Содержание

Тополь против Минитмена | Экстремальная механика / Extremal mechanics

  Стандартное расстояние вдоль поверхности Земли, которое покрывают межконтинентальные баллистические ракеты (МБР),  составляет 10 000 км. Этого достаточно, чтобы старые друзья США и Россия могли поражать любые цели на территории друг друга. Китаю сложней из-за большей удаленности Америки, хотя способность Поднебесной запускать космические аппараты позволяет ей дотянуться термоядерной дубиной до любой точки Земного шара. А до России доброму соседу «рукой подать».

     Оптимальными по энергозатратам являются траектории с апогеем 1000 — 1500 км. При этом полетное время составляет около 30 минут, а активный участок траектории заканчивается на высоте 200 — 350 км.  Сравнительно короткий участок разгона можно не учитывать, оценивая дальность полета боевых частей ракеты. Последние описывают длинные баллистические кривые, разгонясь до 7 км/сек на участках снижения к цели.  Смоделируем их численно, используя следующие уравнения динамики материальной точки:

Предположим, что в момент времени t = 0 платформа разведения (bus) находится на высоте h км и имеет скорость v км/сек, направленную под некоторым углом к горизонтали (угол тангажа). Пренебрегая тем, что на участке разведения траектория каждой боеголовки слегка изменяется, результаты вычислений при разных исходных данных сведем в таблицу :

    Из таблицы видно, что небольшое снижение дальности полета, которое не является существенным для БРПЛ, приводит к резкому снижению полетного времени. Фактор времени  может иметь критическое значение в ситуации, когда атакующая сторона наносит упреждающий удар по центрам управления и ядерным силам противника. Первая космическая скорость на высоте h = 100 км составляет 7.843 км/сек, а на высоте h = 200 км — 7.783 км/сек. Видно, что при межконтинентальной дальности полета т.н. настильные траектории  возможны лишь в том случае, когда на активном участке ракета разгоняется до скорости, существенно превышающей 7 км/cек и приближающейся к первой космической.

    Наиболее современная из российских МБР, которая является незначительной модификацией еще советского изделия, это ракета 15Ж65, известная также как «Тополь-М». Пропагандистский миф о том, что против Тополя нет эффективной ПРО, стал очень популярен в 2000-х. Рассмотрим этот предмет национальной гордости поближе. 

     Длина 22.5 м, максимальный диаметр 1.9 м, взлетная масса 47 тонн. Имеет 3 ступени с твердотопливными двигателями и боевую часть массой 1.2 тонны, которая оснащена боеголовкой мощностью 0.55 Мт. Кроме нее полезной нагрузкой Тополя служат десятки ложных целей + электронные средства противодействия ПРО: как радиолокационным методам селекции целей, так и инфракрасным. По сведениям из http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/topol_m/topol_m.shtml, двигатели первой ступени создают  тягу в 91 тонну. Круговое вероятностное отклонение (КВО) выражает радиус круга, в который боеголовка попадет с вероятностью не меньше 50%. Показатель КВО критически важен с точки зрения ударов по ракетным шахтам и подземным центрам управления. Для него приводится размытая оценка 200 — 350 м. Возможно, что в этом Тополь-М не уступает ветерану Минитмен-3, который больше 30 лет является главной американской МБР. 

       О летных данных Тополя-М нет сведений, которые  заслуживают доверия. Утверждается, что дальность достигает 11 000 км и встречается оценка скорости 7.3 км/сек, которую боевой блок имеет при выходе на баллистический участок траектории. Численное моделирование приводит к различным вариантам. Например возможно, что боевая часть отделяется на уровне 300 км с углом тангажа 6 градусов и, поднимаясь на максимальную высоту 550 км (апогей),  за 27 минут преодолевает расстояние 11 000 км вдоль поверхности земного шара. Однако, такой профиль полета не адекватен популярным представлениям о низкой, настильной траектории Тополя-М. Весьма реалистично выглядит сценарий, согласно которому  моноблок отделяется на высоте 200 км с начальным тангажом 5 градусов, пролетая в итоге 8 800 км за 21 минуту и достигая апогея 350 км. Такой дальности вполне достаточно для обстрела территории США с различных направлений, а полетное время существенно меньше того, которое характерно для МБР на дистанции 10 000 км (~30 минут). Это создает дополнительные трудности для ПРО, которая должна успеть провести селекцию боеголовки среди ложных целей. Ясно, что сокращенное полетное время является более важным фактором при упреждающем ударе,  нежели ответном. 

     Чтобы хоть как-то разобраться в «исключительных» способностях Тополя-М, полезно сравнить его с американским аналогом LGM-30 Minutemen-3. Длина 18.2 м, максимальный диаметр 1.67 м, взлетная масса 36 тонн. Имеет 3 ступени с твердотопливными двигателями и боевую часть неизвестной массы. Которая в настоящее время оснащена боеголовкой W62 мощностью 170 килотонн, а также несет ложные цели вместе с мелким металлическим мусором, затрудняющим радиолокационное обнаружение. КВО Минитмена-3 оценивается в 150 — 200 м. Согласно данным из http://www.af.mil/information/factsheets/factsheet.asp?id=113, стартовая тяга первой ступени достигает 92 тонны, и при выходе на баллистический участок боевая часть имеет скорость около 6.7 км/сек. При этом  МБР имеет дальность 9 600 км и апогей 1 120 км. Такой «классический» профиль полета соответствует начальному углу тангажа в 15.5 градусов и высоте 450 км при выходе на баллистический участок. Полетное время Минитмена — 28 минут. При таких скромных скоростных характеристиках о настильной траектории межконтинентального полета не может быть и речи. Это контрастирует с тяговооруженностью Минитмена-3, которая в 1.3 раза превосходит Тополь-М. На видео пусков он не выглядит особенно резвым спринтером http://www.youtube.com/watch?v=VHuFh_PNc68&feature=related, а реликтовый Минитмен-I срывался с места не хуже даже без «пинка» от минометного старта http://www.youtube.com/watch?v=mrnfRfawtI0&feature=related. Попробуем объяснить это несоответствие.          

       Доступные сведения о летных данных Минитмена-3 относятся к его модификации, которая была оснащена тремя боеголовками W78 по 335 Кт, с индивидуальным наведением на цели. Но эта же ракета способна разогнать относительно легкий моноблок до большей скорости, чем заявленные 24 000 км/час, чтобы забросить его на большую дальность и по более пологой траектории. Это косвенно подтверждается тем, что встречаются сведения о предельной дальности Минимена в 15 000 км. Для США такая дистанция актуальна ввиду растущей военной мощи Китая, который находится от Америки достаточно далеко. Высокая тяговооруженность Минитмена-3 также могла иметь значение в конфигурации с тремя боеголовками, обеспечивая более энергичный старт и уход ракеты из зоны поражения от ядерного удара по району расположения пусковых шахт. 

      Таким образом  выдающиеся  способности Тополя в том, что касается способности быстро набрать скорость и  выйти на пологую траекторию, сильно преувеличены. Но если боевая часть Тополя-М  летит по настильной траектории, то это означает следующее. В конце активного участка моноблок  практически выходит на круговую орбиту, имея неограниченную дальность полета. В таком случае траектория может быть очень низкой (см. строки 7, 8 в таблице),  хотя данное обстоятельство является сомнительным достоинством, учитывая возможности перехватчиков ПРО действовать на высотах до 200 км. Очевидно также, что новое поколение антиракет класса Standard-3 достигнет больших высот. Кроме того, летящий по настильной траектории моноблок, как мишень для перехвата, мало отличается от обычного спутника. А сбить спутник на низкой орбите давно не проблема. При этом слишком низко опуститься не получится, т.к. в свои права вступает сопротивление атмосферы — уже на высоте 120 км Шаттлы использовали аэродинамическое маневрирование вместо ракетных двигателей (новая статья о проблемах настильной траектории http://extremal-mechanics.org/archives/9573).  

   На это можно возразить другим популярным свойством Тополя-М, которое якобы заключается в умении моноблока совершать маневры, используя специальные мини-двигатели на баллистическом  участке траектории. Данная способность имеет отчасти мифологический характер, т.к. во многих источниках пишется лишь о том,  что Тополь может быть оснащен такими моноблоками. Восторженные реляции о неуловимом для перехватчиков и реально существующем моноблоке не подтверждаются серьезными источниками в то время, как несерьезные дописались до того, что существуют боевые части с ПВРД (ramjet), летающие и маневрирующие подобно гиперзвуковым самолетам.  

   Орбитальные маневры боеголовок имеют плохую оборотную сторону, о которой скромно умалчивает пропаганда. А именно, при любом маневре моноблока окружающее его, экранирующее облако из ложных целей, источников помех и всякого металлизированного мусора останется в стороне, продолжая движение по баллистической траектории. Боеголовка как бы вынырнет из-под защитного покрывала и останется голой, что сразу снимет задачу селекции для системы ПРО. После первого же  маневра моноблок будет виден на радарах,  как на ладони. При этом ему не хватит топлива и времени, чтобы долго рыскать из стороны в сторону, учитывая не слишком большой запас полезной нагрузки Тополя-М и необходимость наведения на цель.    

   Таким образом сомнительно, что хорошая МБР «Тополь-М» чем-либо существенно превосходит «Минитмен-3″, кроме использования мобильной пусковой установки. Однако число таких развернутых установок по разным оценкам составляет 20 — 25, поэтому они не являются основной частью Российских сил ядерного сдерживания. Интересно, что Китай тоже любит мобильные МБР и у него их не меньше  http://extremal-mechanics.org/?p=160#more-160 .

Дмитрий Зотьев

Статьи о настильных траекториях, гиперзвуковых БЧ и других кошмарах ПРО: 

«Жар стратосферы»  http://extremal-mechanics.org/archives/9573 

«Космический слалом»  http://extremal-mechanics.org/archives/15162.

extremal-mechanics.org

Тополь М Скорость Полета До Сша. Военные технологии. informatik-m.ru

тополь м скорость полета до сша

Новая безымянная ракета заменит «Ярс» и грунтовый «Тополь-М»

В России испытали баллистическую ракету на новом топливе

Ракетные войска стратегического назначения испытали в среду твердотопливную баллистическую ракету Московского института теплотехники (МИТ), в разработке которой использовались элементы новейшего ракетного комплекса PC-24 «Ярс» (создан на базе ракеты «Тополь-М» РС-12М2).

