Аэробаллистическая ракета что это
Баллистика высокого старта
В Китае ведутся разработки аэробаллистической ракеты, функционально схожей с российским комплексом «Кинжал». Информацию об этом опубликовало издание The Diplomat. Что и зачем делают китайцы, а также что вообще происходит с этим классом вооружений в мире — в материале портала iz.ru.
С земли в воздух
Источники The Diplomat в американских правительственных структурах утверждают, что Китай с декабря 2016 года провел уже пять летных испытаний аэробаллистической ракеты воздушного старта с борта бомбардировщиков H-6.
Двухступенчатое твердотопливное изделие якобы разработано на базе ракеты средней дальности DF-21 и имеет дальность свыше 3 тыс. км. Американцы полагают, что ракета будет готова к развертыванию после 2025 года.
Китайский реактивный бомбардировщик H-6
H-6 — лицензионная китайская копия советского бомбардировщика Ту-16. На данный момент это основной самолет китайской дальней авиации. Его версии несли на себе свободно-падающие ядерные бомбы Китая, а с некоторых пор он переоборудуется для задач неядерного сдерживания в оснащении крылатыми ракетами CJ-10.
Мода распространяется
Полтора месяца назад Россия официально объявила о постановке на опытно-боевое дежурство авиационного комплекса «Кинжал» с аэробаллистической ракетой. Изделие, видимо, представляющее собой развитие одной из аэробаллистических ракет оперативно-тактического ракетного комплекса «Искандер-М», подвешивается под фюзеляж перехватчика МиГ-31.
Заявленная дальность действия — 2 тыс. км. Использование МиГ-31, предположительно, объясняется необходимостью выдерживать определенные условия старта, в том числе по высоте, а также по высокой сверхзвуковой скорости в момент сброса.
Наземный ракетный комплекс с баллистической ракетой на базе DF-21
Ракета, как утверждается, оснащается системой самонаведения и предназначена для поражения надводных кораблей и наземных объектов. С декабря 2017 года опытно-боевое дежурство несется в пределах Южного военного округа (скорее всего, речь идет о продолжении испытаний комплекса на территории ЮВО).
Аэробаллистические ракеты стояли на вооружении и раньше, но, как правило, это были изделия с небольшой дальностью. Например, американская AGM-69 SRAM, запущенная в производство в 1971 году, добивала до 200 км. Советская Х-15, появившаяся в войсках в 1980 году, — до 280 км.
Но проекты возникали постоянно. На рубеже 1950-х и 1960-х годов США разрабатывали дальнюю аэробаллистическую ракету GAM-87 Skybolt (до 1850 км), но в 1962-м проект был остановлен. Была также идея разместить на транспортном самолете C-5A морские ракеты Polaris. Проводились опыты по воздушному запуску «нормальных» баллистических ракет, выбрасываемых из грузового отсека транспортных самолетов. В октябре 1974 года американцы сбросили с транспортника C-5A ракету Minuteman I.
Велись аналогичные разработки и в СССР. Прорабатывались варианты запуска морских баллистических ракет Р-29Р с Ан-22 и Ан-124. В 1980-е годы был обоснован облик авиационного ракетного комплекса «Кречет», представлявшего собой две малогабаритные твердотопливные ракеты, размещаемые на борту переоборудованного бомбардировщика Ту-160К. Досягаемость такого авиационного комплекса (самолет + ракета) по проектным расчетам составляла 10 тыс. км.
Подготовка к боевому пуску баллистической ракеты оперативно-тактического ракетного комплекса «Искандер-М»
Аэробаллистическая противоспутниковая ракета Martin WS-199B Bold Orion (США)
Пятидесятые годы прошлого века были периодом бурного развития стратегических вооружений. Так, в США прорабатывались совершенно новые варианты ракет с ядерными боезарядами для сухопутных подразделений, флота и военно-воздушных сил. Последние инициировали работы по программе WS-199, результатом которой должно было стать появление нескольких ракет. Одним из итогов этих работ стало изделие Martin WS-199B Bold Orion – аэробаллистическая ракета, способная атаковать наземные цели и бороться со спутниками на низкой околоземной орбите.
К середине пятидесятых годов стало ясно, что бомбардировщики со свободнопадающими ядерными бомбами не смогут прорваться через современную или перспективную противовоздушную оборону, и потому стратегической авиации требуется новое вооружение. Боевые блоки следовало размещать на ракетах с достаточной дальностью полета. Вскоре ВВС США запустили несколько подобных проектов, которые, как ожидалось, позволили бы усилить ядерную триаду.
Всего через несколько месяцев после старта программы WS-199 требования были скорректированы. В начале октября Советский Союз запустил первый искусственный спутник Земли. Понимая военный потенциал космических аппаратов, американские военные с определенного времени стали рассматривать изделия семейства WS-199 в качестве средства для уничтожения орбитальных целей с заранее известной траекторией. Таким образом, теперь новые аэробаллистические ракеты должны были одновременно относиться к классам «воздух-земля» и «воздух-космос».
К работам по теме WS-199 привлекли несколько ведущих компаний оборонной промышленности. Так, один из проектов должен был создаваться фирмами Martin и Boeing при содействии других организаций. Проект компании «Мартин» получил рабочее обозначение WS-199B и имя Bold Orion (астрономический термин «Орион отчетливый»). Разработки иных компаний получили схожие обозначения и «звездные» названия.
Изначально ракета Bold Orion строилась по одноступенчатой схеме. Она имела удлиненный корпус переменного сечения, большая часть которого состояла из цилиндрических поверхностей. Применялся конический обтекатель со скругленной головной частью. Рядом с головной частью ракеты располагались Х-образные стреловидные рули. В хвосте имелись более крупные стабилизаторы трапециевидной формы. Головной отсек ракеты вмещал аппаратуру управления и боевую часть с ядерным зарядом. Все прочие объемы отдавались под установку твердотопливного ракетного двигателя.
Проект предусматривал использование автопилота и системы самонаведения, построенной на основе инерциальной навигации. Собственные средства обнаружения целей и наведения на них не предусматривались. Координаты цели предлагалось вводить через бортовую аппаратуру самолета-носителя. При необходимости можно было использовать готовую полетную программу.
Большую часть корпуса занимал твердотопливный двигатель Thiokol TX-20, заимствованный у оперативно-тактической ракеты MGM-29 Sergeant. Этот двигатель длиной 5,9 м и диаметром чуть менее 800 мм создавал тягу 21,7 тс. Заряд твердого смесевого топлива выгорал за 29-30 с. За это время ракета могла выйти на расчетную траекторию, позволяющую поразить наземную или орбитальную цель.
Параллельно с проектированием ракеты WS-199B осуществлялась требуемая модернизация ее будущего носителя. Бомбардировщик B-47 предлагалось оснастить дополнительным пилоном на правом борту, а также набором электроники для управления ракетой до сброса. Изделие Bold Orion предлагалось перевозить на внешней подвеске, выводить на заданный курс и затем сбрасывать. После этого должны были начинать работу бортовая автоматика и двигатель.
Широкое использование готовых комплектующих позволило разработать весь ракетный комплекс всего за несколько месяцев. Уже в мае 1958 года на авиабазу на мысе Канаверал (шт. Флорида) доставили партию опытных ракет WS-199B. Вместе с ними прибыл переоборудованный бомбардировщик-носитель. После недолгих наземных проверок специалисты ВВС и компаний-разработчиков приступили к летным испытаниям.
Первый запуск ракеты нового типа состоялся 26 мая 1958 года. Его целью была проверка работы агрегатов, и потому в нем не достигались рекордные характеристики. Сброшенная с самолета ракета поднялась на высоту всего 8 км и пролетела несколько десятков километров. Запуск посчитали успешным. Второй пуск состоялся 27 июня, но завершился аварией. В обоих случаях WS-199B проверялась в качестве баллистической ракеты воздушного базирования, предназначенной для атаки наземных целей.
