Ростислав Ангельский
С благодарностью Геннадию Александровичу Шеповалову - заслуженному ветерану ракетной техники
Легендарные "катюши" - прославленные "гвардейские минометы", наряду с танком Т-34, яковлевскими и лавочкинскими истребителями давно стали одним из символов победоносного советского оружия Великой Отечественной войны. Признано несомненным превосходство этих отечественных разработок, по современной терминологии относящихся к реактивным системам залпового огня (РСЗО), над аналогичным оружием немецкой армии и вооруженных сил союзников по антигитлеровской коалиции.
Между тем, несмотря на достигнутые успехи, в ходе Великой Отечественной войны и , в особенности, по ее завершению, вопрос об оснащении Советской Армии эффективными системами реактивной артиллерии не считался в полной мере решенным.
Боевой опыт показал, что системы с реактивными снарядами М-13, принятые на вооружение Красной Армии буквально за несколько часов до начала Великой Отечественной войны, достаточно успешно применялись только для поражения площадных целей - сосредоточений живой силы и небронированной техники противника. Еще более скромными возможностями обладали относительно легкие реактивные снаряды М-8. Созданные позднее более тяжелые реактивные снаряды М-20, М-30 и М-31 обеспечивали поражение также и полевых укреплений при взламывании обороны противника, но только при массированном применении.
Наряду с несомненными достоинствами - легкостью и мобильностью пусковых систем, высокой боеготовностью и уникальной скорострельностью, "катюши" имели и серьезные недостатки - прежде всего, неудовлетворительную точность, которая при сопоставимой дальности в четыре - пять раз уступала соответствующим показателям ствольной артиллерии. В результате для поражения малоразмерной цели требовалось в десятки раз большее число пусков реактивных снарядов, чем артиллерийских выстрелов сопоставимого калибра.
Основным отличием снаряда обычной пушки от неуправляемого реактивного снаряда является то, что в процессе выстрела он разгоняется до максимальной скорости в пределах ствола орудия, при этом направление движения снаряда строго ограничено стенками ствола пушки, в меру возможностей наводчика, сориентированного на цель.
Реактивный снаряд "катюши", упорядочение двигаясь по направляющим пусковой установки, набирал только 1/5 конечной скорости. Далее разгон продолжался в свободном полете и завершался на удалении сотни-другой метров от пусковой установки.
Таким образом, если выстрел обычного орудия в общем подобен стрельбе из длинноствольной винтовки, то процесс пуска реактивного снаряда в части точности сопоставим с пальбой из старинного мушкетона - ружья с коротким, расширяющимся к дулу стволом, снаряжавшегося картечью и предназначавшегося для ведения огня по плотным боевым порядкам противника с предельно малой дистанции.
Проведенные исследования определили основную причину большого разброса точек попадания реактивных снарядов -технологические возмущения от работающего двигателя. В реальности сопло хоть немного, но не совпадает по расположению своего центра и направлению продольной оси с главной продольной осью инерции ракеты. Да и центр масс снаряда не лежит точно на его продольной оси. Особенно это проявляется к концу работы двигателя, когда частично выгоревшие пороховые шашки смещаются в произвольном направлении от продольной оси реактивного снаряда. Прохождение вектора тяги на некотором расстоянии от центра масс (эту величину называют эксцентриситетом) создает возмущающий момент, стремящийся развернуть ракету, уводя ее от заданного направления. После схода оперенного реактивного снаряда с направляющих пусковой установки его развороту под действием возмущающего момента от эксцентриситета тяги препятствует только стабилизирующий момент от аэродинамических сил, равнодействующая которых (при достаточных размерах оперения) приложена позади центра масс ракеты.
Однако величина аэродинамической силы, в данном случае - стабилизирующего момента хвостового оперения, изменяется пропорционально скоростному напору, равному, как известно, произведению плотности воздуха на квадрат скорости набегающего потока. После схода ракеты с направляющих пусковой установки стабилизирующий момент составляет менее одной сотой от значения этой величины в конце разгонного участка и еще не обеспечивает эффективного противодействия возмущениям от эксцентриситета тяги работающего двигателя. Увеличение "дульной скорости" за счет удлинения направляющих ограничивается компоновочными решениями пусковой установки, как правило, размещенной на автомобильном шасси . А отклонения, полученные в начале разгонного участка, определяют весь последующий полет ракеты, придавая ему изначально неверное направление и, соответственно, больше всего влияют на точность стрельбы.
Тем не менее, еще в первые военные годы наметились определенные перспективы повышения точности реактивных снарядов. К сожалению, как раз в это время соответствующая организация промышленности оказалась практически неспособной выполнить необходимую опытно-конструкторскую работу и обеспечить внедрение усовершенствованных образцов оружия в серийное производство, хотя и располагала более чем двадцатилетним опытом работы по созданию реактивных снарядов.
БМ-13-16 на шасси автомобиля ЗиС-6
