стабилизаторами горения. Оборудование на ракетах с прямоточным двигателем обычно размещалось между корпусом ракеты и двигателем по кольцевой схеме. Разработчики 3М8 по ряду причин выбрали другую схему, при которой в центральном теле воздухозаборника с диаметром цилиндрической части 450 мм была размещена осколочно-фугасная БЧ (3Н11) массой около 150 кг, радиовзрыватель (3Э26), шаровой баллон воздушного аккумулятора давления и головка самонаведения ракеты, а само центральное тело было незначительно заглублено внутрь ракеты. В кольцевом корпусе двигателя (наружный диаметр 850 мм), начиная от его передней кромки, располагались баки с керосином, примерно посредине - рулевые машинки и крепление Х-образных крыльев, а ближе к задней кромке - блоки аппаратуры системы управления.
Ракета 3М8 оснащалась четырьмя твердотопливными стартовыми ускорителями 3Ц5 (НИИ-130) с зарядами (4Л11 марки РСИ-12К) в виде одноканальных шашек длиной 2635 мм. Общая масса топлива ускорителей составляла 173 кг. Для отделения от маршевой ступени на каждом из них в кормовой и носовой частях были установлены по паре небольших аэродинамических поверхностей, расположенных под углом к продольной оси двигателя. Создание ракеты проходило с большими трудностями, связанными с флаттером, помпажом прямоточного воздушно-реактивного маршевого двигателя и прогаром его камеры сгорания, виброустойчивостью и отказами в работе бортовой аппаратуры, а также недостаточной прочностью отдельных элементов конструкции.
В связи с несоответствием размеров Донгузского зенитного полигона для испытаний ЗРК "Круг" в 1960-1963 гг. был построен новый зенитный полигон (ж.д. станция Эмба, Казахстан, размер около 300х100 км). Первый образец ЗРК прошел госиспытания с февраля 1963 по июнь 1964 г. При 41 пуске ракет, в т.ч. 24 в боевой комплектации, было отмечено 4 случая флаттера крыла, 3 срыва процесса горения топлива, 6 взрывов изопропилнитрата и 2 случая отказа радиовзрывателя. Завершающая стадия испытаний прошла достаточно успешно.
Было установлено, что радиокомандная система управления обеспечивает приемлемую точность наведения ЗУР на цель. В целом при создании ЗРК "Круг" был решен ряд сложных технических задач – обеспечены автоматизированное развертывание (свертывание) боевых средств комплекса, автоматическая навигация и топопривязка самоходных боевых средств комплекса, телекодовая связь между его боевыми средствами, высокие огневые и разведывательные возможности, защита РЭС ЗРК от различных помех и ПРР, применение эффективной системы контроля и устранения неисправностей.
По рекомендации Госкомиссии Постановлением СМ №966-377 от 26.10.1964 г. ("О принятии на вооружение подвижного зенитного управляемого ракетного комплекса "Круг" с ЗУР 3М8") ЗРК 2К11 "Круг" был принят на вооружение ПВО сухопутных войск. В нем были закреплены и его основные характеристики: одноканальный по цели; командная (телеуправление) система наведения ЗУР по методам "трех точек" и "половинного спрямления"; зона поражения 3-23,5 км (на 1,5 км ниже установленной ТТЗ по высоте), 11-45 км по дальности, до 18 км курсовой параметр целей, максимальная скорость обстреливаемых типовых целей (типа F-4С и F-105D) до 800 м/с, средняя вероятность поражения не маневрирующей цели по всей зоне поражения не ниже 0,7, время развертывания (свертывания) ЗРК до 5 минут.
Назначение ЗРК "Круг" (2К11) средней дальности предназначался для поражения всех типов самолетов, действующих со скоростями до 700 м/с в зоне 11-45 км по дальности и 3-23,5 км по высоте с курсовым параметром не менее 20 км в любых метеорологических условиях с места.
