Межконтинентальная баллистическая ракета

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) — управляемая баллистическая ракета класса «земля — земля», дальностью не менее 5500 км.[1] Ракеты этого класса, как правило, оснащаются ядерными боевыми частями и предназначены для поражения стратегически важных объектов противника, расположенных на больших расстояниях и на удалённых континентах.

Распространение[править | править вики-текст]

Первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 была успешно испытана в СССР 21 августа 1957 года, принята на вооружение в 1960 году. Американская межконтинентальная баллистическая ракета SM-65 Atlas была успешно испытана в 1958 году, принята на вооружение в 1959 году (на год раньше, чем Р-7). В настоящее время межконтинентальные баллистические ракеты имеются на вооружении России, США, Великобритании, Франции и Китая.

Израиль в вопросе наличия у него ракет межконтинентальной дальности придерживается той же политики, что и в вопросе обладания ядерным оружием — не подтверждает и не отрицает наличия таких ракет. Таким образом, Израиль извлекает из ситуации двойную выгоду: не присоединяясь к международному договору по контролю за распространением ракетных технологий и одновременно держа в напряжении страны региона относительно своих реальных возможностей[2]. При этом, как российские источники, так и источники в других странах, учитывая наличие у этой страны отработанной трёхступенчатой твердотопливной космической ракеты-носителя Шавит, не сомневаются в возможностях Израиля по созданию МБР[3][4]. Первые две ступени РН «Шавит» имеют «боевое» происхождение, в качестве таковых использованы ступени баллистической ракеты средней дальности Иерихон-2. Достоверные данные о характеристиках ракеты Иерихон-3, считающейся межконтинентальным боевым вариантом РН «Шавит», отсутствуют.

Ведут разработку своих МБР Индия, КНДР и Пакистан, причём:

  • Индия в апреле 2012 года успешно провела первое лётное испытание МБР типа «Агни-5», её полномасштабное производство и принятие на вооружение были запланированы на 2014 год[5], а возможности небоевых индийских космических ракет-носителей (например, GSLV) давно превышают требуемые для МБР массо-энергетические характеристики;
  • Северокорейская МБР Тэпходон-2[en], начало работ над которой относят к 1987 году[6], считается рядом источников испытанной под видом космических ракет-носителей серии «Ынха».

Иран, по мнению некоторых обозревателей[каких?], при помощи программы освоения космоса разработает технологии, позволяющие создать собственную МБР. В частности, иранская космическая ракета-носитель Сафир-2 при запуске по суборбитальной траектории может доставить боезаряд[какой?] на расстояние 4000-4500 км.

ЮАР для противостояния как странам советского блока, так и Запада в 1980-х годах разрабатывала МБР RSA-3 (при содействии Израиля), но отказалась от принятия её на вооружение после краха режима апартеида.

История[править | править вики-текст]

Вторая мировая война[править | править вики-текст]

МБР А-9/А-10

Первой из стран, приступивших к работам по созданию межконтинентальных баллистических ракет, стала Нацистская Германия. Летом 1942 года под руководством Вернера фон Брауна стартовал проект «Америка» по созданию ракеты A9/A10. Это была двухступенчатая ракета на жидком топливе весом в 100 тонн с заявленной дальностью около 5 000 км. Хотя по современной классификации A9/A10 формально относится к ракетам средней дальности, она создавалась как межконтинентальное оружие, способное нанести удар по восточному побережью США. Технически, A9/A10, тем не менее, не относилась к баллистическим ракетам, так как включала верхнюю крылатую ступень, де-факто представляющую собой сверхзвуковую крылатую ракету.

Наведение ракеты в начале и середине полёта осуществлялось при помощи радиомаяков, заранее установленных на цель и активируемых в определённый момент, на завершающей части — пилотом, который незадолго до цели должен был покидать небольшую кабину на парашюте и приводняться в Атлантическом океане после того как совершал суборбитальный космический полёт[7] По некоторым источникам, испытания в рамках создания A9/A10 проводились как минимум дважды — 8 и 24 января 1945 года, однако до боевого применения дело не дошло.[8] По другим источникам, работы по программе никогда не продвинулись далее эскизов (что более вероятно). Из-за недооценки немцами сложности планирующего полета на сверхзвуковых скоростях (что было ключевым элементом проекта), вероятно, система A9/A10 никогда бы не смогла функционировать.

