Очередной успешный тест усовершенствованной противоракеты GBI

Очередной успешный тест усовершенствованной противоракеты GBI

02.02.2016 г. Агентство противоракетной обороны США заявило об успешном летном испытании модернизированной противоракеты наземного базирования, которое было осуществлено без перехвата учебной цели.
Целью пуска противоракеты, осуществленного 28 января 2016 с авиабазы ВВС "Ванденберг" (штат Калифорния), была проверка работы усовершенствованных рулевых двигателей управления ударной головной части перехватчика, а так же устранение неисправностей выявленных при тесте FTG-06B в июне 2014.


FTG-06b Ballistic Missile Defense Test. Пятый запуск по ракете-мишени LV-2, тест FTG-06B 22 июня 2014 г. Это был перетестировка неудачных испытаний FTG-06A от 2010 г.


Примечание: при тесте в 23 июня 2014 г. наблюдались не расчетные вибрации заатмосферного перехватчика EKV при работе маневровых ДУ

U.S. Ballistic Missile Defense System — Target Launch and Interceptor Launch (2010). Неудачный тест FTG-06A



В ходе испытания в 2016 г. также отслеживалась телеметрия работы системы управления ударной головной части, которая корректирует ее полет по высоте и курсу, выводя на цель. Агентство MDA отмечает, что целью испытания стало исправление давних проблем с ударной головной частью противоракеты.



В рамках тестового пуска с борта военно-транспортного самолета С-17 у берегов Гавайских островов в Тихом океане была запущена учебная баллистическая ракета среднего радиуса действия, головная часть которой была оснащена ложными целями и средствами для создания помех. После того как радары наземного и морского базирования в районе Гавайских островов зафиксировали полет ракеты, была дана команда на пуск противоракеты из шахтной пусковой установки на авиабазе "Ванденберг". Отделившись от носителя, заатмосферный ударный аппарат EKV затем осуществил серию маневров, чтобы продемонстрировать способность корректировать свой полет по высоте и курсу в космосе, выбирая главную цель для поражения.

По данным американских властей, агентство ПРО потратило более $2 млрд. на то, чтобы исправить проблемы в системе управления ударной головной части после того как в 2010 году противоракета не смогла перехватить цель в космосе.

В результате многочисленных доработок в ходе испытания 2014 года противоракета успешно поразила цель. MDA постоянно совершенствует как саму противоракету, системы наведения и целеуказания, так и заатмосферный перехватчик.

Ранний образец противоракеты GBI, стартующий из шахты (начало 2000-х)



Современный вариант ПР GBI. Стартовая масса противоракеты 12000 кг, стоимость пуска около $70 000 000







Некоторые пояснения:

Boeing C-17 Globemaster III — американский стратегический военно-транспортный самолёт, используется центром испытаний ВВС США для пусков имитаторов баллистических ракет средней дальности:


Пуск имитатора баллистических ракет средней дальности LV с Boeing C-17 Globemaster


Прототип eMRBM имитатора (LV) баллистических ракет средней дальности изготовлен Lockheed Martin:


Технические данные засекречены, однако в пресс-релизах сообщалось, что обеспечивает соответствие мишени баллистическим ракетам с дальностью пуска 3780 миль и более.

Типы пусков и тестов для ПРО наземного базирования:

BV — проверочный тест бустера (ускорителя).
CMCM — испытания после внесения критических изменений в ТТХ, отработка мер противодействия.
FTG — летные испытания наземного перехватчика.
FTX — летные испытания, другие цели.
IFT — интегрированный летные испытания.

Проведенные тесты GBI (по май 2012):








Успешный заатмосферный перехват имитатора цели (2014 год):




"Экзоатмосферный убийца". Принцип hit-to-kill (некоторые "размышления" на примере перехвата БЧ МБР "Тополь": "за и против"):


Поражающий модуль противоракеты, разработанный компанией Raytheon, называется EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). Известно, что он имеет около 140 см в длину и 70 кг веса, оснащен двигателем и системой наведения, включающей инфракрасный датчик. Уничтожение цели осуществляется по незатейливому принципу hit-to-kill, т.е., с использованием энергии сталкивающихся объектов. Задачу кинетического перехвата можно сравнить с попаданием пулей в летящую пулю. На всем пути к цели EKV и разгоняющая ракета получают данные с наземных, морских радаров и спутников, которые используются для корректировки курса. Сила удара при попадании EKV в цель эквивалентна столкновению с 10-тонным трактором, который мчится быстрее 1000 км/час!

А разве нельзя увернуться от кинетического удара? В медийное "российское пространство" внедрился миф о том, что боевая часть Тополя-М оснащена двигателями для маневра и способна уклоняться от перехватчиков ПРО.


БЧ имеет развитые средства постановки помех, ложные цели и прочие фокусы боеголовок, призванные обмануть радары противника. Однако одно с другим несовместимо из-за наличия у тел свойства инерции: орбитальные маневры или помехи для радаров, то и другое вместе не получится.

Если БЧ Тополя маневрирует, то она избавляет ПРО от проблемы селекции себя самой от ложных целей. БЧ остается только уворачиваться от перехватчиков.

Краткая оценка перспектив "уворачивания":


Масса ББ Тополя близка к 1 т, из которых несколько сот кг приходится на термоядерную бомбу, термически защищенный и прочный корпус, а также систему наведения. Для частых маневров на протяжении полета требуется несколько сот кг топлива, поэтому массу маневрового ЖРД можно оценить в ~100 кг. Или же несколько маневровых двигателей, каждый ~10 кг веса, что не меняет сути.

Предполагая, что отношение массы двигателя к тяге не превышает 100, общая тяга при маневре ~1 т. Исходя из таких оценок, она могла бы равняться нескольким тоннам. В случае одного такого ЖРД очевидно, лишь малая часть тяги может быть направлена в поперечном направлении, в то время, как несколько малых маневровых ДУ могут работать только на поперечную тягу.

Таким образом, можно сказать, что моноблок способен маневрировать под действием поперечной силы в 10 000 Н.

Пусть поперечное ускорение равно g. За 10 сек EKV сближается с целью на 100 км. Очевидно, что за 10 сек «стационарного» маневра EKV успеет скорректировать курс и попадет в мишень. Поэтому необходимо чаще менять направление движения ББ. Предположительно расчетное время маневра должно быть ~1 сек. Тогда поперечное смещение моноблока составит несколько метров. Этого достаточно, чтобы увернуться от перехватчика. В этом случае при скорости около 7,5 км/сек, угловое отклонение БЧ от заданной траектории будет иметь порядок 0,001 рад. Это приемлемо, имея ввиду задачу уничтожения большого города. При таком отклонении промах составит несколько км, даже если направление движения БЧ изменится за несколько тысяч км от мишени.

Удельный импульс ракетного топлива (НДМГ+АТ) примем равным 3 000 м/сек, тогда за 1 секунду тяги в 10 000 Н будет затрачено 3,33 кг топлива. Для частых маневров нужен существенный запас топлива.

Можно предположить, что моноблок способен совершить ~100 маневров — рысканий из стороны в сторону, каждый длительностью ~1 сек, и все равно попасть в обреченный на гибель город. Совершая такие маневры непрерывно или периодически через ~1 сек, он крайне осложнит задачу нацеленным в него EKV. За это время будет покрыто ~2 000 км до цели и затрачено ~300 кг топлива. Это очень много.

Вывод: на всей траектории уворачиваться от перехватчиков невозможно.

А когда нужно начинать "уворачиваться"? Когда БЧ "узнает", что атакована EKV? БРЛС на боевой части МБР? Командное управление со стартовой позиции?

Используя РЛС, боеголовка должна выждать, пока расстояние до атакующего перехватчика уменьшится до ~10 км. С этого момента у нее будет в запасе ~1 сек, чтобы уклониться от удара. БЧ включает на полную тягу двигатель и делает рывок с ускорением g в том направлении, куда направлена ее ось. К моменту сближения с перехватчиком двигатель отработает ~1 сек и БЧ сместится на несколько метров, что вполне достаточно для промаха. По-моему, это нереализуемо…



Компьютерная анимация полета Минитмена-3 (ввиду отсутствия аналогичной для МБР "Тополь-М"). На видео активный участок кажется длинным, хотя он измеряется сотнями км. Видно, что БЧ поворачивается перед входом в атмосферу, чтобы войти под правильным углом и не сбиться с курса под действием аэродинамического сопротивления.


Вероятно, исходя из этих оценок, можно допустить, что в наших БЧ МБР реализован алгоритм "случайное рыскание БЧ", с определенной высоты (где возможен перехват) практически затрудняющий поражение кинетическим ударом.

С другой стороны, если время реакции EKV на изменение траектории мишени окажется значительно меньшим 1 сек (чего и добиваются американцы), увернуться в принципе не получится.


MDA-прогноз траектории полета перехватчиков по сравнению с российскими МБР



Противоракеты GBI. Позиционный район ПРО на Аляске:
Перевозка по ДОП:



Выгрузка с транспортера:




GBI в МИК Boeing перед отправкой на позиционный район:


РЛС SBX (морского базирования, Х-диапазон) является основным датчиком для отслеживания МБР и взаимодействия в системе GBI. Конструкция представляет собой АФАР диаметром 22 метра с 45 056 ППМ. Изображение до монтажа на плавучую платформу):




Заатмосферные перехватчики системы ПРО:



Видео первых наземных испытаний ДУ маневрирования и коррекции.


Exoatomospheric Kill Vehicle (EKV). Перехватчик, использующийся сейчас в системе GBI.


Redesigned Kill Vehicle (RKV). Проект перспективного перехватчика.


Агентство противоракетной обороны США (U.S. Missile Defense Agency, MDA) совместно с Raytheon завершило этап составления технического задания по разделяющимся заатмосферным кинетическим перехватчикам (MOKV).

Разделяющиеся кинетические перехватчики (литературный перевод названия БЧ ракет ПРО США). Реальное название «Multi-Object Kill Vehicle» (MOKV).

Multi-Object Kill Vehicle (MOKV) после сброса головного обтекателя.


Подборка документов по GMD (на английском языке):
Ground-Based Midcourse Defense (GMD)
Statement — Missile Defense Agency
Missile Defense Agency Successfully Completes Ground Test

Заключение

Не совсем понятна настойчивость (я бы сказал, "упоротость") американцев в испытаниях ПРО именно против баллистических ракет средней дальности. Ведь договор РМСД еще действует. Рядом с "лучшей страной на планете" отсутствуют стартовые площадки баллистических РСМД, страны, обладающие такими ракетами отсутствуют сейчас также в западном полушарии и даже в отдаленной перспективе не ожидаются. Monroe Doctrin («Америка для американцев») выполняется на "ура" уже скоро как 200 лет. Российские (или даже мифические иракские, корейские) баллистические ракеты средней дальности ну никак не достигнут другого полушария, а МБР GBI пока не способна перехватить.



"На воре и шапка горит"?

США не исключают введения санкций против России из-за договора РСМД

Использованы фотографии, видео и материалы:
http://www.mda.mil; http://media.al.com; http://photos.al.com; http://novosti-dny.com; https://www.flickr.com; http://extremal-mechanics.org; http://www.travis.af.mil; http://www.indiedb.com; http://www.reuters.com; http://cdn.fishki.net; http://www.smdc.army.mil; http://www.heritage.org; https://en.wikipedia.org; http://www.jeffhead.com; http://www.ausairpower.net; www.lockheedmartin.com; https://www.youtube.com; http://www.madeinalabama.com; http://missiledefenseadvocacy.org; https://mostlymissiledefense.com; http://www.designation-systems.net; ghttp://www.northropgrumman.com; http://www.defense-aerospace.com; http://abyss.uoregon.edu; http://businessinsider.com
Автор:
Opus (Антон)
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

118 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти