СУХОПУТНЫЕ ВОЙСКА - ЗВО - 09/1998
АМЕРИКАНСКИЙ ПРОТИВОРАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС THAAD
Полковник В.РУДОВ
Американский мобильный противоракетный комплекс (ПРК) дальнего перехвата THAAD (Theater High Altitude Area Defense) предназначен для поражения оперативно-тактических ракет (ОТР, дальность стрельбы до 1000 км) и баллистических ракет средней дальности (БРСД, до 3500 км) на высотах 40 -150 км и дальностях до 200 км. Как сообщается в западной печати, НИОКР по его созданию ведутся с 1992 года фирмой "Локхид" (в настоящее время - отделение корпорации "Локхид - Мартин"). Они имеют один из наивысших приоритетов в рамках программы ПРО на ТВД и находятся на этапе подтверждения технической осуществимости выбранной концепции. В начале 1995 года на полигоне ПРО Уайт-Сэндз (штат Нью-Мексико) были развернуты опытные образцы пусковой установки, многофункциональной радиолокационной станции GBR-T и командного пункта (КП) этого комплекса, а также начаты летные испытания экспериментальных образцов его противоракеты (ПР).
ПР THAAD - одноступенчатая твердотопливная (стартовая масса 900 кг, длина 617 и максимальный диаметр корпуса 37 см), состоит из головной части, переходного отсека и РДТТ с хвостовой юбкой-стабилизатором.
Головная часть противоракеты выполнена в виде отделяемой самонаводящейся ступени перехвата кинетического действия, предназначенной для поражения баллистических целей путем прямого попадания. В носовой ее части установлен сбрасываемый на конечном участке полета ПР двухстворчатый аэродинамический обтекатель.
В состав ступени перехвата входят: многоспектральная инфракрасная головка самонаведения (ГСН), работающая в среднем (3,3 -3,8 мкм) и дальнем (7 - 10 мкм) участках ИК диапазона, командно-инерциальная система управления, вычислитель, источник электропитания, а также двигательная установка (ДУ) маневрирования и пространственной ориентации.
Головка самонаведения HP имеет ИК прозрачное сапфировое неохлаждаемое окно. Ее несканирующий матричный фотоприемник, располагающийся в двухосевом карданном подвесе, представляет собой фокальную решетку, выполненную на основе чувствительных элементов из антимонида индия, с угловым разрешением не более 200 мкрад (до 1997 года в ГСП экспериментальных образцов ПР чувствительные элементы были изготовлены из силицида платины). Так как головная часть противоракеты имеет форму конуса, у фотоприемника предусмотрено угловое смещение линии визирования относительно продольной оси ПР. Его трехзеркальная оптическая система помещена в сосуд Дьюара.
В конструкции ступени перехвата экспериментального образца противоракеты предусматривается использовать различные типы двигательных установок. В частности, на этапе демонстрации и подтверждения технической осуществимости проекта создания ПР планируется в хвостовой части ее ступени перехвата размещать систему маневрирования и пространственной ориентации типа DACS (Divert Attitute Control System), оснащенную жидкостным двигателем (разработана фирмой "Рокетдайн"). Эта ДУ должна включаться на конечном участке траектории полета ПР в интересах обеспечения ее прямого попадания в баллистическую цель.
В жидкостной двигательной установке DACS для создания поперечной тяги применяются четыре крестообразно расположенных микродвигателя многократного включения, размещенные в плоскости, проходящей через ее центр массы, и имеющие четыре управляющих сопла. Они приводятся в действие с помощью клапанного устройства соленоидного типа. Микродвигатели работают на двухкомпонентном топливе (четырехокись азота и монометилгидразин), подаваемом вытеснительным способом. Ряд их элементов, подверженных наиболее сильному воздействию горячих газов, изготавливается из углеродных композиционных материалов с ниобиевым покрытием. Каждый микродвигатель имеет массу 1 кг и удельный импульс тяги 315 - 325 с. Применение в его конструкции углеродных композиционных материалов с ниобиевым покрытием позволило без использования принудительного охлаждения довести температуру в камере сгорания до 2760° С. Сопло массой 60 кг обеспечивает импульс тяги 70 кгс.с, причем максимальное ее значение может быть достигнуто не более чем за 5 мс.
Основу клапанного устройства составляют клапаны подачи топлива к камерам сгорания микродвигателей для обеспечения режима маневрирования ступени перехвата, а также его впрыскивания в сопла для ее пространственной ориентации. Клапаны обоих типов собираются на основе соленоида. Его функционирование осуществляется с помощью силового привода, способного вырабатывать ток максимальным значением 1,5 А. В мае 1994 года в лаборатории Санта-Сюзанна (штат Калифорния) специалисты фирмы "Рокетдайп" успешно провели стендовые огневые испытания прототипа жидкостной ДУ DACS. По мнению разработчиков проекта, это позволило осуществить в установленные сроки сборку и поставку в общей сложности 20 экспериментальных образцов ступени перехвата этой ПР на полигон Уайт-Сэндз, где должны были пройти ее испытания.
Судя по сообщениям американской печати, впоследствии такую ДУ предусматривается заменить. Так, на этапе полномасштабной разработки ПР командование противоракетной обороны и космоса министерства армии США планирует оснастить ступень перехвата малогабаритной двигательной установкой типа DACS фирмы "Аэроджет", работающей на желеобразном ракетном топливе. В ней сочетаются преимущества ЖРД (высокий удельный импульс, возможность точного регулирования тяги и многократного включения) с достоинствами РДТТ (безопасность и удобство эксплуатации). Поиск состава желеобразного топлива осуществляется путем введения различных добавок на полимерной основе в рецептуры компонентов существующих жидких ракетных топлив до получения желеобразной консистенции. Создание топлива с большей плотностью, по мнению западных специалистов, позволит значительно уменьшить размеры топливных баков и всей ступени перехвата в целом. Для повышения удельного импульса тяги двигателя проводится исследование целесообразности использования в таком топливе металлических присадок.
В более отдаленной перспективе указанную ДУ также предполагается заменить твердотопливной двигательной установкой.
Таким образом, существующий вариант экспериментального образца ступени перехвата ПР THAAD с жидкостной ДУ рассматривается разработчиками как промежуточный. Его намечается применять в основном для отработки конструкции противоракеты и алгоритмов ее наведения на баллистическую цель. Управление полетом ПР на среднем участке траектории осуществляется с помощью изменения вектора тяги отклоняемого сопла РДТТ. Этот двигатель обеспечивает ее разгон до скорости около 3 км/с. Хвостовая юбка представляет собой гибкий саморегулируемый и адаптируемый к условиям полета ПР стабилизатор. Он собран из 16 подвижных аэродинамических плоскостей - сегментов, опирающихся на специальные газовые мешки сферической формы. Такое конструктивное исполнение юбки позволяет значительно усиливать стабилизирующий эффект при воздействии на противоракету боковых аэродинамических сил.
На пусковой установке размещаются десять ПР в транспортно-пусковых контейнерах. Они смонтированы в едином модуле на шасси 10-т тягача М 1075 (колесная формула 10 х 10). Общая масса ПУ 40 т, длина 12 м и высота 3,25 м. Для ее перезаряжания требуется 30 мин.
Многофункциональная радиолокационная станция GBR-T или GBR фирмы "Рэйтеон" (рабочая частота около 10 ГГц) имеет дальность действия до 1000 км. Она создана в транспортабельном варианте (рис. 3). В состав РЛС входят ПУ с тремя рабочими местами операторов на шасси автомобиля М998, аппаратный фургон с оборудованием управления фазированной антенной решеткой (ФАР) и обработки сигналов, антенна на автомобильной платформе, полуприцеп для жидкостного охлаждения ФАР и мобильный источник энергоснабжения. Связь пункта управления станции с аппаратным фургоном и командным пунктом (КП) противоракетного комплекса THAAD обеспечивается по волоконно-оптическому кабелю. При этом расстояние между РЛС и КГ1 может достигать 14 км.
Площадь апертуры ФАР около 9 м2. Ее управление по углу места в диапазоне 10 - 60° осуществляется электромеханическим способом. При боевой работе угол места фиксируется в оптимальном для конкретного случая стрельбы положении. Нижний предел электронного сканирования диаграммы направленности ФАР составляет 4° выше линии горизонта.
Автономный источник энергоснабжения создан на базе трехфазного электроагрегата мощностью более 1 МВт. В качестве его вариантов рассматривались дизельный или газотурбинный двигатель и электрогенератор. Двигатели обоих типов рассчитаны на длительную непрерывную работу на высотах над уровнем моря до 2,4 км с обеспечением мощности на валу 0,9 - 1,5 МВт при температуре 25° С. Для трехфазного электрогенератора выходная мощность ограничивалась значением 0,3 МВт при вырабатываемом напряжении 2,4-4,16кВ.
По условиям контракта были изготовлены три образца РЛС GBR-T: один экспериментальный (использовался для обеспечения первых четырех пусков ПР THAAD на полигоне Уайт-Сэндз в целях отработки завершающей стадии этапа демонстрации и подтверждения технической осуществимости проекта) и два опытно-боевых, получивших обозначение UOES (User Operational Evaluation System) и предназначенных для ввода в состав ПРК в испытательно-боевом исполнении. Этот комплекс в случае необходимости можно будет перебрасывать и развертывать в районах реальных боевых действий.
Командный пункт комплекса с этой РЛС представляет собой систему боевого управления ПРК THAAD. Одновременно он является тактическим центром управления боевыми действиями сил и средств ПРО на ТВД и решает задачи боевого управления в звене "дивизион - батарея". Наряду с наведением противоракет на баллистические цели он может также выдавать необходимую информацию о наличии целей для комплексов ближнего перехвата типов "Пэтриот", ПАК-З, MEADS или многофункциональной системы оружия "Иджис".
В командный пункт батареи (наименьшая автономная единица ПРК, состоящая из КП, РЛС GBR-T и трех - девяти ПУ) входят две пары кабин боевого управления и управления пуском ракет (КБУ и КУПР). Помимо этого, в каждой батарее разворачивается одна КУПР для обеспечения взаимодействия между ее ПУ и КП. Еще две кабины обоих типов могут быть включены в состав батареи для осуществления приема и предварительной обработки информации, поступающей от другой РЛС GBR-T (например, из соседней батареи или дивизиона).
Комплекты оборудования кабин боевого управления и управления пуском ракет, разработанные фирмой "Литтон дейта системз", размещаются на шасси 1,25-т автомобиля высокой проходимости. В каждой из них предусмотрены соответственно одно и два автоматизированных рабочих места оператора, а также необходимые средства связи. В КБУ имеются три (в КУПР - один) высокопроизводительных спецвычислителя HP-735 фирмы "Хьюлет-Паккард". Они представляют собой 32-разрядную ЭВМ, работающую с тактовой частотой 125 МГц. Для обеспечения задач целераспределсния КП использует данные внешнего целеуказания от различных информационно-разведывательных средств космического (ИСЗ "Бриллиант Айз", "Имеюс"), воздушного (AVACS, "Хокай", JSTARS), морского (АСУ СЕС) и наземного (РЛС дальнего обнаружения "Бимьюс" и другие) базирования.
