Что такое межконтинентальная баллистическая ракета
Межконтинентальная баллистическая ракета, ее особенности
Современные баллистические ракеты оборудованы защитой от ПРО противника (маскировка, ложные цели, разделяющаяся головная часть) и могут спокойной ее преодолевать. Запуск МБР происходит со стационарных установок, атомных подлодок и мобильных комплексов.
История создания
В начале 20-го века Циолковский сформулировал основные принципы ракетостроения и создал первую схему жидкого реактивного двигателя. Он предсказал, что уже через пару десятилетий человечество начнет осваивать ближний космос.В 1909 году Р. Годдард предложил идею о многоступечатой ракете, где пустая ступень отделялась от конструкции, уменьшая ее массу и увеличивая дальность полета.
В 1937 году в Германии появляется ракетный центр, возглавленный В. Фон Брауном и К. Риделем. В центре была оборудована аэродинамическая труба для испытаний, а также построен завод по сжижению кислорода. Первым созданным изделием стал самолет-снаряд ФАУ-1, на основе которого затем в 1942 году сконструировали баллистическую ракету ФАУ-2. При массе ракеты в 13 тонн дальность полета составляла 300 км со скоростью 1,5 км/с.
Образцы ФАУ-2 и наработки немецких ракетчиков в конце второй мировой войны попали в США и СССР почти одновременно.
На их основе уже через год американцами была создана ракета «Redstone». Ученые СССР в 1948 году разработали ракету Р-1, а затем в 1957 году успешно испытали МБР Р-7 (доработанная Р-1).
Что такое баллистическая ракета
С учетом данного аспекта, у него есть два этапа полета:
Нередко в подобном вооружении применяются многоступенчатые системы разгона. Каждая ступень отсоединяется после отработки топлива, что позволяет увеличить скорость снаряда за счет уменьшения веса.
Разработка баллистической ракеты связана с исследованиями К. Э. Циолковского. Еще в 1897 году он определил связь между скоростью под действием тяги ракетного двигателя, его удельным импульсом, а также массой в начале и конце полета. Расчеты ученого до сих пор занимают важнейшее место при проектировании.
Следующее важное открытие сделал Р. Годдард в 1917. Он применил жидкостный ракетный двигатель для сопла Лаваля. Такое решение вдвое увеличило силовую установку и имело значительный отклик в последующих работах Г. Оберта и команды Вернера фон Брауна.
Параллельно данным открытиям свои исследования продолжал и Циолковский. К 1929 году он разработал многоступенчатый принцип движения с учетом земной гравитации. Также он разработал ряд идей по оптимизации системы сгорания.
Герман Оберт был одним из первых, кто задумался о применении подобных открытий в области космонавтики. Однако раньше него, идеи Циолковского и Годдарда были реализованы командой Вернера фон Брауна в военной сфере. Именно на основе их исследований в Германии появились первые серийно производимые баллистические ракеты «Фау-2» (V2).
8 сентября 1944 года они впервые были применены при бомбардировке Лондона. Однако в ходе оккупации Германии союзниками все документы исследований были вывезены из страны. Дальнейшие разработки велись уже со стороны США и СССР.
Что из себя представляет крылатая ракета
Крылатая ракета — это беспилотный летательный аппарат. По своей структуре и истории создания он ближе к авиации, нежели к ракетостроению. Устаревшее название — самолет-снаряд — оно вышло из употребления, поскольку так называли и планирующие авиабомбы.
Не следует связывать термин «крылатая ракета» с английским cruise missile. К последнему относятся только программно-управляемые снаряды, сохраняющие постоянную скорость большую часть полета.
С учетом специфики строения и применения крылатых ракет выделяют следующие преимущества и недостатки таких снарядов:
История разработки крылатых ракет связана с появлением авиации. Еще до Первой мировой войны возникла идея летающей бомбы. Необходимые для ее реализации технологии были вскоре разработаны:
На фоне подобных технологий сразу в нескольких странах велись разработки летающих снарядов. Большинство из них велись параллельно с работой над автопилотированием и радиоуправлением. Идея оснастить их крыльями принадлежит Ф. А. Цандеру. Именно он в 1924 году опубликовал рассказ «Перелеты на другие планеты».
