O silnikach do międzykontynentalnych rakiet balistycznych
Rosja rozwinęła strategiczne siły nuklearne, których głównym składnikiem są międzykontynentalne rakiety balistyczne różnego typu, wykorzystywane jako część stacjonarnych lub mobilnych systemów naziemnych, a także na okrętach podwodnych. Z pewnym podobieństwem na poziomie podstawowych pomysłów i rozwiązań, produkty tej klasy mają zauważalne różnice. W szczególności stosowane są silniki rakietowe różnych typów i klas, odpowiadające określonym wymaganiom klientów.
Z punktu widzenia cech elektrowni wszystkie przestarzałe, obecne i obiecujące ICBM można podzielić na dwie główne klasy. Taki broń mogą być wyposażone w silniki rakietowe na paliwo ciekłe (LRE) lub silniki na paliwo stałe (RDTT). Obie klasy mają swoje zalety, dzięki czemu znajdują zastosowanie w różnych projektach i do tej pory żadna z nich nie była w stanie wyprzeć „konkurenta” ze swojej dziedziny. Kwestia elektrowni cieszy się dużym zainteresowaniem i zasługuje na osobne rozpatrzenie.
Historia i teoria
Wiadomo, że pierwsze rakiety, które pojawiły się wiele wieków temu, były wyposażone w silniki na paliwo stałe wykorzystujące najprostsze paliwo. Taka elektrownia zachowała swoją pozycję do ubiegłego wieku, kiedy powstały pierwsze systemy paliw płynnych. W przyszłości rozwój dwóch klas silników szedł równolegle, chociaż silnik rakietowy na paliwo ciekłe lub silnik rakietowy na paliwo stałe zastępowały się od czasu do czasu jako liderzy w branży.
Wystrzelenie rakiety UR-100N UTTH z silnikiem na ciecz. Zdjęcie Rbase.new-factoria.ru
Pierwsze pociski dalekiego zasięgu, których rozwój doprowadził do powstania kompleksów międzykontynentalnych, były wyposażone w silniki płynne. W połowie ubiegłego wieku to właśnie LRE umożliwiło uzyskanie pożądanych cech przy użyciu dostępnych materiałów i technologii. Później specjaliści z wiodących krajów zaczęli opracowywać nowe odmiany proszków balistycznych i paliw mieszanych, co zaowocowało pojawieniem się silników rakietowych na paliwo stałe nadające się do stosowania w ICBM.
Do tej pory zarówno pociski na paliwo ciekłe, jak i na paliwo stałe stały się szeroko rozpowszechnione w strategicznych siłach nuklearnych różnych krajów. Ciekawe, że rosyjskie ICBM wyposażone są w układy napędowe obu klas, podczas gdy Stany Zjednoczone kilkadziesiąt lat temu porzuciły silniki płynne na rzecz silników na paliwo stałe. Mimo takiej różnicy w podejściu, obu krajom udało się zbudować grupy rakietowe o pożądanym kształcie i wymaganych zdolnościach.
W dziedzinie rakiet międzykontynentalnych jako pierwsze stały się silniki na paliwo ciekłe. Takie produkty mają szereg zalet. Paliwo płynne pozwala na uzyskanie wyższego impulsu właściwego, a konstrukcja silnika pozwala na zmianę ciągu w stosunkowo prosty sposób. Zbiorniki paliwa i utleniacza zajmują większość objętości rakiet z silnikami rakietowymi, co w pewien sposób zmniejsza wymagania dotyczące wytrzymałości kadłuba i upraszcza jego produkcję.
Jednocześnie silniki rakietowe i rakiety w nie wyposażone nie są pozbawione wad. Przede wszystkim taki silnik charakteryzuje się największą złożonością produkcji i eksploatacji, co negatywnie wpływa na koszt produktu. ICBM pierwszych modeli miały wadę w postaci złożoności przygotowania do startu. Tankowanie paliwa i utleniacza odbywało się bezpośrednio przed startem, a ponadto w niektórych przypadkach wiązało się z pewnym ryzykiem. Wszystko to negatywnie wpłynęło na walory bojowe systemu rakietowego.
Rakiety na ciecz R-36M w kontenerach transportowych i startowych. Zdjęcie Rbase.new-factoria.ru
Silnik rakietowy na paliwo stałe i rakieta zbudowana na jego podstawie mają pozytywne aspekty i przewagę nad systemem płynnym. Głównym plusem jest niższy koszt produkcji i uproszczona konstrukcja. Również silniki rakietowe na paliwo stałe nie mają ryzyka wycieku agresywnego paliwa, a dodatkowo wyróżniają się możliwością dłuższego przechowywania. W aktywnej fazie lotu ICBM silnik na paliwo stałe zapewnia lepszą dynamikę przyspieszenia, zmniejszając prawdopodobieństwo udanego przechwycenia.
Silnik na paliwo stałe przegrywa z silnikiem płynnym pod względem impulsu właściwego. Ponieważ spalanie stałego ładunku miotającego jest prawie niekontrolowane, kontrolowanie ciągu silnika, zatrzymanie lub ponowne uruchomienie wymaga specjalnych, skomplikowanych środków technicznych. Korpus silnika rakietowego na paliwo stałe pełni funkcje komory spalania i dlatego musi mieć odpowiednią wytrzymałość, co nakłada specjalne wymagania na stosowane jednostki, a także negatywnie wpływa na złożoność i koszt produkcji.
LRE, silnik rakietowy na paliwo stałe i strategiczne siły jądrowe
Obecnie strategiczne siły nuklearne Rosji są uzbrojone w kilkanaście ICBM różnych klas, przeznaczonych do rozwiązywania rzeczywistych misji bojowych. Strategiczne Siły Rakietowe (RVSN) obsługują pięć typów pocisków i spodziewają się pojawienia się dwóch kolejnych nowych systemów. Ta sama liczba systemów rakietowych jest używana na okrętach podwodnych marynarki wojennej, jednak zasadniczo nowe pociski nie zostały jeszcze opracowane w interesie morskiego komponentu „triady jądrowej”.
Mimo podeszłego wieku wojska wciąż dysponują pociskami rakietowymi UR-100N UTTKh i R-36M/M2. Takie ciężkie ICBM zawierają kilka stopni z własnymi silnikami na paliwo ciekłe. Przy dużej masie (ponad 100 ton dla UR-100N UTTKh i około 200 ton dla R-36M/M2), dwa typy pocisków przenoszą znaczne zapasy paliwa, co zapewnia wysłanie ciężkiej głowicy na odległość co najmniej 10 tys. km.
Widok ogólny rakiety RS-28 „Sarmat”. Rysunek „Państwowe Centrum Rakietowe” / makeyev.ru
Od końca lat pięćdziesiątych w naszym kraju badano problemy zastosowania silników rakietowych na paliwo stałe w obiecujących ICBM. Pierwsze realne wyniki w tym zakresie osiągnięto na początku lat siedemdziesiątych. W ostatnich dziesięcioleciach kierunek ten nabrał nowego rozmachu, dzięki czemu pojawiła się cała rodzina rakiet na paliwo stałe, czyli konsekwentny rozwój wspólnych pomysłów i rozwiązań opartych na nowoczesnych technologiach.
Obecnie Strategiczne Siły Rakietowe dysponują pociskami RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M i RS-24 Yars. Jednocześnie wszystkie takie pociski są eksploatowane zarówno z wyrzutniami minowymi, jak i ruchomymi wyrzutniami naziemnymi. Trzy rodzaje rakiet, stworzone na podstawie wspólnych pomysłów, budowane są według schematu trzystopniowego i są wyposażone w solidne silniki miotające. Po spełnieniu wymagań klienta autorom projektów udało się zminimalizować gabaryty i masę gotowych pocisków.
Pociski kompleksów RT-2PM, RT-2PM2 i RS-24 mają długość nie większą niż 22,5-23 m przy maksymalnej średnicy mniejszej niż 2 m. Masa startowa produktów wynosi około 45-50 ton. 1-1,5 t. Pociski Topol są wyposażone w głowicę monoblokową, podczas gdy Yars, według znanych danych, ma kilka oddzielnych głowic. Zasięg lotu - co najmniej 12 tys. Km.
Łatwo zauważyć, że przy głównych charakterystykach lotu na poziomie starszych rakiet na paliwo ciekłe, Topol i Yarsy na paliwo stałe są mniejsze i mają masę początkową. Jednak przy tym wszystkim mają mniejszą ładowność.
Mobilny kompleks glebowy „Topola”. Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej
W przyszłości Strategiczne Siły Rakietowe powinny otrzymać kilka nowych systemów rakietowych. Tak więc projekt RS-26 Rubezh, który powstał jako opcja dla dalszego rozwoju systemu Yars, ponownie przewiduje zastosowanie wielostopniowego schematu z silnikami rakietowymi na paliwo stałe na wszystkich etapach. Wcześniej pojawiały się informacje, że system Rubezh miał zastąpić starzejące się kompleksy RT-2PM Topol, co wpłynęło na główne cechy jego architektury. Zgodnie z głównymi parametrami technicznymi Rubezh nie powinien znacząco różnić się od Topola, chociaż możliwe jest użycie innej ładowności.
