Закат ядерной триады. ПРО холодной войны и «звёздные войны»
Противоракетная оборона появилась как ответ на создание мощнейшего оружия в истории человеческой цивилизации – баллистических ракет с ядерными боеголовками. К созданию защиты от этой угрозы были привлечены лучшие умы планеты, исследовались и применялись на практике новейшие научные разработки, строились объекты и сооружения, сравнимые с египетскими пирамидами.
ПРО СССР и РФ
Впервые задача ПРО начала рассматриваться в СССР с 1945 года в рамках противодействия немецким баллистическим ракетам малой дальности «Фау-2» (проект «Анти-Фау»). Реализацией проекта занималось Научно-исследовательское бюро спецтехники (НИБС) во главе с Георгием Мироновичем Можаровским, организованное при Военно-воздушной академии имени Жуковского. Большие габариты ракеты «Фау-2», малая дальность стрельбы (порядка 300 километров), а также невысокая скорость полёта, составляющая менее 1,5 километра в секунду, позволяли рассматривать в качестве средств ПРО разрабатывающиеся в то время зенитно-ракетные комплексы (ЗРК), предназначенные для противовоздушной обороны (ПВО).
Стартующая баллистическая ракета «Фау-2» — предвестник ракетной угрозы
Появление к концу 50-х годов XX века баллистических ракет с дальностью полёта свыше трёх тысяч километров и отделяющейся головной частью сделало применение против них «обычных» ЗРК невозможным, что потребовало разработки принципиально новых комплексов ПРО.
В 1949 году Г. М. Можаровским была представлена концепция системы ПРО, способной защитить ограниченную зону от удара 20 баллистических ракет. Предполагаемая система ПРО должна была включать в себя 17 радиолокационных станций (РЛС) с дальностью обзора до 1000 км, 16 РЛС ближней зоны и 40 станций точного пеленга. Захват цели на сопровождение должен был осуществляться с расстояния порядка 700 км. Особенностью проекта, делающего его нереализуемым в то время, стала ракета-перехватчик, которая должна быть оснащена активной радиолокационной головкой самонаведения (АРЛГСН). Стоит отметить, что широкое распространение в ЗРК ракеты с АРЛГСН получили ближе к концу XX века, да и в настоящий момент их создание является непростой задачей, что подтверждается проблемами при создании новейшего российского ЗРК С-350 «Витязь». На элементной базе 40-х – 50-х годов создать ракеты с АРЛГСН было нереально в принципе.
Несмотря на то, что создать реально функционирующую систему ПРО на базе представленной Г. М. Можаровским концепции было невозможно, она показала принципиальную возможность её создания.
В 1956 году на рассмотрение были представлены два новых проекта систем ПРО: зональная система ПРО «Барьер», разработанная Александром Львовичем Минцем, и система на основе трёх дальностей – «Система А», предложенная Григорием Васильевичем Кисунько. Система ПРО «Барьер» предполагала последовательную установку трёх РЛС метрового диапазона, ориентированных вертикально вверх с интервалом 100 км. Траектория ракеты или боеголовки рассчитывалась после последовательного пересечения трёх РЛС с погрешностью 6-8 километров.
В проекте Г. В. Кисунько использовалась новейшая по тем временам дециметровая станция типа «Дунай», разрабатываемая в НИИ-108 (НИИДАР), которая позволяла определять координаты атакующей баллистической ракеты с метровой точностью. Недостатком была сложность и высокая стоимость РЛС «Дунай», но с учётом важности решаемой задачи вопросы экономии не были приоритетными. Возможность наведения с метровой точностью позволяла поражать цель не только ядерным, но и конвенциональным зарядом.
РЛС «Дунай»
Параллельно в ОКБ-2 (КБ «Факел») велась разработка противоракеты, получившей обозначение В-1000. Двухступенчатая противоракета включала в себя первую твердотопливную ступень и вторую ступень, оснащённую жидкостно-реактивным двигателем (ЖРД). Дальность управляемого полета составляла 60 километров, высота перехвата 23-28 километров, со средней скоростью полёта 1000 метров в секунду (максимальная скорость 1500 м/с). Ракета массой 8,8 тонны и длиной 14,5 метра была оснащена конвенциональной боевой частью массой 500 килограммов, включающей 16 тысяч стальных шариков с ядром из карбида вольфрама. Поражение цели происходило за промежуток времени менее одной минуты.
