ICBM este o creație umană foarte impresionantă. Dimensiune uriașă, putere termonucleară, o coloană de flăcări, vuietul motoarelor și vuietul amenințător al lansării. Totuși, toate acestea există doar la sol și în primele minute de lansare. După ce expiră, racheta încetează să mai existe. Mai departe în zbor și pentru a îndeplini misiunea de luptă, se folosește doar ceea ce rămâne din rachetă după accelerare - sarcina ei utilă.
Cu distanțe mari de lansare, sarcina utilă a unei rachete balistice intercontinentale se extinde în spațiu pe multe sute de kilometri. Se ridică în stratul de sateliți de orbită joasă, la 1000-1200 km deasupra Pământului, și este situat printre aceștia pentru o perioadă scurtă de timp, doar puțin în urmă în urma cursului lor general. Și apoi începe să alunece în jos de-a lungul unei traiectorii eliptice...
O rachetă balistică este formată din două părți principale - partea de accelerare și cealaltă de dragul căreia începe accelerația. Partea de accelerare este o pereche sau trei de trepte mari de mai multe tone, umplute la capacitate cu combustibil și cu motoare în partea de jos. Ele dau viteza și direcția necesară mișcării celeilalte părți principale a rachetei - capul. Etapele de amplificare, înlocuindu-se reciproc în releul de lansare, accelerează acest focos în direcția zonei viitoarei căderi.
Capul unei rachete este o sarcină complexă constând din multe elemente. Conține un focos (unul sau mai multe), o platformă pe care sunt amplasate aceste focoase împreună cu toate celelalte echipamente (cum ar fi mijloace de înșelare a radarelor inamice și apărarea împotriva rachetei) și un caren. Există, de asemenea, combustibil și gaze comprimate în partea capului. Toate parte a capului nu va zbura către țintă. Ea, ca și racheta balistică în sine, se va împărți în mai multe elemente și pur și simplu va înceta să existe ca un întreg. Carenul se va despărți de acesta nu departe de zona de lansare, în timpul funcționării etapei a doua, iar undeva pe parcurs va cădea. Platforma se va prăbuși la intrarea în aerul zonei de impact. Un singur tip de element va ajunge la țintă prin atmosferă. focoase.
De aproape, focosul arată ca un con alungit, lung de un metru sau jumătate, cu o bază groasă ca un trunchi uman. Nasul conului este ascuțit sau ușor tocit. Acest con este special aeronave, a cărui sarcină este să livreze arme către țintă. Vom reveni la focoase mai târziu și vom arunca o privire mai atentă la ele.
Șeful „Peacekeeper”, Fotografiile arată etapele de reproducere ale ICBM grele american LGM0118A Peacekeeper, cunoscut și sub numele de MX. Racheta era echipată cu zece focoase multiple de 300 kt. Racheta a fost retrasă din serviciu în 2005.
Trage sau împinge?
Într-o rachetă, toate focoasele sunt situate în așa-numita etapă de reproducere sau „autobuz”. De ce autobuz? Pentru că, eliberată mai întâi de carenare, și apoi de ultima treaptă de amplificare, etapa de propagare poartă focoasele, ca niște pasageri, de-a lungul unor opriri date, de-a lungul traiectoriilor lor, de-a lungul cărora conurile mortale se vor împrăștia către țintele lor.
„Autobuzul” mai este numit și stadiul de luptă, deoarece activitatea sa determină precizia îndreptării focosului către punctul țintă și, prin urmare, eficacitatea luptei. Etapa de reproducere și munca sa este una dintre cele mai multe mari secreteîntr-o rachetă. Dar totuși vom arunca o privire ușoară, schematică, asupra acestui pas misterios și a dansului său dificil în spațiu.
Etapa de diluare are forme diferite. Cel mai adesea, arată ca un ciot rotund sau o pâine largă, pe care sunt montate focoase deasupra, îndreptate în față, fiecare pe propriul împingător cu arc. Focoșele sunt prepoziționate la unghiuri precise de separare (la baza rachetei, manual, folosind teodoliți) și îndreptate în direcții diferite, ca o grămadă de morcovi, ca ace de arici. Platforma, plină de focoase, ocupă o poziție dată în zbor, girostabilizată în spațiu. Și la momentele potrivite, focoasele sunt împinse din el unul câte unul. Ele sunt ejectate imediat după terminarea accelerației și separarea de ultima etapă de accelerare. Până când (nu știi niciodată?) au doborât întreg acest stup nediluat cu arme antirachetă sau ceva la bord, stadiul de reproducere a eșuat.
Dar asta s-a întâmplat înainte, în zorii mai multor focoase. Acum reproducerea prezintă o imagine complet diferită. Dacă mai devreme focoasele s-au „lipit” înainte, acum scena în sine este în față de-a lungul cursului, iar focoasele atârnă de jos, cu vârfurile înapoi, cu capul în jos, ca liliecii. „Autobuzul” însuși în unele rachete se află și el cu susul în jos, într-o adâncitură specială din treapta superioară a rachetei. Acum, după separare, stadiul de reproducere nu împinge, ci trage focoasele împreună cu ea. Mai mult, se târăște, sprijinindu-se de cele patru „labe” ale sale plasate transversal, desfășurate în față. La capetele acestor picioare metalice sunt duze de împingere orientate spre spate pentru etapa de expansiune. După separarea de etapa de accelerare, „autobuzul” își stabilește foarte precis, cu precizie, mișcarea la începutul spațiului, cu ajutorul propriului său sistem de ghidare puternic. El însuși ocupă calea exactă a următorului focos - calea sa individuală.
Apoi se deschid încuietorile speciale fără inerție care țineau următorul focos detașabil. Și nici măcar despărțit, dar pur și simplu acum nu mai are legătură cu scena, focosul rămâne nemișcat agățat aici, în totală imponderabilitate. Momentele propriului ei zbor au început și au trecut. Ca o boabă individuală lângă un ciorchine de struguri cu alți struguri focoase care nu au fost încă smulși de pe scenă prin procesul de reproducere.
Fiery Ten, K-551 "Vladimir Monomakh" - submarin nuclear rusesc scop strategic(proiectul 955 „Borey”), înarmat cu 16 ICBM Bulava cu combustibil solid cu zece focoase multiple.
Mișcări delicate
Acum sarcina scenei este să se îndepărteze de focos cât mai delicat posibil, fără a-i perturba mișcarea precis stabilită (țintită) cu jeturile de gaz ale duzelor sale. Dacă un jet supersonic al unei duze lovește un focos separat, acesta va adăuga inevitabil propriul aditiv la parametrii mișcării sale. Pe durata zborului următor (care este de la o jumătate de oră până la cincizeci de minute, în funcție de raza de lansare), focosul se va deplasa de la această „palmă” de evacuare a avionului la o jumătate de kilometru la un kilometru lateral de țintă sau chiar mai departe. Va pluti fără obstacole: există spațiu, l-au plesnit - a plutit, nefiind reținut de nimic. Dar este exact un kilometru lateral astăzi?
Pentru a evita astfel de efecte, tocmai cele patru „picioare” superioare cu motoare care sunt distanțate de părțile laterale sunt necesare. Scena este, parcă, trasă înainte pe ele, astfel încât jeturile de evacuare să meargă în lateral și să nu prindă focosul separat de burta scenei. Toată tracțiunea este împărțită între patru duze, ceea ce reduce puterea fiecărui jet individual. Există și alte caracteristici. De exemplu, dacă există o etapă de propulsie în formă de gogoașă (cu un gol în mijloc - cu această gaură se pune pe treapta superioară a rachetei, cum ar fi verigheta degetul) al rachetei Trident-II D5, sistemul de control determină că focosul separat cade încă sub evacuarea uneia dintre duze, apoi sistemul de control oprește această duză. Aduce la tăcere focosul.
Scena, blând, ca o mamă din leagănul unui copil adormit, temându-se să-i tulbure liniștea, se îndepărtează în vârful picioarelor în spațiu pe cele trei duze rămase în regim de tracțiune scăzută, iar focosul rămâne pe traiectoria de țintire. Apoi, treapta „goasă” cu crucea duzelor de împingere este rotită în jurul axei, astfel încât focosul să iasă de sub zona torței duzei oprite. Acum scena se îndepărtează de focosul rămas pe toate cele patru duze, dar deocamdată și la accelerație scăzută. Când se atinge o distanță suficientă, forța principală este activată, iar scena se deplasează viguros în zona traiectoriei țintă a următorului focos. Acolo încetinește într-un mod calculat și stabilește din nou foarte precis parametrii mișcării sale, după care separă următorul focos de sine. Și așa mai departe - până când aterizează fiecare focos pe traiectoria sa. Acest proces este rapid, mult mai rapid decât ați citit despre el. Într-un minute și jumătate până la două minute, etapa de luptă desfășoară o duzină de focoase.
Abisurile matematicii
Rachetă balistică intercontinentală R-36M Voevoda Voevoda,
Ceea ce s-a spus mai sus este suficient pentru a înțelege cum începe calea unui focos. Dar dacă deschideți ușa puțin mai larg și priviți puțin mai adânc, veți observa că astăzi rotația în spațiu a etapei de reproducere care poartă focosul este o zonă de aplicare a calculului cuaternion, unde atitudinea de la bord. sistemul de control prelucrează parametrii măsurați ai mișcării sale cu o construcție continuă la bordul cuaternionului de orientare. Quaternionul este un număr atât de complex (pe câmp numere complexe se află un corp plat de cuaternioni, așa cum ar spune matematicienii în limbajul lor precis al definițiilor). Dar nu cu cele două părți obișnuite, reală și imaginară, ci cu una reală și trei imaginare. În total, cuaternionul are patru părți, ceea ce, de fapt, este ceea ce spune rădăcina latină quatro.
Etapa de diluare își face treaba destul de scăzut, imediat după ce etapele de boost sunt oprite. Adică la o altitudine de 100−150 km. Și există, de asemenea, influența anomaliilor gravitaționale pe suprafața Pământului, eterogenități în câmpul gravitațional uniform din jurul Pământului. De unde sunt ei? Din terenul denivelat, sistemele montane, apariția rocilor de diferite densități, depresiuni oceanice. Anomaliile gravitaționale fie atrag scena la sine cu o atracție suplimentară, fie, dimpotrivă, o eliberează ușor de pe Pământ.
În astfel de eterogenități, valuri complexe de local câmp gravitațional, etapa de reproducere trebuie să desfășoare focoasele cu acuratețe de precizie. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se creeze o hartă mai detaliată a câmpului gravitațional al Pământului. Este mai bine să „explicați” trăsăturile unui câmp real în sistemele de ecuații diferențiale care descriu mișcarea balistică precisă. Acestea sunt sisteme mari, încăpătoare (pentru a include detalii) de câteva mii de ecuații diferențiale, cu câteva zeci de mii de numere constante. Și câmpul gravitațional însuși la altitudini joase, în regiunea imediat apropiată de Pământ, este considerat ca o atracție comună de câteva sute de mase punctuale de diferite „greutăți” situate în apropierea centrului Pământului într-o anumită ordine. Acest lucru realizează o simulare mai precisă a câmpului gravitațional real al Pământului de-a lungul traseului de zbor al rachetei. Și funcționarea mai precisă a sistemului de control al zborului cu acesta. Și de asemenea... dar este suficient! - Să nu ne uităm mai departe și să închidem ușa; Ceea ce s-a spus este suficient pentru noi.
Zbor fără focoase
În fotografie - lansare rachetă intercontinentală Trident II (SUA) dintr-un submarin. În acest moment Trident („Trident”) - singură familie ICBM-uri ale căror rachete sunt instalate pe american submarine. Greutatea maximă de aruncare este de 2800 kg.
Etapa de reproducere, accelerată de rachetă spre aceeași zonă geografică în care ar trebui să cadă focoasele, își continuă zborul odată cu acestea. La urma urmei, ea nu poate rămâne în urmă și de ce ar trebui? După decuplarea focoaselor, scena se ocupă urgent de alte chestiuni. Ea se îndepărtează de focoase, știind dinainte că va zbura puțin diferit de focoase și nevrând să le deranjeze. Toate ale tale actiunile urmatoare Etapa de reproducere este dedicată și focoaselor. Această dorință maternă de a proteja zborul „copiilor” ei în orice mod posibil continuă pentru tot restul scurtei ei vieți.