Как сообщил «Известиям» источник в оборонно-промышленном комплексе, со временем новый ракетный комплекс может заменить «Ярсы» и «Тополи», хотя конструктивные отличия от них у него значительные.

— Ракета другая, она больше «Ярса», и разницу видно невооруженным взглядом. У нее другой диаметр, другая масса. При этом какие-то элементы и системы были позаимствованы с «Ярса», — пояснил собеседник «Известий», подчеркнув, что параметры ракеты, включая название, засекречены как минимум на ближайшие полгода.

По словам представителя ОПК, специально для новой ракеты в Белоруссии было разработано новое колесное шасси. Оно отличается от шасси МЗКТ-79221, на котором базируется «Ярс» и «Тополь-М», хотя тоже выпущего на Минском заводе колесных тягачей. В чем отличия источник не уточнил, ссылаясь на закрытость данных.

— По количеству осей или размеру колес можно вычислить вес ракеты, а зная вес — ее характеристики, — пояснил собеседник «Известий» причину такой скрытности.

Но главные отличия внутри. В ракете используется новое топливо, которое более эффективно, чем смесовое топливо «Ярсов» и «Тополей». В Федеральном центре двойных технологий «Союз», где произвели топливо для новой ракеты, «Известиям» пояснили, что речь идет не о принципиально ином составе веществ, а повышении их качества.

— Улучшения параметров были достигнуты благодаря модернизации технологии производства компонентов топлива и повышению их качества. К сожалению, ничего прорывного в этом направлении сейчас достичь нельзя, как это было в начале создания твердого топлива, поэтому улучшаем то, что есть, — пояснил представитель «Союза», также отказавшись уточнять прибавку в мощности.

Сейчас большинство твердотопливных ракет используют в качестве горючего металл (алюминий, магний и др.), который горит в окислителе (перхлорад аммония, динитрамид аммония и др.).

Бывший начальник Главного штаба Ракетных войск стратегического назначения РФ (РВСН) генерал-полковник Виктор Есин пояснил «Известиям», что за счет нового топлива активный участок полета ракеты будет короче, за счет этого она сможет более эффективно преодолевать ПРО США и НАТО и может рассматриваться в качестве ответа России на создание глобальной системы ПРО.

— Чем меньше работает двигатель, тем сложнее засечь ракету, — пояснил Есин.

При этом он добавил, что, судя по опубликованным данным, новая ракета не является прорывной.

— Это не прорыв, но безусловно, шаг вперед, — пояснил Есин.

При этом Владимир Дворкин выразил уверенность, что новый комплекс не станет «убийцей «Ярсов» и «Тополей».

— Ни о какой замене «Тополя» и «Ярса» не может быть и речи. Это делать бесмысленно, потому что Тополь, Ярс, — новые ракеты, и разрабатывать им замену — абсурд. Никто не будет менять ракеты, у которых очень большой срок службы, — выразил уверенность Дворкин.

При этом он добавил, что что-нибудь конкретное об этой ракете можно будет сказать только тогда, когда будут известны ее основные характеристики. Дворкин заметил, что параметры пуска Россия должна был передать в США в рамках договора о сокращении стратегических наступательных вооружений (СНВ).

Другой представитель ОПК сообщил Известиям , что по массо-габаритным характеристикам новая ракета практически идентична Тополю и Ярсу .

— Для запуска в Плесецке использовалась немного модернезированная пусковая установка от Ярса . В принципе, новая ракета, видимо, будет совместима со старыми установками, хотя, конечно, решения по электронике, системам управления и другим системам будут меняться, и, возможно, пусковую установку придется существенно переделывать, — пояснил собеседник Известий .

В Московском институте теплотехники (МИТ), где спроектировали ракету, Известиям сообщили, что разработка грифована и они не могут о ней говорить, пока гриф Секретно не будет снят. То же самое ответили и на Воткинском машиностроительном заводе, где построили саму ракету.

— У этой ракеты засекречено даже название. Его нельзя произносить. Но это не Ярс и не Авангард , — заметил представитель одного из предприятий.

Ранее министр обороны Анатолий Сердюков назвал перспективную ракету, которую разрабатывает МИТ, Авангард . По мнению экспертов она является развитием проекта Ярс , который, в свою очередь, — прямой потомок знаменитых Тополей — ракетных комплексов РС-12М Тополь и РС-12М2 Тополь-М . По похожей технологии выпускается и морская ракета Булава , которая разрабатывалась на базе Тополя .

По данным РВСН, ракета стартовала в среду утром с космодрома Плесец и менее чем через полчаса муляж боевого блока упал в заданный район полигона Кура на Камчатке.

— Учебный боевой блок прибыл в заданный район на полигоне «Кура» на полуострове Камчатка. Поставленные цели пуска достигнуты, — сообщили Известиям в пресс-службе РВСН сразу после пуска.

По данным РВСН, сновными целями и задачами пуска являлись получение экспериментальных данных по подтверждению правильности принятых при разработке МБР научно-технических и технологических решений , а также проверка работоспособности и определение технических характеристик систем и агрегатов ракеты.

Что это за данные, о каких характеристиках и системах идет речь, в РВСН уточнить отказались. В то же время, там отметили, что новая ракета создается с максимальным использованием и развитием уже имеющихся новых заделов и технологических решений, полученных при разработке ракетных комплексов 5-го поколения , что подтверждает данные источников об унификации новой ракеты с Ярсом , Тополем и Булавой .

Для ракеты Тополь-М что есть система ПРО, что нет

13:42 13.02.2006 (обновлено: 02:41 07.06.2008 ) 257

19 января начальник управления ПРО министерства обороны США генерал-лейтенант Генри Оберинг объявил об успешном завершении первого испытания одного из двигателей перспективной ракеты-перехватчика на основе кинетической энергии. Пе-рехватчик, который планируют принять на вооружение в начале следующего десятиле-тия, станет ключевым элементом американской системы ПРО.

Политический обозреватель РИА Новости Андрей Кисляков.

19 января начальник управления ПРО министерства обороны США генерал-лейтенант Генри Оберинг объявил об успешном завершении первого испытания одного из двигателей перспективной ракеты-перехватчика на основе кинетической энергии. Пе-рехватчик, который планируют принять на вооружение в начале следующего десятиле-тия, станет ключевым элементом американской системы ПРО.

Сегодня в этой системе уже задействовано 10 противоракет, дислоциро-ванных на Аляске. При этом корпорация Боинг , головная по аляскинским пе-рехватчикам, обязуется в текущем году построить еще несколько таких ракет, произвести серию испытаний противоракетных систем. Кроме того, патриарх американской аэрокосмической индустрии намерен весь год активно интегри-ровать в национальную систему ПРО радиолокационного комплекса SBX и ла-зера воздушного базирования, серию испытаний которого Корпорация успешно завершила в начале декабря на полигоне базы ВВС Эдвардз , что в Калифор-нии.

Когда Владимира Путина спросили о новых российский ракетных ком-плексах, он косвенно дал оценку и американской системе ПРО.

Это очень серьезные комплексы, которые, как бы помягче сказать не являются ответом на системы противоракетной обороны. Для них, что есть сис-тема ПРО, что нет. Потому что они, как я уже говорил, работают на гиперзвуке. Меняют траекторию по курсу и высоте. А система ПРО рассчитана на балли-стические ракеты, которые наносят, могут наносить удар, двигаясь по балли-стической траектории, — сообщил президент на кремлевской пресс-конференции.

Что он имел в виду? На этот вопрос у экспертов один ответ — новейший межконтинентальный ракетный комплекс Тополь-М , созданный в Москов-ском институте теплотехники (МИТ).

Его разработка началась на конкурсной основе в конце 1980-х годов. Планировалось создание межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) двойного применения — шахтного и для мобильной пусковой установки. Шахт-ным вариантом занялось КБ Южное в Днепропетровске (Украина). В МИТе, традиционно ориентированным на грунтовые ракетные комплексы, стали раз-рабатывать мобильный вариант. Но в 1991 г. все работы были полностью пере-ведены в российский институт, и речь стала идти, фактически, не о создании нового комплекса, а о глубокой модернизации стоящего на вооружении Ракет-ных войск стратегического назначения (РВСН) комплекса Тополь .

По классификации NATO комплекс Тополь-М получил индекс SS-X-27 Topol-M2. В отличие от своего мобильного предшественника изначально он все-таки планировался для шахтного базирования. Первые две серийные ракеты были поставлены на боевое дежурство в Татищево (Саратовская обл.) в декабре 1997 г. В настоящее время уже пять полков РВСН вооружены ракетами То-поль-М .

В 2004-2005 гг. завершились летные испытания мобильной пусковой ус-тановки Тополь-М . Перевооружение РВСН на новый подвижный грунтовой ракетный комплекс начнется с 2006 г. По заявлению Министра обороны РФ Сергея Иванова в этом году планируется закупить 7 ракет с мобильными пус-ковыми установками.

Грунтовой вариант обеспечивает скрытность действий, маневренность, высокую живучесть пусковых установок, а также автономность функциониро-вания в течение длительного срока. У Тополя-М значительно улучшилась точность стрельбы по сравнению с Тополем . Повысилась стойкость двигателя и других элементов ракеты в полете к воздействию различных поражающих факторов, включая ядерное оружие.

США в настоящее время предпринимают практические шаги по разме-щению радиолокационных станций и средств перехвата вблизи границ России с тем, чтобы фиксировать старт и уничтожать ракеты на активном, наиболее уязвимом для них участке траектории, еще до отделения боевого блока.

Три маршевых твердотопливных двигателя Тополя-М позволяют ему набирать скорость гораздо быстрее предыдущих образцов межконтиненталь-ных баллистических ракет, что резко снижает его уязвимость. Кроме того де-сятки вспомогательных двигателей и современная цифровая система управле-ния позволяют Тополю-М совершать маневр, как в вертикальной, так и в го-ризонтальной плоскостях, что делает его полет непредсказуемым буквально с момента старта.

И, наконец, последняя фишка — гиперзвуковой, маневрирующий ядер-ный блок. По сути — это крылатая ракета с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, разгоняющим ее до сверхзвуковых скоростей. Затем вводится в действие маршевый двигатель, обеспечивающий крейсерский полет при скоро-сти, в 4-5 раз превышающий скорость звука.

