Атмосферний удар: Ракети

Півстоліття тому, у самий розпал холодної війни, крилаті ракети начисто програли балістичним на полі стратегічної зброї далекого радіусу дії. Але, можливо, у прийдешніх конфліктах головним аргументом стане не балістична дубина, а стрімкий і підступний крилатий кинджал.

Коли 21 липня минулого року була офіційно закрита програма Space Shuttle, закінчилася не тільки ера пілотованих орбітальних човників, але й в якомусь сенсі вся епоха «крилатої романтики», відомої безліччю спроб зробити з літака щось більше, ніж просто літак. Ранні експерименти з установкою на крилату машину ракетного двигуна відносяться до кінця 20-х років минулого століття. Ракетопланом був і X-1 (1947 рік) — перший в історії пілотований літальний апарат, що подолав швидкість звуку. Його фюзеляж мав форму, який нагадував збільшену в масштабі кулеметну кулю калібру 12,7 мм, а ракетний двигун спалював у своїй камері звичайний спирт за допомогою рідкого кисню.

Інженери нацистської Німеччини працювали не лише над балістичною V-2, але і над «праматір’ю» всіх крилатих ракет — V-1 з пульсуючим повітряно-реактивним двигуном. Ойген Зенгер мріяв про наддалекий «антиподний» ракетоплан-бомбардувальник «Зільберфогель», а Вольф Троммсдорфф — про стратегічну крилату ракету з прямоточним двигуном (див. статтю «Снаряд з ракетним серцем», «ПМ» № 5’2012). Після закінчення війни, колишні союзники — СРСР і США — почали активно вивчати німецьку спадщину, щоб на її основі створити зброю, цього разу один проти одного. І хоча по обидві сторони «залізної завіси» були скопійовані і V-1 і V-2, американцям завжди був ближче «авіаційний» підхід, що у кінцевому підсумку і стало однією з причин первинного відставання Америки в області балістичних технологій (незважаючи на володіння самим Вернером фон Брауном).

MBDA CVS PERSEUS (Франція) Перспективна надзвукова крилата ракета. Швидкість — 3 Маха. Довжина — 5 м. маса бойової частини — 200 кг. Запуск з морських і повітряних платформ. Володіє відокремлюваними БЧ. Дальність — 300 км

З бомбою на «Снарці»

І тому саме в США була побудована фактично перша і єдина з коли-небудь прийнятих на озброєння крилатих ракет з міжконтинентальним (більше 10 000 км) радіусом дії — SM-62 Snark. Створювали її в стінах корпорації Northrop, і фактично вона була безпілотним літаком, виконаним (що дуже характерно для Northrop) за схемою «бесхвостка», так що у якості рулів висоти у цього снаряда використовувалися елевони на крилах. Цей «літак» можна було навіть при необхідності повернути з завдання (якщо ще не відбувся відстріл БЧ) і посадити на аеродром, а потім використовувати повторно. Snark стартував за допомогою ракетних прискорювачів, затим включався авіаційний турбореактивний двигун Pratt & Whitney J57, і ракета починала свій шлях до цілі. За 80 км до неї, на висоті 18 км від снаряда, за допомогою пиропатронів відстрілювалася БЧ (штатна містила 4-мегатонни термоядерного боєприпасу). Далі боєголовка слідувала до цілі по балістичній траєкторії, а решта ракети руйнувалася і перетворювалась у хмару уламків, які, принаймні теоретично, могли виконувати роль помилкових цілей для ППО. Самостійний політ снаряда забезпечувала новаторська для того часу, але дуже недосконала система астрокорекціі, заснована на трьох телескопах, націлених на різні об’єкти. Коли у 1961 році президент США Кеннеді наказав зняти з озброєння ледь заступивший на бойове чергування «Снарк», ця зброя вже була морально застарілою. Військових не влаштовував ані досяжний радянською ППО потолок у 17 000 м, ані, зрозуміло, швидкість, яка не перевищувала середню швидкість сучасного лайнера, так що шлях до далекої цілі займав би довгі години. Трохи раніше був похований інший проект, який до постановки на озброєння не дожив. Мова йде про North American SM-64 Navaho — надзвукову крилату ракету, також міжконтинентальної дальності (до 6500 км), яка використовувала стартові ракетні прискорювачі і прямоточний повітряно-реактивний двигун для досягнення швидкості 3700 км/год. Снаряд проектувався під термоядерну БЧ.