Scurt, dar intens.
Sarcina utilă ICBM își petrece cea mai mare parte a zborului în modul obiect spațial, ridicându-se la o altitudine de trei ori mai mare decât înălțimea ISS. Traiectoria de lungime enormă trebuie calculată cu o precizie extremă.
După focoasele separate, este rândul altor saloane. Cele mai amuzante lucruri încep să zboare departe de trepte. Ca un magician, ea eliberează în spațiu o mulțime de baloane care se umflă, niște lucruri metalice care seamănă cu foarfecele deschise și obiecte de tot felul de alte forme. Durabil baloane cu aer strălucește puternic în soarele cosmic cu strălucirea de mercur a unei suprafețe metalizate. Sunt destul de mari, unele au formă de focoase care zboară în apropiere. Suprafața lor acoperită cu aluminiu reflectă un semnal radar de la distanță, aproape în același mod ca și corpul focosului. Radarele terestre ale inamicului vor percepe aceste focoase gonflabile, precum și pe cele reale. Desigur, în primele momente de intrare în atmosferă, aceste mingi vor rămâne în urmă și vor izbucni imediat. Dar înainte de asta, ei vor distrage atenția și vor încărca puterea de calcul a radarelor de la sol - atât detecție pe distanță lungă, cât și ghidare. sisteme antirachetă. În limbajul interceptor de rachete balistice, acest lucru se numește „complicarea mediului balistic actual”. Și întreaga armată cerească, îndreptându-se inexorabil spre zona căderii, inclusiv unități de luptă reale și false, baloane, dipol și reflectoare de colț, toată această turmă pestriță se numește „ținte balistice multiple într-un mediu balistic complicat”.
Foarfecele metalice se deschid și devin reflectoare dipol electrice - sunt multe dintre ele și reflectă bine semnalul radio al fasciculului radar de detectare a rachetelor cu rază lungă care le sondează. În loc de cele zece rațe grase dorite, radarul vede un stol uriaș neclar de vrăbii mici, în care este greu de deslușit ceva. Dispozitivele de toate formele și dimensiunile reflectă lungimi de undă diferite.
Pe lângă toată această beteală, scena poate teoretic ea însăși să emită semnale radio care interferează cu țintirea rachetelor antirachete inamice. Sau distragi-le cu tine însuți. Până la urmă, nu știi niciodată ce poate face - până la urmă, o etapă întreagă zboară, mare și complexă, de ce să nu o încarci cu un program solo bun?
Ultimul segment
Sabia subacvatică a Americii, submarinele din clasa Ohio sunt singura clasă de submarine purtătoare de rachete aflate în serviciu cu Statele Unite. Poartă la bord 24 de rachete balistice cu MIRVed Trident-II (D5). Numărul de focoase (în funcție de putere) este 8 sau 16.
Totuși, din punct de vedere aerodinamic, scena nu este un focos. Dacă acesta este un morcov îngust mic și greu, atunci scena este o găleată goală, vastă, cu rezervoare de combustibil goale, un corp mare, aerodinamic și o lipsă de orientare în fluxul care începe să curgă. Cu corpul său larg și vânt decent, scena răspunde mult mai devreme la primele lovituri ale fluxului care se apropie. De asemenea, focoasele se desfășoară de-a lungul fluxului, străpungând atmosfera cu cea mai mică rezistență aerodinamică. Treapta se aplecă în aer cu laturile și fundurile sale vaste, după cum este necesar. Nu poate lupta cu forța de frânare a fluxului. Coeficientul său balistic - un „aliaj” de masivitate și compactitate - este mult mai rău decât un focos. Imediat și puternic începe să încetinească și să rămână în urma focoaselor. Dar forțele curgerii cresc inexorabil și, în același timp, temperatura încălzește metalul subțire, neprotejat, privându-l de rezistența sa. Combustibilul rămas fierbe vesel în rezervoarele fierbinți. În cele din urmă, structura carenei își pierde stabilitatea sub sarcina aerodinamică care o comprimă. Supraîncărcarea ajută la distrugerea pereților etanși din interior. Sparge! Grabă! Corpul mototolit este imediat cuprins de hipersonic unde de soc, sfâșiind pasul în bucăți și împrăștiindu-le. După ce au zburat puțin în aerul condensat, bucățile se sparg din nou în fragmente mai mici. Combustibilul rămas reacționează instantaneu. Piese zburătoare elemente structurale fabricate din aliaje de magneziu sunt aprinse de aer cald și ard instantaneu cu un bliț orbitor, similar cu un bliț al camerei - nu degeaba magneziul a fost incendiat în primele blițuri foto!
Timpul nu sta pe loc.
Raytheon, Lockheed Martin și Boeing au finalizat primul și etapă cheie, asociat cu dezvoltarea unui interceptor cinetic exoatmosferic de apărare (Exoatmospheric Kill Vehicle, EKV), care este parte integrantă mega-proiect - un sistem global de apărare antirachetă dezvoltat de Pentagon, bazat pe rachete interceptoare, fiecare dintre ele capabilă să transporte MAI MULTE focoase de interceptare cinetică (Multiple Kill Vehicle, MKV) pentru a distruge ICBM-uri cu mai multe focoase, precum și „false” ” focoase
„Patra de hotar atinsă este o parte importantă a fazei de dezvoltare a conceptului”, a spus Raytheon, adăugând că „este în concordanță cu planurile MDA și este baza pentru aprobarea viitoare a conceptului planificată pentru decembrie”.
Se observă că Raytheon acest proiect folosește experiența creării EKV, care este implicat în sistemul global de apărare antirachetă american, care funcționează din 2005 - Ground-Based Midcourse Defense (GBMD), care este conceput pentru a intercepta rachete balistice intercontinentale și focoasele acestora în spațiul cosmicîn afara atmosferei Pământului. În prezent, 30 de rachete interceptoare sunt desfășurate în Alaska și California pentru a proteja Statele Unite continentale, iar alte 15 rachete sunt planificate să fie dislocate până în 2017.
Interceptor cinetic transatmosferic, care va deveni baza pentru MKV creat în prezent - cel principal element dăunător complexul GBMD. Un proiectil de 64 de kilograme este lansat de o rachetă antirachetă în spațiul cosmic, unde interceptează și contactul distruge un focos inamic datorită unui sistem de ghidare electro-optică, protejat de lumina străină printr-o carcasă specială și filtre automate. Interceptorul primește desemnarea țintei de la radarele de la sol, stabilește contact senzorial cu focosul și țintește spre acesta, manevrând în spațiul cosmic folosind motoare rachete. Focosul este lovit de un berbec frontal pe un curs de coliziune cu o viteză combinată de 17 km/s: interceptorul zboară cu o viteză de 10 km/s, focosul ICBM cu o viteză de 5-7 km/s. Energie kinetică o lovitură de aproximativ 1 tonă de TNT este suficientă pentru a distruge complet un focos de orice design imaginabil și în așa fel încât focosul să fie complet distrus.
În 2009, Statele Unite au suspendat dezvoltarea unui program de combatere a focoaselor multiple din cauza complexității extreme a producerii mecanismului unității de reproducere. Cu toate acestea, anul acesta programul a fost reînviat. Potrivit analizei Newsader, acest lucru se datorează agresiunii sporite din partea Rusiei și amenințărilor corespunzătoare de utilizare arme nucleare, care au fost exprimate în mod repetat de înalți oficiali ai Federației Ruse, inclusiv însuși președintele Vladimir Putin, care, într-un comentariu asupra situației cu anexarea Crimeei, a recunoscut deschis că ar fi fost pregătit să folosească arme nucleare într-un posibil conflict cu NATO. ( ultimele evenimente legate de distrugerea unui bombardier rus de către Forțele Aeriene Turce, a pus la îndoială sinceritatea lui Putin și a sugerat o „cacealma nucleară” din partea lui). Între timp, după cum se știe, Rusia este singurul stat din lume care se presupune că deține rachete balistice cu multiple focoase nucleare, inclusiv „fals” (distragerea atenției).
Raytheon a spus că creația lor va fi capabilă să distrugă mai multe obiecte simultan, folosind un senzor îmbunătățit și alte tehnologii de ultimă oră. Potrivit companiei, în timpul care a trecut între implementarea proiectelor Standard Missile-3 și EKV, dezvoltatorii au reușit să obțină o performanță record în interceptarea țintelor de antrenament în spațiu - mai mult de 30, ceea ce depășește performanța concurenților.
Nici Rusia nu sta pe loc.
Potrivit surselor deschise, anul acesta va avea loc prima lansare a noii rachete balistice intercontinentale RS-28 „Sarmat”, care ar trebui să înlocuiască generația anterioară de rachete RS-20A, cunoscută conform clasificării NATO drept „Satan”, dar în țara noastră ca „Voevodă” .
Programul de dezvoltare a rachetelor balistice RS-20A (ICBM) a fost implementat ca parte a strategiei de „lovitură de răzbunare garantată”. Politica președintelui Ronald Reagan de exacerbare a confruntării dintre URSS și SUA l-a forțat să ia măsuri de răspuns adecvate pentru a răci ardoarea „șoimilor” din administrația prezidențială și Pentagon. Strategii americani credeau că sunt destul de capabili să asigure un asemenea nivel de protecție a teritoriului țării lor împotriva unui atac al ICBM-urilor sovietice, încât pur și simplu nu le poate păsa de acordurile internaționale încheiate și continuă să-și îmbunătățească propriul potențial nuclear și sistemele de apărare antirachetă. (ABM). „Voevodă” a fost doar un alt „răspuns asimetric” la acțiunile Washingtonului.
Cea mai neplăcută surpriză pentru americani a fost focosul fisionabil al rachetei, care conținea 10 elemente, fiecare transportând o sarcină atomică cu o capacitate de până la 750 de kilotone de TNT. De exemplu, bombe au fost aruncate pe Hiroshima și Nagasaki cu un randament de „doar” 18-20 de kilotone. Astfel de focoase erau capabile să pătrundă în sistemele americane de apărare antirachetă, în plus, infrastructura care sprijină lansarea rachetelor a fost de asemenea îmbunătățită.
Dezvoltarea unui nou ICBM este menită să rezolve mai multe probleme simultan: în primul rând, să înlocuiască Voevoda, ale cărui capacități de a depăși apărarea antirachetă (BMD) americană modernă au scăzut; în al doilea rând, rezolvați problema dependenței industria autohtona de la întreprinderile ucrainene, deoarece complexul a fost dezvoltat la Dnepropetrovsk; în cele din urmă, să ofere un răspuns adecvat la continuarea programului de desfășurare a apărării antirachetă în Europa și a sistemului Aegis.
Conform așteptărilor National Interesant, racheta Sarmat va cântări cel puțin 100 de tone, iar masa focosului său poate ajunge la 10 tone. Aceasta înseamnă, continuă publicația, că racheta va putea transporta până la 15 focoase termonucleare multiple.
„Raza de acțiune a lui Sarmat va fi de cel puțin 9.500 de kilometri. Când va fi pusă în funcțiune, va fi cea mai mare rachetă din istoria lumii”, notează articolul.
Potrivit rapoartelor din presă, întreprinderea principală pentru producția rachetei va fi NPO Energomash, iar motoarele vor fi furnizate de Proton-PM din Perm.
Principala diferență dintre Sarmat și Voevoda este capacitatea de a lansa focoase pe o orbită circulară, ceea ce reduce drastic restricțiile de rază cu această metodă de lansare, puteți ataca teritoriul inamic nu pe cea mai scurtă traiectorie, ci de-a lungul oricărei direcții - nu numai; prin Polul Nord, dar și prin Yuzhny.
În plus, designerii promit că va fi implementată ideea de manevrare a focoaselor, ceea ce va face posibilă contracararea tuturor tipurilor de antirachete existente și complexe promițătoare folosind arma laser. Rachete antiaeriene„Patriot”, care stau la baza sistemului american de apărare antirachetă, nu poate încă combate eficient țintele cu manevrare activă care zboară la viteze apropiate de hipersonică.