Он стал первым войсковым зенитным ракетным комплексом, который состоял на вооружении зенитных ракетных бригад (зрбр) Сухопутных войск в качестве средства ПВО фронтового (армейского) звена и рассматривался как средство группового прикрытия, в зоне ответственности которого обеспечивалась противовоздушная оборона войсковых формирований и объектов различного значения и подчиненности.
Состав и особенностиКомплекс 2К11 состоял на вооружении зенитного ракетного дивизиона зрбр армейского или фронтового подчинения. Зенитный ракетный дивизион (зрдн) включал взвод управления (станция обнаружения целей - СОЦ 1С12, кабина приема целеуказания – КПЦ К-1 «Краб», с 1981 г. – пункт боевого управления из состава АСУ "Поляна-Д1"), 3 зенитных ракетных батареи (станция наведения ракет - СНР 1С32, три самоходных пусковых установки - СПУ 2П24 по две ЗУР на каждой), техническую батарею (контрольно-проверочные испытательные станции - КИПС 2В9, транспортные машины - ТМ 2Т5, транспортно-заряжающие машины - ТЗМ 2Т6, машины-заправщики, технологическое оборудование для сборки и заправки ракет топливом). Все боевые средства комплекса (СОЦ 1С12, СНР 1С32, СПУ 2П24, ЗУР 3М8, ТЗМ 2Т6) кроме ТЗМ размещались на гусеничных самоходных шасси высокой проходимости. Запас топлива комплекса обеспечивал совершение марша со скоростью 45-50 км на удаление до 300 км хода и возможность ведения боевой работы на месте в течение 2 часов.
Кроме указанной техники в составе батареи управления бригады имелись: радиолокационные станции (РЛС) обнаружения целей П-40 с радиовысотомером ПРВ-9А (11), П-12 (18), П-15 (19) и кабина боевого управления комплекса "Краб", которая с 1981 г. была заменена пунктом боевого управления бригады из состава АСУ "Поляна-Д1".
СОЦ 1С12 представляет собой РЛС кругового обзора сантиметрового диапазона волн, решающую задачи обнаружения воздушных целей, их опознавания и выдачи целеуказания (ЦУ) станциям наведения ракет 1С32 комплекса. Совместно с радиовысотомером ПРВ-9А эта станция под индексом П-40 ("Броня") использовалась в радиолокационных ротах ПВО сухопутных войск. РЛС разработана НИИ-208 (НИИ ИП МРП), главный конструктор В.В. Райзберг. Серийно станция выпускалась Лианозовским электромеханическим заводом.
Характеристики СОЦ 1С12 обеспечивали обнаружение истребителя на дальностях до 180 км при высоте его полета 12 км и до 70 км - на высоте 500 м. При импульсной мощности станции 1,7-1,8 МВт круговой обзор пространства осуществлялся путем последовательного формирования четырех лучей в вертикальной плоскости - два нижних (шириной 2 и 4 град.) и два верхних (шириной 10 и 14 град.) с электромеханическим переключением между ними.
Все оборудование станции 1С12 размещалось на самоходном гусеничном шасси КС-41 тяжелого артиллерийского тягача АТ-Т ("объект 426"), созданного в КБ Харьковского завода транспортного машиностроения им. В.А.Малышева (завод №75). Использование этого шасси, уступавшего по некоторым показателям гусеничным шасси других боевых элементов комплекса, было обусловлено значительной массой СОЦ, которая почти в 2 раза превышала массу станции наведения ракет.
