Межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) является вооружением с боевой частью и дальностью полета до 5000 км. МБР предназначена для уничтожения любой цели на средней и большой дальности при помощи ядерной боеголовки.
Современные баллистические ракеты оборудованы защитой от ПРО противника (маскировка, ложные цели, разделяющаяся головная часть) и могут спокойной ее преодолевать. Запуск МБР происходит со стационарных установок, атомных подлодок и мобильных комплексов.
Р-12У | Скорость 3,8 км/с
Р-12У — самая быстрая ракета средней баллистической дальности с максимальной скоростью 3,8 км в секунду открывает рейтинг самых быстрых ракет в мире. Р-12У являлся модифицированным вариантом Р-12. Ракета отличалась от прототипа отсутствием промежуточного днища в баке окислителя и некоторыми незначительными изменениями конструкции — в шахте нет ветровых нагрузок, что позволило облегчить баки и сухие отсеки ракеты и отказаться от стабилизаторов. С 1976 года ракеты Р-12 и Р-12У начали сниматься с вооружения и заменяться на подвижные грунтовые комплексы «Пионер». Они были сняты с вооружения в июне 1989 года, и в период по 21 мая 1990 года на базе Лесная в Белоруссии были уничтожены 149 ракет.
Толкать или тянуть?
Все боеголовки в ракете находятся на так называемой ступени разведения или в «автобусе». Освободившись от обтекателя, а затем избавившись о последней разгонной ступени, ступень разведения развозит боеголовки, словно пассажирам по остановкам, по своим траекториям, по которым конусы разойдутся каждый к своей цели.
Боевую ступень тоже принято называть «автобус», так как именно она отвечает за точность наведения боеголовки в точку цели, то есть за боевую эффективность. Ее работа и ступень разведения – один из самых больших секторов, находящихся в ракете.
Ступень разведения может иметь разные формы. Обычно она схожа на широкий каравай хлеба или круглый пенек, на котором остриями вперед установлены боеголовки на пружинных толкателях. Они расположены под точными углами отделения (вручную, на ракетной базе, с помощью теодолитов) и смотрят в различные стороны, как иголки у ежика, как пучок морковок. Ощетинившаяся боеголовками платформа занимает в полете гиростабилизированное, заданное в пространстве положение. И в определенные моменты с нее выталкиваются боеголовки. Они выталкиваются сразу после разгона и отделившись от последней разгонной ступени. Пока весь этот неразведенный улей не сбили противоракетным оружием или не отказало что-то на борту ступени разведения.
Но так было ранее, вначале разделяющихся головных частей. Сегодня разделение представляет собой иную картину. Если ранее боеголовки «торчали» вперед, то теперь впереди находится сама ступень а боеголовки – снизу, вершинами назад, перевернутые. В некоторых ракетах сам «автобус» тоже лежит в перевернутом состоянии, в верхней ступени ракеты в специальной выемке. После отделении ступень разведении тащит, а не толкает боеголовки. Причем тащит, упираясь четырьмя «лапами», которые крестообразно расставлены и развернуты впереди. На концах таких лап находятся тяговые сопла ступени разведения, направленные назад. После отделения от разгонной ступени, «автобус» прецизионно и точно выставляет свое движение в начинающемся космосе посредством собственной системы наведения. Сам занимает тропу очередной боеголовки – ее персональную тропу.
Дальше размыкаются специальные безынерционные замки, которые держат очередную отделяемую боеголовку. И даже не отделенная, а просто теперь ничем не связанная со ступенью боеголовка неподвижно висит тут же, в полной невесомости.
SM-65 «Атлас» | Скорость 5,8 км/с
SM-65 «Атлас» — одна из самых быстрых американских ракет-носителей с максимальной скоростью 5,8 км в секунду. Является первой разработанной межконтинентальной баллистической ракетой, принятой на вооружение США. Разрабатывалась в рамках программы MX-1593 с 1951 года. Составляла основу ядерного арсенала ВВС США в 1959—1964 годах, но затем была быстро снята с вооружения в связи с появлением более совершенной ракеты «Минитмэн». Послужила основой для создания семейства космических ракет-носителей Атлас, эксплуатирующегося с 1959 и поныне.