Ogioasele de manevră promit să devină o armă atât de eficientă împotriva căreia nu există în prezent contramăsuri de egală fiabilitate încât opțiunea de a crea acord international interzicerea sau limitarea semnificativă a acestui tip de arme.
Astfel, împreună cu rachetele pe mare și mobile complexe feroviare„Sarmat” va deveni un factor de descurajare suplimentar și destul de eficient.
Dacă se întâmplă acest lucru, eforturile de a desfășura sisteme de apărare antirachetă în Europa pot fi în zadar, deoarece traiectoria de lansare a rachetelor este de așa natură încât nu este clar unde vor fi îndreptate exact focoasele.
De asemenea, se raportează că silozurile de rachete vor fi echipate protectie suplimentara de la explozii apropiate de arme nucleare, care vor crește semnificativ fiabilitatea întregului sistem.
Primul prototipuri noua racheta au fost deja construite. Începutul testelor de lansare este programat pentru acest an. Dacă testele vor avea succes, va începe producția în serie de rachete Sarmat, iar acestea vor intra în funcțiune în 2018.
In contact cu
ICBM este o creație umană foarte impresionantă. Dimensiuni uriașe, putere termonucleară, coloană de flăcări, vuiet de motoare și vuiet amenințător al lansării. Totuși, toate acestea există doar la sol și în primele minute de lansare. După ce expiră, racheta încetează să mai existe. Mai departe în zbor și pentru a îndeplini misiunea de luptă, se folosește doar ceea ce rămâne din rachetă după accelerare - sarcina ei utilă.
Cu distanțe mari de lansare, sarcina utilă a unei rachete balistice intercontinentale se extinde în spațiu pe multe sute de kilometri. Se ridică în stratul de sateliți de orbită joasă, la 1000-1200 km deasupra Pământului, și este situat printre aceștia pentru o perioadă scurtă de timp, doar puțin în urmă în urma cursului lor general. Și apoi începe să alunece în jos de-a lungul unei traiectorii eliptice...
O rachetă balistică este formată din două părți principale - partea de accelerare și cealaltă de dragul căreia începe accelerația. Partea de accelerare este o pereche sau trei de trepte mari de mai multe tone, umplute la capacitate cu combustibil și cu motoare în partea de jos. Ele dau viteza și direcția necesară mișcării celeilalte părți principale a rachetei - capul. Etapele de amplificare, înlocuindu-se reciproc în releul de lansare, accelerează acest focos în direcția zonei viitoarei căderi.
Capul unei rachete este o sarcină complexă constând din multe elemente. Conține un focos (unul sau mai multe), o platformă pe care sunt amplasate aceste focoase împreună cu toate celelalte echipamente (cum ar fi mijloace de înșelare a radarelor inamice și apărarea împotriva rachetei) și un caren. Există, de asemenea, combustibil și gaze comprimate în partea capului. Întregul focos nu va zbura către țintă. Ea, ca și racheta balistică în sine, se va împărți în mai multe elemente și pur și simplu va înceta să existe ca un întreg. Carenul se va despărți de acesta nu departe de zona de lansare, în timpul funcționării etapei a doua, iar undeva pe parcurs va cădea. Platforma se va prăbuși la intrarea în aerul zonei de impact. Un singur tip de element va ajunge la țintă prin atmosferă. focoase.
De aproape, focosul arată ca un con alungit, lung de un metru sau jumătate, cu o bază groasă ca un trunchi uman. Nasul conului este ascuțit sau ușor tocit. Acest con este o aeronavă specială a cărei sarcină este să livreze arme către țintă. Vom reveni la focoase mai târziu și vom arunca o privire mai atentă la ele.
Șeful „Peacekeeper”, Fotografiile arată etapele de reproducere ale ICBM grele american LGM0118A Peacekeeper, cunoscut și sub numele de MX. Racheta era echipată cu zece focoase multiple de 300 kt. Racheta a fost retrasă din serviciu în 2005.
Trage sau împinge?
Într-o rachetă, toate focoasele sunt situate în așa-numita etapă de reproducere sau „autobuz”. De ce autobuz? Pentru că, eliberată mai întâi de carenare, și apoi de ultima treaptă de amplificare, etapa de propagare poartă focoasele, ca niște pasageri, de-a lungul unor opriri date, de-a lungul traiectoriilor lor, de-a lungul cărora conurile mortale se vor împrăștia către țintele lor.
„Autobuzul” mai este numit și stadiul de luptă, deoarece activitatea sa determină precizia îndreptării focosului către punctul țintă și, prin urmare, eficacitatea luptei. Etapa de propagare și funcționarea acesteia este unul dintre cele mai mari secrete ale unei rachete. Dar totuși vom arunca o privire ușoară, schematică, asupra acestui pas misterios și a dansului său dificil în spațiu.
Etapa de reproducere are diferite forme. Cel mai adesea, arată ca un ciot rotund sau o pâine largă, pe care sunt montate focoase deasupra, îndreptate în față, fiecare pe propriul împingător cu arc. Focoșele sunt prepoziționate la unghiuri precise de separare (la baza rachetei, manual, folosind teodoliți) și îndreptate în direcții diferite, ca o grămadă de morcovi, ca ace de arici. Platforma, plină de focoase, ocupă o poziție dată în zbor, girostabilizată în spațiu. Și la momentele potrivite, focoasele sunt împinse din el unul câte unul. Ele sunt ejectate imediat după terminarea accelerației și separarea de ultima etapă de accelerare. Până când (nu știi niciodată?) au doborât întreg acest stup nediluat cu arme antirachetă sau ceva la bord, stadiul de reproducere a eșuat.
Dar asta s-a întâmplat înainte, în zorii mai multor focoase. Acum reproducerea prezintă o imagine complet diferită. Dacă mai devreme focoasele s-au „lipit” înainte, acum scena în sine este în față de-a lungul cursului, iar focoasele atârnă de jos, cu vârfurile înapoi, cu capul în jos, ca liliecii. „Autobuzul” însuși în unele rachete se află și el cu susul în jos, într-o adâncitură specială din treapta superioară a rachetei. Acum, după separare, stadiul de reproducere nu împinge, ci trage focoasele împreună cu ea. Mai mult, se târăște, sprijinindu-se de cele patru „labe” ale sale plasate transversal, desfășurate în față. La capetele acestor picioare metalice sunt duze de împingere orientate spre spate pentru etapa de expansiune. După separarea de etapa de accelerare, „autobuzul” își stabilește foarte precis, cu precizie, mișcarea la începutul spațiului, cu ajutorul propriului său sistem de ghidare puternic. El însuși ocupă calea exactă a următorului focos - calea sa individuală.
Apoi se deschid încuietorile speciale fără inerție care țineau următorul focos detașabil. Și nici măcar despărțit, dar pur și simplu acum nu mai are legătură cu scena, focosul rămâne nemișcat agățat aici, în totală imponderabilitate. Momentele propriului ei zbor au început și au trecut. Ca o boabă individuală lângă un ciorchine de struguri cu alți struguri focoase care nu au fost încă smulși de pe scenă prin procesul de reproducere.
Fiery Ten, K-551 „Vladimir Monomakh” este un submarin nuclear strategic rus (Proiectul 955 „Borey”), înarmat cu 16 ICBM Bulava cu combustibil solid cu zece focoase multiple.
Mișcări delicate
Acum sarcina scenei este să se îndepărteze de focos cât mai delicat posibil, fără a-i perturba mișcarea precis stabilită (țintită) cu jeturile de gaz ale duzelor sale. Dacă un jet supersonic al unei duze lovește un focos separat, acesta va adăuga inevitabil propriul aditiv la parametrii mișcării sale. Pe durata zborului următor (care este de la o jumătate de oră până la cincizeci de minute, în funcție de raza de lansare), focosul se va deplasa de la această „palmă” de evacuare a avionului la o jumătate de kilometru la un kilometru lateral de țintă sau chiar mai departe. Va pluti fără obstacole: există spațiu, l-au plesnit - a plutit, nefiind reținut de nimic. Dar este exact un kilometru lateral astăzi?
Pentru a evita astfel de efecte, tocmai cele patru „picioare” superioare cu motoare care sunt distanțate de părțile laterale sunt necesare. Scena este, parcă, trasă înainte pe ele, astfel încât jeturile de evacuare să meargă în lateral și să nu prindă focosul separat de burta scenei. Toată tracțiunea este împărțită între patru duze, ceea ce reduce puterea fiecărui jet individual. Există și alte caracteristici. De exemplu, dacă pe treapta de propulsie în formă de gogoși (cu un gol în mijloc - această gaură este purtată pe treapta superioară a rachetei ca o verigheta pe un deget) a rachetei Trident II D5, sistemul de control determină că focosul încă cade sub evacuarea uneia dintre duze, apoi sistemul de control oprește această duză. Aduce la tăcere focosul.
Scena, blând, ca o mamă din leagănul unui copil adormit, temându-se să-i tulbure liniștea, se îndepărtează în vârful picioarelor în spațiu pe cele trei duze rămase în regim de tracțiune scăzută, iar focosul rămâne pe traiectoria de țintire. Apoi, treapta „goasă” cu crucea duzelor de împingere este rotită în jurul axei, astfel încât focosul să iasă de sub zona torței duzei oprite. Acum scena se îndepărtează de focosul rămas pe toate cele patru duze, dar deocamdată și la accelerație scăzută. Când se atinge o distanță suficientă, forța principală este activată, iar scena se deplasează viguros în zona traiectoriei țintă a următorului focos. Acolo încetinește într-un mod calculat și stabilește din nou foarte precis parametrii mișcării sale, după care separă următorul focos de sine. Și așa mai departe - până când aterizează fiecare focos pe traiectoria sa. Acest proces este rapid, mult mai rapid decât ați citit despre el. Într-un minute și jumătate până la două minute, etapa de luptă desfășoară o duzină de focoase.
Abisurile matematicii
Rachetă balistică intercontinentală R-36M Voevoda Voevoda,
Ceea ce s-a spus mai sus este suficient pentru a înțelege cum începe calea unui focos. Dar dacă deschideți ușa puțin mai larg și priviți puțin mai adânc, veți observa că astăzi rotația în spațiu a etapei de reproducere care poartă focosul este o zonă de aplicare a calculului cuaternion, unde atitudinea de la bord. sistemul de control prelucrează parametrii măsurați ai mișcării sale cu o construcție continuă la bordul cuaternionului de orientare. Un cuaternion este un număr atât de complex (deasupra câmpului numerelor complexe se află un corp plat de cuaternioni, așa cum ar spune matematicienii în limbajul lor precis al definițiilor). Dar nu cu cele două părți obișnuite, reală și imaginară, ci cu una reală și trei imaginare. În total, cuaternionul are patru părți, ceea ce, de fapt, este ceea ce spune rădăcina latină quatro.
Etapa de diluare își face treaba destul de scăzut, imediat după ce etapele de boost sunt oprite. Adică la o altitudine de 100−150 km. Și există, de asemenea, influența anomaliilor gravitaționale pe suprafața Pământului, eterogenități în câmpul gravitațional uniform din jurul Pământului. De unde sunt ei? Din terenuri denivelate, sisteme montane, apariția de roci de diferite densități, depresiuni oceanice. Anomaliile gravitaționale fie atrag scena la sine cu o atracție suplimentară, fie, dimpotrivă, o eliberează ușor de pe Pământ.
În astfel de nereguli, ondulațiile complexe ale câmpului gravitațional local, stadiul de reproducere trebuie să plaseze focoasele cu precizie. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se creeze o hartă mai detaliată a câmpului gravitațional al Pământului. Este mai bine să „explicați” trăsăturile unui câmp real în sistemele de ecuații diferențiale care descriu mișcarea balistică precisă. Acestea sunt sisteme mari, încăpătoare (pentru a include detalii) de câteva mii de ecuații diferențiale, cu câteva zeci de mii de numere constante. Și câmpul gravitațional însuși la altitudini joase, în regiunea imediat apropiată de Pământ, este considerat ca o atracție comună de câteva sute de mase punctuale de diferite „greutăți” situate în apropierea centrului Pământului într-o anumită ordine. Acest lucru realizează o simulare mai precisă a câmpului gravitațional real al Pământului de-a lungul traseului de zbor al rachetei. Și funcționarea mai precisă a sistemului de control al zborului cu acesta. Și de asemenea... dar este suficient! - Să nu ne uităm mai departe și să închidem ușa; Ceea ce s-a spus este suficient pentru noi.
