Кинетический перехват как основа ПРО США

Кинетический перехват как основа ПРО США

Поражать летящую баллистическую ракету можно разными способами. Ее можно разрушить взрывной волной и осколками на активном участке траектории, а боевые блоки следует поражать на спуске. Противоракета может нести конвенциональный или ядерный заряд, в том числе нейтронный, разрушающий боевой блок.

Из всех способов перехвата и поражения баллистических целей американские специалисты в последние десятилетия предпочитают т.н. кинетический перехват – эта концепция предусматривает уничтожение цели прямым ударом противоракеты.

История вопроса

По известным данным, возможность осуществления кинетического перехвата прорабатывалась в США почти с самого начала создания противоракетной обороны. Однако ввиду большой сложности такая концепция долго не получала реального развития, из-за чего старые противоракеты несли осколочные или специальные боевые части. Интерес к кинетическому перехвату вновь возник только в начале девяностых годов после известных событий.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Запуск ракеты GBI, 25 марта 2019 г.

В ходе войны в Персидском заливе иракская армия массово применяла оперативно-тактические ракетные комплексы. Армия США использовала для защиты от них зенитные системы Patriot, но результаты их работы были далеки от желаемых. Оказалось, что ракеты MIM-104 успешно наводятся на баллистические цели и даже поражают их.

Однако воздействие осколочной боевой части было недостаточным. Вражеская ракета получала повреждения, но продолжала полет по баллистической траектории; боевая часть сохраняла работоспособность и могла поразить цель. Кроме того, серьезно затруднялся контроль за результатами стрельбы ЗРК. Поврежденная баллистическая ракета на экране РЛС мало отличалась от целой.

Впоследствии сообщалось, что Ирак выполнил свыше 90 пусков оперативно-тактических ракет. Более 45 ракет удалось поразить при помощи ЗУР MIM-104, в том числе уничтожив в воздухе. Еще несколько ракет были успешно атакованы, но смогли продолжить полет и упали на назначенные цели либо рядом с ними.

По итогам событий на Ближнем Востоке были сделаны серьезные выводы, предопределившие дальнейшее развитие американских систем ПРО всех классов и типов. На практике, в условиях реального конфликта было установлено, что баллистическую цель нельзя гарантировано уничтожить при помощи осколочно-фугасной боевой части. Удобным выходом из этой ситуации посчитали принцип кинетического перехвата.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Запуск ракеты THAAD.

Нетрудно подсчитать физические особенности кинетического перехвата. Ирак использовал экспортную версию советской ракеты 8К14. Сухая масса такого изделия с неотделяемой боевой частью 8Ф14 составляла 2076 кг – не считая возможных остатков топлива. Максимальная скорость ракеты на нисходящем участке траектории – 1400 м/с. Это означает, что кинетическая энергия изделия может достигать почти 2035 МДж, что эквивалентно взрыву примерно 485 кг тротила.

Можно представить, к каким последствиям приведет столкновение ракеты, обладающей такой энергией, с любым другим объектом. Столкновение гарантировано разрушит ракету, а также вызовет детонацию ее боевой части. При этом следует учитывать, что энергетические параметры процесса столкновения также зависят от характеристик ракеты-перехватчика.

Подробное изучение концепции кинетического перехвата уже в начале девяностых годов привело к известным последствиям. Пентагон рекомендовал разрабатывать все новые противоракетные системы на основе подобных идей.

Модернизированный «Пэтриот»

Уже в начале девяностых стартовала разработка новой модификации ЗРК Patriot, получившей обозначение PAC-3. Главной задачей этого проекта было создание новой противоракеты, способной атаковать и уничтожать баллистические цели со скоростью до 1500-1600 м/с. Проектные работы заняли несколько лет, и в 1997 году состоялся первый тестовый запуск новой ракеты под названием ERINT (Extended Range Interceptor – «Перехватчик увеличенной дальности»).

Кинетический перехват как основа ПРО США
Старт ракеты SM-3, целью которой является вышедший из строя спутник.

ERINT представляет собой изделие длиной более 4,8 м диаметром 254 мм и массой 316 кг. Ракета оснащена твердотопливным двигателем и активной радиолокационной головкой самонаведения. При помощи последней осуществляется самостоятельный поиск цели с выходом в точку столкновения с ней. Дальность стрельбы достигает 20 км. Высота перехвата – 15 км.

