В первое десятилетие после войны советское военное руководство не проявляло интереса к беспилотным летательным аппаратам, что отчасти объяснялось негативным опытом тестирования дронов в 1930-е годы и неудачами в их боевом использовании в начале войны.
Исключение составили самолёты-снаряды с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД) и автономной системой управления, вдохновленные немецким Fi 103 (V-1). Однако военные отказались от их принятия на вооружение из-за низкой точности и недостаточной скорости полёта.
В 1950-е годы в Советском Союзе для испытаний новых истребителей-перехватчиков и зенитных ракетных комплексов, а также для подготовки пилотов и расчётов ПВО проводилась модификация устаревших самолётов в воздушные мишени. Также началось серийное производство специально разработанных беспилотников, предназначенных для имитации воздушных целей и разведки в соответствии с заранее заданной программой.
БПЛА с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем
На заключительном этапе Великой Отечественной наши войска захватили исправные немецкие самолёты-снаряды Fi 103, ключевые компоненты (ПуВРД и элементы системы управления), а также техническую документацию.
На основе захваченных материалов конструкторскому бюро под руководством В. Н. Челомея было поручено разработать советскую «летающую бомбу», получившую обозначение 10Х. В качестве носителей рассматривались бомбардировщики Пе-8 и Ер-2.
По современной классификации беспилотный аппарат 10Х является крылатой ракетой с воздушным стартом, которая мало чем отличалась от немецкого прототипа. При стартовой массе 2130 кг дрон, несущий 800 кг боевой части, мог преодолевать расстояние до 240 км и развивал скорость 600-620 км/ч.
Запуск самолёта-снаряда 10Х с бомбардировщика Пе-8
Работы проводились в интенсивном режиме, германский самолёт-снаряд Fi 103 имел относительно простую конструкцию, был изготовлен из доступных материалов, поэтому с его копированием не возникло трудностей. Первое лётное испытание 10Х прошло ещё до капитуляции Германии — 20 марта 1945 года на полигоне в районе города Джизак в Узбекистане.
В 1948 году, после комплексных испытаний, самолёт-снаряд был рекомендован для принятия на вооружение ВВС. Однако военные отказались от его принятия, сославшись на низкую точность инерциальной системы наведения, малую скорость и высоту полёта, что делало 10Х легкой мишенью для истребителей.
В 1951-1952 гг. испытывался наземный стартовый комплекс с самолётом-снарядом 10ХН, который запускался твердотопливным стартовым устройством и имел новую систему наведения, создатели которой обещали уменьшить рассеивание относительно точки прицеливания.
Ещё до завершения испытаний Смоленский авиазавод получил заказ на сборку 50 экземпляров 10ХН, которые предназначались как учебно-тренировочные и должны были использоваться для подготовки технических специалистов до появления более современных образцов.
Для подтверждения заявленных характеристик в октябре 1956 года было решено провести отстрел шести серийных 10ХН. Из-за ошибок в подготовке первый старт оказался аварийным. Летом 1957 года, после доработок, были произведены контрольные пуски ещё пяти 10ХН, из которых четыре достигли заданного района. При этом средняя скорость полёта оказалась на 10-40 км/ч ниже заявленной.
По мнению комиссии, состоящей из представителей Министерства обороны и Государственного комитета по авиационной технике, самолёт-снаряд 10ХН не соответствовал современным требованиям и не обеспечивал надежной работы в широком диапазоне температур. Серийно построенные самолёты-снаряды решили использовать в качестве учебно-тренировочных целей в системе ПВО и ВВС.
Следующим шагом в развитии семейства 10Х стал самолёт-снаряд 16Х, на котором за счёт установки двух ПуВРД планировалось увеличить максимальную скорость и грузоподъёмность.