Zbor fără focoase
Fotografia arată lansarea unei rachete intercontinentale Trident II (SUA) dintr-un submarin. În prezent, Trident este singura familie de ICBM ale căror rachete sunt instalate pe submarine americane. Greutatea maximă de aruncare este de 2800 kg.
Etapa de reproducere, accelerată de rachetă spre aceeași zonă geografică în care ar trebui să cadă focoasele, își continuă zborul odată cu acestea. La urma urmei, ea nu poate rămâne în urmă și de ce ar trebui? După decuplarea focoaselor, scena se ocupă urgent de alte chestiuni. Ea se îndepărtează de focoase, știind dinainte că va zbura puțin diferit de focoase și nevrând să le deranjeze. Etapa de reproducere dedică, de asemenea, toate acțiunile sale ulterioare focoaselor. Această dorință maternă de a proteja zborul „copiilor” ei în orice mod posibil continuă pentru tot restul scurtei ei vieți.
Scurt, dar intens.
Sarcina utilă ICBM își petrece cea mai mare parte a zborului în modul obiect spațial, ridicându-se la o altitudine de trei ori mai mare decât înălțimea ISS. Traiectoria de lungime enormă trebuie calculată cu o precizie extremă.
După focoasele separate, este rândul altor saloane. Cele mai amuzante lucruri încep să zboare departe de trepte. Ca un magician, ea eliberează în spațiu o mulțime de baloane care se umflă, niște lucruri metalice care seamănă cu foarfecele deschise și obiecte de tot felul de alte forme. Baloanele durabile strălucesc puternic în soarele cosmic cu strălucirea de mercur a unei suprafețe metalizate. Sunt destul de mari, unele au formă de focoase care zboară în apropiere. Suprafața lor acoperită cu aluminiu reflectă un semnal radar de la distanță, aproape în același mod ca și corpul focosului. Radarele terestre ale inamicului vor percepe aceste focoase gonflabile, precum și pe cele reale. Desigur, în primele momente de intrare în atmosferă, aceste mingi vor rămâne în urmă și vor izbucni imediat. Dar înainte de asta, ei vor distrage atenția și vor încărca puterea de calcul a radarelor de la sol - atât detectarea la distanță lungă, cât și ghidarea sistemelor antirachetă. În limbajul interceptor de rachete balistice, acest lucru se numește „complicarea mediului balistic actual”. Și întreaga armată cerească, îndreptându-se inexorabil spre zona de impact, inclusiv focoase reale și false, baloane, dipol și reflectoare de colț, toată această turmă pestriță este numită „ținte balistice multiple într-un mediu balistic complicat”.
Foarfecele metalice se deschid și devin reflectoare dipol electrice - sunt multe dintre ele și reflectă bine semnalul radio al fasciculului radar de detectare a rachetelor cu rază lungă care le sondează. În loc de cele zece rațe grase dorite, radarul vede un stol uriaș neclar de vrăbii mici, în care este greu de deslușit ceva. Dispozitivele de toate formele și dimensiunile reflectă lungimi de undă diferite.
Pe lângă toată această beteală, scena poate teoretic ea însăși să emită semnale radio care interferează cu țintirea rachetelor antirachete inamice. Sau distragi-le cu tine însuți. Până la urmă, nu știi niciodată ce poate face - până la urmă, o etapă întreagă zboară, mare și complexă, de ce să nu o încarci cu un program solo bun?
Ultimul segment
Sabia subacvatică a Americii, submarinele din clasa Ohio sunt singura clasă de submarine purtătoare de rachete aflate în serviciu cu Statele Unite. Poartă la bord 24 de rachete balistice cu MIRVed Trident-II (D5). Numărul de focoase (în funcție de putere) este 8 sau 16.
Totuși, din punct de vedere aerodinamic, scena nu este un focos. Dacă acesta este un morcov îngust mic și greu, atunci scena este o găleată goală, vastă, cu rezervoare de combustibil goale, un corp mare, aerodinamic și o lipsă de orientare în fluxul care începe să curgă. Cu corpul său larg și vânt decent, scena răspunde mult mai devreme la primele lovituri ale fluxului care se apropie. De asemenea, focoasele se desfășoară de-a lungul fluxului, străpungând atmosfera cu cea mai mică rezistență aerodinamică. Treapta se aplecă în aer cu laturile și fundurile sale vaste, după cum este necesar. Nu poate lupta cu forța de frânare a fluxului. Coeficientul său balistic - un „aliaj” de masivitate și compactitate - este mult mai rău decât un focos. Imediat și puternic începe să încetinească și să rămână în urma focoaselor. Dar forțele curgerii cresc inexorabil și, în același timp, temperatura încălzește metalul subțire, neprotejat, privându-l de rezistența sa. Combustibilul rămas fierbe vesel în rezervoarele fierbinți. În cele din urmă, structura carenei își pierde stabilitatea sub sarcina aerodinamică care o comprimă. Supraîncărcarea ajută la distrugerea pereților etanși din interior. Sparge! Grabă! Corpul mototolit este imediat cuprins de undele de șoc hipersonice, rupând scena în bucăți și împrăștiindu-le. După ce au zburat puțin în aerul condensat, bucățile se sparg din nou în fragmente mai mici. Combustibilul rămas reacționează instantaneu. Fragmentele zburătoare ale elementelor structurale din aliaje de magneziu sunt aprinse de aer cald și ard instantaneu cu un bliț orbitor, similar cu blițul camerei - nu degeaba magneziul a fost incendiat în primele blițuri foto!
Timpul nu sta pe loc.
Raytheon, Lockheed Martin și Boeing au finalizat prima fază cheie asociată cu dezvoltarea unui vehicul de ucidere exoatmosferic (EKV), care face parte din mega-proiect - sistemul global de apărare antirachetă al Pentagonului, bazat pe rachete interceptoare, fiecare dintre ele. care este capabil să transporte mai multe focoase de interceptare cinetică (Multiple Kill Vehicle, MKV) pentru a distruge ICBM-uri cu mai multe focoase, precum și focoase „false”.
„Patra de hotar este o parte importantă a fazei de dezvoltare a conceptului”, a spus Raytheon, adăugând că „este în concordanță cu planurile MDA și este baza pentru aprobarea ulterioară a conceptului planificată pentru decembrie”.
Se remarcă faptul că Raytheon în acest proiect folosește experiența creării EKV, care este implicat în sistemul global de apărare antirachetă american care funcționează din 2005 - Ground-Based Midcourse Defense (GBMD), care este conceput pentru a intercepta rachete balistice intercontinentale. și unitățile lor de luptă în spațiul cosmic în afara atmosferei Pământului. În prezent, 30 de rachete interceptoare sunt desfășurate în Alaska și California pentru a proteja Statele Unite continentale, iar alte 15 rachete sunt planificate să fie dislocate până în 2017.
Interceptorul cinetic transatmosferic, care va deveni baza pentru MKV în curs de creare, este principalul element distructiv al complexului GBMD. Un proiectil de 64 de kilograme este lansat de o rachetă antirachetă în spațiul cosmic, unde interceptează și contactul distruge un focos inamic datorită unui sistem de ghidare electro-optică, protejat de lumina străină printr-o carcasă specială și filtre automate. Interceptorul primește desemnarea țintei de la radarele de la sol, stabilește contact senzorial cu focosul și țintește spre acesta, manevrând în spațiul cosmic folosind motoare rachete. Focosul este lovit de un berbec frontal pe un curs de coliziune cu o viteză combinată de 17 km/s: interceptorul zboară cu o viteză de 10 km/s, focosul ICBM cu o viteză de 5-7 km/s. Energia cinetică a impactului, în valoare de aproximativ 1 tonă de echivalent TNT, este suficientă pentru a distruge complet un focos de orice proiect imaginabil și în așa fel încât focosul să fie complet distrus.
În 2009, Statele Unite au suspendat dezvoltarea unui program de combatere a focoaselor multiple din cauza complexității extreme a producerii mecanismului unității de reproducere. Cu toate acestea, anul acesta programul a fost reînviat. Potrivit datelor analitice Newsader, acest lucru se datorează agresiunii sporite din partea Rusiei și amenințărilor corespunzătoare cu utilizarea armelor nucleare, care au fost exprimate în mod repetat de înalți oficiali ai Federației Ruse, inclusiv de președintele Vladimir Putin însuși, care, într-un comentariu la situația cu anexarea Crimeei, a recunoscut deschis că ar fi fost gata să folosească arme nucleare într-un posibil conflict cu NATO (ultimele evenimente legate de distrugerea unui bombardier rus de către Forțele Aeriene Turce au pus la îndoială sinceritatea lui Putin și sugerează un „ cacealma nucleară” din partea sa). Între timp, după cum știm, Rusia este singurul stat din lume care se presupune că deține rachete balistice cu mai multe focoase nucleare, inclusiv cele „false” (care distrag atenția).
Raytheon a spus că creația lor va fi capabilă să distrugă mai multe obiecte simultan, folosind un senzor îmbunătățit și alte tehnologii de ultimă oră. Potrivit companiei, în timpul care a trecut între implementarea proiectelor Standard Missile-3 și EKV, dezvoltatorii au reușit să obțină o performanță record în interceptarea țintelor de antrenament în spațiu - mai mult de 30, ceea ce depășește performanța concurenților.
Nici Rusia nu sta pe loc.
Potrivit unor surse deschise, anul acesta va avea loc prima lansare a noii rachete balistice intercontinentale RS-28 Sarmat, care ar trebui să înlocuiască generația anterioară de rachete RS-20A, cunoscute conform clasificării NATO drept „Satan”, dar în țara noastră. ca „Voevodă” .
Programul de dezvoltare a rachetelor balistice RS-20A (ICBM) a fost implementat ca parte a strategiei de „lovitură de răzbunare garantată”. Politica președintelui Ronald Reagan de exacerbare a confruntării dintre URSS și SUA l-a obligat să ia măsuri de răspuns adecvate pentru a răci ardoarea „șoimilor” din administrația prezidențială și Pentagon. Strategii americani credeau că sunt destul de capabili să asigure un asemenea nivel de protecție a teritoriului țării lor împotriva unui atac al ICBM-urilor sovietice, încât pur și simplu nu le poate păsa de acordurile internaționale încheiate și continuă să-și îmbunătățească propriul potențial nuclear și sistemele de apărare antirachetă. (ABM). „Voevodă” a fost doar un alt „răspuns asimetric” la acțiunile Washingtonului.
Cea mai neplăcută surpriză pentru americani a fost focosul fisionabil al rachetei, care conținea 10 elemente, fiecare transportând o sarcină atomică cu o capacitate de până la 750 de kilotone de TNT. De exemplu, bombe au fost aruncate pe Hiroshima și Nagasaki cu un randament de „doar” 18-20 de kilotone. Astfel de focoase erau capabile să pătrundă în sistemele americane de apărare antirachetă, în plus, infrastructura care sprijină lansarea rachetelor a fost de asemenea îmbunătățită.
Dezvoltarea unui nou ICBM are scopul de a rezolva mai multe probleme simultan: în primul rând, să înlocuiască Voyevoda, ale cărui capacități de a depăși apărarea antirachetă americană modernă (BMD) au scăzut; în al doilea rând, pentru a rezolva problema dependenței industriei interne de întreprinderile ucrainene, deoarece complexul a fost dezvoltat la Dnepropetrovsk; în cele din urmă, să ofere un răspuns adecvat la continuarea programului de desfășurare a apărării antirachetă în Europa și a sistemului Aegis.
Potrivit The National Interest, racheta Sarmat va cântări cel puțin 100 de tone, iar masa focosului său poate ajunge la 10 tone. Aceasta înseamnă, continuă publicația, că racheta va putea transporta până la 15 focoase termonucleare multiple.