В США в свое время посчитали создание таких ракет слишком дорогим и ограничились дозвуковыми машинами. В России по официальным данным, ра-боты по созданию сверхскоростных ракет были прекращены в 1992 г. Но, как выяснилось позднее, ненадолго.

Еще в июле 2001 г. в прессе широко обсуждался запуск ракеты Тополь , в ходе которого отмечалось несбыточное для баллистики поведение боеголов-ки. Было высказано предположение, что она снабжена двигателями, которые позволяют ей маневрировать в атмосфере на высоких скоростях.

Настоящей же сенсацией стали учения Безопасность-2004 , в ходе ко-торых была запущена МБР РС-18, на которой стоял некий экспериментальный аппарат. Он, то выходил в космос, то снова входил в атмосферу Земли. Маневр, казалось бы немыслимый для современной техники. В момент вхождения ядерной боеголовки в плотные слои атмосферы ее скорость равна 5000 м/с, но она имеет специальную защиту от перегрузок и перегрева. У испытываемого аппарата скорость была не меньше, но он не только с легкостью менял направ-ление полета, но при этом не разрушился.

Крайне высокая маневренность не позволяет противнику предугадать траекторию полета такого аппарата с точностью, необходимой для его унич-тожения. По словам начальника российского Генерального штаба генерал-полковника Юрия Балуевского: Аппарат может обходить средства контроля и решать задачи по преодолению систем ПРО, в том числе и перспективных. В отличие от обычных баллистических боеголовок это устройство может в са-мый последний момент как самостоятельно изменить траекторию полета — по заранее заданной программе, так и быть перенацелено уже над территорией противника . Проще говоря, боеголовка, созданная на основе этого экспери-ментального образца, способна преодолевать любые системы противоракетной обороны, в том числе и будущую американскую национальную ПРО.

Заметим также, что моноблочная боеголовка Тополя-М в отличие от других стратегических МБР может быть в короткий срок переоснащена на раз-деляющуюся головную часть, несущую до трех зарядов с индивидуальным на-ведением, способных поразить цели на удалении 100 км от точки разделения. При этом разделение боеголовок будет происходить с изменением движения головной части через каждые 30-40 секунд. За это время никакие информаци-онно-разведывательные системы просто не успеют зафиксировать ни момент разделения, ни сами боевые блоки.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции

Источники: http://sdelanounas.ru/blogs/17747/, http://ria.ru/society/20060213/43508366.html

Комментариев пока нет!

informatik-m.ru

характеристики. Межконтинентальный ракетный комплекс «Тополь-М»: фото

Относительная безопасность человечества в последние десятилетия обеспечивается ядерным паритетом между странами, которые владеют большей частью ядерного оружия на планете и средствами его доставки к цели. В настоящее время это два государства –Соединенные Штаты Америки и Российская Федерация. В основе хрупкого равновесия – два главных «столба». Американскому тяжелому носителю «Трайдент-2» противостоит новейшая российская ракета «Тополь-М». За этой упрощенной схемой скрывается намного более сложная картина.

Средний обыватель редко интересуется боевой техникой. По ее внешнему виду трудно судить о том, насколько надежно защищены границы государства. У многих в памяти пышные сталинские военные парады, во время которых гражданам демонстрировали нерушимость советской обороны. Огромные пятибашенные танки, гигантские бомбардировщики ТБ и прочие внушительные образцы оказались не очень полезными на фронтах начавшейся вскоре войны. Может быть, и комплекс «Тополь-М», фото которого производит столь сильное впечатление, тоже устарел?

Судя по реакции военных экспертов из стран, считающих Россию потенциальным противником, это не так. Только на практике лучше бы в этом не убеждаться. Объективных данных о новейшей ракете мало. Остается лишь рассмотреть то, что доступно. Кажется, что информации много. Известно, как выглядит мобильная пусковая установка «Тополь-М», фото которой опубликовали в свое время все ведущие мировые СМИ. Основные технические характеристики также не составляют государственной тайны, напротив, они могут стать предостережением для тех, кто, возможно, замышляет нападение на нашу страну.

Немного истории. Начало атомной гонки

Американцы атомную бомбу построили раньше всех в мире и не замедлили ее применить сразу же, в августе 1945 года, причем дважды. На тот момент ВВС США обладали не только самым мощным оружием в мире, но и самолетом, способным его нести. Это была летающая «суперкрепость» – стратегический бомбардировщик Б-29, масса боевой нагрузки которого достигала девяти тонн. На недосягаемой для средств ПВО любой страны высоте в 12 тысяч метров со скоростью 600 км/ч этот воздушный гигант мог донести свой страшный груз до цели, отдаленной почти на три с половиной тысячи километров. В пути экипажу Б-29 можно было не беспокоиться о своей безопасности. Самолет был прекрасно защищен и оборудован всем последними достижениями науки и техники: радаром, мощными скорострельными пушками заградительного огня с телеметрическим управлением (на случай, если кто-то все же приблизится) и даже неким аналогом бортового компьютера, производящего необходимые вычисления. Вот так, в спокойствии и комфорте, можно было карать любую непокорную страну. Но это быстро закончилось.

Количество и качество

В пятидесятые годы руководство СССР главную ставку сделало не на дальние бомбардировщики, а на стратегические межконтинентальные ракеты, и, как показало время, такое решение было правильным. Удаленность американского континента перестала быть гарантией безопасности. Во время Карибского кризиса США превосходили Советский Союз по числу ядерных боеголовок, но гарантировать жизнь своим гражданам в случае войны с СССР президент Кеннеди не мог. По оценке экспертов выходило, что в случае глобального конфликта Америка формально одержит победу, но число жертв может превысить половину населения. Опираясь на эти данные, президент Дж. Ф. Кеннеди поумерил воинственный пыл, оставил Кубу в покое и пошел на другие уступки. Все, что происходило в последующие десятилетия в области стратегического противостояния, сводилось к соревнованию не просто возможности нанести всесокрушающий удар, но и избежать при этом возмездия или минимизировать его. Вопрос ставился не только о количестве бомб и ракет, но и о возможности перехватывать их.

После холодной войны

Ракета РТ-2ПМ «Тополь» была разработана в СССР еще в восьмидесятые годы. Ее общая концепция состояла в способности преодолевать воздействие систем ПРО вероятного противника главным образом за счет фактора неожиданности. Запускать ее можно было из различных точек, по которым совершала боевое патрулирование эта подвижная система. В отличие от стационарных пусковых установок, место дислокации которых часто для американцев не составляло тайны, «Тополь» постоянно находился в движении, и просчитать его возможную траекторию оперативно не представлялось возможным даже с учетом высокой производительности пентагоновских компьютеров. Стационарные шахтные установки, кстати, также несли угрозу для потенциального агрессора, потому что не обо всех из них было известно, к тому же их хорошо защищали и строили много.

Распад Союза, однако, привел к разрушению длительно выстраиваемой системы безопасности, основанной на неизбежности ответного удара. Ответом на новые вызовы стала принятая в 1997 году на вооружение Российской армии ракета «Тополь-М», характеристики которой существенно улучшились.

Как усложнить задачу ПРО

Главное изменение, которое стало революционным во всем мировом баллистическом ракетостроении, касалось неопределенности и неоднозначности траектории ракеты на ее боевом курсе. Действие всех систем ПРО, уже созданных и только перспективных (находящихся на стадии проектной разработки и доводки), основано на принципе просчета упреждения. Это означает, что при фиксации пуска МБР по нескольким косвенным параметрам, в частности по электромагнитному импульсу, тепловому следу или другим объективным данным, запускается сложный механизм перехвата. При классической траектории вычислить положение снаряда, определив его скорость и место запуска, нетрудно, и можно заранее принять меры по его разрушению на каком-либо участке полета. Засечь запуск «Тополь-М» можно, в этом между ним и любой другой ракетой особой разницы нет. А вот дальше дела обстоят сложнее.

Изменяемая траектория

Идея состояла в том, чтобы сделать невозможным даже в случае обнаружения просчет координат боеголовки с учетом упреждения. Для этого следовало изменить и усложнить траекторию, по которой проходит полет. «Тополь-М» снабжен газоструйными рулями и дополнительными маневровыми двигателями (их число пока широкой общественности неизвестно, но речь идет о десятках), позволяющими менять направление на активном участке траектории, то есть во время непосредственного наведения. При этом информация о конечной цели постоянно удерживается в памяти управляющей системы, и в конечном счете заряд попадет именно туда, куда требуется. Иными словами, антиракеты, выпущенные для того, чтобы сбить баллистический снаряд, пройдут мимо. Поражение «Тополь-М» существующими и создаваемыми ПРО вероятного противника не представляется возможным.

Новые двигатели и материалы корпуса

Не только непредсказуемость траектории на активном участке делает удар нового оружия неотразимым, но и очень высокая скорость. «Тополь-М» на разных этапах полета приводится в движение тремя маршевыми двигателями и очень быстро набирает высоту. Твердое топливо представляет собой смесь, основой которой служит обычный алюминий. Разумеется, состав окислителя и другие тонкости по понятным причинам не разглашаются. Максимально облегчены корпуса ступеней, они выполнены из композитных материалов (органопластика) с использованием технологии непрерывного наматывания отвердевающих волокон сверхпрочного полимера («кокон»). Такое решение имеет двойной практический смысл. Во-первых, уменьшается вес ракеты «Тополь-М», характеристики ее разгона существенно улучшаются. Во-вторых, пластиковую оболочку труднее засечь радарами, высокочастотные излучения от нее отражаются хуже, чем от металлической поверхности.

Для снижения вероятности уничтожения зарядов на конечном этапе боевого курса применяются многочисленные ложные цели, отличить которые от настоящих очень сложно.

Система управления

С ракетами противника любая система ПРО борется, применяя целый комплекс воздействий. Наиболее распространенный способ дезориентации заключается в постановке мощных электромагнитных барьеров, называемых также помехами. Электронные схемы не выдерживают сильных полей и выходят из строя полностью либо перестают исправно функционировать на какое-то время. Ракета «Тополь-М» имеет помехозащищенную систему наведения, но и не это главное. В предполагаемых условиях глобального конфликта вероятный противник готов применить самые эффективные средства для уничтожения угрожающих стратегических сил, включая даже заградительные ядерные взрывы в стратосфере. Обнаружив непреодолимый барьер на своем пути, «Тополь», благодаря способности к маневру, с высокой степенью вероятности сможет его обойти и продолжить свою смертоносную траекторию.