Далее испытания продолжились. Теперь опытные ракеты должны были использовать все свои возможности и лететь на максимально возможную дальность. При этом имел место рост высоты траектории. Поднимаясь на высоту около 100 км, ракета WS-199B могла поразить цель на дальностях до 800-1000 км. Первый запуск с получением таких параметров состоялся 18 июля 1958 года. В сентябре, октябре и ноябре провели еще три испытания с аналогичными результатами.
Из шести первых запусков пять были успешными, но результаты испытаний не устроили заказчика. Полученные дальность стрельбы по наземным целям и высотность полета ограничивали реальный потенциал комплекса. По этой причине еще до завершения первого этапа испытаний стартовала разработка улучшенной версии ракеты WS-199B. Для повышения основных характеристик предлагалось переработать ее конструкцию и перестроить по двухступенчатой схеме.
Имеющаяся ракета фактически была разделена на две ступени. В первой остался твердотопливный двигатель TX-20. Он показывал достаточные характеристики, но в одиночку не мог разогнать ракету до желаемых скоростей и отправить на требуемую высоту. В составе второй ступени предлагалось использовать твердотопливный двигатель X-248 Altair, разработанный для третьей ступени ракеты-носителя Vanguard. Изделие с тягой 1270 кгс позволяло продлить активный участок полета и обеспечить дополнительный разгон с соответствующим увеличением дальности или высоты.
Такая доработка привела к некоторому изменению внешнего вида ракеты, а также увеличила ее габариты. Длина изделия была доведена до 11 м, а максимальный диаметр без учета плоскостей теперь составлял 790 мм. Это было приемлемой платой за значительный рост боевых характеристик.
Проработка актуального вопроса показала, что ракета WS-199B Bold Orion не нуждается в каких-либо доработках технического характера для обеспечения ее применения против космических аппаратов. В то же время, требовалось обновление алгоритмов работы бортовой электроники и составление особых полетных программ. Следует отметить, что предсказуемость траектории спутников в некоторой мере облегчала подготовку к старту ракеты-перехватчика.
13 октября 1959 года самолет-носитель B-47 в очередной раз поднялся в воздух с ракетой WS-199B на внешней подвеске. Ракета была сброшена на высоте 11 км, после чего включила двигатель первой ступени и начала набирать высоту. Любопытно, что запуск производился по реальной цели: мишенью для ракеты стал спутник Explorer 6, запущенный в августе того же года. Спутник находился на эллиптической орбите с апогеем 41900 км и перигеем 237 км. Перехват производился при его прохождении по наименее высокой части орбиты.
Параллельно с изделием WS-199B Bolr Orion американская промышленность создавала ракету аналогичного назначения WS-199C High Virgo. Также в рамках программы WS-199 проектировалась оперативно-тактическая ракета WS-199D Alpha Draco. Ни один из этих образцов не был доведен до принятия на вооружение, однако все они представляют большой интерес с исторической и технической точки зрения.
Аэробаллистическая ракета Douglas WS-138A / GAM-87 Skybolt (США)
Во второй половине пятидесятых годов ВВС США столкнулись с некоторыми затруднениями в области межконтинентальных баллистических ракет, что заставило их уделять больше внимания авиационным средствам поражения. В рамках программы Weapon System 199 были созданы две перспективные аэробаллистические ракеты для существующих бомбардировщиков. Однако дальность полета изделий WS-199B Bold Orion и WS-199C High Virgo составляла 1100 и 300 км соответственно – меньше, чем требовалось для эффективного решения боевых задач и поражения целей на территории вероятного противника, прикрытой мощной ПВО.
Изначально проекту присвоили безликое обозначение WS-138A или Weapon System 138A («Система вооружения «138A»). Позже появились армейское обозначение GAM-87 и имя Skybolt. После введения новой номенклатуры ракетных вооружений ввели обозначение AGM-48. Также на стадии испытаний опытные ракеты обозначались как XGAM-87 или XAGM-48. Литера «X» указывала на текущую стадию проекта.