„Raza de acțiune a lui Sarmat va fi de cel puțin 9.500 de kilometri când va fi pusă în funcțiune, va fi cea mai mare rachetă din istoria lumii”, se arată în articol.
Potrivit rapoartelor din presă, NPO Energomash va deveni întreprinderea principală pentru producția rachetei, iar motoarele vor fi furnizate de Proton-PM din Perm.
Principala diferență dintre Sarmat și Voevoda este capacitatea de a lansa focoase pe o orbită circulară, ceea ce reduce drastic restricțiile de rază cu această metodă de lansare, puteți ataca teritoriul inamic nu pe cea mai scurtă traiectorie, ci de-a lungul oricărei direcții - nu numai; prin Polul Nord, dar și prin Yuzhny.
În plus, designerii promit că va fi implementată ideea de manevrare a focoaselor, ceea ce va face posibilă contracararea tuturor tipurilor de rachete antirachete existente și a sistemelor promițătoare care folosesc arme laser. Rachetele antiaeriene Patriot, care formează baza sistemului american de apărare antirachetă, nu pot încă combate eficient țintele care manevrează activ care zboară la viteze apropiate de hipersonică.
Ogioasele de manevră promit să devină o armă atât de eficientă împotriva căreia nu există în prezent contramăsuri de egală fiabilitate încât nu poate fi exclusă posibilitatea creării unui acord internațional care să interzică sau să limiteze semnificativ acest tip de arme.
Astfel, împreună cu rachetele pe mare și sistemele feroviare mobile, Sarmat va deveni un factor de descurajare suplimentar și destul de eficient.
Dacă se întâmplă acest lucru, eforturile de a desfășura sisteme de apărare antirachetă în Europa pot fi în zadar, deoarece traiectoria de lansare a rachetelor este de așa natură încât nu este clar unde vor fi îndreptate exact focoasele.
De asemenea, se raportează că silozurile de rachete vor fi echipate cu protecție suplimentară împotriva exploziilor apropiate de arme nucleare, ceea ce va crește semnificativ fiabilitatea întregului sistem.
Primele prototipuri ale noii rachete au fost deja construite. Începutul testelor de lansare este programat pentru acest an. Dacă testele vor avea succes, va începe producția în serie de rachete Sarmat, iar acestea vor intra în funcțiune în 2018.
ICBM este o creație umană impresionantă. Dimensiuni uriașe, putere termonucleară, coloană de flăcări, vuiet de motoare și vuiet amenințător de lansare... Totuși, toate acestea există doar la sol și în primele minute de lansare. După ce expiră, racheta încetează să mai existe. Mai departe în zbor și pentru a îndeplini misiunea de luptă, se folosește doar ceea ce rămâne din rachetă după accelerare - sarcina ei utilă.
Cu distanțe mari de lansare, sarcina utilă a unei rachete balistice intercontinentale se extinde în spațiu pe multe sute de kilometri. Se ridică în stratul de sateliți de orbită joasă, la 1000-1200 km deasupra Pământului, și este situat printre aceștia pentru o perioadă scurtă de timp, doar puțin în urmă în urma cursului lor general. Și apoi începe să alunece în jos de-a lungul unei traiectorii eliptice...
Ce este mai exact această sarcină?
O rachetă balistică este formată din două părți principale - partea de accelerare și cealaltă de dragul căreia începe accelerația. Partea de accelerare este o pereche sau trei de trepte mari de mai multe tone, umplute la capacitate cu combustibil și cu motoare în partea de jos. Ele dau viteza și direcția necesară mișcării celeilalte părți principale a rachetei - capul. Etapele de amplificare, înlocuindu-se reciproc în releul de lansare, accelerează acest focos în direcția zonei viitoarei căderi.
Capul unei rachete este o sarcină complexă constând din multe elemente. Conține un focos (unul sau mai multe), o platformă pe care sunt amplasate aceste focoase împreună cu toate celelalte echipamente (cum ar fi mijloace de înșelare a radarelor inamice și apărarea împotriva rachetei) și un caren. Există, de asemenea, combustibil și gaze comprimate în partea capului. Întregul focos nu va zbura către țintă. Ea, ca și racheta balistică în sine, se va împărți în mai multe elemente și pur și simplu va înceta să existe ca un întreg. Carenul se va despărți de acesta nu departe de zona de lansare, în timpul funcționării etapei a doua, iar undeva pe parcurs va cădea. Platforma se va prăbuși la intrarea în aerul zonei de impact. Un singur tip de element va ajunge la țintă prin atmosferă. focoase.
De aproape, focosul arată ca un con alungit, lung de un metru sau jumătate, cu o bază groasă ca un trunchi uman. Nasul conului este ascuțit sau ușor tocit. Acest con este o aeronavă specială a cărei sarcină este să livreze arme către țintă. Vom reveni la focoase mai târziu și vom arunca o privire mai atentă la ele.
Șeful „Făcătorului de pace”
Imaginile arată etapele de reproducere ale ICBM grele american LGM0118A Peacekeeper, cunoscut și sub numele de MX. Racheta era echipată cu zece focoase multiple de 300 kt. Racheta a fost retrasă din serviciu în 2005.
Trage sau împinge?
Într-o rachetă, toate focoasele sunt situate în așa-numita etapă de reproducere sau „autobuz”. De ce autobuz? Pentru că, eliberată mai întâi de carenare, și apoi de ultima treaptă de amplificare, etapa de propagare poartă focoasele, ca niște pasageri, de-a lungul unor opriri date, de-a lungul traiectoriilor lor, de-a lungul cărora conurile mortale se vor împrăștia către țintele lor.
„Autobuzul” mai este numit și stadiul de luptă, deoarece activitatea sa determină precizia îndreptării focosului către punctul țintă și, prin urmare, eficacitatea luptei. Etapa de propagare și funcționarea acesteia este unul dintre cele mai mari secrete ale unei rachete. Dar totuși vom arunca o privire ușoară, schematică, asupra acestui pas misterios și a dansului său dificil în spațiu.
Etapa de reproducere are diferite forme. Cel mai adesea, arată ca un ciot rotund sau o pâine largă, pe care sunt montate focoase deasupra, îndreptate în față, fiecare pe propriul împingător cu arc. Focoșele sunt prepoziționate la unghiuri precise de separare (la baza rachetei, manual, folosind teodoliți) și îndreptate în direcții diferite, ca o grămadă de morcovi, ca ace de arici. Platforma, plină de focoase, ocupă o poziție dată în zbor, girostabilizată în spațiu. Și la momentele potrivite, focoasele sunt împinse din el unul câte unul. Ele sunt ejectate imediat după terminarea accelerației și separarea de ultima etapă de accelerare. Până când (nu știi niciodată?) au doborât întreg acest stup nediluat cu arme antirachetă sau ceva la bord, stadiul de reproducere a eșuat.
Dar asta s-a întâmplat înainte, în zorii mai multor focoase. Acum reproducerea prezintă o imagine complet diferită. Dacă mai devreme focoasele s-au „lipit” înainte, acum scena în sine este în față de-a lungul cursului, iar focoasele atârnă de jos, cu vârfurile înapoi, cu capul în jos, ca liliecii. „Autobuzul” însuși în unele rachete se află și el cu susul în jos, într-o adâncitură specială din treapta superioară a rachetei. Acum, după separare, stadiul de reproducere nu împinge, ci trage focoasele împreună cu ea. Mai mult, se târăște, sprijinindu-se de cele patru „labe” ale sale plasate transversal, desfășurate în față. La capetele acestor picioare metalice sunt duze de împingere orientate spre spate pentru etapa de expansiune. După separarea de etapa de accelerare, „autobuzul” își stabilește foarte precis, cu precizie, mișcarea la începutul spațiului, cu ajutorul propriului său sistem de ghidare puternic. El însuși ocupă calea exactă a următorului focos - calea sa individuală.
Apoi se deschid încuietorile speciale fără inerție care țineau următorul focos detașabil. Și nici măcar despărțit, dar pur și simplu acum nu mai are legătură cu scena, focosul rămâne nemișcat agățat aici, în totală imponderabilitate. Momentele propriului ei zbor au început și au trecut. Ca o boabă individuală lângă un ciorchine de struguri cu alți struguri focoase care nu au fost încă smulși de pe scenă prin procesul de reproducere.
Foc zece
K-551 „Vladimir Monomakh” este un submarin nuclear strategic rus (Proiectul 955 „Borey”), înarmat cu 16 ICBM Bulava cu combustibil solid cu zece focoase multiple.
Mișcări delicate
Acum sarcina scenei este să se îndepărteze de focos cât mai delicat posibil, fără a-i perturba mișcarea precis stabilită (țintită) cu jeturile de gaz ale duzelor sale. Dacă un jet supersonic al unei duze lovește un focos separat, acesta va adăuga inevitabil propriul aditiv la parametrii mișcării sale. Pe durata zborului următor (care este de la o jumătate de oră până la cincizeci de minute, în funcție de raza de lansare), focosul se va deplasa de la această „palmă” de evacuare a avionului la o jumătate de kilometru la un kilometru lateral de țintă sau chiar mai departe. Va pluti fără obstacole: există spațiu, l-au plesnit - a plutit, nefiind reținut de nimic. Dar este exact un kilometru lateral astăzi?
Pentru a evita astfel de efecte, tocmai cele patru „picioare” superioare cu motoare care sunt distanțate de părțile laterale sunt necesare. Scena este, parcă, trasă înainte pe ele, astfel încât jeturile de evacuare să meargă în lateral și să nu prindă focosul separat de burta scenei. Toată tracțiunea este împărțită între patru duze, ceea ce reduce puterea fiecărui jet individual. Există și alte caracteristici. De exemplu, dacă pe treapta de propulsie în formă de gogoși (cu un gol în mijloc - această gaură este purtată pe treapta superioară a rachetei ca o verigheta pe un deget) a rachetei Trident II D5, sistemul de control determină că focosul încă cade sub evacuarea uneia dintre duze, apoi sistemul de control oprește această duză. Aduce la tăcere focosul.
Scena, blând, ca o mamă din leagănul unui copil adormit, temându-se să-i tulbure liniștea, se îndepărtează în vârful picioarelor în spațiu pe cele trei duze rămase în regim de tracțiune scăzută, iar focosul rămâne pe traiectoria de țintire. Apoi, treapta „goasă” cu crucea duzelor de împingere este rotită în jurul axei, astfel încât focosul să iasă de sub zona torței duzei oprite. Acum scena se îndepărtează de focosul rămas pe toate cele patru duze, dar deocamdată și la accelerație scăzută. Când se atinge o distanță suficientă, forța principală este activată, iar scena se deplasează viguros în zona traiectoriei țintă a următorului focos. Acolo încetinește într-un mod calculat și stabilește din nou foarte precis parametrii mișcării sale, după care separă următorul focos de sine. Și așa mai departe - până când aterizează fiecare focos pe traiectoria sa. Acest proces este rapid, mult mai rapid decât ați citit despre el. Într-un minute și jumătate până la două minute, etapa de luptă desfășoară o duzină de focoase.
Abisurile matematicii
Ceea ce s-a spus mai sus este suficient pentru a înțelege cum începe calea unui focos. Dar dacă deschideți ușa puțin mai larg și priviți puțin mai adânc, veți observa că astăzi rotația în spațiu a etapei de reproducere care poartă focosul este o zonă de aplicare a calculului cuaternion, unde atitudinea de la bord. sistemul de control prelucrează parametrii măsurați ai mișcării sale cu o construcție continuă la bordul cuaternionului de orientare. Un cuaternion este un număr atât de complex (deasupra câmpului numerelor complexe se află un corp plat de cuaternioni, așa cum ar spune matematicienii în limbajul lor precis al definițiilor). Dar nu cu cele două părți obișnuite, reală și imaginară, ci cu una reală și trei imaginare. În total, cuaternionul are patru părți, ceea ce, de fapt, este ceea ce spune rădăcina latină quatro.
Etapa de diluare își face treaba destul de scăzut, imediat după ce etapele de boost sunt oprite. Adică la o altitudine de 100−150 km. Și există, de asemenea, influența anomaliilor gravitaționale pe suprafața Pământului, eterogenități în câmpul gravitațional uniform din jurul Pământului. De unde sunt ei? Din terenuri denivelate, sisteme montane, apariția de roci de diferite densități, depresiuni oceanice. Anomaliile gravitaționale fie atrag scena la sine cu o atracție suplimentară, fie, dimpotrivă, o eliberează ușor de pe Pământ.
În astfel de nereguli, ondulațiile complexe ale câmpului gravitațional local, stadiul de reproducere trebuie să plaseze focoasele cu precizie. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se creeze o hartă mai detaliată a câmpului gravitațional al Pământului. Este mai bine să „explicați” trăsăturile unui câmp real în sistemele de ecuații diferențiale care descriu mișcarea balistică precisă. Acestea sunt sisteme mari, încăpătoare (pentru a include detalii) de câteva mii de ecuații diferențiale, cu câteva zeci de mii de numere constante. Și câmpul gravitațional însuși la altitudini joase, în regiunea imediat apropiată de Pământ, este considerat ca o atracție comună de câteva sute de mase punctuale de diferite „greutăți” situate în apropierea centrului Pământului într-o anumită ordine. Acest lucru realizează o simulare mai precisă a câmpului gravitațional real al Pământului de-a lungul traseului de zbor al rachetei. Și funcționarea mai precisă a sistemului de control al zborului cu acesta. Și de asemenea... dar este suficient! - Să nu ne uităm mai departe și să închidem ușa; Ceea ce s-a spus este suficient pentru noi.
Zbor fără focoase
Etapa de reproducere, accelerată de rachetă spre aceeași zonă geografică în care ar trebui să cadă focoasele, își continuă zborul odată cu acestea. La urma urmei, ea nu poate rămâne în urmă și de ce ar trebui? După decuplarea focoaselor, scena se ocupă urgent de alte chestiuni. Ea se îndepărtează de focoase, știind dinainte că va zbura puțin diferit de focoase și nevrând să le deranjeze. Etapa de reproducere dedică, de asemenea, toate acțiunile sale ulterioare focoaselor. Această dorință maternă de a proteja zborul „copiilor” ei în orice mod posibil continuă pentru tot restul scurtei ei vieți.
Scurt, dar intens.
Spațiul nu va dura mult
Sarcina utilă ICBM își petrece cea mai mare parte a zborului în modul obiect spațial, ridicându-se la o altitudine de trei ori mai mare decât înălțimea ISS. Traiectoria de lungime enormă trebuie calculată cu o precizie extremă.
După focoasele separate, este rândul altor saloane. Cele mai amuzante lucruri încep să zboare departe de trepte. Ca un magician, ea eliberează în spațiu o mulțime de baloane care se umflă, niște lucruri metalice care seamănă cu foarfecele deschise și obiecte de tot felul de alte forme. Baloanele durabile strălucesc puternic în soarele cosmic cu strălucirea de mercur a unei suprafețe metalizate. Sunt destul de mari, unele au formă de focoase care zboară în apropiere. Suprafața lor acoperită cu aluminiu reflectă un semnal radar de la distanță, aproape în același mod ca și corpul focosului. Radarele terestre ale inamicului vor percepe aceste focoase gonflabile, precum și pe cele reale. Desigur, în primele momente de intrare în atmosferă, aceste mingi vor rămâne în urmă și vor izbucni imediat. Dar înainte de asta, ei vor distrage atenția și vor încărca puterea de calcul a radarelor de la sol - atât detectarea la distanță lungă, cât și ghidarea sistemelor antirachetă. În limbajul interceptor de rachete balistice, acest lucru se numește „complicarea mediului balistic actual”. Și întreaga armată cerească, îndreptându-se inexorabil spre zona de impact, inclusiv focoase reale și false, baloane, dipol și reflectoare de colț, toată această turmă pestriță este numită „ținte balistice multiple într-un mediu balistic complicat”.
Foarfecele metalice se deschid și devin reflectoare dipol electrice - sunt multe dintre ele și reflectă bine semnalul radio al fasciculului radar de detectare a rachetelor cu rază lungă care le sondează. În loc de cele zece rațe grase dorite, radarul vede un stol uriaș neclar de vrăbii mici, în care este greu de deslușit ceva. Dispozitivele de toate formele și dimensiunile reflectă lungimi de undă diferite.
Pe lângă toată această beteală, scena poate teoretic ea însăși să emită semnale radio care interferează cu țintirea rachetelor antirachete inamice. Sau distragi-le cu tine însuți. Până la urmă, nu știi niciodată ce poate face - până la urmă, o etapă întreagă zboară, mare și complexă, de ce să nu o încarci cu un program solo bun?
Acasă pentru „Bulava”
Submarinele Proiectul 955 Borei sunt o serie de submarine nucleare rusești din clasa a patra generație „crucișător submarin cu rachete strategice”. Inițial, proiectul a fost creat pentru racheta Bark, care a fost înlocuită cu Bulava.
Ultimul segment
Totuși, din punct de vedere aerodinamic, scena nu este un focos. Dacă acesta este un morcov îngust mic și greu, atunci scena este o găleată goală, vastă, cu rezervoare de combustibil goale, un corp mare, aerodinamic și o lipsă de orientare în fluxul care începe să curgă. Cu corpul său larg și vânt decent, scena răspunde mult mai devreme la primele lovituri ale fluxului care se apropie. De asemenea, focoasele se desfășoară de-a lungul fluxului, străpungând atmosfera cu cea mai mică rezistență aerodinamică. Treapta se aplecă în aer cu laturile și fundurile sale vaste, după cum este necesar. Nu poate lupta cu forța de frânare a fluxului. Coeficientul său balistic - un „aliaj” de masivitate și compactitate - este mult mai rău decât un focos. Imediat și puternic începe să încetinească și să rămână în urma focoaselor. Dar forțele curgerii cresc inexorabil și, în același timp, temperatura încălzește metalul subțire, neprotejat, privându-l de rezistența sa. Combustibilul rămas fierbe vesel în rezervoarele fierbinți. În cele din urmă, structura carenei își pierde stabilitatea sub sarcina aerodinamică care o comprimă. Supraîncărcarea ajută la distrugerea pereților etanși din interior. Sparge! Grabă! Corpul mototolit este imediat cuprins de undele de șoc hipersonice, rupând scena în bucăți și împrăștiindu-le. După ce au zburat puțin în aerul condensat, bucățile se sparg din nou în fragmente mai mici. Combustibilul rămas reacționează instantaneu. Fragmentele zburătoare ale elementelor structurale din aliaje de magneziu sunt aprinse de aer cald și ard instantaneu cu un bliț orbitor, similar cu blițul camerei - nu degeaba magneziul a fost incendiat în primele blițuri foto!
Sabia subacvatică a Americii
Submarinele americane din clasa Ohio sunt singurul tip de transportoare de rachete aflate în serviciu în Statele Unite. Poartă la bord 24 de rachete balistice cu MIRVed Trident-II (D5). Numărul de focoase (în funcție de putere) este 8 sau 16.
Totul arde acum de foc, totul este acoperit de plasmă fierbinte și culoarea portocalie a cărbunilor din foc strălucește bine în jur. Părțile mai dense merg pentru a decelera înainte, părțile mai ușoare și cele cu navigare sunt suflate într-o coadă care se întinde pe cer. Toate componentele care arde produc pena de fum dense, deși la astfel de viteze aceste penaje foarte dense nu pot exista din cauza diluției monstruoase de către flux. Dar de la distanță sunt clar vizibile. Particulele de fum ejectate se întind de-a lungul traseului de zbor al acestei caravane de bucăți și bucăți, umplând atmosfera cu o dâră albă largă. Ionizarea prin impact dă naștere strălucirii verzui pe timp de noapte a acestui penaj. Din cauza formă neregulată fragmente, decelerația lor este rapidă: tot ceea ce nu este ars își pierde rapid viteza și, odată cu acesta, efectul îmbătător al aerului. Supersonic este cea mai puternică frână! După ce a stat pe cer ca un tren care se prăbușește pe șine și s-a răcit imediat de subsunetul geros de mare altitudine, fâșia de fragmente devine vizual nedistinsă, își pierde forma și structura și se transformă într-o dispersie haotică lungă, de douăzeci de minute. in aer. Dacă te regăsești în in locul potrivit, puteți auzi o mică bucată carbonizată de duraluminiu clincând liniștit pe un trunchi de mesteacăn. Poftim. Adio stadiul de reproducere!
Trident de mare
Fotografia arată lansarea unei rachete intercontinentale Trident II (SUA) dintr-un submarin. În prezent, Trident este singura familie de ICBM ale căror rachete sunt instalate pe submarine americane. Greutatea maximă de aruncare este de 2800 kg.
Evaluarea comparativă a fost efectuată în funcție de următorii parametri:
putere de foc(numărul de focoase (WB), puterea totală a WB, raza maxima fotografiere, precizie - KVO)
perfecțiunea constructivă (masa de lansare a rachetei, caracteristicile generale, densitatea relativă a rachetei - raportul dintre masa de lansare a rachetei și volumul containerului de transport și lansare (TPC))
operare (pe baza unui sistem de rachete cu mișcare la sol (MGRS) sau plasare într-un lansator de siloz (lansator de siloz), timpul perioadei de interreglementare, posibilitatea de prelungire a perioadei de garanție)
Totalul de puncte pentru toți parametrii a dat evaluare generală comparat ICBM. S-a avut în vedere că fiecare BMD prelevat din eșantionul statistic, în comparație cu alte BMD, a fost evaluat pe baza cerinte tehnice a timpului său.
Diversitatea ICBM-urilor la sol atât de mare încât eșantionul include doar ICBM-uri care sunt în prezent în serviciu și au o rază de acțiune de peste 5.500 km - și doar China, Rusia și Statele Unite au astfel de (Marea Britanie și Franța au abandonat ICBM-uri de la sol, desfășurându-le numai pe submarine ).
Rachete balistice intercontinentale
Pe baza numărului de puncte marcate, primele patru locuri au fost ocupate de:
1. ICBM rusesc R-36M2 „Voevoda” (15A18M, cod START - RS-20V, conform clasificării NATO - SS-18 Satan (în rusă: „Satan”))
Adoptat în exploatare, 1988
Combustibil - lichid
Numărul de trepte de accelerare - 2
Lungime, m - 34,3
Diametrul maxim, m - 3,0
Greutate de lansare, t - 211,4
Start - mortar (pentru silozuri)
Greutate de aruncare, kg - 8.800
Raza de zbor, km -11.000 - 16.000
Număr de BB, putere, ct -10Х550-800
KVO, m - 400 - 500
28.5
Cel mai puternic ICBM la sol este racheta 15A18M a complexului R-36M2 „Voevoda” (desemnarea Forțelor strategice de rachete RS-20V, denumirea NATO SS-18mod4 „Satan”. Complexul R-36M2 nu are egal în ceea ce privește nivelul tehnologic şi capacităţile de luptă.
15A18M este capabil să transporte platforme cu câteva zeci (de la 20 la 36) de MIRV nucleare vizate individual, precum și focoase de manevră. Este echipat cu un sistem de apărare antirachetă, care permite să spargă sistemele de apărare antirachetă stratificate folosind arme bazate pe noi principii fizice. R-36M2 sunt de serviciu în mine extrem de protejate lansatoare, având rezistență la undele de șoc la un nivel de aproximativ 50 MPa (500 kg/cm2).
Designul R-36M2 include capacitatea de a lansa direct în timpul unei perioade de impact nuclear masiv al inamicului asupra unei zone poziționale și blocarea unei zone de poziție cu explozii nucleare la mare altitudine. Racheta are cea mai mare rezistență la factori nocivi SUNT ÎN.
Racheta este acoperită cu un strat închis de protecție împotriva căldurii, facilitând trecerea norilor explozie nucleara. Este echipat cu un sistem de senzori care măsoară radiațiile neutronice și gamma, înregistrează niveluri periculoase și, în timp ce racheta trece prin norul unei explozii nucleare, oprește sistemul de control, care rămâne stabilizat până la ieșirea rachetei. zona periculoasă, după care sistemul de control pornește și corectează traiectoria.
