Развитие и роль ЗРК в системе ПВО. Часть 1-я
Первые управляемые зенитные ракеты (ЗУР) были созданы во время Второй мировой войны в Германии. Работы по зенитным ракетам активизировались, в 1943 году, после того как руководство рейха пришло к пониманию, что одни только истребители и зенитная артиллерия не способны эффективно противостоять разрушительным налётам бомбардировщиков союзников.
Одной из наиболее продвинутых разработок стала ЗУР Wasserfall (Водопад), во многом она представляла собой уменьшенную копию баллистической ракеты А-4 (Фау-2). В зенитной ракете в качестве топлива использовалась смесь бутилового эфира с анилином, а окислителем служила концентрированная азотная кислота. Другим отличием были небольшие трапециевидные крылья со стреловидностью по передней кромке 30 град.
Наведение ракеты на цель осуществлялось с помощью радиокоманд с применением двух радиолокационных станций (РЛС). При этом одна РЛС использовалась для слежения за целью, а в радиолуче другой РЛС двигалась ракета. Отметки от цели и ракеты выводились на один экран электронно-лучевой трубки, и оператор наземного пункта наведения ракеты с помощью специальной ручки управления, так называемого кнюппеля, стремился совместить обе отметки.
Зенитная ракета Wasserfall
В марте 1945 года прошли контрольные пуски ракеты, на которых Wasserfall достигла скорости 650 м/с, высоты 17 км и дальности 50 км. Wasserfall успешно прошла испытания и в случае налаживания серийного производства могла принять участие в отражении налетов союзной авиации. Однако подготовка к серийному производству ракеты и устранение «детских болезней» заняли слишком много времени — сказывалась техническая сложность принципиально новых систем управления, дефицит необходимых материалов и сырья и перегруженность германской промышленности другими заказами. Поэтому серийные ракеты «Вассерфаль» до окончания войны так и не появились.
Ещё одной немецкой ЗУР, доведённой до стадии готовности к серийному производству, стала зенитная управляемая ракета Hs-117 Schmetterling («Бабочка»). Эта ракета была создана фирмой «Хеншель» с использованием жидкостного реактивного двигателя (ЖРД), который работал на двухкомпонентном самовоспламеняющемся топливе. В качестве топлива использовался состав «Тонка-250» (50% ксилидина и 50% триэтиламина), окислителем служила азотная кислота, одновременно использовавшаяся для охлаждения самого двигателя.
Зенитная управляемая ракета Hs-117 Schmetterling
Для наведения ракеты на цель применили относительно простую радиокомандную систему наведения с оптическим наблюдением за ракетой. Для этой цели в кормовой части хвостового отсека был оборудован трассер, за которым через специальный прибор наблюдал оператор и с помощью ручки управления наводил ракету на цель.
Ракета с боевой частью массой около 40 кг могла поражать цели на высотах до 5 км и горизонтальной дальности до 12 км. При этом время полета ЗУР составляло около 4-х минут, что было вполне достаточно. Недостатком ракеты была возможность применения только в дневное время, в условиях хорошей видимости, что обуславливалось необходимостью визуального сопровождения ракеты оператором.
К счастью для пилотов бомбардировочной авиации союзников «Шметтерлинг», так же, как и «Вассерфаль», не удалось довести до массового серийного производства, хотя отдельные попытки боевого применения ЗУР немцами всё же зафиксированы.
Зенитная управляемая ракета R-1 Rheintochter
Кроме этих проектов зенитных ракет, достигших высокой степени готовности к серийному производству, в Германии велись работы по твердотопливной ЗУР R-1 Rheintochter («Дочь Рейна») и жидкостной Enzian («Горечавка»).
Зенитная управляемая ракета Enzian
После капитуляции Германии значительное количество готовых ракет, а также документации и техперсонала попали в США и в СССР. Несмотря на то, что немецким инженерам и конструкторам так и не удалось внедрить в серийное производство готовую к боевому применению управляемую зенитную ракету, многие технические и технологические решения, найденные немецкими учеными, были воплощены в послевоенных разработках в США, СССР и других странах.