Самолёт-снаряд 16Х
Так как инерциальная система наведения не обеспечивала необходимую точность, в модификации 16ХА «Прибой» предусматривалось применение теленаведения, при котором на завершающем этапе полёта включалась бортовая телевизионная камера, и изображение по радиоканалу передавалось на самолёт-носитель, оператор на своём визоре находил цель, корректировал курс радиокомандами и переводил летательный аппарат в пикирование.
Модернизированный 16ХА «Прибой» с двумя двигателями Д-14-4 с суммарной тягой 500 кгс имел стартовый вес 2557 кг и нёс фугасную боевую часть массой 950 кг. Скорость – около 650 км/ч. Дальность – 190 км. Высота полёта на основном участке – 800-1000 м.
Первое испытание с телевизионным наведением прошло 2 августа 1952 года. В ходе испытательных пусков часто имели место отказы телевизионной аппаратуры и линии передачи команд. Тем не менее, 15 октября 1952 года 16ХА был рекомендован к принятию на вооружение. Ознакомившись с результатами испытаний, командование Дальней Авиации отказалось принимать самолёт-снаряд в его текущем состоянии. Вскоре, с появлением ракет с другими типами двигателей, обеспечивающих лучшие скоростные и высотные характеристики, дальнейшая доработка 16ХА была признана нецелесообразной, и в начале 1953 года тему закрыли.
Воздушные мишени и беспилотные разведчики семейства Ла-17
Для обеспечения испытаний новых видов вооружений и боевой подготовки войск ПВО в первые послевоенные годы активно применялись радиоуправляемые самолёты с поршневыми двигателями. Однако большинство самолётов, построенных в годы Второй мировой, имели очень ограниченный ресурс, и большая часть из них пришла в негодность уже через несколько лет после окончания войны. Кроме того, с наступлением «реактивной эры» в авиации для испытаний и тренировок требовались мишени, которые по скорости полёта соответствовали современным боевым самолётам потенциального противника.
В ходе наиболее ответственных испытаний использовались выработавшие свой ресурс истребители МиГ-15, МиГ-17 и бомбардировщики Ил-28 с аппаратурой дистанционного управления. Однако переоборудование серийных машин обошлось бы в значительную сумму, и для массового применения в качестве мишеней существующих на тот момент самолётов имелось недостаточно.
С учётом всех обстоятельств в 1950 году главком ВВС маршал К.А. Вершинин предложил разработать радиоуправляемую мишень. В дальнейшем было принято правительственное постановление, согласно которому эту работу поручили С.А. Лавочкину, возглавлявшему OKB-301.
При выдаче техзадания особое внимание уделялось снижению стоимости изделия, рассчитанного на один «боевой вылет». При проектировании радиоуправляемой мишени, получившей предварительное обозначение «Изделие 201», специалисты ОКБ-301 пошли по пути максимального упрощения. Для самолёта-мишени выбрали недорогой прямоточный воздушно-реактивный двигатель РД-900, работающий на бензине. При сухом весе двигателя 320 кг расчетная тяга на скорости 240 м/с и высоте 5000 метров составляла 625 кгс.
ПуВРД РД-900 имел ресурс около 40 минут. Топливного насоса на аппарате не было, горючее из бака подавалось вытеснительной системой, работающей от воздушного аккумулятора давления. С целью максимального упрощения и удешевления производства крыло и хвостовое оперение были выполнены прямыми. Для питания радиокомандной аппаратуры применили генератор постоянного тока с приводом от ветряка в носовой части аппарата. Самыми дорогими компонентами беспилотного аппарата стали аппаратура радиоуправления и автопилот АП-60. Внешний вид беспилотной мишени оказался довольно непривлекательным, но она полностью соответствовала своему назначению.
Запуск «Изделия 201» первоначально планировалось осуществлять с четырёхмоторного дальнего бомбардировщика Ту-4, под каждой плоскостью которого могло быть подвешено по одному беспилотнику.