O lovitură de la 8-10 rachete 15A18M (complet echipate) a asigurat distrugerea a 80% din potențialul industrial al Statelor Unite și al majorității populației.
2. US ICBM LGM-118A „Păstrator al păcii” - MX
Tactici de bază specificații(TTX):
Adoptat în exploatare, 1986
Combustibil - solid
Numărul de trepte de accelerare - 3
Lungime, m - 21,61
Diametru maxim, m - 2,34
Greutate de lansare, t - 88.443
Start - mortar (pentru silozuri)
Greutate de aruncare, kg - 3.800
Raza de zbor, km - 9.600
Număr de BB, putere, ct - 10X300
KVO, m - 90 - 120
Suma punctelor pentru toți parametrii - 19.5
Cel mai puternic și mai avansat ICBM american - racheta MX cu combustibil solid în trei trepte - a fost echipat cu zece cu un randament de 300 kt fiecare. Avea rezistență sporită la efectele armelor nucleare și avea capacitatea de a depăși sistemul de apărare antirachetă existent, limitat de un tratat internațional.
MX a avut cele mai mari capacități dintre ICBM-uri în ceea ce privește precizia și capacitatea de a lovi o țintă puternic protejată. În același timp, MX-urile înșiși erau bazate doar în lansatoarele de siloz îmbunătățite ale ICBM-urilor Minuteman, care erau inferioare în securitate față de lansatoarele de siloz rusești. Estimată specialisti americani, MX a fost de 6-8 ori superior în capacități de luptă față de Minuteman-3.
Au fost dislocate în total 50 de rachete MX, care erau în alertă într-o stare de pregătire de 30 de secunde pentru lansare. Scoase din serviciu în 2005, rachetele și toate echipamentele din zona de poziție sunt păstrate. Sunt luate în considerare opțiunile pentru utilizarea MX pentru a lansa lovituri non-nucleare de înaltă precizie.
3. ICBM rusesc PC-24 "Yars" - rachetă balistică intercontinentală mobilă rusească cu combustibil solid, cu un focos multiplu
Principalele caracteristici tactice și tehnice (TTX):
Adoptat pentru serviciu, 2009
Combustibil - solid
Numărul de trepte de accelerare - 3
Lungime, m - 22,0
Diametru maxim, m - 1,58
Greutate de lansare, t - 47,1
Start - mortar
Greutate de aruncare, kg - 1.200
Raza de zbor, km - 11.000
Număr de BB, putere, ct - 4X300
KVO, m – 150
Suma punctelor pentru toți parametrii - 17.7
Din punct de vedere structural, RS-24 este similar cu Topol-M și are trei etape. Diferă de RS-12M2 „Topol-M”:
platformă nouă pentru reproducerea blocurilor cu focoase
reechiparea unei părți a sistemului de control al rachetelor
sarcină utilă crescută
Racheta intră în serviciu într-un container de transport și lansare fabrică (TPC), în care își petrece întregul serviciu. Corpul produsului rachetă este acoperit cu compuși speciali pentru a reduce efectele unei explozii nucleare. Probabil, o compoziție suplimentară a fost aplicată folosind tehnologia stealth.
Sistemul de ghidare și control (GCS) este un sistem de control inerțial autonom cu un computer digital de bord (OND), probabil folosind astrocorecția. Dezvoltatorul propus al sistemului de control este Centrul de cercetare și producție din Moscova pentru inginerie și automatizare a instrumentelor.
Utilizarea secțiunii de traiectorie activă a fost redusă. Pentru a îmbunătăți caracteristicile de viteză la sfârșitul celei de-a treia etape, este posibil să se utilizeze o viraj cu direcția de creștere zero a distanței până când rezerva de combustibil a ultimei trepte este complet epuizată.
Compartimentul pentru instrumente este complet etanșat. Racheta este capabilă să depășească norul unei explozii nucleare la lansare și să efectueze o manevră de program. Pentru testare, racheta va fi echipată cel mai probabil cu un sistem de telemetrie - receptorul și indicatorul T-737 Triad.
Pentru a contracara sistemele de apărare antirachetă, racheta este echipată cu un sistem de contramăsuri. Din noiembrie 2005 până în decembrie 2010, au fost efectuate teste ale sistemelor de apărare antirachetă folosind rachete Topol și K65M-R.
4. ICBM rus UR-100N UTTH (indice GRAU - 15A35, cod START - RS-18B, conform clasificării NATO - SS-19 Stiletto („Stiletto în engleză”))
Principalele caracteristici tactice și tehnice (TTX):
Adoptat în exploatare, 1979
Combustibil - lichid
Numărul de trepte de accelerare - 2
Lungime, m - 24,3
Diametrul maxim, m - 2,5
Greutate de lansare, t - 105,6
Start - gaz-dinamic
Greutate de aruncare, kg - 4.350
Raza de zbor, km - 10.000
Număr de BB, putere, ct - 6Х550
KVO, m - 380
Suma punctelor pentru toți parametrii - 16.6
ICBM 15A35 este o rachetă balistică intercontinentală în două etape, realizată conform designului „tandem” cu o separare secvențială a etapelor. Racheta se distinge printr-un aspect foarte dens și practic fără compartimente „uscate”. Potrivit datelor oficiale, în iulie 2009, Forțele Ruse de Rachete Strategice aveau 70 de ICBM 15A35 desfășurate.
Ultima divizie a fost anterior în proces de lichidare, dar prin decizie a președintelui Federației Ruse D.A. Medvedev în noiembrie 2008, procesul de lichidare a fost încheiat. Divizia va continua să fie de serviciu cu ICBM 15A35 până când va fi reechipată cu „sisteme de rachete noi” (se pare că fie Topol-M, fie RS-24).
Se pare că, în viitorul apropiat, numărul de rachete 15A35 aflate în serviciu de luptă va fi redus și mai mult până se va stabiliza la un nivel de aproximativ 20-30 de unități, ținând cont de rachetele achiziționate. Complex de rachete UR-100N UTTH este extrem de fiabil - au fost efectuate 165 de lansări de testare și antrenament de luptă, dintre care doar trei au fost nereușite.
Revista americană a Asociației Air Force Rocketry a numit racheta UR-100N UTTH „una dintre cele mai remarcabile dezvoltări tehnice” Război rece„Primul complex, încă echipat cu rachete UR-100N, a fost pus în serviciu de luptă în 1975, cu o perioadă de garanție de 10 ani. În timpul creării sale, au fost implementate toate cele mai bune soluții de proiectare elaborate pe generațiile anterioare de „sute”.
Indicatorii de înaltă fiabilitate ai rachetei și a complexului în ansamblu, realizați apoi în timpul exploatării complexului îmbunătățit cu UR-100N UTTH ICBM, au permis conducerii politico-militar a țării să prezinte Ministerului Apărării RF, Statul Major, comanda Forțelor de rachete strategice și dezvoltatorul principal reprezentat de NPO Mashinostroeniya sarcina de a prelungi treptat durata de viață a complexului cu 10 la 15, apoi la 20, 25 și în cele din urmă la 30 și mai mult.
ICBM este o creație umană foarte impresionantă. Dimensiuni uriașe, putere termonucleară, coloană de flăcări, vuiet de motoare și vuiet amenințător de lansare... Totuși, toate acestea există doar la sol și în primele minute de lansare. După ce expiră, racheta încetează să mai existe. Mai departe în zbor și pentru a îndeplini misiunea de luptă, se folosește doar ceea ce rămâne din rachetă după accelerare - sarcina ei utilă.Cu distanțe mari de lansare, sarcina utilă a unei rachete balistice intercontinentale se extinde în spațiu pe multe sute de kilometri. Se ridică în stratul de sateliți de orbită joasă, la 1000-1200 km deasupra Pământului, și este situat printre aceștia pentru o perioadă scurtă de timp, doar puțin în urmă în urma cursului lor general. Și apoi începe să alunece în jos de-a lungul unei traiectorii eliptice...
O rachetă balistică este formată din două părți principale - partea de accelerare și cealaltă de dragul căreia începe accelerația. Partea de accelerare este o pereche sau trei de trepte mari de mai multe tone, umplute la capacitate cu combustibil și cu motoare în partea de jos. Ele dau viteza și direcția necesară mișcării celeilalte părți principale a rachetei - capul. Etapele de amplificare, înlocuindu-se reciproc în releul de lansare, accelerează acest focos în direcția zonei viitoarei căderi.
Capul unei rachete este o sarcină complexă constând din multe elemente. Conține un focos (unul sau mai multe), o platformă pe care sunt amplasate aceste focoase împreună cu toate celelalte echipamente (cum ar fi mijloace de înșelare a radarelor inamice și apărarea împotriva rachetei) și un caren. Există, de asemenea, combustibil și gaze comprimate în partea capului. Întregul focos nu va zbura către țintă. Ea, ca și racheta balistică în sine, se va împărți în mai multe elemente și pur și simplu va înceta să existe ca un întreg. Carenul se va despărți de acesta nu departe de zona de lansare, în timpul funcționării etapei a doua, iar undeva pe parcurs va cădea. Platforma se va prăbuși la intrarea în aerul zonei de impact. Un singur tip de element va ajunge la țintă prin atmosferă. focoase.
De aproape, focosul arată ca un con alungit, lung de un metru sau jumătate, cu o bază groasă ca un trunchi uman. Nasul conului este ascuțit sau ușor tocit. Acest con este o aeronavă specială a cărei sarcină este să livreze arme către țintă. Vom reveni la focoase mai târziu și vom arunca o privire mai atentă la ele.
Trage sau împinge?
Într-o rachetă, toate focoasele sunt situate în așa-numita etapă de reproducere sau „autobuz”. De ce autobuz? Pentru că, eliberată mai întâi de carenare, și apoi de ultima treaptă de amplificare, etapa de propagare poartă focoasele, ca niște pasageri, de-a lungul unor opriri date, de-a lungul traiectoriilor lor, de-a lungul cărora conurile mortale se vor împrăștia către țintele lor.
„Autobuzul” mai este numit și stadiul de luptă, deoarece activitatea sa determină precizia îndreptării focosului către punctul țintă și, prin urmare, eficacitatea luptei. Etapa de propagare și funcționarea acesteia este unul dintre cele mai mari secrete ale unei rachete. Dar totuși vom arunca o privire ușoară, schematică, asupra acestui pas misterios și a dansului său dificil în spațiu.
Etapa de reproducere are diferite forme. Cel mai adesea, arată ca un ciot rotund sau o pâine largă, pe care sunt montate focoase deasupra, îndreptate în față, fiecare pe propriul împingător cu arc. Focoșele sunt prepoziționate la unghiuri precise de separare (la baza rachetei, manual, folosind teodoliți) și îndreptate în direcții diferite, ca o grămadă de morcovi, ca ace de arici. Platforma, plină de focoase, ocupă o poziție dată în zbor, girostabilizată în spațiu. Și la momentele potrivite, focoasele sunt împinse din el unul câte unul. Ele sunt ejectate imediat după terminarea accelerației și separarea de ultima etapă de accelerare. Până când (nu știi niciodată?) au doborât întreg acest stup nediluat cu arme antirachetă sau ceva la bord, stadiul de reproducere a eșuat.
Dar asta s-a întâmplat înainte, în zorii mai multor focoase. Acum reproducerea prezintă o imagine complet diferită. Dacă mai devreme focoasele s-au „lipit” înainte, acum scena în sine este în față de-a lungul cursului, iar focoasele atârnă de jos, cu vârfurile înapoi, cu capul în jos, ca liliecii. „Autobuzul” însuși în unele rachete se află și el cu susul în jos, într-o adâncitură specială din treapta superioară a rachetei. Acum, după separare, stadiul de reproducere nu împinge, ci trage focoasele împreună cu ea. Mai mult, se târăște, sprijinindu-se de cele patru „labe” ale sale plasate transversal, desfășurate în față. La capetele acestor picioare metalice sunt duze de împingere orientate spre spate pentru etapa de expansiune. După separarea de etapa de accelerare, „autobuzul” își stabilește foarte precis, cu precizie, mișcarea la începutul spațiului, cu ajutorul propriului său sistem de ghidare puternic. El însuși ocupă calea exactă a următorului focos - calea sa individuală.