Стационарное базирование

Ракетный комплекс «Тополь-М», независимо от того, мобильный он или стационарный, запускается минометным способом. Это означает, что запуск производится вертикально из специального контейнера, служащего для предохранения этой сложной технической системы от случайного или боевого повреждения. Вариантов базирования имеется два: стационарный и мобильный. Задача размещения новых комплексов в шахтах максимально упрощена за счет возможности доработки уже существующих подземных сооружений, предназначенных для тяжелых МБР, снятых с вооружения по условиям договора ОСВ-2. Остается только залить слишком глубокое дно шахты дополнительным слоем бетона и установить ограничительное кольцо, уменьшающее рабочий диаметр. При этом важно и то, что ракетный комплекс «Тополь-М» максимально унифицирован с уже оправдавшей себя инфраструктурой сил стратегического сдерживания, включая связь и управление.

Подвижный комплекс и его колесница

Новизна мобильной установки, предназначенной для стрельбы из любой точки маршрута боевого патрулирования (позиционного района), заключается в так называемом неполном вывешивании контейнера. Эта техническая особенность предполагает возможность развертывания на любом грунте, включая мягкий. Также значительно улучшена маскировка, что затрудняет обнаружение комплекса всеми существующими средствами разведки, в том числе космическо-оптической и радиоэлектронной.

Подробно следует остановиться на транспортном средстве, предназначенном для перевозки и запуска ракеты «Тополь-М». Характеристики этой мощной машины вызывают восхищение специалистов. Она огромна – весит 120 тонн, но при этом очень маневренна, имеет высокую проходимость, надежность и скорость. Осей восемь, соответственно, шестнадцать колес высотой 1 м 60 см, все они ведущие. Восемнадцатиметровый радиус разворота обеспечивается тем, что все шесть (три передние и три задние) осей могут поворачиваться. Ширина пневматиков – 60 см. Высокий просвет между днищем и дорогой (он составляет почти полметра) обеспечивает беспрепятственное прохождение не только по пересеченной местности, но и вброд (с глубиной дна более метра). Удельное давление на грунт вдвое ниже, чем у любого грузовика.

Приводится в движение мобильная установка «Тополь-М» силовой 800-сильной дизель-турбо установкой ЯМЗ-847. Скорость на марше – до 45 км/ч, запас хода – не менее полутысячи километров.

Другие хитрости и перспективные возможности

По условиям договора ОСВ-2 ограничению подлежит количество разделяемых боевых частей индивидуального наведения. Это означает, что создавать новые ракеты, оснащенные несколькими ядерными зарядами, нельзя. Ситуация с этим международным договором вообще странная — еще в 1979 году в связи с вводом советских войск в Афганистан он был отозван из Сената США и до сих пор не ратифицирован. Однако и отказа от соблюдения его условий от американского правительства не поступало. В общем и целом он соблюдается обеими сторонами, хотя официального статуса не получил и сегодня.

Некоторые нарушения, однако, имели место, причем взаимные. США настаивали на уменьшении общего числа носителей до 2400, что соответствовало их геополитическим интересам, так как многозарядных ракет у них было больше. К тому же немаловажно и то, что американские ядерные силы в большей степени приближены к российским границам, и подлетное время у них намного меньше. Все это побудило руководство страны искать способы улучшения показателей своей безопасности, не нарушая условий ОСВ-2. Ракета «Тополь-М», характеристики которой формально и без учета ее особенностей соответствуют параметрам РТ-2П, была названа модификацией последней. Американцы же, воспользовавшись пробелами в договоре, разместили крылатые ракеты на стратегических бомбардировщиках и практически не соблюдают количественные ограничения на носители с разделяющимися головными частями индивидуального наведения.

Эти обстоятельства учитывались при создании ракеты «Тополь-М». Радиус поражения составляет десять тысяч километров, то есть четверть экватора. Этого вполне достаточно, чтобы считать ее межконтинентальной. В настоящее время она оснащена моноблочным зарядом, но вес боевого отделения в одну тонну вполне позволяет сменить боеголовку на разделяющуюся в достаточно короткие сроки.

А есть ли недостатки?

Стратегический ракетный комплекс «Тополь-М», как и любая другая боевая техника, не является идеальным оружием. Причиной признания некоторых недостатков стала, как это ни парадоксально, дискуссия, развернутая в ходе обсуждения дальнейших перспектив договора ОСВ-2. В некоторых условиях можно туманно намекать на собственное всемогущество, а при других обстоятельствах выгоднее, напротив, указать на то, что мы не так уж и страшны, как кажется. Так произошло и с комплексом «Тополь-М». Скорость ракеты (до 7 км/сек), оказывается, недостаточно велика для полной уверенности в ее неуязвимости. Защищенность в условиях заградительного стратосферного ядерного взрыва тоже оставляет желать лучшего, особенно от такого страшного поражающего фактора, как ударная волна. Впрочем, ее вообще мало что выдержит.

«Тополь-М», радиус поражения которого позволяет уничтожать цели на других континентах, на настоящий момент – единственная российская стратегическая ракета, производящаяся серийно. Именно поэтому она и является опорой сил сдерживания.

По всей видимости, эта безальтернативность – явление временное, появятся другие образцы, которые вберут в себя достоинства «Тополя» и оставят в прошлом его недостатки. Хотя совсем без недочетов вряд ли получится. А пока это вид БР несет главную нагрузку в деле обороны. Как бы там ни было, а новейшая история показывает, что тот, кто себя защитить не может, дорого платит за собственную слабость.

На самом деле не все так плохо. О готовности к отражению агрессии можно судить, лишь опираясь на относительные величины. Абсолютного в вопросах обороны ничего не бывает, каждый из видов вооружения может совершенствоваться бесконечно. Главное, чтобы его боевые качества позволяли эффективно противостоять силам противника.

fb.ru

Космический слалом | Экстремальная механика / Extremal mechanics

     На рисунке SS-19 (УР-100Н), запущенная с базы РВСН в Татищево (60-я Таманская дивизия), наносит удар по военно-морской базе в Норфолке, а гипотетическая иранская ракета поражает Нью-Йорк. Эта схема призвана пояснить, что европейский эшелон ПРО не направлен против российских МБР. Если «угол атаки» перехватчика действительно должен быть настолько острым, то расчетные траектории всех наших МБР проходят вне досягаемости европейской ПРО. Однако, ничто не мешает США развернуть там противоракеты с большим радиусом действия. Например те, которые уже дежурят на Аляске http://extremal-mechanics.org/archives/3547. 

    В статье даны элементарные оценки режима баллистического полета БЧ (боевой части или боеголовки) с маневрами для уклонения от ПРО. Основной вывод заключается в том, что это не осуществимо в практически полезном варианте. По-видимому, все существующие МБР и БРПЛ не поддерживают такие режимы полета БЧ.  

 Согласно данным из ttp://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2014/12/RevModPhys.pdf, типичный профиль активного полета твердотопливной МБР выглядит следующим образом.

                                     время выключения (сек)               высота (км)          скорость после сброса (км/сек)  

1 ступень                                        60                                        25                              2.5                  

2 ступень                                       120                                       95                              4.5

3 ступень                                       180                                      250                             6.5 

платформа разведения                   600                                      800                             7.1

     Платформа разведения остается после сброса первых трех ступеней. Этот модуль также называется автобусом (bus). Имея собственные двигатели, автобус маневрирует около 5 минут — меняет курс и ускоряется, последовательно высаживая боеголовки на «остановках», откуда каждая продолжает свой путь к цели под действием гравитации. Эта методика является стандартной для разделяющихся БЧ с индивидуальным наведением (MIRV). Интересно, что высокотехнологичный Китай пока не овладел такой мехатроникой. В принципе можно каждую БЧ оснастить своим «микроавтобусом», который выведет ее на заданную траекторию. Не исключено, что именно такие боеголовки использует «Ярс». Это сократило бы время от старта до разведения БЧ до 4 — 5 минут. Активная фаза полета жидкостных МБР типа «Воеводы» может достигать 350 сек. К этому нужно добавить 5 — 7 минут работы для платформы разведения.  

   В таблице подразумевается полет на стандартную, межконтинентальную дальность 10 000 км ракеты типа LGM-118a MX, снятой с вооружения в 2006. Ее энерговооруженность (отношение тяги к массе) не уступает Тополиному семейству, хотя  MX — сравнительно тяжелая ракета, рассчитанная на 10 боеголовок. Разумно предположить, что Тополь имеет аналогичные параметры активного участка. Возможно также, что его ступени выгорают несколько быстрее, скажем за 2.5 минуты. По слухам Тополь маневрирует при взлете, когда ракета наиболее уязвима. Следует заметить, что для российских МБР, стартующих из глубины своей территории, поражение на активном участке маловероятно. Если ракета вышла из шахты или покинула мобильную пусковую, то в первые минуты ей ничего не угрожает. Для того, чтобы сбивать наши МБР на взлете, США пришлось бы создать сеть боевых, орбитальных станций. Такая возможность изучалась в 80-х в рамках СОИ (программа «Звездных войн»), но была признана нереалистичной. Очевидно, что в обозримом будущем ничего подобного над Россией не появится.  

     Полет на дальность 10 000 км длится между 28 и 35 минут, в зависимости от тангажа и скорости БЧ при выходе на баллистическую кривую http://extremal-mechanics.org/archives/9573. Боеголовка входит в ощутимую атмосферу на высоте ~130 км. Заключительная фаза полета называется терминальной (звучит зловеще-символически, хотя имеет буквальный смысл). С этого времени легкие, ложные цели начинают отставать под действием аэродинамического сопротивления, что демаскирует БЧ через эффект Доплера. Это снимает проблему селекции и делает возможным прицеливание перехватчиков. Однако времени для их наведения почти не остается, т.к. терминальная фаза длится около 40 секунд. Тем не менее, первые системы противоракетной обороны были именно такими (локальными). Примером служит устаревшая ПРО Москвы http://extremal-mechanics.org/archives/125, которая использует перехватчики последней надежды «Газель» для поражения атакующих боеголовок на высоте около 30 км. Аналогичная по возможностям противоракета «Sprint» была элементом ПРО «Safeguard», развернутой в 1975 вокруг авиабазы Grand Forks в Северной Дакоте, но по каким-то, скорее всего политическим причинам свернутой уже через год. 