Любопытно, что ракета ERINT, используя кинетический перехват как основной способ работы, несет дополнительную боевую часть – Lethality Enhancer. Она включает маломощный заряд взрывчатого вещества и 24 относительно тяжелых вольфрамовых поражающих элемента. При столкновении с целью и подрыве ракеты элементы должны разлетаться в поперечной плоскости, увеличивая зону поражения противоракеты.

ЗРК Patriot PAC-3 с новой ракетой был принят на вооружение в 2001 году и вскоре потеснил в армии США предыдущие модификации. Эта техника неоднократно использовалась в рамках учений, а в 2003 году в Ираке ей пришлось участвовать в реальных боях. В этот период иракская армия выполнила около десятка запусков оперативно-тактических ракет. Все эти изделия были успешно перехвачены на нисходящей части траектории. Падающие обломки не представляли опасности для войск.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Схема ракет SM-3. Рисунок Missile Defense Agency / mda.mil

В 2015 году на вооружение поступил ЗРК Patriot PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement – «Улучшение ракетной части»). Основным его элементом является модернизированная противоракета ERINT, отличающаяся повышенными летно-техническими характеристиками. За счет нового двигателя и улучшенных систем управления были улучшены дальность и высота поражения, а также маневренность. При этом основные принципы работы не изменились – уничтожение по-прежнему осуществляется путем столкновения с целью либо с помощью разлетающихся поражающих элементов.

THAAD против БРСД

В 1992 году была запущена разработка принципиально нового наземного мобильного противоракетного комплекса THAAD. На этот раз речь шла о создании системы ПРО, способной перехватывать боевые блоки баллистических ракет средней дальности за пределами земной атмосферы. Максимальная скорость перехватываемой цели должна была достигать 2500-2800 м/с. Разработка заняла несколько лет, и в 1995 году опытные образцы средств будущего THAAD вышли на полигон для испытаний.

Читайте также  Развитие наземной системы ПРО США

Ракета комплекса THAAD представляет собой изделие длиной 6,2 м диаметром 340 мм со стартовой массой 900 кг. Имеется твердотопливный двигатель, обеспечивающий дальность полета более 200 км и высоту поражения цели до 150 км. В отличие от ERINT, противоракета THAAD оснащается инфракрасной головкой самонаведения. Отдельная боевая часть, даже вспомогательного назначения, отсутствует. Поражение цели осуществляется путем наведения и столкновения.

С 1995 по 1999 годы было выполнено 11 испытательных пусков противоракет THAAD – их подавляющее большинство предусматривало перехват ракеты-мишени. 7 пусков завершились неудачей того или иного рода. Четыре запуска были признаны успешными. Два последние тестовые стрельбы подтвердили возможности перехвата баллистических целей.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Ракеты семейства SM-3. Рисунок Raytheon / raytheon.com

В 2005 году стартовал новый этап испытаний, в ходе которых комплекс THAAD показал более высокие результаты. Подавляющее большинство пусков завершилось успешным перехватом. По результатам испытаний комплекс был принят на вооружение. Первое соединение с такой техникой заступило на дежурство в 2008 году. Впоследствии новые комплексы были развернуты на всех опасных направлениях. Несколько систем США передали дружественным странам.

Ракеты военно-морских сил

Важнейшим компонентом общей системы ПРО США являются корабли-носители комплекса Aegis BMD. В его составе могут использоваться зенитные ракеты нескольких типов с разными характеристиками. В прошлом было принято принципиальное решение о переходе на использование принципа кинетического перехвата. Современные противоракеты корабельного базирования лишены отдельной боевой части.

Разработка перспективной ракеты RIM-161 SM-3 началась в конце девяностых годов. В начале двухтысячных были проведены испытания изделий первой версии SM-3 Block I. Первые тесты были неудачными, но затем удалось получить требуемые характеристики. Затем появились две улучшенные версии с повышенными характеристиками. Ракеты версий «Блок 1» при длине 6,55 м диаметре 324 мм могли лететь на дальность до 800-900 км и высоту до 500 км. Поражение цели производилось при помощи отделяемой боевой ступени заатмосферного кинетического перехвата.

Дальнейшим развитием проекта RIM-161 стал проект SM-3 Block II, фактически предлагавший строительство совершенно новой ракеты. Так, диаметр изделия довели до 530 мм; полученные дополнительные объемы использовались для повышения летных характеристик. В модификации SM-3 Block IIA использовали новую улучшенную боевую ступень-перехватчик. В нынешнем виде противоракеты «Блок 2» могут лететь на дальность порядка 2500 км и высоту 1500 км.

