«Синева» против «Трайдента-2»
Ракеты пробиваются на поверхность и уносятся ввысь, навстречу звездам. Среди тысяч мерцающих точек им нужна одна. Поларис. Альфа Большой медведицы. Прощальная звезда человечества, к которой привязаны залповые точки и системы астрокоррекции боеголовок.
Наши стартуют ровно, как свеча, запуская двигатели первой ступени прямо в ракетной шахте на борту субмарины. Толстобокие американские “Трайденты” вылезают на поверхность криво, пошатываясь, словно пьяные. Их устойчивость на подводном участке траектории не обеспечивается ничем, кроме стартового импульса аккумулятора давления…
Но обо всем по порядку!
Р-29РМУ2 “Синева” — дальнейшее развитие славного семейства Р-29РМ.
Начало разработки — 1999 год. Принятие на вооружение — 2007 год.
Трехступенчатая баллистическая ракета подводных лодок на жидком топливе со стартовой массой 40 тонн. Макс. забрасываемый вес — 2,8 тонны при дальности пуска 8300 км. Боевая нагрузка — 8 малогабаритных РГЧ индивидуального наведения (для модификации РМУ2.1 “Лайнер” — 4 боеголовки средней мощности с развитыми средствами противодействия ПРО). Круговое вероятное отклонение — 500 метров.
Достижения и рекорды. Р-29РМУ2 обладает наивысшим энергомассовым совершенством среди всех существующих отечественных и зарубежных БРПЛ (отношение боевой нагрузки к стартовой массе приведенное к дальности полета — 46 единиц). Для сравнения: энергомассовое совершенство “Трайдента-1” — всего лишь 33, “Трайдента-2” — 37,5.
Высокая тяга двигателей Р-29РМУ2 позволяет реализовать полет по настильной траектории, что уменьшает подлетное время и, по мнению ряда специалистов, радикально повышает шансы преодоления ПРО (пусть ценой уменьшения дальности пуска).
11 октября 2008 г. в ходе учений “Стабильность-2008” в Баренцевом море с борта атомной подводной лодки “Тула” был произведен рекордный запуск ракеты “Синева”. Макет головной части упал в экваториальной части Тихого океана, дальность пуска составила 11 547 км.
UGM-133A Trident-II D5. “Трезубец-2” разрабатывался с 1977 года параллельно с более легким “Трайдентом-1”. Принят на вооружение в 1990 году.
Стартовая масса — 59 тонн. Макс. забрасываемый вес — 2,8 тонны при дальности пуска 7800 км. Макс. дальность полета при уменьшенном числе боевых блоков — 11 300 км. Боевая нагрузка — 8 РГЧ ИН средней мощности (W88, 475 кТ) или 14 РГЧ ИН малой мощности (W76, 100 кТ). Круговое вероятное отклонение — 90...120 метров.
Неискушенный читатель наверняка задается вопросом: отчего американские ракеты настолько убоги? Выходят из воды под углом, летят хуже, весят больше, энергомассовое совершенство ни к черту...
Все дело в том, что конструкторы “Локхид Мартин” изначально находились в более сложной ситуации по сравнению с их русскими коллегами из КБ им. Макеева. В угоду традициям американского флота им предстояло спроектировать БРПЛ на твердом топливе.
По значению удельного импульса РДТТ априори уступает ЖРД. Скорость истечения газов из сопла современных ЖРД может достигать 3500 и более м/с, в то время как у РДТТ этот параметр не превосходит 2500 м/с.
Достижения и рекорды “Трайдента-2”:
1. Самая большая тяга первой ступени (91 170 кгс) среди всех твердотопливных БРПЛ, и вторая среди баллистических ракет с РДТТ, после “Минитмен-3”.
2. Самая длительная серия безаварийных пусков (150 по данным на июнь 2014 г.).
3. Самый длительный ресурс эксплуатации: “Трайдент-2” останется на вооружении до 2042 г. (полвека на активной службе!). Что свидетельствует не только об удивительно большом ресурсе самой ракеты, но и о правильности выбора концепции, заложенной еще в разгар холодной войны.
В то же время “Трезубец” с трудом поддается модернизации. За прошедшие четверть века с момента постановки на вооружение прогресс в области электроники и вычислительных систем ушел так далеко, что какая-либо локальная интеграция современных систем в конструкцию “Трайдента-2” невозможна ни на программном, ни даже на аппаратном уровне!