Kolejnym obiecującym rozwiązaniem jest ciężki ICBM typu RS-28 Sarmat. Według oficjalnych danych projekt ten przewiduje stworzenie trzystopniowej rakiety z silnikami płynnymi. Poinformowano, że pocisk Sarmat będzie miał długość około 30 m przy masie startowej ponad 100 t. Będzie mógł przenosić „tradycyjne” głowice specjalne lub nowy typ naddźwiękowego systemu uderzeniowego. Ze względu na zastosowanie silników rakietowych na paliwo ciekłe o wystarczającej charakterystyce przewiduje się uzyskanie maksymalnego zasięgu lotu 15-16 tys. km.
Do dyspozycji marynarki wojennej flota Istnieje kilka typów ICBM o różnych charakterystykach i możliwościach. Podstawą morskiego komponentu strategicznych sił jądrowych są obecnie pociski balistyczne okrętów podwodnych z rodziny R-29RM: R-29RM właściwy, R-29RMU1, R-29RMU2 „Sinewa” i R-29RMU2.1” Liniowiec". Ponadto kilka lat temu do arsenałów trafił najnowszy pocisk rakietowy R-30 Bulava. O ile nam wiadomo, rosyjski przemysł opracowuje obecnie kilka projektów modernizacji pocisków dla okrętów podwodnych, ale jak dotąd nie ma mowy o tworzeniu całkowicie nowych kompleksów.
W dziedzinie krajowych ICBM dla okrętów podwodnych istnieją trendy przypominające rozwój kompleksów „lądowych”. Starsze produkty R-29RM i wszystkie opcje ich modernizacji mają trzy etapy i są wyposażone w kilka silników płynnych. Przy pomocy takiej elektrowni pocisk R-29RM jest w stanie przenosić cztery lub dziesięć głowic o różnej pojemności o łącznej masie 8300 t na odległość co najmniej 2,8 km.Projekt modernizacji R-29MR2 Sineva przewidywał wykorzystanie nowych systemów nawigacji i sterowania. W zależności od dostępnego udźwigu bojowego pocisk o długości 14,8 mi wadze 40,3 ton może latać na odległość do 11,5 tys. km.
Załadunek kompleksu rakietowego "Topol-M" w wyrzutni silosu. Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej
Natomiast nowszy projekt rakietowy dla okrętów podwodnych R-30 Bulava przewidywał zastosowanie silników na paliwo stałe we wszystkich trzech etapach. Umożliwiło to między innymi zmniejszenie długości rakiety do 12,1 m i zmniejszenie masy startowej do 36,8 t. Jednocześnie produkt przenosi ładunek bojowy 1,15 t i zapewnia zasięg do 8-9 tys. Km. Nie tak dawno ogłoszono opracowanie nowej modyfikacji buławy, która różni się innymi wymiarami i zwiększoną masą, dzięki czemu możliwe będzie zwiększenie obciążenia bojowego.
Trendy rozwojowe
Powszechnie wiadomo, że w ostatnich dziesięcioleciach rosyjskie dowództwo opierało się na rozwoju zaawansowanych pocisków na paliwo stałe. Efektem tego był spójny wygląd kompleksów Topol i Topol-M, a następnie Jars i Rubezh, których pociski są wyposażone w silniki rakietowe na paliwo stałe. Z kolei LRE pozostają tylko na stosunkowo starych rakietach „lądowych”, których działanie już dobiega końca.
Jednak nie planuje się jeszcze całkowitego odrzucenia ICBM na paliwo ciekłe. Jako zamiennik dotychczasowych UR-100N UTTKh i R-36M/M2 powstaje nowy produkt RS-28 „Sarmat” z podobną elektrownią. Tak więc silniki płynne w przewidywalnej przyszłości będą używane tylko w ciężkich rakietach, podczas gdy inne systemy będą wyposażone w systemy na paliwo stałe.
Podobnie wygląda sytuacja z pociskami balistycznymi wystrzeliwanymi z okrętów podwodnych, ale są pewne różnice. Na tym obszarze pozostaje również znaczna liczba rakiet na paliwo ciekłe, ale jedyny nowy projekt dotyczy zastosowania silników rakietowych na paliwo stałe. Dalszy rozwój wydarzenia można przewidzieć, studiując istniejące plany resortu wojskowego: program rozwoju floty podwodnej wyraźnie wskazuje, które pociski mają wielką przyszłość, a które ostatecznie zostaną wycofane z eksploatacji.
Wyrzutnia samobieżna RS-24 „Yars”. Zdjęcia Vitalykuzmin.net
Starsze pociski R-29RM i ich najnowsze modyfikacje są przeznaczone do atomowych okrętów podwodnych projektów 667BDR i 667BDRM, natomiast R-30 zostały opracowane do użytku na nośnikach rakietowych najnowszego projektu 955. fizyczne przestarzałe. Wraz z nimi, odpowiednio, flota będzie musiała zrezygnować z pocisków z rodziny R-667RM, które po prostu pozostaną bez nośników.
