Przeciwrakiety SM-3: dalej, szybciej, dokładniej
W tych warunkach nie sprawdziło się oczekiwanie na radykalne kroki w celu ograniczenia planów rozmieszczenia amerykańskich systemów obrony przeciwrakietowej w Europie, o których krążyły pogłoski po dojściu nowego prezydenta do władzy w Stanach Zjednoczonych. Minęło pół roku od czasu, gdy Barack Obama zatwierdził zalecenia Sekretarza Obrony i Połączonych Szefów Sztabów w sprawie stopniowego podejścia do budowy europejskiej architektury obrony przeciwrakietowej poprzez poprawę zdolności Stanów Zjednoczonych i państw NATO, jej optymalizację z nacisk na rozwój sprawdzonych, opłacalnych technologii, które potrafią dostosować się do różnych zmian sytuacji.
Schemat układu SM-3 Block IA.Rzeczywiście, proponowana wcześniej wersja europejskiego systemu obrony przeciwrakietowej z pociskami przechwytującymi GBI (którego deklarowanym celem była ochrona przed atakami rakiet balistycznych wystrzeliwanych z terytorium Iranu) opierała się na technologiach, które wciąż mają długi cykl rozwoju, udoskonaleń technicznych i niezwykle drogie testy. Zostało to po raz kolejny podkreślone niepowodzeniem testów, które odbyły się w styczniu 2010 roku i kosztowały 200 mln dolarów.
Decyzją z września 2009 r. główną stawkę stawia mobilny system obrony przeciwrakietowej rozlokowany na Morzu Śródziemnym, Bałtyckim i Czarnym oraz na terytorium szeregu państw europejskich. Będzie on oparty na okrętowym systemie Aegis, pociskach przeciwrakietowych Standard Missile-3 (SM-3), a także szeregu innych systemów i elementów, np. radar AN/TPY-2 wykorzystywany w ramach THAAD system.
Pierwszy etap rozmieszczenia tego systemu zaplanowano na 2011 r. Kolejne trzy etapy, które mają zakończyć się do 2020 r., obejmą sekwencyjne rozmieszczanie zmodernizowanych wersji pocisków przeciwrakietowych, kontroli bojowej, radaru i innych narzędzi detekcyjnych. W tym celu w 2010 roku na ulepszenie systemu obrony przeciwrakietowej opartej na Aegis przeznaczono 1,86 mld USD, a plany na 2011 rok przewidują przeznaczenie na te cele kolejnych 2,2 mld USD.
Wdrażany i udoskonalany od ponad trzech dekad Aegis to wyrafinowany, inteligentny, wielofunkcyjny system walki. Obejmuje radar SPY-9 o długości fali 1 cm (pasmo S) o zasięgu 650 km, system kierowania ogniem, wskaźniki raportowania środowiskowego, cyfrowe łącza komunikacyjne do koordynacji pracy urządzeń pokładowych, elementy sztucznej inteligencji, a także SM- 3 pociski przeciwrakietowe umieszczone w wyrzutniach pionowych Mk 41.
Należy przyznać, że od wielu lat pocisk SM-3 ma status jednego z najbardziej udanych przedsięwzięć w arsenale amerykańskiej Agencji Obrony Przeciwrakietowej (MDA). Powodów jest kilka. Wśród nich sami twórcy nazywają fakt, że stworzenie SM-3 opierało się na zasadzie trochę testuj, dużo się naucz, co w języku rosyjskim można sparafrazować jako „zmierz siedem razy, wytnij jeden”.
Reprezentuje rozwój stworzony na początku lat 1990-tych. Pocisk przeciwlotniczy dalekiego zasięgu Raytheon SM-2 Block IV (RIM-156), pocisk SM-3 (RIM-161) ma te same wymiary i wagę. Długość obu wynosi 6,59 m, średnica akceleratora 533 mm, średnica sceny marszowej 343 mm, a waga 1500 kg. Oba pociski są wyposażone w te same dopalacze na paliwo stałe Mk 72 z czterodyszowym blokiem, dwutrybowe dopalacze Mk 104, bardzo małe wydłużone skrzydła i opuszczaną aerodynamiczną jednostkę sterującą. Co ciekawe, podobna „modułowa” zasada rozwoju była również podstawą do stworzenia pocisku przeciwlotniczego SM-6, zdolnego do przechwytywania celów aerodynamicznych na odległość do 400 km.
Silnik trzeciego stopnia Mk 136.Różnica między tymi pociskami polega na zamontowaniu na SM-3 trzeciego stopnia, w skład którego wchodzą: silnik wstępnego przyspieszenia Mk 136, sekcja naprowadzania inercyjnego z odbiornikiem GPS i linią wymiany danych, owiewka typu light drop oraz Mk. 142 etap przechwytywania, który niszczy cel bezpośrednimi trafieniami.
Mk 136 to silnik na paliwo stałe dwustronnego działania, stworzony przez Alliant Techsystems w oparciu o najnowsze osiągnięcia w tej dziedzinie. Wyposażony jest w dwa stałe ładunki miotające oddzielone systemem barier, a jego konstrukcja wykonana jest z kompozytów grafitowo-epoksydowych i węglowo-węglowych. Aby zapewnić stabilizację i orientację trzeciego stopnia rakiety podczas lotu autonomicznego, silnik zawiera zintegrowany system sterowania, który wykorzystuje zimny gaz jako płyn roboczy.
Z kolei Mk 142 to pojazd samonaprowadzający, na pokładzie którego znajduje się sonda IR z agregatem kriogenicznym, kilka procesorów, układ napędowy na paliwo stałe do manewrowania i orientacji (DACS), zasilacz i szereg innych podsystemów .
Reklamując na początkowych etapach pracy swoje osiągnięcia w rozwoju etapu przechwytywania, Raytheon poinformował, że zasięg wykrywania celu IR-GOS wynosi ponad 300 km, a zastosowanie DACS pozwala na odchylanie toru lotu na odległość ponad 3-3,2 km.
Należy zauważyć, że stworzenie tak niewielkich rozmiarów układu napędowego było jednym z rezultatów prac rozpoczętych w połowie lat 1980-tych. programy wdrażania technologii krytycznych w dziedzinie obrony przeciwrakietowej. Następnie w jego wdrożenie na zasadach konkurencyjnych zaangażowało się kilka wiodących firm amerykańskich. W rezultacie na początku lat 1990. Boeing, który stał się liderem w tej pracy, stworzył „najlżejszy na świecie” (ważący poniżej 5 kg) system sterowania napędem. Składa się z generatora gazu pędnego stałego wyposażonego w kilka ładunków, bloku dysz i szybkoobrotowych (o częstotliwości do 200 Hz) zaworów zdolnych do pracy w temperaturze 2040°C. Jak wspomniano, stworzenie takiego projektu wymagało zastosowania specjalnych materiałów żaroodpornych, w szczególności na bazie renu.
Testy silnika trzeciego etapu.Następnie dział Elkton firmy Alliant Techsystems zakończył prace nad integracją tego systemu z 23-kilogramowym etapem naprowadzania LEAP (Lightweight Exo-Atmospheric Projectile) firmy Raytheon, który był używany podczas testów SM-3 do połowy 2003 r. A od grudnia tego roku, od w teście FM-6 wersja DACS wyposażona w jeden stały ładunek miotający zaczęła być używana jako część Mk 142. Ten sam wariant DACS został wyposażony w pierwszy z pocisków przeciwrakietowych SM-2004 Block I zainstalowanych w 3 roku na okrętach Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych.
Generalnie, według E. Myashiro, jednego z liderów firmy rozwojowej Raytheon, testy przeprowadzone w tamtych latach potwierdziły, że „pocisk SM-3 został zaprojektowany z myślą o łatwym przejściu z etapu rozwoju do wdrożenia i, jeśli to konieczne, gotowość do natychmiastowego działania." Z kolei kierownictwo MDA zauważyło, że „prace zostały wykonane szybciej niż oczekiwano i bezawaryjnie”.