СНР 1С32 служила для поиска цели по данным ЦУ СОЦ, ее дальнейшего автосопровождения по угловым координатам, выдачи данных наведения на СПУ 2П25, а также радиокомандного управления ЗУР в полете после ее старта. Станция с электронным автодальномером работала по методу скрытого моноконического сканирования пространства по угловым координатам. При импульсной мощности 750 кВт и ширине луча в 1 град. цели на автосопровождение в отсутствие помех захватывалась на дальности до 105 км. При наличии помех плотностью 1,5-2 пачки диполей на 100 м пути цели дальность автосопровождения уменьшалась до 70 км. В этих условиях ошибки сопровождения цели по угловым координатам не превышали 0,3 деления угломера (1 деление угломера – 0,06 град.), по дальности – 15 м. В последующем для защиты от противорадиолокационных ракет типа "Шрайк" в СНР был введен прерывистый режим работы.
Антенный пост этой когерентно-импульсной РЛС сантиметрового диапазона волн представлял собой сложную конструкцию с круговым вращением. Наиболее крупный ее элемент - антенна целевого канала. Слева от нее размещена антенна узкого луча ракетного канала, над которой размещается антенна широкого луча ракетного канала, выше между ними - антенна передатчика команд на борт ракеты. В верхней части антенного поста размещена камера телевизионно-оптического визира.
Станция в автоматическом режиме отрабатывала информацию целеуказания, поступающую по телекодовой линии связи с СОЦ 1С12 и производила поиск цели в вертикальной плоскости. Необходимость этого была обусловлена более низкой разрешающей способностью СНР по обнаружению целей в вертикальной плоскости, по сравнению с аналогичными возможностями в горизонтальной плоскости. После обнаружения цели станция переходила на ее автосопровождение по угловым координатам и дальности.
Счетно-решающий прибор СНР по текущим координатам цели определял границы зон пуска и поражения, другие необходимые данные для подготовки пуска ракеты. По телекодовой линии связи команды управления с СНР поступали на ПУ, которая разворачивалась в направление цели, а после ее входа в зону пуска производился старт ракеты. В полете ЗУР последовательно захватывалась на сопровождение антенной широкого и узкого луча ракетного канала, а затем антенной целевого канала. Команды управления и разовая команда на взведение радиовзрывателя формировались СРП и поступали на борт ракеты через антенну передатчика команд. Помехоустойчивость СНР 1С32 обеспечивалась за счет разноса рабочих частот каналов, высокого энергетического потенциала передатчика и кодирования сигналов управления.
СНР размещалась на гусеничном самоходном шасси повышенной проходимости, созданном на базе шасси самоходной артиллерийской установки СУ-100П, по унифицированном с шасси пусковой установки комплекса. При массе 28,5 т дизельный двигатель А-105В (модификация В-54) мощностью 400 л.с. и запасом хода в 400 км обеспечивал движение СНР по шоссе с максимальной скоростью до 65 км/час. Станцию обслуживал расчет из 4 человек. Серийно СНР выпускалась на Марийском машиностроительном заводе им.М.И. Калинина МАП.
ЗУР 3М8 представляла собой двухступенчатую (маршевая ступень с 4-мя отделяющимися твердотопливными стартовыми ускорителями 3Ц5) ракету, выполненную по аэродинамической схеме "поворотное крыло" с радиокомандной системой управления. Маршевая ступень оснащена прямоточным воздушно-реактивным жидкостным двигателем, работающим на керосине. Для поражения цели на ракете была установлена мощная осколочно-фугасная БЧ с радиовзрывателем, осуществлявшего ее подрыв на удалении до 50 м от цели. При большем удалении ракета самоликвидировалась. Управление ЗУР в полете осуществлялось по методу "половинного спрямления" или "трех точек".
Эффективный прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) был прост по конструкции, значительно дешевле турбореактивного двигателя и в качестве окислителя топлива (керосин) использовал атмосферный кислород. При всей простоте его удельная тяга превосходила (более чем в 5 раз) другие типы двигателей и при скорости полета ракеты в 3-5 раз выше звуковой характеризовался наименьшим расходом горючего на единицу тяги даже в сравнении с турбореактивным двигателем. Недостатком ПВРД являлась недостаточная тяга на дозвуковых скоростях из-за отсутствия необходимого скоростного напора на входе воздухозаборника, что привело к необходимости использовать стартовые ускорители, разгонявшие ракету до скорости в 1,5-2 раза превышавшую скорость звука.