UGM-133A Trident II | Скорость 6 км/с
UGM-133A Trident II — американская трехступенчатая баллистическая ракета, одна из самых быстрых в мире. Её максимальная скорость составляет 6 км в секунду. “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. Максимальная дальность полета при уменьшенном числе боевых блоков — 11 300 км.
Свойства траектории и практические значения
Движение тела после прекращения влияния на него движущей силы изучает внешняя баллистика. Данная наука предоставляет расчеты, таблицы, шкалы, прицелы и вырабатывает оптимальные варианты для стрельбы. Баллистическая траектория пули – это кривая линия, которую описывает центр тяжести объекта, находящегося в полете.
Так как на тело влияют сила тяжести и сопротивления, путь, который описывает пуля (снаряд), образует форму кривой линии. Под действием приведенных сил скорость и высота объекта постепенно снижается. Различают несколько траекторий: настильную, навесную и сопряженную.
Первая достигается при использовании угла возвышения, который является меньшим, нежели угол наибольшей дальности. Если при разных траекториях дальность полета остается одинаковой – такую траекторию можно назвать сопряженной. В случае, когда угол возвышения больше, чем угол наибольшей дальности, путь приобретает название навесного.
Траектория баллистического движения объекта (пули, снаряда) состоит из точек и участков:
- Вылета (например, дульный срез ствола) – данная точка является началом пути, и, соответственно, отсчета.
- Горизонта оружия – этот участок проходит через точку вылета. Траектория пересекает ее дважды: при выпуске и падении.
- Участка возвышения – это линия, которая является продолжением горизонта образует вертикальную плоскость. Данный участок носит название плоскости стрельбы.
- Вершины траектории – это точка, которая находится посредине между начальной и конечной точками (выстрела и падения), имеет наивысший угол на протяжении всего пути.
- Наводки – мишень или место прицела и начало движения объекта образуют линию прицеливания. Между горизонтом оружия и конечной целью формируется угол прицеливания.
РСМ 56 Булава | Скорость 6 км/с
РСМ 56 Булава — одна из самых быстрых твердотопливных баллистических ракет в мире, стоящая на вооружении России. Имеет минимальный радиус поражения 8000 км, примерную скорость 6 км/с. Разработка ракеты ведётся с 1998 года Московским институтом теплотехники, разработавшим в 1989—1997 гг. ракету наземного базирования «Тополь-М». К настоящему времени произведено 24 испытательных пусков «Булавы», пятнадцать из них признаны успешными (в ходе первого пуска запускался массогабаритный макет ракеты), два (седьмой и восьмой) — частично успешными. Последний испытательный пуск ракеты состоялся 27 сентября 2016 года.
Ядерный чемоданчик
Владение МБР с ядерными боеголовками налагает большую ответственность – надо исключить возможность случайного пуска ракет и начала атомной войны. Для этого были придуманы особые коды, хранящиеся в «ядерном чемоданчике». В СССР/России «ядерный чемоданчик» – это система «Чегет». Разослать коды по стартовым комплексам может только президент. На местах эти коды введут в «мозг» МБР, и два оператора смогут запустить ракету, выполняя операции параллельно, «в два ключа».
Но первый удар противника может уничтожить и президента, и «чемоданчик». Поэтому для дублирования «Чегета» в середине 1980-х гг. создали систему управления «Периметр». Ее включают в угрожаемый период, но «Периметр» не сработает, пока будет получать «удерживающие» сигналы из пункта управления Стратегическими ядерными силами. В случае отсутствия сигнала и ответа на запрос «Периметр» без участия человека запустит «управляющую» ракету, и она подаст команду на старт всем пусковым установкам страны. Включенный «Периметр» подобен зажатой в руке гранате с выдернутой чекой. Пока гранату не выпустят, взрыва не будет, но если держащий гранату человек будет убит – взрыв неизбежен. Поэтому на Западе «Периметр» называют «мертвая рука». «Периметр» сделал ответный удар неотвратимым, и это отбивало у противника желание напасть с применением ракетно-ядерного оружия.
Поделиться ссылкой
Minuteman LGM-30G | Скорость 6,7 км/с
Minuteman LGM-30G — одна из самых быстрых межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования в мире. Её скорость составляет 6,7 км в секунду. LGM-30G «Минитмэн» III имеет расчетную дальность полета от 6000 километров до 10 000 километров в зависимости от типа боеголовки. Минитмен-3 стоит на вооружении США с 1970 года по сегодняшний день. Она является единственной ракетой шахтного базирования в США. Первый пуск ракеты состоялся в феврале 1961 года, модификации II и III были запущены в 1964 году и 1968 соответственно. Ракета весит около 34 473 килограмм, оснащена тремя твердотопливными двигателями. Планируется, что ракета будет стоять на вооружении вплоть до 2022 года.
Последний отрезок
Но с точки зрения аэродинамики ступень все же не боеголовка. Если та – тяжеленькая и маленькая узкая морковка, то ступень – это скорее пустое обширное ведро с опустевшими топливными баками, габаритным необтекаемым корпусом и отсутствием ориентации в начинающем набегать потоке. Ступень своим широким телом намного раньше отзывается на первые дуновения встречного потока. К тому же боеголовки разворачиваются вдоль потока, пробивая атмосферу с наименьшим аэродинамическим сопротивлением. Ступень же своими обширными днищами и боками наваливается на воздух. Она не может бороться с тормозящей силой потока. Ее баллистический коэффициент – сочетание компактности и массивности – намного хуже боеголовочного. Она резко начинает замедляться и постепенно отставать от боеголовок. Однако силы потока неумолимо нарастают, одновременно и температура прогревает незащищенный тонкий металл, лишая его прочности. В раскаляющихся баках весело кипят остатки топлива. Наконец, осуществляется потеря устойчивости корпуса под воздействием аэродинамической нагрузки. Такая перегрузка помогает крушить переборки внутри. Смявшееся тело быстро охватывают гиперзвуковые удары волны, разрывая ступень на части и разбрасывая их. Куски, пролетев немного в уплотняющемся воздухе, снова разламываются на еще меньшие фрагменты. Остатки топлива мгновенно реагируют. Разлетающиеся осколки конструктивных компонентов из магниевых сплавов зажигаются и моментально сгорают с яркой вспышкой, напоминающую от фотоаппарата – не зря в первых фотовспышках поджигали именно магний!
Сейчас все горит огнем, все обтянуто раскаленной плазмой и ярко светит вокруг оранжевым цветом. Более парусные и легкие части сдуваются в хвост, который растягиваются по нему, а более плотные уходят тормозиться вперед. Все горящие элементы дают плотно дымовые шлейфы, хотя на столь высоких скоростях этих плотных шлейфов из-за чудовищного разбавления потоком быть не может. Но издалека их прекрасно видно. Выброшенные частицы дыма растягиваются по следу полета каравана кусков и кусочков, в результате чего в атмосфере видно белый след. Ударная ионизация поражает зеленоватое ночное свечение из этого шлейфа. По причине неправильной формы фрагментов их торможение весьма стремительно: все, что не сгорело, теряет скорость и одновременно с ней горячительное действие воздуха. Сильнейший тормоз – сверхзвук. Став в небе, и охладившись высотным морозным дозвуком, полосу фрагментов не видно, она теряет форму и строй, а также переходит в долгое (минут на 20), хаотичное и тихое рассеивание в воздухе. Вот и нет ступени разведения.
53Т6 «Амур» | Скорость 7 км/с
53Т6 «Амур» — самая быстрая противоракета в мире, предназначенная для поражения высокоманевренных целей и высотных гиперзвуковых ракет. Испытания серии 53Т6 комплекса «Амур» были начаты в 1989 году. Её скорость составляет 5 км в секунду. Ракета представляет собой 12-метровый остроконечный конус без выступающих частей. Ее корпус изготовлен из высокопрочных сталей с использованием намотки из композиционных материалов. Конструкция ракеты позволяет выдерживать большие перегрузки. Перехватчик стартует со 100-кратным ускорением и способен перехватывать цели, летящие со скоростью до 7 км в секунду.