Облик будущей ракеты WS-138A был определен с учетом наработок по программе WS-199. Наиболее удачной посчитали двухступенчатую схему с применением только твердотопливных двигателей. Ракету предлагалось комплектовать ядерным боезарядом большой мощности, габариты и масса которого соответствовали ее возможностям. Инерциальную навигационную систему, традиционную для баллистических ракет того времени, планировалось дополнить средствами астрокоррекции, что позволяло повысить точность стрельбы.
Главным элементом ракеты WS-138A был металлический корпус, построенный на основе каркаса. Корпус оснащался длинным коническим головным обтекателем со скругленной носовой частью. На ранних стадиях испытаний также использовался обтекатель с коротким конусом и цилиндрической стенкой небольшого диаметра. Основная часть корпуса, разделенная на две ступени, имела форму цилиндра с несколькими выступающими продольными кожухами на внешней поверхности. В хвосте ракеты располагались восемь плоскостей треугольной формы. Более крупные стреловидные плоскости выполняли функции стабилизаторов. Между ними помещались поворотные аэродинамические рули, отличавшиеся меньшими размерами. Хвостовой срез корпуса во время полета на пилоне носителя прикрывался сбрасываемым обтекателем оживальной формы. Ступени, головная часть и обтекатель соединялись друг с другом при помощи пироболтов.
Силовая установка для ракеты Skybolt была разработана компанией Aerojet. Для первой ступени разработали двигатель XM-80, для второй – XM-81. В отличие от предыдущих проектов, на этот раз двигатели не заимствовались у существующих ракет, но разрабатывались специально для нового изделия в соответствии с предъявленными требованиями.
Компания Northrop была назначена субподрядчиком, ответственным за создание и производство систем наведения. На основе имеющихся наработок была разработана новая инерциальная навигационная система, интегрированная в состав автопилота. Для повышения точности стрельбы впервые в американской практике был использован астрокорректор. Управление в полете предлагалось осуществлять разными способами. Первая ступень была оснащена аэродинамическими рулями, тогда как на второй использовалось подвижное сопло двигателя, изменяющее вектор тяги.
В базовой конфигурации, предназначенной для ВВС США, ракета WS-138A должна была нести термоядерную боевую часть типа W59. Это изделие имело длину 1,2 м при максимальном диаметре 415 мм и весило порядка 250 кг. Мощность его заряда определялась на уровне 1 Мт. Специально для новой ракеты компания General Electric разработала новый корпус со средствами защиты боевого блока от внешних воздействий при спуске к цели.
Ракета WS-138A в транспортном положении имела общую длину (включая сбрасываемый хвостовой обтекатель) чуть менее 11,7 м. Диаметр корпуса – 890 мм. Размах стабилизаторов – 1,68 м. Стартовая масса определялась в 11 тыс. фунтов – чуть менее 5 т. По расчетам, в полете ракета должна была развивать высокую скорость, что обеспечивало полет по баллистической траектории на значительную дальность. В базовой конфигурации она могла отправить «легкую» боевую часть на 1850 км. Дальность стрельбы с боезарядом Red Snow сокращалась до 970 км. Однако британские военные подсчитали, что и в этом случае бомбардировщик-носитель сможет атаковать Москву, не входя в воздушное пространство СССР.
Основным носителем перспективной ракеты должен был стать дальний бомбардировщик Boeing B-52G Stratofortress. Крупногабаритную ракету можно было перевозить только на внешней подвеске. На пилонах под центропланом можно было разместить до четырех ракет. Также прорабатывалась возможность включения ракет WS-138A в номенклатуру вооружений бомбардировщиков B-58 Hustler и XB-70 Valkyrie.
Вскоре после начала разработки проекта компания Douglas начала натурные аэродинамические испытания. Площадкой для них стали авиабаза Эглин (шт. Флорида) и ближайшие полигоны. Макеты ракет WS-138A / GAM-87 вывозились при помощи штатных носителей. При этом определялось их взаимодействие с самолетом и влияние на его характеристики. Также осуществлялись сбросы макетов со сбором необходимых данных. Первый такой тест состоялся в январе 1961 года, и испытания продолжались несколько следующих месяцев. Эти проверки позволили усовершенствовать имеющийся корпус и аэродинамические поверхности.
