Загадки Трезубца

По сообщению сайта компании Lokheed Martin Space Systems, 14 и 16 апреля 2012 года Военно-морские силы США успешно провели серию парных запусков баллистических ракет подводного базирования «Трайдент». Это были 139-й,140-й, 141-й и 142-й последовательно успешные пуски БРПЛ Trident-II D5. Все пуски ракет были выполнены с борта находящейся в подводном положении ПЛАРБ SSBN738 «Maryland» в Атлантическом океане. В очередной раз был поставлен мировой рекорд надежности среди баллистических ракет большой дальности и ракет-носителей космических аппаратов.
В официальном заявлении вице-президента программ морских баллистических ракет компании Lockheed Martin Space Systems Мелани А. Слоан (Melanie A. Sloane) сказано: «…ракеты Trident продолжают демонстрировать высокую надежность оперативного применения, Эти испытания являются важной частью миссии стратегического сдерживания, сам факт существования столь эффективной боевой системы препятствует агрессивным планам противников. Скрытность и мобильность подводной системы Trident дает ей уникальные возможности как наиболее живучей компоненты стратегической триады, которая обеспечивает безопасность нашей страны от угроз со стороны любого потенциального противника».

Но пока «Трезубец» (а именно так переводится слово Trident) ставит рекорды, к его создателям накопилось множество вопросов, связанных с реальной боевой ценностью американской ракеты.

В сегодняшнем обзоре я постараюсь затронуть наиболее интересные особенности системы «Трайдент», а также, в меру своей компетентности, развеять некоторые мифы и поделиться с читателями разнообразными фактами из области баллистических ракет подводного базирования. Все познается в сравнении, поэтому мы будем часто обращаться к советским/российским БРПЛ.

Т.к. мы не собираемся разглашать чьи-либо государственные тайны, весь наш дальнейший разговор будет построен на данных, взятых из открытых источников. Это осложняет ситуацию – и наши. и американские военные подтасовывают факты, чтобы ни в коем случае не всплыли гадкие подробности. Но мы наверняка сможем восстановить некоторые «белые пятна» в этой запутанной истории, с помощью «дедуктивного метода» Шерлока Холмса и самой обычной логики.

Итак, что мы достоверно знаем о «Трайденте»:
Трехступенчатая твердотопливная баллистическая ракета подводного базирования UGM-133A Trident II (D5). Принята на вооружение ВМС США в 1990 году, как замена ракеты «Трайдент» первого поколения. В настоящее время «Трайдент-2» вооружены 14 атомных подводных ракетоносцев ВМС США «Огайо» и 4 британских ПЛАРБ «Вэнгард».
Основные ТТХ:
Длина – 13,42 м
Диаметр – 2,11 м
Максимальная стартовая масса – 59 тонн
Максимальная дальность полета – до 11300 км
Забрасываемый вес – 2800 килограммов (14 боеголовок W76 или 8 более мощных W88).
Согласитесь, все это звучит очень солидно.

Самое удивительное, каждый из приведенных параметров вызывает жаркие споры. Звучат оценки от восторженных до резко негативных. Чтож, давайте поговорим по-существу:

Жидкостный или твердотопливный ракетный двигатель?

ЖРД или ТТРД? Две разные конструкторские школы, два разных подхода к решению самой серьезной проблемы ракетной техники. Какой же двигатель лучше?
Советские ракетчики традиционно предпочитали жидкое топливо и достигли в этой области больших успехов. И не спроста: у ЖРД есть фундаментальное преимущество: жидкостные ракеты всегда превосходят ракеты с ТТРД по энергомассовому совершенству — величине забрасываемого веса отнесенного к стартовому весу ракеты.
«Трайдент-2», как и новая модификация Р-29РМУ2 «Синева», имеют одинаковый забрасываемый вес – 2800 кг, при этом стартовая масса «Синевы» меньше на треть: 40 тонн против 58 у «Трайдент-2». Вот такие дела!
А дальше начинаются сложности: жидкостный двигатель чрезмерно сложен, в его конструкции присутствует множество движущихся частей (насосы, клапаны, турбины), а, как известно, механика – критический элемент любой системы. Но есть здесь и положительный момент: управляя подачей топлива, можно легко решать задачи управления и маневрирования.
Твердотопливная ракета конструктивно проще, соответственно, легче и безопаснее в эксплуатации (фактически ее двигатель горит, как большая дымовая шашка). Очевидно, что разговоры о безопасности – не простая философия, именно жидкостная ракета Р-27 угробила атомную подводную лодку К-219 в октябре 1986 года.

ТТРД предъявляет высокие требования к технологии производства: нужные параметры тяги достигаются варьированием химического состава топлива и геометрии камеры сгорания. Любые отклонения в химическом составе компонентов исключены – даже наличие пузырьков воздуха в топливе вызовет неконтролируемое изменение тяги. Тем не менее, это условие не помешало США создать одну из лучших в мире ракетных систем подводного базирования.




Существуют еще чисто конструктивные недостатки жидкостных ракет: например, «Трайдент» использует «сухой старт» – ракета выбрасывается из шахты парогазовой смесью, затем на высоте 10-30 метров над водой включаются двигатели первой ступени. Наши ракетчики, наоборот, выбрали «мокрый старт» - ракетная шахта перед запуском предварительно заполняется забортной водой. Мало того, что это демаскирует лодку, характерный шум насосов однозначно говорит о том, что она собирается делать.

Американцы без всяких сомнений выбрали для вооружения своих подводных ракетоносцев твердотопливные ракеты. Все-таки простота решения – залог успеха. Разработка твердотопливных ракет имеет в США глубокие традиции – первая БРПЛ «Полярис А-1», созданная в 1958 году, летала на твердом топливе.

СССР с пристальным внимание следил за развитием зарубежной ракетной техники и через некоторое время тоже осознал потребность в ракетах, оснащенных ТТРД. В 1984 году была принята на вооружение твердотопливная ракета Р-39 – совершенно лютый продукт советского ВПК. В то время не удалось найти эффективные компоненты твердого топлива - стартовая масса Р-39 достигла невероятных 90 тонн, при этом забрасываемый вес был меньше, чем у «Трайдент-2». Под ракету-переростка создали особый носитель – тяжелый подводный атомный крейсер стратегического назначения пр.941 «Акула» (по классификации НАТО – «Тайфун»). Инженеры ЦКБМТ «Рубин» сконструировали уникальную подлодку с двумя прочными корпусами и запасом плавучести 40%. В подводном положении «Тайфун» тащил 15 тысяч тонн водяного балласта, за что получил на флоте уничтожительное прозвище «водовоз». Но, несмотря на все упреки, безумная конструкция «Тайфуна» одним своим видом наводила ужас на весь Западный мир. Что и требовалось доказать.

А потом пришла ОНА – ракета, сбросившая с кресла генерального конструктора, но так и не долетевшая до «вероятного противника». БРПЛ «Булава». По моему мнению, Юрию Соломонову удалось невозможное – в условиях жестких финансовых ограничений, отсутствия стендовых испытаний и опыта разработки баллистических ракет для подводных лодок, Московский институт теплотехники сумел создать ракету, которая ЛЕТАЕТ. В техническом плане, БРПЛ «Булава» - оригинальный гибрид, первая в вторая ступень работают на твердом топливе, третья ступень – жидкостная.

По энергомассовому совершенству «Булава» несколько проигрывает «Трайденту» первого поколения: стартовая масса «Булавы» - 36,8 тонн, забрасываемый вес – 1150 килограммов. У «Трайдент-1» стартовая масса 32 тонны, забрасываемый вес -1360 кг. Но здесь есть нюанс: возможности ракет зависят не только от забрасываемого веса, но и от дальности пуска и точности (иными словами, от КВО – кругового вероятного отклонения). В эпоху развития ПРО появилась необходимость учитывать такой важный показатель, как продолжительность активного участка траектории. По всем данным показателям, «Булава» достаточно перспективная ракета.

Дальность полета

Очень спорный момент, служащий богатой темой для дискуссий. Создатели «Трайдент-2» с гордостью заявляют, что их БРПЛ летает на дальность 11300 километров. Обычно ниже, маленькими буквами, идет уточнение: при уменьшенном числе боевых блоков. Ага! А сколько выдает «Трайдент-2» при полной загрузке в 2,8 тонны? Специалисты Lokheed Martin неохотно дают ответ: 7800 километров. В принципе, обе цифры вполне реалистичны и есть основание им доверять.




Что касается «Булавы», часто встречается цифра 9300 километров. Это лукавое значение получено при полезной нагрузке из 2-х макетов боевых блоков. Какова максимальная дальность полета «Булавы» при полной нагрузке 1,15 тонны? Ответ – порядка 8000 километров. Нормально.
А рекордную дальность полета среди БРПЛ установила российская Р-29РМУ2 «Синева». 11547 километров. Порожняком, разумеется.

Еще один интересный момент – легкая БРПЛ «Булава», по логике, должна быстрее разгоняться и иметь более короткий активный участок траектории. То же самое подтверждает генеральный конструктор Юрий Соломонов: «двигатели ракеты работают в активном режиме около 3-х минут».Сравнение этого заявления с официальными данными по «Трайденту» дает неожиданный результат: время работы всех трех ступеней «Трайдент-2» составляет … 3 минуты. Возможно, весь секрет «Булавы» в крутизне траектории, ее настильности, но какие-либо достоверные данные по этому вопросу отсутствуют.

Хронология запусков




«Трайдент-2» - рекордсмен по надежности. 159 успешных запусков, 4 неудачи, еще один запуск признан частично неудачным. С 6 декабря 1989 года началась непрерывная серия из 142 успешных запусков, и до сих пор ни одной аварии. Результат, конечно, феноменальный.

Здесь есть один хитрый момент, связанный с методикой проведения испытаний БРПЛ в ВМС США. Вы не встретите в сообщениях о запусках «Трайдент-2» фразы «головные части ракеты успешно прибыли в район полигона Кваджалейн». Головные части «Трайдент-2» никуда не прибыли. Они самоликвидировались в околоземном космическом пространстве. Именно так – подрывом баллистической ракеты через определенный промежуток времени, заканчиваются испытательные пуски американских БРПЛ.

Спору нет, иногда американские моряки проводят испытания по полному циклу – с отработкой разведения головных частей индивидуального наведения на орбите и их последующим приземлением (приводнением) в заданном районе океана. Но 2000-х годах предпочтение отдается принудительному прерыванию полета ракет. согласно официальному объяснению – «Трайдент-2» уже десятки раз доказал свою работоспособность во время испытаний; сейчас учебные пуски преследуют другую цель – тренировку экипажа. Еще одно официальное объяснение преждевременной самоликвидации БРПЛ – чтобы корабли измерительного комплекса «вероятного противника» не смогли определить параметры полета боеголовок на конечном участке траектории.
В принципе, это вполне стандартная ситуация – достаточно вспомнить операцию «Бегемот», когда 6 августа 1991 года советский подводный ракетоносец К-407 «Новомосковск» выполнил стрельбу полным боекомплектом. Из 16 запущенных БРПЛ Р-29 лишь 2 достигли полигона на Камчатке, остальные 14 были подорваны в стратосфере через несколько секунд после старта. Сами американцы выпускали за один раз максимум 4 "Трайдент-2".



Круговое вероятное отклонение.

Тут вообще мрак. Данные настолько противоречивы, что нет возможности сделать какие-либо выводы. В теории все выглядит так:

КВО «Трайдент-2» - 90…120 метров
90 метров – для боеголовки W88 с GPS-коррекцией
120 метров – с использованием астрокоррекции

Для сравнения официальные данные по отечественным БРПЛ:
КВО Р-29РМУ2 «Синева» - 250…550 метров
КВО «Булавы» – 350 метров.
В новостях обычно звучит следующая фраза: «боевые блоки прибыли на полигон Кура». Про то, что боеголовки поразили цели речи не идет. Может быть, режим чрезвычайной секретности не позволяет с гордостью объявить, что КВО головных частей «Булавы» измеряется несколькими сантиметрами?
Тоже самое наблюдается и с «Трайдентом». О каких 90 метрах идет речь, если последние лет 10 испытания головных частей не проводились?
Еще один момент - разговоры об оснащении "Булавы" маневрирующими боеголовками вызывают некоторое сомнение. При максимальном забрасываемом весе в 1150 кг, "Булава" вряд ли поднимет больше одного блока.

КВО – отнюдь не безобидный параметр, учитывая характер целей на территории «вероятного противника». Для уничтожения защищенных целей на территории «вероятного противника» требуется создание избыточного давления порядка 100 атмосфер, а для высокозащищённых целей типа шахты Р-36М2 — 200 атмосфер.Уже много лет назад, опытным путем, было установлено, что при мощности заряда в 100 килотонн, для поражения подземного бункера или МБР шахтного базирования требуется произвести подрыв не далее чем в 100 метрах от цели.

Супер-оружие для супер-героя

Для «Трайдент-2» была создана самая совершенная разделяющаяся головная часть индивидуального наведения (РГЧ ИН) – термоядерная боеголовка W88. Мощность – 475 килотонн.
Конструкция W88 являлась строго охраняемым секретом США, до тех пор, пока из Китая не пришла посылка с документами. В 1995 году на связь с резидентурой ЦРУ вышел китайский архивариус-перебежчик, чьи показания однозначно свидетельствовали, что спецслужбы КНР завладели секретами W88. Китайцы точно знали размеры «триггера» - 115 миллиметров, размером с грейпфрут.Было известно, что первичный ядерный заряд был «асферичным с двумя точками». Китайский документ точно указал радиус круглого вторичного заряда как 172 мм, и, что, в отличие от других ядерных боеголовок, первичный заряд W-88 находился в сужающемся конусообразном корпусе боеголовки, перед вторичным, ещё одна тайна конструкции боеголовки.



В принципе, ничего особенного мы не узнали – и так понятно, что W88 имеет сложную конструкцию и до предела насыщена электроникой. Но китайцам удалось узнать кое-что более интересное – при создании W88, американские инженеры здорово сэкономили на тепловой защите боеголовки, более того, инициирующие заряды сделаны из обычной взрывчатки, а ни из термостойких взрывчатых веществ, как это принято во всем мире. Данные просочились в прессу (ну, невозможно в Америке хранить секреты, что поделаешь) – случился скандал, было заседание Конгресса, на котором разработчики оправдывались тем, что размещение боевых блоков вокруг третьей ступени «Трайдент-2» делает бессмысленным любую тепловую защиту – в случае аварии ракеты-носителя случится гарантированный Апокалипсис. Принятых мер вполне достаточно, чтобы предотвратить сильный нагрев головных частей во время полета в плотных слоях атмосферы. Большего не требуется. Но все равно, по решению Конгресса была проведена модернизация всех 384 боеголовок W88, призванная повысить их тепловую стойкость.




Как мы видим, из 1728 боеголовок, размещенных на американских ракетоносцах, лишь 384 – относительно новые W88. Остальные 1344 – боеголовки W76 мощностью в 100 килотонн, произведенные в период с 1975 по 1985 год. Разумеется, за их техническим состоянием строго следят и боеголовки прошли уже не один этап модернизации, но средний возраст в 30 лет говорит о многом…

60 лет на боевом дежурстве

В боевом составе ВМС США находятся 14 подводных ракетоносцев типа «Огайо». Подводное водоизмещение - 18 000 тонн. Вооружение – 24 пусковые шахты. Система управления стрельбой Mark-98 позволяет перевести все ракеты в боевую готовность в течении 15 минут. Интервал запусков «Трайдент-2» - 15…20 секунд.
Лодки, созданные в условиях Холодной войны, до сих пор находятся в боевом составе флота, проводя на боевом патрулировании 60% времени. Ожидается, не ранее 2020 года начнется разработка нового носителя и новой баллистической ракеты подводного базирования на замену «Трайденту». Окончательно снять с вооружения комплекс «Огайо» - «Трайдент-2» планируется не ранее 2040 года.



Королевский военно-морской флот Её Величества имеет на вооружении 4 подводные лодки типа «Вэнгард» (Авангард), каждая из которых вооружена 16 БРПЛ «Трайдент-2». Британские «Трайденты» имеют некоторые отличия от «американцев». Головные части британских ракет рассчитаны на 8 боевых блоков мощностью 150 килотонн (созданы на основе боеголовки W76). В отличии от американских «Огайо», «Авангарды» имеют в 2 раза меньший коэффициент оперативной напряженности: в любой момент времени на боевом патрулировании находится всего лишь одна лодка.

Перспективы

Что касается производства «Трайдент-2», то, несмотря на версию о прекращении выпуска ракеты 20 лет назад, в период с 1989 по 2007 год компания Lokheed Martin собрала на своих предприятиях 425 «Трайдентов» для ВМС США. Еще 58 ракет были поставлены Великобритании. В настоящее время в рамках программы LEP (Life Extention Program) ведутся разговоры о закупке еще 115 «Трайдент-2». Новые ракеты получат более эффективные двигатели и новую инерциальную систему управления с датчиком звезд. В перспективе инженеры надеются создать новый боевой блок с коррекцией на атмосферном участке по данным GPS, что позволит реализовать невероятную точность: КВО менее 9 метров.