Ракетные полигоны США. Часть 1-я
6-го февраля 2016 года на «Военном обозрении» вышла вызвавшая немало споров публикация: «Очередной успешный тест усовершенствованной противоракеты GBI» (подробней здесь: Очередной успешный тест усовершенствованной противоракеты GBI). В данной статье кроме интересных технических подробностей так же представлены качественные фотографии с американских ракетных полигонов: авиабазы ВВС "Ванденберг" (штат Калифорния) и «Испытательного комплекса противоракетной обороны сухопутных войск им. Рональда Рейгана» (атолл Кваджалейн). В связи с этим хочется подробней рассказать о многочисленных американских ракетных полигонах и космодромах.
Испытания баллистических ракет в Соединенных штатах начались вскоре после знакомства с трофейной немецкой ракетной техникой и эмиграции из Германии ряда немецких специалистов, занимавшихся ранее созданием боевых немецких баллистических ракет А-4 (V-2 или «Фау-2»). Среди прибывших в Америку немцев был и «отец» американской космической программы Вернер фон Браун. После окончания войны из Германии было доставлено примерно 100 собранных ракет. С 1946 по 1952 год в США было произведено 63 испытательных пуска немецких ракет, в том числе один запуск осуществили с палубы американского авианосца. В 1946—1953 годах на базе А-4 в рамках программы «Hermes» было создано несколько образцов американских ракет различного назначения, но до серийного производства ни один из них доведён не был.
Но это не значит, что до знакомства с немецкими образцами в Соединенных штатах не велись исследования в области ракетной техники. Широко известно имя одного из пионеров современной ракетной техники – Роберта Годдарда. Этот выдающийся американский учёный был основателем американских исследований в области реактивного движения. 16 марта 1926 он впервые в США осуществил успешный запуск ракеты с жидкостным реактивным двигателем. Роберт Годдард получил патенты на систему управления ракетой с помощью гироскопа и на применение многоступенчатых ракет для достижения больших высот. Он разработал ряд ключевых компонентов ракетных двигателей, таких как топливные насосы. В 1935 году Роберт Годдард запустил жидкостную ракету, развившую сверхзвуковую скорость.
Так что собственные наработки по ракетной технике в США имелись, и кроме испытаний трофейных германских ракет, американцы вели несколько собственных проектов, технологически более прогрессивных, чем немецкие образцы. Одна из разработок — WAC Corporal дошла до стадии практической реализации. Запущенный в сентябре 1945 года опытно-исследовательский образец жидкостной ракеты, двигатель которой работал на красной дымящейся азотной кислоте и гидразине, достиг апогея траектории в 80 километров. Эта опытная ракета в итоге послужила базой для тактической ракеты MGM-5 «Corporal», ставшей первой управляемой ядерной баллистической ракетой, принятой на вооружение армией США.
Для испытаний американских баллистических ракет 9 июля 1945 года в пустыне в штате Нью-Мексико был создан испытательный ракетный полигон «Уайт Сэндс» площадью около 2,400 км². Одновременно с сооружением ракетного полигона в этом районе велась подготовка к испытанию первого американского ядерного взрывного устройства. С 1941 года военные использовали данный район для проведения контрольно-тренировочных артиллерийских стрельб и испытания новых взрывчатых веществ и боеприпасов большой мощности.
В июле 1945 года в «Уайт Сэндс» завершилось строительство испытательного стенда, представлявшего собой бетонный колодец с каналом в нижней части для выпуска газовой струи в горизонтальном направлении. Ракета при испытаниях двигателя помещалась сверху колодца и фиксировалась с помощью прочной стальной конструкции, снабженной устройством для измерения силы тяги ракетного двигателя. Параллельно со стендом велось строительство пусковых площадок, ангаров для сборки ракет, контрольно-измерительных пунктов и РЛС для траекторных измерений полета ракет. К моменту начала испытаний в построенный неподалёку жилой городок перебралась большая часть немецких специалистов во главе с Вернером фон Брауном.