Испытания трофейных немецких ЗУР в послевоенное время продемонстрировали, что они малоперспективны против современных боевых самолётов. Это было обусловлено тем, что за несколько лет прошедших с момента окончания Второй мировой, боевая авиация совершила гигантский рывок в плане увеличения скорости и высоты полёта.
В разных странах, в первую очередь в СССР и США, начались разработки перспективных зенитных систем, в первую очередь предназначенных для защиты промышленных и административных центров от дальних бомбардировщиков. Особую актуальность этим работам придавало то, что в то время бомбардировочная авиация была единственным средством доставки ядерного оружия.
Вскоре у разработчиков новых зенитных ракет появилось понимание, что создание эффективного зенитного ракетного оружия возможно только в комплексе одновременно с разработкой новых и совершенствованием имеющихся средств разведки воздушного противника, запросчиков системы определения госпринадлежности воздушной цели, средств управления ракетой, средств транспортировки и заряжания ЗУР и т.д. Таким образом, речь шла уже о создании зенитно-ракетного комплекса (ЗРК).
Первым принятым на вооружение массовым ЗРК стал американский MIM-3 Nike Ajax. Производство серийных ракет комплекса началось с 1952 года. В 1953 году, первые батареи «Найк-Аякс» были приняты на вооружение и комплекс встал на боевое дежурство.
ЗРК MIM-3 Nike Ajax
ЗРК «Найк-Аякс» использовал радиокомандную систему наведения. Обнаружение целей производилось отдельной радиолокационной станцией, данные с которой использовались для наведения на цель радара слежения за целью. Запущенная ракета непрерывно отслеживалась лучом ещё одной РЛС.
Данные, поставляемые радарами, о положении в воздухе цели и ракеты обрабатывались счётно-решающим устройством, работающим на вакуумных лампах, и транслировались по радиоканалу на борт ракеты. Устройство высчитывало расчётную точку встречи ракеты и цели, и автоматически корректировало курс. Подрыв боевой части (БЧ) ракеты производилась радиосигналом с земли в расчётной точке траектории. Для успешной атаки, ракета обычно поднималась выше цели, и затем пикировала в расчетную точку перехвата.
ЗУР MIM-3 Nike Ajax — сверхзвуковая, двухступенчатая, с отделяющимся корпусом стартового тандемно расположенного твердотопливного двигателя (РДТТ) и маршевым ЖРД (горючее — керосин или анилин, окислитель — азотная кислота).
Уникальной особенностью зенитной ракеты «Найк-Аякс» было наличие трёх осколочно-фугасных боевых частей. Первая, массой 5,44 кг, размещалась в носовой секции, вторая — 81,2 кг — в средней, и третья — 55,3 кг — в хвостовой. Предполагалось, что это достаточно спорное техническое решение позволит увеличить вероятность поражения цели, за счёт более протяжённого облака осколков.
Эффективная дальность действия комплекса составляла около 48 километров. Ракета могла поразить цель на высоте до 21300 метров, двигаясь при этом со скоростью 2,3 М.
Изначально пусковые установки «Найк-Аякс» развёртывались на поверхности. Впоследствии, с ростом необходимости защиты комплексов от поражающих факторов ядерного взрыва, были разработаны подземные ракетные хранилища. Каждый заглубленный бункер хранил 12 ракет, подававшихся горизонтально через раскрывающуюся крышу гидравлическими приспособлениями. Поднятая на поверхность ракета на рельсовой тележке транспортировалась к горизонтально лежащей пусковой. После закрепления ракеты, пусковая устанавливалась под углом в 85 градусов.
Развёртывание комплекса «Найк-Аякс» производилось армией США с 1954 по 1958 год. К 1958 году, на территории Соединённых Штатов было развёрнуто около 200 батарей, в составе 40 «оборонительных районов». Комплексы развёртывались вблизи крупных городов, стратегических военных баз, промышленных центров для их защиты от воздушного нападения. Большая часть ЗРК «Найк-Аякс» была развёрнута на Восточном побережье США. Количество батарей в «оборонительном районе» варьировало в зависимости от ценности объекта: так, авиабазу Барксдейл прикрывали две батареи, в то время как район Чикаго был защищён 22 батареями «Найк-Аякс».
7 мая 1955 года постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР на вооружение был принят советский ЗРК С-25 ( 1000 целей в одном залпе С-25 ("БЕРКУТ") (SA-1 Guild) ). Этот комплекс стал первым, принятым на вооружение в СССР, первым оперативно-стратегическим ЗРК в мире и первым многоканальным ЗРК с вертикально стартующими ракетами.
ЗРК С-25
С-25 был чисто стационарным комплексом, для создания инфраструктуры развёртывания этого ЗРК требовалось выполнить большой объем строительных работ. ЗУР устанавливались вертикально на стартовый стол — металлическую раму с коническим пламерассекателем, который в свою очередь базировался на массивном бетонном основании. Радиолокационные станции секторного обзора и наведения ракет Б-200 также размещались стационарно.
Центральный радиолокатор наведения Б-200
В систему ПВО столицы входило 56 зенитных ракетных полков ближнего и дальнего эшелонов. Каждые 14 полков образовывали корпус со своим сектором ответственности. Четыре корпуса составили 1-ю армию ПВО особого назначения. Из-за чрезмерной дороговизны и сложности возведения капитальных сооружений ЗРК С-25 был развёрнут только вокруг Москвы.
Схема размещения ЗРК С-25 вокруг Москвы
Сравнивая первый американский ЗРК «Найк-Аякс» и советский С-25, можно отметить превосходство советского ЗРК по количеству одновременно обстреливаемых целей. Комплекс «Найк-Аякс» имел только одноканальное наведение, но был конструктивно значительно проще и дешевле и за счёт этого развёртывался в гораздо больших количествах.
По настоящему массовыми стали советские ЗРК семейства С-75 (Первый советский массовый ЗРК С-75). Его создание началось, когда стало ясно, что С-25 не может стать по-настоящему массовым. Советское военное руководство видело выход в создании высокоманевренного ЗРК, пусть уступающего по своим возможностям стационарной системе, но позволяющего в короткое время осуществлять перегруппировку и сосредоточение сил и средств ПВО на угрожаемых направлениях.
С учётом того, что в СССР не существовало тогда эффективных рецептур твёрдого топлива, было решено в качестве основного, использовать двигатель, работающий на жидком топливе и окислителе. Ракета создавалась на основе нормальной аэродинамической схемы, она имела две ступени — стартовую с твердотопливным двигателем и маршевую — с жидкостным. От самонаведения так же сознательно отказались, применив отработанную радиокомандную систему наведения на основе теоретического метода "половинного спрямления", позволяющего строить и выбирать наиболее оптимальные траектории полета ракеты.
В 1957 году на вооружение был принят первый упрощённый вариант СА-75 "Двина", работающий в 10-см частотном диапазоне. В дальнейшем упор был сделан на разработку и совершенствование более продвинутых вариантов С-75, работающих в 6-см частотном диапазоне, производство которых в СССР велось до начала 80-х годов.
Станция наведения ракет СНР-75
Первые боевые комплексы развернули на западной границе у Бреста. В 1960 году в составе войск ПВО имелось уже 80 полков С-75 различных модификаций — в полтора раза больше, чем входило в группировку С-25.
Комплексы С-75 определили целую эпоху в развитии отечественных войск ПВО страны. С их созданием ракетное оружие вышло за пределы Подмосковья, обеспечив прикрытие важнейших объектов и промышленных районов практически по всей территории СССР.
ЗРК С-75 различных модификаций широко поставлялись за рубеж и применялись во многих локальных конфликтах (Боевое применение зенитного ракетного комплекса С-75).
В 1958 году на смену ЗРК MIM-3 Nike Ajax в США был принят на вооружение комплекс MIM-14" Nike-Hercules" (Американский зенитно-ракетный комплекс MIM-14 «Найк-Геркулес»). Большим шагом вперёд относительно «Найк-Аякса» стала успешная разработка в течение короткого времени твердотопливной ЗУР с высокими по тем временам характеристиками.
ЗРК MIM-14 Nike-Hercules
В отличие от своего предшественника, "Найк-Геркулес" имеет увеличенную боевую дальность (130 вместо 48 км) и высоту (30 вместо 18 км), что достигнуто путем применения новой ЗУР и более мощных радиолокационных станций. Однако принципиальная схема построения и боевой работы комплекса осталась прежней как в ЗРК "Найк-Аякс". В отличие от стационарного советского ЗРК С-25 ПВО Москвы, новый американский ЗРК был одноканальным, что существенно ограничивало его возможности при отражении массированного налёта, вероятность которого, впрочем, учитывая относительную малочисленность в 60-е годы советской дальней авиации, была низкой.
Позже комплекс прошел модернизацию, что позволило его применять и для ПВО войсковых подразделений (за счет придания подвижности боевым средствам). А также для ПРО от тактических баллистических ракет имеющих скорости полета до 1000 м/с (в основном благодаря применению более мощных РЛС).
С 1958 года, ракеты MIM-14 Nike-Hercules развертывались в комплексах системы «Найк» на замену MIM-3 Nike Ajax. Всего в ПВО США к 1964 было развернуто 145 батарей ЗРК "Найк-Геркулес" (35 построено заново и 110 переоборудовано из батарей ЗРК "Найк-Аякс"), что позволило придать всем основным промышленным районам достаточно эффективное прикрытие от советских стратегических бомбардировщиков.
Карта позиций ЗРК "Найк" на территории США
Большая часть позиций американских ЗРК была развернута на северо-востоке США, на наиболее вероятном пути прорыва советских дальних бомбардировщиков. Все развернутые в США ракеты несли ядерные боевые части. Это было обусловлено стремлением придать ЗРК "Найк-Геркулес" противоракетные свойства, а также желанием повысить вероятность поражения цели в условиях постановки помех.
В США ЗРК "Найк-Геркулес" производились до 1965 года, они состояли на вооружении в 11 странах Европы и Азии. В Японии было организовано лицензионное производство.
Развертывание американских ЗРК MIM-3 Nike Ajax и MIM-14 Nike-Hercules осуществлялось в соответствии с концепцией объектовой ПВО. Подразумевалось что объекты противовоздушной обороны: города, военные базы, промышленность, должны прикрываться каждый своими батареями зенитных ракет, увязанными в общую систему управления. Такая же концепция построения ПВО была принята в СССР.
Представители ВВС настаивали на том, что "объектовая ПВО" в век атомного оружия не является надежной, и предлагали ЗРК сверхбольшой дальности, способный осуществлять "территориальную оборону" — недопущение самолетов противника даже близко к обороняемым объектам. Принимая во внимание значительные размеры США, такая задача воспринималась как крайне важная.
Экономическая оценка проекта предложенного ВВС показала, что он целесообразней, и выйдет примерно в 2,5 раза дешевле при той же вероятности поражения. При этом требовалось меньше персонала, и защищалась большая территория. Тем не менее, Конгресс, желая получить максимально мощную ПВО, одобрил оба варианта.