Читайте также »   В Китае разработали амфибийный безэкипажный транспортер

Кинетический перехват как основа ПРО США
Старт изделия SM-6.

Все версии ракеты RIM-161 проходили необходимые испытания, в ходе этих мероприятий было уничтожено значительное число мишеней. В феврале 2008 года ракета семейства SM-3 Block I была использована для уничтожения вышедшего из строя космического аппарата. Регулярно проводятся новые учения с применением SM-3.

Основными носителями противоракет SM-3 являются ракетные крейсера типа Ticonderoga и эсминцы типа Arleigh Burke, оснащенные БИУС Aegis и пусковыми установками Mk 41. Также подобные перехватчики могут использоваться сухопутным комплексом Aegis Ashore. Он представляет собой набор корабельных средств, размещенных в наземных сооружениях, и призван решать те же боевые задачи.

Ракета GBI и изделие EKV

Наиболее крупной, заметной и амбициозной разработкой США в области ПРО является комплекс GMD (Ground-Based Midcourse Defense – «Наземная система ПРО с перехватом на маршевом участке»). Его ключевым компонентом является противоракета GBI (Ground-Based Interceptor – «Перехватчик наземного базирования»), заатмосферный кинетический перехватчик EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). Также в состав GMD входят многочисленные средства обнаружения, сопровождения, управления и связи.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Ракета GBI в шахтной пусковой установке.

Ракета GBI имеет длину 16,6 м при диаметре 1,6 м и стартовую массу 21,6 т. Дежурство и запуск осуществляются при помощи шахтной пусковой установки. Трехступенчатая ракета с твердотопливными двигателями обеспечивает вывод EKV на расчетную траекторию встречи с перехватываемым объектом. Вывод ракеты GBI на необходимую траекторию осуществляется при помощи радиокомандной системы.

Перехватчик EKV представляет собой изделие длиной 1,4 м и массой 64 кг, оснащенное рядом необходимого оборудования. Прежде всего, он несет ИКГСН, работающую в нескольких диапазонах. Также имеется аппаратура обработки сигналов с ГСН, в которой заложены алгоритмы определения реальных и ложных целей. Перехватчик оснащается двигателями для маневрирования при сближении с целью. Боевая часть отсутствует.

При столкновении с целью скорость EKV может достигать 8000-10000 м/с, что достаточно для гарантированного ее разрушения при столкновении. Такие характеристики позволяют бороться с летящими баллистическими ракетами средней и межконтинентальной дальности. Поражение производится до сброса боевых частей.

Первые испытания отдельных компонентов GMD состоялись еще в конце девяностых годов. После выхода США из договора по ПРО работы активизировались и вскоре привели к появлению полноценного комплекса и развертыванию нескольких новых объектов. По открытым данным, к настоящему времени комплекс GMD выполнил 41 тестовый запуск противоракет; почти в половине случаев задачей был перехват мишени. 28 запусков были признаны успешными. По мере проведения испытаний элементы комплекса GMD дорабатывались. К примеру, в последних тестах используются перехватчики типа EKV CE-II Block I.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Перехватчик EKV. Рисунок Raytheon / raytheon.com

В течение длительного времени перехват учебных целей осуществлялся только одной ракетой GBI с изделием EKV. 25 марта состоялись первые подобные испытания, в ходе которых одновременно выполнили сразу два запуска противоракет по одной цели. Первый из перехватчиков успешно поразил летящую ракету-мишень, после чего второй попал в самый крупный обломок. Одновременное использование двух противоракет должно повысить вероятность успешного перехвата цели.

Читайте также  Система ПРО США. Часть 3

В настоящее время ракеты GBI с перехватчиками EKV несут дежурство на базах Ванденберг (шт. Калифорния) и Форт-Грили (шт. Аляска). На Аляске развернуто 40 ШПУ с противоракетами, в Калифорнии – лишь 4. Две такие установки использовались в недавних испытаниях. По известным данным, развернутые ракеты GBI оснащены перехватчиками EKV модификаций CE-I и CE-II Block I. Основную массу пока составляют более старые изделия.

Нереализованный проект

Для эффективного поражения цели все современные средства ПРО разработки США должны использовать одну или несколько ракет. В случае с наземным комплексом GMD это приводит к излишней сложности и дороговизне эксплуатации. Каждая ракета GBI несет только один перехватчик EKV, из-за чего промах может быть неприемлемо дорогим во всех смыслах.

