С-25 "Беркут" — чудо, или чудовище?

(решил попробовать немного оживить блог, начну постить материалы с моего ЖЖ)

Зенитный  ракетный комплекс С-25 “Беркут”, как правило, принято хвалить. Первенец  советского противовоздушного ракетостроения стал также и первым в мире  многоканальным ракетным комплексом – способным отслеживать одновременно  несколько целей и наводить по ним несколько ракет. Много лет после никто  и близко не мог создать ничего подобного ракетному щиту Москвы.

И тут встает маленький, но неприятный вопрос – а почему?

Да,  вполне можно допустить, что советские инженеры значительно превзошли  всех своих заграничных коллег. Изобретательности им явно было не  занимать! Но почему же тогда уникальная разработка не была повторена и в  самом Советском Союзе? За исключением двух колец ПВО вокруг Москвы,  комплекс С-25 “Беркут” не строился больше нигде. Даже такие важные города как Ленинград, Киев и Владивосток – казалось  бы, очевидные цели для массированных ударов – не получили этой  непревзойденной системы защиты.

Более  того. Создав не имеющий аналогов многоканальный зенитно-ракетный  комплекс, советские инженеры не создавали больше ничего подобного на  протяжении почти двух десятилетий. Вплоть до принятия на вооружение в  1975 году комплекса С-300 противовоздушная оборона Советского Союза (а  равно его армии и флота) пополнялась только и исключительно  одноканальными ракетными комплексами, способными сопровождать и  обстреливать одну-единственную цель. Пускай и несколькими ракетами  сразу.

Так  в чем же дело? Что же пошло не так? Почему уникальная, не имеющая  аналогов разработка, простоявшая на вооружении много лет (то есть как  минимум, работоспособная!), оказалась в итоге побочной ветвью советского  ракетостроения?

Попробуем разобраться.

Итак, история С-25 “Беркут” началась в 1950-ом году, когда было принято постановление Совета Министров № 3389-1426 “О  разработке управляемых снарядов-ракет и новейших радиолокационных  средств управления ими, с целью создания современной наиболее  эффективной ПВО городов и стратегических объектов”.  Заметим, что на этой стадии речь шла о вполне себе массовой системе,  предназначенной для защиты городов (а не только Москвы) и стратегических  объектов.

Но уже на этой стадии в проект было заложено весьма сомнительное требование – а именно, способность отражать массированные налеты неприятельской авиации. Что выглядело явным отголоском  бомбардировочных кампаний Второй Мировой, и довольно слабо соотносилось с  ядерно-реактивной эпохой. При этом, тот же самый опыт Второй Мировой –  успешный перелет делегации Молотова в Великобританию в 1942 году,  например – усиленно намекал, что в атомную эпоху бояться следует не  огромных (и очень заметных) армад из сотен бомбовозов, а одиночных  самолетов, проскакивающих к целям на большой высоте.

Когда  же в ноябре 1952 года, американцы испытали первую термоядерную бомбу  (“Ivy Mike”) мощностью в 10 мегатонн, требования, заложенные в С-25  “Беркут”, стали казаться подготовкой уже не к прошлой, а позапрошлой войне.

Однако  же требование никуда не исчезло, и советские инженеры начали его  выполнять. Задача перед ними стояла очень непростая: создать  автоматическую систему, способную одновременно (и с высокой точностью!)  отслеживать положение множества целей в воздушном пространстве, и  наводить по этим целям зенитные ракеты. Которые тоже надо было  отслеживать в полете и пересылать им управляющие команды.

Одноканальные  зенитно-ракетные комплексы, вроде американского MIM-3 “Nike Ajax” и  советского C-75 “Двина”, решали задачу просто. Один радар узким лучом  непрерывно “вел” цель, другой радар сопровождал летящую ракету.  Вычислительное устройство на основании данных о положении цели  непрерывно рассчитывало точку упреждения, и командами направляло в эту  точку ракету. Все просто и эффективно.