Pierwszy projekt 955 okrętów podwodnych Borey został już przyjęty do marynarki wojennej, a ponadto trwa budowa nowych okrętów podwodnych. Oznacza to, że w dającej się przewidzieć przyszłości flota otrzyma znaczną grupę transporterów rakietowych Buława. Służba Boreev będzie trwała przez kilkadziesiąt lat, dlatego pociski R-30 pozostaną w służbie. Możliwe jest tworzenie nowych modyfikacji takiej broni, które mogą uzupełniać, a następnie zastępować podstawową wersję ICBM. Tak czy inaczej, produkty z rodziny R-30 ostatecznie zastąpią starzejące się pociski linii R-29RM jako podstawę morskiego komponentu strategicznych sił nuklearnych.
Plusy i minusy
Różne klasy silników rakietowych stosowanych w nowoczesnych rakietach strategicznych mają swoje wady i zalety. Systemy paliw płynnych i stałych są pod pewnymi względami lepsze od siebie, ale pod innymi przegrywają. W rezultacie klienci i projektanci muszą wybrać typ elektrowni zgodnie z istniejącymi wymaganiami.
Warunkowy silnik rakietowy na paliwo ciekłe różni się od silnika rakietowego na paliwo stałe wyższym impulsem właściwym i innymi zaletami, które umożliwiają zwiększenie ładowności. Jednocześnie odpowiednia dostawa paliwa płynnego i utleniacza prowadzi do zwiększenia wymiarów i wagi produktu. Tym samym rakieta na ciecz okazuje się optymalnym rozwiązaniem w kontekście rozmieszczania dużej liczby wyrzutni silosów. W praktyce oznacza to, że obecnie znaczną część silosów startowych zajmują pociski rakietowe R-36M/M2 i UR-100N UTTKh, a w przyszłości zostaną one zastąpione przez obiecujący RS-28 Sarmat.
Pociski typu Topol, Topol-M i Yars stosowane są zarówno w instalacjach kopalnianych, jak i jako część mobilnych kompleksów glebowych. Tę ostatnią możliwość daje przede wszystkim niska masa startowa pocisków. Produkt ważący nie więcej niż 50 ton może być umieszczony na specjalnym wieloosiowym podwoziu, czego nie da się zrobić z istniejącymi lub hipotetycznymi rakietami na ciecz. Nowy kompleks RS-26 Rubezh, rozważany jako następca Topola, również opiera się na podobnych pomysłach.
Pocisk podwodny R-29RM. Rysunek „Państwowe Centrum Rakietowe” / makeyev.ru
Charakterystyczna cecha rakiet z silnikami rakietowymi na paliwo stałe w postaci zmniejszenia gabarytów i masy jest również ważna w kontekście uzbrojenia floty. Pocisk do łodzi podwodnej musi mieć minimalny rozmiar. Stosunek wymiarów i charakterystyki lotu pocisków R-29RM i R-30 pokazuje dokładnie, jak te zalety można wykorzystać w praktyce. Tak więc, w przeciwieństwie do swoich poprzedników, najnowsze atomowe okręty podwodne Projektu 955 nie potrzebują dużej nadbudówki zakrywającej górną część wyrzutni.
Jednak zmniejszenie masy i gabarytów ma swoją cenę. Lżejsze pociski na paliwo stałe różnią się od innych krajowych ICBM mniejszym obciążeniem bojowym. Ponadto specyfika rakiet na paliwo stałe prowadzi do mniejszej doskonałości masy w porównaniu z rakietami na paliwo ciekłe. Jednak najwyraźniej takie problemy rozwiązuje się, tworząc skuteczniejsze jednostki bojowe i systemy sterowania.
***
Mimo długich prac naukowych i projektowych, a także wielu kontrowersji, warunkowa konfrontacja między silnikami na paliwo ciekłe i stałe nie zakończyła się jeszcze bezwarunkowym zwycięstwem jednego z „konkurentów”. Wręcz przeciwnie, rosyjscy wojskowi i inżynierowie doszli do wyważonego wniosku. Silniki różnych typów są używane w tych obszarach, w których mogą wykazywać najlepsze wyniki. W związku z tym lekkie pociski dla lądowych systemów mobilnych i okrętów podwodnych są wyposażone w silniki rakietowe na paliwo stałe, podczas gdy ciężkie rakiety wystrzeliwane z silosu muszą być teraz iw przyszłości wyposażone w systemy na paliwo ciekłe.