В прошлом десятилетии велась разработка новой системы ПРО под названием Multiple Kill Vehicle (MKV). В основе проекта лежала концепция боевой ступени с несколькими малогабаритными перехватчиками. Одна ракета по типу GBI должна была нести сразу несколько перехватчиков MKV. Каждое такие изделие должно было весить около 10 фунтов и иметь собственные средства наведения.

Предполагалось, что MKV смогут показывать требуемую боевую эффективность при использовании противником МБР с разделяющейся головной частью, а также в условиях применения средств прорыва ПРО. Подразумевалось, что большое число перехватчиков MKV сможет поразить и настоящую цель, и ее имитаторы, тем самым решив боевую задачу.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Предложенный облик перехватчика MKV. Рисунок Globalsecurity.org

К разработке MKV были привлечены ведущие организации оборонной отрасли. В 2008 году состоялись несколько тестов и экспериментов с применением ранних опытных образцов. Однако уже в 2009 году программу MKV закрыли как малоперспективную. В 2015-м Пентагон запустил проект MOKV (Multi-Object Kill Vehicle) со схожими целями и задачами. Имеются сведения о проведении необходимых работ, но подробности пока не раскрываются.

За и против

Как видим, концепция кинетического перехвата давно и прочно занимает свое место в системах ПРО Соединенных Штатов. Причины этого хорошо известны и понятны. После длительных поисков и разработки целой линейки противоракет было определено, что наилучшие характеристики поражения обеспечивает высокоскоростной кинетический перехватчик. Столкновение с таким объектом превращает баллистическую цель в груду обломков, не представляющих никакой опасности.

Впрочем, кинетический перехват не лишен существенных недостатков, с которыми приходится бороться на стадии проектирования. В первую очередь, такой способ поражения цели является крайне сложным с точки зрения техники. Противоракета или боевая ступень-перехватчик нуждается в усовершенствованных средствах наведения. ГСН должна обеспечить своевременное обнаружение баллистической цели, в том числе в сложной помеховой обстановке. Затем ее задачей является выведение перехватчика в точку встречи с мишенью.

Кинетический перехват как основа ПРО США
Прототип MKV на испытаниях, 2008 г.

Траектория баллистической цели является предсказуемой, что в некоторой мере облегчает работу ГСН. Однако и в этом случае к ней предъявляются особые требования в сфере точности наведения. Малейший промах без касания цели является неудачей. Как показывает практика, создание противоракеты со столь совершенными системами обнаружения и наведения является крайне сложной задачей. Мало того, даже созданные образцы не обеспечивают стопроцентную вероятность поражения сравнительно простых целей и объектов средней сложности.

Пока остается актуальным вопрос борьбы с МБР, несущими РГЧ с блоками индивидуального наведения. В настоящее время с ними можно бороться путем перехвата на активном участке, до разведения боевых блоков. После сброса боеголовок сложность работы ПРО возрастает многократно, а вероятность успешного отражения атаки пропорционально снижается. В прошлом была предпринята попытка создания противоракеты с несколькими перехватчиками на борту, однако она не увенчалась успехом. Аналогичный проект прорабатывается сейчас, но его перспективы неясны.

При всех своих преимуществах, кинетический перехват не смог вытеснить другие способы уничтожения вражеских ракет. Так, в недавнем прошлом на вооружение ВМС США была принята противоракета большой дальности RIM-174 ERAM / SM-6. По своим летно-техническим характеристикам она превосходит SM-3. Наведение осуществляется при помощи активной радиолокационной ГСН, а для поражения цели используется осколочно-фугасная боевая часть массой 64 кг. Это позволяет использовать ракету SM-6 не только в ПРО, но и для поражения аэродинамических воздушных и надводных целей.

Кинетический перехват баллистических целей имеет свои плюсы и минусы разного рода, прямо сказывающиеся на специфике разработки, производства и применения противоракетных систем. Еще несколько десятилетий назад Пентагон оценил эту концепцию и сделал ее ключевой в сфере ПРО. Развитие техники, основанной на этих идеях, продолжается и приносит свои плоды.

К настоящему времени США смогли построить достаточно развитую эшелонированную систему противоракетной обороны, способную бороться с определенными угрозами. Стоит ожидать, что в будущем ее развитие продолжится, а в основе новых проектов будут лежать уже проверенные и отработанные идеи.

/Кирилл Рябов, topwar.ru/

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *