RS-1U/2U/US/R-55 (AA-1 Alkali)

Facebooktwitterlinkedin

Nei primi anni ’50, ai pianificatori dell’Unione Sovietica è apparso evidente che gli intercettori futuri  avrebbero dovuto avere missili guidati per colpire i bombardieri con tempo cattivo o di notte. Serviva un radar in grado non solo di rilevare i bersagli ma anche guidare i missili. La guida semiattiva radar era troppo avanzata,  la tecnica del tempo permetteva solo la più semplice guida a fascio (beam riding). Anche così, la complessità del compito avrebbe richiesto l’impegno di tutti i maggiori istituti di ricerca. E non esisteva ancora un radar utilizzabile. La cooperazione tra i vari uffici di progettazione non è stata facile da organizzare, ma i lavori sono andati avanti spediti, anche se più tardi  si è scoperto che non c’erano molte  ragioni  per l’ottimismo.

8QQH3

RS-1U

Lo sviluppo del K-5 è partito ufficialmente il 1/4/1952 nel KB-1 di D.L.Tomashevich (dal 1953 parte del OKB-2 P.D.Grushin), ma gli studi erano iniziati l’anno prima. Il vettore previsto era il MiG-17,  che mancava di radar e aveva capacità di carico limitate, così il contratto conteneva requisiti rigorosi sul peso e sulle dimensioni del missile. Il caccia ne avrebbe portati quattro, per assicurare una probabilità di colpire sufficiente. Durante lo sviluppo del sistema di guida  sono stati sfruttati  i risultati della ricerche tedesce di fine guerra. Nel 1952 sono state completate le modifiche su cinque MiG-17, denominati SP-6,  ma i primi K-5, prodotti nell’impianto 88 di Mosca, sono arrivati solo nell’estate del 1953. il gruppo Tyihomirov ha completato i prototipi del radar RP-1U Izumrud, inserito nel muso dei MiG-17 inviati a Vladimirovka, nella regione di Astrakhan,  divenuto più tardi uno dei più grandi poligoni di tiro. 

Il primo K-5 è stato lanciato l’8/10/1953 solo per verificare se seguiva il fascio guida. Nell’agosto 1954 i primi  tiri hanno rivelato difficoltà impreviste. La traccia radar (RCS) dei bersagli La-17 era decisamente inferiore a quella dei MiG-15 e il radar di puntamento non riusciva ad agganciarli oltre i 2,5 km, raggio massimo di lancio del K-5. Ma il piccolo diametro rendeva difficile  seguire i segnali del radar  Izumrud,  così non era possibile lanciare da una distanza maggiore di 800 m. Per migliorare la riflessione radar  si sono inserite lenti di Luneberg. Entro la fine del 1954 sono stati lanciati 30 missili, anche contro droni Tu-4, ma senza grande successo. Il primo lancio efficace,  l’8/3/1955 contro un Tu-4, è stato filmato da un Il-28, con 2 MiG-15 pronti ad abbattere il bombardiere in caso di malfunzionamento. I test del K-5 sono stati completati nei primi mesi del 1956, dopo il lancio di oltre 70 missili. Nonostante  una serie di carenze, come il ridotto raggio d’azione, la bassa velocità e la scarsa affidabilità del sistema di guida, il 26/8/1956 il K-5 è stato adottato come RS-1U (abbreviazione per 1° missile guidato)  sui MiG-17PFU (40 conversioni) e sugli Yak-25K (10 conversioni). Tra il 1956 e il 1957 è stato prodotto in 3000 pezzi nell’impianto 455 di Kaliningrad. Anche se il radar RP-1U Izumrud agganciava il  bersaglio a 3,5-4 km, la distanza di lancio dell’RS-1U non superava 2-3 km. E solo entro 2 km era garantito l’impatto.  Era utile solo per la distruzione di bombardieri pesanti con manovrabilità molto limitata.

Lungo 2,36 metri, con un diametro di 20 cm e una apertura delle alette di 55 cm, pesava 74,2 kg. Il motore da 3000 kg/sp, al termine della combustione dei 17,4 kg propellente, consentiva una velocità di 2,2 Mach con un raggio d’azione di soli 2-3 km. Poteva virare a 9g e colpire bersagli volanti a 1600 km/h tra 5000 e 10000 metri di quota. La testata a scoppio-frammentazione di 9,25 kg era attivata, entro 10 metri, da una spoletta di prossimità radar doppler AR-10, poi AR-45, con antenna circolare anteriore. La posizione degli scarichi ai lati della cellula era dettata dalla necessità di alloggiare parte dell’elettronica di ricezione in coda  e mantenere l’allineamento nel fascio senza disturbi. Sulle estremità delle alette erano presenti talvolta dei traccianti, per seguire il volo di notte.