После разгрома Германии США и СССР вывезли к себе большое количество специалистов, документации и материальной базы по ракетным разработкам.

Холодная война[править | править вики-текст]

Межконтинентальные баллистические ракеты на жидком топливе[править | править вики-текст]

В США работы по созданию дальнобойных (впоследствии — межконтинентальных) баллистических ракет велись с 1946 года в рамках программы Convair RTV-A-2 Hiroc. В 1948 году было осуществлено несколько запусков небольшого прототипа перспективной МБР, однако, ввиду слабого внимания ВВС США к баллистическим ракетам, программа была закрыта. Однако, в дальнейшем программа послужила основой для создания первой американской МБР SM-65 Atlas

Ракета с индексом SM-65D после продолжительной серии испытаний трёх прототипов была запущена 14 апреля 1959 года, а на вооружение была принята уже в сентябре 1959. Эта ракета, а также американский «Титан», принятый на вооружение в 1961 году, размещались изначально на незащищённых пусковых комплексах, но впоследствии стали развертываться сначала в заглубленных железобетонных бункерах (SM-65E, с 1960 года), а затем в надёжно защищённых шахтах (SM-65F, с 1961 года). Подготовка ракет к запуску занимала от получаса до 15 минут.

В Советском Союзе научные изыскания по поводу возможности создания МБР начались в 1950 году. В 1953 году был готов эскизный проект такой ракеты. В 1954 году непосредственное создание ракеты с индексом Р-7 было поручено ОКБ-1 под руководством Сергея Королёва. Двухступенчатая «Семёрка» была способна доставить один 3-мегатонный ядерный заряд на расстояние 8 800 км. Её первое успешное испытание (после трёх неудач) состоялось 21 августа 1957 года. C 1954 года основные работы по созданию межконтинентальных баллистических ракет в СССР были переданы во вновь образованное ОКБ-586 под руководством М. К. Янгеля. В 1959 году в СССР была принята на вооружение ракета Р-12, ставшая основой созданного отдельного рода войск — РВСН, а в 1962 году — ракета Р-16, модификация которой стала первой советской ракетой, базирующейся в шахтной пусковой установке и первой в мире ракетой, стартующей из шахты (американские SM-65 Atlas только хранились в шахтах, перед запуском поднимаясь на поверхность лифтом).

Межконтинентальные баллистические ракеты на твердом топливе[править | править вики-текст]

В том же году в ВВС США поступила на вооружение первая МБР на твердом топливе: LGM-30A. Преимущества твердотопливных МБР — простота и безопасность обслуживания и хранения, постоянная готовность к запуску — были таковы, что в 1960-х США развернули более 800 МБР LGM-30A, полностью заменив ими старые жидкотопливные ракеты «Атлас» и «Титан-I»[9]. В дальнейшем США не предпринимали более попыток разработки жидкотопливных ракет.

В СССР для получения опыта в области твердотопливных ракет дальнего действия в 1959 году были начаты работы по трёхступенчатой твердотопливной ракете РТ-1 (8К95) на баллиститном порохе (из-за отсутствия технологий по смесевым топливам), однако из стадии испытаний данный проект не вышел (аварийность пусков была высокой), хотя и позволил отработать ряд технологий, так, модификация РТ-1-63 использовалась для отработки верхних ступеней первой советской твердотопливной МБР РТ-2 (8К98), работы по которой были начаты одновременно с РТ-1, в рамках одного комплексного постановления. РТ-2 была принятая на вооружение только в 1968 году.