Apoi se deschid încuietorile speciale fără inerție care țineau următorul focos detașabil. Și nici măcar despărțit, dar pur și simplu acum nu mai are legătură cu scena, focosul rămâne nemișcat agățat aici, în totală imponderabilitate. Momentele propriului ei zbor au început și au trecut. Ca o boabă individuală lângă un ciorchine de struguri cu alți struguri focoase care nu au fost încă smulși de pe scenă prin procesul de reproducere.
Mișcări delicate
Acum sarcina scenei este să se îndepărteze de focos cât mai delicat posibil, fără a-i perturba mișcarea precis stabilită (țintită) cu jeturile de gaz ale duzelor sale. Dacă un jet supersonic al unei duze lovește un focos separat, acesta va adăuga inevitabil propriul aditiv la parametrii mișcării sale. Pe durata zborului următor (care este de la o jumătate de oră până la cincizeci de minute, în funcție de raza de lansare), focosul se va deplasa de la această „palmă” de evacuare a avionului la o jumătate de kilometru la un kilometru lateral de țintă sau chiar mai departe. Va pluti fără obstacole: există spațiu, l-au plesnit - a plutit, nefiind reținut de nimic. Dar este exact un kilometru lateral astăzi?
Pentru a evita astfel de efecte, tocmai cele patru „picioare” superioare cu motoare care sunt distanțate de părțile laterale sunt necesare. Scena este, parcă, trasă înainte pe ele, astfel încât jeturile de evacuare să meargă în lateral și să nu prindă focosul separat de burta scenei. Toată tracțiunea este împărțită între patru duze, ceea ce reduce puterea fiecărui jet individual. Există și alte caracteristici. De exemplu, dacă pe treapta de propulsie în formă de gogoși (cu un gol în mijloc - această gaură este purtată pe treapta superioară a rachetei ca o verigheta pe un deget) a rachetei Trident II D5, sistemul de control determină că focosul încă cade sub evacuarea uneia dintre duze, apoi sistemul de control oprește această duză. Aduce la tăcere focosul.
Scena, blând, ca o mamă din leagănul unui copil adormit, temându-se să-i tulbure liniștea, se îndepărtează în vârful picioarelor în spațiu pe cele trei duze rămase în regim de tracțiune scăzută, iar focosul rămâne pe traiectoria de țintire. Apoi, treapta „goasă” cu crucea duzelor de împingere este rotită în jurul axei, astfel încât focosul să iasă de sub zona torței duzei oprite. Acum scena se îndepărtează de focosul rămas pe toate cele patru duze, dar deocamdată și la accelerație scăzută. Când se atinge o distanță suficientă, forța principală este activată, iar scena se deplasează viguros în zona traiectoriei țintă a următorului focos. Acolo încetinește într-un mod calculat și stabilește din nou foarte precis parametrii mișcării sale, după care separă următorul focos de sine. Și așa mai departe - până când aterizează fiecare focos pe traiectoria sa. Acest proces este rapid, mult mai rapid decât ați citit despre el. Într-un minute și jumătate până la două minute, etapa de luptă desfășoară o duzină de focoase.
Lansare de probă a rachetei balistice intercontinentale Peacekeeper. Imaginea cu expunere lungă arată urme ale mai multor focoase
Abisurile matematicii
Ceea ce s-a spus mai sus este suficient pentru a înțelege cum începe calea unui focos. Dar dacă deschideți ușa puțin mai larg și priviți puțin mai adânc, veți observa că astăzi rotația în spațiu a etapei de reproducere care poartă focosul este o zonă de aplicare a calculului cuaternion, unde atitudinea de la bord. sistemul de control prelucrează parametrii măsurați ai mișcării sale cu o construcție continuă la bordul cuaternionului de orientare. Un cuaternion este un număr atât de complex (deasupra câmpului numerelor complexe se află un corp plat de cuaternioni, așa cum ar spune matematicienii în limbajul lor precis al definițiilor). Dar nu cu cele două părți obișnuite, reală și imaginară, ci cu una reală și trei imaginare. În total, cuaternionul are patru părți, ceea ce, de fapt, este ceea ce spune rădăcina latină quatro.
Etapa de diluare își face treaba destul de scăzut, imediat după ce etapele de boost sunt oprite. Adică la o altitudine de 100−150 km. Și există, de asemenea, influența anomaliilor gravitaționale pe suprafața Pământului, eterogenități în câmpul gravitațional uniform din jurul Pământului. De unde sunt ei? Din terenuri denivelate, sisteme montane, apariția de roci de diferite densități, depresiuni oceanice. Anomaliile gravitaționale fie atrag scena la sine cu o atracție suplimentară, fie, dimpotrivă, o eliberează ușor de pe Pământ.
În astfel de nereguli, ondulațiile complexe ale câmpului gravitațional local, stadiul de reproducere trebuie să plaseze focoasele cu precizie. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se creeze o hartă mai detaliată a câmpului gravitațional al Pământului. Este mai bine să „explicați” trăsăturile unui câmp real în sistemele de ecuații diferențiale care descriu mișcarea balistică precisă. Acestea sunt sisteme mari, încăpătoare (pentru a include detalii) de câteva mii de ecuații diferențiale, cu câteva zeci de mii de numere constante. Și câmpul gravitațional însuși la altitudini joase, în regiunea imediat apropiată de Pământ, este considerat ca o atracție comună de câteva sute de mase punctuale de diferite „greutăți” situate în apropierea centrului Pământului într-o anumită ordine. Acest lucru realizează o simulare mai precisă a câmpului gravitațional real al Pământului de-a lungul traseului de zbor al rachetei. Și funcționarea mai precisă a sistemului de control al zborului cu acesta. Și de asemenea... dar este suficient! - Să nu ne uităm mai departe și să închidem ușa; Ceea ce s-a spus este suficient pentru noi.
Zbor fără focoase
Etapa de reproducere, accelerată de rachetă spre aceeași zonă geografică în care ar trebui să cadă focoasele, își continuă zborul odată cu acestea. La urma urmei, ea nu poate rămâne în urmă și de ce ar trebui? După decuplarea focoaselor, scena se ocupă urgent de alte chestiuni. Ea se îndepărtează de focoase, știind dinainte că va zbura puțin diferit de focoase și nevrând să le deranjeze. Etapa de reproducere dedică, de asemenea, toate acțiunile sale ulterioare focoaselor. Această dorință maternă de a proteja zborul „copiilor” ei în orice mod posibil continuă pentru tot restul scurtei ei vieți.
Scurt, dar intens.
După focoasele separate, este rândul altor saloane. Cele mai amuzante lucruri încep să zboare departe de trepte. Ca un magician, ea eliberează în spațiu multe baloane care se umflă, niște lucruri metalice care seamănă cu foarfecele deschise și obiecte de tot felul de alte forme. Baloanele durabile strălucesc puternic în soarele cosmic cu strălucirea de mercur a unei suprafețe metalizate. Sunt destul de mari, unele au formă de focoase care zboară în apropiere. Suprafața lor acoperită cu aluminiu reflectă un semnal radar de la distanță, aproape în același mod ca și corpul focosului. Radarele terestre ale inamicului vor percepe aceste focoase gonflabile, precum și pe cele reale. Desigur, în primele momente de intrare în atmosferă, aceste mingi vor rămâne în urmă și vor izbucni imediat. Dar înainte de asta, ei vor distrage atenția și vor încărca puterea de calcul a radarelor de la sol - atât detectarea la distanță lungă, cât și ghidarea sistemelor antirachetă. În limbajul interceptor de rachete balistice, acest lucru se numește „complicarea mediului balistic actual”. Și întreaga armată cerească, îndreptându-se inexorabil spre zona de impact, inclusiv focoase reale și false, baloane, dipol și reflectoare de colț, toată această turmă pestriță este numită „ținte balistice multiple într-un mediu balistic complicat”.
Foarfecele metalice se deschid și devin reflectoare dipol electrice - sunt multe dintre ele și reflectă bine semnalul radio al fasciculului radar de detectare a rachetelor cu rază lungă care le sondează. În loc de cele zece rațe grase dorite, radarul vede un stol uriaș neclar de vrăbii mici, în care este greu de deslușit ceva. Dispozitivele de toate formele și dimensiunile reflectă lungimi de undă diferite.
Pe lângă toată această beteală, scena poate teoretic ea însăși să emită semnale radio care interferează cu țintirea rachetelor antirachete inamice. Sau distragi-le cu tine însuți. Până la urmă, nu știi niciodată ce poate face - până la urmă, o etapă întreagă zboară, mare și complexă, de ce să nu o încarci cu un program solo bun?
Ultimul segment
Totuși, din punct de vedere aerodinamic, scena nu este un focos. Dacă acesta este un morcov îngust mic și greu, atunci scena este o găleată goală, vastă, cu rezervoare de combustibil goale, un corp mare, aerodinamic și o lipsă de orientare în fluxul care începe să curgă. Cu corpul său larg și vânt decent, scena răspunde mult mai devreme la primele lovituri ale fluxului care se apropie. De asemenea, focoasele se desfășoară de-a lungul fluxului, străpungând atmosfera cu cea mai mică rezistență aerodinamică. Treapta se aplecă în aer cu laturile și fundurile sale vaste, după cum este necesar. Nu poate lupta cu forța de frânare a fluxului. Coeficientul său balistic - un „aliaj” de masivitate și compactitate - este mult mai rău decât un focos. Imediat și puternic începe să încetinească și să rămână în urma focoaselor. Dar forțele curgerii cresc inexorabil și, în același timp, temperatura încălzește metalul subțire, neprotejat, privându-l de rezistența sa. Combustibilul rămas fierbe vesel în rezervoarele fierbinți. În cele din urmă, structura carenei își pierde stabilitatea sub sarcina aerodinamică care o comprimă. Supraîncărcarea ajută la distrugerea pereților etanși din interior. Sparge! Grabă! Corpul mototolit este imediat cuprins de undele de șoc hipersonice, rupând scena în bucăți și împrăștiindu-le. După ce au zburat puțin în aerul condensat, bucățile se sparg din nou în fragmente mai mici. Combustibilul rămas reacționează instantaneu. Fragmentele zburătoare ale elementelor structurale din aliaje de magneziu sunt aprinse de aer cald și ard instantaneu cu un bliț orbitor, similar cu blițul camerei - nu degeaba magneziul a fost incendiat în primele blițuri foto!
Totul arde acum de foc, totul este acoperit de plasmă fierbinte și culoarea portocalie a cărbunilor din foc strălucește bine în jur. Părțile mai dense merg pentru a decelera înainte, părțile mai ușoare și cele cu navigare sunt suflate într-o coadă care se întinde pe cer. Toate componentele care arde produc pena de fum dense, deși la astfel de viteze aceste penaje foarte dense nu pot exista din cauza diluției monstruoase de către flux. Dar de la distanță sunt clar vizibile. Particulele de fum ejectate se întind de-a lungul traseului de zbor al acestei caravane de bucăți și bucăți, umplând atmosfera cu o dâră albă largă. Ionizarea prin impact dă naștere strălucirii verzui pe timp de noapte a acestui penaj. Datorită formei neregulate a fragmentelor, decelerația lor este rapidă: tot ceea ce nu este ars își pierde rapid viteza și, odată cu aceasta, efectul îmbătător al aerului. Supersonic este cea mai puternică frână! După ce a stat pe cer ca un tren care se prăbușește pe șine și s-a răcit imediat de subsunetul geros de mare altitudine, fâșia de fragmente devine vizual nedistinsă, își pierde forma și structura și se transformă într-o dispersie haotică lungă, de douăzeci de minute. in aer. Dacă sunteți în locul potrivit, puteți auzi o mică bucată carbonizată de duraluminiu clincheind în liniște împotriva unui trunchi de mesteacăn. Poftim. Adio stadiul de reproducere!
Se încarcă...
