Железен купол: как работят системите за противоракетна отбрана и защо могат да се заблудят

Не всички страни по света имат противоракетна отбрана. Разбира се, има съответните инсталации в САЩ,

Русия и повечето страни от Европейския съюз, а също и вФренска Гвиана, Мароко, Алжир, Израел, Саудитска Арабия, Катар, ОАЕ, Индия, Китай и Южна Корея, Япония и Нова Каледония. Големи военни играчи, като САЩ, продават собствените си разработки на други. Те доставят Южна Корея и ОАЕ със своите ракети THAAD. Ракетите Aster от международната европейска компания MBDA също се използват не само в Европа, но и в африканските страни. В противоракетната отбрана няма нищо ексклузивно - системите в различните страни работят на един и същи принцип. Нека да разгледаме примера на САЩ.

НАТО и американската система за противоракетна отбрана

Национална система за противоракетна отбрана на САЩ (NMD)е обект на интензивен дебат през по-голямата част от миналия век. Това, като се вземе предвид политическата ситуация през 20-ти век, беше съвсем естествено. През 1999 г. Конгресът на САЩ реши, че няма повече време за разговори: прие законопроект за въвеждане на система за защита на страната от все по-голям брой чуждестранни ракети с голям обсег.

По време на президентската кампания през 2000 г. ДжорджБуш-младши даде ясно да се разбере, че неговата администрация подкрепя програмата за противоракетна отбрана, въпреки факта, че въвеждането й вреди на отношенията между Русия и САЩ Кремъл от своя страна се противопостави на създаването на американски ракетен щит, но в крайна сметка беше създадена отбранителна система. Тя похарчи 30,2 милиарда долара за това, пет години работа и накрая, през 2005 г., беше пусната в експлоатация.

Системата все още се развива и подобрява, но презтя се основава на модела, предложен по времето на президента Рейгън. В него няма лазери или бързострелни оръжия, въпреки че в първите издания на Стратегическата инициатива за отбрана (SDI) те се считат за възможни инструменти. Тогава медиите нарекоха програмата система от „Междузвездни войни“.

Съвременната американска противоракетна отбрана (GMD) използва някоиразработване на "фантастичен" SDI, обаче, най-"светски". Бойните глави се проследяват чрез сателит и радар по време на средната фаза на полета, когато МБР се движи над атмосферата със скорост, 20 пъти по-голяма от скоростта на звука. Ракетите GMD, изстреляни от мини в Аляска и Калифорния, свалят МБР в небето, преди да се ускорят към земята, когато всяка експлозия вече е побеждаваща. GMD наследява няколко части от SDI:

  • Модернизиран ранен наземен радарпредупреждения (UEWR). Тази част от системата засича изстрелването на вражески ракети и проследява полета им. Радарът се състои от фазирана решетка, която може да открива и проследява балистични ракети. Устройствата са разположени на кораби и наземни станции. Данните, събрани от радари и сателити, се изпращат до командния пункт BMC3 в планината Шайен, Колорадо. Там от своя страна се формулират методи за отговор.

Антена с фазирана решетка- антенна решетка, посока и форма на излъчванесъответният насочен модел на който се регулира чрез промяна на амплитудно-фазовото разпределение на токове или възбудителни полета върху излъчващите елементи.

Фазовата решетка се различава по това, че амплитудно-фазовото разпределение не е фиксирано, то може да се регулира (променя се контролирано) по време на работа.

  • Космическа инфрачервена система(SBIRS). Има три вида сателити от системата SBIRS: четири сателита в геостационарна земна орбита (GEO), два сателита с висока елиптична орбита (HEO) и много сателити в ниска земна орбита (LEO). В момента американската армия работи по SEWS, нова сателитна базирана система за ПРО. Той ще може да открива ракети 20 секунди след изстрелването, за разлика от SBIRS, който отделя 40-50 секунди за откриване.
  • X-лентов наземен радар (XBR). Този радар също се базира на фазирана решетка и технология за обработка на радарни сигнали. XBR проследява ракетите, когато се приближават до Съединените щати, и също така оценява опасността от снарядите. Системата получава информация дали ракетите са оборудвани с бойни глави. XBR е оборудван с радар с висока разделителна способност за точно различаване на близки обекти. Радарът има разделителна способност 50 ° и може да се завърта на 360 ° за проследяване на цели. Покритието на системата е 17,46 акра (почти 71 хил. Кв. М). Той предава радиационен модел с тесен лъч от електромагнитни импулси. Радарната станция се състои от X-лентов радар, монтиран на специален пиедестал, съоръжения за контрол и поддръжка и съоръжения за производство на електроенергия. Всичко това се намира в защитена зона от 150 кв. м.
  • Наземни прехващачи (GBI). Съвременните системи за противоракетна отбрана се базират на технология за унищожаване на екзоатмосферни устройства (EKV). Включва сензори и двигатели, които ви позволяват да унищожавате вражески ракети без балистичен заряд. Прихващачите използват свои собствени инфрачервени търсачи, система за насочване и двигател. Когато ракетата се приближи до целта, данните от радарите с X-лента се комбинират с информация от бордовите сензори за по-добро откриване на вражеска ракета. EKV непрекъснато коригира траекторията си на полет, докато ракетата не достигне крайната точка на своя път - до черупката на изстреляния снаряд. Ударът води до унищожаване на бойната глава и заряда в нея - ядрен, химически или биологичен.

Х-лента— честотен диапазон от сантиметрови дължини на вълната,използвани за наземни и сателитни радиокомуникации. Според дефиницията на IEEE този диапазон се простира от 8 до 12 GHz от електромагнитния спектър (дължини на вълните от 3,75 до 2,5 cm), въпреки че в сателитните комуникации този диапазон е "изместен" към C-обхвата и се намира приблизително между 7 и 10,7 GHz .

Всички държави от НАТО имат други системиза прихващане на ракети с малък и среден обсег: старите модели Patriot, американо-израелската стрела и модерния Iron Dome. Тези системи работят по подобен начин, използвайки радарно проследяване, но са необходими само за прихващане на по-малки ракети, които са значително по-бавни по височина и скорост от МБР. Системите с малък и среден обхват обхващат области от няколко десетки километра, така че те обикновено служат като резервен ресурс за големи системи. Такива инсталации се намират на границите на Южна Корея и Япония, откъдето не е далеч от териториите на Русия, Китай и КНДР.

Освен това блокът и САЩ иматТерминална система за отбрана с голяма надморска височина (THAAD), която използва кинетичен прихващане за точно унищожаване на вражеските ракети. Работи за снаряди със среден обсег и ги достига директно в горните слоеве на атмосферата.

Кинетичното прихващане работи така, че ракетатаврагът или е унищожен напълно, или продължава полета си към целта. В резултат на сблъсъка на бойните глави практически не са останали отломки, които могат да повредят спътниците или да създадат смущения. Този метод се нарича кинетичен, тъй като противоракетът не носи боен снаряд - вражеската цел е съборена само благодарение на кинетичната енергия на хардуерното отделение на ракетата.

Независимо от това, противоракетната отбрана има сериозен недостатък. Джордж Н. Луис, физик и старши сътрудник в Института за изследване на мира и изследвания на конфликти в университета Корнел, обяснява в статията си "Ефективността на балистичната ракетна отбрана", че в реалния живот, извън тестовете, просто няма опит за изстрелване на противоракетни ракети. Системите са тествани, успешно се показват в тестове, но повечето от експериментите са демонстрация на голям брой сценарии. В резултат на това се показва надеждността на самите системи, а не тяхната действителна ефективност в реалното развитие на събитията.

Според показанията за изпитване системата GMD,защитавайки целия съюз на НАТО, се справя само в 50% от случаите. По-новата система Aegis показва по-добри резултати, работи както през деня, така и през нощта. Независимо от това, нейните противоракетни ракети са твърде бавни, което не е достатъчно за покриване на големи площи. Може да се използва за защита на градовете, малките държави, но не и на континентите.

Дори ако вероятността за успешно прилагане на GMD и"Егида" ще се увеличи, пак няма да е достатъчно. Например, ако вероятността е 80–90%, останалите 10–20% ще продължат да бъдат основната критика срещу настоящите американски системи.

Освен това експериментите често не отчитатприлагане на "контрамерки" от атакуващата страна. Те включват различни механизми, като разсейващи маяци или охлаждащи панели за разсейване или замъгляване на радарите. Американската система GMD е добра в проследяването на изстрелването на ракети, но изобщо не знае дали тези ракети са заредени със заряди. Основният сензор, отговорен за откриването на заредени ракети, се намира в Хонолулу и има големи оперативни ограничения. Въпреки че има предложения, че „противодействията“ значително намаляват ефективността на ракетите, това не решава самия проблем.

Как да мамят противоракетната отбрана?

Един от проблемите на всяка система за ПРО е противодействието, което врагът може да предприеме. Има много различни трикове и много от тях нарушават работата на радарите, отричайки полезността на системата.

ICBM, която навлиза в междинна фазаатмосфера, могат да изстрелват примамки - те разсейват прихващачите. Те следват същата траектория като истински МБР, което затруднява проследяването на истинска бойна глава със заряд. Единственият начин да избегнете бедствие е да свалите всички вражески обекти. За САЩ, които разполагат само с 44 противоракетни ракети, способни да унищожат МБР, това може да бъде фатална грешка. Врагът е напълно способен да изстреля 45-ата ракета със заряд.

"Охладено яке", тоест външната обвивкаракетите могат да понижат температурата на бойната глава. Прихващачите разчитат на инфрачервени сензори за проследяване на цели, което прави много по-трудно видимата студена ракета. Подобни контрамерки са в експлоатация на Русия, Иран и Северна Корея, които представляват основната заплаха за САЩ.

Едно от най-новите разработки в ракетната техника -хиперзвукови бойни глави. Сега те се тестват паралелно от Китай, Русия, Япония и САЩ. Такива оръжия съчетават скоростта на балистична ракета с маневреността на крилатите ракети. Черупките се движат със скорост 6 115,5 км / ч и могат да бъдат маневрирани през целия полет. Всъщност такава бойна глава просто избягва летящи срещу нея ракети. Хиперзвуковата ракета е най-ефективният метод срещу съвременните системи за ПРО.

Хиперзвуковата ракета развива огромна скоростблагодарение на реактивен двигател, който използва технология "въздушно дишане". Двигателят събира кислород от атмосферата и го смесва с водородно гориво, за да създаде горенето, необходимо за свръхбързо пътуване. В този случай методът се различава от този, който обикновено се използва при изстрелване на космически совалки: там процесът на горене се осъществява благодарение на течен кислород, окислител, от който 70% от космическото гориво вече се състои.

Хиперзвуковите ракети се изстрелват по два начина: първо, те се освобождават в последните етапи на излитане на МБР, летят над върха на атмосферата и се ускоряват от реактивни двигатели; второ, те, подобно на крилати ракети, могат да бъдат изстрелвани от бомбардировач.

Основната опасност от хиперзвукови ракети за противоракетната отбранасе крие във факта, че те могат да маневрират по време на полет и следователно да избягват ракети-прехващачи. Има няколко възможности за борба с хиперзвукови бойни глави: изстрелвайте всички стандартни противоракети наведнъж, затваряйки по-голямата част от пространството за маневриране, или разположете маневриращи високоскоростни елементи за самонасочване срещу вражеската ракета. Такъв снаряд, летящ към бойната глава, ще освободи своите разрушителни елементи, като отново блокира траекториите на маневрата.

Говорейки за скоростта на ракета, която лети по-бързоскоростта на звука, те предпочитат да използват числото на Мах - това е реалната скорост в среда, пълна с материя. Например скоростта, с която въздухът тече около самолет, например. За да получите скоростта в числата на Мах, трябва да разделите тази скорост на веществото на скоростта на звука в това вещество. Колкото по-голяма е височината, толкова по-ниска е скоростта на звука и толкова по-голямо е числото на Мах.

Ако президентът на САЩ Роналд Рейгън все ощенастояваше за насочващи лазери, нямаше да има проблем с хиперзвуковите ракети. Това обаче би било прекрасно изобретение в истинския смисъл на думата. Тестовете на казахстанския полигон Сари-Шаган показаха, че мощността на съветските лазери не е достатъчна, за да унищожи бойна глава на балистична ракета. Заключенията от тестовете са валидни и за САЩ: енергията на американските лазери не надвишава няколко килоджаула. До 1975 г. СССР разполага с инсталации с капацитет 90 kJ.

Русия има план за решаване на проблема с хиперзвукабойни глави. Разработват се ракетни системи за прехващане на далечни разстояния за изтребителите МиГ-31 и МиГ-41, които са способни да удрят хиперзвукови боеприпаси. Те работят по следния начин: тежка ракета се освобождава от самолет и доставя няколко модерни ракети въздух-въздух до зоната на полет на хиперзвуков снаряд. След това ракетите се отделят от носителя и атакуват целите сами благодарение на самонасочващата се глава.

Но има многокритика. Първо, има съмнения относно прилагането му към конвенционалните балистични ракети. На второ място, руската хиперзвукова отбрана, базирана на MiG, ще действа срещу тактически хиперзвукови ракети, а не срещу ICBM. Настоящите американски и руски хиперзвукови ракети достигат скорост между 8 и 10 Маха. В същото време бойните глави на ICBM летят над атмосферата с по-висока скорост, но не са в състояние да променят траекторията си. Трудно е да си представим, че обект, пътуващ с десет пъти по-голяма скорост от звука, ще остави време за откриване и реакция.

Вижте също:

Кометата NEOWISE е видима в Русия. Къде да я видите, къде да я погледнете и как да направите снимка

Проучване: Земята се състои главно от кубчета

Оказа се, че накара цивилизацията на маите да напусне градовете си