Ракеты с разделяющимися боеголовками[править | править вики-текст]

Важным этапом в развитии ракетной техники было создание систем с разделяющимися головными частями. Первые варианты реализации не имели индивидуального наведения боевых блоков: выгода от использования нескольких небольших зарядов вместо одного мощного заключается в большей эффективности при воздействии по площадным целям, а также затрудняло действия возможной противоракетной обороны противника. Так, в 1970 году Советским Союзом были развёрнуты ракеты Р-36 с тремя боевыми блоками по 2,3 Мт.

В том же году США поставили на боевое дежурство первые комплексы Minuteman III, которые обладали совершенно новым качеством — возможностью разведения боеголовок по индивидуальным траекториям для поражения нескольких целей. Для этой цели, ракета оснащалась блоком разведения: дополнительной ступенью с маневровыми двигателями, которая одну за другой, выводила боеголовки на курс.

В СССР были приняты на вооружение первые мобильные МБР: Темп-2С на колёсном шасси (1976 год) и РТ-23 УТТХ железнодорожного базирования (1989 год). В США также велись работы по аналогичным комплексам, но ни один из них не был принят на вооружение.

Особым направлением в развитии межконтинентальных баллистических ракет являлись работы по «тяжёлым» ракетам. В СССР такими ракетами стали Р-36, и её дальнейшее развитие Р-36М, принятые на вооружение в 1967 и 1975 годах, а в США в 1963 году на вооружение встала МБР «Титан-2». В 1976 году КБ «Южное» приступило к разработке новой МБР РТ-23, тогда как в США с 1972 года велись работы по ракете MX; они были приняты на вооружение в 1989 (в варианте РТ-23УТТХ) и 1986 годах, соответственно. Р-36М2, поступившая на вооружение в 1988 году, является самой мощной и самой тяжёлой в истории ракетного оружия: 211-тонная ракета при стрельбе на 16 000 км несёт на борту 10 боевых блоков мощностью 750 кт каждый.

Конструкция[править | править вики-текст]

МБР представляет собой многоступенчатую ракету с продольно расположенными разгонными ступенями, соединёнными переходными (соединительными) отсеками, и моноблочной головной частью либо боевой ступенью, закрытой головным обтекателем, в которой расположены разводящая установка, боевое снаряжение, комплект средств преодоления противоракетной обороны и бортовой электронный комплекс.

В разгонных ступенях находящихся на вооружении МБР используется жидкое либо твёрдое топливо. Возможно применение различного топлива для разных ступеней (данный подход использовался в конструкции баллистической ракеты воздушного базирования «Кречет»). Твердотопливные ракетные двигатели обладают потенциально более высокими эксплуатационными свойствами вследствие простоты конструкции, исключающей сложные системы подачи топлива, способности твёрдого топлива к более длительному хранению и постоянной готовности к применению. Энергетические характеристики твердотопливных МБР уступают жидкотопливным вследствие более низкого удельного импульса твёрдых топлив. В наиболее высокоэнергетичных твердотопливных двигателях в качестве порошкообразного металлического горючего используется алюминий, а в качестве окислителя — перхлорат аммония, октоген или гексоген. На ракете 15Ж60 применён новый, наиболее совершенный вид топлива с включением гидрида алюминия и бесхлорного окислителя АДНА, более чем на 20 лет опередивший мировой уровень в области энергетики твёрдых топлив. Жидкое ракетное топливо состоит из горючего (керосин, гидразин и т.п.) и окислителя (жидкий кислород, тетраоксид азота и т.п.)Температура в камере сгорания РДТТ достигает 3600 — 4000 К, скорость истечения газов — около 3 км/с. Скорость истечения газов жидкого топлива может превышать 4 км/с, что обусловливает более высокие лётные характеристики и боевую нагрузку МБР. Важным преимуществом ЖРД является его способность к многократному перезапуску, что делает его оптимальным для работы разводящей ступени, а также большие по сравнению с РДТТ возможности по регулированию тяги. Масса топлива составляет 85 — 90 % стартовой массы МБР. Масса первой ступени составляет до половины или более от стартовой массы МБР.