Лоббируемый представителями ВВС новый комплекс ПВО CIM-10 Bomark (Американский зенитный ракетный комплекс сверхбольшой дальности CIM-10 «Бомарк») представлял собой беспилотный перехватчик, интегрированный с существующими РЛС раннего обнаружения в составе НОРАД. Наведение ЗУР осуществлялось по командам системы SAGE (англ. Semi Automatic Ground Environment) — системы полуавтоматической координации действий перехватчиков путём программирования их автопилотов по радио находящимися на земле компьютерами. Которые и выводили перехватчики на приближающиеся вражеские бомбардировщики. Система SAGE, работавшая по данным радаров НОРАД, обеспечивала выведение перехватчика в район цели без участия пилота. Таким образом, ВВС требовалось разработать лишь ракету, интегрированную в уже существующую систему наведения перехватчиков. На конечном участке полёта при выходе в район цели включалась радиолокационная станция самонаведения.
Старт ЗУР CIM-10 Bomark
По конструкции ЗУР «Бомарк» представляла собой самолёт-снаряд (крылатую ракету) нормальной аэродинамической схемы, с размещением рулевых поверхностей в хвостовой части. Запуск осуществлялся вертикально, при помощи стартового ускорителя, разгонявшего ракету до скорости 2М.
Летные характеристики "Бомарка" остаются уникальными до сих пор. Эффективный радиус действия модификации «А» составлял 320 километров на скорости 2,8 М. Модификация «B» могла разгоняться до 3,1 М, и имела радиус 780 километров.
Комплекс поступил на вооружение в 1957 году. Серийно ракеты производились компанией «Боинг» с 1957 по 1961 год. Всего изготовлено 269 ракет модификации «А» и 301 модификации «В». Большинство развёрнутых ракет оснащались ядерными боевыми частями.
Ракеты запускались из блочных железобетонных укрытий, расположенных на хорошо защищенных базах, каждая из которых была оснащена большим количеством установок. Существовало несколько типов пусковых ангаров для ЗУР "Бомарк": со сдвигаемой крышей, с раздвижными стенками и др.
Исходный план развёртывания системы, принятый в 1955 году, предусматривал развёртывание 52 ракетных баз со 160 ракетами на каждой. Это должно было полностью прикрыть территорию США от любого варианта воздушного нападения. К 1960 было развернуто всего 10 позиций — 8 в США и 2 в Канаде. Развёртывание пусковых установок в Канаде связано с желанием американских военных как можно дальше отодвинуть рубеж перехвата от своих границ. Это было особенно актуально в связи с применением на ЗУР «Бомарк» ядерных БЧ. Первая эскадрилья «Бомарк» была развёрнута в Канаде 31 декабря 1963 года. Ракеты оставались в арсенале канадских ВВС, хотя при этом считались собственностью США и несли боевое дежурство под наблюдением американских офицеров.
Схема размещения ЗРК «Бомарк» в США и Канаде
Однако прошло немногим более 10 лет, и ЗРК «Бомарк» начали снимать с вооружения. В первую очередь это было связано с тем, что вначале 70-х основную угрозу объектам на территории США стали представлять не бомбардировщики, а советские МБР развёрнутые к тому времени в значительном количестве. Против баллистических ракет «Бомарки» были абсолютно бесполезны. Кроме того в случае глобального конфликта весьма сомнительной была эффективность применения этого ЗРК и против бомбардировщиков.
В случае реальной ядерной атаки на США ЗРК «Бомарк» мог эффективно функционировать ровно до того момента пока была жива глобальная система наведения перехватчиков SAGE (что в случае начала полномасштабной ядерной войны представляется весьма сомнительным). Частичная или полная потеря работоспособности даже одного звена этой системы, состоящей из РЛС наведения, вычислительных центров, коммуникационных линий или станций передачи команд, неминуемо приводило к невозможности вывода зенитных ракет CIM-10 в район цели.
Продолжение следует…
По материалам:
http://www.army-technology.com
http://rbase.new-factoria.ru
http://geimint.blogspot.ru/
http://www.designation-systems.net/
Информация