После расследования причин аварии и доработки проекта испытания продолжились. 29 июня состоялся второй сброс. На этот раз опытная ракета не смогла запустить двигатель первой ступени. В третьем запуске 13 сентября двигатель включился, но отказали системы управления. Ракета отклонилась от заданного курса, и на 58-й секунде полета ее пришлось подорвать во избежание падения за пределами разрешенного района. 25 сентября четвертая ракета использовала первую ступень и включила вторую, но ее двигатель остановился раньше времени. Полет на расчетную дальность оказался невозможным. Следующий запуск 28 ноября вновь завершился аварией. На 4-й секунде полета ракета потеряла связь с наземными средствами, и ее пришлось уничтожить.
Однако к этому времени судьба проекта была решена. Военное и политическое руководство Соединенных Штатов больше не видело смысла в продолжении работ. При этом администрация президента Джона Ф. Кеннеди нашла сразу несколько причин для отказа от новой ракеты. На ее судьбе могли сказаться факторы технического, экономического, военного и политического характера.
Во-первых, ракета GAM-87 выглядела, мягко говоря, неудачной. Из шести тестовых полетов успешно завершился только один. Никто не мог сказать, когда ракеты покажут требуемую надежность, и какой будет итоговая стоимость программы. Кроме того, были получены желаемые результаты в области баллистических ракет для подводных лодок, которые могли взять на себя задачи системы Skybolt. Наконец, после недавнего Карибского кризиса Вашингтон желал показать свое стремление к миру, а для этого требовалось показательно отказаться от какого-либо проекта в области ядерных вооружений.
В такой ситуации проект WS-138A / GAM-87 не имел ни единого шанса. В ноябре 1962 года было принято принципиальное решение, а 22 декабря Дж.Ф. Кеннеди подписал указ о прекращении разработки новой аэробаллистической ракеты. По иронии судьбы, это произошло в день единственного успешного испытательного запуска. Впрочем, работы не были остановлены. К этому времени компания Douglas и смежные предприятия успели изготовить некоторое количество опытных ракет, и их планировалось использовать в новых тестах для проработки тех или иных вопросов.
По известным данным, испытания остававшихся в наличии ракет WS-138A / XGAM-87 продолжались в течение почти всего 1963 года. В июне Пентагон ввел новую номенклатуру ракетного вооружения, в соответствии с которой Skybolt переименовали в AGM-48. Уже под новым названием имевшиеся ракеты выполнили несколько полетов. Во время этих испытаний имели место и успехи, и аварии, но они больше не влияли на исход работ. С их помощью изучались различные вопросы, но о постановке ракет на вооружение речь больше не шла.
Баллистическая ракета воздушного базирования Douglas WS-138A / GAM-87 / AGM-48 / Skybolt могла стать первым образцом своего класса, принятым на вооружение военно-воздушных сил США. Однако наличие массы проблем, требующих решения, альтернативные разработки и политическая обстановка в мире привели к отказу от проекта и всего направления в целом. Новое перевооружение стратегической авиации ВВС США, стартовавшее в скором времени, осуществлялось при помощи крылатых ракет.
Авиационная аэробаллистическая ракета Х-15
Авиационная аэробаллистическая ракета Х-15 («изделие 115») предназначена для обеспечения прорыва системы ПВО противника самолетами дальней авиации, уничтожения зенитных комплексов большой дальности типа «Patriot», «Hawk» и стационарных наземных целей.
Ракета разработана в МКБ «Радуга» под руководством главного конструктора И.С.Селезнева. Опытные образцы X-15 были изготовлены НПО «Радуга» в 1978 году. Ракета Х-15 считается советским ответом на американскую ракету AGM-69A «SRAM».
