Rusija sukūrė strategines branduolines pajėgas, kurių pagrindinė sudedamoji dalis yra įvairaus tipo tarpžemyninės balistinės raketos, naudojamos stacionariuose ar mobiliuose sausumos kompleksuose, taip pat povandeniniuose laivuose. Esant tam tikram panašumui pagrindinių idėjų ir sprendimų lygiu, šios klasės produktai turi pastebimų skirtumų. Visų pirma naudojami įvairių tipų ir klasių raketiniai varikliai, atitinkantys vieno ar kito kliento reikalavimus.
Elektrinių savybių požiūriu, visas pasenusias, aktualias ir perspektyvias ICBM galima suskirstyti į dvi pagrindines klases. Tokiuose ginkluose gali būti sumontuoti skystojo kuro raketiniai varikliai (LPRE) arba kieto kuro varikliai (kietojo kuro raketiniai varikliai). Abi klasės turi savų privalumų, kurių dėka jie randa pritaikymą įvairiuose projektuose, ir iki šiol nė viena iš jų negalėjo išstumti „konkurento“iš savo srities. Jėgainių klausimas yra labai įdomus ir vertas atskiro svarstymo.
Istorija ir teorija
Yra žinoma, kad pirmosiose prieš daugelį šimtmečių atsiradusiose raketose buvo sumontuoti kietojo kuro varikliai, naudojantys paprasčiausią kurą. Tokia jėgainė išlaikė savo pozicijas iki praėjusio amžiaus, kai buvo sukurtos pirmosios skysto kuro sistemos. Ateityje abiejų klasių variklių kūrimas vyko lygiagrečiai, nors skysti raketiniai varikliai ar kietos raketinės dujos kartkartėmis pakeitė vienas kitą kaip pramonės lyderiai.
Raketos UR-100N UTTH paleidimas skystu varikliu. Nuotrauka Rbase.new-factoria.ru
Pirmosios ilgo nuotolio raketos, kurių sukūrimas paskatino tarpžemyninių kompleksų atsiradimą, buvo aprūpintos skystais varikliais. Praėjusio amžiaus viduryje skysti raketų varikliai leido gauti norimas charakteristikas naudojant turimas medžiagas ir technologijas. Vėliau ekspertai iš pirmaujančių šalių pradėjo kurti naujas balistinių ir mišriųjų raketų rūšis, todėl atsirado kietųjų raketinių medžiagų, tinkamų naudoti ICBM.
Iki šiol tiek skystųjų, tiek kietojo raketų raketos tapo plačiai paplitusios skirtingų šalių strateginėse branduolinėse pajėgose. Įdomu, kad Rusijos ICBM įrengtos abiejų klasių jėgainės, o JAV prieš kelis dešimtmečius atsisakė skystojo kuro variklių, o ne kietojo kuro. Nepaisant šio požiūrių skirtumo, abi šalys sugebėjo sukurti norimos išvaizdos raketų grupes, turinčias reikiamas galimybes.
Tarpžemyninių raketų srityje skysti raketiniai varikliai buvo pirmieji. Tokie produktai turi daug privalumų. Skystas kuras leidžia gauti didesnį specifinį impulsą, o variklio konstrukcija leidžia keisti trauką gana paprastais būdais. Didžiąją dalį raketos su skystuoju kuru varomu varikliu užima kuro ir oksidatoriaus bakai, o tai tam tikru būdu sumažina korpuso stiprumo reikalavimus ir supaprastina jo gamybą.
Tuo pačiu metu skystojo kuro raketų varikliai ir jais aprūpintos raketos nėra be trūkumų. Visų pirma, toks variklis išsiskiria didžiausiu gamybos ir eksploatavimo sudėtingumu, o tai neigiamai veikia produkto kainą. Pirmųjų modelių ICBM turėjo trūkumų, nes sudėtingas pasirengimas išleisti. Kuro ir oksidatoriaus degalų papildymas buvo atliktas prieš pat startą, be to, kai kuriais atvejais jis buvo susijęs su tam tikra rizika. Visa tai neigiamai paveikė raketų sistemos kovines savybes.
R-36M skystojo kuro raketos transportavimo ir paleidimo konteineriuose. Nuotrauka Rbase.new-factoria.ru
Kietojo kuro raketų variklis ir jo pagrindu sukurta raketa turi teigiamų aspektų ir pranašumų prieš skystąją sistemą. Pagrindinis pliusas yra mažesnės gamybos sąnaudos ir supaprastintas dizainas. Taip pat kietosios raketinės dujos neturi agresyvaus kuro nutekėjimo rizikos, be to, jos išsiskiria galimybe ilgiau laikyti. Aktyvioje ICBM skrydžio fazėje kietojo kuro variklis užtikrina geresnę pagreičio dinamiką ir sumažina sėkmingo perėmimo tikimybę.
Kietojo kuro variklis savo specifiniu impulsu praranda skystą variklį. Kadangi kietojo kuro įkrovimas beveik nekontroliuojamas, variklio traukos valdymas, sustabdymas ar paleidimas iš naujo reikalauja specialių sudėtingų techninių priemonių. Kietojo raketinio kuro raketos korpusas atlieka degimo kameros funkcijas, todėl turi būti atitinkamo stiprumo, todėl keliami specialūs reikalavimai naudojamiems agregatams, taip pat neigiamai veikia gamybos sudėtingumą ir kainą.
Raketinis variklis, kietojo kuro raketinis variklis ir strateginės branduolinės pajėgos
Šiuo metu strateginės Rusijos branduolinės pajėgos yra apginkluotos keliolika skirtingų klasių ICBM, skirtų skubioms kovinėms misijoms spręsti. Strateginės raketų pajėgos (Strategic Missile Forces) valdo penkių tipų raketas ir laukia dar dviejų naujų kompleksų pasirodymo. Tiek pat raketų sistemų yra naudojamos jūrų povandeniniuose laivuose, tačiau iš esmės naujos raketos dar nebuvo sukurtos „branduolinės triados“karinio jūrų komponento interesais.
Nepaisant didelio amžiaus, raketos UR-100N UTTH ir R-36M / M2 vis dar lieka kariuomenėje. Tokie sunkiosios klasės ICBM apima kelis etapus su savo skysto kuro varikliais. Turint didelę masę (daugiau nei 100 tonų UR-100N UTTKh ir apie 200 tonų R-36M / M2), dviejų tipų raketos turi didelį degalų tiekimą, o tai užtikrina sunkios kovinės galvutės išsiuntimą į daugybę mažiausiai 10 tūkstančių km.
Bendras RS-28 „Sarmat“raketos vaizdas. Piešinys „Valstybinis raketų centras“/ makeyev.ru
Nuo penktojo dešimtmečio pabaigos mūsų šalyje buvo tiriama kietojo raketinio kuro panaudojimo perspektyvioms ICBM problema. Pirmieji realūs rezultatai šioje srityje buvo gauti septintojo dešimtmečio pradžioje. Pastaraisiais dešimtmečiais ši kryptis gavo naują impulsą, kurio dėka atsirado visa kietojo raketinio kuro raketų šeima, atstovaujanti nuosekliam bendrų idėjų ir sprendimų, pagrįstų šiuolaikinėmis technologijomis, kūrimui.
Šiuo metu strateginių raketų pajėgos turi raketas RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M ir RS-24 Yars. Tuo pačiu metu visos tokios raketos yra valdomos tiek minų, tiek mobiliomis antžeminėmis paleidimo priemonėmis. Trijų tipų raketos, sukurtos remiantis bendromis idėjomis, yra pagamintos pagal trijų pakopų schemą ir yra aprūpintos kietojo kuro varikliais. Įvykdę užsakovo reikalavimus, projektų autoriams pavyko sumažinti gatavų raketų matmenis ir svorį.
Kompleksų RT-2PM, RT-2PM2 ir RS-24 raketų ilgis yra ne didesnis kaip 22,5-23 m, o didžiausias skersmuo mažesnis nei 2 m. 1-1, 5 tonos. Raketose „Topol“yra vientisą kovinę galvutę, o „Yars“, remiantis žinomais duomenimis, turi keletą atskirų kovinių galvučių. Skrydžio nuotolis yra mažiausiai 12 tūkstančių km.
Nesunku pastebėti, kad turint pagrindines skrydžio charakteristikas senesnių skystųjų raketų raketų lygiu, kietojo variklio „Topoli“ir „Yars“išsiskiria mažesniais matmenimis ir paleidimo svoriu. Tačiau visa tai jie turi mažesnį naudingąjį krovinį.
Mobilus dirvožemio kompleksas „Topol“. Rusijos Federacijos gynybos ministerijos nuotrauka
Ateityje strateginės raketų pajėgos turėtų gauti keletą naujų raketų sistemų. Taigi, projektas „RS-26 Rubezh“, kuris buvo sukurtas kaip tolesnio „Yars“sistemos kūrimo galimybė, vėl numato daugiapakopę schemą su kietuoju kuru. Anksčiau buvo informacijos, pagal kurią „Rubezh“sistema skirta pakeisti senstančius RT-2PM „Topol“kompleksus, kurie paveikė pagrindinius jos architektūros bruožus. Pagal savo pagrindines technines charakteristikas „Rubezh“neturėtų labai skirtis nuo „Topol“, nors galima naudoti ir kitokią naudingąją apkrovą.
Kitas perspektyvus įvykis yra RS-28 Sarmat sunkusis ICBM. Remiantis oficialiais duomenimis, šiame projekte numatyta sukurti trijų pakopų raketą su skystuoju kuru. Buvo pranešta, kad raketos „Sarmat“ilgis bus apie 30 metrų, o paleidimo svoris - daugiau nei 100 tonų. Ji galės nešti „tradicines“specialias kovines galvutes arba naujo tipo hipergarsinę smūgių sistemą. Dėl naudojamų skystųjų raketinių raketų variklių, kurių charakteristikos yra pakankamos, tikimasi pasiekti maksimalų skrydžio nuotolį 15–16 tūkst.
Karinis jūrų laivynas disponuoja kelių tipų ICBM, turinčiais skirtingas charakteristikas ir galimybes. Strateginių branduolinių pajėgų jūrų komponento branduolys šiuo metu yra R-29RM šeimos povandeninių laivų balistinės raketos: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" ir R-29RMU2.1 "Liner". Be to, prieš keletą metų į arsenalą pateko naujausia raketa „R-30 Bulava“. Kiek žinoma, dabar Rusijos pramonė plėtoja keletą povandeninių laivų raketų modernizavimo projektų, tačiau apie iš esmės naujų kompleksų kūrimą nekalbama.
Vidaus povandeninių laivų ICBM srityje yra tendencijų, primenančių „sausumos“kompleksų kūrimą. Senesni R-29RM gaminiai ir visos jų modernizavimo galimybės yra trijų pakopų ir yra aprūpinti keliais skystais varikliais. Naudojant tokią jėgainę, raketa R-29RM gali pristatyti keturias ar dešimt skirtingų galių kovinių galvučių, kurių bendras svoris yra 2, 8 tonos bent 8300 km atstumu. 29MR2 „Sineva“numatyta naudoti naujas navigacijos ir valdymo sistemas. Priklausomai nuo turimos kovinės apkrovos, 14,8 m ilgio ir 40,3 tonų masės raketa gali skristi iki 11,5 tūkst.
Raketos „Topol-M“įkėlimas į siloso paleidimo įrenginį. Rusijos Federacijos gynybos ministerijos nuotrauka
Naujesnis povandeninės raketos „R-30 Bulava“projektas, priešingai, numatė naudoti kietojo kuro variklius visuose trijuose etapuose. Be kita ko, tai leido sumažinti raketos ilgį iki 12,1 m ir sumažinti paleidimo svorį iki 36,8 tonų. Tuo pačiu metu gaminys neša 1, 15 tonų sveriančią kovinę apkrovą ir pristato ją įvairioms sritims. iki 8-9 tūkstančių km. Ne taip seniai buvo paskelbta naujos „Bulava“modifikacijos, skirtingos skirtingais matmenimis ir padidėjusiu svoriu, sukūrimas, dėl kurios bus galima padidinti kovinę apkrovą.
Vystymosi tendencijos
Gerai žinoma, kad pastaraisiais dešimtmečiais Rusijos vadovybė rėmėsi perspektyvių kietojo kuro raketų kūrimu. Dėl to nuosekliai pasirodė „Topol“ir „Topol-M“kompleksai, o vėliau „Yars“ir „Rubezh“, kurių raketos buvo aprūpintos kietuoju propelentu. LRE savo ruožtu lieka tik palyginti senose „sausumos“raketose, kurių veikimas jau eina į pabaigą.
Tačiau kol kas neplanuojama visiškai atsisakyti skystą kurą skleidžiančių ICBM. Pakeičiant esamus UR-100N UTTKh ir R-36M / M2, kuriamas naujas produktas RS-28 „Sarmat“su panašia jėgaine. Taigi skystojo kuro varikliai artimiausioje ateityje bus naudojami tik sunkiosios klasės raketoms, o kiti kompleksai bus aprūpinti kietojo kuro sistemomis.
Situacija su povandeninėmis balistinėmis raketomis atrodo panaši, tačiau turi tam tikrų skirtumų. Šioje srityje taip pat lieka nemaža dalis skystųjų raketų raketų, tačiau vienintelis naujas projektas susijęs su kietųjų raketinių medžiagų naudojimu. Tolesnę įvykio raidą galima numatyti išnagrinėjus esamus karinio departamento planus: povandeninių laivų laivyno plėtros programa aiškiai nurodo, kurios raketos turi didelę ateitį, o kurios laikui bėgant bus nutrauktos.
Savaeigis paleidimo įrenginys RS-24 „Yars“. Nuotrauka Vitalykuzmin.net
Senesnės raketos R-29RM ir jų naujausios modifikacijos yra skirtos 667BDR ir 667BDRM projektų branduoliniams povandeniniams laivams, o R-30 buvo sukurtos naudoti naujausiuose projekto 955 raketų nešikliuose. 667 šeimos laivai pamažu išeikvoja savo išteklius ir galiausiai būti nutrauktas dėl visiško moralinio ir fizinio pasenimo. Atitinkamai kartu su jais laivynas turės atsisakyti R-29RM šeimos raketų, kurios tiesiog liks be vežėjų.
Pirmieji projekto 955 „Borey“raketiniai povandeniniai kreiseriai jau buvo priimti į karinio jūrų laivyno pajėgas, be to, toliau statomi nauji povandeniniai laivai. Tai reiškia, kad artimiausioje ateityje laivynas gaus didelę „Bulava“raketų vežėjų grupę. Paslauga „Boreyev“tęsis kelis dešimtmečius, todėl raketos R-30 ir toliau bus naudojamos. Galima sukurti naujų tokių ginklų modifikacijų, galinčių papildyti ir vėliau pakeisti pagrindinės versijos ICBM. Vienaip ar kitaip, R-30 šeimos produktai ilgainiui pakeis senstančias R-29RM raketas, kurios yra strateginių branduolinių pajėgų jūrų komponento pagrindas.
Privalumai ir trūkumai
Skirtingos šiuolaikinių strateginių raketų raketų variklių klasės turi savų pliusų ir minusų. Skysto ir kieto kuro sistemos kai kuriais parametrais pranoksta viena kitą, tačiau praranda kitus. Dėl to klientai ir projektuotojai turi pasirinkti elektrinės tipą pagal savo reikalavimus.
Įprastas skystą kurą varantis variklis nuo kietojo kuro raketinių variklių skiriasi didesniu specifiniu impulsų dažniu ir kitais pranašumais, o tai leidžia padidinti naudingąją apkrovą. Tuo pačiu metu, atitinkamai tiekiant skystą kurą ir oksidatorių, padidėja gaminio matmenys ir svoris. Taigi skystą raketą turinti raketa yra optimalus sprendimas, kai dislokuojama daug siloso paleidimo įrenginių. Praktiškai tai reiškia, kad šiuo metu didelę dalį paleidimo siloso užima raketos R-36M / M2 ir UR-100N UTTKh, o ateityje jas pakeis perspektyvus RS-28 „Sarmat“.
„Topol“, „Topol-M“ir „Yars“tipo raketos naudojamos tiek su minų įrenginiais, tiek kaip mobilių dirvožemio sistemų dalis. Pastarąją galimybę pirmiausia suteikia mažas raketų paleidimo svoris. Produktas, sveriantis ne daugiau kaip 50 tonų, gali būti dedamas ant specialios kelių ašių važiuoklės, ko negalima padaryti naudojant esamas ar hipotetines skystojo kuro raketas. Panašus sumanymas paremtas ir nauju RS-26 „Rubezh“kompleksu, kuris laikomas „Topol“pakaitalu.
Povandeninė raketa R-29RM. Piešinys „Valstybinis raketų centras“/ makeyev.ru
Karinių jūrų pajėgų ginkluotės kontekste taip pat svarbus būdingas raketų, turinčių kietųjų raketų, bruožas, mažinant jų dydį ir svorį. Povandeninio laivo raketa turėtų būti kuo mažesnė. R-29RM ir R-30 raketų matmenų ir skrydžio charakteristikų santykis tiksliai parodo, kaip tokius pranašumus galima panaudoti praktiškai. Taigi, skirtingai nei jų pirmtakai, naujausiems „Project 955“branduoliniams povandeniniams laivams nereikia didelio antstato, dengiančio viršutinę paleidimo įrenginių dalį.
Tačiau svorio ir matmenų sumažinimas turi savo kainą. Lengvesnės kietojo kuro raketos skiriasi nuo kitų vidaus ICBM mažesne kovine apkrova. Be to, kietojo raketinio kuro raketinių variklių specifiškumas lemia mažesnį svorio tobulumą, palyginti su skystuosius raketinius raketus. Tačiau greičiausiai tokios problemos sprendžiamos kuriant efektyvesnius kovinius vienetus ir valdymo sistemas.
***
Nepaisant ilgų tyrimų ir plėtros darbų, taip pat daug ginčų, sąlyginė akistata tarp skysto ir kieto kuro variklių dar nesibaigė besąlygiška vieno iš „konkurentų“pergale. Priešingai, Rusijos kariuomenė ir inžinieriai padarė subalansuotą išvadą. Skirtingų tipų varikliai naudojami tose srityse, kuriose jie gali parodyti geriausius rezultatus. Taigi lengvosios sausumos kilnojamųjų kompleksų ir povandeninių laivų raketos gauna kietąsias raketines medžiagas, o sunkiosios raketos su siloso paleidimu tiek dabar, tiek ateityje turėtų būti aprūpintos skystuoju.
Esant dabartinei situacijai, atsižvelgiant į esamas galimybes ir perspektyvas, toks požiūris atrodo logiškiausias ir sėkmingiausias. Praktiškai tai leidžia pasiekti maksimalių rezultatų, pastebimai sumažinant neigiamų veiksnių įtaką. Visiškai įmanoma, kad tokia ideologija išliks ir ateityje, taip pat ir naudojant perspektyvias technologijas. Tai reiškia, kad netolimoje ir tolimoje ateityje Rusijos strateginės branduolinės pajėgos galės priimti modernias tarpžemynines balistines raketas, pasižyminčias aukščiausiomis įmanomomis savybėmis ir kovinėmis savybėmis, kurios tiesiogiai veikia atgrasymo efektyvumą ir šalies saugumą.