Життя після МБР

Радянською відповіддю на Navaho стали проекти «Буря» (КБ Лавочкіна) і «Буран» (КБ Мясищева), які розроблялися також у 1950-і роки. Засновані на тій же ідеології (ракетний прискорювач плюс ПВРД), ці проекти відрізнялися вагою БЧ («Буран» створювався як більш важкий носій), а ще тим, що у «Бурі» були успішні пуски, а «Буран» так жодного разу і не полетів.

І радянські, і американські міжконтинентальні «крилаті» проекти канули у Лету з однієї і тої же причини — у другій половині 1950-х насіння, посіяне фон Брауном, дали свої плоди, чим позначився серйозний прогрес у балістичних технологіях. Стало зрозуміло, що простіше, ефективніше і дешевше використовувати балістичні ракети, і як міжконтинентальний носій ядерних зарядів, і як для освоєння космосу. Поступово зійшла нанівець тема пілотованих орбітальних і суборбітальних ракетопланів, представлених в американців проектами Dyna Soar та X-15, які певною мірою втілювали у життя мрію Ойгена Зенгер, а в СРСР аналогічними розробками займалися конструкторські бюро Мясищева, Челомея та Туполєва, включаючи знамениту «Спіраль».

Але все якось повертається. І якщо ідеї та напрацювання по раннім ракетопланам частково втілилися у Space Shuttle і його аналогу «Бурані» (вік яких, втім, теж пройшов), то повернення інтересу до небалістічної ракетної зброї міжконтинентального радіуса дії ми продовжуємо спостерігати і у наші дні.

Недолік МБР не тільки в тому, що їхня траєкторія легко обчислюється (для чого доводиться хитрувати з маневруючими боєголовками), а й у тому, що їхнє застосування при існуючому світопорядку та чинному режимі контролю за стратегічними озброєннями практично неможливе, навіть якщо вони несуть неядерний боєприпас. Апарати типу крилатих ракет здатні виконувати складні маневри в атмосфері, але вони не мають настільки жорсткі обмеження, але, на жаль, літають дуже повільно і не дуже далеко. Якщо створити керований снаряд, який може подолати міжконтинентальну дистанцію хоча б за годину-півтора, це був би ідеальний інструмент сучасних глобальних військових операцій. Про саме таку зброю останнім часом часто говорять у зв’язку з американською концепцією Global Prompt Strike. Суть її добре відома: американські військові і політики розраховують отримати у свої руки засоби нанесення удару неядерною боєголовкою по будь-якій точці світу, причому від прийняття рішення про удар до ураження цілі повинно пройти не більше години. Обговорювалося, зокрема, використання розміщених на підводних човнах ракет Trident II з неядерним оснащенням, проте сам факт пуску такої ракети може привести у вкрай неприємних наслідків — наприклад, у вигляді удару у відповідь, але вже ядерного. Тому використання конвенціональних «Трайдент» може являти собою серйозну політичну проблему.

Гіперзвуковий апарат X-43 Предтеча крилатої ракети X-51.Був третім ступенем системи (бомбардувальник B-52 — розгінна крилата ракета — Х-43).Оснащений ГПВРД. у 2004 році Встановив рекорд швидкості — 9,8 Маха

Маскування під ПРО

Проте всі нові види неядерної зброї, навіть зі стратегічними завданнями, американці ні під які обмеження підводити не збираються і активно ведуть роботи зі створення арсеналу Global Prompt Strike. В якості альтернативи балістичним ракетам розглядаються гіперзвукові літальні апарати (ГЗЛА), які можуть мати конструкцію крилатої ракети, тобто мати власний двигун (зазвичай мається на увазі гіперзвуковий прямоточний повітряно-реактивний двигун, ГПВРД), або плануючий снаряда, гіперзвукову швидкість якому надають маршові ступені звичайних балістичних ракет.

Сьогодні розробляється у США протиракета SM-3 Block IIA, яка найчастіше згадується у зв’язку із модернізацією американської ПРО. Вона, подібно попереднім модифікаціям SM-3, потрапить на озброєння системи ПРО морського базування Aegis. Особливість BlockII — заявлена здатність перехоплювати на певній ділянці траєкторії МБР, що дозволить ввести систему Aegis до складу стратегічної протиракетної оборони США. Однак у 2010 році американські військові оголосили, що на базі SM-3 Block IIA буде також створена ударна система великої дальності під кодовою назвою ArcLight. Як планується, маршові ступені протиракети виведуть на гіперзвукову швидкість плануючий апарат, який буде здатний пролетіти до 600 км і доставити до цілі боєголовку масою 50-100 кг. Загальна дальність польоту всієї системи складе до 3800 км, причому на етапі самостійного польоту гіперзвуковий планер полетить не по балістичній траєкторії і отримає можливість маневрувати для високоточного наведення на ціль. Справжньою родзинкою цього проекту можна вважати той факт, що завдяки уніфікації з SM-3, ракетна система ArcLight може бути розміщена у тих же самих вертикальних пускових установках, які призначені для протиракет. Таких «гнізд» у розпорядженні ВМС США 8500, причому ніхто, крім американських військових, не знатиме, чи розміщені на даному кораблі протиракети або зброя «глобального миттєвого удару».

