Авиационная ракета Р-27 (К-27)

В соответствии с постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 26 июня 1974г. были развернуты опытно-конструкторские работы по истребителям четвертого поколения - будущим МиГ-29 и Су-27. 

В том же году КБ "Вымпел" были подготовлены техпредложения по новой ракете К-27(изделию 470), предназначенной для вооружения этих перспективных самолетов. Разработка К-27 была поручена коллективу во главе с А.Л. Ляпиным, проектирование осуществлялось под руководством П.П. Дементьева и В.Т. Корсакова.

Перспектива одновременной разработки двух истребителей практически одинакового назначения еще на стадии техпредложения 1974г. подсказала принципиальное решение создать систему унифицированных ракет: К-27А для легкого МиГ-29 и К-27Б для тяжелого Су-27. Предполагалось, что варианты ракеты будут отличаться двигательными установками и, соответственно, дальностью пусков. Исходя из сложившейся практики сочли целесообразным предусмотреть для каждого варианта ракеты с различными двигательными установками исполнение с «радийной» и «тепловой» ГСН. Так определилась концепция «модульной» ракеты с варьируемыми ГСН и двигательными установками. 

Представлялось очень заманчивым добиться взаимозаменяемости двигательных установок, исключив кабельные и газовые связи аппаратуры управления и газогенератора в центральном блоке с хвостовой частью ракеты. Однако принятая схема «утка» традиционно связывалась с необходимостью размещения в хвостовой части рулевых машин привода управления элеронами. Дело в том, что при переднем расположении рулей их отклонение порождает скос воздушного потока, воздействующего на установленные в хвосте крылья таким образом, что при определенном сочетании углов отклонения рулей, углов атаки и скольжения возникает явление реверса управления по крену — момент от аэродинамических сил на крыльях действует в направлении, противоположном моменту от сил на рулях, и превышает его. Поэтому практически на всех ракетах, выполненных по схеме «утка», рули служат только для управления по тангажу и рысканию, а по каналу крена используются либо обеспечивающие стабилизацию элероны, либо роллероны, ограничивающие скорость вращения ракеты по крену.

Конструкторам «Вымпела» удалось обеспечить управление ракетой по всем каналам дифференцированным отклонением рулей, отказавшись от элеронов. Для этого на К-27 применили рули уникальной формы — «бабочка».  Принятая схема не получила единодушного одобрения. Так, по мнению специалистов НИИ-2 (ныне ГосНИИАС), условиям применения К-27 более соответствовала «нормальная» схема с размещением рулей для управления ракетой в ее хвостовой части. В этом случае снижалось сопротивление при малых углах атаки, увеличивалось аэродинамическое качество. Однако нормальная схема требовала разнесения элементов управления между носовыми и хвостовым отсеками ракеты, что нарушало модульный принцип построения. Ставилась под вопрос и унификация хвостовых отсеков ракет с двигателями разного диаметра. Поэтому конструкторы «Вымпела» проработали и «нормальную» схему», но, опираясь на поддержку ЦАГИ, сохранили избранную ими схему — нечто промежуточное между «уткой» и «поворотным крылом».

Принципиально новые технические решения были использованы и в бортовой аппаратуре ракеты. При реализации обычной полуактивной ГСН на перспективных советских ракетах не удавалось достигнуть превосходства над «Сперроу» AIM-7М, так как отечественные самолетные РЛС и ГСН ракет уступали американским аналогам по потенциалу подсветки и чувствительности приемника.  Поэтому в ходе разработки для ракет с радиолокационными ГСН специалисты НИИП на основании результатов исследований приняли комбинированную схему функционирования с возможностью захвата цели на траектории. Следует отметить, что на «Сперроу» использовалось более примитивное техническое решение: даже не простое инерциальное управление без коррекции по радио, принятое на Р-24, а стартовая, так называемая «английская» поправка, аналогичная схеме, реализованной в Р-23.

Окончательный вариант определился в 1976г. при выпуске эскизного проекта, отразившего требования постановлений от 19 января 1975г., уточнивших требования к МиГ-29 и Су-27 соответственно. Были установлены и сроки представления ракет на государственные испытания: 1978г. для К-27 на МиГ-29 и 1979 г. для К-27Э на Су-27. При этом исследовался вопрос оснащения К-27 также и самолетов МиГ-23. Следующий 1977г. наряду с защитой эскизного проекта ознаменовался первыми полетами прототипов МиГ-29 и Су-27, а также началом натурной отработки ракет — проведением двух пусков баллистических «изделий 472» с наземной пусковой установки.