Ступени твердотопливных МБР выполняются из композитного материала на основе стекло- и органопластика с нанесением на внутреннюю поверхность теплозащитного покрытия из термостойкого каучука, ступени жидкостных МБР — из алюминиего-магниевого сплава. Корпус МБР является «несущим» — оболочка топливного бака является одновременно корпусом ступени. Снаружи ступени имеют многофункциональное покрытие чёрного цвета, защищающее МБР от воздействия ПФЯВ и аэродинамического нагрева. Ступень состоит из двигателя и прочноскреплённого с корпусом заряда твёрдого смесевого топлива либо баков с горючим и окислителем. В конструкции соплового блока применяются углерод-углеродные композиционные материалы, высокопрочные графиты и тугоплавкие материалы и их сплавы. Сопловый блок может выполняться раздвижным с целью уменьшения габаритов ракеты. Управление ракетой по каналам крена, тангажа и рыскания в процессе разгона осуществляется поворотным управляющим соплом главного двигателя, газогенераторными блоками, аэродинамическими рулями, установленными на ступенях, путём отклонения головной части, а также с помощью двигателей разводящей ступени (Р-29РМ). На МБР «Тополь-М» и «Минитмен-3» применяется инжекционное управление движением — вдув горячего газа, отобранного из камеры сгорания в расширяющуюся часть сопла, в область сверхзвукового потока. При этом происходит отрыв турбулентного пограничного слоя с возникновением конического скачка уплотнения переменной интенсивности. В результате за скачком уплотнения образуется область повышенного давления по сравнению с участком сопла, где не происходит вдува газа, что обуславливает возникновение управляющего усилия. Разделение ступеней производится по различным схемам. Наиболее совершенная схема разделения ступеней МБР — «миномётная» — предусматривает наддув межступенного пространства специальным газогенератором с последующим делением соединения ступеней детонирующими зарядами. Такая схема обеспечивает безударное разделение и максимальную плотность компоновки межступенного пространства. Разгонные ступени сообщают МБР необходимую скорость движения и выводят её на заданную траекторию. БЦВК МБР следит за процессом разгона и с высокой точностью подаёт команду на отделение ступеней в момент набора необходимой скорости, в результате чего процесс неуправляемого догорания остатков топлива в отделившейся ступени не оказывает влияние на движение МБР. Всё топливо ракеты вырабатывается двигателями разгонных ступеней за 3-5 минут. За это время, называемое активным участком, головной части ракеты сообщается скорость полёта 6,0 — 7,9 км/с.

После окончания работы последней разгонной ступени от неё отделяется головная часть, представляющая собой моноблочную боевую часть либо ступень разведения (боевая ступень). Ступень разведения выпоняет построение заданного боевого порядка из нескольких боевых блоков и ложных целей. Она оснащается как правило (независимо от типа топлива в разгонных ступенях МБР) жидкотопливной двигательной установкой, включающей маршевый ЖРД большой тяги и рулевые ЖРД малой тяги. Двигательная установка ступени разведения обеспечивает многократный запуск и регулирование тяги, разведение боевых блоков по целям с высокой точностью. Корпус боевой ступени выполняется из алюминиево-магниевых сплавов. Снаружи на неё также наносится защитное многофункциональное защитное покрытие. Ступень разведения несёт разделяющуюся головную часть с боевыми блоками конической формы, установленными в один или два яруса. В корпусе двигательной установки расположено бортовое радиоэлектронное оборудование (инерциальная система управления и цифровой вычислительный комплекс), с системой охлаждения. Общий вес БРЭО МБР составляет несколько десятков килограммов.

Боевая ступень закрыта головным обтекателем из высокопрочных сплавов. Головной обтекатель придаёт МБР устойчивость к скоростному напору воздуха и ПФЯВ, за счёт защитного покрытия, а также повышает аэродинамическое совершенство ракеты на участке работы первой ступени. В целях уменьшения габаритов МБР обтекатель может иметь изменяемую геометрию — на МБР 15Ж60 обтекатель раскрыт на две створки, складывающиеся после старта. В целях увеличения аэродинамического качества при старте из обтекателя может выдвигаться аэродинамическая игла, уменьшающая лобовое сопротивление. Обтекатель сбрасывается по прохождении плотных слоёв атмосферы, когда МБР преодолевает зону блокирующих ядерных взрывов, а снижение аэродинамического сопротивления перестаёт компенсировать потерю энергии, уходящую на разгон обтекателя.