W obecnej sytuacji, biorąc pod uwagę istniejące możliwości i perspektywy, takie podejście wygląda jak najbardziej logiczne i skuteczne. Pozwala w praktyce uzyskać maksymalne efekty przy zauważalnym zmniejszeniu wpływu czynników negatywnych. Całkiem możliwe, że taka ideologia będzie kontynuowana w przyszłości, także z wykorzystaniem obiecujących technologii. Oznacza to, że w bliższej i dalszej przyszłości rosyjskie strategiczne siły jądrowe będą mogły otrzymać nowoczesne międzykontynentalne rakiety balistyczne o najwyższych możliwych parametrach i walorach bojowych, które bezpośrednio wpływają na skuteczność odstraszania i bezpieczeństwo kraju.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
Z punktu widzenia cech elektrowni wszystkie przestarzałe, obecne i obiecujące ICBM można podzielić na dwie główne klasy. Taki broń mogą być wyposażone w silniki rakietowe na paliwo ciekłe (LRE) lub silniki na paliwo stałe (RDTT). Obie klasy mają swoje zalety, dzięki czemu znajdują zastosowanie w różnych projektach i do tej pory żadna z nich nie była w stanie wyprzeć „konkurenta” ze swojej dziedziny. Kwestia elektrowni cieszy się dużym zainteresowaniem i zasługuje na osobne rozpatrzenie.
Historia i teoria
Wiadomo, że pierwsze rakiety, które pojawiły się wiele wieków temu, były wyposażone w silniki na paliwo stałe wykorzystujące najprostsze paliwo. Taka elektrownia zachowała swoją pozycję do ubiegłego wieku, kiedy powstały pierwsze systemy paliw płynnych. W przyszłości rozwój dwóch klas silników szedł równolegle, chociaż silnik rakietowy na paliwo ciekłe lub silnik rakietowy na paliwo stałe zastępowały się od czasu do czasu jako liderzy w branży.
Wystrzelenie rakiety UR-100N UTTH z silnikiem na ciecz. Zdjęcie Rbase.new-factoria.ru
Pierwsze pociski dalekiego zasięgu, których rozwój doprowadził do powstania kompleksów międzykontynentalnych, były wyposażone w silniki płynne. W połowie ubiegłego wieku to właśnie LRE umożliwiło uzyskanie pożądanych cech przy użyciu dostępnych materiałów i technologii. Później specjaliści z wiodących krajów zaczęli opracowywać nowe odmiany proszków balistycznych i paliw mieszanych, co zaowocowało pojawieniem się silników rakietowych na paliwo stałe nadające się do stosowania w ICBM.
Do tej pory zarówno pociski na paliwo ciekłe, jak i na paliwo stałe stały się szeroko rozpowszechnione w strategicznych siłach nuklearnych różnych krajów. Ciekawe, że rosyjskie ICBM wyposażone są w układy napędowe obu klas, podczas gdy Stany Zjednoczone kilkadziesiąt lat temu porzuciły silniki płynne na rzecz silników na paliwo stałe. Mimo takiej różnicy w podejściu, obu krajom udało się zbudować grupy rakietowe o pożądanym kształcie i wymaganych zdolnościach.
W dziedzinie rakiet międzykontynentalnych jako pierwsze stały się silniki na paliwo ciekłe. Takie produkty mają szereg zalet. Paliwo płynne pozwala na uzyskanie wyższego impulsu właściwego, a konstrukcja silnika pozwala na zmianę ciągu w stosunkowo prosty sposób. Zbiorniki paliwa i utleniacza zajmują większość objętości rakiet z silnikami rakietowymi, co w pewien sposób zmniejsza wymagania dotyczące wytrzymałości kadłuba i upraszcza jego produkcję.
Jednocześnie silniki rakietowe i rakiety w nie wyposażone nie są pozbawione wad. Przede wszystkim taki silnik charakteryzuje się największą złożonością produkcji i eksploatacji, co negatywnie wpływa na koszt produktu. ICBM pierwszych modeli miały wadę w postaci złożoności przygotowania do startu. Tankowanie paliwa i utleniacza odbywało się bezpośrednio przed startem, a ponadto w niektórych przypadkach wiązało się z pewnym ryzykiem. Wszystko to negatywnie wpłynęło na walory bojowe systemu rakietowego.
Rakiety na ciecz R-36M w kontenerach transportowych i startowych. Zdjęcie Rbase.new-factoria.ru
Silnik rakietowy na paliwo stałe i rakieta zbudowana na jego podstawie mają pozytywne aspekty i przewagę nad systemem płynnym. Głównym plusem jest niższy koszt produkcji i uproszczona konstrukcja. Również silniki rakietowe na paliwo stałe nie mają ryzyka wycieku agresywnego paliwa, a dodatkowo wyróżniają się możliwością dłuższego przechowywania. W aktywnej fazie lotu ICBM silnik na paliwo stałe zapewnia lepszą dynamikę przyspieszenia, zmniejszając prawdopodobieństwo udanego przechwycenia.