Первым успешным серийным производством подобных летательных аппаратов принято считать английскую радиоуправляемую воздушную мишень Queen. Первые образцы были созданы в 1931, в 1935 запущено серийное производство Queen Bee (пчелиная матка). Кстати, именно с этого момента беспилотники получили неофициальное название Drone — трутень.
Основной задачей первых беспилотников была разведка. Для боевого применения не хватало точности и надежности, что при высокой стоимости разработки делало производство нецелесообразным.
Несмотря на это, исследования и испытания в данном направлении продолжались, особенно с началом Второй мировой войны.
Первой классической крылатой ракетой принято считать немецкую «Фау-1». Ее испытания прошли 21 декабря 1942, а боевое применение она получила к концу войны против Великобритании.
Как и в случае с баллистическими ракетами, разработки немецких ученых перешли к победителям. Дальнейшую эстафету по проектированию современных крылатых ракет переняли СССР и США. Планировалось использовать их в качестве ядерных боеприпасов. Однако разработка таких снарядов была остановлена в связи с экономической нецелесообразностью и успехом развития баллистических ракет.
Способы защиты
В СПРН входят: группировка искусственных спутников Земли, которая отслеживает старт МБР; радиолокационные станции дальнего обнаружения; загоризонтные радиолокационные станции. Данной системой обладают Россия и Америка.
Оружие упреждающего удара — высокоточные ракеты малой дальности (Pershing-2), способные с большой вероятностью вывести из строя шахтные пусковые установки. Эффективность снижается при использовании противником маскировки в виде ложных ШПУ, т.к. большая часть МБР остается боеспособной.
К концу 20-го века территориальная ПРО не создана (имеет объектовый характер).
Свое развитие система получила после выхода США из договора по ограничению ПРО в 2001 году. Была разработана противоракета GBI и ее облегченная версия PLV. Районы размещения – Калифорния, Аляска, Восточная Европа. Моделирование с перехватом GBI одиночной неманеврирующей ГЧ дало 98% шанс уничтожения.
По мнению зарубежных и российских специалистов использование ГЧ с боевыми блоками индивидуального наведения и современной системой ложных целей делает американскую противоракетную оборону бесполезной. Так из расчетов следует, что вероятность преодоления ПРОракетой «Тополь-М» — 99%.
5 самых мощных ядерных ракет в мире
Для того чтобы определить самую мощную ракету, мы взяли такие показатели как дальность, точность попадания и боевое оснащение.
5. М51
Дальность полета ракеты составляет 10 000 километров. Она поступила в распоряжении стратегических сил Франции в 2010 году. Ее размещают на субмаринах класса Triomphant. На таких подводных лодках имеются 16 пусковых шахт для M51. Головная часть каждой ракеты оснащена четырьмя термоядерными блоками по 300 килотонн или шесть блоков по 100 кт.
МБР оснащена большим количеством систем, усложняющих ее перехват вражескими средствами противовоздушной обороны. Ее высокая точность попадания не оставит противникам ни единого шанса. Точность попадания – 200 метров. Стартовая масса равна 56 тоннам.
4. UGM-133A Трайдент II
Данная межконтинентальная баллистическая ракета создана в США. Она обладает дальностью 11 300 километров. Она базируется на субмаринах класса Огайо. Впервые ее пуск был совершен в 1987 году.
Конструкторы наделили ее продвинутым блоком управления и наведения, что обеспечивает впечатляющую максимальную точность попадания – 90 метров. Высокая дальность поражения целей и вместе с морским базированием, делает ее настоящим смертоносным орудием. Восемь термоядерных блоков по 475 килотонны каждый могут с легкостью стереть с лица земли несколько целей противника. Стартовая масса- 59 тонн.
3. DongFeng 5A
На третьем месте расположилась самая дальнобойная китайская ракета. Она способна поражать цели на расстоянии 13 000 километров. Ее изначально разрабатывали для уничтожения стратегических целей на территории США. О поступлении этой ракеты на дежурство стало известно в 1993 году. Для осуществления управления межконтинентальной баллистической ракетой используется бортовой компьютер и инерциальная система наведения.
Головная часть разделяется, что дает возможность нанести непоправимый урон нескольким важным целям на вражеской территории. Средняя точность ракеты равна 1000 метрам. Однако согласно некоторым данным она в два раза выше – 500 метров. Стартовая масса DongFeng 5A равна 183 тоннам. В боевое оснащение МБР входит шесть ядерных блоков индивидуального наведения. Каждый из них имеет мощность в 350 килотонн.