Когда закончится ресурс у инерциальных навигационных систем Mk.6 (последняя партия закупалась в 2001 г.), придется полностью заменить всю электронную “начинку” “Трайдентов” под требования ИНС нового поколения Next Generation Guidance (NGG).
Боеголовка W76/Mk-4
Впрочем, даже в его нынешнем состоянии старый воин остается вне конкуренции. Винтажный шедевр 40-летней давности с целым набором технических секретов, многие из которых не удалось повторить даже сегодня.
Качающееся в 2-х плоскостях утопленное сопло РДТТ в каждой из трех ступеней ракеты.
“Таинственная игла” в носовой части БРПЛ (раздвижная штанга, состоящая из семи частей), применение которой позволяет снизить аэродинамическое сопротивление (прибавка в дальности — 550 км).
Оригинальная схема с размещение боеголовок (“морковок”) вокруг маршевого двигателя третьей ступени (боевые блоки Mk-4 и Mk-5).
100-килотонная боеголовка W76 с непревзойденным по сей день КВО. В оригинальном варианте, при использовании двойной системы коррекции (ИНС + астрокоррекция) круговое вероятное отклонение W-76 достигает 120 метров. При использовании тройной коррекции (ИНС + астрокоррекция + GPS) КВО боеголовки уменьшается до 90 м.
В 2007 году, с окончанием производства БРПЛ “Трайдент-2” была начата многоэтапная программа модернизации D5 LEP (Life Extention Program), с целью продления срока эксплуатации существующих ракет. Помимо переоснащения “Трезубцев” новой навигационной системы NGG, Пентагон запустил цикл исследований с целью создания новых, еще более эффективных составов ракетного топлива, создания радиационно-стойкой электроники, а также ряд работ, направленных на разработку новых боевых блоков.
Некоторые неосязаемые аспекты:
Жидкостный ракетный двигатель — это турбонасосные агрегаты, сложная смесительная головка и запорная арматура. Материал — высокосортная нержавеющая сталь. Каждая ракета с ЖРД — технический шедевр, чья изощренная конструкция прямо пропорциональна её запредельной стоимости.
В общем виде БРПЛ на твердом топливе является стеклопластиковой “бочкой” (термостабильным контейнером), до краев набитым спрессованным порохом. В конструкции такой ракеты отсутствует даже специальная камера сгорания — сама “бочка” и является камерой сгорания.
При серийном производстве экономия колоссальна. Но только если знать, как правильно делать такие ракеты! Производство РДТТ требует высочайшей технической культуры и контроля качества. Малейшие колебания влажности и температуры критическим образом отразятся на стабильности горения топливных плиток.
Развитая химическая промышленность США подсказала очевидное решение. В результате, все заокеанские БРПЛ — от “Полариса” до “Трайдента” летали на твердом топливе. У нас с этим обстояло несколько сложнее. Первая попытка “вышла комом”: твердотопливная БРПЛ Р-31 (1980 г.) не смогла подтвердить даже половину возможностей жидкостных ракет КБ им. Макеева. Не лучше получилась вторая ракета Р-39 — при массе головной части, эквивалентной БРПЛ “Трайдент-2”, стартовая масса советской ракеты достигла невероятных 90 тонн. Пришлось создавать под супер-ракету громадную лодку (пр. 941 “Акула”).
В то же время, сухопутный ракетный комплекс РТ-2ПМ “Тополь” (1988 г.) получился даже очень успешным. Очевидно, основные проблемы со стабильностью горения топлива к тому времени были успешно преодолены.
В конструкции новой “гибридной” “Булавы” используются двигатели, как на твердом (первая и вторая ступени), так и жидком топливе (последняя, третья ступень). Впрочем, основная часть неудачных пусков была связана не столько с нестабильностью горения топлива, сколько с датчиками и механической частью ракеты (механизм разделения ступеней, качающееся сопло и т.д.).
Преимуществом БРПЛ с РДТТ, помимо меньшей стоимости серийных ракет, является безопасность их эксплуатации. Опасения, связанные с хранением и подготовкой к запуску БРПЛ с ЖРД не напрасны: на отечественном подводном флоте прогремел целый цикл аварий, связанный с утечкой токсичных компонентов жидкого топлива и даже взрывов, приведших к потере корабля (К-219).
Кроме этого, в пользу РДТТ говорят следующие факты:
— меньшая длина (в силу отсутствия сепарированной камеры сгорания). В результате, на американских подлодках отсутствует характерный “горб” над ракетным отсеком;
— меньшее время предстартовой подготовки. В отличие от БРПЛ с ЖРД, где сперва следует продолжительная и опасная процедура перекачки компонентов топлива (ТК) и заполнения ими трубопроводов и камеры сгорания. Плюс, сам процесс “жидкого старта”, требующий заполнения шахты забортной водой, что является нежелательным фактором, нарушающим скрытность субмарины;
— до момента запуска аккумулятора давления сохраняется возможность отмены запуска (в связи с изменением обстановки и/или обнаружения каких-либо неполадок в системах БРПЛ). Наша “Синева” работает по иному принципу: начал — стреляй. И никак иначе. В противном случае, потребуется опасный процесс слива ТК, после чего небоеспособную ракету остается лишь аккуратно выгрузить и отправить на завод-изготовитель для восстановительного ремонта.
Что касается самой технологии старта, у американского варианта имеется свой недостаток.
Сможет ли аккумулятор давления обеспечить необходимые условия для “выталкивания” 59-тонной болванки на поверхность? Или в момент запуска придется идти на малой глубине, с торчащей над водой рубкой?
Расчетное значения давления для старта “Трайдента-2” — 6 атм., начальная скорость движения в парогазовом облаке — 50 м/с. Согласно расчетам, стартового импульса достаточно для “подъема” ракеты с глубины как минимум 30 метров. Что до “неэстетичного” выхода на поверхность, под углом к нормали, то в техническом плане это не имеет значения: включившийся двигатель третьей ступени уже в первые секунды стабилизирует полет ракеты.
В то же время “сухой” старт “Трезубца”, при котором запуск маршевого двигателя производится в 30 метрах над водой, обеспечивает некоторую безопасность самой подлодке, в случае аварии (взрыва) БРПЛ на первой секунде полета.
В отличие от отечественных высокоэнергетических БРПЛ, чьи создатели всерьез обсуждают возможность полета по настильной траектории, зарубежные специалисты даже не пытаются работать в данном направлении. Мотивировка: активный участок траектории БРПЛ пролегает в зоне, недоступной системам ПРО противника (к примеру, экваториальный участок Тихого океана или ледовый панцирь Арктики). Что касается конечного участка, то для систем ПРО не имеет особого значения, каков был угол входа в атмосферу — 50 или 20 градусов. Притом, сами системы ПРО, способные отразить массированную ракетную атаку, пока существуют лишь в фантазиях генералов. Полет в плотных слоях атмосферы, помимо уменьшения дальности, создает яркий инверсионный след, что само по себе является сильным демаскирующим фактором.
Эпилог
Плеяда отечественных ракет подводного базирования против одного-единственного “Трайдента-2”... Надо сказать, “американец” держится молодцом. Не смотря на свой солидный возраст и двигатели на твердом топливе, его забрасываемый вес в точности равен забрасываемому весу жидкотопливной “Синевы”. Не менее впечатляющая дальность пуска: по данному показателю “Трайдент-2” не уступает доведенным до совершенства российским жидкотопливным ракетам и превосходит на голову любой французский или китайский аналог. Наконец, малое КВО, делающее “Трайдент-2” реальным претендентом на первое место в рейтинге морских стратегических ядерных сил.
20 лет — возраст немалый, но янки даже не обсуждают возможности замены “Трезубца” до начала 2030-х гг. Очевидно, мощная и надежная ракета полностью удовлетворяет их амбиции.
Все споры о превосходстве того или другого вида ядерных вооружений не имеют особого значения. Ядерное оружие — как умножение на ноль. Вне зависимости от других множителей в результате получится ноль.
Инженеры “Локхид Мартин” создали крутую твердотопливную БРПЛ, опередившую своё время на двадцать лет. Заслуги отечественных специалистов в области создания жидкостных ракет также не поддаются сомнению: за прошедшие полвека русские БРПЛ с ЖРД были доведены до подлинного совершенства.
Информация