Противоракета В-1000
Опытная ПРО «Система А» создавался на полигоне Сары-Шаган с 1956 года. К середине 1958 года были завершены строительно-монтажные работы, а к осени 1959 года завершились работы по подключению всех систем.
После ряда неудачных испытаний 4 марта 1961 года был осуществлён перехват боеголовки баллистической ракеты Р-12 с весовым эквивалентом ядерного заряда. Боеголовка разрушилась и частично сгорела в полёте, что подтвердило возможность успешного поражения баллистических ракет.
Кадры перехвата боеголовки ракеты Р-12 противоракетой В-1000
Наработанный задел был использован для создания системы ПРО А-35, предназначенной для защиты московского промышленного района. Разработка системы ПРО А-35 стартовала в 1958 году, а в 1971 году система ПРО А-35 была принята на вооружение (окончательный ввод в эксплуатацию состоялся 1974 году).
Система ПРО А-35 включала в себя РЛС «Дунай-3» дециметрового диапазона с фазированными антенными решетками мощностью 3 мегаватта, способные отслеживать 3000 баллистических целей на дальности до 2500 километров. Отслеживание целей и наведение противоракет обеспечивалось соответственно РЛС сопровождения РКЦ-35 и РЛС наведения РКИ-35. Количество одновременно обстреливаемых целей ограничивалось количеством РЛС РКЦ-35 и РЛС РКИ-35, поскольку они могли работать только по одной цели.
Тяжёлая двухступенчатая противоракета А-350Ж обеспечивала поражение боеголовок ракет противника на дальности 130-400 километров и высоте 50-400 километров ядерной боевой частью мощностью до трёх мегатонн.
Противоракета А-350Ж
Система ПРО А-35 несколько раз модернизировалась, а в 1989 году была заменена системой А-135, включающей РЛС 5Н20 «Дон-2Н» противоракеты дальнего перехвата 51Т6 «Азов» и противоракеты ближнего перехвата 53Т6.
РЛС 5Н20 «Дон-2Н»
Противоракета 51Т6 дальнего перехвата обеспечивала поражение целей н дальности 130-350 километров и высоте порядка 60-70 километров ядерной боевой частью до трёх мегатонн или ядерной боевой частью до 20 килотонн. Противоракета 53Т6 ближнего перехвата обеспечивала поражение целей на дальности 20-100 километров и высоте порядка 5-45 километров боевой частью до 10 килотонн. У модификации 53Т6М максимальная высота поражения была увеличена до 100 км. Предположительно на противоракетах 51Т6 и 53Т6 (53Т6М) могут быть использованы нейтронные боеголовки. В настоящий момент противоракеты 51Т6 сняты с вооружения. На дежурстве находятся модернизированные противоракеты ближнего перехвата 53Т6М с продлёнными сроками эксплуатации.
На базе системы ПРО А-135 концерном «Алмаз-Антей» создаётся модернизированная система ПРО А-235 «Нудоль». В марте 2018 года в Плесецке провели шестые испытания ракеты А-235, впервые со штатной подвижной пусковой установки. Предполагается что система ПРО А-235 сможет поражать как боеголовки баллистических ракет, так и объекты в ближнем космосе, ядерными и конвенциональными боевыми частями. В этой связи возникает вопрос о том, как будет осуществляться наведение противоракеты на конечном участке: оптическим или радиолокационным наведением (или комбинированным)? И как будет осуществляться перехват цели: прямым попаданием (hit-to-kill) или направленным осколочным полем?
Предположительно СПУ П222 комплекса 14Ц033 «Нудоль» на шасси МЗКТ-79291
ПРО США
В США разработка систем ПРО началась ещё раньше – с 1940 года. Первые проекты противоракет, дальнобойной MX-794 Wizard и ближнего радиуса MX-795 Thumper, не получили развития из-за отсутствия конкретных угроз и несовершенства технологий на тот момент.
В 1950-х годах на вооружении СССР появилась межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7, что подстегнуло работы в США над созданием систем ПРО.
В 1958 году армия США приняла на вооружение зенитно-ракетный комплекс MIM-14 Nike-Hercules, обладающий ограниченными возможностями по поражению баллистических целей при условии применения ядерной боевой части. Ракета ЗРК Nike-Hercules обеспечивала поражение боеголовок ракет противника на дальности 140 километров и высоте порядка 45 километров ядерной боевой частью мощностью до 40 килотонн.
