Наведение и навигация баллистических ракет

Москва

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2007

Допущено Учебнометодическим объединением вузов
по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших

заведений, обучающихся по направлениям подготовки

Ракетостроение и космонавтика

и Гидроаэродинамика и динамика полета

«
»

«
»

учебных

Наведение
и навигация

баллистических

ракет

Наведение
и навигация

баллистических

ракет

Л.Н. Лысенко

УДК 629.76
ББК 34.4
Л886

Л886

Р е ц е н з е н т ы:
д-р техн. наук Э.П. Спирин,
чл.-кор. РАН, проф., д-р техн. наук О.М. Алифанов
(заведующий кафедрой Московского государственного авиационного
института (технический университет))

Лысенко Л.Н.
Наведение и навигация баллистических ракет: Учеб. пособие. – М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 672 с.: ил.

ISBN 978-5-7038-2913-4

Изложены научные и методологические основы наведения и навигации 
летательных аппаратов баллистического типа. Рассмотрены вопросы 
программирования движения (задачи наведения) и информационно-
навигационного обеспечения управления (задачи навигации), а также
проблемы статистической динамики полета — оценивание движения и опре-
деление точности стрельбы (задачи оценки точности возмущенного движения). 
Показаны направления решений соответствующих задач при
создании существующих ракетных комплексов тактического, оперативно-
тактического и стратегического назначений, возможные пути совершенствования 
баллистико-навигационного обеспечения полета ракет последующих
поколений.
Для студентов технических вузов, слушателей военных академий, а также 
аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в
области баллистики, динамики полета и управления движением летательных
аппаратов.
УДК 629.76
ББК 34.4

c⃝ Л.Н. Лысенко, 2007
c⃝ Оформление. Издательство МГТУ
ISBN 978-5-7038-2913-4
им. Н.Э. Баумана, 2007

В «холодной войне» не было миллионов
убитых на полях сражений. Но в КБ, лабораториях, 
засекреченных цехах и на полигонах напряжение, 
а порой и трудовой героизм не уступали 
тому, который проявляли люди, создававшие 
оружие для фронта во время войны.
Б.Е. Черток
«Семерка» с ядерным зарядом представлялась 
некой прекрасной богиней, которая защитит 
и прикроет страну от страшного заокеанского 
врага.
Ядерное оружие — «простое» и водород-
ное — было уже создано. На нашей ракете Р-5
было впервые совмещено его фантастическое
могущество со скоростью достижения цели.
Но США пока оставались вне пределов досягаемости «
пятерки». «Семерка» должна была
лишить США неуязвимости.
Б.Е. Черток

ОТ АВТОРА∗

Со времени принятия на вооружение в СССР первого стратегического 
ракетного комплекса (РК) с баллистической ракетой (БР)
Р-5М (8к51) в 1956 г. ракетные войска стратегического назначения
стали самым мощным видом Вооруженных сил, в составе которого 
сосредоточено до двух третей ядерного потенциала государства
[43, 78, 83, 89].
Средства доставки ядерных боеголовок к цели, основу которых
составляют БР дальнего действия (БРДД), — наиболее эффективный
и, пожалуй, важнейший элемент ракетно-ядерного щита нашей Родины, 
служащий сдерживающим фактором, исключающим возможность 
развития мирового ядерного конфликта.

∗Изложенные сведения основываются на доступных автору архивных материалах, 
воспоминаниях очевидцев, а также следующих работах:
Из истории развития ракетной техники и космонавтики / Сост. В.Л. Иванов,
Ю.И. Плотников и др. – М.: МО РФ, 1995;
Карпенко А.В., Уткин А.Ф., Попов А.Д. Отечественные стратегические ракетные
комплексы: Справочник / Под ред. В.Ф. Уткина, Ю.С. Соломонова, Г.А. Ефремова.
– СПб.: Невский бастион – Гангут, 1999;
Кузница
кадров
оборонных
специальностей
/
Под
ред.
В.В. Зеленцова,
В.В. Драгомира, Л.Н. Лысенко и др. – М.: Гелиос АРВ, 2003;
Черток Б.Е. Ракеты и люди. Мемуары: В 4-х т. – М.: Машиностроение, 1994—
1999.

3

Достижения советской ракетной техники стали реальностью бла-
годаря успешному развитию многих областей науки и техники, в
частности теории полета ракет (баллистики ракет).
Первыми публикациями в области теории полета ракет, внес-
шими заметный вклад в данную науку, принято считать работы ан-
глийского ученого и изобретателя Уильяма Конгрева (1772—1828) и
русского специалиста в области артиллерии и ракетной техники
генерал-лейтенанта Александра Дмитриевича Засядко (1779—1837).
К числу важнейших теоретических результатов У. Конгрева от-
носят установление влияния скорости истечения газов и их расхода
на скорость полета ракеты, определение оптимального угла запуска
ракет на максимальную дальность, рекомендации по созданию ракет,
обладающих металлическим корпусом и боевой головной частью.
Основные результаты исследований А.Д. Засядко нашли отра-
жение в труде «О деле ракет зажигательных и рикошетных» (1817),
являющемся первым достаточно полным наставлением по изгото-
влению и боевому использованию ракет в русской армии.
Огромную роль в области разработки теоретических проблем
реактивной техники сыграли публикации другого нашего соотече-
ственника Ивана Всеволодовича Мещерского (1859—1935), заложив-
шего в своих работах «Динамика точки переменной массы» (1897)
и «Уравнения движения точки переменной массы в общем случае»
(1904) основы теории динамики тел переменной массы.
Общепризнанным является вклад в динамику полета ракет
Константина Эдуардовича Циолковского (1857—1935), первым ре-
шившего задачу о движении ракеты в неоднородном гравитацион-
ном поле, приближенно оценившего влияние атмосферы на полет
ракеты и вычислившего требуемые запасы топлива для преодоле-
ния сопротивления воздушной оболочки Земли. Важное значение
имели и изложенные им в работе «Теория многоступенчатых ракет»
(1926—1929) результаты по рациональному расходованию энергети-
ческого запаса (топлива) для достижения максимальной дальности
полета и грузоподъемности.
Американский ученый Роберт Годдарт (1882—1945) считается
одним из пионеров создания теории жидкостных ракет. К тому же
он был талантливым изобретателем, получившим в 1914—1940 гг.
83 патента на изобретения в области ракетной техники. Над создани-
ем объектов ракетной техники Р. Годдарт работал до конца 1941 г. Им
впервые было обосновано и реализовано на практике использование

4

газовых рулей и гироскопических систем для управления полетом, а
в 1937 г. сформулирована и впервые практически решена задача авто-
матической стабилизации положения ракеты относительно ее центра
масс.
Особое место в истории развития ракетной техники и ракетоди-
намики занимает имя Юрия Васильевича Кондратюка (1897—1941).
Он заинтересовался проблемами ракетной техники еще будучи уче-
ником гимназии. В 1919 г. он заканчивает работу «Тем, кто будет
читать, чтобы строить», которая так и не была опубликована при
его жизни. В ней Ю.В. Кондратюк независимо от К.Э. Циолковско-
го получил оригинальный вывод основного уравнения движения
ракеты, привел схему и описание четырехступенчатой ракеты на
кислородно-водородном топливе. Именно он, задолго до Р. Годдар-
та, высказал идею построения гироскопических систем управления
угловым движением ракет, впоследствии реализованную американ-
ским специалистом. Огромен вклад Ю.В. Кондратюка и в теорию
космических полетов.
Не меньшую известность получил советский ученый и изобрета-
тель реактивных двигателей и конструкций летательных аппаратов
Фридрих Артурович Цандер (1877—1933), который, начиная с 20-х
годов прошлого века, выполнил ряд теоретических исследований
по оценке эффективности реактивных двигателей различных схем,
включая воздушно-реактивные и комбинированные.
Ф.А. Цандеру принадлежат и первые работы в области создания
возможных способов защиты от нагрева в атмосфере движущегося
со сверхзвуковыми скоростями аппарата.
Период с 20-х до конца 30-х годов XX столетия без преувеличе-
ния следует считать эрой немецких специалистов ракетной техники.
Не располагая крупными теоретиками, за исключением, может быть,
Эйгена Зенгера (1905—1964), выпустившего в свет известную рабо-
ту «Техника ракетного полета» (1933), отчасти Вернера фон Брауна
(1912—1977) и Германа Оберта (более известного все же в качестве
одного из пионеров космической техники), за счет высокого уровня
организации экспериментальных работ и постановки процесса со-
здания ракетной техники на промышленной основе уже к 1938 г. фа-
шистская Германия далеко обогнала в этой области другие государ-
ства.
Э. Зенгер оставил свой след в развитии ракетной техники преж-
де всего как последовательный сторонник создания ракетно-косми-

5

ческого самолета. Он обосновал возможность осуществления субор-
битального полета с последовательным рикошетированием от верх-
них слоев атмосферы. Эти идеи через десятки лет составили концеп-
цию аэробаллистических маневрирующих головных частей БРДД и,
в какой-то степени, многоразовых орбитальных аппаратов типа си-
стем «Зенгер—Хорус», американского «Спейс шаттл» и нашей си-
стемы «Энергия—Буран».
В. фон Браун — один из ведущих специалистов в области ракет-
ной техники Германии и США. Его первая научная работа «Теория
дальних ракет» (1929), написанная 19-летним студентом, была по-
священа теории проектирования ракет дальнего действия. Затем его
интересы сосредоточились на практической деятельности по со-
зданию первых образцов боевой реактивной техники, где наиболее
полно раскрылся его талант конструктора и организатора. В 1930 г.
он под руководством Г. Оберта принял участие в полномасштабных
экспериментальных работах по созданию ЖРД «Кегельдюзе». Затем
участвовал в создании армейского ракетного исследовательского
центра Пенемюнде. С 1937 г. и до конца Второй мировой войны был
его техническим руководителем. В 1938—1942 гг. под руководством
фон Брауна была создана баллистическая ракета А-4 («Фау-2») с
дальностью полета до 300 км и боевой частью из обычного взрывча-
того вещества массой около одной тонны. В Пенемюнде были раз-
работаны и другие ракеты серии А (баллистические ракеты): А-3,
А-5 (прошли стадию летных испытаний), А-6, А-9, А-10. Первые
испытательные пуски БР были осуществлены осенью 1938 г.
Боевое применение ракет «Фау-2» было начато в сентябре 1944 г.
Из 4300 запущенных ракет 1402 были применены против Великобри-
тании, 517 из них достигли Лондона (по другим данным — 447).
21 сентября 1933 г. в СССР состоялось весьма значимое собы-
тие. На базе ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ)
и московской Группы изучения реактивного движения (ГИРД) в
Москве был создан Реактивный научно-исследовательский инсти-
тут (РНИИ) — научно-исследовательская и опытно-конструкторская
организация для теоретического и практического решения проблем
реактивного движения.
Если до этого времени работы в области реактивной техники
велись в стране в значительной степени на голом энтузиазме ис-
ключительно талантливых и безмерно увлеченных данной пробле-
мой Н.И. Тихомирова, В.П. Глушко, В.А. Артемьева, Б.С. Петропав-
ловского, Г.Э. Лангемака, Н.Я. Ильина в ГДЛ и С.П. Королева,

6

Ф.А. Цандера, М.К. Тихонравова, Ю.А. Победоносцева и других в
ГИРДе (хотя к началу 1933 г. ГДЛ насчитывала около 200 человек
и находилась в непосредственном подчинении Военно-исследова-
тельского комитета при Реввоенсовете СССР), то теперь эти работы
были поставлены на «плановые рельсы социалистического народно-
го хозяйства».
С этого времени к созданию БР были привлечены крупные кол-
лективы ученых и инженеров, обеспечивших достижение поставлен-
ных целей на базе «задействования» коллективного разума, таланта
многих, объединенных единой задачей, стремлением решить ее как
можно лучше и в возможно короткие сроки.
РНИИ в 1944 г. был преобразован в НИИ-1. Примерно в это же
время наши войска заняли полигон в Дембице близ Варшавы со стар-
товыми позициями ракет «Фау-2». В сентябре отдельные элементы
комплекса и части конструкции ракет были доставлены в Москву, в
НИИ-1.
По доставленным элементам конструкции, отдельным дета-
лям и по обломкам корпусов взорванных БР «Фау-2» группа кон-
структоров и инженеров-расчетчиков НИИ в составе А.М. Исаева,
А.Я. Березняка, Н.А. Пилюгина, Б.Е. Чертока, Л.А. Воскресенского,
М.К. Тихонравова, В.П. Мишина и других в кратчайший срок вос-
создала общий вид ракеты, рассчитала ее аэродинамическую схему,
определила основные тактико-технические характеристики.
Это явилось основанием для разработки предложения по созда-
нию и боевому применению на базе «Фау-2» более совершенной БР
с дальностью действия порядка 600 км.
Реализация этого проекта требовала модернизации двигатель-
ной установки «Фау-2». Главным конструктором КБ, которому было
поручено решить эту задачу, был назначен А.М. Исаев. Однако ак-
туальность сверхбыстрого создания в СССР БР на основе частично
воспроизведенной документации по «Фау-2» по мере приближения
конца войны становилась все менее очевидной. 5 мая 1945 г. войска
2-го Белорусского фронта заняли исследовательский центр Пене-
мюнде. И хотя в результате многочисленных налетов «летающих
крепостей» Б-29 и Б-17 американских и английских ВВС ракетный
полигон Пенемюнде был до основания разрушен (особенно в дни,
предшествующие его захвату Красной армией), в советской зоне
оккупации Германии оказалось достаточно предприятий и организа-
ций, имевших отношение к созданию фашистской ракетной техники.

7

С июля по август 1945 г. в Восточную Германию, в район го-
рода Нордхаузен, была направлена группа советских специалистов,
включавшая С.П. Королева, В.П. Глушко, В.П. Бармина, Н.А. Пилю-
гина, В.П. Мишина, М.С. Рязанского, В.С. Кузнецова, А.М. Исаева,
Б.Е. Чертока, Г.А. Тюлина, М.К. Тихонравова, В.С. Будника и др.
Среди них находился молодой в ту пору преподаватель кафедры
сопротивления материалов МВТУ им. Н.Э. Баумана В.И. Феодосьев
(1916—1991), будущий декан специального факультета, руководи-
тель кафедры ракетной техники, крупнейший ученый, Герой Социа-
листического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий
СССР, член-корреспондент АН СССР. Как неоднократно признавал-
ся сам Всеволод Иванович, в ракетной технике он тогда «мало что
понимал». Для него эта командировка, как и для многих других, в
том числе профессора возглавляемой автором кафедры В.Ф. Устино-
ва (1920—2004), послужила своего рода образовательным универси-
тетом, в котором были получены исходные знания по аэродинамике,
баллистике, проектированию двигателей, конструкции ракет. Заме-
тим, что к этому времени нацист, кавалер рыцарского креста — выс-
шей награды рейха — штурмбан-фюрер СС Вернер фон Браун, сдав-
шийся к моменту окончания войны американцам, в числе 127 других
ведущих немецких ракетчиков уже находился в США, где приступил
к работам по воссозданию ракеты «Фау-2» на полигоне Уайт-Сейдз.
Правительство нашей страны, практически в одиночку сломав-
шей становой хребет фашистской Германии, не могло не принять
адекватных мер, связанных с созданием ракетной техники.
Под руководством командированных в Германию специалистов
при участии немецких ученых и инженеров в советской оккупаци-
онной зоне было создано несколько организаций по восстановлению
уничтоженной и утерянной конструкторской документации.
Одним из первых таких учреждений стал научно-исследователь-
ский институт «Рабе» (от сокращенного «ракетенбау» — строитель-
ство ракет), возглавляемый А.М. Исаевым и Б.Е. Чертоком. Позднее
он вошел в состав более крупного института «Нордхаузен», заме-
стителем начальника и главным инженером которого был назначен
С.П. Королев. Поиск материалов по баллистике и теории полета ра-
кет был возложен на В.П. Мишина.
К середине 1946 г. задачи, стоявшие перед группой советских
специалистов в Восточной Германии, в основном были решены.
Они вернулись на Родину, увозя с собой десять полностью готовых