Примечателен тот факт, что на сегодняшний день в распоряжении Китая находится 36 таких ракет. 13 из них направлены на США.
2. Р-29РМУ2 Синева
На втором месте расположилась российская МБР третьего поколения. Она встала на дежурство в 2007 году. «Синева» способна уничтожать цели на расстоянии в 11500 километров, что дает возможность ликвидировать практически любого врага.
При этом такие межконтинентальные баллистические ракеты базируются на подводных лодках. Таким образом, они могут «достать» любую вражескую цель на Земле. Головную часть оснастили несколькими ядерными боеголовками индивидуального наведения. Управления полетом МБР происходит при помощи ГЛОНАСС. Запуск ракеты можно осуществлять с глубины 55 метров. Стартовая масса Р-29РМУ2 Синева составляет 40 тонн. Точность попадания равна 500 метрам. В боевое оснащение входит десять ядерных блоков индивидуального наведения. Каждый из них обладает мощностью 100 килотонн.
1. P-36M (СС-18 Сатана)
Первое место получила самая мощная ракета не только в России, а и в мире. Созданная еще в советские времена P-36M обладает фантастической дальностью поражения цели – 16000 километров. Ее десять термоядерных блоков могут превратить в горстку пепла 10 индивидуальных целей.
Благодаря эффективной системе преодоления противоракетной обороны не даст возможности противникам помешать ей достигнуть цели. Время готовности «Сатаны» лишь немного превышает минуту. Это значит, что всего через минуту после начала подготовки ракеты, она может вылететь из шахты и сравнять с землей любого агрессора, который решил посягнуть на целостность страны. Именно она в свое время поставила жирную точку в гонке вооружений между Москвой и Вашингтоном.
Американские военные называли эту МБР не иначе как «оружие судного дня». Точность попадания P-36M равна 220 метрам. Стартовая масса составляет 211 тонн. Боевое оснащение состоит из десяти термоядерных блоков, по 800 килотонн мощности каждый.
Межконтинентальные баллистические ракеты в стратегических ядерных силах России
В настоящее время на вооружении ракетных войск стратегического назначения и подводных сил военно-морского флота состоят межконтинентальные баллистические ракеты ряда типов. Часть изделий этого класса уже снята с производства, но все еще остается в эксплуатации. Другие производятся и поставляются в войска; ведется разработка новых образцов. Процесс обновления стратегических ядерных сил продолжается, и министерство обороны время от времени раскрывает его подробности.
11 марта состоялось очередное расширенное заседание комитета Государственной думы по обороне, в котором принял участие министр обороны Сергей Шойгу. Он раскрыл основные результаты деятельности военного ведомства в период с 2012 года, в том числе показывающих текущее развитие СЯС. Так, в 2012-18 годах российская армия получила 109 межконтинентальных баллистических ракет РС-24 «Ярс», а также 108 МБР для подводных лодок. Вместе с ними строились и носители разных типов.
Поставка новых МБР и различной техники позволили сохранить потенциал СЯС на требуемом уровне, а также сказалась на их общем состоянии. Так, в РВСН доля современного вооружения и техники достигла 82%. Средняя доля новинок в ВМФ (без отдельного учета носителей ядерного оружия) – 62,3%, в воздушно-космических силах – 74%. Согласно текущим планам, до 2020 года общую долю современных образцов в армии следует довести до 70%. Как видим, одни структуры армии уже справились с этой задачей, тогда как другие пока отстают.
Для лучшего понимания вопросов развития СЯС, а именно группировки МБР наземного и морского базирования, следует вспомнить, как подобные структуры выглядели несколько лет назад. Поскольку российское Минобороны не всегда публикует подробные данные о стратегических силах, обратимся к доступным зарубежным источникам. Прежде всего, рассмотрим справочник IISS The Military Balance 2013, в котором отражалось состояние армий на предыдущий 2012 год.
По данным IISS, в 2012 году в составе РВСН России имелось 3 ракетные армии, в которых на дежурстве находилось 313 межконтинентальных баллистических ракет. На тот момент самым массовым комплексом был РТ-2ПМ «Тополь» – 120 единиц в мобильном исполнении. Имелось 78 систем РТ-2ПМ2 «Тополь-М» (60 в шахтах и 18 на мобильных установках). Указано наличие 54 тяжелых ракет Р-36М и 40 УР-100Н УТТХ. Результатом недавно начавшихся поставок стало дежурство 21 новейшей ракеты РС-24 «Ярс».
В составе военно-морского флота в 2012 году служили восемь стратегических подводных ракетоносцев двух типов (пр. 667БДР «Кальмар» и 667БДРМ «Дельфин»). Одна лодка-представитель проекта 941 «Акула» находилась в резерве, головной корабль пр. 955 «Борей» проходил испытания. The Military Balance и другие источники не приводят точные данные о количестве БРПЛ на дежурстве в 2012 году. Впрочем, можно подсчитать, что РПКСН пр. 667БДР могли нести до 48 ракет Р-29Р, а представители пр. 667БДРМ обеспечивали развертывание до 96 изделий Р-29РМ / РМУ2 / РМУ2.1.
Весной 2013 года были опубликованы текущие данные на тему выполнения условий договора о Стратегических наступательных вооружениях СНВ-3. По состоянию на 1 марта 2013-го российские СЯС обладали 492 развернутыми носителями ядерного вооружения; общее число носителей – 900. Было развернуто 1480 ядерных боевых блоков. Впрочем, публикуемые данные по СНВ-3 не раскрывают точный состав СЯС и оставляют вопросы иного рода.
Развитие российских СЯС наглядно показывают данные справочника The Military Balance 2018. Из него следует, что в последние несколько лет на вооружении РВСН и ВМФ остались ракеты уже известных типов, но их пропорции в общей группировке изменились. Доля старых образцов сократилась, поскольку они уступают место современным. Кроме того, на вооружение поступили новые МБР и их носители.
РПКСН К-84 «Екатеринбург» пр. 667БДРМ «Дельфин». Фото Минобороны РФ / mil.ru
По данным IISS, на начало прошлого года в РВСН по-прежнему несли дежурство 313 ракет пяти прежних типов. Количество систем РТ-2ПМ сократилось до 63. Численность «Тополей-М» не изменилась – по-прежнему в шахтах находилось 60 ракет и 18 использовались на ПГРК. МБР типа Р-36М имелись в количестве 46 единиц, количество УР-100Н УТТХ уменьшилось до 30. При этом за пять-шесть лет в разы выросла численность изделий «Ярс». На дежурстве стояло 84 таких МБР на подвижных платформах и 12 в ШПУ.
Подводная составляющая СЯС к 2018 году немного увеличилась. «Кальмары» и «Дельфины» остались в прежнем количестве, но в строй были приняты три РПКСН типа «Борей». Каждая такая подлодка способна нести по 16 МБР Р-30 «Булава». Как и прежде, точные данные по реальной численности имеющихся и развернутых БРПЛ не приводились.
Необходимо отметить, что численность стоящих на дежурстве МБР всех типов, а также количество развернутых боевых блоков постоянно меняются. Прежде всего, это связано с проведением учебно-боевых пусков. Для осуществления таких мероприятий на ракету устанавливается весовой имитатор реального боевого блока, что сокращает количество развернутых боевых блоков. Сам пуск, соответственно, уменьшает число развернутых ракет – до размещения на пусковой установке нового изделия.
По разным данным, в период с 2012 по 2019 год состоялось около двух десятков пусков ракет РТ-2ПМ «Тополь» разных модификаций. В то же время провели лишь два запуска «Тополя-М». Ракеты «Ярс» в последние годы летали восемь раз. Также провели 13 пусков ракет подводных лодок «Булава». Осуществлялись запуски изделий более старых типов.
Регулярное выполнение учебно-боевых пусков известным образом сказывается на численности ракет в СЯС. При этом такие результаты прямо зависят от типа изделия. Количество ракет старых моделей, давно снятых с производства, с каждым пуском уменьшается, хотя определенный запас позволяет продолжать их эксплуатацию. Это относится к комплексам УР-100Н, Р-36М, «Тополь» и «Тополь-М», а также к старым изделиям семейства Р-29. При этом ведется производство современных ракет РС-24 «Ярс» и Р-30 «Булава». В их случае за каждым пуском следует поставка новых серийных изделий, что приводит к постепенному наращиванию доступного количества вооружений.
Следует вспомнить недавние заявления министра обороны. С. Шойгу указал, что в 2012-19 годах в ракетные войска стратегического назначения поступило 109 МБР типа «Ярс». Флоту передали 108 изделий, однако их тип не назывался. По-видимому, речь идет об одновременном производстве и поставке БРПЛ типов Р-29РМУ2.1 и Р-30. Впрочем, точный состав последних поставок и доля разных изделий в общих объемах остаются неизвестными.
В перспективе ожидается принятие на вооружение новой тяжелой ракеты РС-28 «Сармат», которая должна будет заменить устаревшие УР-100Н и Р-36М. С началом поставок «Сармата» численность старых изделий будет сокращаться, но в целом группировка МБР тяжелого класса не пострадает или даже увеличится.
Дальнейшее развитие морской компоненты СЯС связано с ракетами Р-30 «Булава». Однако ключевую роль в этом деле имеют носители ракетного вооружения. Строительство стратегических подводных крейсеров пр. 955 «Борей» продолжается и приводит к желаемым результатам. С конца 2014 года в составе ВМФ имеется три таких корабля – суммарно 48 пусковых установок для «Булав». В этом году ожидается сдача еще двух РПКСН, способных нести еще 32 БРПЛ. Затем должны появиться еще 3-5 «Бореев» с 16 пусковыми на каждом. Одновременно придется списать несколько кораблей старых проектов. Так, в ближайшие годы службу завершат три лодки пр. 667БДР.
Несмотря на постепенное расходование снятых с производства ракет и списание некоторых их носителей, стратегические ядерные силы России сохраняют необходимый потенциал и отвечают предъявляемым требованиям. Три компоненты СЯС могут обеспечить быстрое развертывание необходимого или допустимого количества носителей и боевых блоков. Также возможно изменение соотношения развернутых носителей и боезарядов в разных компонентах.
Следует учитывать, что текущее и дальнейшее развитие СЯС пока еще связано с договором СНВ-3. В соответствии с этим соглашением, Россия имеет право иметь 800 носителей ядерного вооружения, из которых 700 могут находиться в развернутом состоянии. Количество развернутых боезарядов ограничено 1550 единицами. Пока договор действует, российским СЯС приходится учитывать его при планировании.
При этом нельзя не отметить, что возможности имеющихся ракет и носителей в теории позволяют развернуть большое число боевых блоков и даже в несколько раз превысить ограничения СНВ-3. Впрочем, наша страна не нарушает международные соглашения, а кроме того, подобный шаг был бы попросту нецелесообразным с точки зрения экономики и актуальных задач.
Действие договора СНВ-3 завершается в феврале 2021 года. Замена для него прорабатывается, но этот вопрос решается не слишком быстро. Имеется некоторая вероятность того, что после истечения указанных сроков наступательные вооружения временно не будут регулироваться новым договором. В этом случае российским СЯС может пригодиться имеющийся потенциал в части развертывания дополнительных носителей и боевых блоков.
В настоящее время стратегические ядерные силы России могут одновременно держать на дежурстве до 450-500 межконтинентальных баллистических ракет наземного и морского базирования. Потенциальная численность боезарядов, которые могут нести все имеющиеся ракеты, превышает несколько тысяч. Естественно, в условиях ограничений СНВ-3 и с учетом своих возможностей Россия не реализует такой потенциал в полной мере. МБР всех классов и типов играют ведущую роль в СЯС, но при этом оставляют работу для воздушной компоненты.
Нетрудно заметить, что в последние десятилетия идет планомерное и постоянное развитие сферы МБР. Такое развитие не прекращалось даже в сложные периоды, которые лишь замедляли его ход. Сейчас эти процессы реализуются в виде серийного производства и поставок новых ракет РС-24 «Ярс» и Р-30 «Булава». С 2012 года по настоящее время вооруженные силы получили почти 220 изделий этих типов. Также осуществляется разработка новых МБР и боевых блоков для них, в том числе принципиально новых.
На будущее запланировано снятие с вооружения некоторых устаревших ракет, и их сразу удастся заменить современными образцами. Прежде всего, речь идет о тяжелых УР-100Н и Р-36М, на смену которым идет «Сармат». В сфере легких МБР наземного базирования будущее связано с ракетами «Ярс», которые уже стали основными в своем классе и затем лишь упрочнят свои позиции. Схожим образом обновляются и арсеналы подводных сил ВМФ, однако в этой сфере решающую роль имеет процесс строительства новых носителей для БРПЛ.
Очевидно, что СЯС в будущем будут сохранять высокий приоритет, а МБР разных типов останутся их ключевой составляющей. Из этого можно сделать несколько выводов. В первую очередь, можно не беспокоиться за безопасность страны. СЯС, обладая различными вооружениями, смогут справляться с задачей стратегического сдерживания потенциальных противников. А кроме того, можно ожидать, что в обозримом будущем руководство министерства обороны вновь расскажет о поставках стратегического вооружения, и речь снова будет идти о сотнях серийных ракет за несколько лет.
Межконтинентальная баллистическая ракета: как оно работает
При больших дальностях пуска полезная нагрузка межконтинентальной баллистической ракеты уходит в космическую высоту на многие сотни километров. Поднимается в слой низкоорбитальных спутников, на 1000−1200 км над Землей, и ненадолго располагается среди них, лишь слегка отставая от их общего бега. А затем по эллиптической траектории начинает скатываться вниз…
Что это, собственно, за нагрузка?
Баллистическая ракета состоит из двух главных частей — разгоняющей части и другой, ради которой затеян разгон. Разгоняющая часть — это пара или тройка больших многотонных ступеней, под завязку набитых топливом и с двигателями снизу. Они придают необходимую скорость и направление движению другой главной части ракеты — головной. Разгонные ступени, сменяя друг друга в эстафете пуска, ускоряют эту головную часть в направлении района ее будущего падения.
Головная часть ракеты — это сложный груз из многих элементов. Он содержит боеголовку (одну или несколько), платформу, на которой эти боеголовки размещены вместе со всем остальным хозяйством (вроде средств обмана радаров и противоракет противника), и обтекатель. Еще в головной части есть топливо и сжатые газы. Вся головная часть к цели не полетит. Она, как ранее и сама баллистическая ракета, разделится на много элементов и просто перестанет существовать как одно целое. Обтекатель от нее отделится еще неподалеку от района пуска, при работе второй ступени, и где-то там по дороге и упадет. Платформа развалится при входе в воздух района падения. Сквозь атмосферу до цели дойдут элементы только одного типа. Боеголовки.
Голова «Миротворца». На снимках — ступени разведения американской тяжелой МБР LGM0118A Peacekeeper, также известной как MX. Ракета была оснащена десятью разделяющимися боеголовками по 300 кт. Ракета снята с вооружения в 2005 году.
Тянуть или толкать?
В ракете все боеголовки расположены на так называемой ступени разведения, или в «автобусе». Почему автобус? Потому что, освободившись сначала от обтекателя, а затем от последней разгонной ступени, ступень разведения развозит боеголовки, как пассажиров по заданным остановкам, по своим траекториям, по которым смертоносные конусы разойдутся к своим целям.
Но так было раньше, на заре разделяющихся головных частей. Сейчас разведение представляет собой совсем другую картину. Если раньше боеголовки «торчали» вперед, то теперь впереди по ходу находится сама ступень, а боеголовки висят снизу, вершинами назад, перевернутые, как летучие мыши. Сам «автобус» в некоторых ракетах тоже лежит в перевернутом состоянии, в специальной выемке в верхней ступени ракеты. Теперь после отделения ступень разведения не толкает, а тащит боеголовки за собой. Причем тащит, упираясь крестообразно расставленными четырьмя «лапами», развернутыми впереди. На концах этих металлических лап находятся направленные назад тяговые сопла ступени разведения. После отделения от разгонной ступени «автобус» очень точно, прецизионно выставляет свое движение в начинающемся космосе с помощью собственной мощной системы наведения. Сам занимает точную тропу очередной боеголовки — ее индивидуальную тропу.
Затем размыкаются специальные безынерционные замки, державшие очередную отделяемую боеголовку. И даже не отделенная, а просто теперь уже ничем не связанная со ступенью боеголовка остается неподвижно висеть здесь же, в полной невесомости. Начались и потекли мгновенья ее собственного полета. Словно одна отдельная ягода рядом с гроздью винограда с другими виноградинами-боеголовками, еще не сорванными со ступени процессом разведения.
К-551 «Владимир Мономах» — российская атомная подводная лодка стратегического назначения (проект 955 «Борей»), вооруженная 16 твердотопливными МБР «Булава» с десятью разделяющимися боевыми блоками.
Теперь задача ступени — отползти от боеголовки как можно деликатнее, не нарушив ее точно выставленного (нацеленного) движения газовыми струями своих сопел. Если сверхзвуковая струя сопла попадет по отделенной боеголовке, то неминуемо внесет свою добавку в параметры ее движения. За последующее время полета (а это полчаса — минут пятьдесят, в зависимости от дальности пуска) боеголовка продрейфует от этого выхлопного «шлепка» струи на полкилометра-километр вбок от цели, а то и дальше. Продрейфует без преград: там же космос, шлепнули — поплыла, ничем не удерживаясь. Но разве километр вбок — это точность сегодня?
Чтобы избежать таких эффектов, как раз и нужны разнесенные в стороны четыре верхние «лапы» с двигателями. Ступень как бы подтягивается на них вперед, чтобы струи выхлопов шли по сторонам и не могли зацепить отделяемую брюшком ступени боеголовку. Вся тяга разделена между четырьмя соплами, что снижает мощность каждой отдельной струи. Есть и другие особенности. Например, если на бубликообразной ступени разведения (с пустотой посередине — этим отверстием она надета на разгонную ступень ракеты, как обручальное кольцо на палец) ракеты «Трайдент-II D5» система управления определяет, что отделенная боеголовка все же попадает под выхлоп одного из сопел, то система управления это сопло отключает. Делает «тишину» над боеголовкой.
Сказанного выше вполне достаточно для понимания, как начинается собственный путь боеголовки. Но если приоткрыть дверь чуть шире и бросить взгляд чуть глубже, можно заметить, что сегодня разворот в пространстве ступени разведения, несущей боеголовки, — это область применения кватернионного исчисления, где бортовая система ориентации обрабатывает измеряемые параметры своего движения с непрерывным построением на борту кватерниона ориентации. Кватернион — это такое комплексное число (над полем комплексных чисел лежит плоское тело кватернионов, как сказали бы математики на своем точном языке определений). Но не с обычными двумя частями, действительной и мнимой, а с одной действительной и тремя мнимыми. Итого у кватерниона четыре части, о чем, собственно, и говорит латинский корень quatro.
Ступень разведения выполняет свою работу довольно низко, сразу после выключения разгонных ступеней. То есть на высоте 100−150 км. А там еще сказывается влияние гравитационных аномалий поверхности Земли, разнородностей в ровном поле тяготения, окружающем Землю. Откуда они? Из неровностей рельефа, горных систем, залегания пород разной плотности, океанических впадин. Гравитационные аномалии либо притягивают к себе ступень добавочным притяжением, либо, наоборот, слегка отпускают ее от Земли.
В таких неоднородностях, сложной ряби местного гравитационного поля, ступень разведения должна расставить боеголовки с прецизионной точностью. Для этого пришлось создать более детальную карту гравитационного поля Земли. «Излагать» особенности реального поля лучше в системах дифференциальных уравнений, описывающих точное баллистическое движение. Это большие, емкие (для включения подробностей) системы из нескольких тысяч дифференциальных уравнений, с несколькими десятками тысяч чисел-констант. А само гравитационное поле на низких высотах, в непосредственной околоземной области, рассматривают как совместное притяжение нескольких сотен точечных масс разного «веса», расположенных около центра Земли в определенном порядке. Так достигается более точное моделирование реального поля тяготения Земли на трассе полета ракеты. И более точная работа с ним системы управления полетом. А еще… но полно! — не будем заглядывать дальше и закроем дверь; нам вполне хватит и сказанного.
Полет без боеголовок
Ступень разведения, разогнанная ракетой в сторону того же географического района, куда должны упасть боеголовки, продолжает свой полет вместе с ними. Ведь отстать она не может, да и зачем? После разведения боеголовок ступень срочно занимается другими делами. Она отходит в сторону от боеголовок, заранее зная, что будет лететь немного не так, как боеголовки, и не желая их потревожить. Все свои дальнейшие действия ступень разведения тоже посвящает боеголовкам. Это материнское желание всячески оберегать полет своих «деток» продолжается всю ее оставшуюся недолгую жизнь.
Недолгую, но насыщенную.
Полезная нагрузка межконтинентальной баллистической ракеты большую часть полета проводит в режиме космического объекта, поднимаясь на высоту, в три раза больше высоты МКС. Огромной длины траектория должна быть просчитана с особой точностью.
После отделенных боеголовок наступает черед других подопечных. В стороны от ступени начинают разлетаться самые забавные штуковины. Словно фокусник, выпускает она в пространство множество надувающихся воздушных шариков, какие-то металлические штучки, напоминающие раскрытые ножницы, и предметы всяких прочих форм. Прочные воздушные шарики ярко сверкают в космическом солнце ртутным блеском металлизированной поверхности. Они довольно большие, некоторые по форме напоминают боеголовки, летящие неподалеку. Их поверхность, покрытая алюминиевым напылением, отражает радиосигнал радара издали почти так же, как и корпус боеголовки. Наземные радары противника воспримут эти надувные боеголовки наравне с реальными. Разумеется, в первые же мгновения входа в атмосферу эти шарики отстанут и немедленно лопнут. Но до этого они будут отвлекать на себя и загружать вычислительные мощности наземных радаров — и дальнего обнаружения, и наведения противоракетных комплексов. На языке перехватчиков баллистических ракет это называется «осложнять текущую баллистическую обстановку». А всё небесное воинство, неумолимо движущееся к району падения, включая боевые блоки настоящие и ложные, надувные шарики, дипольные и уголковые отражатели, вся эта разношерстная стая называется «множественные баллистические цели в осложненной баллистической обстановке».
Металлические ножницы раскрываются и становятся электрическими дипольными отражателями — их множество, и они хорошо отражают радиосигнал ощупывающего их луча радара дальнего противоракетного обнаружения. Вместо десяти искомых жирных уток радар видит огромную размытую стаю маленьких воробьев, в которой трудно что-то разобрать. Устройства всяких форм и размеров отражают разные длины волн.
Кроме всей этой мишуры, ступень теоретически может сама испускать радиосигналы, которые мешают наводиться противоракетам противника. Или отвлекать их на себя. В конце концов, мало ли чем она может быть занята — ведь летит целая ступень, большая и сложная, почему бы не нагрузить ее хорошей сольной программой?
Подводные лодки проекта 955 «Борей» — серия российских атомных подводных лодок класса «ракетный подводный крейсер стратегического назначения» четвертого поколения. Первоначально проект создавался под ракету «Барк», ей на смену пришла «Булава».
Однако с точки зрения аэродинамики ступень не боеголовка. Если та — маленькая и тяжеленькая узкая морковка, то ступень — пустое обширное ведро, с гулкими опустевшими топливными баками, большим необтекаемым корпусом и отсутствием ориентации в начинающем набегать потоке. Своим широким телом с приличной парусностью ступень гораздо раньше отзывается на первые дуновения встречного потока. Боеголовки к тому же разворачиваются вдоль потока, с наименьшим аэродинамическим сопротивлением пробивая атмосферу. Ступень же наваливается на воздух своими обширными боками и днищами как придется. Бороться с тормозящей силой потока она не может. Ее баллистический коэффициент — «сплав» массивности и компактности — гораздо хуже боеголовочного. Сразу и сильно начинает она замедляться и отставать от боеголовок. Но силы потока нарастают неумолимо, одновременно и температура прогревает тонкий незащищенный металл, лишая его прочности. Остатки топлива весело кипят в раскаляющихся баках. Наконец, происходит потеря устойчивости конструкции корпуса под обжавшей ее аэродинамической нагрузкой. Перегрузка помогает крушить переборки внутри. Крак! Хрясь! Смявшееся тело тут же охватывают гиперзвуковые ударные волны, разрывая ступень на части и разбрасывая их. Пролетев немного в уплотняющемся воздухе, куски снова разламываются на более мелкие фрагменты. Остатки топлива реагируют мгновенно. Разлетающиеся осколки конструктивных элементов из магниевых сплавов зажигаются раскаленным воздухом и мгновенно сгорают с ослепительной вспышкой, похожей на вспышку фотоаппарата — недаром в первых фотовспышках поджигали магний!