Silnik na paliwo stałe przegrywa z silnikiem płynnym pod względem impulsu właściwego. Ponieważ spalanie stałego ładunku miotającego jest prawie niekontrolowane, kontrolowanie ciągu silnika, zatrzymanie lub ponowne uruchomienie wymaga specjalnych, skomplikowanych środków technicznych. Korpus silnika rakietowego na paliwo stałe pełni funkcje komory spalania i dlatego musi mieć odpowiednią wytrzymałość, co nakłada specjalne wymagania na stosowane jednostki, a także negatywnie wpływa na złożoność i koszt produkcji.
LRE, silnik rakietowy na paliwo stałe i strategiczne siły jądrowe
Obecnie strategiczne siły nuklearne Rosji są uzbrojone w kilkanaście ICBM różnych klas, przeznaczonych do rozwiązywania rzeczywistych misji bojowych. Strategiczne Siły Rakietowe (RVSN) obsługują pięć typów pocisków i spodziewają się pojawienia się dwóch kolejnych nowych systemów. Ta sama liczba systemów rakietowych jest używana na okrętach podwodnych marynarki wojennej, jednak zasadniczo nowe pociski nie zostały jeszcze opracowane w interesie morskiego komponentu „triady jądrowej”.
Mimo podeszłego wieku wojska wciąż dysponują pociskami rakietowymi UR-100N UTTKh i R-36M/M2. Takie ciężkie ICBM zawierają kilka stopni z własnymi silnikami na paliwo ciekłe. Przy dużej masie (ponad 100 ton dla UR-100N UTTKh i około 200 ton dla R-36M/M2), dwa typy pocisków przenoszą znaczne zapasy paliwa, co zapewnia wysłanie ciężkiej głowicy na odległość co najmniej 10 tys. km.
Widok ogólny rakiety RS-28 „Sarmat”. Rysunek „Państwowe Centrum Rakietowe” / makeyev.ru
Od końca lat pięćdziesiątych w naszym kraju badano problemy zastosowania silników rakietowych na paliwo stałe w obiecujących ICBM. Pierwsze realne wyniki w tym zakresie osiągnięto na początku lat siedemdziesiątych. W ostatnich dziesięcioleciach kierunek ten nabrał nowego rozmachu, dzięki czemu pojawiła się cała rodzina rakiet na paliwo stałe, czyli konsekwentny rozwój wspólnych pomysłów i rozwiązań opartych na nowoczesnych technologiach.
Obecnie Strategiczne Siły Rakietowe dysponują pociskami RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M i RS-24 Yars. Jednocześnie wszystkie takie pociski są eksploatowane zarówno z wyrzutniami minowymi, jak i ruchomymi wyrzutniami naziemnymi. Trzy rodzaje rakiet, stworzone na podstawie wspólnych pomysłów, budowane są według schematu trzystopniowego i są wyposażone w solidne silniki miotające. Po spełnieniu wymagań klienta autorom projektów udało się zminimalizować gabaryty i masę gotowych pocisków.
Pociski kompleksów RT-2PM, RT-2PM2 i RS-24 mają długość nie większą niż 22,5-23 m przy maksymalnej średnicy mniejszej niż 2 m. Masa startowa produktów wynosi około 45-50 ton. 1-1,5 t. Pociski Topol są wyposażone w głowicę monoblokową, podczas gdy Yars, według znanych danych, ma kilka oddzielnych głowic. Zasięg lotu - co najmniej 12 tys. Km.
Łatwo zauważyć, że przy głównych charakterystykach lotu na poziomie starszych rakiet na paliwo ciekłe, Topol i Yarsy na paliwo stałe są mniejsze i mają masę początkową. Jednak przy tym wszystkim mają mniejszą ładowność.
Mobilny kompleks glebowy „Topola”. Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej
W przyszłości Strategiczne Siły Rakietowe powinny otrzymać kilka nowych systemów rakietowych. Tak więc projekt RS-26 Rubezh, który powstał jako opcja dla dalszego rozwoju systemu Yars, ponownie przewiduje zastosowanie wielostopniowego schematu z silnikami rakietowymi na paliwo stałe na wszystkich etapach. Wcześniej pojawiały się informacje, że system Rubezh miał zastąpić starzejące się kompleksy RT-2PM Topol, co wpłynęło na główne cechy jego architektury. Zgodnie z głównymi parametrami technicznymi Rubezh nie powinien znacząco różnić się od Topola, chociaż możliwe jest użycie innej ładowności.
Kolejnym obiecującym rozwiązaniem jest ciężki ICBM typu RS-28 Sarmat. Według oficjalnych danych projekt ten przewiduje stworzenie trzystopniowej rakiety z silnikami płynnymi. Poinformowano, że pocisk Sarmat będzie miał długość około 30 m przy masie startowej ponad 100 t. Będzie mógł przenosić „tradycyjne” głowice specjalne lub nowy typ naddźwiękowego systemu uderzeniowego. Ze względu na zastosowanie silników rakietowych na paliwo ciekłe o wystarczającej charakterystyce przewiduje się uzyskanie maksymalnego zasięgu lotu 15-16 tys. km.