Ракета X-51 використовує в своєму ГПВРД паливо JP-7, що відрізняється високою температурою займання і термічною стійкістю. Воно створено спеціально для надзвукової авіації і використовується у двигунах Lockheed SR-71

Разючий «сокіл»

Крім розробки «продвинутих» розгінних ступенів, окрему інженерну проблему являє собою конструкція самого планера, зважаючи на специфічність аеродинамічних процесів, що протікають під час гіперзвукового польоту. Однак, схоже, і в цьому напрямку певні успіхи досягнуті.

Ще у 2003 році головний «мозковий трест» американської оборонної промисловості — агентство DARPA — у співпраці з ВПС США оголосило про програму FALCON. Це слово, перекладається з англійської як «сокіл», є до того ж і абревіатура, що розшифровується як «Додаток сили при запуску з континентальної частини США». Програма передбачала розробку як розгінних ступенів, так і гіперзвукового планера в інтересах Global Prompt Strike. Частиною цієї програми було також створення безпілотного літака HTV-3X на гіперзвукових прямоточних двигунах, однак фінансування згодом було припинено. А ось планер, що одержав позначення Hypersonic Technology Vehicle-2 (HTV-2), був втілений у металі і мав вигляд розсіченого навпіл (по вертикалі) конуса. У квітні 2010 і в серпні 2011 року відбулися випробування планера, і обидва польоти принесли певне розчарування. Під час першого пуску HTV-2 вирушив у політ за допомогою легкого носія Minotaur IV з бази ВПС Ванденберг. Йому належало пролетіти 7700 км до атолу Кваджелейн у районі Маршаллових островів в Тихому океані. Проте через дев’ять хвилин зв’язок з ним був втрачений. Спрацювала система автоматичного припинення польоту, як вважають, в результаті того, що апарат «кілька разів перекинувся». Очевидно, конструктори на той момент не змогли вирішити завдання збереження стабільності польоту при зміні положення керуючих аеродинамічних поверхонь. Другий політ також перервався на дев’ятій хвилині (з 30). При цьому, як повідомляється, HTV-2 вдалося розвинути цілком «балістичну» швидкість в 20 Махів. Однак уроки невдач були, судячи зі всього, швидко засвоєні. 17 листопада 2011 інший апарат під назвою Advanced Hypersonic Weapon (AHW) пройшов випробування успішно. AHW не був повним аналогом HTV-2 і розраховувався на більш коротку дистанцію, однак мав схожу конструкцію. Він стартував у складі триступінчатої розгінної системи з пускового майданчика на острові Кауаї Гавайського архіпелагу і досяг випробувального полігону ім. Рейгана на атолі Кваджелейн.

Важке дихання

Паралельно темі гіперзвукового планера американські конструктори ведуть розробку саморушних апаратів для Global Prompt Strike або, простіше кажучи, гіперзвукових крилатих ракет. Розроблена корпорацією Boeing ракета X-51 (про неї вже повідомлялося) відома також під назвою Waverider («осідлавши хвилю»). Завдяки своїй конструкції апарат використовує для отримання додаткової підйомної сили енергію ударних хвиль, що виникають у повітрі при гіперзвуковому польоті. Незважаючи на те, що прийняття цієї ракети на озброєння планується на 2017 рік, сьогодні це значною мірою експериментальний апарат, який здійснив усього два польоти з включеним ГПВРД. 26 травня 2010 Х-51 розігнався до 5 Махів, але двигун пропрацював лише 200 секунд з 300. Другий пуск відбувся 13 червня 2011 року та закінчився невдачею у результаті помпажу прямоточного двигуна на гіперзвукової швидкості. Як би там не було, очевидно, що експерименти з ГПВРД триватимуть як у Сполучених Штатах, так і в інших країнах, і, мабуть, надійно працюючі технології все-таки будуть створені у найближчому майбутньому.

Автор Олег Макаров