80 лет назад, 14 июля 1941 года, легендарная реактивная система залпового огня — «Катюша», разработанная в Центре Келдыша (сегодня входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») и сыгравшая огромную роль в Великой Отечественной войне, произвела свой первый залп по занятой фашистами железнодорожной станции Орша. В 1942 году указом Президиума Верховного Совета СССР за успешную разработку нового оружия коллектив института был награжден орденом Красной Звезды. Еще в 1941 году ведущие разработчики оружия, сотрудники института — И.И. Гвай и В.Н. Галковский были награждены орденами Ленина, руководителю разработки А. Г. Костикову было присвоено звание Героя Социалистического труда.
Оружие победы — «Катюша» была создана в НИИ-3 (ранее Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), ныне Государственный научный центр Российской Федерации «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша») накануне войны и показала свою невиданную мощь уже в первый ее месяц. Именно из стен Центра Келдыша на войну уходили первые «Катюши». В настоящий момент одна из немногих оставшихся со времен войны «Катюша» располагается на территории Центра Келдыша и находится «на ходу».
Рождение «Катюши»
В 1938 году сотрудники НИИ-3 впервые представляют проект механизированной многозарядной, размещенной на автомобиле ЗИС-5 установки для стрельбы реактивными снарядами. В пояснительной записке приведены расчеты, описание конструкции, тактико-технические достоинства предлагаемого средства вооружения. Авторы будущей «Катюши» сумели не только воплотить свои мысли в чертежи и металл, но и переломить скепсис по отношению к своему творению сотен артиллерийских специалистов, десятков руководителей армии и промышленности, сумели доказать необходимость «Катюши» руководству страны.
Из материалов книги «Оружие Победы — „Катюша”:
»… В составе группы, образованной в конце августа 1938 года, один инженер, чертежники, копировщики, два конструктора — А.П. Павленко и А.С. Попов. Именно им, Павленко и Попову, была поручена срочная разработка общих видов и рабочих чертежей первого варианта механизированной установки для пуска PC. Почти ровесники (Павленко — 1911 года рождения, Попов — 1913 года), имевшие одинаковое — среднее — образование (Павленко — 10 классов школы, Попов — авиационный техникум), проявлявшие постоянную готовность к техническому творчеству, имевшие уже опыт разработки пусковых устройств PC для самолетов, молодые конструкторы довольно быстро справились с задачей. Вот как вспоминал об этих днях в 1944 году Павленко (допрос в Прокуратуре Союза ССР):
«В 1938 году мой начальник Гвай дал мне задание сконструировать на автомашине приспособление для метания реактивных снарядов, которые в настоящее время зашифрованы как М-13. Гвай мне рассказал общие мысли, как он думает спроектировать установку, и я начал работать. Работа по конструкции была простая».
Чертежи прямо с кульмана шли в производство и вскоре, буквально на глазах, один из институтских автомобилей ЗИС-5, с которого был демонтирован кузов, обрел странное колючее сооружение в виде платформы с установленными на ней в два ряда поперек продольной оси автомобиля 24-мя двухметровыми направляющими планками.
Вся работа по организации новой группы, разработке общих видов и рабочих чертежей, изготовлению деталей, сборке, отладке установки уложилась в два (!) месяца. Первые (пробные) испытания ее состоялись на Софринском артполигоне 1 ноября 1938 года….«
В феврале 1939 года авторы новаторского изобретения, сотрудники НИИ-3 (ныне Центр Келдыша) А.Г. Костиков и И.И. Гвай решают подать заявку о выдаче им авторского свидетельства:
Рукопись заявки написана рукой Гвая не позднее 20 февраля 1939 года.
Сов. секретно
Инженера — Костикова Андрея Григорьевича
Инженера — Гвая Ивана Исидоровича
ЗАЯВКА
Настоящим заявляем о выдаче нам авторского свидетельства на механизированную установку для стрельбы ракетными химическими, фугасно-осколочными, зажигательными и прочими снарядами калибров 82 мм, 132 мм и 203 мм.
I. НАЗНАЧЕНИЕ И ТАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Механизированная установка представляет собой залповый агрегат, смонтированный либо на серийном грузовом автомобиле ЗИС-5, либо на ЗИС-6 (трехосном), а также на гусеничном ходу или на прицепе.
Полный боевой комплект может составлять:
- для калибра 82 мм — 45-50 шт. ракетных снарядов;
- для калибра 132 мм — 24-30 шт. ракетных снарядов;
- для калибра 203 мм — 14-16 шт. ракетных снарядов.