Do dyspozycji marynarki wojennej flota Istnieje kilka typów ICBM o różnych charakterystykach i możliwościach. Podstawą morskiego komponentu strategicznych sił jądrowych są obecnie pociski balistyczne okrętów podwodnych z rodziny R-29RM: R-29RM właściwy, R-29RMU1, R-29RMU2 „Sinewa” i R-29RMU2.1” Liniowiec". Ponadto kilka lat temu do arsenałów trafił najnowszy pocisk rakietowy R-30 Bulava. O ile nam wiadomo, rosyjski przemysł opracowuje obecnie kilka projektów modernizacji pocisków dla okrętów podwodnych, ale jak dotąd nie ma mowy o tworzeniu całkowicie nowych kompleksów.
W dziedzinie krajowych ICBM dla okrętów podwodnych istnieją trendy przypominające rozwój kompleksów „lądowych”. Starsze produkty R-29RM i wszystkie opcje ich modernizacji mają trzy etapy i są wyposażone w kilka silników płynnych. Przy pomocy takiej elektrowni pocisk R-29RM jest w stanie przenosić cztery lub dziesięć głowic o różnej pojemności o łącznej masie 8300 t na odległość co najmniej 2,8 km.Projekt modernizacji R-29MR2 Sineva przewidywał wykorzystanie nowych systemów nawigacji i sterowania. W zależności od dostępnego udźwigu bojowego pocisk o długości 14,8 mi wadze 40,3 ton może latać na odległość do 11,5 tys. km.
Załadunek kompleksu rakietowego "Topol-M" w wyrzutni silosu. Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej
Natomiast nowszy projekt rakietowy dla okrętów podwodnych R-30 Bulava przewidywał zastosowanie silników na paliwo stałe we wszystkich trzech etapach. Umożliwiło to między innymi zmniejszenie długości rakiety do 12,1 m i zmniejszenie masy startowej do 36,8 t. Jednocześnie produkt przenosi ładunek bojowy 1,15 t i zapewnia zasięg do 8-9 tys. Km. Nie tak dawno ogłoszono opracowanie nowej modyfikacji buławy, która różni się innymi wymiarami i zwiększoną masą, dzięki czemu możliwe będzie zwiększenie obciążenia bojowego.
Trendy rozwojowe
Powszechnie wiadomo, że w ostatnich dziesięcioleciach rosyjskie dowództwo opierało się na rozwoju zaawansowanych pocisków na paliwo stałe. Efektem tego był spójny wygląd kompleksów Topol i Topol-M, a następnie Jars i Rubezh, których pociski są wyposażone w silniki rakietowe na paliwo stałe. Z kolei LRE pozostają tylko na stosunkowo starych rakietach „lądowych”, których działanie już dobiega końca.
Jednak nie planuje się jeszcze całkowitego odrzucenia ICBM na paliwo ciekłe. Jako zamiennik dotychczasowych UR-100N UTTKh i R-36M/M2 powstaje nowy produkt RS-28 „Sarmat” z podobną elektrownią. Tak więc silniki płynne w przewidywalnej przyszłości będą używane tylko w ciężkich rakietach, podczas gdy inne systemy będą wyposażone w systemy na paliwo stałe.
Podobnie wygląda sytuacja z pociskami balistycznymi wystrzeliwanymi z okrętów podwodnych, ale są pewne różnice. Na tym obszarze pozostaje również znaczna liczba rakiet na paliwo ciekłe, ale jedyny nowy projekt dotyczy zastosowania silników rakietowych na paliwo stałe. Dalszy rozwój wydarzenia można przewidzieć, studiując istniejące plany resortu wojskowego: program rozwoju floty podwodnej wyraźnie wskazuje, które pociski mają wielką przyszłość, a które ostatecznie zostaną wycofane z eksploatacji.
Wyrzutnia samobieżna RS-24 „Yars”. Zdjęcia Vitalykuzmin.net
Starsze pociski R-29RM i ich najnowsze modyfikacje są przeznaczone do atomowych okrętów podwodnych projektów 667BDR i 667BDRM, natomiast R-30 zostały opracowane do użytku na nośnikach rakietowych najnowszego projektu 955. fizyczne przestarzałe. Wraz z nimi, odpowiednio, flota będzie musiała zrezygnować z pocisków z rodziny R-667RM, które po prostu pozostaną bez nośników.
Pierwszy projekt 955 okrętów podwodnych Borey został już przyjęty do marynarki wojennej, a ponadto trwa budowa nowych okrętów podwodnych. Oznacza to, że w dającej się przewidzieć przyszłości flota otrzyma znaczną grupę transporterów rakietowych Buława. Służba Boreev będzie trwała przez kilkadziesiąt lat, dlatego pociski R-30 pozostaną w służbie. Możliwe jest tworzenie nowych modyfikacji takiej broni, które mogą uzupełniać, a następnie zastępować podstawową wersję ICBM. Tak czy inaczej, produkty z rodziny R-30 ostatecznie zastąpią starzejące się pociski linii R-29RM jako podstawę morskiego komponentu strategicznych sił nuklearnych.
