Krievija ir izstrādājusi stratēģiskus kodolspēkus, kuru galvenā sastāvdaļa ir dažāda veida starpkontinentālās ballistiskās raķetes, ko izmanto stacionāros vai mobilos sauszemes kompleksos, kā arī zemūdenēs. Ar zināmu līdzību pamatideju un risinājumu līmenī šīs klases produktiem ir manāmas atšķirības. Jo īpaši tiek izmantoti dažāda veida un klases raķešu dzinēji, kas atbilst viena vai otra klienta prasībām.
No spēkstaciju iezīmju viedokļa visas novecojušās, atbilstošās un daudzsološās ICBM var iedalīt divās galvenajās klasēs. Šādus ieročus var aprīkot ar šķidro propelentu raķešu dzinējiem (LPRE) vai cietā kurināmā dzinējiem (cieto degvielu raķešu dzinējiem). Abām klasēm ir savas priekšrocības, pateicoties kurām tās atrod pielietojumu dažādos projektos, un līdz šim neviena no tām nav spējusi izstumt "konkurentu" no savas jomas. Jaudas jautājums par elektrostacijām ir ļoti interesants, un tas ir atsevišķi jāapsver.
Vēsture un teorija
Ir zināms, ka pirmās raķetes, kas parādījās pirms daudziem gadsimtiem, bija aprīkotas ar cietā propelenta dzinējiem, izmantojot vienkāršāko degvielu. Šāda spēkstacija saglabāja savu pozīciju līdz pagājušajam gadsimtam, kad tika izveidotas pirmās šķidrā kurināmā sistēmas. Nākotnē abu motoru klašu attīstība ritēja paralēli, lai gan šķidri raķešu dzinēji vai cietie propelenti laiku pa laikam aizstāja viens otru kā nozares līderi.
Raķetes UR-100N UTTH palaišana ar šķidru dzinēju. Foto Rbase.new-factoria.ru
Pirmās liela darbības rādiusa raķetes, kuru izstrādes rezultātā radās starpkontinentālie kompleksi, tika aprīkotas ar šķidrajiem dzinējiem. Pagājušā gadsimta vidū tieši šķidrie raķešu dzinēji ļāva iegūt vēlamās īpašības, izmantojot pieejamos materiālus un tehnoloģijas. Vēlāk vadošo valstu eksperti sāka izstrādāt jaunas ballistisko un jaukto propelentu kategorijas, kā rezultātā radās cietie propelenti, kas piemēroti izmantošanai ICBM.
Līdz šim gan šķidrā, gan cietā propelenta raķetes ir kļuvušas plaši izplatītas dažādu valstu stratēģiskajos kodolspēkos. Interesanti, ka Krievijas ICBM ir aprīkotas ar abu klašu spēkstacijām, savukārt ASV pirms vairākām desmitgadēm atteicās no šķidro propelentu dzinējiem par labu cietā kurināmā dzinējiem. Neskatoties uz šo pieeju atšķirību, abām valstīm izdevās izveidot vēlamā izskata raķešu grupas ar nepieciešamajām iespējām.
Starpkontinentālo raķešu jomā pirmie bija šķidrās degvielas dzinēji. Šādiem produktiem ir vairākas priekšrocības. Šķidrā degviela ļauj iegūt lielāku īpatnējo impulsu, un dzinēja konstrukcija ļauj mainīt vilces spēku samērā vienkāršos veidos. Lielāko daļu raķetes ar šķidro propelentu dzinēja tilpumu aizņem degvielas un oksidētāja tvertnes, kas noteiktā veidā samazina prasības attiecībā uz korpusa izturību un vienkāršo tā ražošanu.
Tajā pašā laikā šķidrās degvielas raķešu dzinēji un ar tiem aprīkotas raķetes nav bez trūkumiem. Pirmkārt, šāds dzinējs izceļas ar vislielāko ražošanas un darbības sarežģītību, kas negatīvi ietekmē produkta izmaksas. Pirmo modeļu ICBM bija trūkums, jo tā bija sarežģīta sagatavošanās uzsākšanai. Degvielas un oksidētāja uzpildīšana tika veikta tieši pirms starta, turklāt dažos gadījumos tas bija saistīts ar zināmiem riskiem. Tas viss negatīvi ietekmēja raķešu sistēmas kaujas īpašības.