Первоначальная отработка РЛС «Рубин» и головок самонаведения ракет проводилась на летающей лаборатории ЛЛ-124, созданной на базе Ту-124. На начальном, автономном этапе летных испытаний пуски четырех баллистических и двух программных ракет выполнили в начале 1979г. с МиГ-21бис №1116. Несколько позже в том же году провели и первые пуски шести программных и двух телеметрических К-27 с доработанного МиГ-23МЛ №123. Тогда же осуществили два программных и три телеметрических пуска К-27Э с Су-15Т №02-06 (так называемой ЛЛ 10-10, в большей мере, чем МиГ-23, приспособленной для применения тяжелого варианта ракеты).

В соответствии с решением ВПК от 31 января 1979г.  рассматривались вопросы использования радиокоррекции на участке инерциального полета К-27. Велись также проектные проработки по определению возможности существенного облегчения ракеты класса К-27, но в те годы они не дали положительных результатов применительно к «радийному» варианту. Для облегченного теплового варианта было разработано ТЗ, но в связи со значительной разунификацией с остальными модификациями К-27 и это направление не получило развития.

В следующем году объем летных испытаний многократно увеличился. С МиГ-23МЛ провели пуски 22 программных ракет, а также шести ракет с тепловыми ГСН по парашютным мишеням и Ла-17. Еще 14 ракет с тепловыми головками запустили по аналогичным целям с ЛЛ 10-10 (Су-15Т), завершив в 1980г. испытания ракеты на этой летающей лаборатории. Госиспытания теплового варианта ракеты начались с мая 1980г. на третьем опытном, еще не оснащенном РЛС, МиГ-29 №902 (он же 912/3). Этот недостаток комплектации не препятствовал испытаниям ракеты с тепловой ГСН.

В 1981г. автономными пусками с летающей лаборатории МиГ-23МЛ начался заводской этап испытаний «радийной» ракеты. В дальнейшем испытания проводились и на МиГ-29 №918 — первом укомплектованном РЛС, с которого впервые сбили воздушную мишень. Однако облеты РЛС принесли неприятный сюрприз. Выяснилось, что с установкой на МиГ-29 ее дальность обнаружения оказалась почти на треть меньше заданной.

Велась проектно-конструкторская увязка «радийной» ракеты с катапультным вариантом пусковой установки АКУ-470, а также натурная отработка АКУ-470 в наземных условиях. Продолжались и испытания теплового варианта ракеты: провели почти четыре десятка пусков программных и телеметрических ракет, в том числе по Ла-17. Первые пуски тепловых ракет по Ла-17 провели и с прототипа Су-27 — самолета Т-10-4.

В следующем году выполнили еще 24 пуска ракет различной комплектации, включая три боевых, завершив при этом первый этап государственных испытаний на МиГ-29. В 1983г. удалось в основном выполнить программу второго этапа как на МиГ-29 (пуски производились с самолетов №902, 919 и 920), так и на Су-27. В 1983г. провели еще 39 пусков К-27 и 66 К-27Э. Кроме того, по специальной программе на МиГ-29 №921 исследовалась устойчивость работы двигателей при пусках ракет. Государственные испытания завершились в 1984г. Оба варианта ракеты К-27 приняли на вооружение в 1987г. под обозначением Р-27Р и Р-27Т.

Большой объем испытаний ракет семейства К-27 помимо новизны решаемых задач определялся и тем, что МиГ-29 и Су-27 несли разные радиоэлектронные комплексы с различным математическим обеспечением. Правильность алгоритмов приходилось проверять реальным применением ракет, что увеличило объем испытаний на десятки пусков.

Как известно, уже после начала испытаний Т-10 (прототипа Су-27) было принято решение о внесении в проект серьезных изменений, фактически соответствующих разработке самолета практически заново. В частности, радикально были пересмотрены и основные решения по бортовой РЛС. Отработка новых вариантов К-27 велась на МиГ-29 (№920) с июня по сентябрь 1984г.

Испытания ракеты К-27Э несколько затянулись и сопровождались введением доработок в ГСН, инерциальную систему, аппаратуру радиокомандной линии. Только в 1990г. ракета была  принята на вооружение в вариантах Р-27ЭР и Р-27ЭТ. Производство развернули на Заводе им. Артема в Киеве.