Платформа разведения (bus) снятой с вооружения MX LGM-118a «Peacekeeper» 

   В ситуации, когда до апокалипсиса остаются ~10 секунд, промах по атакующей боеголовке недопустим. Поэтому локальная система ПРО должна использовать противоракеты с ядерными БЧ, что было отработано еще в 60-х. Использование относительно маломощных зарядов ~1 кт c повышенным выходом нейтронной радиации (т.н. «нейтронная бомба») позволяет минимизировать электромагнитные импульсы от взрывов в стратосфере, которые нарушили бы работу электроники. С другой стороны, противник может подорвать часть боеголовок на большой высоте, чтобы «ослепить» радары ПРО. Лучше не доводить дело до столь драматических коллизий и уничтожить все БЧ вдали от дома, т.е. на среднем участке траектории. Который длится больше 20-ти минут! Такие технологии сегодня имеют США и разрабатывает Китай http://extremal-mechanics.org/archives/3547. Именно такая ПРО на среднем курсе (midcourse ABM), а не пресловутые корабельные комплексы Aegis с перехватчиками SM-3, представляет реальную угрозу нашей системе ядерного сдерживания. Которая, впрочем, пока существует лишь потенциально. США необходимо в сотни раз увеличить число перехватчиков и в десятки раз число радаров ПРО, чтобы угроза стала актуальной. Однако, если они пойдут на эскалацию военного противостояния, на это не потребуется слишком много времени.

      Для дальнейшего важно заметить, что между МБР «Тополь-М» и «Ярс» почти нет разницы. Это — одна и та же ракета РС-12М2 с одной (Тополь) или несколькими (Ярс) боеголовками. Аналогично Минитмену-3, который оснащается одной или тремя БЧ. Предположительно, у Ярса также 3 БЧ. Нередко пишут о 4-х и большем числе, но это маловероятно. Масса термоядерной БЧ не может быть меньше 100 кг, а грузоподъемность носителя близка к 1 т. Кроме боеголовок ракета поднимает в космос запас ложных целей и источников помех, а также платформу разведения (последняя выводит БЧ на траектории полета к индивидуальным целям). По-видимому, на 4-ую БЧ грузоподъемности не хватит. Сведения о мощностях наших боеголовок варьируются от 500 до 850 кт, хотя для обреченного на гибель города такая разница не существенна (выход взрыва в Хиросиме не превышал 14 кт, Нагасаки — 22 кт). В условиях бана ядерных испытаний, которым Россия связала себя в 1991, у нее не было возможности разработать компактные заряды с выходом ~100 кт. «Воевода» Р-36M2, имея в 6 — 7 раз большую грузоподъемность, несет не больше 10 БЧ. Сомнительно, что Тополь (Ярс) способен поднять больше трех. В действительности этот вопрос не слишком важен. По-видимому, он связан с завышением ядерных сил в целях пропаганды.

    Более интересен другой вопрос: в самом ли деле БЧ Тополя и Ярса способны маневрировать в полете? В статье http://extremal-mechanics.org/archives/9573 было показано, что т.н. настильная траектория, проходящая в достаточно плотных для аэродинамического маневрирования слоях (100 — 150 км) невозможна. Обратное утверждение — еще один пропагандистский миф. Поэтому на большей части траектории, которая проходит вне пределов ощутимой атмосферы, «бесплатные» маневры невозможны.

   Слухи о «гиперзвуковой» БЧ Тополя-М, которые отражает картинка ниже, можно уверенно назвать чепухой. Для такого рода маневров в космосе, осуществляемых посредством реактивной тяги, потребуется не меньший запас топлива, чем для выведения БЧ на баллистическую траекторию. Исследования по гиперзвуковому, стратосферному самолету активно ведутся, однако это — другой принцип. По-видимому, еще не решена проблема создания ПВРД, стабильно работающего на скорости  ~10 М. В любом случае, летать в космосе такой аппарат не способен.   

   Таким образом, придется использовать двигатели ориентации БЧ и тратить топливо, чтобы непредсказуемо менять направление полета. В медийное пространство внедрился миф о том, что боевая часть Тополя-М способна уклоняться от перехватчиков ПРО. При этом утверждается, что она оснащена развитыми средствами постановки помех и ложными целями, которые должны дезинформировать радары и «спрятать» БЧ на всем пути от схода с платформы разведения до входа в атмосферу. Однако ясно, что одно с другим несовместимо из-за свойства инерции. Облако помех, в котором боеголовка скрыта, словно в коконе, продолжит свой полет по баллистической кривой. Кроме того, маневры БЧ демаскируют ее вследствие эффекта Доплера. Поэтому следует выбрать одно из двух — маневры или сокрытие БЧ от радаров ПРО, то и другое вместе не получится. Но насколько долго боеголовка Тополя могла бы уворачиваться от перехватчиков ? Cделаем простейшие оценки.

     Масса БЧ (моноблока) Тополя близка к 1 т, из которых около 300 кг приходится на боеприпас с выходом ~500 кт, и несколько сотен кг на термически защищенный, прочный корпус. Последний, как утверждается, способен выдержать близкий ядерный взрыв. Предположим, что моноблок оснащен двигателями, которые позволяют ему маневрировать в полете. По-видимому единственный, осуществимый вариант —  это использовать один двигатель с продольным вектором тяги и создавать поперечное ускорение за счет поворотов БЧ малыми ЖРД ориентации. Предполагая, что отношение массы мотора к тяге не превышает 100, общую тягу при маневре оценим ~1 тс. Для этого потребуется двигатель весом ~100 кг.

    Для частых маневров нужен запас топлива. Очевидно, что на него остается не больше 300 кг полезной нагрузки. Из этого запаса будем исходить в дальнейшем. Одновременно получена оценка, что моноблок Тополя способен маневрировать под действием силы в 10 кН, развивая ускорение g.  Весьма сомнительно, что эта величина может быть заметно большей. 

    Наиболее эффективный способ уворачиваться от перехватчиков, по-видимому, состоит в следующем. Используя РЛС боеголовка должна выждать, пока расстояние до атакующего перехватчика уменьшится до ~10 км. С этого момента у нее будет в запасе ~1 сек, чтобы уклониться от удара. БЧ включает на полную тягу двигатель и делает рывок с ускорением g в том направлении, куда направлена ее ось. К моменту сближения с перехватчиком двигатель отработает ~1 сек и БЧ сместится на несколько метров, что вполне достаточно для промаха. Однако для того, чтобы вернуться на баллистическую траекторию, придется поворачивать БЧ на 180 градусов сравнительно слабыми моторами ориентации против наибольшего момента инерции, на что потребуется 5 — 10 секунд. Все это время моноблок будет поступательно двигаться с постоянной скоростью, поэтому второй перехватчик может поразить его. Очевидно, что противник не поскупится на несколько противоракет, чтобы спасти один город и сотни тысяч жизней (а в перспективе миллионы от ран и радиоактивных осадков).

    Однако, главная проблема заключается в перерасходе топлива. Нетрудно проверить, что, с учетом смещения по инерции в процессе разворота, для возвращения на курс двигатель должен отработать ~10 сек. Нельзя существенно уменьшить это время, т.к. в условиях атаки группой перехватчиков БЧ не сможет позволить себе ~10 сек двигаться без ускорения. Удельный импульс ракетного топлива, допустим гидразин с тетраоксидом азота, примем 3 000 м/сек. Тогда за 10 секунд тяги в 10 кН будет затрачено 33.3 кг. Таким образом, запаса топлива хватит не более, чем на 10 таких маневров. За это время будет покрыта небольшая часть расстояния до цели (1 000 — 2 000 км). Если противнику не жаль потратить ~20 перехватчиков на один Тополь-М, то вероятность ускользнуть от них мала. 

      Можно рассмотреть другой режим маневров, когда БЧ не возвращается на исходный курс, а выбирает новый, ведущий к другой цели. Достаточно использовать всего две мишени, например Нью-Йорк и Филадельфию (между ними 130 км), последовательно меняя траектории полета от одной к другой. Для перехода следует придать моноблоку скорость в поперечном направлении, которая относится к продольной скорости примерно также, как расстояние между целями к дистанции до них (если последние расположены на линии, которая примерно перпендикулярна направлению полета). На расстоянии 2 000 км до пары Нью-Йорк, Филадельфия БЧ должна развить поперечную скорость около 450 м/сек, на что при ускорении g уйдет 9 сек. Поэтому расход топлива на один маневр составит ~30 кг, и больше десяти переходов выполнить не получится. Таким образом, режим маневров со сменой целей также не поможет увернуться от перехватчиков, если их число превысит 2 десятка.  

     Расход такого числа противоракет на сбитие одной БЧ, в совокупности с временными ресурсами всей системы, можно посчитать чрезмерным. Однако в условиях массированной атаки, когда плотность боеголовок в космосе достаточно высока, перехватчики ПРО на среднем курсе могут участвовать в коллективных действиях и, промахиваясь по одним целям, поражать другие. Сделанные оценки очень грубы, однако они верно отражают основную трудность маневрирующей БЧ — нехватка топлива. Кроме того, как отмечалось выше, маневры неизбежно демаскируют боеголовку и избавят противника от проблемы селекции цели, которая является крайне эффективным и дешевым средством против ПРО.      

     С другой стороны ясно, что достаточно оснастить противоракету нейтронным боеприпасом ~1 кт, и никакие маневры уже не помогут. Даже в случае промаха на ~10 м перехватчик уничтожит БЧ или инициирует преждевременную цепную реакцию в ядерном заряде, что выведет его из строя тепловым взрывом («пшик»).

    Из приведенных рассуждений можно сделать вывод о том, что боеголовки Ярса заведомо не способны маневрировать. В самом деле, каждая из них имеет массу не больше 350 кг. Для полезного маневрирования с ускорением g потребуется запас топлива ~100 кг, на что у БЧ, очевидно, нет «свободной массы». Маневры с меньшим ускорением, скажем 1 м/сек.кв, по-видимому бесполезны, т.к. БЧ будет двигаться слишком плавно и перехватчику хватит времени на то, чтобы скорректировать прицел. 

SR-91 «Аврора» — гиперзвуковой самолет (5 — 8 М, высота полета до 40 км) … кадр из фантастического фильма «Беспилотник»

    Еще одна идея располагается где-то между обычной (баллистической) боеголовкой и гиперзвуковым самолетом, летающим в стратосфере на скорости 8 — 10 М. Последний, если и когда он будет создан, станет принципиально новым видом оружия, против которого придется разрабатывать меры противодействия. Заметим, что невидимость гиперзвуковых самолетов в РЛС — диапазоне, о которой часто пишут, следует воспринимать критически. Действительно, в условиях сильного аэродинамического нагрева (несколько тысяч градусов) самолет будет окружен слоем слабо ионизированной плазмы, которая рассеивает радиоволны. Но сможет ли летательный аппарат выдерживать такой нагрев при дальности полета в тысячи километров ? Ведь в сущности обшивка будет непрерывно испаряться (аблировать) ! Можно покрыть его теплозащитной керамикой или углепластиком, как боеголовку МБР, но это значительно утяжелит самолет и все равно покрытие будет испаряться. При этом боеголовка находится в достаточно плотной атмосфере не больше одной минуты, а гиперзвуковому аппарату при полете на дальность 10 000 км придется выносить такой нагрев около часа. С другой стороны, испарение с обшивки должно быть достаточно интенсивным, чтобы окружающая плазма эффективно рассеивала лучи радаров. Нетрудно сделать численные оценки, но мы не будем это делать, т.к. тема гиперзвукового самолета не является предметом данной статьи.             

  Обсудим кратко промежуточную идею пассивно планирующей БЧ, о чем также распространена ура-патриотическая мифология. Боеголовка после входа в атмосферу на высоте 120 — 150 км аэродинамически тормозит с 6.5 — 7.5 км/сек до примерно 3 км/сек, чтобы не сгореть подобно метеориту раньше, чем цель будет поражена (подробней об этом с числовыми оценками http://extremal-mechanics.org/archives/9573). Так получаются 10 Махов скорости гиперзвуковой БЧ, которые ей приписывают. Если теперь приладить небольшие крылья или придать корпусу подходящую форму, то в принципе можно заставить такой аппарат планировать в стратосфере, скажем на высоте 50 км. Это увеличит дальность полета и позволит БЧ уворачиваться от перехватчиков ПРО. Такие способности уже приписали БЧ Тополя-М, что несомненно является фантазией журналистов. Исследования в этом направлении ведутся, но трудности очень велики.

   Прежде всего заметим, что легко заставить БЧ маневрировать после входа в плотные слои атмосферы, но трудно растянуть дальность такого участка полета. Если она существенно не возрастет, то смысла в гиперзвуковом режиме нет. Получим проблему поражения БЧ средствами локальной ПРО, которая в принципе решается с помощью ядерных противоракет. Однако, такая ПРО не может быть достаточно надежной из-за слишком малого времени на сбитие. Его счет идет буквально на секунды, а один промах означает катастрофу ! И хотя более изощренная аэродинамика БЧ несколько осложнит задачу для локальной ПРО, в настоящее время США возлагают главные надежды на ПРО среднего курса (midcourse ABM), которая рассмотрена в статье. Для такой ПРО нужно создавать трудности намного раньше, для чего гиперзвуковой аппарат (БЧ) должен пролететь несколько тысяч километров.

    Очевидно, что управлять таким планирующим полетом будет крайне сложно, а растянуть его так далеко вряд ли возможно. Планеры летают на сотни км, используя восходящие потоки воздуха. Сомнительно, что компактная «железка» в стратосфере сможет пролететь хотя бы 1 000 км без двигателя. Во всяком случае ясно, что такой полет будет неустойчив из-за ничтожной плотности воздуха, а низко опускаться нельзя, чтобы не сгореть от трения. Поэтому наведение такого аппарата на цель, даже если он сумеет протянуть 1 000 км, представляет собой сложную задачу. Кроме того заметим, что управлять придется со спутников, которые подвергнутся ударам в самом начале войны. МБР и БРПЛ в «мирное время» также пользуются GPRS и Глонасс для корректировки систем наведения, однако способны попадать в цели без помощи спутников, используя только инерциальную навигацию.  

     Нельзя исключать, что вышеуказанные проблемы могут быть преодолены. Однако режим планирующего, гиперзвукового полета на дальность в тысячи км, скорей всего, является технической утопией. Намного более разумно выглядит концепция гиперзвукового самолета с ПВРД (ram-jet) и скоростью 10 M, который будет иметь почти неограниченную дальность полета и управляться пилотом.

Выводы

1)  Способность боеголовок Тополя-М и Ярса эффективно маневрировать, по-видимому, является пропагандистским мифом. Если для Тополя предположить ее с трудом возможно, то для Ярса однозначно нет. Более того, в таких маневрах нет необходимости, т.к. наиболее эффективным средством борьбы с ПРО является постановка РЛС — помех и ложных целей, что несовместимо с маневрами боеголовки.

2)  Существующая, американская ПРО на среднем курсе потенциально может угрожать российским силам ядерного сдерживания. Однако в существующем виде, исповедуя принцип кинетического перехвата, эта система никогда не гарантирует защиту США от МБР и БРПЛ. С другой стороны, отрабатывая технологию hit-to-kill они имеют возможность оснастить свои перехватчики (термо)ядерными БЧ малой мощности с повышенным выходом нейтронов, что резко повысит надежность ПРО и сделает ее опасной для России.

Дмитрий Зотьев

Поделиться ссылкой:

extremal-mechanics.org

Жар стратосферы | Экстремальная механика / Extremal mechanics

Пуск Минитмена-3

     Проблема уклонения от противоракет становится все более актуальной по мере того, как российские ядерные силы тают  http://extremal-mechanics.org/archives/13999, а США настойчиво работают над ПРО http://extremal-mechanics.org/archives/3547. В этой статье дан анализ возможности использовать т.н. настильную траекторию, о которой, применительно к ракетам «Тополь-М» и «Ярс», сложилась шапкозакидательская мифология  http://extremal-mechanics.org/archives/142. Мы снова будем моделировать полет боевой части МБР (разделяющейся боеголовки или моноблока), которая в дальнейшем называется БЧ.    

   Активный участок траектории МБР (см. фото), когда последовательно работают моторы трех ступеней, длится 2.5 — 5 минут и обычно заканчивается на высоте 200 — 400 км над Землей. После этого начинается свободный полет БЧ по баллистической кривой, который завершается попаданием в цель. Скорость БЧ в момент освобождения достигает 7 — 7.5 км/сек. В случае ракеты с разделяющимися боеголовками т.н. bus или платформа разведения в течении нескольких минут рассеивает смертоносный груз, выводя каждую БЧ на траекторию полета к своей цели. Апогей , т.е. максимальная высота траектории над Землей варьируется в диапазоне 750 — 1 200 км.

    Мы смоделируем полет БЧ по баллистической кривой,  который начинается на высоте км при скорости и завершается  в точке, которая находится на расстоянии км по поверхности Земного шара (от места пересечения с ней отрезка, соединяющего начало кривой с центром Земли). Еще одним параметром, определяющим баллистическую траекторию, является начальный угол тангажа — угол между вектором и горизонталью. Заметим, что дальность в 10 000 км достаточна, чтобы поразить любую точку США ракетой, запущенной из глубины территории России. При этом между Москвой и Нью-Йорком всего 7 500 км. 

     Типичное время полета БЧ на межконтинентальную дальность равно 25 — 30 мин. Плюс к этому время разгона на активном участке и минус время выяснения того, куда направились ракеты вероятного противника — получим около пол-часа на то, чтобы спасти правительство, активировать центры военного управления и нанести встречный удар. Однако полетное время БРПЛ может оказаться существенно меньшим в зависимости от того, как близко субмарина смогла подобраться к моменту начала войны.

Компьютерная анимация полета Минитмена-3. На видео активный участок кажется длинным, хотя он измеряется сотнями км. Видно, что БЧ поворачивается перед входом в атмосферу, чтобы войти под правильным углом и не сбиться с курса под действием аэродинамического сопротивления.   

    Чем быстрей БЧ достигнет своей цели, тем выше вероятность успеха при контрсиловом ударе http://extremal-mechanics.org/archives/2574. Уменьшить время полета по баллистической кривой можно за счет уменьшения начального тангажа    и увеличения начальной скорости . Получится более пологая и короткая траектория (при той же дальности полета), которая считается предпочтительной для преодоления ПРО. Например «Тополю» приписывают настильную траекторию, которая якобы делает БЧ неуязвимой. C чем связана ее «неузявимость»?

     Например разница в скоростях двух БЧ, которые находятся в апогеях 500 и 1100 км — 6.9 и 5.9 км/сек соответственно, вряд ли существенна для наведения ракеты-перехватчика. Более того, достать низко летящую БЧ намного проще. Может быть дело в том, что чем ниже траектория, тем короче дистанция прямой видимости для радаров ПРО? Последняя равна , где км — радиус Земли. На высоте км получим км, а при км км. Если понизить апогей до  км, то на всей траектории будем иметь км — это не так уж мало! Учитывая, что в обнаружении целей для ПРО и наведении перехватчиков участвуют спутники и радары на кораблях, приближение горизонта видимости за счет снижения высоты полета не выглядит критическим фактором. Хотя возможно, что относительно низко летящая БЧ все-таки затрудняет ПРО. Мы не рассматриваем здесь этот вопрос, т.к. сама возможность прижаться к матери Земле выглядит крайне сомнительно. 

    Начнем с классической МБР типа Минитмен-3, апогей которой оценивают в 1100 км. Тогда время баллистического полета на дальность км при км/сек и  град. составит 30 минут ( сек). Уравнения движения БЧ в поле гравитации Земли выписаны в статье http://extremal-mechanics.org/archives/142, а здесь решается в MathCad система дифф. уравнений, которая получена после понижения порядка. 

