Ohio и «Акула» почти одинаковы по длине: 170 и 172 метра. Ohio несёт 24 ракеты и весит 18 750 тонн. «Акула» несёт 20 ракет и весит 48 000.
Это не ошибка в цифрах. Советская подводная лодка на два метра длиннее, на четыре ракеты скромнее и при этом вдвое с лишним тяжелее. Читатель, знакомый с техникой, сразу видит: здесь что-то не сходится. И это «что-то» находится не в тактических требованиях ВМФ и не в политическом заказе на рекорд.
Оно находится в диаметре одной ракеты.
Что потребовал флот
В конце 1960-х годов Главный штаб ВМФ СССР сформулировал требования к новому ракетоносцу. Предстояло ответить на американский Ohio с его Trident. Флот выдвинул жёсткие условия: 20 баллистических ракет, работа подо льдами Арктики, всплытие через лёд для пуска, повышенная живучесть при близком ядерном взрыве, автономность для длительного патрулирования без захода в базу.
Двадцать ракет. Это ключевая цифра, и она сразу ставит вопрос. Американцы у Ohio поставили 24 шахты, то есть на четыре больше. Почему у «Акулы» меньше? Потому что ракета другая и совсем другая по размеру. Но одно требование в ТТЗ оказалось невидимым ограничением, которое никто не записывал в документ, потому что оно пришло извне проекта.
Р-39 на фоне Trident
Ракету для проекта 941 разрабатывало КБ машиностроения в Миассе, конструкторское бюро Макеева. Изделие получило обозначение Р-39, по классификации НАТО: SS-N-20 Sturgeon.
Её характеристики на бумаге выглядели достойно. Дальность 8 300 км, десять боеголовок по 100 килотонн каждая. По ударным возможностям Р-39 не уступала Trident I: у того восемь боеголовок, дальность 7 400 км.
Но вот физические параметры уже другие. Длина Р-39 около 16 метров, диаметр 2,4 метра, стартовая масса от 84 до 90 тонн (открытые советские источники дают диапазон, и это само по себе показательно). Trident I: длина 10,4 метра, диаметр 1,88 метра, масса 32,3 тонны.
Одинаковые задачи. Сопоставимое число боеголовок. Сопоставимая дальность. Но Р-39 тяжелее Trident почти в три раза и шире на полметра. Откуда взялись эти 60 тонн разницы? Ответ не в конструкции ракеты, а в химии.
Химия, которую не запишут в ТТЗ
Ответ лежит в химии твёрдотопливных зарядов. Обе ракеты твёрдотопливные. Но советские смесевые составы 1970-х годов давали меньший удельный импульс, чем американские аналоги. Удельный импульс, иначе говоря, КПД топлива: сколько тяги получается с каждого килограмма заряда.
По оценкам западных аналитиков той эпохи, американские заряды на основе высокоэнергетических составов опережали советские по этому показателю примерно на 10–15%. Советская промышленность работала с менее эффективными смесями. Чтобы получить ту же тягу, нужно больше топлива. Больше топлива: больший объём камеры сгорания. Больший объём: больший диаметр корпуса ракеты.
Это не политическое решение. Это физика.
Именно поэтому при схожей боевой нагрузке Р-39 оказалась почти втрое тяжелее Trident и на 27% шире. КБ Макеева выжало из доступных технологий максимум. Ракета получилась боеспособной. Но размеры задались не конструкторским выбором, а технологическим потолком советской химической промышленности. Теперь посчитаем, во что это обошлось проекту 941 в метрах и тоннах.
Каскад: от диаметра шахты до 48 000 тонн
Диаметр ракеты 2,4 метра означает шахту шириной больше двух метров. Шахт двадцать штук. Размещать их традиционно, позади ограждения рубки, не вышло: ни одна компоновка не давала приемлемого центра тяжести при таком числе тяжёлых шахт в корме. Конструкторское бюро «Рубин» под руководством Сергея Ковалёва приняло нестандартное решение: шахты разместили в два ряда по десять штук впереди ограждения рубки.
Но тогда возникала следующая задача. Двадцать шахт с диаметром больше двух метров каждая — колоссальная нагрузка, которую надо вписать в обводы корпуса и сохранить при этом мореходность. Ковалёв применил двухкорпусную схему: два раздельных прочных корпуса, расположенных параллельно, внутри общего лёгкого корпуса. Шахты встали между ними.
Ширина двух прочных корпусов вместе с шахтами и межкорпусными конструкциями дала ширину лёгкого корпуса около 26 метров. Для подводных лодок это беспрецедентно.
Арктические требования добавили ещё. Подлёдный старт требует, чтобы лодка всплывала через лёд толщиной до 2,5 метра: нужны усиленное ограждение рубки, носовые горизонтальные рули убирающегося типа, особая прочность обшивки. Всё это масса. Плюс заложенный запас плавучести около 40%, то есть снова объём и снова сталь.
Итог: 172 метра длины, 26 метров ширины, 48 000 тонн подводного водоизмещения.
Ohio при схожей длине и большем числе ракет весит 18 750 тонн. Разница в 29 000 тонн и есть стоимость отставания в химии твёрдотопливных зарядов, переведённая в сталь, балластирование и объём корпусных конструкций.
Паритет и его цена
«Акула» построена в шести экземплярах. Все шесть сошли со стапелей «Севмаша» в Северодвинске. Первый, ТК-208, впоследствии переименованный в «Дмитрий Донской», принят флотом в декабре 1981 года.
Проект выполнил задачу: стратегический паритет с Ohio по числу боеголовок и дальности был обеспечен. Но посмотрите на конструктивную цену этого паритета. Чтобы поставить в строй 20 ракет с характеристиками, сопоставимыми с 24 ракетами Ohio, потребовалась лодка в 2,5 раза тяжелее. Советская промышленность вложила в один ракетоносец вдвое больше материала и стапельного времени, чем американская, ради того же стратегического результата.
Рекорда никто не добивался. Рекорд получился сам, потому что нужны были ракеты с заданными характеристиками, а химия не давала сделать их компактными.
Это типичная для советской оборонной промышленности ситуация: задача решается, паритет достигается, но цена в полтора-два раза выше, чем у американского аналога. Не из-за расточительства конструкторов. Из-за технологического потолка в смежной отрасли, который в ТТЗ не записывается, но в итоговые тонны водоизмещения входит неизбежно.
Если вы работали с документами по советскому ракетостроению или знаете детали по удельному импульсу советских составов 1970-х из закрытых источников, буду рад поправкам в комментариях. По части ТТХ Р-39 открытые данные расходятся, и уточнения от людей, знающих тему изнутри, войдут в текст.