В целом разработанное ракетное вооружение обладало преимуществом над «Сперроу» AIM-7F по дальности пуска, достигнутым за счет реализации инерциального участка наведения. Модульный принцип построения семейства ракет позволил создать модификации ракет с повышенными энергетическими возможностями, по досягаемости приближающихся к современным ракетам большой дальности и обладающих высокой эффективностью в бою на средних и малых дистанциях за счет высокой средней скорости полета. Создателей ракет отметили Государственной премией в 1991 г.

Экспортные варианты ракет Р-27Р-1 и Р-27Т-1 выпускались в связи с поставками за рубеж МиГ-29 в варианте МиГ-29А с 1988г. и МиГ-29Б с 1986г., а Р-27ЭР-1 и Р-27ЭТ-1 — с началом поставок Су-27 в 1990-е гг.

Предусматривается возможность применения ракет семейства Р-27 также и на более ранних образцах истребителей второго и третьего поколений после их комплексной модернизации, в частности, по проекту МиГ-21-93.

Помимо четырех основных вариантов ракет на базе Р-27ЭР была также создана ракета К-27П с пассивной радиолокационной головкой самонаведения. Работы начались по решению ВПК от 18 августа 1982 г. Еще ранее в омском ЦКБА (бывшем ОКБ-373) коллективом во главе с Г. Бронштейном проектировалась ГСН, а в 1981 г. появился эскизный проект. Предварительные испытания провели в 1984—1985гг. в основном на МиГ-29 №970 и 971. Испытания завершились с положительным результатом в 1986г. с рекомендациями о принятии на вооружение и передаче в серийное производство. Испытания К-27ЭП в составе вооружения Су-27 велись с 1986г. на самолетах №10-21, 10-22, 10-23, 10-31, 10-32 и завершились в 1989г. Длительное время ракета не предлагалась на внешний рынок, но в 2004 г. ее продемонстрировали на выставке Fidae-2004.

На ряде авиационных салонов представлялись материалы по варианту ракеты Р-27ЭА с комбинированной системой наведения. В этом варианте используется ГСН АРГС-27 — инерциальная, с радиокоррекцией и активным радиолокационным самонаведением на конечном участке, что обеспечивает реализацию принципа «выстрелил и забыл». Развертывание полномасштабных опытно-конструкторских работ по этому варианту началось по решению ВПК от 19 июля 1982г. Эскизный проект по активной ГСН был выпущен еще в 1981г. Наиболее сложной задачей для ее конструкторов — сотрудников лаборатории A.M. Сухова в НИИ «Агат» — явилось создание малогабаритного передающего устройства мощностью 30—60 Вт с многолучевым клистроном в качестве выходного вакуумного прибора.

Эскизный проект по ракете Р-27ЭА  в целом закончили в 1983г. В 1984г. для применения К-27А готовили МиГ-29 №919, в следующем году — №925, но в дальнейшем эти машины были задействованы под более приоритетную работу — испытания перспективной ракеты РВВ-АЕ. Фактически летные испытания К-27А велись на МиГ-29 №970 и 971. В 1985г. выполнили три пуска, в следующем году — пять.

В АРГС-27 предусматривалось использование бортовой цифровой ЭВМ «Алиса» на микросхемах серии 588, но ее отработка шла настолько тяжело, что стало рассматриваться и применение вычислителей других типов. Время было упущено, и в 1988—1989гг. в связи с сокращением финансирования исследования по АРГС-27 были практически приостановлены ради продолжения работ по ГСН для ракеты РВВ-АЕ. Тем не менее работы в данном направлении были продолжены НИИ «Агат» в инициативном порядке. В результате удалось снизить массу этой модификации ГСН в полтора раза — с 21,5 до 14,5кг, а также увеличить дальность захвата.

В целом разработка ракет семейства К-27 позволила предельно полно реализовать принцип унификации как по вооружению истребителей «тяжелого» и «легкого» классов, так и по созданию важнейших элементов ракеты, единых для вариантов с различной дальностью и принципами наведения на цель. Большой вклад в разработку ракеты на «Вымпеле» внесли В.Г. Карасков, А.Л. Рейдель, П.П. Васильев, А.Б. Пригорникер.

За рубежом эта ракета получила наименование АА-10 Alamo.