Prace nad dalszą modernizacją SM-3 rozpoczęły się jeszcze przed jego pierwszym uruchomieniem, które miało miejsce 24 września 1999 roku, w ramach programu demonstracyjnego Aegis LEAP Intercept (ALI). Pierwszym z nich był wariant SM-3 Block IA, który miał niewielkie ulepszenia w konstrukcji etapu przechwytywania. Jego testy w locie rozpoczęły się 22 czerwca 2006 roku i do tej pory zakończyły około dziesięciu udanymi przechwyceniem różnych celów balistycznych znajdujących się w różnych częściach trajektorii. Należy zauważyć, że w wielu z tych testów, obok okrętów US Navy wyposażonych w system Aegis, brały udział okręty z Japonii, Holandii i Hiszpanii.
Jak informowaliśmy, „zwykły” zasięg i wysokość przechwytywania SM-3 Block IA wynoszą odpowiednio 600 i 160 km, maksymalna prędkość to 3-3,5 km / s, co zapewnia energię kinetyczną uderzenia etapu przechwytywania z cel do 125-130 mJ. W lutym 2008 roku, po odpowiednim przygotowaniu, ta wersja rakiety została użyta do zniszczenia niekontrolowanego satelity USA-247 na wysokości 193 km. Koszt tej strzelaniny wyniósł 112,4 miliona dolarów.
Obecnie trwa seryjna produkcja SM-3 Block IA, a koszt jednego pocisku to 9,5-10 mln USD.
W opracowanie kolejnej opcji – SM-3 Block IB – wraz z firmami amerykańskimi zaangażowanych jest szereg firm japońskich, związanych z tymi pracami zgodnie z umową zawartą w sierpniu 1999 r. między rządami Stanów Zjednoczonych i Japonii. Początkowo zakładano, że Japończycy wezmą udział w tworzeniu nowego etapu przechwytywania i jego wielobarwność IR-GOS, bardzo wydajny, przyspieszający silnik napędowy i lekki stożek na nosie.
Intercept Stage Mk 142 — głowica bojowa SM-3.Tempo tej pracy nie było jednak bardzo wysokie. Tym samym dyskusja nad projektem finalnej wersji SM-3 Blok IB odbyła się dopiero 13 lipca 2009 r. Zgodnie z nią, główne różnice pomiędzy SM-3 Blok IB a Blokiem IA dotyczą etapu przechwycenia. Pocisk SM-3 Block IV będzie wykorzystywał tańszy 10-dyszowy przetwornik cyfrowo-analogowy zdolny do zmiany wielkości ciągu, dwukolorowy naprowadzacz IR, co pozwoli zwiększyć wielkość strefy wykrywania celów i poprawić ich rozpoznawanie na tle interferencji . Będzie również wyposażony w optykę refleksyjną i zaawansowane przetwarzanie sygnału. Jak zauważają niektórzy eksperci, zastosowanie tych ulepszeń rozszerzy zasięg pocisków, umożliwiając im przechwytywanie celów na odległość większą niż poprzednie opcje.
Oczekuje się, że pierwszy test SM-3 Block IB odbędzie się na przełomie 2010 i 2011 roku, a w przypadku pozytywnych wyników rozmieszczenie tych pocisków może rozpocząć się w 2013 roku. start z wyrzutni okrętowych i naziemnych, wchodzących w skład systemu, oznaczonych jako Aegis Ashore ("Coastal Aegis"). Zasięg tej opcji można dodatkowo zwiększyć, umieszczając pociski przeciwrakietowe w znacznej odległości od radaru i systemu kierowania ogniem.