К лётным испытаниям беспилотного аппарата на полигоне под Ахтубинском приступили в мае 1953 года. Государственные испытания завершились в октябре 1954 года. Воздушная мишень показала неплохие характеристики: максимальная скорость 905 км/ч и практический потолок — 9750 метров. Топливного бака объёмом 460 л хватало лишь на 8,5 минуты полёта, при этом прямоточный двигатель надёжно запускался на высотах до 9300 метров.
Воздушная мишень «Изделие 201» на транспортной тележке
По итогам испытаний военные рекомендовали увеличить продолжительность работы двигателей в два раза, повысить ЭПР путём установки уголковых отражателей и добавить трассеры на законцовках крыла. Главным недостатком была названа длительная подготовка аппарата к применению. Особенно много времени требовалось на его подвеску на самолёт-носитель. Добиться надежной работы парашютной системы спасения в ходе испытаний не удалось, поэтому для повторного использования дрон решили сажать с планирования на выступающий под фюзеляжем двигатель. Летные испытания подтвердили, что это возможно, но после такой посадки из-за деформации мотогондолы требовалась замена ПУВРД.
После официального принятия на вооружение воздушная мишень получила обозначение Ла-17. Серийное производство наладили на заводе № 47 в Оренбурге. Поставки первых беспилотников в войска начались в 1956 году. Производственная программа, рассчитанная на несколько лет, предусматривала изготовление более 200 беспилотных мишеней ежегодно. Для использования Ла-17 на Казанском авиазаводе № 22 переделали шесть бомбардировщиков Ту-4.
Воздушная мишень Ла-17 полностью удовлетворяла своему назначению, но к концу 1950-х стало очевидно, что поршневые Ту-4 скоро будут выведены из эксплуатации. Кроме того, воздушный старт требовал значительного времени на подготовку и был дорогим. Поэтому военные стремились расширить возможности мишени и снизить эксплуатационные расходы. В результате разработчики пришли к необходимости использования турбореактивного двигателя и перехода к запуску с наземной пусковой установки.
Кардинально модернизированная воздушная мишень с двигателем РД-9БК тягой 2600 кгс и наземным стартом получила обозначение Ла-17М, её серийное производство началось в 1958 году. ТРД РД-9БК стал модификацией выработавшего ресурс двигателя РД-9Б от истребителя МиГ-19.
Воздушная мишень Ла-17М
Запуск осуществлялся с помощью двух твердотопливных ускорителей, а в качестве буксируемой пусковой установки использовался переделанный четырёхколёсный лафет 100-мм зенитного орудия КС-19.
Следующая модернизация до уровня Ла-17ММ произошла в 1962 году. В связи с ростом лётных характеристик средств воздушного нападения вероятного противника для повышения достоверности испытаний и процесса боевой подготовки расчётов ЗРК требовались мишени, способные летать в диапазоне высот от 0,5 до 18 км, а также возможность изменять отражающую способность беспилотного летательного аппарата для имитации крылатых ракет, тактических и стратегических бомбардировщиков. Для этого беспилотную мишень оснастили двигателем РД-9БКР с повышенной высотностью, а в хвостовой части фюзеляжа разместили линзу Люнеберга. Благодаря увеличившейся ЭПР дальность сопровождения мишени наземными РЛС сантиметрового и дециметрового диапазона возросла с 150—180 км до 400 км, и расширился типаж имитируемых летательных аппаратов.
Для того чтобы модернизированная воздушная мишень могла использоваться повторно, после запуска доработали систему посадки. В хвостовой части фюзеляжа установили сбрасываемый груз, связанный тросом с чекой, при выдергивании которой автопилот переводил мишень на большой угол атаки на минимальной расчетной высоте, одновременно с этим происходила остановка двигателя. Парашютируя, мишень приземлялась на лыжи с амортизаторами, размещённые под гондолой ТРД.
Поскольку запасы двигателей РД-9 быстро истощились, в 1970-е годы начали использовать ТРД Р-11К-300, переделанные из выработавших ресурс Р-11Ф-300, которые устанавливались на самолетах МиГ-21, Су-15 и Як-28. Мишень с двигателями типа Р-11К-300 получила обозначение Ла-17К и серийно производилась до конца 1992 года.
Воздушная мишень Ла-17К на пусковой установке
Хотя спустя полвека с начала серийного производства воздушные мишени семейства Ла-17 устарели и во многом уже не способны имитировать современные боевые самолёты и крылатые ракеты, они до недавнего времени использовались на полигонах в ходе контрольных учебных стрельб расчётов ПВО.
После принятия на вооружение воздушной мишени Ла-17Р военные подняли вопрос о создании на её базе беспилотного разведчика. Правительственное постановление по этому вопросу вышло в июне 1956 года. Однако мишень с ПуВРД РД-900 имела небольшую дальность, и к практической реализации проекта приступили лишь после появления Ла-17М с турбореактивным двигателем РД-9БК.
Для ведения аэрофотосъёмки в носовом отсеке беспилотного разведчика со стартовой массой 3600 кг на качающейся установке разместили фотокамеры АФА-БАФ/2К и АФА-БАФ-21. Система управления была доработана, и дрон оснастили усовершенствованным автопилотом с программатором, допускающим выполнение сложных манёвров по курсу и высоте. Для удобства транспортировки разведчика консоли крыла сделали складными.
Запуск беспилотного разведчика с транспортно-пусковой установки САТР-1 на шасси четырёхосного грузового автомобиля ЗиЛ-134К осуществлялся с помощью двух твердотопливных стартовых ускорителей ПРД-98, а спасение — на парашюте с посадкой на гондолу двигателя. Уголковые отражатели, размещённые под радиопрозрачными обтекателями законцовок крыла, демонтировали.
Государственные испытания беспилотного разведывательного аппарата Ла-17Р завершились летом 1963 года. При этом было подтверждено, что БПЛА способен вести фоторазведку на удалении до 60 км от стартовой позиции, летая на высотах до 900 м, и на удалении до 200 км — на высоте 7000 м. Скорость на маршруте составляла 680—885 км/ч.
Предусматривалось, что тактический беспилотный комплекс разведчика ТБР-1 (тактический беспилотный разведчик), в состав которого входил Ла-17Р, будет достаточно мобильным, с приемлемым временем развертывания на стартовой позиции. Однако поскольку грузовой автомобиль повышенной проходимости ЗиЛ-134К серийно не производился, запуск беспилотника происходил с буксируемой пусковой установки.
В состав комплекса вошли: буксируемая автомашиной КрАЗ-255 стартовая установка САТР-1, транспортные тележки ТУТР-1, буксируемые автомобилями ЗиЛ-157 или ЗиЛ-131, спецавтомобиль КАТР-1 для проведения предстартовой проверки оборудования самолёта-разведчика и обеспечения запуска маршевого двигателя, а также радиокомандные и радиолокационные станции МРВ-2М и «Кама» для управления беспилотным разведчиком на маршруте полёта. В составе отдельной эскадрильи беспилотных разведчиков также имелся технико-эксплуатационный взвод, оснащенный спецавтомобилями для работы с фотокамерами, автокранами и другой техникой, а также подразделение, обеспечивающее посадку Ла-17Р в заданном районе, извлечение с борта разведывательных материалов и эвакуацию летательного аппарата.
Хотя комплекс ТБР-1 успешно прошел государственные испытания, до середины 1960-х в строевые разведывательные эскадрильи он не поступил, что было связано с перегруженностью советской радиоэлектронной промышленности другими заказами и непоставкой аппаратуры управления и слежения для наземных станций.
После начала эксплуатации воздушной мишени Ла-17ММ двигатель Р-11К-300 был установлен на разведывательный БПЛА Ла-17РМ. Параллельно с заменой ТРД модернизированный беспилотный разведчик получил обновленную начинку в виде фотокамер АФА-40, АФБА-40, АФА-20, БПФ-21, АФА-5М и телекамеры «Чибис», в состав бортовой аппаратуры также вошла