Зенитно-ракетный комплекс MIM-14 Nike-Hercules
Развитием ЗРК MIM-14 Nike-Hercules стал разработанный в 1960-х годах комплекс LIM-49A Nike Zeus с усовершенствованной ракетой с дальностью до 320 километров и высотой поражения цели до 160 километров. Уничтожение боеголовок МБР должно было осуществляться 400-килотонным термоядерным зарядом с увеличенным выходом нейтронного излучения.
В июле 1962 года состоялся первый технически успешный перехват боеголовки межконтинентальной баллистической ракеты комплексом ПРО Nike Zeus. В дальнейшем успешными были признаны 10 из 14 испытаний системы ПРО Nike Zeus.
Ракета комплекса ПРО LIM-49A Nike Zeus
Одной из причин, помешавших развёртыванию системы ПРО Nike Zeus, стала стоимость противоракет, превышающая стоимость МБР того времени, что делало развёртывание системы нерентабельным. Также механическое сканирование вращением антенны обеспечивало крайне низкое время реакции системы и недостаточное количество каналов наведения.
В 1967 году по инициативе министра обороны США Роберта Макнамары была инициирована разработка ПРО Sentinell («Часовой»), в дальнейшем переименованной в Safeguard («Предосторожность»). Основной задачей системы ПРО Safeguard была защита позиционных районов американских МБР от внезапного удара СССР.
Создаваемый на новой элементной базе комплекс ПРО Safeguard должен был быть существенно дешевле LIM-49A Nike Zeus, хотя и создавался на его основе, точнее, на основе усовершенствованного варианта Nike-X. В его состав входили две противоракеты: тяжёлые LIM-49A Spartan с дальностью до 740 км, способные перехватывать боеголовки в ближнем космосе, и лёгкие Sprint. Противоракета LIM-49A Spartan с боеголовкой W71 мощностью 5 мегатонн могла поразить незащищённую боеголовку МБР на расстоянии до 46 километров от эпицентра взрыва, защищённую на расстоянии до 6,4 километра.
Противоракета LIM-49A Spartan
Противоракета Sprint с дальностью 40 километров и высотой поражения цели до 30 километров была оснащена нейтронной боеголовкой W66 мощностью 1-2 килотонны.
Противоракета Sprint
Предварительное обнаружение и выдача целеуказания осуществлялось РЛС Perimeter Acquisition Radar с пассивной фазированной антенной решеткой, способной на дальности до 3200 км обнаружить объект диаметром 24 сантиметра.
РЛС Perimeter Acquisition Radar
Сопровождение боеголовок и наведение противоракет осуществлялось РЛС Missile Site Radar с круговым обзором.
РЛС Missile Site Radar
Изначально планировалось защитить три авиабазы со 150 МБР на каждой, всего таким образом защищалось 450 МБР. Однако из-за подписания между США и СССР в 1972 году Договора об ограничении систем противоракетной обороны было решено ограничиться размещением ПРО Safeguard только на базе Стэнли Микельсен в Северной Дакоте.
Всего на позициях на позициях ПРО Safeguard в Северной Дакоте было развёрнуто 30 противоракет Spartan и 16 противоракет Sprint. Система ПРО Safeguard была введена в эксплуатацию в 1975 году, но уже в 1976 году была законсервирована. Смещение акцентов американских стратегических ядерных сил (СЯС) в пользу подводных ракетоносцев делало неактуальной задачу по обеспечению защиты позиций наземных МБР от первого удара СССР.
«Звёздные войны»
23 марта 1983 года сороковой президент США Рональд Рейган объявил о начале реализации долгосрочной программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с целью создания задела для разработки глобальной системы противоракетной обороны (ПРО) с элементами космического базирования. Программа получила обозначение «Стратегическая оборонная инициатива» (СОИ) и неофициальное название программы «звёздных войн».
Целью СОИ являлось создание эшелонированной противоракетной обороны североамериканского континента от массированных ударов ядерным оружием. Поражение МБР и боевых блоков должно было осуществляться практически на всей траектории полёта. К решению этой задачи были привлечены десятки компаний, инвестированы миллиарды долларов. Кратко рассмотрим основные вооружения, разрабатываемые по программе СОИ.