W związku z tym, wraz z ulepszeniem pocisków przeciwrakietowych, trwają prace nad przystosowaniem ich do użycia z wyrzutni naziemnych. Po raz pierwszy taką opcję umieszczenia SM-3 zaproponował Raytheon w 2003 roku i był dalej rozwijany na własny koszt. Według kierownictwa firmy Raytheon, testy naziemnej wersji SM-3 mogą rozpocząć się w 2013 roku, podczas gdy można ją stosunkowo łatwo zintegrować z systemem THAAD. Jednak z tym, że będzie to „łatwe” i nie będzie wymagało zmian w konstrukcji pocisku, nie zdaniem kierownictwa Agencji Obrony Przeciwrakietowej, która w 2010 r. przeznaczyła 50 mln USD na zbadanie możliwości wykorzystania rakiety. SM-3 jako część wyrzutni naziemnych.
Ogółem do 2013 roku planuje się wyprodukowanie 147 pocisków SM-3 wariantów Block IA i Block IB, z których 133 zostaną rozmieszczone w ramach systemów obrony przeciwrakietowej - na 16 statkach na Oceanie Spokojnym i 11 - na Atlantyku . Reszta zostanie wykorzystana do testów. Oczekuje się, że do 2016 roku liczba pocisków przechwytujących wzrośnie do 249.
Jednocześnie, zgodnie z inną umową podpisaną między USA a Japonią w grudniu 2004 roku, trwają prace nad radykalnym ulepszeniem SM-3. Rozwój tej opcji, oznaczonej SM-3 Block IIA, rozpoczął się w 2006 roku. Jego główną zewnętrzną różnicą będzie to, że średnica rakiety na całej długości wyniesie 533 mm - maksymalna dopuszczalna instalacja pionowego startu Mk 41 oraz, w związku z tym nie wymaga specjalnego umieszczenia w celu jego umieszczenia.
Start rakiety SM-3 Block IIA.
Innymi różnicami w rakiecie będą jej wyposażenie ze stopniem przechwytującym o zwiększonej średnicy, ulepszony IR-GOS i wydajniejszy przetwornik cyfrowo-analogowy. Również na SM-3 Block IIA zostanie zainstalowany składany stożek nosowy i aerodynamiczne powierzchnie o zmniejszonych wymiarach.
Zastosowanie dużego silnika wspomagającego w ramach SM-3 Block IIA zapewni wzrost końcowej prędkości rakiety o 45-60%, czyli do 4.3-5,6 km/s (dlatego opcja ta jest zwany także High Velocity - „high-speed”) i zasięgiem do 1000 km. Z kolei zwiększenie rozmiaru rakiety doprowadzi do ponad półtorakrotnego wzrostu jej masy startowej.
Całkowity koszt opracowania SM-3 Block IIA może wynieść 3,1 mld USD (koszt pierwszych próbek pocisków to nawet 37 mln USD), a także może obejmować szereg prac wykonanych wcześniej przez Agencję Obrony Przeciwrakietowej w ramach programu stworzenie miniaturowego stopnia przechwytującego MKV (Miniature Kinetic Vehicle), który będzie konkurował z opracowywanym obecnie stopniem przechwytującym UKV (Unitary Kinetic Vehicle) dla obiecujących wariantów SM-3.
Zgodnie z przewidywaniami, pierwsze uruchomienie SM-3 Block IIA nastąpi w lipcu 2014 r. W przypadku pomyślnych testów rozmieszczenie operacyjne tych pocisków przeciwrakietowych rozpocznie się w 2015 r., a na pełną skalę – w 2018 r.
Plany stworzenia pocisku SM-3 Block IIB przewidują dalszy wzrost wydajności poprzez zainstalowanie przewymiarowanego stopnia przechwytującego (UKV), który ma wyższe właściwości wyszukiwania i rozpoznawania celów, a także zdolność do energicznego manewrowania w finale sekcja (High Divert - "Opcja wysoce zwrotna") . SM-3 Block IIB przewiduje również zastosowanie technologii zdalnego namierzania celu, co będzie obejmowało nie tylko odpalenie rakiety na podstawie danych ze zdalnych radarów i systemów sterowania, ale także możliwość ich aktualizacji podczas lotu z innych systemów.