Назначение установки сводится, главным образом, к внезапному огневому нападению на противника путем залпового обстрела намеченных для поражения площадей, скоплений войск противника, важнейших объектов и пр.
Использование в агрегате прибора управления стрельбой позволяет производить стрельбу либо одновременным залпом, либо очередями по 3 снаряда, по 6, по 12 и т.д. снарядов одновременно, причем очереди могут следовать одна за другой с промежутком времени, выражающимся долями секунды.
Механизированные установки могут действовать как в одиночку, так и соединенные во взводы из 3-5 механизированных установок, в роты, состоящие из 2-3 взводов. Предусматривается наличие командно-снаряжательной базы, находящейся в глубине расположения наших частей на расстоянии от огневой позиции, определяемой командованием в зависимости от обстановки. Командно-снаряжательная база выполняет следующую работу:
- задает огневую позицию механизированным установкам и пути подхода;
- задает углы прицеливания и наводки для каждой установки, а также определяет порядок стрельб;
- обеспечивает перезарядку установок, прибывающих с позиции после выпуска боекомплекта;
- обеспечивает хранение боеприпасов и летучий ремонт и осмотр материальной части установок.
Таким образом, механизированные установки для стрельбы ракетными снарядами обладают следующими качествами:
скорострельность — практически неограниченная (так как допускает производство одновременного залпа с выпуском всего боекомплекта) — обеспечивает мощность огневого нападения;
Примечание: Мощность 24 снарядного залпа 132 мм PC — 240 литров ОВ, забрасываемых на дистанцию 7 км. 16-ти снарядный залп 203 мм РС — 360 литров ОВ на дистанцию 10 км;
- быстрота подхода к огневой позиции, а также незначительное время с момента подхода к позиции до момента открытия огня (3-5 минут) обеспечивает скрытность и внезапность огневого нападения;
- возможность немедленного снятия с позиции после отстрела, а также быстрой перемены позиции обеспечивает малую уязвимость механизированных установок;
- наличие командно-снаряжательной базы, непрерывно посылающей перезаряженные установки на новые, неизвестные противнику огневые позиции, обеспечивает методичное и массовое применение огня.
II. ОПИСАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Отдельные секции (стволы) залпового агрегата представляют секции пусковых станков, изготовленных и испытанных НИИ № 3. Секции в требуемом количестве устанавливаются на раму, имеющую возможность вращаться в подшипниках; таким образом, секциям может придаваться угол возвышения от 5° до 45°. Поворот рамы осуществляется механической передачей от рукоятки, находящейся либо в кабине шофера, либо выведенной сбоку машины.
Придание установке горизонтального угла наводки осуществляется таким образом: грубая наводка производится поворотом всей автомашины на позиции; тонкая наводка в пределах 10° производится поворотом вспомогательной рамы. Вспомогательная рама состоит из жесткого трубчатого или профильного каркаса и имеет возможность вращаться вокруг штыря, укрепленного в раме автомашины. В качестве опор на концах рамы имеются ролики, катающиеся в профиле, укрепленном также в раме автомашины.
На вспомогательной раме по ее концам установлены кронштейны, передний — неподвижный и задний — шарнирный. Шарнир служит для компенсации искажений рамы при эксплуатации. В верхней части кронштейнов находятся роликоподшипники, в которых производится поворот рамы с секциями (придание углов возвышения).
Привод вращения вспомогательной рамы также выведен сбоку автомашины, но может быть помещен в кабине шофера.
Прибор управления стрельбой находится в кабине шофера и может быть вынесен из нее на расстояние 50-70 метров для производства стрельбы из-за укрытия.
Прибор управления состоит из: задатчика, устанавливающего порядок стрельбы (по 1, по 3, по 6 и т.д. снарядов в очереди), из электрических предохранителей на 10A и из включающей кнопки.
Источником тока для стрельбы служит автомобильный аккумулятор; в случае управления стрельбой вне кабины должен подключаться добавочный аккумулятор.
Для осуществления наводки служит прицельное приспособление 122 мм гаубицы образца 1910/30 г., устанавливаемое на оси вращения вертикальной наводки. Прицельное приспособление устанавливается у рукояток горизонтальной и вертикальной наводок.
III. ДЕЙСТВИЕ УСТАНОВКИ
Установка заряжается всеми снарядами, для чего рама с секциями ставится в горизонтальное положение. Снаряды могут заряжаться либо с казенной, либо с дульной части. При заряжании необходимо следить за тем, чтобы задний штифт снаряда вошел в стопор. При этом контактные штифты, находящиеся в направляющих планках, создадут электрический контакт с пиропатронами, сидящими в пиросвечах снарядов.
После заряжания рама с секциями и снарядами приводится в горизонтальное положение, и установка может двигаться на позицию. При подходе к позиции водитель разворачивает автомашину по направлению, обозначенному командованием, и останавливает в назначенном месте. Далее устанавливается одновременно угол возвышения и горизонтальный угол наводки, устанавливается задатчик прибора управления стрельбой и производится стрельба.
После отстрела автомашина снимается с позиции и отходит в тыловую командно-снаряжательную базу, где перезаряжается и получает задание новой позиции и новых углов наводки.
Заместитель директора НИИ № 3 НКБ
по научно-технической части
военинженер I ранга п/п /КОСТИКОВ/
Начальник группы № 2 НИИ № 3
инженер-механик п/п /ГВАЙ/
Примечание: Механизированная установка для калибра 132 мм, изготовленная в НИИ № 3 под руководством и по проекту авторов настоящей заявки, прошла полигонные испытания отстрелом на Софринском Артиллерийском Полигоне (I.XI.38г.) и затем широкие полигонные испытания на Центральном Военно — Химическом Полигоне (январь-февраль 1939 г.). Установки прошли испытания в основном удовлетворительно.
Приложение: I. Два фотоснимка изготовленной механизированной установки на грузовой автомашине ЗИС-5.
п/п /КОСТИКОВ/
п/п /ГВАЙ/
Дальше начались усовершенствования установки. Рассматривались «поперечные» варианты, размещение на трехосном автомобиле ЗИС-6, «продольный вариант» и увеличение длины двухметровых направляющих до трех метров. В 1939 году технический совет института под председательством Костикова утверждает «продольный» вариант на планках в 5 метров длины, что и было принято к серийному изготовлению.
Из материалов книги «Оружие Победы — «Катюша»:
«…Естественно, комиссия ждет, что скажет нарком. А он … потребовал разработать для установки вместо химического осколочно-фугасный снаряд и при этом увеличить дальность, боевую эффективность и точность. Саму же установку порекомендовал допустить к следующему этапу — полигонным испытаниям.
Приказ наркома обороны — закон. Центр внимания в институте переносится на разработку нового снаряда (предварительная работа по нему уже шла несколько месяцев). Эту тему со знанием дела ведет конструкторский отдел № 1, возглавляемый Л.Э. Шварцем.
Легко сказать — создать новый снаряд, хотя и прототипы (авиационные) имеются. Многое приходится переделывать кардинально. В самом деле: увеличенная дальность (8,5 км вместо — ранее — 6,5 км) вкупе с большей требуемой эффективностью ведут при неизменном калибре к увеличению длины порохового заряда в ракетной камере (а у нее есть предел, который переходить нельзя). Эти изменения увеличивают габариты и вес снаряда, а, значит, усложняют обслуживание установки.
И это далеко не все. Совершенно очевидно (даже если бы и не было прямого указания наркома), что применение осколочно-фугасных снарядов требует большей кучности, чем использование химических. Какие еще ресурсы (кроме увеличения длины направляющих) можно использовать в этих целях? Изучаются возможности уменьшения эксцентриситета — отклонения вектора тяги PC от центра тяжести снаряда (Победоносцев, Пойда), уменьшения времени горения ракетного заряда (Тихонравов), исследуется способ увеличения устойчивости снаряда в полете путем его медленного проворачивания (Тихонравов, Кисенко). Ведутся продувки снарядов в аэродинамической трубе, скоростная киносъемка полета. У Победоносцева, кроме того, отдельная задача: совместно с «пороховиками» (НИИ-6 с заводами) добиться увеличения стабильности свойств нитроглицеринового пороха (еще в марте 1938 года была обнаружена опасная крутая зависимость давления, развиваемого в ракетной камере при горении пороха НГВ, от температуры заряда).
Конструируют новый снаряд ведущий инженер В.Н. Лужин (в 1940 году он будет арестован и осужден к 8 годам ИТЛ), а также В.Г. Бессонов, А.С. Пономаренко, Д.А. Шитов, В.А. Артемьев, М.Е. Курова. Вносится много предложений, оригинальных усовершенствований. В боеголовку вводится второй детонатор, что резко, с 940 м/с до 1240 м/с увеличивает скорость разлета осколков и придает им (в связи с нагревом при разлете) зажигательные свойства. Это создаст потом на фронте одну из многих легенд о «Катюше»: дескать, ее PC снаряжены термитным составом, поэтому сжигают все в зоне обстрела.
Улучшается, становится более надежной система воспламенения порохового состава в ракетной камере (вместо прежнего способа воспламенения через сопло пиропатроном вводится дублированное донное воспламенение посредством двух пиросвечей). Полностью изменяется конструкция и технология изготовления стабилизаторов; это тоже приводит к улучшению показателей кучности и эксплуатации снарядов.
К концу лета 1939 года первые образцы новых снарядов РОФС-132 готовы. Далеко ли они отстоят от прототипов, PC-I32, разработанных институтом в 1937 году для вооружения авиации? Вот некоторые сравнительные данные (цифры округлены):
РС-132 (1937 г.)
РОФС-132 (1939 г.)
Общий вес, кг
23
42
Длина, мм
840
1400
Дальность полета макс., м
6700
8400
Вес ВВ, кг
1,6
4,8
Вес ракетного заряда, кг
3,8
7,2
Хорошо видно, что для будущей «Катюши» коллектив института, использовав все лучшее из опыта предшественников, в короткие сроки создал совершенно новый снаряд, обладавший многими оригинальными свойствами и далеко отстоящий от своего прототипа.
Существенно еще раз отметить, что вся работа по созданию нового оружия идет в институте взаимосвязано, системно. Это значит, что каждый элемент системы (снаряд, направляющие, системы прицепливания, управления огнем и др.) отрабатывается, оптимизируется не сам по себе, не отдельно, а в интересах оптимизации всей системы в целом. Из трех основных составляющих системы (транспортное средство, собственно пусковая установка, снаряд) лишь первую можно считать относительно стабильной (хотя и автомобиль подвергся частичной модернизации: установлены складывающиеся домкраты, бронезащита кабины и др.).
В институте тем временем эта тема вовлекает все большее число специалистов: работают два конструкторских отдела, лаборатории внутрикамерных процессов и внешней баллистики, производство, подразделения, расположенные на полигонах. В тесном взаимодействии с институтом трудятся «пороховики», завод им. Владимира Ильича, Софринский артполигон и, конечно, неутомимое представительство Заказчика. С какой стороны ни взять, создание «Катюши» являло собой, пожалуй, первый в отечественной ракетной технике пример решения масштабной, сложной задачи путем организации слаженной кооперированной работы. При этом важно иметь в виду, что, в отличие от других военных разработок, «Катюша» создавалась вне целевых постановлений ЦК ВКП(б) и правительства, приказов наркома, без выделения дефицитных фондов и ресурсов — целиком на добром взаимодействии талантливых, самоотверженных, глубоко понимающих значение своей работы людей. Их деятельность объединялась единой технической политикой, организовывалась и направлялась единым штабом, роль которого исполнял технический совет института во главе с
А.Г. Костиковым. …..«.
В 1939 году начинаются полигонные испытания. Обязательный этап для постановки новой системы на вооружение — войсковые испытания — «Катюша» не проходила. Этим этапом для нее стала начавшаяся в июне 1941 года война!
Первая в мире система залпового огня — «Катюша» по праву заняла место в составе наиболее выдающихся, новаторских разработок советских вооруженцев предвоенного и военного времени (кроме «Катюши», это самолет — штурмовик Ил-2, танк Т-34, автомат ППШ, 76-мм дивизионная пушка ЗИС-3…). Более того, «Катюша» оказалась единственным в период войны видом вооружения, которому изначально, еще до широкого внедрения в войсках, было присвоено гвардейское звание. Такое звание присваивалось и вооруженным «Катюшами» частям, которые сразу же, в сентябре 1941 года, были выделены в отдельный род войск — Гвардейские минометные части Ставки Верховного главнокомандования во главе с командующим в ранге заместителя наркома обороны.
В 1938–1941 годах в НИИ № 3 (ныне Центр Келдыша) под руководством главного конструктора А. Г. Костикова инженеры И. И. Гвай, В. Н. Галковский, А. П. Павленко, Р. И. Попов, Н. И. Тихомиров, В. А. Артемьев, А. Ю. Крутецкий и другие создали многозарядную пусковую установку, смонтированную на грузовом автомобиле. Разработка «Катюши» велась в НИИ-3 (ныне Центр Келдыша) и изготавливалась с учетом ограниченных возможностей опытного производства. В ходе усовершенствований опытных образцов «Катюши» и разработки в дальнейшем последующих образцов полностью сохранилась принципиальная конструктивная основа этого нового оружия, разработанная в НИИ-3 под руководством А.Г. Костикова.