    Читатель может без труда провести свои расчеты, скопировав этот рабочий лист. Нужно лишь задать дистанцию до цели (км) вдоль поверхности Земли и время (сек) полета БЧ по баллистической траектории. Угол (град) и скорость  (км/сек), которые дают такую траекторию, будут найдены автоматически и их значения видны внизу листа («уточненный угол тангажа» и «уточненная скорость»). Заметим, что это — точная модель процесса, но без учета аэродинамического сопротивления. Последнее существенно изменит параметры полета только при входе плотные слои атмосферы, что произойдет ниже отметки высоты в 100 км. При этом БЧ претерпевает  такой нагрев, что температура отдельных участков ее поверхности может достигать 7 000 K. Это и есть проблема настильных траекторий, которую мы рассмотрим ниже.

    На следующем рисунке дана недостающая часть расчетов и траектория Минитмен-3. Синяя окружность — Земля в масштабе траектории. Апогей равен 1095 км. Начальная точка траектории (), расположенная на высоте км, отчетливо видна на оси Х.

    Полет на 10 000 км снятой с вооружения MX «Peacekeeper» предположительно продлился бы 28 минут при  км/сек, град и с апогеем 860 км. По видимому, существенно более пологие траектории нецелесообразны из-за чрезмерного нагрева при снижении на цель. Однако попробуем смоделировать баллистический полет на 10 000 км с апогеем 500 км, который пока еще нельзя назвать настильным. Он начинается при км/сек и град, а время полета составит 25 минут (без активного участка, у MX он длился 3.3 мин). Более точно апогей = 506 км. Эта пологая траектория выглядит так:

    Для оценки аэродинамического нагрева в верхних слоях атмосферы годится формула , где — тепловой поток Вт/кв.м, — скорость, — плотность воздуха, — угол между вектором скорости потока и нормалью к поверхности, которую он обтекает. Для БЧ в форме конуса с углом при вершине 30 град град и

           (1) 

   Определить плотность атмосферы поможет калькулятор http://www.digitaldutch.com/atmoscalc/. Так на высоте 35 км плотность , на 30 км , а на 20 км кг/куб.м. Для оценки величины между отметками 35 и 20 км можно принять в качестве средней  кг/куб.м. Диапазон высот выбран из соображений применимости формулы (1) (только в разреженной атмосфере). Это — малая часть «воздушной подушки», в которую на скорости выше 7 км/сек врежется БЧ. Однако слоя в 20 — 35 км  достаточно, чтобы оценить аэродинамические эффекты.

    Из (1) при м/сек получим тепловой поток в 1 ГВт (!) на кв.м поверхности БЧ. Время снижения с высоты 35 до 20 км составит 13.2 сек, за это время каждый кв.см поверхности получит 1.3 МДж тепла. Этого хватит, чтобы расплавить и испарить вольфрамовую обшивку с толщиной 13 см! При диаметре основания конуса в 1 м такая оболочка весила бы 7.5 тонн, однако вся БЧ «Тополя-М» весит чуть больше тонны. Но самое интересное начнется в тропосфере (ниже 10 км), где плотность воздуха достигнет 0.4 и почти линейно возрастет до 1.2 кг/куб.м у поверхности Земли. Этот этап полета будет длиться 8.6 сек и очевидно, что поток тепла увеличится на порядок. Можно с уверенностью утверждать, что никакая разумная теплозащита, будь то графитовая или керамическая, и в том числе абляционное покрытие не спасет БЧ от чудовищного перегрева. 

    Для траектории Минитмен-3 ситуация с нагревом выглядит менее драматичной. А именно, ниже 10 км БЧ будет находиться 4.3 сек, а время снижения от 35 до 20 км сократилось до 6.6 сек. И все равно при м/сек и  получим из (1) оценку потока тепла в 890 МВт на кв.м поверхности БЧ только на этом участке траектории! Но аэродинамический нагрев начнется выше 50 км и даже там будет настолько серьезным, что за время снижения с 50 до 35 км (6.6 сек) количество тепла на кв.см поверхности превысит 30 КДж. Это — оценка стойкости термически защищенных БЧ от поражения лазерным оружием, которая применялась в СССР при анализе «Звездных войн» (СОИ).

Пучок разделившихся боеголовок проходит через облака.

   Но что позволяет БЧ Минитмена-3 и других «классических» МБР достигать хотя бы границы тропосферы, не сгорая полностью в стратосфере, как метеор? Ответ: аэродинамическое торможение, которое начнется ниже отметки в 100 км. Для этого некоторые БЧ перед входом в атмосферу разворачиваются основанием конуса в направлении полета, а другие имеют затупленные носовые наконечники. В обоих случаях перед БЧ формируется скачок давления, который служит своего рода щитом и препятствует обтеканию потоком, что значительно уменьшает нагрев.

    Но в результате БЧ сбрасывает скорость до примерно 3 км/сек при входе в тропосферу. Из формулы (1) при м/сек и  кг/куб.м получим тепловой поток в 70 МВт на кв.м поверхности БЧ. При такой скорости время снижения с 35 до 20 км составило бы 15.3 сек, так что каждый кв.см поверхности получил бы не меньше 100 КДж тепла. Это очень сильный нагрев, но от него БЧ спасают теплозащитные покрытия из графита, тефлона, углепластика и т.д.. Таким образом, единственным способом избежать судьбы метеора является аэродинамическое торможение БЧ до в 2.5 — 3 раза меньшей скорости (после чего она все равно горит в полете, но успевает сработать).  

      Итак БЧ, имеющая достаточно отвесную траекторию, при входе в плотные слои атмосферы работает в экстремальном режиме с точки зрения аэродинамического нагрева. Самые грозные МБР типа МХ или SS-18 выводят свои боеголовки на траектории с несколько меньшим апогеем (~ 850 км), Однако, как мы видели, пологая траектория с апогеем 500 км почти в два раза увеличивает время пребывания БЧ в плотных слоях атмосферы, чем значительно осложняет  задачу ее тепловой защиты. При этом выигрыш во времени достижения цели на удалении 10 000 км для такой БЧ составит всего лишь 3 минуты, что вряд ли оправдает дополнительные сложности с теплозащитой. При этом следует заметить, что из-за существенно большего времени полета в плотных слоях атмосферы такая БЧ быстрей лишится «свиты» из ложных целей и источников помех, которые отстанут от нее за счет намного меньшей массы. Это облегчит задачу селекции цели для ПРО.

    Что касается настильной траектории «Тополя-М», которая проходит чуть ли не параллельно земной поверхности на высоте 200 — 250 км, то это бред, придуманный журналистами. Предельный случай такой траектории получается  в MathCad-е при начальных скорости км/сек и угле тангажа град, и выглядит это вот как:  

      Такой полет на дальность 10 000 км продлится 22 минуты, если аэродинамика не внесет свои коррективы. А она внесет их обязательно! По этой траектории БЧ будет лететь ниже 50 км дольше 3-х минут. Даже если принять плотность (как на высоте 50 км), то из формулы (1) за  3 мин получится 1 МДж тепла на кв.см поверхности. На самом деле эта оценка будет на 1 — 2 порядка больше, т.к. плотность воздуха возрастает.

   Вместе с тем ясно, что работа сил трения пойдет на уменьшение кинетической энергии БЧ, большая часть которой трансформируется в тепло. Поэтому можно грубо оценить снижение скорости БЧ за эти 3 минуты, как , где — количество тепла. Cчитая площадь боковой поверхности конуса 3 кв.м, получим км/сек! Этот результат не точен, но он ясно показывает, что если БЧ не сгорит от аэродинамического трения, то резко снизит скорость и не долетит до цели тысячи километров. Настильная траектория «Тополя-М» — это пропагандистский миф. 

Дмитрий Зотьев

Поделиться ссылкой:

extremal-mechanics.org

Самые быстрые ракеты в мире

Вниманию читателей представлены самые быстрые ракеты в мире за всю историю создания.

10

Р-12УСкорость 3,8 км/с

Р-12У — самая быстрая ракета средней баллистической дальности с максимальной скоростью 3,8 км в секунду открывает рейтинг самых быстрых ракет в мире. Р-12У являлся модифицированным вариантом Р-12. Ракета отличалась от прототипа отсутствием промежуточного днища в баке окислителя и некоторыми незначительными изменениями конструкции — в шахте нет ветровых нагрузок, что позволило облегчить баки и сухие отсеки ракеты и отказаться от стабилизаторов. С 1976 года ракеты Р-12 и Р-12У начали сниматься с вооружения и заменяться на подвижные грунтовые комплексы «Пионер». Они были сняты с вооружения в июне 1989 года, и в период по 21 мая 1990 года на базе Лесная в Белоруссии были уничтожены 149 ракет.

9

SM-65 «Атлас»Скорость 5,8 км/с

SM-65 «Атлас» — одна из самых быстрых американских ракет-носителей с максимальной скоростью 5,8 км в секунду. Является первой разработанной межконтинентальной баллистической ракетой, принятой на вооружение США. Разрабатывалась в рамках программы MX-1593 с 1951 года. Составляла основу ядерного арсенала ВВС США в 1959—1964 годах, но затем была быстро снята с вооружения в связи с появлением более совершенной ракеты «Минитмэн». Послужила основой для создания семейства космических ракет-носителей Атлас, эксплуатирующегося с 1959 и поныне.

8

UGM-133A Trident IIСкорость 6 км/с

UGM-133A Trident II — американская трехступенчатая баллистическая ракета, одна из самых быстрых в мире. Её максимальная скорость составляет 6 км в секунду. “Трезубец-2” разрабатывался с 1977 года параллельно с более легким “Трайдентом-1”. Принят на вооружение в 1990 году. Стартовая масса — 59 тонн. Макс. забрасываемый вес — 2,8 тонны при дальности пуска 7800 км. Максимальная дальность полета при уменьшенном числе боевых блоков — 11 300 км.

7

РСМ 56 БулаваСкорость 6 км/с

РСМ 56 Булава — одна из самых быстрых твердотопливных баллистических ракет в мире, стоящая на вооружении России. Имеет минимальный радиус поражения 8000 км, примерную скорость 6 км/с. Разработка ракеты ведётся с 1998 года Московским институтом теплотехники, разработавшим в 1989—1997 гг. ракету наземного базирования «Тополь-М». К настоящему времени произведено 24 испытательных пусков «Булавы», пятнадцать из них признаны успешными (в ходе первого пуска запускался массогабаритный макет ракеты), два (седьмой и восьмой) — частично успешными. Последний испытательный пуск ракеты состоялся 27 сентября 2016 года.

6

Minuteman LGM-30GСкорость 6,7 км/с

Minuteman LGM-30G — одна из самых быстрых межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования в мире. Её скорость составляет 6,7 км в секунду. LGM-30G «Минитмэн» III имеет расчетную дальность полета от 6000 километров до 10 000 километров в зависимости от типа боеголовки. Минитмен-3 стоит на вооружении США с 1970 года по сегодняшний день. Она является единственной ракетой шахтного базирования в США. Первый пуск ракеты состоялся в феврале 1961 года, модификации II и III были запущены в 1964 году и 1968 соответственно. Ракета весит около 34 473 килограмм, оснащена тремя твердотопливными двигателями. Планируется, что ракета будет стоять на вооружении вплоть до 2020 года.

5

53Т6 «Амур»Скорость 7 км/с

53Т6 «Амур» — самая быстрая противоракета в мире, предназначенная для поражения высокоманевренных целей и высотных гиперзвуковых ракет. Испытания серии 53Т6 комплекса «Амур» были начаты в 1989 году. Её скорость составляет 5 км в секунду. Ракета представляет собой 12-метровый остроконечный конус без выступающих частей. Ее корпус изготовлен из высокопрочных сталей с использованием намотки из композиционных материалов. Конструкция ракеты позволяет выдерживать большие перегрузки. Перехватчик стартует со 100-кратным ускорением и способен перехватывать цели, летящие со скоростью до 7 км в секунду.

4

«Сатана» SS-18 (Р-36М)Скорость 7,3 км/с

«Сатана» SS-18 (Р-36М) — самая мощная и быстрая ядерная ракета в мире со скоростью 7,3 км в секунду. Предназначена она, прежде всего, для того чтобы разрушать самые укрепленные командные пункты, шахты баллистических ракет и авиабазы. Ядерная взрывчатка одной ракеты может разрушить большой город, весьма большую часть США. Точность попадания – около 200-250 метров. Ракета размещается в самых прочных в мире шахтах. SS-18 несет 16 платформ, одна из которых загружена ложными целями. Выходя на высокую орбиту все головки «Сатаны» идут «в облаке» ложных целей и практически не идентифицируются радарами».

3

DongFeng 5АСкорость 7,9 км/с

Межконтинентальная баллистическая ракета DongFeng 5А (DF-5A) с максимальной скоростью 7,9 км в секунду открывает тройку самых быстрых в мире. Китайская МБР DF-5 поступила в эксплуатацию в 1981 году. Она может нести огромную боеголовку на 5 мт и имеет диапазон более чем 12,000 км. У DF-5 отклонение приблизительно в 1 км, что означает, что у ракеты одна цель — уничтожать города. Размер боеголовки, отклонение и факт, что на её полную подготовку к запуску требуется всего час, все это означают, что DF-5 — карательное оружие, предназначенное для наказания любых потенциальных нападающих. Версия 5A имеет увеличенный диапазон, улучшение отклонения на 300 м и способность нести несколько боеголовок.

2

Р-7Скорость 7,9 км/с

Р-7 — советская, первая межконтинентальная баллистическая ракета, одна из самых быстрых в мире. Ее предельная скорость составляет 7,9 км в секунду. Разработку и выпуск первых экземпляров ракеты осуществило в 1956—1957 годах подмосковное предприятие ОКБ-1. После успешных пусков она была использована в 1957 году для запуска первых в мире искусственных спутников Земли. С тех пор ракеты-носители семейства Р-7 активно применяются для запуска космических аппаратов различного назначения, а с 1961 года эти ракеты-носители широко используются в пилотируемой космонавтике. На основе Р-7 было создано целое семейство ракет-носителей. С 1957 по 2000 год выполнены запуски более 1800 ракет-носителей на базе Р-7, из них более 97 % стали успешными.

1

РТ-2ПМ2 «Тополь-М»Скорость 7,9 км/с

РТ-2ПМ2 «Тополь-М» (15Ж65) — самая быстрая межконтинентальная баллистическая ракета в мире с максимальной скоростью 7,9 км в секунду. Предельная дальность — 11 000 км. Несёт один термоядерный боевой блок мощностью 550 кт. В шахтном варианте базирования принята на вооружение в 2000 году. Метод старта — миномётный. Маршевый твёрдотопливный двигатель ракеты позволяет ей набирать скорость намного быстрее предыдущих типов ракет аналогичного класса, созданных в России и Советском Союзе. Это значительно затрудняет её перехват средствами ПРО на активном участке полёта.

top10a.ru

Стратегический ракетный комплекс «Тополь-М» | Армейский вестник

Комплекс РТ-2ПМ2 «Тополь-М» (код РС-12М2, по классификации НАТО — SS-27 Sickle «Серп») — российский ракетный комплекс стратегического назначения с межконтинентальной баллистической ракетой, разработанный в конце 1980-х — начале 1990-х годов на базе комплекса РТ-2ПМ «Тополь».

• Первая межконтинентальная баллистическая ракета, разработанная в России после распада СССР. Принята на вооружение в 1997 году. Головным разработчиком ракетного комплекса является Московский институт теплотехники (МИТ).

Ракета комплекса «Тополь-М» является твёрдотопливной, трёхступенчатой. Предельная дальность — 11 000 км. Несёт один термоядерный боевой блок мощностью 550 кт. Базируется ракета как в шахтных пусковых установках (ШПУ), так и на мобильных пусковых установках. В шахтном варианте базирования принята на вооружение в 2000 году.

Стационарный комплекс «Тополь-М» включает в себя 10 межконтинентальных баллистических ракет, смонтированных в шахтных пусковых установках, а также командный пункт.

Основные характеристики:

Количество ступеней — 3
Длина (с ГЧ) — 22,55 м
Длина (без ГЧ) — 17,5 м
Диаметр — 1,81 м
Стартовая масса — 46,5 т
Забрасываемый вес 1,2 т
Вид топлива — твёрдое смесевое
Максимальная дальность — 11000 км
Тип головной части — моноблочная, ядерная, отделяемая
Количество боевых блоков — 1 + около 20 муляжей
Мощность заряда — 550 Кт
Система управления — автономная, инерциальная на базе БЦВК
Способ базирования — шахтный и мобильный

Мобильный комплекс «Тополь-М» представляет собой одну ракету, помещённую в высокопрочный стеклопластиковый транспортно-пусковой контейнер (ТПК), смонтированный на восьмиосном шасси МЗКТ-79221 высокой проходимости и конструктивно практически не отличается от шахтного варианта. Вес пусковой установки — 120 тонн. Шесть пар колес из восьми являются поворотными, что обеспечивает радиус поворота 18 метров.

• Давление на грунт установки в два раза меньше, чем обычного грузового автомобиля. Двигатель V-образный 12-ти цилиндровый дизель с турбонаддувом ЯМЗ-847 мoщнocтью 800 л.c. Глубина преодолеваемого брода до 1,1 метра.

• При создании систем и агрегатов мобильного «Тополь-М» использован ряд принципиально новых технических решений по сравнению с комплексом «Тополь». Так, система неполного вывешивания даёт возможность развёртывать ПУ «Тополь-М» даже на мягких грунтах. Улучшены проходимость и маневренность установки, что повышает её живучесть.

• «Тополь-М» способен производить пуски из любой точки позиционного района, а также обладает улучшенными средствами маскировки, как против оптических, так и других средств разведки (в том числе за счёт снижения инфракрасной компоненты демаскирующего поля комплекса, а также применения специальных покрытий, снижающих радиолокационную заметность).

Межконтинентальная ракета состоит из трёх ступеней с твёрдотопливными маршевыми двигателями. В качестве топлива используется алюминий, в роли окислителя выступает перхлорат аммония. Корпуса ступеней выполнены из композитов. Все три ступени оборудованы поворотным соплом для отклонения вектора тяги (решётчатые аэродинамические рули отсутствуют).

Система управления – инерциальная, на основе БЦВК и гиростабилизированной платформы. Комплекс высокоскоростных командных гироскопических приборов обладает улучшенными точностными характеристиками. Новый БЦВК обладает повышенной производительностью и стойкостью к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Обеспечено прицеливание за счёт реализации автономного определения азимута контрольного элемента, установленного на гиростабилизированной платформе, с помощью наземного комплекса командных приборов, размещенного на ТПК. Обеспечена повышенная боеготовность, точность и ресурс непрерывной работы бортовой аппаратуры.

Метод старта — миномётный для обоих вариантов. Маршевый твёрдотопливный двигатель ракеты позволяет ей набирать скорость намного быстрее предыдущих типов ракет аналогичного класса, созданных в России и Советском Союзе. Это значительно затрудняет её перехват средствами ПРО на активном участке полёта.

• Ракета оснащена отделяемой головной частью с одним термоядерным боевым блоком мощностью 550 Кт тротилового эквивалента. Головная часть также оборудована комплексом средств преодоления ПРО. Комплекс средств преодоления ПРО состоит из пассивных и активных ложных целей, а также средств искажения характеристик головной части. Несколько десятков вспомогательных двигателей коррекции, приборы и механизмы управления позволяют боевой части совершать манёвры на траектории, затрудняя её перехват на конечном участке траектории.

Ложные цели неотличимы от боевых блоков во всех диапазонах электромагнитного излучения (оптическом, лазерном, инфракрасном, радиолокационном). Ложные цели позволяют имитировать характеристики боевых блоков практически по всем селектирующим признакам на внеатмосферном, переходном и значительной части атмосферного участка нисходящей ветви траектории полета боевых блоков ракеты, являются стойкими к поражающим факторам ядерного взрыва и излучению сверхмощного лазера с ядерной накачкой. Впервые спроектированы ложные цели, способные противостоять РЛС со сверхразрешением.

• В связи с прекращением существования договора СНВ-2, запрещавшего создание многозарядных межконтинентальных баллистических ракет, Московский институт теплотехники работает над оснащением «Тополей-М» разделяющимися головными частями индивидуального наведения. Возможно, результатом этих работ является РС-24 «Ярс». Сейчас проходят испытания мобильного варианта этого комплекса, размещённого на шасси восьмиосного тягача МЗКТ-79221.

/По материалам rbase.new-factoria.ru и ru.wikipedia.org/

army-news.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о