Dalsze plany przewidują, że do 2020 roku SM-3 Block IIB będzie można wyposażyć w kilka stopni przechwytywania MKV, których masa i wymiary pozwolą na umieszczenie na pokładzie nawet pięciu takich urządzeń. rozważyć zauważalne zdolności SM-3 Block IIB do przechwytywania ICBM i ich głowic w pozaatmosferycznych sekcjach toru lotu.
Strefy obronne Europy Zachodniej wykorzystujące rakiety (od lewej do prawej) SM-3 Block IA, SM-3 Block IB i SM-3 Block IIA.
Ogólnie rzecz biorąc, 18 okrętów US Navy jest już wyposażonych w system Aegis, zmodernizowany w celu rozwiązywania problemów związanych z obroną przeciwrakietową. Zakłada się, że w przyszłości wszystkie niszczyciele klasy Arleigh Burke oraz znaczna część krążowników klasy Ticonderoga będą wyposażone w różne warianty SM-3 – łącznie 65 okrętów. Podjęto również decyzję o wyposażeniu nowych niszczycieli typu Zumwalt w podobny system. Należy również wziąć pod uwagę, że istnieje potencjalna możliwość dodatkowego doposażenia okrętów Marynarki Wojennej Japonii (3 szt.) w pociski SM-6, które są obecnie realizowane, Korea Południowa (3 szt.), Australia (3 szt.) , Hiszpania (6 sztuk) i Norwegia (4 sztuki).
Początek „optymalizacji” europejskiego systemu obrony przeciwrakietowej według scenariusza amerykańskiego otworzył „drugi wiatr” wśród europejskich deweloperów, którzy od maja 2001 roku pracują nad europejskim programem rozwoju systemu obrony przeciwrakietowej. Na początkowych etapach przyłączone zostały do nich dwie grupy firm, na czele z Lockheed Martin (w tym Astrium, BAE Systems, EADS-LFK, MBDA i TRW) oraz SAIC (w jej zespole byli Boeing, Diehl EADS, QinetiQ i TNO). Idąc w tym samym kierunku, w 2003 r. firma EADS ogłosiła rozpoczęcie prac nad atmosferycznym pociskiem przeciwrakietowym Exoguard, którego główne elementy i konstrukcja miały opierać się na wykorzystaniu europejskiego know-how, a jego głównymi celami miały być: pociski balistyczne o zasięgu strzelania do 6000 km. Jak informowaliśmy, ta dwustopniowa rakieta na paliwo stałe o masie startowej około 12,5 tony powinna przyspieszyć etap przechwytywania kinetycznego do prędkości 6 km/s.
W 2005 roku w Europie rozpoczęto prace nad programem Active Layered Theatre Missile Defense System (ALTBMD), którego celem była ochrona Sił Zbrojnych NATO, a później ludności cywilnej, przed pociskami balistycznymi o zasięgu do 3000 km. . Jednak przez kilka lat tempo tych prac było niskie, aż do pojawienia się amerykańskich inicjatyw na rzecz „optymalizacji”. Jednak w styczniu 2010 r. plany stworzenia przez państwa Europy europejskiego systemu obrony przeciwrakietowej ponownie znalazły się w centrum uwagi wielu polityków, którzy planują rozpoczęcie dyskusji na ten temat przed wiosennym szczytem NATO w 2011 r. – okresem, w którym państwa sojuszu będą musiały zdecydować o konkretnych kwestiach rozmieszczenia w Europie nowego systemu obrony przeciwrakietowej.
Kontenerowa wyrzutnia naziemna SM-3.
W międzyczasie EADS Astrium zaproponowało rozpoczęcie finansowania rozwoju pocisku przeciwrakietowego Exoguard, a grupa firm składająca się z MBDA, Thalesa i Safrana zaproponowała stworzenie systemu obrony przeciwrakietowej opartego na pocisku przeciwrakietowym Aster i nowe radary GS1000 i GS1500.
Jednocześnie według Thales i MBDA stworzenie systemu obrony przeciwrakietowej przeznaczonego do zwalczania rakiet balistycznych o zasięgu do 3000 km będzie wymagało inwestycji sięgających 5 mld euro w ciągu najbliższych dziesięciu lat.
informacja