При этом он позволяет наводить до двух противоракет на каждую выбранную баллистическую цель по принципу "выстрелил - проконтролировал - выстрелил", а также с учетом данных космической радионавигационной системы NAVSTAR передавать необходимую информацию о воздушно-целевой обстановке на пункты управления комплексами ближнего перехвата, в частности ЗРК "Пэтриот". Кроме того, эта информация при помощи аппаратуры связи и распределения данных JTIDS, помехозащищенных УКВ-радиостанций типа SINCGARS и автоматизированной системы мобильной коммутированной связи армейского корпуса MSE (Mobile Sub-scriber Equipment) через узлы сопряжения с волоконно-оптической сетью распределения может поступать другим потребителям, r том числе на КП взаимодействующих сил тактической авиации ВВС США. Ее также предполагается использовать в интересах выдачи предварительного целеуказания силам и средствам ПРО/ПВО союзников.
Первоначально намечалось осуществить серию летных испытаний ПР THAAD - 20 пусков ее экспериментальных образцов. Однако с учетом необходимости внесения изменений (для обеспечения стойкости к поражающему действию ядерного взрыва) в конструкцию основных элементов комплекса, на реализацию которых было затрачено более 80 млн долларов, это количество в интересах экономии финансовых средств было сокращено до 14 (оставшиеся шесть ПР планируется использовать в качестве резервных).
По состоянию на 1 апреля 1998 года выполнено семь пусков ПР THAAD, из них в 1995-м - четыре (21 апреля, 1 августа, 13 октября и 13 декабря), в 1996-м - два (22 марта и 15 июля) и в 1997-м - один (6 марта). Целью первого летного испытания являлась проверка летно-технических характеристик противоракеты, а также оценка точности ее вывода в заданную точку пространства. Через 1 мин после пуска ПР прошла расчетную точку на высоте 115 км, после чего была ликвидирована по команде с земли.
Второе летное испытание по сценарию было аналогично предыдущему. Во время полета ПР совершила специальный маневр, получивший обозначение TEMS (THAAD Energy Management Steering). Он заключается в том, что первоначально противоракета движется по траектории, близкой к горизонтальной, а затем переводится в режим вертикального полета с выводом в зону захвата цели головкой самонаведения. Однако из-за неисправности (короткое замыкание) в бортовой системе управления не произошло раскрытие хвостовой юбки, в результате чего скорость ПР на среднем участке траектории превысила заданную. Для предотвращения выхода противоракеты за пределы района испытаний в конце первой минуты полета она была ликвидирована.
Согласно первоначальным планам в ходе третьего испытания ПР предусматривалось осуществить реальный перехват ракеты-мишени. Однако из-за выявленной в предыдущем эксперименте неисправности специалисты опасались возможного выхода ее за пределы полигона, и вследствие этого перехват был исключен из плана эксперимента. После пуска противоракеты произошло штатное раскрытие аэродинамических плоскостей хвостовой юбки и в соответствии с программой полета она лишь выполнила запланированный ма невр TEMS. Ее ИК ГСН нормально отработала алгоритм наведения на условную цель, после чего в заданной точке пространства ПР самоликвидировалась.
Таким образом, главная задача третьего испытания (оценка функционирования ИК ГСН) была успешно выполнена. Полученные в ходе его результаты послужили основой для дальнейшего совершенствования программного обеспечения бортового вычислителя ПР. Кроме того, во время испытания впервые использовались элементы штатных автоматизированного командного пункта и многофункциональной РЛС GBR-T комплекса. При этом последняя применялась только для поиска и обнаружения мишени. Сопровождение ПР и цели осуществлялось специализированной РЛС полигона Уайт-Сэндз.
Целью последующих экспериментов являлась демонстрация перехвата реальной баллистической ракеты, в качестве которой использовались двухступенчатые мишени "Шторм" (первой ступенью служит модернизированный двигатель ОТР "Сержант", а второй - третья ступень МБР "Минитмэн-1 ") и "Гера" (на базе второй и третьей ступеней МБР "Минитмэн-2"). Первая из них использовалась в четвертом и пятом пусках, а вторая - в шестом и седьмом. По сообщениям западной печати, их результаты были признаны неудачными, так как ПР ни разу не поразила цель.
