Rusija je razvila strateške nuklearne snage čija je glavna sastavnica interkontinentalne balističke rakete različitih vrsta koje se koriste u stacionarnim ili pokretnim kopnenim kompleksima, kao i na podmornicama. Uz određenu sličnost na razini osnovnih ideja i rješenja, proizvodi ove klase imaju zamjetne razlike. Konkretno, koriste se raketni motori različitih vrsta i klasa, koji odgovaraju jednom ili drugom zahtjevu kupca.
Sa stajališta značajki elektrana, sve zastarjele, relevantne i obećavajuće ICBM -ove možemo podijeliti u dvije glavne klase. Takvo oružje može biti opremljeno raketnim motorima na tekuće gorivo (LPRE) ili motorima na kruto gorivo (raketni motori na čvrsto gorivo). Obje klase imaju svoje prednosti, zahvaljujući kojima pronalaze primjenu u raznim projektima, pa dosad nitko od njih nije uspio izbaciti "konkurenta" iz svog područja. Pitanje elektrana od velikog je interesa i vrijedno je zasebnog razmatranja.
Povijest i teorija
Poznato je da su prve rakete, koje su se pojavile prije mnogo stoljeća, bile opremljene motorima na kruto gorivo koji koriste najjednostavnije gorivo. Takva elektrana zadržala je svoj položaj sve do prošlog stoljeća, kada su stvoreni prvi sustavi tekućeg goriva. U budućnosti se razvoj dviju klasa motora odvijao paralelno, iako su se raketni motori na tekuće gorivo ili kruta goriva s vremena na vrijeme međusobno zamjenjivali kao vodeći u industriji.
Lansiranje rakete UR-100N UTTH s tekućim motorom. Fotografija Rbase.new-factoria.ru
Prve rakete velikog dometa čiji je razvoj doveo do pojave interkontinentalnih kompleksa opremljene su tekućim motorima. Sredinom prošlog stoljeća upravo su raketni motori na tekućine omogućili dobivanje željenih karakteristika korištenjem dostupnih materijala i tehnologija. Kasnije su stručnjaci iz vodećih zemalja počeli razvijati nove vrste balističkih i mješovitih goriva, što je rezultiralo pojavom krutih goriva pogodnih za uporabu na ICBM -ima.
Do danas su projektili na tekuće i čvrsto gorivo postali rašireni u strateškim nuklearnim snagama različitih zemalja. Zanimljivo je da su ruske ICBM-e opremljene elektranama obje klase, dok su Sjedinjene Američke Države prije nekoliko desetljeća napustile motore na tekuća goriva u korist onih na kruta goriva. Unatoč ovoj razlici u pristupima, obje su zemlje uspjele izgraditi raketne skupine željenog izgleda sa potrebnim sposobnostima.
Na području interkontinentalnih projektila, motori na tekuće gorivo bili su prvi. Takvi proizvodi imaju niz prednosti. Tekuće gorivo omogućuje postizanje većeg specifičnog impulsa, a dizajn motora omogućuje promjenu potiska na relativno jednostavne načine. Veći dio volumena rakete s motorom na tekuće gorivo zauzimaju spremnici goriva i oksidanta, što na određeni način smanjuje zahtjeve za čvrstoću trupa i pojednostavljuje njegovu proizvodnju.
Istodobno, raketni motori s tekućim pogonom i projektili opremljeni njima nisu bez nedostataka. Prije svega, takav se motor odlikuje najvećom složenošću proizvodnje i rada, što negativno utječe na cijenu proizvoda. ICBM -ovi prvih modela imali su nedostatak u obliku složenosti priprema za lansiranje. Dopuna goriva i oksidanta provedena je neposredno prije početka, a osim toga, u nekim je slučajevima bila povezana s nekim rizicima. Sve je to negativno utjecalo na borbene kvalitete raketnog sustava.
Rakete na tekuće gorivo R-36M u transportnim i lansirnim kontejnerima. Fotografija Rbase.new-factoria.ru
Raketni motor na kruto gorivo i raketa izgrađena na njegovoj osnovi imaju pozitivne aspekte i prednosti u odnosu na sustav s tekućinom. Glavni plus su niži troškovi proizvodnje i pojednostavljeni dizajn. Također, kruta goriva nemaju rizik od agresivnog curenja goriva, a osim toga odlikuju ih mogućnost duljeg skladištenja. Tijekom aktivne faze leta ICBM, motor s čvrstim pogonom osigurava bolju dinamiku ubrzanja, smanjujući vjerojatnost uspješnog presretanja.
Motor na čvrsto gorivo u svom specifičnom impulsu gubi na tekući. Budući da je izgaranje krutog goriva gotovo nekontrolirano, kontrola potiska motora, zaustavljanje ili ponovno pokretanje zahtijevaju posebna složena tehnička sredstva. Raketno tijelo na kruto gorivo obavlja funkcije komore za izgaranje i stoga mora imati odgovarajuću čvrstoću, što postavlja posebne zahtjeve za jedinice koje se koriste, a također negativno utječe na složenost i troškove proizvodnje.
Raketni motor, raketni motor na čvrsto gorivo i strateške nuklearne snage
Trenutno su strateške nuklearne snage Rusije naoružane s desetak ICBM -a različitih klasa, osmišljenih za rješavanje hitnih borbenih misija. Raketne snage strateških raketa (Strateške raketne snage) upravljaju s pet vrsta projektila i čekaju pojavu još dva nova kompleksa. Isti se broj raketnih sustava koristi na pomorskim podmornicama, ali fundamentalno nove rakete još nisu razvijene u interesu pomorske komponente "nuklearne trijade".
Unatoč velikoj starosti, projektili UR-100N UTTH i R-36M / M2 i dalje ostaju u postrojbama. Takve ICBM-ove teške klase uključuju nekoliko stupnjeva s vlastitim motorima na tekuće gorivo. S velikom masom (više od 100 tona za UR-100N UTTKh i oko 200 tona za R-36M / M2), dvije vrste projektila nose značajnu opskrbu gorivom, što osigurava slanje teške bojeve glave na raspon od najmanje 10 tisuća km.
Opći prikaz rakete RS-28 "Sarmat". Crtež "Državni raketni centar" / makeyev.ru
Od kraja pedesetih u našoj se zemlji proučava problem korištenja krutih goriva na perspektivnim ICBM -ima. Prvi pravi rezultati u ovom području postignuti su početkom sedamdesetih godina. Posljednjih desetljeća ovaj je smjer dobio novi poticaj, zahvaljujući kojem se pojavila cijela obitelj projektila na kruto gorivo, koji predstavljaju dosljedan razvoj općih ideja i rješenja temeljenih na suvremenim tehnologijama.
Trenutno raketne snage strateških snaga imaju projektile RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M i RS-24 Yars. Istodobno, svim takvim raketama upravlja se i minskim i pokretnim kopnenim bacačima. Rakete tri tipa, stvorene na temelju općih ideja, građene su prema trostupanjskoj shemi i opremljene su motorima na kruto gorivo. Ispunivši zahtjeve kupaca, autori projekata uspjeli su minimizirati dimenzije i težinu gotovih projektila.
Rakete kompleksa RT-2PM, RT-2PM2 i RS-24 imaju duljinu ne veću od 22,5-23 m s najvećim promjerom manjim od 2 m. 1-1, 5 tona. Rakete Topol opremljene su jednodijelnu bojevu glavu, dok Yars, prema poznatim podacima, nosi nekoliko zasebnih bojevih glava. Domet leta je najmanje 12 tisuća km.
Lako je vidjeti da se s osnovnim letnim karakteristikama na razini starijih projektila na tekuće pogone čvrsti pogon Topoli i Yars razlikuju po svojim manjim dimenzijama i težini za lansiranje. Međutim, uz sve to, oni nose manji teret.
Mobilni kompleks tla Topol. Fotografija Ministarstva obrane Ruske Federacije
U budućnosti bi strateške raketne snage trebale dobiti nekoliko novih raketnih sustava. Tako projekt RS-26 Rubezh, koji je nastao kao opcija za daljnji razvoj sustava Yars, ponovno predviđa uporabu višestepene sheme s krutim pogonskim gorivom u svim fazama. Ranije su postojale informacije prema kojima je sustav "Rubezh" namijenjen zamjeni starenja kompleksa RT-2PM "Topol", što je utjecalo na glavna obilježja njegove arhitekture. U pogledu svojih glavnih tehničkih karakteristika, "Rubezh" se ne bi trebao značajno razlikovati od "Topola", iako je moguće koristiti drugačiji teret.
Još jedan razvoj koji obećava je teška ICBM RS-28 Sarmat. Prema službenim podacima, ovim projektom predviđeno je stvaranje trostupanjske rakete s tekućim gorivima. Objavljeno je da će raketa Sarmat imati duljinu od oko 30 metara s lansirnom težinom većom od 100 tona. Moći će nositi "tradicionalne" posebne bojeve glave ili novi tip hipersoničnog sustava udara. Zbog uporabe raketnih motora s tekućim pogonom s dovoljnim karakteristikama, očekuje se postizanje maksimalnog dometa leta na razini od 15-16 tisuća km.
Mornarica ima na raspolaganju nekoliko vrsta ICBM -a različitih karakteristika i sposobnosti. Jezgra pomorske komponente strateških nuklearnih snaga trenutno su balističke rakete podmornica obitelji R-29RM: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" i R-29RMU2.1 "Liner". Osim toga, najnoviji projektil R-30 Bulava ušao je u naoružanje prije nekoliko godina. Koliko je poznato, sada ruska industrija razvija nekoliko projekata za modernizaciju projektila za podmornice, ali nema govora o stvaranju bitno novih kompleksa.
Na području domaćih ICBM -ova za podmornice postoje trendovi koji podsjećaju na razvoj kompleksa "kopna". Stariji proizvodi R-29RM i sve mogućnosti njihove modernizacije imaju tri stupnja i opremljeni su s nekoliko motora na tekućinu. Uz pomoć takve elektrane, raketa R-29RM sposobna je isporučiti četiri ili deset bojevih glava različite snage ukupne težine 2,8 tone na dometu od najmanje 8300 km. Projekt modernizacije za R- 29MR2 "Sineva" predviđeno je za korištenje novih navigacijskih i upravljačkih sustava. Ovisno o raspoloživom borbenom opterećenju, raketa duljine 14,8 m i mase 40,3 tone sposobna je letjeti na dometu do 11,5 tisuća km.
Utovar rakete Topol-M u bacač silosa. Fotografija Ministarstva obrane Ruske Federacije
Noviji projekt podmorničke rakete R-30 Bulava, naprotiv, predviđao je uporabu motora na čvrsta goriva u sve tri faze. Između ostalog, to je omogućilo smanjenje duljine rakete na 12,1 m i smanjenje lansirne težine na 36,8 tona. Istodobno, proizvod nosi borbeno opterećenje težine 1, 15 tona i isporučuje ga u raspon od do 8-9 tisuća km. Ne tako davno najavljen je razvoj nove modifikacije "Bulave", različite po dimenzijama i povećanoj težini, zbog čega će biti moguće povećati borbeno opterećenje.
Trendovi razvoja
Poznato je da se posljednjih desetljeća rusko zapovjedništvo oslanjalo na razvoj obećavajućih projektila na kruto gorivo. Rezultat toga bio je dosljedan izgled kompleksa Topol i Topol-M, a zatim i Yars i Rubezh, čije su rakete opremljene čvrstim gorivima. LRE, pak, ostaju samo na relativno starim "kopnenim" projektilima, čije je djelovanje već pri kraju.
Međutim, potpuno napuštanje ICBM-a na tekuće gorivo još se ne planira. Kao zamjena za postojeće UR-100N UTTKh i R-36M / M2, stvara se novi proizvod RS-28 "Sarmat" sa sličnom elektranom. Tako će se motori na tekuće gorivo u doglednoj budućnosti koristiti samo na projektilima teške klase, dok će drugi kompleksi biti opremljeni sustavima na čvrsta goriva.
Situacija s podmorskim balističkim projektilima izgleda slično, ali ima nekih razlika. Značajan broj projektila s tekućim pogonom također ostaje na ovom području, ali jedini novi projekt uključuje uporabu krutih goriva. Daljnji razvoj događaja može se predvidjeti ispitivanjem postojećih planova vojnog odjela: program razvoja podmorničke flote jasno ukazuje na to koje rakete imaju veliku budućnost, a koje će s vremenom biti isključene.
Samohodni bacač RS-24 "Yars". Fotografija Vitalykuzmin.net
Starije rakete R-29RM i njihove posljednje modifikacije namijenjene su nuklearnim podmornicama projekata 667BDR i 667BDRM, dok su R-30 razvijene za upotrebu na najnovijim nosačima raketa projekta 955. Brodovi iz obitelji 667 postupno iscrpljuju svoje resurse i na kraju će biti ukinuta zbog potpune moralne i fizičke zastarjelosti. Zajedno s njima, prema tome, flota će morati napustiti projektile obitelji R-29RM, koji će jednostavno ostati bez nosača.
Prvi raketni podmornički krstaši projekta 955 "Borey" već su primljeni u borbenu snagu Mornarice, a osim toga nastavlja se izgradnja novih podmornica. To znači da će u dogledno vrijeme flota dobiti značajnu grupu nosača raketa Bulava. Služba "Boreyev" nastavit će se nekoliko desetljeća, pa će stoga rakete R-30 ostati u službi. Moguće je stvoriti nove modifikacije takvog oružja, sposobne nadopuniti, a zatim zamijeniti ICBM -ove osnovne verzije. Na ovaj ili onaj način, proizvodi obitelji R-30 s vremenom će zamijeniti stare projektile R-29RM kao osnovu pomorske komponente strateških nuklearnih snaga.
Prednosti i nedostatci
Različite klase raketnih motora koji se koriste na modernim strateškim raketama imaju svoje prednosti i nedostatke. Sustavi s tekućim i krutim gorivom nadmašuju jedni druge u nekim parametrima, ali gube u drugima. Zbog toga kupci i projektanti moraju odabrati vrstu elektrane u skladu sa svojim zahtjevima.
Uobičajeni motor na tekuće gorivo razlikuje se od raketnih motora na kruta goriva većim specifičnim brzinama impulsa i drugim prednostima, što omogućuje povećanje korisnog opterećenja. Istodobno, odgovarajuća opskrba tekućim gorivom i oksidantom dovodi do povećanja dimenzija i težine proizvoda. Tako se raketa s tekućim pogonom pokazuje optimalnim rješenjem u kontekstu razmještanja velikog broja bacača silosa. U praksi to znači da trenutno značajan dio lansirnih silosa zauzimaju projektili R-36M / M2 i UR-100N UTTKh, a u budućnosti će ih zamijeniti obećavajući RS-28 "Sarmat".
Rakete tipa Topol, Topol-M i Yars koriste se i s minskim postrojenjima i kao dio mobilnih sustava tla. Potonju mogućnost pruža, prije svega, mala lansirna težina projektila. Proizvod mase ne veće od 50 tona može se postaviti na posebno višeosovinsko podvozje, što se ne može učiniti s postojećim ili hipotetičkim raketama na tekuće gorivo. Novi kompleks RS-26 "Rubezh", koji se smatra zamjenom za "Topol", također se temelji na sličnim idejama.
Podmornička raketa R-29RM. Crtež "Državni raketni centar" / makeyev.ru
Karakteristična značajka raketa s čvrstim pogonskim gorivom u obliku smanjenja veličine i težine također je važna u kontekstu mornaričkog naoružanja. Raketa podmornice trebala bi biti što manja. Omjer dimenzija i letnih karakteristika projektila R-29RM i R-30 točno pokazuje kako se takve prednosti mogu koristiti u praksi. Dakle, za razliku od svojih prethodnika, najnovijim nuklearnim podmornicama projekta 955 nije potrebna velika nadgradnja koja pokriva gornji dio lansera.
Međutim, smanjenje težine i dimenzija ima svoju cijenu. Lakše rakete na kruto gorivo razlikuju se od ostalih domaćih ICBM-a po nižem borbenom opterećenju. Osim toga, specifičnost raketnih motora na čvrsto gorivo dovodi do nižeg savršenstva mase u usporedbi s raketama na tekuće gorivo. Međutim, po svoj prilici, takvi se problemi rješavaju stvaranjem učinkovitijih borbenih jedinica i sustava upravljanja.
***
Unatoč dugotrajnom istraživačko -razvojnom radu, kao i mnogo kontroverzi, uvjetni sukob između motora na tekuće i kruto gorivo još nije završio bezuvjetnom pobjedom jednog od "konkurenata". Naprotiv, ruska vojska i inženjeri došli su do uravnoteženog zaključka. Motori različitih vrsta koriste se u onim područjima gdje mogu pokazati najbolje rezultate. Tako laki projektili za kopnene mobilne komplekse i podmornice primaju kruto gorivo, dok bi teške rakete s lansiranjem silosa, sada i u budućnosti, trebale biti opremljene tekućim gorivima.
U trenutnoj situaciji, uzimajući u obzir postojeće mogućnosti i izglede, takav pristup izgleda najlogičnije i najuspješnije. U praksi vam omogućuje postizanje maksimalnih rezultata uz zamjetno smanjenje utjecaja negativnih čimbenika. Sasvim je moguće da će takva ideologija opstati u budućnosti, uključujući i korištenje obećavajućih tehnologija. To znači da će u bliskoj i daljoj budućnosti ruske strateške nuklearne snage moći primiti suvremene interkontinentalne balističke rakete s najvišim mogućim karakteristikama i borbenim kvalitetama koje izravno utječu na učinkovitost odvraćanja i sigurnost zemlje.