Схема  работы американского ЗРК "Найк-Геркулес". Обзорный радар (справа)  обнаруживает цель, радар сопровождения цели (в центре) непрерывно ведет  ее лучом, радар сопровождения ракеты (слева) ведет лучом взлетевшую  ракету. Компьютер в фургоне собирает данные от радаров и посылает  команды на ракету.

Однако  для многоканального комплекса такой подход – выделить по отдельному  радару на каждую цель и каждую ракету – очевидно не годился. Чтобы  одновременно обстреливать, скажем, десяток целей – десятком ракет,  потребовался бы жуткий лес из двух десятков отдельных радаров! Одни  только взаимные помехи от которых, скорее всего, вогнали бы всю систему в  электронный эквивалент эпилептического припадка.

Требовалось  каким-то образом заставить один радар одновременно отслеживать  множество объектов, с высокой точностью (достаточной для выполнения  перехвата) определяя их положение в пространстве. И вот тут возникали  проблемы. Радары 50-ых с механическим движением антенны умели либо  приблизительно определять положение множества целей, либо очень точно  отслеживать одну конкретную цель. Первые радары использовались для  раннего предупреждения о воздушном нападении и контроля воздушного  пространства, вторые – для точного наведения зениток и ракет. И  совместить их возможности не получалось.

Все  дело было в том, что определять положение целей требовалось в  трехмерном пространстве. Техника 50-ых на этот счет могла предложить  ровно одно решение: направить на цель антенну радара, и приказать  автоматике, управляющей движением антенны, непрерывно удерживать узкий  луч на цели. Для отслеживания одной цели такое годилось. Сразу  нескольких – очевидно, нет.

РЛС сопровождения цели ЗРК Nike Ajax. Простая подвижная антенна, отслеживающая для комплекса одну и ровно одну цель.

Обзорные  РЛС 50-ых были де-факто радарами двумерного обзора. Вращая свою  огромную антенну, они выдавали азимут и дальность на каждый объект в их  поле зрения – но определять высоту полета цели они при этом не могли.  Для этого потребовалось бы вращать луч не только в горизонтальной, но и в  вертикальной плоскости, и для технологии 50-ых это оказалось слишком  сложной задачей. К тому же, эти РЛС не отличались особой точностью:  частота их сканирования была ограничена скоростью вращения антенны. Для  приблизительного определения положения цели, этого было достаточно. Для  точного (необходимого для наведения оружия) – нет, потому что в  промежутках между сканированиями цель могла сильно сместиться.

В конце концов, советские инженеры нашли рабочее решение – но оно было далеко от элегантного.

Зенитно-ракетный  комплекс С-25 “Беркут” использовал две быстро вращающиеся узколучевые  антенны. Одна (азимутальная) сканировала в горизонтальной плоскости,  другая (угломестная) в вертикальной. Обе антенны были расположены так,  что их поля обзора точно накладывались друг на друга, и их вращение было  тщательно синхронизировано. Счетно-решающее устройство комплекса  получало последовательность азимутов/дальностей от азимутальной антенны,  последовательность углов/дальностей от угломестной, и, сопоставив эти  наборы данных, получала точную информацию о положении целей.

Угломестная (слева) и азимутальная (справа) антенны комплекса.

В  чем же проблема? А в том, что поля обзора антенн точно накладывались  только в том случае, если положение обеих антенн было неизменным. Любая  попытка сместить или повернуть антенны приводила к немедленной потере  синхронизации. А это значило, что комплекс С-25 “Беркут” мог “смотреть”  только в пределах узкого 50-60 градусного угла обзора, жестко заданного  при постройке комплекса – и никак не мог его повернуть!

И  в этом и крылся главный подвох “Беркута”. Обычный одноканальный  зенитно-ракетный комплекс – MIM-3 “Nike-Ajax”, С-75 “Двина”, “Bristol  Bloodhound” – мог спокойно поворачивать свои радары, и обстреливать цели  в 360-градусной зоне вокруг себя. С-25 “Беркут” не мог. При  строительстве он был жестко ориентирован в определенном направлении, и  за пределами этого 50-60 градусного сектора он не видел ничего, и  сделать ничего не мог. Повернуть комплекс на летящий сбоку от сектора  обзора самолет было невозможно.

Отсюда  вытекала и пресловутая архитектура комплекса – двойное кольцо позиций,  тщательно выстроенных вокруг Москвы. Только в такой конфигурации,  система могла обеспечить действительно непрерывное перекрытие всех  подходов к городу. Внутренние позиции были вовсе не “вторым кольцом  обороны”, а частью единого – их сектора обзора перекрывали промежутки  между секторами обзора станций наружного кольца.

Система была ужасной. И сделать ее менее ужасной не получалось. Вокруг любого охраняемого С-25 “Беркут” объекта пришлось бы строить два кольца из  десятков ракетных позиций. В противном случае, в системе неминуемо  образовались бы бреши, в которые мог бы спокойно пролететь неприятель.

И  этого уже не мог потянуть даже могучий СССР. Система ведь была не  просто сложной – она еще была и крайне дорогой. Одна только полностью  оборудованная ракетная позиция обходилась казне в 500 миллионов рублей  (для сравнения, бомбардировщик Ту-4 стоил 5,5 миллионов рублей, крейсер  проекта 68-бис – 355 миллионов рублей). А весь проект С-25 “Беркут”  обошелся в умопомрачительную сумму в 13 МИЛЛИАРДОВ рублей.

Если  принять курс доллар-рубль на 1955-ый год за 1:2,5 (приблизительно  вычисленный на основе стоимости товаров и продуктов сопоставимого  класса), то получим, что общая стоимость системы ПВО вокруг Москвы  составила около 5 миллиардов долларов. Для сравнения: развертывание 256  батарей MIM-3 “Nike Ajax” вокруг крупных городов и военных баз на  территории США обошлось приблизительно в 2 миллиарда долларов, с учетом  стоимости разработки и вложений в промышленность.

Можно  возразить, что многоканальный С-25 “Беркут” обеспечивал гораздо лучшую  защиту, чем одноканальный MIM-3 “Nike Ajax”. И в общем-то это так. Но  насколько осмысленной была идея защитить Москву несокрушимым ракетным  забором, при этом оставив все остальные города СССР полагаться на  ствольные зенитки – в середине 50-ых в общем-то имевшие уже только  моральное значение?

Да  и настолько уж несокрушимым? Несомненно, С-25 “Беркут” мог создать  сильные (фатальные) проблемы звену атакующих на большой высоте  бомбардировщиков – при условии, что все работало правильно. Что, с  учетом крайней сложности комплекса, было вовсе не гарантировано.  Счетно-решающая машина радиолокатора каждой (!) ракетной позиции была  чрезвычайно сложным устройством на 13.000 ламп. Для сравнения, компьютер  “Nike-Ajax” обходился 500 лампами, что с точки зрения надежности и  эффективности было куда как лучше. Иначе говоря: вероятность, что  батарея “Nike-Ajax” в нужный момент будет полностью исправна и сработает  нормально была в несколько раз выше, чем такая же вероятность для С-25  “Беркут”. Просто в силу элементарной статистики.

И  даже если предположить, что неприятельские самолеты выйдут именно на ту  батарею C-25 “Беркут”, которая полностью исправна и работоспособна –  что не гарантировано – еще не факт, что это реально ей поможет.  Американская разведка не дремала, и по данным воздушной и агентурной  разведки в 1955-1956 составила достаточно адекватное (хотя и не  безошибочное) представление о возможностях комплекса. А преодолением  противовоздушной обороны путем прорыва ее периметра на малой высоте с  последующим сбросом бомбы на “подскоке”, стратегическое авиационное  командование USAF занялось еще в 1955-ом. Конечно, “бросковое  бомбометание” в исполнении проходящего на высоте в 300 метров  стратегического бомбардировщика B-47 “Stratojet”, вооруженного  мегатонной термоядерной бомбой выглядело довольно… безумно, но ни  самолетов, ни бесшабашных пилотов Дяде Сэму было в те годы не занимать.  Да и сами ракетные позиции были защищены только от конвенционного оружия  – но не от мегатонных зарядов.

Таким  образом, чрезвычайно дорогая и комплексная система не могла  гарантировать безопасность единственного объекта, оборона которого с ее  помощью вообще имела смысл. Развертывание системы для защиты других  объектов было экономически непосильно, да и не всегда реально. Например,  в случае с Ленинградом (вторым по значимости городом СССР), выдержать  правильную геометрию системы не получалось из-за вклинившегося Финского  Залива.

И  как ни печально это признавать, но в технологическом плане С-25  “Беркут” тоже оказался бесплодным тупиком. Примененные в нем  оригинальные технические решения оказались в общем-то… бесполезны.  Развитие электроники буквально через несколько лет сделало неуклюжую  схему с синхронно вращающимися антеннами безнадежно устаревшей.  Фазированные антенные решетки с электронным движением луча, появившиеся в  середине 50-ых, позволили, наконец, создать РЛС трехмерного  сканирования, способные определять и азимут и угол места цели одной  антенной.

Сама  же идея многоканального ЗРК, способного одновременно сопровождать  множество целей и наводить по ним соответствующее количество ракет,  оказалась настолько “крепким орешком”, что “расколоть” ее на аналоговой  ламповой электронике толком не вышло. Прорыв произошел лишь в 70-ых, с  повсеместным внедрением цифровых компьютеров и интегральных микросхем.  Для зенитно-ракетных комплексов же оказалось значительно проще  оптимизировать работу ограниченного числа каналов управления.

Пример  такой оптимизации – американский корабельный ЗРК “Стандарт”. Ракеты  семейства SM-1 требовали непрерывной “подсветки” цели лучом РЛС на  протяжении всего полета ракеты. Ракеты же следующего поколения SM-2  получили программируемый автопилот, что позволяло направить их  приблизительно в район цели, и включить РЛС только на несколько секунд  для точного самонаведения на подлете. Это позволило радикально увеличить  огневую производительность системы, не увеличивая число радаров  подсветки.

Подведем  же итог. Был ли С-25 “Беркут” реально не имеющим аналогов, опередившим  свое время оружием? Несомненно. Но достигнуто это было таким  вынужденным, неуклюжим и бесперспективным методом, что итоговый  результат внушал, скорее, ужас, нежели восхищение. Система была слишком  дорогой для применения и слишком тупиковой для дальнейшего развития. То,  что этот “сиюминутный” комплекс с чудовищными затратами был  поставлен-таки на вооружение трудно считать чем-либо иным, кроме  грандиозной ошибки.

Основой  ПВО СССР в итоге стал значительно более простой одноканальный комплекс  С-75 "Двина" - заодно и гораздо более дешевый и мобильный.

В  заключение, хочу предложить небольшую альтернативу. Что, если в конце  1952 года – после испытаний американской термоядерной бомбы – советские  военные, озабоченные явной избыточностью требований к С-25 “Беркут” при  недостаточной эффективности в новых условиях, затребовали бы создания  упрощенного варианта? Отказавшись от требований многоканальности,  ограничив число одновременно обстреливаемых целей одной-двумя, можно  было бы радикально упростить систему и сделать ее способной к круговому  обстрелу.

Такая  упрощенная система (условно С-30 “Пустельга”), использующая отдельную  РЛС для сопровождения цели, и отдельную – для отслеживания ракеты, могла  бы использоваться значительно шире. Вместо 56 позиций С-25 “Беркут”  вокруг Москвы, можно было бы за те же деньги и за то же время построить  200-300 батарей С-30 “Пустельга”, и окружить ими не только Москву, но и  другие города Советского Союза. В 1955-1958, СССР мог бы получить  адекватную противовоздушную оборону всех ключевых объектов на своей  территории.  Что было бы значительно более выгодным решением (хотя бы с  точки зрения отваживания американских фоторазведчиков!) чем могучий, но  мертворожденный С-25 “Беркут”...