Du kan slå en flygande ballistisk missil på olika sätt. Den kan förstöras av en sprängvåg och granatsplitter i den aktiva delen av banan, och stridshuvuden ska träffas vid nedstigningen. En avlyssningsmissil kan bära en konventionell eller kärnkraftig laddning, inklusive en neutron, som förstör ett stridsspets. Av alla metoder för att fånga upp och träffa ballistiska mål, föredrar amerikanska specialister under de senaste decennierna det sk. kinetisk avlyssning - detta koncept möjliggör förstörelse av ett mål med en direkt attack från en antimissil.
Problemets historia
Enligt kända data studerades möjligheten att genomföra kinetisk avlyssning i USA nästan från början av skapandet av antimissilförsvar. På grund av den stora komplexiteten fick detta koncept emellertid inte verklig utveckling på länge, varför de gamla missilmissilerna bar fragmentering eller speciella stridsspetsar. Intresset för kinetisk avlyssning återkom först i början av nittiotalet efter de välkända händelserna.
GBI -raketuppskjutning, 25 mars, 2019 US Department of Defense foto
Under kriget i Persiska viken använde den irakiska armén massivt operativt-taktiska missilsystem. Den amerikanska armén använde Patriot luftvärnssystem för att skydda mot dem, men resultaten av deras arbete var långt ifrån önskvärda. Det visade sig att MIM-104-missiler framgångsrikt siktar på ballistiska mål och till och med träffar dem. Effekten av fragmenteringsstridshuvudet var emellertid otillräcklig. Fiendens missil skadades, men fortsatte att flyga längs en ballistisk bana; stridsspetsen förblev operativ och kunde träffa målet. Dessutom försämrades kontrollen över resultaten av luftförsvarets missilsystem allvarligt. Den skadade ballistiska missilen på radarskärmen skilde sig inte mycket från helheten.
Därefter rapporterades att Irak genomförde över 90 uppskjutningar av taktiska missiler. Mer än 45 missiler lyckades slå med MIM-104-missilerna, inklusive att förstöra dem i luften. Flera fler missiler attackerades framgångsrikt, men kunde fortsätta sin flygning och föll på eller nära sina utsedda mål.
Som ett resultat av händelserna i Mellanöstern drogs allvarliga slutsatser som förutbestämde den fortsatta utvecklingen av amerikanska missilförsvarssystem av alla klasser och typer. I praktiken visade det sig i en verklig konflikt att ett ballistiskt mål inte kan garanteras förstöras med ett högexplosivt fragmenteringsstridshuvud. Principen för kinetisk avlyssning ansågs vara en bekväm väg ut ur denna situation.
Lansering av THAAD -raketen. Amerikanska arméns foton
Det är inte svårt att beräkna de fysiska egenskaperna hos kinetisk avlyssning. Irak använde en exportversion av den sovjetiska 8K14 -missilen. Torrvikten för en sådan produkt med ett oskiljbart stridshuvud 8F14 var 2076 kg - räknas inte de möjliga resterna av bränsle. Rakets maximala hastighet på den nedåtgående banan är 1400 m / s. Detta innebär att produktens rörelseenergi kan nå nästan 2035 MJ, vilket motsvarar en explosion på cirka 485 kg TNT. Man kan föreställa sig konsekvenserna av en raketkollision med sådan energi med något annat föremål. Kollisionen kommer garanterat att förstöra missilen och också orsaka detonering av dess stridsspets. Man bör komma ihåg att energiparametrarna för kollisionsprocessen också beror på egenskaperna hos avlyssningsmissilen.
En detaljerad studie av begreppet kinetisk avlyssning redan i början av nittiotalet ledde till välkända konsekvenser. Pentagon rekommenderade att utveckla alla nya missilsystem baserade på liknande idéer.
Uppgraderad Patriot
Redan i början av nittiotalet började utvecklingen av en ny modifiering av luftvärnssystemet Patriot, som fick beteckningen PAC-3. Huvudsyftet med detta projekt var att skapa en ny missil-missil som kan attackera och förstöra ballistiska mål i hastigheter upp till 1500-1600 m / s. Konstruktionsarbetet tog flera år, och 1997 genomfördes den första testlanseringen av en ny missil kallad ERINT (Extended Range Interceptor).
Lanseringen av SM-3-raketen, vars mål är en misslyckad satellit. Foto av US Navy
ERINT är en produkt med en längd på över 4,8 m, en diameter på 254 mm och en massa på 316 kg. Raketen är utrustad med en solid drivmotor och ett aktivt radarhuvudhuvud. Med hjälp av den senare utförs en oberoende sökning efter ett mål med en utgång till punkten för kollision med den. Skjutbanan når 20 km. Avlyssningshöjd - 15 km.