«Сатана» SS-18 (Р-36М) | Скорость 7,3 км/с
«Сатана» SS-18 (Р-36М) — самая мощная и быстрая ядерная ракета в мире со скоростью 7,3 км в секунду. Предназначена она, прежде всего, для того чтобы разрушать самые укрепленные командные пункты, шахты баллистических ракет и авиабазы. Ядерная взрывчатка одной ракеты может разрушить большой город, весьма большую часть США. Точность попадания – около 200-250 метров. Ракета размещается в самых прочных в мире шахтах. SS-18 несет 16 платформ, одна из которых загружена ложными целями. Выходя на высокую орбиту все головки «Сатаны» идут «в облаке» ложных целей и практически не идентифицируются радарами».
Современные разработки в баллистике
Поскольку боевые ракеты любого вида являются опасными для жизнедеятельности, главной задачей обороны является усовершенствование точек для запуска поражающих систем. Последние должны обеспечить полную нейтрализацию межконтинентального и баллистического оружия в любой точке движения. К рассмотрению предложена многоярусная система:
- Данное изобретение состоит из отдельных ярусов, каждый из которых имеет свое назначение: первые два будут оснащены оружием лазерного типа (самонаводящиеся ракеты, электромагнитные пушки).
- Следующих два участка оснащаются тем же оружием, но предназначенного для поражения головных частей оружия противника.
Разработки в оборонном ракетостроении не стоят на месте. Ученные занимаются модернизацией квазибаллистической ракеты. Последняя представлена как объект, имеющий низкий путь в атмосфере, но при этом резко изменяющий направление и диапазон.
Баллистическая траектория такой ракеты не влияет на скорость: даже на предельно низкой высоте объект передвигается быстрее, нежели обычный. Например, разработка РФ «Искандер» летит на сверхзвуковой скорости – от 2100 до 2600 м/с при массе 4 кг 615 г, круизы ракеты передвигают боеголовку весом до 800 кг. При полете маневрирует и уклоняется от противоракетной обороны.
DongFeng 5А | Скорость 7,9 км/с
Межконтинентальная баллистическая ракета DongFeng 5А (DF-5A) с максимальной скоростью 7,9 км в секунду открывает тройку самых быстрых в мире. Китайская МБР DF-5 поступила в эксплуатацию в 1981 году. Она может нести огромную боеголовку на 5 мт и имеет диапазон более чем 12,000 км. У DF-5 отклонение приблизительно в 1 км, что означает, что у ракеты одна цель — уничтожать города. Размер боеголовки, отклонение и факт, что на её полную подготовку к запуску требуется всего час, все это означают, что DF-5 — карательное оружие, предназначенное для наказания любых потенциальных нападающих. Версия 5A имеет увеличенный диапазон, улучшение отклонения на 300 м и способность нести несколько боеголовок.
Бездны математики
Выше мы рассмотрели, как начинается собственный путь боеголовки. Однако если рассмотреть этот процесс подробнее, и углубиться в тему, то можно понять, что сегодня разворот в пространстве несущей боеголовки, ступени разведения – это сфера применения кватернионного исчисления, где бортовая система ориентации обрабатывает показатели своего движения с непрерывным построением на борту кватерниона ориентации. Кватернион – это комплексное число, но не с обычными 2 частями, мнимой и действительной, а с тремя мнимыми и одной действительной. Итого у кватерниона 4 части, о чем, и говорит латинский корень quatro.
Ступень разведения производит свою работу достаточно низко, сразу после выключения разгонных ступеней (на высоте 100-150 км). Стоит отметить, что там еще сказывается воздействие гравитационных аномалий поверхности Земли, разнородностей в ровном поле тяготений, которое окружает Землю. Они взялись из неровностей рельефа, залегания пороз различной плотности, горных систем, океанических впадин. Причем гравитационные аномалии либо слегка отпускают ступень добавочным притяжением или, наоборот, притягивают ее к себе.