Последовательность работы эшелонированной системы ПРО, разрабатываемой в рамках программы СОИ
Лазерное оружие
На первом этапе взлетающие советские МБР должны были встречать размещённые на орбите химические лазеры. Работа химического лазера основана на реакции определённых химических компонент, в качестве примера можно привести йодно-кислородный лазер YAL-1, который использовался для реализации авиационного варианта ПРО на базе самолёта Boeing. Основным недостатком химического лазера является необходимость пополнения запасов токсичных компонент, что применительно к космическому аппарату фактически означает одноразовость его применения. Впрочем, в рамках задач программы СОИ это не является критичным недостатком, поскольку скорее всего вся система будет одноразовой.
Преимуществом химического лазера является возможность получения высокой рабочей мощности излучения при относительно высоком КПД. В рамках советских и американских проектов на химических и газодинамических (частный случай химического) лазерах удавалось получить мощность излучения порядка нескольких мегаватт. В рамках программы СОИ в космосе планировалось развёртывание химических лазеров мощностью 5-20 мегаватт. Орбитальные химические лазеры должны были осуществлять поражение стартующих МБР до момента разведения боевых блоков.
Возможно, именно химический или газодинамический лазер могут быть установлены в российском лазерном комплексе «Пересвет». Это при пессимистичной оценке его конструкции и возможностей.
США был построен экспериментальный лазер MIRACL на флюориде дейтерия, способный развить мощность 2,2 мегаватта. В ходе испытаний, проведённых в 1985 году, лазер MIRACL смог разрушить закреплённую в 1 километре жидкостную баллистическую ракету.
Несмотря на отсутствие серийных космических аппаратов с химическими лазерами на борту, работы по их созданию дали бесценную информацию по физике лазерных процессов, построению сложных оптических систем, отводу тепла. На базе этой информации в ближайшей перспективе возможно создание лазерного оружия, способного существенно изменить облик поля боевых действий.
Ещё более амбициозным проектом было создание рентгеновских лазеров с ядерной накачкой. В качестве источника жёсткого рентгеновского излучения в лазере с ядерной накачкой используется пакет из стержней, изготовленных из специальных материалов. В качестве источника накачки используется ядерный заряд. После подрыва ядерного заряда, но до момента испарения стержней, в них формируется мощный импульс лазерного излучения в жестком рентгеновском диапазоне. Считается, что для поражения МБР необходима накачка ядерным зарядом мощностью порядка двухсот килотонн, при КПД лазера будет около 10%.
Стержни могут быть ориентированы параллельно для поражения одной цели с высокой вероятностью или распределены на несколько целей, что потребует нескольких систем наведения. Преимуществом лазеров с ядерной накачкой является то, что жёсткое рентгеновское излучение, генерируемое ими, обладает высокой проникающей способностью, и защитить ракету или боевой блок от него гораздо сложнее.
Поскольку Договор о космосе запрещает размещение ядерных зарядов в космическом пространстве, они должны выводиться на орбиту непосредственно в момент атаки противника. Для этого планировалось использовать 41 ПЛАРБ (атомная подводная лодка с баллистическими ракетами), на которых ранее размещались снимаемые с вооружения баллистические ракеты «Поларис». Тем не менее, высокая сложность разработки проекта привела к переводу его в разряд исследовательских. Можно предположить, что работы зашли в тупик во многом из-за невозможности проведения практических экспериментов в космосе по вышеупомянутым причинам.
В 2012 году появилась информация о том, что в российском РФЯЦ-ВНИИТФ создан газовый лазер с накачкой от ядерного реактора, работающий на атомарном переходе ксенона, с длиной волны 2,03 мкм. Это другой тип лазера с ядерной накачкой – в нём используется накачка активной зоной реактора. Выходная энергия импульса лазерного излучения составила 500 Дж при пиковой мощности 1,3 МВт. При оптимистичном сценарии в комплексе «Пересвет» может быть установлен именно лазер с накачкой от активной зоны реактора, что может сделать его действительно опасным и перспективным оружием.
Пучковое оружие
Ещё более впечатляющим оружием могли стать разрабатываемые ускорители частиц – так называемое пучковое оружие. Размещённые на автоматических космических станциях источники разогнанных нейтронов должны были поражать боевые блоки на расстоянии десятков тысяч километров. Основным поражающим фактором должен был стать выход из строя электроники боевых блоков из-за торможения нейтронов в материале боевого блока с выходом мощного ионизирующего излучения. Также предполагалось, что анализ сигнатуры вторичного излучения, возникающего от попадания нейтронов в цель, позволил бы отличить реальные цели от ложных.
Создание пучкового оружия считалось крайне сложной задачей, в связи с чем развёртывание оружие этого типа планировалось после 2025 года.
Рельсовое оружие
Ещё одним рассматриваемым элементом СОИ стали рельсовые пушки, получившие название «рельсотронов» (railgun). В рейлгане разгон снарядов осуществляется с помощью силы Лоренца. Можно предположить, что основной причиной, не позволившей создать рельсотроны в рамках программы СОИ, стало отсутствие накопителей энергии, способных обеспечить накопление, длительное хранение и быструю отдачу энергии мощностью несколько мегаватт. Для космических систем менее критичной была бы проблема износа направляющих, присущая «наземным» рельсотронам из-за ограниченного времени работы системы ПРО.
Поражение целей планировалось осуществлять высокоскоростным снарядом с кинетическим поражением цели (без подрыва боевой части). В настоящий момент США активно разрабатывают боевой рельсотрон в интересах военно-морских сил (ВМС), так что исследования, выполненные в рамках программы СОИ, вряд ли пропали зря.
Атомная картечь
Это вспомогательное решение, предназначенное для селекции тяжёлых и лёгких боеголовок. Подрыв атомного заряда с вольфрамовой плитой определённой конфигурации должен был формировать облако осколков, движущихся в заданном направлении со скоростью до 100 километров в секунду. Предполагалось что их энергии будет недостаточно для поражения боевых блоков, но достаточно для изменения траектории лёгких ложных целей.
Препятствием для создания атомной картечи, скорее всего, стала невозможность их заблаговременного размещения на орбите и проведения испытаний из-за подписанного США Договора о космосе.
«Бриллиантовая галька»
Один из наиболее реалистичных проектов – создание миниатюрных спутников-перехватчиков, которые должны были выводиться на орбиту в количестве несколько тысяч единиц. Предполагалось что они станут основным компонентом СОИ. Поражение цели должно было осуществляться кинетическим способом – ударом самого спутника-камикадзе, разогнанного до 15 километров в секунду. Систему наведения предполагалось выполнить на базе лидара – лазерного радара. Преимуществом «бриллиантовой гальки» было то, что она строилась на существующих технологиях. Кроме того, распределённую сеть, состоящую из нескольких тысяч спутников, крайне затруднительно уничтожить превентивным ударом.
Разработка «бриллиантовой гальки» была прекращена в 1994 году. Наработки по этому проекту легли в основу кинетических перехватчиков, используемых в настоящее время.
Выводы
Программа СОИ до сих пор вызывает множество споров. Одни винят её в развале СССР, дескать, руководство Советского Союза ввязалось в гонку вооружений, которую страна не смогла потянуть, другие говорят о самом грандиозном «распиле» всех времён и народов. Иногда удивляет то, что люди, которые с гордостью вспоминают, например, отечественный проект «Спираль» (говорят о загубленном перспективном проекте), тут же готовы любой нереализованный проект США записать в «распил».
Программа СОИ не изменила баланса сил и вообще не привела к сколько-либо массированному развёртыванию серийных вооружений, тем не менее, благодаря ей был создан огромный научно-технический задел, при помощи которого уже созданы или будут созданы в дальнейшем новейшие типы вооружений. Неудачи программы вызваны как техническими причинами (слишком амбициозными были проекты), так и политическими – развалом СССР.
Нельзя не заметить, что существующие системы ПРО того времени и значительная часть разработок по программе СОИ предусматривали осуществление множества ядерных взрывов в атмосфере планеты и в ближнем космосе: боеголовок противоракет, накачки рентгеновских лазеров, залпов атомной картечи. С высокой вероятностью это вызвало бы такие электромагнитные помехи, которые сделали бы неработоспособным большую часть остальных систем ПРО и многих других гражданских и военных систем. Именно этот фактор, скорее всего, стал основной причиной отказа от развёртывания глобальных систем ПРО на тот момент. В настоящий момент совершенствование технологий позволило найти пути решения задач ПРО без применения ядерных зарядов, что предопределило возврат к этой тематике.
В следующем материале рассмотрим современное состояние систем ПРО США, перспективные технологии и возможные направления развития систем ПРО, роль ПРО в доктрине внезапного обезоруживающего удара.
Древовидный вид