R-36M šķidro propelentu raķetes transporta un palaišanas konteineros. Foto Rbase.new-factoria.ru
Cietā kurināmā raķešu dzinējam un uz tā balstītajai raķetei ir pozitīvi aspekti un priekšrocības salīdzinājumā ar šķidruma sistēmu. Galvenais plus ir zemākas ražošanas izmaksas un vienkāršots dizains. Tāpat cietajiem propelentiem nav agresīvas degvielas noplūdes riska, turklāt tie izceļas ar ilgāku uzglabāšanas iespēju. ICBM lidojuma aktīvajā fāzē cietā propelenta dzinējs nodrošina labāku paātrinājuma dinamiku, samazinot veiksmīgas pārtveršanas iespējamību.
Cietā propelenta dzinējs ar īpašu impulsu zaudē šķidrumu. Tā kā cietā kurināmā lādiņa sadedzināšana ir gandrīz nekontrolējama, dzinēja vilces kontrolei, apstādināšanai vai restartēšanai ir nepieciešami īpaši sarežģīti tehniski līdzekļi. Cietā propelenta raķešu korpuss pilda sadegšanas kameras funkcijas, un tāpēc tam jābūt ar atbilstošu izturību, kas izvirza īpašas prasības izmantotajām vienībām, kā arī negatīvi ietekmē ražošanas sarežģītību un izmaksas.
Raķešu dzinējs, cietā propelenta raķešu dzinējs un stratēģiskie kodolspēki
Pašlaik Krievijas stratēģiskie kodolspēki ir bruņoti ar apmēram duci dažādu klašu ICBM, kas paredzēti steidzamu kaujas uzdevumu risināšanai. Stratēģiskie raķešu spēki (stratēģiskie raķešu spēki) ekspluatē piecu veidu raķetes un gaida vēl divu jaunu kompleksu parādīšanos. Jūras zemūdenēs tiek izmantots tikpat daudz raķešu sistēmu, taču principiāli jaunas raķetes vēl nav izstrādātas "kodoļu triādes" jūras komponenta interesēs.
Neskatoties uz ievērojamo vecumu, raķetes UR-100N UTTH un R-36M / M2 joprojām paliek karaspēkā. Šādi smagās klases ICBM ietver vairākus posmus ar saviem šķidrās degvielas dzinējiem. Ar lielu masu (vairāk nekā 100 tonnas UR-100N UTTKh un aptuveni 200 tonnas R-36M / M2) divu veidu raķetes nodrošina ievērojamu degvielas padevi, kas nodrošina smagas kaujas galviņas nosūtīšanu uz vismaz 10 tūkstoši km.
RS-28 "Sarmat" raķetes vispārējs skats. Zīmējums "Valsts raķešu centrs" / makeyev.ru
Kopš piecdesmito gadu beigām mūsu valstī tika pētīta cietā propelenta izmantošana daudzsološajos ICBM. Pirmie reālie rezultāti šajā jomā tika iegūti līdz septiņdesmito gadu sākumam. Pēdējās desmitgadēs šis virziens ir saņēmis jaunu impulsu, pateicoties kuram ir parādījusies vesela raķešu raķešu saime, kas pārstāv konsekventu vispārējo ideju un uz mūsdienu tehnoloģijām balstītu risinājumu attīstību.
Šobrīd stratēģiskajiem raķešu spēkiem ir raķetes RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M un RS-24 Yars. Tajā pašā laikā visas šādas raķetes tiek darbinātas gan ar mīnu, gan mobilajām zemes palaišanas ierīcēm. Trīs veidu raķetes, kas izveidotas, pamatojoties uz vispārējām idejām, tiek būvētas pēc trīs pakāpju shēmas un ir aprīkotas ar cietā propelenta dzinējiem. Izpildot pasūtītāja prasības, projektu autoriem izdevās samazināt gatavo raķešu izmērus un svaru.