Подготовка к запуску Фау-2 на «Ракетном полигоне Уайт Сэндс»
10 мая 1946 года впервые с полигона «Уайт Сэндс» удалось осуществить успешный запуск Фау-2. Несмотря на то, что американский аналог V-2 так и не был принят на вооружение, испытательные пуски в Уайт Сэндс позволили американским конструкторам и наземным расчётам накопить бесценный практический опыт и определиться с дальнейшими путями совершенствования и использования ракетной техники. Помимо отработки боевого применения трофейных ракет, осуществлялись запуски с исследовательскими целями изучения высших слоев атмосферы. В октябре 1946 года ракета V-2, запущенная со стартового стола полигона Уайт Сэндс, достигла высоты 104 км. Фотокамера, установленная на борту ракеты, автоматически делала снимки каждые полторы секунды полета. Фотопленка, помещённая в специальную высокопрочную кассету из стали, после падения ракеты осталась целой и в распоряжение учёных попали уникальные на тот момент качественные фотографии района испытаний. Это продемонстрировало принципиальную возможность использования ракет в разведывательных целях. В декабре 1946 года ещё одна ракета достигла высоты — 187 км, этот рекорд продержался до 1951 года.
В 1948 году здесь осуществлялись запуски ракет Convair RTV-A-2 Hiroc – это была уже чисто американская разработка. Испытания баллистических ракет продолжались до начала 50-х годов, в дальнейшем на данном полигоне испытывались в основном зенитные ракеты MIM-3 Nike Ajax и MIM-14 Nike-Hercules, противоракетные системы LIM-49 Nike Zeus и Sprint , а также армейские оперативно-тактические комплексы. В виду особенностей географического расположения полигона Уайт Сэндс было невозможно точно имитировать траекторию входящей в атмосферу баллистической ракеты, запущенной с континентальной части США при перехвате её противоракетой. Кроме того обломки ракет, падающих с большой высоты по непредсказуемой траектории, могли представлять угрозу для проживающего в этом районе населения. В данный момент большая часть проводимых здесь исследований в области ПВО и ПРО по соображениям безопасности перенесена на другие испытательные полигоны, но испытания РСЗО, артиллерийских, авиационных и зенитных систем вооружения продолжаются до сих пор.
Испытания ЗРК MEADS на полигоне Уайт Сэндс
В этом районе регулярно проводились крупные учения армии, ВВС и морской авиации. Здесь проводят испытания компонентов ракетного топлива и реактивных двигателей для космических аппаратов. На полигоне также расположен пункт управления системой спутниковой коммуникации.
Снимок Google earth: антенное поле пункта управления космическими аппаратами
Часть полигона открыта для посещения экскурсионными группами. В экспозиции ракетного парка-музея «Ракетный полигон Уайт Сэндс» имеется более 60 образцов ракет. Здесь можно ознакомиться с ядерной программой США, получить информацию о первых полетах в космос и разработке различных видов ракет.
Экспозиция ракетного парка-музея в Уайт Сэндс
Кроме посещения музея организованы туры к месту проведения первого американского испытательного ядерного взрыва, известного как «Тринити». В настоящее время уровень радиации в этом месте уже не представляет угрозы для здоровья. В районе взрыва в радиусе нескольких сот метров полевой шпат и кварц под воздействием высокой температуры сплавились в минерал светло-зелёного цвета, названный тринититом. За отдельную плату можно получить небольшое количество тринитита в качестве сувенира.
В 1950 году группа немецких специалистов во главе с Вернером фон Брауном перебралась в «Редстоунский арсенал» в Хантсвилле (штат Алабама), где в настоящее время располагается Штаб-квартира Авиационно-ракетного командования. До конца 40-х годов в Редстоунском арсенале велась разработка и производство зажигательных и химических боеприпасов. По сравнению с пустыней полигона «Уайт Сэндс» условия для постоянного проживания и работы в Хантсвилле были гораздо лучше. Первая американская баллистическая ракета малой дальности, разработанная командой В. фон Брауна, так и называлась - PGM-11 Redstone. Технические решения, заложенные в эту ракету, в дальнейшем использовались при создании БРСД «Юпитер», РН «Юнона-1» и «Сатурн». В 1959 году часть «Редстоунского арсенала» была передана в распоряжение НАСА. На этой территории был образован «Центр космических полётов имени Джорджа Маршалла».
Испытательный стенд для ракет «Сатурн-5» и комических челноков в «Космическом центре Маршалла»
Специалисты центра кроме создания и испытания ракет «Редстоун», «Атлас», «Титан», «Сатурн», участвовали в разработке космических кораблей «Меркурий», «Джемини», «Аполлон», двигателей «Шаттла» и американского модуля МКС. Особой гордостью центра считается созданный здесь луноход, на котором астронавты передвигались по поверхности Луны. В последние годы основные усилия сотрудников центра направлены на разработку новых РН семейства «Арес» и сверхтяжелого носителя SLS.
Первый стенд для испытаний двигателей ракет в Редстоунском арсенале
Работы по созданию ракетной техники в Хантсвилле потребовали создания лабораторной и испытательной базы. В юго-восточной части арсенала был возведён испытательный комплекс с несколькими стендами для огневых испытаний ракетных двигателей.
Снимок Google earth: испытательный стенд на полигоне в Редстоунском арсенале
Огневые испытания реактивного двигателя
Но из-за соображений безопасности испытательные пуски ракет с территории Редстоунского арсенала были невозможны. В этом случае ракетам пришлось бы пролетать над густонаселёнными районами США и неизбежные в процессе испытаний новой ракетной техники неудачи могли бы привести к гибели людей в случае падения ракет или их ступеней.
По этой причине на базе ВВС США на мысе Канаверал был развёрнут «Восточный ракетный полигон». Он был основан в 1949 году президентом Гарри Трумэном как «Объединенный полигон дальнего действия», в 1951 году здесь был основан «Центр испытания ракет», принадлежащий ВВС США. Под строительство стартовых комплексов было выделено около 30 км береговой полосы. Место для полигона оказалось выбрано весьма удачно, его географическое положение позволяло осуществлять безопасные запуски тяжелых ракет через Атлантический океан, к тому же полигон находился ближе к экватору, чем значительная часть территории США. Это позволяло увеличивать вес полезной нагрузки и экономить топливо при выводе грузов на орбиту.
Первой запущенной на мысе Канаверал ракетой 24 июля 1950 года стала двухступенчатая Bumper V-2, представлявшая собой конгломерат германской V-2 и американской исследовательской WAC Corporal .
Первый запуск ракеты Bumper V-2 с мыса Канаверал
Начиная с 1956 года со стартовых столов «Восточного полигона» осуществлялись запуски американских суборбитальных ракет серии «Викинг». 6 декабря 1957 была предпринята неудачная попытка запуска первого американского искусственного спутника. Трёхступенчатая ракета-носитель Vanguard TV3 взорвалась на стартовой площадке при большом скоплении репортёров. Спутник при этом уцелел и был отброшен взрывом, упав на землю на небольшом расстоянии с ещё работающим радиопередатчиком.
Взрыв ракеты-носителя Vanguard TV3
После основания в 1958 году НАСА, со стартовых площадок мыса Канаверал, принадлежащих ВВС, велись запуски ракет-носителей в целях исследования космического пространства, в том числе и по ранним пилотируемым программам «Меркурий» и «Джемини».
Запуск корабля Friendship 7 с астронавтом Джоном Гленном по программе «Меркурий»
Здесь испытывались боевые ракеты: PGM-11 Redstone, PGM-19 Jupiter, MGM-31 Pershing, UGM-27 Polaris, PGM-17 Thor, Atlas, Titan и LGM-30 Minuteman. На базе ракеты «Тор» была создана ракета-носитель «Дельта», при помощи которой осуществлён запуск спутника «Телстар-1» в июле 1962 года. С целью расширения возможностей ракет «Титан-3» и «Титан-4» по доставке на орбиту тяжелых грузов в 60-е годы строились дополнительные стартовые комплексы. Они использовались для запуска коммуникационных, военно-разведывательных и метеорологических спутников, а также для осуществления планетарных миссий НАСА.
Снимок Google Earth: стартовые комплексы базы ВВС на мысе Канаверал и «Космического центра имени Кеннеди»
В общей сложности на территории «Восточного ракетного полигона» было построено 38 стартовых площадок, из которых сегодня только 4 действующие. До недавнего времени с них осуществлялись запуски ракет Delta II и IV, Falcon 9 и Atlas V. 22 апреля 2010 года состоялся успешный запуск РН Atlas V. На околоземную орбиту был выведен беспилотный космический корабль многоразового использования Boeing X-37. Примечательно, что на американской РН Atlas V использовались российские двигатели РД-180.
Снимок Google Earth: стартовая площадка на «Восточном ракетном полигоне»
Севернее «Восточного ракетного полигона» ВВС США, на острове Мерритт расположен принадлежащий НАСА «Космический центр имени Джона Фицджеральда Кеннеди» площадью около 567 км². Строительство космического центра началось в 1962 году, в ходе реализации «Лунной программы», так как на расположенном неподалёку ракетном полигоне стало слишком тесно. Кроме того для проведения исследовательских космических программ требовалось специальное оборудование и сооружения, в возведении которых военные не были заинтересованы. Первоначально к 1966 году были построены: центр управления, стартовый комплекс для ракет «Сатурн V», ракетный ангар и вертикальное здание для сборки и проверки ракет с последующей их транспортировкой на стартовый стол. Для тестирования готовности персонала и оборудования перед запусками «Сатурна V» запуски более лёгких ракет-носителей «Сатурн I» и МБР.
После того как ВВС выбрали в качестве тяжелых носителей ракеты «Титан III» и «Титан IV» НАСА на своём космодроме также построило две стартовых площадки для них. РН «Титан III» могли выводить в космос такую же нагрузку, как и РН «Сатурн», но были существенно дешевле. В середине 70-х основными носителями для НАСА стали РН «Титан-Центавр», они использовались для запуска аппаратов серий «Викинг» и «Вояджер». До июля 2011 года Космический Центр Кеннеди являлся местом запуска кораблей «Спейс шаттл», для этого использовался стартовый комплекс с инфраструктурой программы «Аполлон». Первым 12 апреля 1981 года был запущен корабль «Колумбия». На территории центра есть посадочная полоса длиной 4,6 км для посадки «шаттлов».
Часть территории «Космического центра имени Кеннеди» и «Восточного ракетного полигона» открыта для посещения всеми желающими, здесь имеется несколько музеев, кинотеатров и выставочных площадок. По территории закрытой для свободного доступа организованы экскурсионные автобусные маршруты. Автобусный тур стоимостью 38 долларов включает в себя: посещение стартовых площадок и центра «Аполлон-Сатурн V», обзор станций слежения.
Наибольший интерес для посетителей представляет музейный комплекс «Аполлон-Сатурн V». Он построен вокруг наиболее ценного экспоната выставки — ракеты-носителя «Сатурн V» и других относящихся к космосу экспонатов, таких как спускаемая капсула «Аполлон».
При всех своих достоинствах «Космический центр имени Кеннеди» и «Восточный ракетный полигон» имеют небольшой недостаток, из-за наличия населённых пунктов под траекториями мыс Канаверал не подходит для запуска в западном направлении. По этой причине для таких запусков используются стартовые площадки «Западного ракетного полигона» на авиабазе «Ванденберг» (штат Калифорния) на западном Тихоокеанском побережье США. Авиабаза «Ванденберг» занимает участок территории площадью около 462 км².
База была основана в 1941 году как тренировочный полигон армии США. В 1957 году она после передачи ВВС была преобразована в центр по испытанию баллистических ракет. Расположение пусковых комплексов «Западного ракетного полигона» на Тихоокеанском побережье — в отличие от пусковых на мысе Канаверал, облегчает запуск спутников на полярную орбиту. Запуск происходит по ходу вращения Земли, что хорошо подходит для запуска разведывательных спутников. Близость пусковых установок к побережью и удалённость от населённых районов делает «Западный полигон» очень удачным местом для проведения испытаний межконтинентальных баллистических ракет и запуска космических аппаратов. Первая баллистическая ракета «Тор» была запущена 16 декабря 1958 года. Впоследствии здесь проходили испытания баллистические ракеты: «Атлас», «Титан-1/2», «Минитмен-1/2/3» и «МХ». В районе базы так же испытывались американские боевые железнодорожные ракетные комплексы «Миджитмен». Испытательные пуски МБР «Минитмен» и «MX» составили почти половину от количества запусков ракет всех типов. Кроме испытаний, имеющиеся на базе шахтные пусковые установки использовались для несения боевого дежурства МБР. На полигоне проходила испытания система лазерного противоракетного оружия воздушного базирования, смонтированного на самолете Боинг 747-400. На господствующих высотах вокруг полигона построены шесть радиолокационных и оптических станций слежения. Траекторные измерения и прием телеметрической информации испытательных пусков с базы «Ванденберг» также осуществляется техническими средствами измерительного пункта Пойнт-Мугу, расположенного в 150 км южнее.
Ракета-носитель «Тор-Арена» со спутником SERT-2 на стартовом комплексе базы «Ванденберг»
28 февраля 1959 года с «Западного полигона» на ракете-носителе «Тор-Агена» запустили первый в мире исследовательский полярно-орбитальный спутник «Дискаверер-1». Как стало известно позже, «Дискаверер» являлся прикрытием для секретной разведывательной программы «Корона», стартовавшей после того, как над территорией СССР был сбит высотный самолёт-разведчик U-2. В рамках данной программы осуществлялись запуски разведывательных спутников серий: KH-1, KH-2, KH-3, KH-4, KH-4A и KH-4B(144 спутника). На борту спутников имелись длиннофокусные широкоформатные фотокамеры, с их помощью удалось получить качественные снимки советских ядерных и ракетных полигонов, аэродромов стратегической авиации, позиций МБР и оборонных предприятий. Впрочем, помимо чисто военных программ, стартовые позиции «Западного ракетного полигона», хотя и в меньших масштабах, чем «Восточного ракетного полигона» использовались и для запуска исследовательских космических аппаратов. Так, ракетой-носителем «Титан-2» отсюда был запущен космический зонд «Клементина» для изучения Луны и дальнего космоса.
В начале 70-х «Ванденберг» был выбран местом запуска и посадки пилотируемых многоразовых аппаратов «Спейс шаттл». Для этого стартовый комплекс, предназначенный ранее для запуска ракет «Титан-3», прошел переоборудование. Существующая на базе ВПП была удлинена до 4580 м.
Шаттл «Энтерпрайз» на стартовом комплексе базы «Ванденберг»
В 1985 году стартовый комплекс был протестирован с использованием прототипа шаттла «Энтерпрайз». Этот аппарат не был предназначен для полётов в космос, он служил для разного рода испытаний и отработки посадки в ручном режиме управления. Однако после гибели 15 октября 1986 года шаттла «Челленджер» программу запуска многоразовых космических кораблей со стартовых позиций «Западного полигона» свернули. После этого стартовый комплекс был в очередной раз перестроен и использовался для запусков полярно-орбитальных спутников новым семейством ракет-носителей «Дельта-4».
Снимок Google Earth: стартовый комплекс № 6, используемый для запуска ракет «Дельта-4»
В данный момент на базе имеется одиннадцать стартовых комплексов, из них шесть действующих. Стартовые сооружения авиабазы «Ванденберг» предназначены для запуска ракет-носителей: «Дельта-2», «Атлас-5», «Фалкон Хеви», «Дельта-4», «Минотавр». 16 июня 2012 года на ВВП базы в автоматическом режиме совершил посадку беспилотный космический корабль многоразового использования Boeing X-37. До этого он провёл на орбите 468 дней, облетев вокруг Земли более семи тысяч раз. Многоразовый челнок X-37 предназначен для функционирования на высотах от 200—750 км, может быстро менять орбиты, способен выполнять задачи разведки и доставки в космическое пространство и обратно небольших грузов.
Помимо запуска космических аппаратов с ШПУ, расположенных в окрестностях полигона, регулярно проводятся контрольно-испытательные стрельбы МБР «Минитмен-3». Последние запуски двух ракет были осуществлены в марте 2015 года. Вдоль побережья, севернее на удалении 10-15 км от ВПП базы расположены 10 поддерживаемых в рабочем состоянии шахтных пусковых установок МБР.
Авиабаза «Ванденберг» играет ключевую роль в американской программе противоракетной обороны. Пусковой комплекс, известный как , 576-E, используется для испытаний противоракет GBI. 28 января 2016 года «Агентство противоракетной обороны США» осуществило успешное летное испытание усовершенствованной противоракеты наземного базирования. Как сообщается, целью данного испытания была проверка работы модернизированных рулевых двигателей ракеты-перехватчика, а также устранение неисправностей, выявленных в ходе испытательного запуска в июне 2014 года. Согласно сведениям, опубликованным в открытых источниках, по состоянию на 2013 год четыре противоракеты GBI были размещены в ШПУ, оставшихся от МБР «Минитмен-3». Общее число противоракет, размещённых на базе «Ванденберг», планируется довести до 14 единиц.