2705_87325286_AA-1 Alkali complete missile Pict001

K-5_Air-to-Air_Missile_2010_01

RS-2U (AA-1 Alkali A)

Dal momento che l’RS-1U  aveva ricevuto critiche per  la scarsa portata e velocità, l’efficienza della testata e l’affidabilità del sistema di guida, specie se confrontato con gli AIM-4, AIM-7 e AIM-9,  l’OKB-2 D.L. Tomasevich nel 1954, prima ancora dell’ingresso in servizio, ha iniziato a lavorare su una variante a raggio esteso, per i supersonici MiG-19. Ma il K-5M, nonostante le aspettative, ha causato seri problemi. Il motore del caccia era molto sensibile ai gas espulsi dal missile e si rischiava lo spegnimento in volo. Il compressore assiale era, infatti, molto più sensibile rispetto a quello del MiG-17PFU. Nella primavera del 1956, sono stati modificati alcuni MiG-19S, come prototipi SM-2M ed SM-7/2M. L’anno dopo, due MiG-19 sono stati portati allo standard KS, con un sistema di riaccensione automatica del motore RD-9B.  I test  di lancio, alla fine del 1957, hanno avuto esito positivo e il 28/11/1957 il K-5M è stato ridesignato ufficialmente RS-2U. Il missile è stato prodotto in 3 impianti tra il 1957 e il 1959. I MiG-19PM guidavano il missile col nuovo radar RP-2U Izumrud-2 con una portata di 12 km in ricerca e 3,5-4 km in inseguimento.

Il 9/7/1961 il missile R-5M è stato visto in 4 esemplari  sotto le ali di un Su-9 a Tushino. E ha ricevuto in occidente il codice AA-1 Alkali.  

A left underside view of a Soviet MiG-19 aircraft.

L’RS-2U ha superato significativamente il predecessore. Con una lunghezza portata a 2,49 metri, per la presenza di una nuova punta conica, e una apertura delle alette di 65 cm con una superficie maggiore del 50 %, pesava 82,6 kg. Il nuovo motore a razzo PRD-45 con maggior propellente (20,4 kg) aveva una durata di 5,5 secondi e dava una velocità a fine combustione di 2,7 Mach. Poteva colpire bombardieri in volo a 1600 km/h, a quote tra 700 e16500 metri ed effettuare manovre a 18g con una fase attiva di 12 secondi, grazie ad una riserva di aria compressa maggiore. Il raggio azione era di 2-5,2 km. La nuova spoletta radar di prossimità AR-45M con portata di 15 metri, nel cilindro anteriore, attivava una testata più efficiente e pesante (13 kg), in grado di coprire un’area 1,5 volte maggiore con 800 frammenti di 3-7 grammi proiettati in avanti in un cono di 30°. Ma in termini di efficacia di combattimento non rappresentava un passo troppo grande. Inoltre, il sistema di guida della prima serie RS-2U si è mostrato  meno affidabile  di quello dell’RS-1U.

Ha avuto un buon successo all’estero, con l’adozione in Albania, Bulgaria, Cecoslovacchia, Germania Est, Polonia, Romania e Ungheria. E’ stato  prodotto in Cina su licenza, conosciuto come PL-1, come armamento base, ancora negli anni ’70, dei MiG-19.

In combattimento

Il radar di ricerca a scansione conica individua il bersaglio in un settore di +/-30°. Giunto a portata di tiro, il pilota attiva la modalità di guida in un settore di +/-7° e lancia un missile, una coppia o tutti in salva. La spoletta AR-45 viene liberata da un filo d’acciaio collegato al pilone. Il radar emette 4 fasci sottili (pencil beam) parzialmente sovrapposti. Se le antenne di ricezione sul missile, in coda e alle estremità delle alette,  ricevono segnali modulati della stessa intensità, il missile è al centro dei fasci e procede verso il bersaglio. Se non è così, l’autopilota comanda una manovra di correzione.  Il pilota deve mantenere il bersaglio al centro dello schermo fino all’impatto. In caso di manovre intense è impossibile mantenere l’allineamento, peggio ancora in caso di disturbo radar. E la precisione diminuisce significativamente con l’aumentare della distanza dal vettore. Il missile non risulta aver mai abbattuto alcunché.