Kompleksu RT-2PM, RT-2PM2 un RS-24 raķešu garums nepārsniedz 22,5-23 m un maksimālais diametrs ir mazāks par 2 m. 1-1, 5 tonnas. Topol raķetes ir aprīkotas ar viengabala kaujas galviņa, savukārt Yars, pēc zināmiem datiem, nes vairākas atsevišķas kaujas galviņas. Lidojuma diapazons ir vismaz 12 tūkstoši km.
Ir viegli redzēt, ka ar lidojuma pamatīpašībām vecāku šķidro propelentu raķešu līmenī cietā propelenta Topoli un Yars izceļas ar mazāku izmēru un palaišanas svaru. Tomēr ar visu to viņi pārvadā mazāku kravu.
Topol mobilais augsnes komplekss. Krievijas Federācijas Aizsardzības ministrijas foto
Nākotnē stratēģiskajiem raķešu spēkiem vajadzētu saņemt vairākas jaunas raķešu sistēmas. Tādējādi projekts RS-26 Rubezh, kas tika izveidots kā iespēja Yars sistēmas tālākai attīstībai, atkal paredz daudzpakāpju shēmas izmantošanu ar cietajiem degvielām visos posmos. Iepriekš bija informācija, saskaņā ar kuru "Rubezh" sistēma ir paredzēta, lai aizstātu novecojošos RT-2PM "Topol" kompleksus, kas ietekmēja tās arhitektūras galvenās iezīmes. Runājot par galvenajām tehniskajām īpašībām, "Rubezh" nevajadzētu būtiski atšķirties no "Topol", lai gan ir iespējams izmantot atšķirīgu kravu.
Vēl viena daudzsološa attīstība ir RS-28 Sarmat smagā ICBM. Saskaņā ar oficiālajiem datiem šis projekts paredz izveidot trīspakāpju raķeti ar šķidrajiem propelentiem. Tika ziņots, ka raķetes Sarmat garums būs aptuveni 30 metri, bet starta svars - virs 100 tonnām. Tā varēs nēsāt “tradicionālas” īpašas kaujas galviņas vai jauna veida hiperskaņas trieciena sistēmu. Tā kā tiek izmantoti šķidro propelentu raķešu dzinēji ar pietiekamām īpašībām, paredzams, ka tas iegūs maksimālo lidojuma diapazonu 15-16 tūkstošu km līmenī.
Jūras spēku rīcībā ir vairāku veidu ICBM ar atšķirīgām īpašībām un iespējām. Stratēģisko kodolspēku jūras komponenta kodols šobrīd ir R-29RM saimes zemūdenes ballistiskās raķetes: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" un R-29RMU2.1 "Liner". Turklāt pirms dažiem gadiem arsenālā ienāca jaunākā raķete R-30 Bulava. Cik zināms, tagad Krievijas rūpniecība izstrādā vairākus projektus zemūdenēm paredzētu raķešu modernizēšanai, taču par principiāli jaunu kompleksu izveidi netiek runāts.
Iekšzemes zemūdenēm paredzēto ICBM jomā ir tendences, kas atgādina "sauszemes" kompleksu attīstību. Vecākiem R-29RM produktiem un visām to modernizācijas iespējām ir trīs posmi, un tie ir aprīkoti ar vairākiem šķidriem dzinējiem. Ar šādas spēkstacijas palīdzību raķete R-29RM spēj nogādāt četras vai desmit dažādas jaudas kaujas galviņas ar kopējo svaru 2, 8 tonnas vismaz 8300 km attālumā. R- modernizācijas projekts 29MR2 "Sineva" paredzēja jaunu navigācijas un vadības sistēmu izmantošanu. Atkarībā no pieejamās kaujas slodzes raķete ar garumu 14,8 m un masu 40,3 tonnas spēj lidot līdz 11,5 tūkstošiem km.
Topol-M raķetes iekraušana tvertnes palaišanas ierīcē. Krievijas Federācijas Aizsardzības ministrijas foto
Jaunākais zemūdenes raķetes B-30 Bulava projekts, gluži pretēji, paredzēja cietā propelenta dzinēju izmantošanu visos trīs posmos. Cita starpā tas ļāva samazināt raķetes garumu līdz 12,1 m un samazināt palaišanas svaru līdz 36,8 tonnām. Tajā pašā laikā produkts nes kaujas slodzi, kas sver 1, 15 tonnas, un nogādā to diapazonā. līdz 8-9 tūkstošiem km. Ne tik sen tika paziņots par jaunas "Bulava" modifikācijas izstrādi, kas atšķiras pēc dažādiem izmēriem un palielināta svara, kā dēļ būs iespējams palielināt kaujas slodzi.
Attīstības tendences
Ir labi zināms, ka pēdējās desmitgadēs Krievijas pavēlniecība ir paļāvusies uz daudzsološu cietā propelenta raķešu izstrādi. Tā rezultātā konsekventi parādījās kompleksi Topol un Topol-M, un pēc tam Yars un Rubezh, kuru raķetes ir aprīkotas ar cietām degvielām. LRE savukārt paliek tikai uz salīdzinoši vecām "sauszemes" raķetēm, kuru darbība jau tuvojas beigām.
Tomēr pilnīga atteikšanās no šķidrās degvielas ICBM vēl nav plānota. Aizstājot esošos UR-100N UTTKh un R-36M / M2, tiek radīts jauns produkts RS-28 "Sarmat" ar līdzīgu spēkstaciju. Tādējādi šķidro propelentu dzinēji pārskatāmā nākotnē tiks izmantoti tikai smagās klases raķetēs, bet citi kompleksi tiks aprīkoti ar cietās degvielas sistēmām.
Situācija ar zemūdens ballistiskajām raķetēm izskatās līdzīga, taču tai ir dažas atšķirības. Šajā apgabalā paliek arī ievērojams daudzums šķidro propelentu raķešu, taču vienīgais jaunais projekts ietver cieto propelentu izmantošanu. Pasākuma turpmāko attīstību var prognozēt, izpētot esošos militārā departamenta plānus: zemūdens flotes attīstības programma skaidri norāda, kurām raķetēm ir liela nākotne un kuras laika gaitā tiks pārtrauktas.
Pašgājējs nesējraķete RS-24 "Yars". Foto Vitalykuzmin.net
Vecākas raķetes R-29RM un to jaunākās modifikācijas ir paredzētas 667BDR un 667BDRM projektu kodolzemūdenēm, savukārt R-30 tika izstrādātas izmantošanai projekta 955. jaunākajos raķešu nesējos. Kuģi no 667 saimes pamazām izsīks un turpinās tiks pārtraukta ekspluatācija pilnīgas morālās un fiziskās novecošanās dēļ. Kopā ar viņiem flotei attiecīgi būs jāatsakās no R-29RM saimes raķetēm, kas vienkārši paliks bez pārvadātājiem.
Projekta 955 "Borey" pirmie raķešu zemūdenes kreiseri jau ir uzņemti Jūras spēku kaujas spēkos, turklāt tiek turpināta jaunu zemūdenes būvniecība. Tas nozīmē, ka pārskatāmā nākotnē flote saņems ievērojamu Bulava raķešu pārvadātāju grupu. Dienests "Borejevs" turpināsies vairākus gadu desmitus, un tāpēc raķetes R-30 paliks ekspluatācijā. Ir iespējams izveidot jaunas šādu ieroču modifikācijas, kas var papildināt un pēc tam aizstāt pamata versijas ICBM. Tā vai citādi, R-30 saimes produkti galu galā aizstās novecojušās R-29RM raķetes kā stratēģisko kodolspēku jūras komponenta pamatu.
Priekšrocības un trūkumi
Dažādām raķešu dzinēju klasēm, ko izmanto mūsdienu stratēģiskajās raķetēs, ir sava veida plusi un mīnusi. Šķidrās un cietās degvielas sistēmas dažos parametros pārspēj viena otru, bet citos zaudē. Rezultātā klientiem un projektētājiem ir jāizvēlas spēkstacijas veids atbilstoši savām prasībām.
Parastais šķidrās degvielas dzinējs atšķiras no cietā propelenta raķešu dzinējiem ar lielāku īpatnējo impulsu ātrumu un citām priekšrocībām, kas ļauj palielināt lietderīgo slodzi. Tajā pašā laikā atbilstoša šķidrā kurināmā un oksidētāja piegāde palielina izstrādājuma izmērus un svaru. Tādējādi šķidrā propelenta raķete izrādās optimāls risinājums daudzu tvertņu palaišanas iekārtu izvietošanas kontekstā. Praksē tas nozīmē, ka patlaban ievērojamu daļu palaišanas tvertņu aizņem raķetes R-36M / M2 un UR-100N UTTKh, un nākotnē tās aizstās ar daudzsološo RS-28 "Sarmat".
Topol, Topol-M un Yars tipa raķetes tiek izmantotas gan raktuvju iekārtās, gan kā daļa no mobilajām augsnes sistēmām. Pēdējo iespēju, pirmkārt, nodrošina raķešu mazais palaišanas svars. Produktu, kas sver ne vairāk kā 50 tonnas, var novietot uz īpašas daudzu asu šasijas, ko nevar izdarīt ar esošām vai hipotētiskām šķidrās degvielas raķetēm. Arī jaunais RS-26 "Rubezh" komplekss, kas tiek uzskatīts par "Topol" aizstājēju, ir balstīts uz līdzīgām idejām.
Zemūdenes raķete R-29RM. Zīmējums "Valsts raķešu centrs" / makeyev.ru
Raķešu raksturīga iezīme ar cietiem propelentiem izmēra un svara samazināšanās veidā ir svarīga arī jūras bruņojuma kontekstā. Zemūdenes raķetei jābūt pēc iespējas mazākai. R-29RM un R-30 raķešu izmēru un lidojuma raksturlielumu attiecība precīzi parāda, kā šādas priekšrocības var izmantot praksē. Tātad, atšķirībā no saviem priekšgājējiem, jaunākajām Project 955 kodolzemūdenēm nav nepieciešama liela virsbūve, kas aptver nesējraķešu augšējo daļu.
Tomēr svara un izmēru samazinājumam ir sava cena. Vieglākas cietā propelenta raķetes atšķiras no citām vietējām ICBM ar mazāku kaujas slodzi. Turklāt cietā propelenta raķešu dzinēju specifika noved pie mazāka svara pilnības salīdzinājumā ar šķidro propelentu raķetēm. Tomēr, visticamāk, šādas problēmas tiek atrisinātas, izveidojot efektīvākas kaujas vienības un kontroles sistēmas.
***
Neskatoties uz ilgstošo pētniecības un izstrādes darbu, kā arī daudzām pretrunām, nosacītā konfrontācija starp šķidro un cieto propelentu dzinējiem vēl nav beigusies ar beznosacījumu uzvaru vienam no "konkurentiem". Gluži pretēji, Krievijas militārpersonas un inženieri nonāca pie līdzsvarota secinājuma. Dažādu veidu dzinēji tiek izmantoti tajās jomās, kur tie var parādīt vislabākos rezultātus. Tādējādi vieglās raķetes sauszemes mobilajiem kompleksiem un zemūdenēm saņem cietos propelentus, savukārt smagās raķetes ar tvertnes palaišanu gan tagad, gan nākotnē jāaprīko ar šķidrajiem propelentiem.
Pašreizējā situācijā, ņemot vērā esošās iespējas un izredzes, šāda pieeja izskatās loģiskākā un veiksmīgākā. Praksē tas ļauj iegūt maksimālu rezultātu, ievērojami samazinot negatīvo faktoru ietekmi. Pilnīgi iespējams, ka šāda ideoloģija saglabāsies arī nākotnē, tostarp izmantojot daudzsološas tehnoloģijas. Tas nozīmē, ka tuvākajā un tālākajā nākotnē Krievijas stratēģiskie kodolspēki varēs saņemt modernas starpkontinentālās ballistiskās raķetes ar visaugstākajām iespējamām īpašībām un kaujas īpašībām, kas tieši ietekmē atturēšanas efektivitāti un valsts drošību.