Det är märkligt att ERINT -missilen, som använder kinetisk avlyssning som huvudmetod för operationen, bär ytterligare ett stridsspets - Lethality Enhancer. Den innehåller en explosiv laddning med låg effekt och 24 relativt tunga volframsubmunitioner. Vid en kollision med ett mål och en missildetonation bör elementen spridas i tvärplanet, vilket ökar området för förstörelse av antimissilen.
Luftförsvarssystemet Patriot PAC-3 med en ny missil togs i bruk 2001 och ersatte snart de tidigare modifieringarna i den amerikanska armén. Denna teknik användes upprepade gånger inom ramen för övningar, och 2003 i Irak var den tvungen att delta i riktiga strider. Under denna period genomförde den irakiska armén ett tiotal uppskjutningar av operationellt-taktiska missiler. Alla dessa objekt avlyssnades framgångsrikt på den nedåtgående banan. Det fallande skräpet utgjorde ingen fara för trupperna.
Schema för SM-3-missiler. Figur Missile Defense Agency / mda.mil
År 2015 tog Patriot PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement) luftförsvarssystem i bruk. Dess huvudelement är den moderniserade ERINT-missilmissilen, som har förbättrat flygprestanda. På grund av den nya motorn och förbättrade styrsystem har räckvidden och höjden för förstörelse samt manövrerbarhet förbättrats. Samtidigt har de grundläggande arbetsprinciperna inte förändrats - förstörelsen utförs fortfarande genom kollision med målet eller med hjälp av flygande slagande element.
THAAD vs. MRBM
År 1992 lanserades utvecklingen av ett grundläggande nytt markbaserat mobilt antimissilsystem THAAD. Den här gången handlade det om att skapa ett missilförsvarssystem som kan avlyssna ballistiska spridningshuvuden för medeldistans utanför jordens atmosfär. Maxhastigheten för det avlyssnade målet var tänkt att nå 2500-2800 m / s. Utvecklingen tog flera år och 1995 kom prototyper av framtida THAAD -fordon in i testområdet.
Raketen i THAAD -komplexet är en produkt med en längd av 6, 2 m med en diameter på 340 mm med en startvikt på 900 kg. Det finns en solid drivmotor som ger en räckvidd på mer än 200 km och en destruktionshöjd på upp till 150 km. Till skillnad från ERINT är THAAD -missilen utrustad med ett infrarött hemhuvud. En separat stridsspets, till och med en hjälphuvud, saknas. Målets nederlag utförs genom att sikta och kollidera.
Mellan 1995 och 1999 genomfördes 11 testuppskjutningar av THAAD -avlyssningsapparater - de allra flesta involverade avlyssning av en målmissil. 7 lanseringar slutade i ett eller annat slag. Fyra lanseringar ansågs framgångsrika. De två senaste testskjutningarna bekräftade förmågan att fånga upp ballistiska mål.
Missiler från familjen SM-3. Ritning Raytheon / raytheon.com
År 2005 inleddes ett nytt teststeg, under vilket THAAD -komplexet visade bättre resultat. De allra flesta lanseringarna slutade med en lyckad avlyssning. Enligt testresultaten togs komplexet i bruk. Den första kopplingen med en sådan teknik tog över tjänsten 2008. Därefter distribuerades nya komplex i alla farliga områden. Flera system i USA överfördes till vänliga länder.
Marinraketter
Den viktigaste komponenten i det övergripande amerikanska missilförsvarssystemet är bärarna av Aegis BMD -komplexet. Den kan använda luftfartygsmissiler av flera typer med olika egenskaper. Tidigare togs ett grundläggande beslut att övergå till den kinetiska avlyssningsprincipen. Moderna skeppsbaserade anti-missiler saknar ett separat stridsspets.
Utvecklingen av den lovande RIM-161 SM-3-raketen började i slutet av nittiotalet. I början av 2000-talet testades produkterna från den första versionen av SM-3 Block I. De första testerna misslyckades, men sedan lyckades de få de egenskaper som krävs. Sedan fanns det två förbättrade versioner med ökade egenskaper. Raketer av "Block 1" -versionerna med en längd av 6, 55 m och en diameter på 324 mm kan flyga på ett avstånd av upp till 800-900 km och en höjd av upp till 500 km. Målets nederlag utfördes med hjälp av ett avtagbart stridsstadium av den transatmosfäriska kinetiska avlyssningen.
En vidareutveckling av RIM-161-projektet var SM-3 Block II-projektet, som faktiskt föreslog byggandet av en helt ny raket. Så, produktens diameter sänktes till 530 mm; de erhållna extra volymerna användes för att förbättra flygprestanda. I SM-3 Block IIA-modifieringen användes ett nytt och förbättrat stridsavlyssningssteg. I sin nuvarande form kan Block 2 -avlyssningsmissilerna flyga med en räckvidd på cirka 2500 km och en höjd av 1500 km.
Produktstart SM-6. Foto av US Navy
Alla versioner av RIM-161-raketen genomgick de nödvändiga testerna, under dessa händelser förstördes ett betydande antal mål. I februari 2008 användes en SM-3 Block I-raket för att förstöra ett misslyckat rymdfarkoster. Nya övningar med SM-3 hålls regelbundet.
Huvudbärarna för avlyssningsmissilerna SM-3 är missilkryssare i Ticonderoga-klass och förstörare av Arleigh Burke-klass utrustade med Aegis BIUS och Mk 41. Det är en uppsättning skeppsburna tillgångar som ligger i markstrukturer och är utformad för att lösa samma stridsuppdrag.
GBI -missil och EKV -produkt
Den största, anmärkningsvärda och ambitiösa amerikanska missilförsvarets utveckling är GMD-komplexet (Ground-Based Midcourse Defense). Dess nyckelkomponent är GBI-missilen (Ground-Based Interceptor), den exoatmosfäriska kinetiska interceptorn EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). GMD innehåller också många sätt att upptäcka, spåra, kontrollera och kommunicera.
En GBI -missil i en silolansarare. Foto av Missile Defense Agency / mda.mil
GBI -missilen har en längd på 16,6 m med en diameter på 1,6 m och en uppskjutningsmassa på 21,6 ton. Titta och skjuta utförs med hjälp av en silolanschare. En trestegsraket med fastdrivna motorer säkerställer att EKV förs till den beräknade banan för mötet med det avlyssnade föremålet. Lanseringen av GBI -raketen till den önskade banan utförs med hjälp av ett radiokommandosystem.
EKV -interceptorn är en produkt med en längd av 1, 4 m och en massa på 64 kg, utrustad med ett antal nödvändiga utrustningar. Först och främst bär den ett multi-band IKGSN. Det finns också utrustning för behandling av signaler från sökaren, som innehåller algoritmer för att bestämma verkliga och falska mål. Interceptorn är utrustad med motorer för manövrering när man närmar sig ett mål. Stridshuvudet saknas. Vid kollision med ett mål kan EKV-hastigheten nå 8000-10000 m / s, vilket är tillräckligt för att garantera att den förstörs vid en kollision. Sådana egenskaper gör det möjligt att bekämpa flygmedium och interkontinentala ballistiska missiler. Nederlaget genomfördes innan spridningshuvuden släpptes.
De första testerna av enskilda GMD -komponenter ägde rum i slutet av nittiotalet. Efter att USA drog sig ur ABM-fördraget intensifierades arbetet och ledde snart till att ett fullvärdigt komplex uppstod och flera nya anläggningar infördes. Enligt öppna data har GMD -komplexet hittills slutfört 41 testlanseringar av antimissiler; i nästan hälften av fallen var uppgiften att fånga upp målet. 28 lanseringar ansågs framgångsrika. När testerna utfördes slutfördes elementen i GMD -komplexet. Till exempel, i de senaste testerna används EKV CE-II Block I-interceptorer.
Interceptor EKV. Ritning Raytheon / raytheon.com
Under en lång tid genomfördes avlyssningen av träningsmål med endast en GBI -missil med en EKV -produkt. Den 25 mars ägde de första sådana testerna rum, under vilka de samtidigt utförde två uppskjutningar av missilmissiler mot ett mål. Den första av avlyssnare träffade framgångsrikt den flygande målroboten, varefter den andra träffade det största skräpet. Samtidig användning av två avlyssningsmissiler bör öka sannolikheten för framgångsrik målavlyssning.
För närvarande är GBI -missiler med EKV -interceptorer i tjänst vid Vandenberg (Kalifornien) och Fort Greeley (Alaska). I Alaska har 40 silor med missiler mot missiler placerats ut, i Kalifornien - endast 4. Två sådana installationer användes i de senaste testerna. Enligt kända data är de utplacerade GBI-missilerna utrustade med EKV-avlyssnare för blocket CE-I och CE-II. Huvuddelen av de äldre produkterna finns kvar.
Orealiserat projekt
För att effektivt besegra ett mål måste alla moderna amerikanska missilförsvarssystem använda en eller flera missiler. När det gäller markkomplexet GMD leder detta till onödig komplexitet och höga driftskostnader. Varje GBI -missil har bara en EKV -interceptor, vilket kan göra missilen oacceptabelt dyr i alla bemärkelser.
Under det senaste decenniet har ett nytt missilförsvarssystem kallat Multiple Kill Vehicle (MKV) varit under utveckling. Projektet baserades på konceptet med en stridsstadie med flera små avskärmare. En missil av GBI-typ skulle bära flera MKV-avlyssnare samtidigt. Varje sådan produkt skulle väga cirka 10 kilo och ha sin egen vägledning. Det antogs att MKV kommer att kunna visa den nödvändiga stridseffektiviteten när fienden använder ICBM med flera stridsspetsar, liksom under förutsättningarna för att använda missilförsvarets genombrott. Det var underförstått att ett stort antal MKV -avlyssnare skulle kunna träffa både det verkliga målet och dess imitatorer och därigenom lösa stridsuppdraget.
Det föreslagna utseendet för MKV -avlyssnaren. Figur Globalsecurity.org
Ledande organisationer inom försvarsindustrin var inblandade i utvecklingen av MKV. Under 2008 genomfördes flera tester och experiment med tidiga prototyper. Men redan 2009 stängdes MKV -programmet som lovande. År 2015 lanserade Pentagon projektet MOKV (Multi-Object Kill Vehicle) med liknande mål och mål. Det finns information om nödvändigt arbete, men detaljerna har ännu inte avslöjats.
Fördelar och nackdelar
Som du kan se har begreppet kinetisk avlyssning länge och fast intagit sin plats i de amerikanska missilförsvarssystemen. Orsakerna till detta är välkända och förstådda. Efter en lång sökning och utveckling av en hel rad avlyssningsmissiler, bestämdes det att de bästa egenskaperna för förstörelse tillhandahålls av en höghastighets kinetisk avlyssning. En kollision med ett sådant föremål förvandlar det ballistiska målet till en hög med skräp som inte utgör någon fara.
Den kinetiska avlyssningen saknar emellertid betydande nackdelar som måste hanteras i designstadiet. Först och främst är denna metod för att träffa ett mål extremt svår ur teknikens synvinkel. Ett antimissil- eller stridsavlyssningssteg behöver förbättrade styrsystem. GOS måste se till att ett ballistiskt mål upptäcks i rätt tid, inklusive i en svår störningsmiljö. Sedan är hennes uppgift att ta avlyssnaren till mötesplatsen med målet.
MKV -prototyp på rättegång, 2008 Foto av Missile Defense Agency / mda.mil
Banan för det ballistiska målet är förutsägbar, vilket i viss mån underlättar sökarens arbete. Men i detta fall ställs det särskilda krav på det när det gäller vägledningens noggrannhet. Den minsta missen utan att röra målet är ett misslyckande. Som praktiken visar är skapandet av en antimissil med sådana avancerade detektions- och styrsystem en extremt svår uppgift. Dessutom ger inte ens de skapade proverna hundraprocentig sannolikhet att träffa relativt enkla mål och objekt av genomsnittlig komplexitet.
Medan frågan om att bekämpa ICBM: er som bär MIRV: er med individuella styrenheter fortfarande är relevant. För närvarande kan de bekämpas genom avlyssning i det aktiva området, innan spridningshuvuden läggs ut. Efter att stridsspetsarna har tappats ökar komplexiteten i missilförsvarssystemet många gånger och sannolikheten för att framgångsrikt avvisa en attack minskar proportionellt. Tidigare gjordes ett försök att skapa en missil-missil med flera avlyssnare ombord, men det misslyckades. Ett liknande projekt håller på att utarbetas nu, men framtidsutsikterna är oklara.
För alla dess fördelar kunde kinetisk avlyssning inte ersätta andra metoder för att förstöra fiendens missiler. Så, på senare tid, antogs RIM-174 ERAM / SM-6 långdistansavlyssningsmissil av den amerikanska marinen. När det gäller dess flygprestanda överträffar den SM-3. Vägledning utförs med hjälp av en aktiv radarsökare, och ett högexplosivt fragmenteringsstridshuvud som väger 64 kg används för att träffa målet. Detta gör att SM-6-missilen kan användas inte bara för missilförsvar, utan också för att förstöra aerodynamiska luft- och ytmål.
Kinetisk avlyssning av ballistiska mål har sina egna fördelar och nackdelar av olika slag, som direkt påverkar specifika detaljer kring utveckling, produktion och användning av anti-missilsystem. För några decennier sedan uppskattade Pentagon detta koncept och gjorde det till en nyckel inom missilförsvar. Utvecklingen av teknik baserad på dessa idéer fortsätter och bär frukt. Hittills har USA kunnat bygga ett tillräckligt utvecklat skiktat missilförsvarssystem som kan hantera vissa hot. Man kan förvänta sig att utvecklingen fortsätter i framtiden och att nya projekt kommer att baseras på beprövade idéer.