Принцип действия[править | править вики-текст]

Баллистические ракеты, как правило, запускают по траектории, близкой к оптимальной, учитывая меняющиеся с высотой плотность воздуха и силу земного притяжения[10]. Обычно ракеты стартуют вертикально для более быстрого выхода из плотных слоёв атмосферы, так как на преодоление сопротивления воздуха расходуется до 17-20 % тяги двигателя[10][11]. Получив после прохода тропосферы некоторую поступательную скорость в вертикальном направлении, ракета с помощью специального программного механизма, аппаратуры и органов управления постепенно из вертикального начинает переходить в наклонное положение в сторону цели.

К концу работы двигателя продольная ось ракеты приобретает угол наклона (тангажа), отвечающий наибольшей дальности её полёта, приблизительно 45°, который уменьшается с увеличением скорости ракеты, например при скорости в 7 км/с и дальности полёта несколько более 9000 км угол наклона составляет 26°[12][13], а скорость становится равной строго установленному значению, обеспечивающему эту дальность.

При полёте по оптимальной траектории при межконтинентальной дальности ракета поднимается на высоту до тысячи и более километров[14] и при этом видна на радиолокаторах на очень большом расстоянии. Поэтому в реальных боевых условиях могут применяться более энергозатратные настильные траектории, высота апогея которых понижена до десятков километров.

После прекращения работы двигателя весь дальнейший свой полет ракета совершает по инерции, описывая в общем случае почти строго эллиптическую траекторию. На вершине траектории скорость полёта ракеты принимает наименьшее своё значение. Апогей траектории баллистических ракет обычно находится на высоте нескольких сотен километров от поверхности земли, где из-за малой плотности атмосферы практически полностью отсутствует сопротивление воздуха.

На нисходящем участке траектории скорость полёта ракеты за счёт потери высоты постепенно увеличивается. При дальнейшем снижении плотные слои атмосферы ракета проходит с огромными скоростями. При этом происходит сильный разогрев обшивки баллистической ракеты, и если не будут приняты необходимые предохранительные меры, то может произойти её разрушение.

Классификация[править | править вики-текст]

Способ базирования[править | править вики-текст]

По способу базирования межконтинентальные баллистические ракеты делят на:

Первый способ базирования вышел из употребления ещё в начале 1960-х гг., как не отвечающий требованиям защищённости и скрытности. Современные ШПУ обеспечивают высокую степень защиты от поражающих факторов ядерного взрыва и позволяют достаточно надёжно скрывать степень боеготовности стартового комплекса. Остальные три варианта являются мобильными, а значит более трудно обнаруживаемыми, однако накладывают существенные ограничения на размеры и массу ракет.

МБР компоновки КБ им. В. П. Макеева

Неоднократно предлагались и другие способы базирования МБР, призванные обеспечить скрытность развёртывания и защищённость стартовых комплексов, например:

, но ни один из подобных проектов не был доведён до практической реализации.

Двигатели[править | править вики-текст]

Ранние варианты МБР использовали жидкостные ракетные двигатели и требовали длительной заправки компонентами ракетного топлива непосредственно перед запуском. Подготовка к запуску могла длиться несколько часов, а время поддержания боевой готовности было весьма незначительным. В случае применения криогенных компонентов (Р-7) оборудование стартового комплекса было весьма громоздким. Всё это значительно ограничивало стратегическую ценность таких ракет. Современные МБР используют твердотопливные ракетные двигатели или жидкостные ракетные двигатели на высококипящих компонентах с ампулизированной заправкой. Такие ракеты поступают с завода в транспортно-пусковых контейнерах. Это позволяет им храниться в готовом к старту состоянии в течение всего срока службы. Жидкостные ракеты доставляют на стартовый комплекс в незаправленном состоянии. Заправка производится после установки ТПК с ракетой в ПУ, после чего ракета может находиться в боеготовом состоянии многие месяцы и годы. Подготовка к запуску занимает обычно не более нескольких минут и производятся дистанционно, с удалённого командного пункта, по кабельным или радиоканалам. Так же осуществляются периодические проверки систем ракеты и ПУ.

Современные МБР обычно имеют разнообразные средства преодоления ПРО противника. Они могут включать в себя маневрирующие боевые блоки, средства постановки радиолокационных помех, ложные цели и др.

Показатели[править | править вики-текст]

Точность стрельбы МБР (круговое вероятное отклонение, КВО) является очень важной характеристикой, так как повышение точности в 2 раза позволяет использовать в 5 раз менее мощный боезаряд. Точность ограничивается точностью навигационной системы и имеющейся геофизической информацией. Многие правительственные программы, такие как GPS, ГЛОНАСС, спутники дистанционного зондирования Земли, используются в том числе для повышения точности навигационной информации. Самые точные баллистические ракеты имеют КВО менее 100 метров, даже при межконтинентальной дальности.

Максимальная дальность полёта МБР 16 тыс. км, обеспечивая практически глобальную досягаемость для ракетного удара вне зависимости от расположения пусковой установки. Стартовая масса — 16—200 т, полезная нагрузка — до 10 тонн, апогей траектории — до 1000 км.

Орбитальные ракеты (Р-36орб) имеют неограниченную дальность, но они сняты с вооружения по договору ОСВ-2.

Запуск ракеты «Днепр»

Мирное использование[править | править вики-текст]

В России и США отслужившие свой срок МБР используются как ракеты-носители для вывода космических объектов на низкие круговые околоземные орбиты.

Например, при помощи американских МБР Атлас и Титан осуществлялись запуски космических кораблей Меркурий и Джемини. А советские МБР PC-20, PC-18 и морская Р-29РМ послужили основой для создания ракет-носителей Днепр, Стрела, Рокот и Штиль.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Пусковыми установками межконтинентальных баллистических ракет (МБР) являются пусковые установки наземного базирования баллистических ракет с дальностью, превышающей кратчайшее расстояние между северо-западной границей континентальной части территории Союза Советских Социалистических Республик и северо-восточной границей континентальной части территории Соединенных Штатов Америки, то есть с дальностью свыше 5500 километров.

    — Ст. 2 договора ОСВ-2

  2. Чуприн Константин Ядерная аксиома земли обетованной (рус.) // Военно-промышленный курьер. — 2011. — Вып. 1 (367).
  3. Jericho 2 (англ.). GlobalSecurity.org. Проверено 22 августа 2012.
  4. Николаев Леонид. Парад ракет средней дальности (рус.). Сайт «Военный паритет» (3 мая 2007). Проверено 22 августа 2012. Архивировано из первоисточника 16 октября 2012.
  5. Индия провела испытания межконтинентальной баллистической ракеты
  6. Charles P. Vick. Taep'o-dong 2 (TD-2), NKSL-X-2 (англ.). Сайт GlobalSecurity (20 March 2007). Проверено 18 мая 2012.
  7. Подводные ракетоносцы Третьего рейха
  8. Космическая программа третьего рейха
  9. Жидкотопливная ракета «Титан-II» осталась на вооружении только потому, что лишь она могла нести 9-мегатонные боевые части, слишком тяжелые для «Минитмена»
  10. 1 2 На 36-й секунде полета. Проверено 3 ноября 2013.
  11. У двигателя ракеты V-2 скорость. Проверено 3 ноября 2013.
  12. Если начальная скорость превысит. Проверено 3 ноября 2013.
  13. Эта формула позволяет определить наибольшую высоту траектории ракеты. Проверено 3 ноября 2013.
  14. Запуск ракеты в космос. Проверено 3 ноября 2013.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]