Пусковой комплекс противоракет GBI на базе «Ванденберг»
На территории базы находится музейный комплекс, известный как «Центр ракетного и космического наследия». Он расположен в стартовом комплексе № 10 — месте, где проходили испытательные запуски баллистической ракеты «Тор» и ИСЗ «Дискавери». Экспозиция музея рассказывает об этапах развития базы с самого момента её создания. Она затрагивает военную, коммерческую и научную сферы деятельности в освоении космоса и делится на две части: «Развитие технологий» и «Хронология холодной войны». В музее имеется собрание всех моделей стартовых комплексов, используемых на базе, ракетные двигатели, модели космических аппаратов многоразового использования. В специально оборудованных кинозалах с использованием специальных аудио и видео эффектов демонстрируются ролики, рассказывающие об испытаниях ракетной техники и этапах освоения космического пространства.
Спарринг - партнёром «Западного ракетного полигона» в деле испытаний противоракетных систем является «Испытательный комплекс противоракетной обороны сухопутных войск им. Рональда Рейгана» на атолле Кваджалейн. Как правило, именно отсюда происходит запуск ракет-мишеней для тестирования противоракет GBI. Одиннадцать островов атолла находятся в ведении вооруженных сил США в соответствии с договором долгосрочной аренды, заключённым с Республикой Маршалловы острова. Срок действия аренды истекает в 2066 году с возможностью автоматического продления аренды до 2089-го. Суммарная площадь арендуемой территории составляет 14,3 км² или 8 % от общей площади территории Маршалловых островов. Строительство ракетного полигона началось в 1959 году, а в 1999 году ему было присвоено имя Рональда Рейгана.
Американцы вложили очень серьёзные деньги в техническую оснащённость полигона. Только в 2015 году на развитие и поддержание инфраструктуры было выделено 182 млн. долларов США. На восьми островах атолла кроме стартовых комплексов для запуска ракет построена сеть радиолокационных, оптоэлектронных и телеметрических станций, предназначенных для обнаружения, сопровождения и распознавания ракет и боеголовок и снятия с них телеметрической информации о параметрах полёта. На шести островах атолла установлены автоматические цифровые кинотеодолиты. Все средства контроля и слежения увязаны между собой защищёнными от прослушивания оптоволоконными кабелями. Данные, полученные со станций слежения и телеметрия, передаются по подводному кабелю HANTRU-1 на остров Гуам. В этом районе также находится мишенное поле для баллистических ракет. Координаты точек падения боевых блоков фиксируются специальной радиолокационной станцией типа SDR. Для фиксации времени приводнения испытываемых боеголовок в лагуне атолла Кваджалейн установлена система HITS с сетью гидроакустических датчиков.
В 60-70-е годы на Кваджалейне проводились испытания противоракет «Спринт» и «Спартан». Шахтные пусковые установки противоракет «Спартан», а также площадки для развертывания стартового оборудования противоракет «Спринт» построены на островах Мек и Иллегинни. После закрытия этих программ с полигона осуществлялись запуски баллистических и метеорологических ракет. Полигон обслуживается личным составом сухопутных войск, но его деятельность осуществляется совместно с соответствующими службами ВВС и ВМС. Технические службы полигона взаимодействуют также с НАСА, осуществляя сопровождение и обмен информацией с орбитальными аппаратами американского космического агентства.
Снимок Google Earth: комплекс слежения за космическими объектами на атолле Кваджалейн
Кроме атолла Кваджалейн пусковые комплексы имеются на островах Омелек, Уэйк и атолле Аур. На острове Омелек, входящем в состав полигона, в 2004 году построена стартовая площадка для запуска ракеты-носителя Falcon-1, созданной частной компанией SpaceX. При запуске Falcon-1 используется многоразовая возвращаемая первая ступень. Всего с острова Омелек было предпринято четыре попытки вывода на орбиту полезной нагрузки. Первые два пуска закончились неудачно, третья ракета вывела на орбиту массогабаритный макет спутника. 13 июля 2009 года осуществлён первый успешный коммерческий запуск малазийского спутника RazakSat.
По материалам:
http://pentagonus.ru
http://www.redstonearsenal.net
http://geimint.blogspot.com
Информация