Поворотные крылья (размах 2206 мм) на корпусе ЗУР размещались по Х-образной схеме и могли отклоняться в диапазоне +28 град., неподвижные стабилизаторы (размах 2702 мм) - по крестообразной схеме. Общая длина ракеты составляла 8436 мм, диаметр 850 мм, стартовая масса 2455 кг, начальная масса второй (маршевой) ступени - около 1400 кг, в т.ч. 270 кг керосин и 27 кг изопропилнитрат.
СПУ 2П24 на гусеничной базе СУ-100П предназначалась для размещения двух боеготовых ракет, их транспортировки и наклонного пуска в цель по команде СНР под углом от 10 до 60 град. к горизонту. Старт ракеты осуществлялся при нахождении расчета внутри пусковой установки, что обеспечивало его безопасность и звукоизоляцию. Высота СПУ с ракетами в походном положении превышала 4 м и при прохождении под путепроводами верхнюю консоль стабилизатора ракеты необходимо было снимать. Время заряжания ПУ двумя ЗУР составляло 3-4 минуты.
Артиллерийская часть ПУ 2П24 выполнена в виде опорной балки с шарнирно закрепленной в ее хвостовой части стрелой, поднимаемой двумя гидроцилиндрами и боковыми кронштейнами с опорами для размещения двух ракет. При старте ракеты передняя опора освобождает путь для прохождения нижнего стабилизатора ракеты. На марше ракеты удерживались дополнительными опорами, закрепленными на стреле.
Шасси пусковой установки (изделие 123) на базе шасси САУ СУ-100П унифицировано с шасси СНР. При массе 28,5 т дизельный двигатель В-54 (модификация двигателя А-105В) мощностью 400 л.с. обеспечивал движение по шоссе с максимальной скоростью до 65 км/ч, Запас хода ПУ по шоссе составлял 400 км. Расчет ПУ - 3 человека.
К-1 ("Краб") представлял собой комплекс автоматизированного управления боевой работой и являлся важным элементом ЗРК "Круг". Он был создан в конце пятидесятых годов ОКБ-563 ГКРЭ (главный конструктор В.С. Семенихин) и изначально предназначался для автоматизированного управления огнем зенитных полков, оснащенных зенитным артиллерийским и ракетным комплексом С-60 и С-75 соответственно. Серийный выпуск комплекса "Краб" был освоен на Свердловском заводе электроавтоматики. В состав К-1 входила кабина боевого управления (КБУ на шасси "Урал-375") бригады, кабины приема целеуказания (КПЦ на шасси ЗиЛ-157) дивизионов, линия передачи радиолокационной информации "Сетка-2К", топопривязчик ГАЗ-69Т и средства электропитания.
"Краб" обеспечивал на месте и в движении отображение на пульте командира бригады информации о воздушной обстановке, которая могла поступать от РЛС типа П-15 (П-19), П-12 (П-18) и П-40. Два оператора обеспечивали одновременную обработку 10 целей, действующих на дальности 15-160 км, ввод их координат в ЭВМ для последующей выдачи целеуказания по ним на СНР дивизионов с принудительным наведением их антенн в заданном направлении. При этом обеспечивалась проверка качества отработки целеуказания, а также прием данных о двух целях с вышестоящего КП (армии, фронта). Работное время К-1 от момента обнаружения цели до выдачи целеуказания с учетом распределения целей и возможного переноса огня составляло 32 с. При среднем времени поиска цели СНР 15-45 с надежность отработки ею целеуказания была не ниже 0,9.
При эксплуатации комплекса К-1, изначально предназначенного для управления зенитными полками, оснащенных артиллерийским С-60 и ракетным С-75 комплексами, был выявлен ряд недостатков. Среди них: невозможность применения для смешанного управления и выдачи ЦУ одновременно по 3-4 целям; наличие только радиотелефонных каналов связи и планшетного способа обмена данными с вышестоящими КП, ведущих к запаздыванию информации и потере данных примерно о 70% целей; ограниченная (15-20 км) дальность связи против требуемых 30-35 км; недостаточная помехоустойчивость телекодовой линии связи между КП бригады и дивизионов и др. В совокупности это приводило к снижению на 60% огневых возможностей зрбр "Круг", а степень участия ее КП в отражении налета СВН противника не превышала 50% от всех обстрелянных ее огневыми средствами целей.
В связи с этим НИИ автоматической аппаратуры (НИИ АА МРП, главный конструктор С.М. Чудинов) по Постановлению от 14.04.1975 г. разработало АСУ боевыми действиями зрбр "Круг" – "Поляна-Д1" (9С468М1). Она включала пункт боевого управления (ПБУ-Б) 9С478 бригады (кабина боевого управления 9С486, кабина сопряжения 9С487, 2 дизель-электростанции), ПБУ дивизиона (ПБУ-Д) в составе КБУ 9С489 и дизель-электростанции, кабину технического обслуживания 9С488. Все элементы размещались на самоходном автомобильном шасси "Урал-375", а топопривязчик – УАЗ-452Т-2. В 1981 г. она была принята на вооружение.
АСУ обеспечила увеличение количества одновременно обрабатываемых целей на КП зрбр до 62 и с 8 до 16 количество одновременно управляемых целевых каналов. Аналогичные показатели на КП дивизиона выросли до 16 и 4 соответственно. В "Поляна-Д1" впервые была реализована автоматизированная координация действий подчиненных дивизионов по самостоятельно выбранным целям, выдача ЦУ от нижестоящих подразделений, отождествление СВН и подготовка решения командира бригады. В целом, использование этой АСУ более чем на 20% повышало количество уничтоженных целей при снижении расхода ракет на 19% в среднем. Связь между вышестоящим КП (армии, фронта) осуществлялась по телекодовым и радиотелефонным каналам.
ПБУ-Б предназначался для автоматического распределения целей между ПБУ-Д и постановки огневых задач с учетом целеуказаний вышестоящих КП, координацию действий дивизионов при обстреле ими целей, прием команд и передачу донесений. ПБУ-Б с расчетом из 11 человек мог принимать данные от РЛС типа П-40Д, П-18, П-19, ПРВ-16, ПРВ-9А, сопряженных с ним кабельными линиями связи. Возможности ПБУ-Б позволяли: отображать информацию от РЛС в масштабе 150 и 300 км, дистанционно управлять НРЗ и принимать информацию о высоте целей с выдачей ЦУ на радиовысотомеры; в полуавтоматическом режиме обрабатывать до 10 трасс целей с ошибками не более 1,3 км на дальности до 120 км; вырабатывать рекомендации командиру зрбр по рациональному распределению целей; принимать от вышестоящих КП информацию о 20 целях, отрабатывать две из них и передавать этим КП информацию о положении, состоянии и результатах боевых действий бригады; принимать (передавать) и отображать от ПБУ-Д информацию о 4 целях, результатах боевых действий, команд управления, запретов стрельбы, информации о сопровождении целей (до 12) другими дивизионами.
ПБУ-Д обеспечивал прием и отображение первичной информации от СОЦ 1С12, полуавтоматический съем и обработку данных о 8 целях, а также автоматически о целях с ПБУ-Б; автоматическое определение высоты по зонам обзора СОЦ; передачу на СНР батарей команд и ЦУ о целях (по одной на батарею); прием и отображение донесений о положении и состоянии батарей, состоянии, боеготовности, результатах боевых действий и стрельбы, взаимодействие с ПБУ-Б. Боевой расчет ПБУ-Д включал 7 человек.
Основные характеристики ЗРК "Круг" с ЗУР 3М8