С совершенствованием ПВО ракеты Х-15 уже не обеспечивали нанесение удара с безопасной дальности. Сами ракеты по-прежнему были малоуязвимыми, но это не относилось к самолету-носителю. Полная «разгрузка» боекомплекта ракет на борту требовала изрядного времени и в опасной близости от цели представлялась рискованной. Самолеты ДРЛО (AWACS) обнаруживали бомбардировщики даже на малой высоте с расстояния до 700 км, вводя в бой перехватчики с рубежа 550-600 км. По мере дальнейшего сближения с целью ракетоносцы оказывались у зоны эффективного огня ЗРК. В то же время пуск каждой Х-15 требовал выполнения 11-секундного цикла, и несложный расчет показывал, что для того, чтобы «отстрелять» все 10 ракет, требовалось оставаться на боевом курсе «не шелохнувшись» и выдерживая направление на цель вблизи зоны ПВО (а то и в ее пределах) довольно длительное время. «Разгрузить» полный боезапас Ту-160, который должен был нести 24 таких ракеты, представлялось и вовсе малореальным в подобной обстановке. В то же время при нормальной работе СУРО Х-15 заслужили репутацию «безотказного оружия», уверенно держа траекторию и поражая цель.
На западе ракета получила обозначение AS-16 «Kickback».
Ракета Х-15 имеет бескрылую схему с консольным цельноповоротным оперением (см. проекции).
Композитный носовой обтекатель сложной оживальной формы был отработан в нескольких конструктивных вариантах. У трехслойной конструкции каждый из слоев формировался из своего типа ткани с пропиткой связующей смолой и термообработкой, затем наносился следующий и т.д. Этот процесс был сложным и продолжительным. Более удачным и технологичным стало двухслойное исполнение с облицовкой стеклотканью. Обтекатель изготовлялся в жестких пресс-формах методом пропитки под давлением с одновременной запрессовкой металлических каркасов на клее. Снаружи он покрывался слоем теплозащиты.
При термообработке ряд узлов подавался уже частично собранным, и входившие в них композитные детали коробились. Для компенсации деформаций стали подавать металлические детали, изготовленные не по конструктивным, а по технологическим чертежам, размеры в которых задавались с упреждением на величину температурных деформаций, а сами изделия прогревались в жестких пресс-формах.
Ракета Х-15 оснащена малогабаритной специальной БЧ мощностью 350кт с термоядерным зарядом (учебные ракеты несут имитатор спец-БЧ и фугасный заряд небольшой мощности, позволяющий контролировать попадание).
При освоении производства ракеты Х-15 на ДМЗ были внедрены новые технологические процессы:
Для изготовления крупногабаритных деталей ракеты Х-15, требующих жестких условий термической обработки, на ДМЗ была разработана и построена крупногабаритная, высокотемпературная печь ПАП с перепадом температур по зонам ±50°. Это позволило качественно без остаточной деформации проводить термообработку деталей, в т.ч. в жестких приспособлениях (термокалибровка). Таким методом обрабатывались обечайки из сплава ВТ-20.
Ракета Х-15 запускается с роторных установок МКУ-6-1 или с одинарных балочных держателей. Носителями Х-15С могут быть самолеты Ту-160, Ту-95МС, Ту-22М3, Су-27К и Су-27ИБ. Ту-160 несет 24 ракеты Х-15 на 4-х револьверных ПУ МКУ-6–1 в 2-х отсеках. Ту-22М3 оснащается одной МКУ-6–1 в отсеке и четырьмя внешними АКУ-1, монтируемыми вместо балочных держателей ракет Х-22. Управление выпуском и уборкой АКУ-1 осуществляется от воздушной системы.
Ракета сбрасывается с пусковой установки, после чего производится запуск двигателя. Двигатель, работающий на стартовом режиме, обеспечивает разгон ракеты с набором высоты до 40км. В дальнейшем двигатель переходит на маршевый режим работы, а ракета движется по траектории близкой к баллистической, разгоняясь до гиперзвуковой скорости. Включение систем самонаведения ракет Х-15П и Х-15С осуществляется на конечном участке траектории. В случае потери цели и при выключении РЛС противника движение осуществляется в точку прицеливания с помощью инерциальной системы управления (см. схему). Полет Х-15 к цели на удалении 200 км занимает около 180-200 сек., практически не оставляя противнику времени на реагирование, а высотный профиль полета делает ее недосягаемой для ЗУР и истребителей.