В ходе четвертого испытания пуск ПР производился через 5 мин после старта мишени. Противоракета успешно выполнила все необходимые маневры. Ее ГСН своевременно захватила и устойчиво сопровождала цель, которая, однако, не была поражена. Последующий анализ телеметрической информации, поступившей с борта ПР, показал, что перед пуском была допущена ошибка при закладке в инерциальную систему наведения исходных данных целеуказания. Вследствие этого на противоракету с земли был выдан ряд незапланированных команд коррекции траектории. В результате отделение ступени перехвата произошло не в расчетной точке и в двигателе ее системы маневрирования не хватило топлива для завершения заключительного маневра.
Управление полетом ПР, как и в предыдущем эксперименте, осуществлялось с помощью специализированной полигонной РЛС (станция GBR-T использовалась в качестве дублирующей).
К обеспечению пятого пуска ПР привлекалась специально сформированная в сухопутных войсках США батарея ПРК THAAD 1-го дивизиона 6-й артиллерийской бригады. Основными ее задачами являлись подготовка боевого расчета (в количестве 81 человека) испытательно-боевого комплекса THAAD, проведение его всесторонних испытаний и определение необходимых доработок в интересах создания штатного ПРК.
Отличие данного эксперимента от остальных заключалось в том, что пуск ПР впервые осуществлялся со штатной ПУ. На начальном и среднем участках траектории полет противоракеты происходил без отклонений. Однако после отделения ступень перехвата из-за отказа электронной аппаратуры ГСН продолжала движение по баллистической траектории. В связи с этим был выполнен ее аварийный подрыв по команде службы обеспечения безопасности полигона.
Основная цель шестого испытания ПР THAAD (уничтожение мишени) не была достигнута. Ее ступень перехвата пролетела в нескольких метрах от цели, после чего самоликвидировалась. Как отмечают западные специалисты, причиной неудачи также стал отказ электронной аппаратуры ГСН. Радиолокационная станция и пусковая установка функционировали нормально.
В ходе седьмого испытательного пуска противоракеты цель в очередной раз не была поражена вследствие неисправности в системе управления ПР, которая не воспринимала команды коррекции траектории. РЛС и пусковая установка работали штатно.
Таким образом, в ходе четырех летных испытаний ПР THAAD перехват мишени ни разу не удалось осуществить. Несмотря на это, конгресс США поднял вопрос о необходимости продолжить работы по данному проекту в связи с его важностью для реализации программы ПРО на ТВД в целом.
Всего в 1998 - 1999 годах намечается провести еще семь пусков экспериментальных образцов противоракеты. Полномасштабную разработку ПРК предполагается начать в 1999 году, а принять его на вооружение сухопутных войск США - в 2006-м. Одновременно изучается возможность использования ПР THAAD в корабельном ПРК дальнего перехвата. Для этого, по оценке специалистов корпорации "Локхид - Мартин", необходимо:
- приспособить ПР к стрельбе из установок вертикального пуска Mk41 и осуществить ее интеграцию с корабельной многофункциональной системой оружия "Иджис";
- дооснастить ПР стартовым ускорителем Mk72 корабельной ЗУР "Стандарт-2" мод.4;
- установить между ступенью перехвата и маршевым двигателем доразгонный модуль с РДТТ осевой тяги;
- заменить в ступени перехвата существующий жидкостной двигатель системы маневрирования и пространственной ориентации твердотопливным.
Кроме того, рассматривается также вариант оснащения ПР перспективной ступенью перехвата типа KKV, разрабатываемой корпорацией "Локхид - Мартин" для противоракет, используемых в ПРК воздушного базирования на основе БЛА "Глобал Хок".
Таким образом, по оценке американских экспертов, в XXI веке противоракета THAAD в составе одноименного ПРК станет одним из основных средств борьбы с баллистическими целями перспективной системы ПРО на ТВД.
HTTP://ATTEND.TO/COMMI