В этих неоднородностях, сложной ряби гравитационного поля, ступень разведения должна расставить боеголовки с максимальной точностью. Для этого пришлось разработать более подробную карту гравитационного поля Земли. Изучать особенности рельефного поля лучше в системах дифференциальных уравнений, которые описывают точное баллистическое движение. Это емкие, большие (для включения подробностей) системы, состоящие из нескольких тысяч дифференциальных уравнений с несколькими десятками тысяч чисел-констант. При этом само гравитационное поле на низких высотах в околоземной области, рассматривают в качестве совместного притяжения нескольких сотен точечных масс различного веса, в определенном порядке находящихся около центра Земли. Таким образом на трассе полета ракета достигается более точное моделирование реального поля тяготения Земли. Система управления полетом более точно с ним работает.
Р-7 | Скорость 7,9 км/с
Р-7 — советская, первая межконтинентальная баллистическая ракета, одна из самых быстрых в мире. Ее предельная скорость составляет 7,9 км в секунду. Разработку и выпуск первых экземпляров ракеты осуществило в 1956—1957 годах подмосковное предприятие ОКБ-1. После успешных пусков она была использована в 1957 году для запуска первых в мире искусственных спутников Земли. С тех пор ракеты-носители семейства Р-7 активно применяются для запуска космических аппаратов различного назначения, а с 1961 года эти ракеты-носители широко используются в пилотируемой космонавтике. На основе Р-7 было создано целое семейство ракет-носителей. С 1957 по 2000 год выполнены запуски более 1800 ракет-носителей на базе Р-7, из них более 97 % стали успешными.
Что такое баллистическая ракета
Баллистическая ракета — это снаряд, поражающий цель по неуправляемой траектории.
С учетом данного аспекта, у него есть два этапа полета:
- короткий управляемый этап, по которому задается дальнейшая скорость и траектория;
- свободный полет — получив основную команду, снаряд движется по баллистической траектории.
Нередко в подобном вооружении применяются многоступенчатые системы разгона. Каждая ступень отсоединяется после отработки топлива, что позволяет увеличить скорость снаряда за счет уменьшения веса.
Разработка баллистической ракеты связана с исследованиями К. Э. Циолковского. Еще в 1897 году он определил связь между скоростью под действием тяги ракетного двигателя, его удельным импульсом, а также массой в начале и конце полета. Расчеты ученого до сих пор занимают важнейшее место при проектировании.
Следующее важное открытие сделал Р. Годдард в 1917. Он применил жидкостный ракетный двигатель для сопла Лаваля. Такое решение вдвое увеличило силовую установку и имело значительный отклик в последующих работах Г. Оберта и команды Вернера фон Брауна.
Параллельно данным открытиям свои исследования продолжал и Циолковский. К 1929 году он разработал многоступенчатый принцип движения с учетом земной гравитации. Также он разработал ряд идей по оптимизации системы сгорания.
Герман Оберт был одним из первых, кто задумался о применении подобных открытий в области космонавтики. Однако раньше него, идеи Циолковского и Годдарда были реализованы командой Вернера фон Брауна в военной сфере. Именно на основе их исследований в Германии появились первые серийно производимые баллистические ракеты «Фау-2» (V2).
8 сентября 1944 года они впервые были применены при бомбардировке Лондона. Однако в ходе оккупации Германии союзниками все документы исследований были вывезены из страны. Дальнейшие разработки велись уже со стороны США и СССР.
РТ-2ПМ2 «Тополь-М» | Скорость 7,9 км/с
РТ-2ПМ2 «Тополь-М» (15Ж65) — самая быстрая межконтинентальная баллистическая ракета в мире с максимальной скоростью 7,9 км в секунду. Предельная дальность — 11 000 км. Несёт один термоядерный боевой блок мощностью 550 кт. В шахтном варианте базирования принята на вооружение в 2000 году. Метод старта — миномётный. Маршевый твёрдотопливный двигатель ракеты позволяет ей набирать скорость намного быстрее предыдущих типов ракет аналогичного класса, созданных в России и Советском Союзе. Это значительно затрудняет её перехват средствами ПРО на активном участке полёта.
https://www.youtube.com/watch?v=i73HE-B0JPs
65 6