Plusy i minusy
Różne klasy silników rakietowych stosowanych w nowoczesnych rakietach strategicznych mają swoje wady i zalety. Systemy paliw płynnych i stałych są pod pewnymi względami lepsze od siebie, ale pod innymi przegrywają. W rezultacie klienci i projektanci muszą wybrać typ elektrowni zgodnie z istniejącymi wymaganiami.
Warunkowy silnik rakietowy na paliwo ciekłe różni się od silnika rakietowego na paliwo stałe wyższym impulsem właściwym i innymi zaletami, które umożliwiają zwiększenie ładowności. Jednocześnie odpowiednia dostawa paliwa płynnego i utleniacza prowadzi do zwiększenia wymiarów i wagi produktu. Tym samym rakieta na ciecz okazuje się optymalnym rozwiązaniem w kontekście rozmieszczania dużej liczby wyrzutni silosów. W praktyce oznacza to, że obecnie znaczną część silosów startowych zajmują pociski rakietowe R-36M/M2 i UR-100N UTTKh, a w przyszłości zostaną one zastąpione przez obiecujący RS-28 Sarmat.
Pociski typu Topol, Topol-M i Yars stosowane są zarówno w instalacjach kopalnianych, jak i jako część mobilnych kompleksów glebowych. Tę ostatnią możliwość daje przede wszystkim niska masa startowa pocisków. Produkt ważący nie więcej niż 50 ton może być umieszczony na specjalnym wieloosiowym podwoziu, czego nie da się zrobić z istniejącymi lub hipotetycznymi rakietami na ciecz. Nowy kompleks RS-26 Rubezh, rozważany jako następca Topola, również opiera się na podobnych pomysłach.
Pocisk podwodny R-29RM. Rysunek „Państwowe Centrum Rakietowe” / makeyev.ru
Charakterystyczna cecha rakiet z silnikami rakietowymi na paliwo stałe w postaci zmniejszenia gabarytów i masy jest również ważna w kontekście uzbrojenia floty. Pocisk do łodzi podwodnej musi mieć minimalny rozmiar. Stosunek wymiarów i charakterystyki lotu pocisków R-29RM i R-30 pokazuje dokładnie, jak te zalety można wykorzystać w praktyce. Tak więc, w przeciwieństwie do swoich poprzedników, najnowsze atomowe okręty podwodne Projektu 955 nie potrzebują dużej nadbudówki zakrywającej górną część wyrzutni.
Jednak zmniejszenie masy i gabarytów ma swoją cenę. Lżejsze pociski na paliwo stałe różnią się od innych krajowych ICBM mniejszym obciążeniem bojowym. Ponadto specyfika rakiet na paliwo stałe prowadzi do mniejszej doskonałości masy w porównaniu z rakietami na paliwo ciekłe. Jednak najwyraźniej takie problemy rozwiązuje się, tworząc skuteczniejsze jednostki bojowe i systemy sterowania.
***
Mimo długich prac naukowych i projektowych, a także wielu kontrowersji, warunkowa konfrontacja między silnikami na paliwo ciekłe i stałe nie zakończyła się jeszcze bezwarunkowym zwycięstwem jednego z „konkurentów”. Wręcz przeciwnie, rosyjscy wojskowi i inżynierowie doszli do wyważonego wniosku. Silniki różnych typów są używane w tych obszarach, w których mogą wykazywać najlepsze wyniki. W związku z tym lekkie pociski dla lądowych systemów mobilnych i okrętów podwodnych są wyposażone w silniki rakietowe na paliwo stałe, podczas gdy ciężkie rakiety wystrzeliwane z silosu muszą być teraz iw przyszłości wyposażone w systemy na paliwo ciekłe.
W obecnej sytuacji, biorąc pod uwagę istniejące możliwości i perspektywy, takie podejście wygląda jak najbardziej logiczne i skuteczne. Pozwala w praktyce uzyskać maksymalne efekty przy zauważalnym zmniejszeniu wpływu czynników negatywnych. Całkiem możliwe, że taka ideologia będzie kontynuowana w przyszłości, także z wykorzystaniem obiecujących technologii. Oznacza to, że w bliższej i dalszej przyszłości rosyjskie strategiczne siły jądrowe będą mogły otrzymać nowoczesne międzykontynentalne rakiety balistyczne o najwyższych możliwych parametrach i walorach bojowych, które bezpośrednio wpływają na skuteczność odstraszania i bezpieczeństwo kraju.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
informacja