8

к сборке комплектов «Фау-2», восстановленных на основе техни-
ческой документации, обнаруженной группой советских специали-
стов, возглавляемой В.П. Мишиным, в военно-техническом архиве
в Праге (серия Т), а также десять собранных на заводе «Клейнбо-
дунген» и прошедших технологические испытания ракет, готовых к
летным испытаниям (серия Н). Заметим, что американцы вывезли из
Германии в качестве трофеев более 100 готовых к отправке на фронт
ракет.
Вместе с нашими специалистами в СССР были отправлены и
некоторые немецкие специалисты-ракетчики (всего около 150 че-
ловек). Возглавлял эту группу один из ближайших сотрудников
фон Брауна по Пенемюнде (его заместитель по радиоуправлению
баллистическими ракетами) Гельмут Греттруп. В составе группы
находились довольно известные специалисты: профессор Упфен-
бах, доктора Хох, Магнус, Вольф, Альбринг, Андерс, Шефер и др.
Среди перечисленных обращают на себя внимание имена док-
торов Вольдемара Вольфа, бывшего главным баллистиком фирмы
«Крупп», Вернера Альбринга — известного аэродинамика, замести-
теля директора института аэродинамики в Ганновере, Ганса Хоха —
известного теоретика в области автоматического управления, а также
Курта Магнуса, ставшего впоследствии одним из крупных специали-
стов в области гироскопии.
Конечно, совершенно несерьезно говорить о том, что у «совет-
ских ракетных триумфов было немецкое начало», однако следует
признать несколько очевидных фактов:
— накопленный Германией опыт в создании БР, воспринятый на-
шими специалистами, позволил им сэкономить много лет творческой
работы и практически мгновенно (с исторической точки зрения) ли-
квидировать отставание в этой области;
— знакомство с постановкой работ в фашистской Германии по
созданию современных (на тот период) средств вооружения позво-
лило руководству страны сделать своевременный и исключительно
важный вывод о том, что создание ракетной техники не под силу
одной организации или даже крупному министерству; решение этой
проблемы требовало мощной общегосударственной кооперации;
— организация работ по «приоритетному захвату ракетных ин-
теллектуальных трофеев» фашистов помогла нашему правительству
создать «золотой запас» элитных специалистов в соответствующей

9

области и обеспечила качественный скачок, выразившийся в созда-
нии межконтинентальных баллистических ракет, позволивших Со-
ветскому Союзу занять лидирующее положение в мировой практике
ракетостроения и космонавтике.
В мае 1946 г. советское правительство принимает постановление
о создании ракетостроительной промышленности страны, сыграв-
шее определяющую роль в развитии ракетного вооружения дальнего
радиуса действия.
Этим постановлением были определены головные министерства,
предусмотрено создание специализированных конструкторских бю-
ро (СКБ), научно-исследовательских институтов и полигонов как в
системе Министерства обороны, так и в промышленности.
На основе постановления ЦК КПСС и Совета министров СССР в
Подлипках (ныне г. Королев) создается головной ракетный Институт
Министерства вооружения НИИ-88, начальником которого назна-
чается генерал-майор артиллерии Л.Р. Гонор, а главным инженером
Ю.А. Победоносцев. Заместителем главного инженера становится
Б.Е. Черток, возглавивший одновременно отдел систем управления.
С.П. Королев руководил отделом № 3 СКБ института и был назначен
главным конструктором автоматически управляемых БРДД. Он же
возглавил Совет главных конструкторов, в состав которого входили
В.П. Глушко, М.С. Рязанский, а несколько позднее Н.А. Пилюгин,
В.И. Кузнецов, В.П. Бармин и другие видные конструкторы ракетной
техники.
При создании НИИ-88, существующего по сей день под названи-
ем ЦНИИМаш, в его составе было только одно КБ. Однако вскоре от-
делы были реорганизованы в самостоятельные КБ в составе НИИ-88,
а затем КБ С.П. Королева и А.М. Исаева были выделены из НИИ-88
в самостоятельные организации ОКБ-1 и ОКБ-2. Немного позднее
было создано ОКБ-3 под руководством Д.Д. Севрюка (жидкостные
тактические ракеты и жидкостные ракетные двигатели).
С именем Сергея Павловича Королева (1907—1966) — осново-
положника практической космонавтики — связаны первые успехи
нашей Родины в области создания боевых баллистических ракет.
В сентябре 1947 г. в НИИ-88 состоялось расширенное заседание
НТС под председательством директора НИИ Л.Р. Гонора, сыгравшее
в определенном смысле судьбоносную роль. На это заседание бы-
ло вынесено обсуждение проекта Г-1 (модернизируемого варианта
А-10), разработанного немецкими специалистами под руководством

10