K5

RS-2US  (AA-1B Alkali B)

Anche se l’RS-U2 sui MiG-19PM, già al momento in cui entrò a far parte dell’arsenale, era considerato di tecnologia obsoleta, nel 1957 si è deciso di impiegare il missile, in versione modificata, anche nel futuro sistema T-3-51 della  Sukhoi. Il missile originariamente previsto avrebbe dovuto essere scelto tra il K-6 dell’OKB-2 P.D. Grusin e il K-7 dell’OKB-134 I.I.Toropov. Missili che non presentavano vantaggi reali. Inoltre, il sistema di guida impiegava il complicato radar Almaz-3, la cui installazione in fusoliera avrebbe avuto un effetto negativo sull’aerodinamica. Al contrario, il sistema di guida del prototipo K-51 (o K-5MS) era compatibile col radar CD-30 (poi RP-9/-21) che, grazie alle piccole dimensioni, poteva trovare posto nel cono di ingresso della presa d’aria dell’intercettore. L’integrazione del missile nel sistema d’arma dei precedenti MiG-19PMU è stata  invece commissionata ad aprile 1958. Il K-51, rispetto all’RS-2U aveva un nuovo sistema di controllo, maggior raggio d’azione e un intervallo di quote più ampio. Ma il sistema di guida del predecessore è stato assunto senza modifiche, con tutti i  difetti. Le prove iniziali del complesso T-3-51, costituito dal velivolo T-43, dal radar CD-30 e da 4 K-51, si sono svoltre tra settembre 1958 e maggio 1959. Durante la seconda fase, tra ottobre 1959 ed aprile 1960, sono stati lanciati 90 K-51, con la distruzione di 4 velivoli senza pilota M28 (Il-28) e 4 M15 (MiG-15). La produzione in serie è iniziata nel 1959 in 5 stabilimenti. Il sistema d’arma T-3-51 è stato approvato ufficialmente a ottobre 1960. L’intercettore, col radar RP-9,  ha assunto la sigla Su-9 (Fishpot-B) e i missili K-51 hanno ricevuto la designazione RS-2US. Successivamente, fra il 20/11/1962 e il 3/9/1963, il missile ha superato le prove anche sui MiG-21PF col radar RP-21. Poiché la guida infrarossa degli R-3S era notevolmente limitata dalle condizioni meteo, l’RS-2US, assieme all’R-3R, ha ampliato la gamma di armi disponibili suie MiG-21PF/PFS/PFM/R/S. 

K-5M_Air-to-Air_Missile

su-9_01

Il missile conservava il motore e la cellula del precedente, ma pesava 83,2 kg. Con un raggio d’azione tra 2 e 7 km, poteva colpire velivoli tra 800 e 20500 metri di quota. La testata era la stessa ma con la spoletta migliorata AR-45M2. Un selettore, impostato al decollo, variava la deflessione dei timoni a seconda del velivolo lanciatore. Nella posizione “I”,per i MiG-19PM, la quota operativa era di 2500-16500 metri. In posizione “S”, per i Su-9, 2500-20500 metri.

Gli RS-2US sono rimasti in servizio rimasero fino alla metà degli anni ’80.

Zvevda R-55  (AA-1C  Alkali C) Il missile iniziale poteva colpire i bombardieri strategici, grandi e con scarse capacità di manovra. Ma nei conflitti in medio oriente e in Vietnam gli avversari erano caccia-bombardieri piccoli e manovrabili, impossibili da mantenere nel fascio guida, così l’impiego dell’Alkali è stato sporadico. Per questo motivo, nel 1958  il KB 455, ha avuto il compito di modificare l’RS-2US per installare un sensore infrarosso, rendendo il missile autonomo e immune a interferenze elettroniche. Il prototipo K-55 aveva un sensore infrarosso IGS-59 (più tardi S-59) dell’istituto NII-10, selezionato al posto del competitivo TGS-13, basato sull’AIM-9B. Nato come semplice modifica dell’RS-2US, durante lo sviluppo ha assunto una configurazione aerodinamica diversa. Nel 1961 sono iniziati i test, con 7 prove dai Su-9  tra 7.000 e 21.500 metri di quota.  L’anno dopo altri 9 lanci contro bersagli con paracadute. Sulla base dei  risultati si sono introdotte alcune modifiche nel sensore, aumentandone la sensibilità. Durante le prove del 1964, i Su-9 hanno colpito diversi aerei senza pilota M-15 (MiG-15) e M-28 (Il-28). Poiché il sensore era limitato a buone condizioni meteo, la configurazione d’armamento approvata dei Su-9 ha visto 2 R-55 affiancati a 2 RS-2US.  Nel 1965 sono stati lanciati 5 missili per telemetria e 6 missili “live”, abbattendo 4 M-15). Lo sviluppo è terminato nel 1967 ed è partita la produzione.  L’R-55 è divenuto ufficialmente operativo a gennaio 1969, come arma per i Su-9, Su-11, MiG-21SM e Bis. 

R-55_02

Lungo 2,76 metri, pesava 91 kg. Poteva colpire velivoli in volo a 1600 km/h tra 1,2 e 8 km di distanza (2,8 efficace), a quote tra 200 e 22000 metri. Aveva una interessante peculiarità: due  testate attivate contemporaneamente, con un peso complessivo di 11 kg. Dato che non serviva l’equipaggiamento ricevente, al suo posto si è installata una seconda testata posteriore con scoppio ritardato per esplodere al centro del bersaglio. Erano attivate da una nuova spoletta ottica NOV-55 Roza, subito dietro il sensore. Utilizzabile solo per attacchi in coda in buone condizioni meteo, anche se in manovrabilità superava l’R-3S (Atoll), era già superato in partenza ma è rimasto in produzione fino al 1977.

k5_

K-55A 

Molti prototipi sono stati abbandonati, tra questi il K-52 per quote fino a 25000 metri. Tra i più interessanti il K55A, modifica speciale dell’R-55 per distruzione di palloni spia. Realizzato nel 1971 in 20 esemplari.

Zvezda R-55M 

Nel 1971 l’R-55 è stato modificato con un nuovo sensore S-59M raffreddato ad azoto liquido,  con superiore portata di rilevamento, buona resistenza ai flare e col ritorno alla spoletta radar di prossimità. Sempre da lanciare in coda, ha fatto parte dell’armamento dei bombardieri Su-24 (Fencer A/B/C), anche se non si trova una foto di questa combinazione, neanche nei musei.

Gli sforzi di sviluppo non sono andati sprecati. Utilizzabile secondariamente contro bersagli a terra non protetti,  ha permesso di acquisire preziosa esperienza poi utilizzata nello sviluppo dei missili Kh-23, Kh-25 e Kh-66.

Fonti

http://ruslet.webnode.cz/technika/ruska-technika/letecka-vyzbroj/protiletadlove-rs/

Aranysas (ottobre 2006)

Soviet/russian aircraft weapons since world war two (Y.Gordon)

Facebooktwitter

2 thoughts on “RS-1U/2U/US/R-55 (AA-1 Alkali)

  1. Mi chiedevo una cosa…

    I missili russi sono in genere più grandi e pesanti degli equivalenti americani, tuttavia la loro gittata è in genere inferiore, alle volte anche di molto, specie rispetto alla massa (per esempio il missile SA-3 vs l’HAWK o l’SA-N 3 vs il Terrier).

    Si potrebbe ipotizzare che la gittata modesta dipenda dalla scarsa potenza propulsiva, ma vedo che le velocità di punta sono considerevoli e almeno pari a quelle americane. Dunque, cosa c’é che non funziona altrettanto bene? Il tipo di guida? Le manovre di correzione? Come possono sprecare così tanta energia da dissipare velocità di 2-3 mach in pochi chilometri di corsa?

    Questo a maggior ragione considerando come certi missili occidentali siano prodigiosi in termini di prestazioni rispetto alla massa (come gli Standard SM-2, o anche i piccoli Rapier).

    1. Questo è un discorso complesso. A parità di condizioni, stessa spinta per lo stesso tempo, peso identico, simile aerodinamica e profilo di volo, le prestazioni non possono variare di molto. Spesso le tabelle prestazionali non distinguono tra gittata massima e portata efficace. Una testata più grande riduce la quantità di propellente. Un impulso specifico superiore, la presenza del booster, la durata delle batterie, un autopilota migliore e il tipo di traiettoria che, a seconda del tipo di guida, il missile è costretto a compiere, comportano differenze anche notevoli.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *