?

Log in

No account? Create an account

Share Next Entry
Авангард безумия
propressor
Царь под Новый Год-2019 обрадовал холопов новым вундерваффе. Оказывается, "у нас" есть ракета (на самом деле это так называемый боевой блок ББ, т.е. боеголовка или её часть, непосредственно поражающая цель) Авангард, которая, цитирую: "стартуя с помощью баллистической ракеты, идет к цели в плотных слоях атмосферы со скоростью, превышающей скорость звука примерно в 20 раз".
Это безумие, трэш и угар. Безумие сразу по нескольким причинам.

Давайте сначала грубо разберёмся, чем определяется скорость межконтинентальной баллистической ракеты МБР. Представьте, что мы запускаем ракету на Земле с высоты 1 метр горизонтально. При какой скорости она не упадёт на Землю никогда, а будет вращаться по круговой орбите на этой высоте (считаем для простоты, что горок и атмосферы нет)? Ответ очевиден: когда центробежная сила станет равна силе тяжести. Это первая космическая скорость 7,8 км/с; с высотой она несколько падает, но для низких орбит, по которым летят МБР - несущественно.
Для межконтинентальных дальностей тела летают, практически, по круговым орбитам; дополнительная скорость, требуемая для того, чтобы боеголовка стала спутником Земли, относительно весьма невелика. Собственно, это видно по пускам что межконтинентальных, что космических ракет: сначала ракета идёт под большим углом к горизонту, чтобы выйти из плотных слоёв атмосферы и избавиться от аэродинамических потерь энергии, а потом ложится на почти горизонтальную орбиту. Свою лепту вносит вращение Земли, отклонение её формы от сферы и т.п., но для прикидки все эти факторы мало существенны. Так что "под 7 км/с" будет хорошей прикидкой. На высоких участках траектории скорость несколько снижается из-за перехода кинетической энергии в потенциальную, но всё равно примерно чуть меньше 6 км/с. А вот при входе в плотные слои – опять под 7 км/с. Можно посчитать точнее, но незачем.
Число Маха – это скорость объекта в единицах скорости звука у поверхности Земли (0,34 км/с, цифра весьма удобная: число Маха практически ровно втрое выше скорости в км/с). (Формально нужно брать скорость звука на высоте полета, которая несколько меньше, но раз уж царь сказал "в плотных слоях"... Кроме того, скорость звука существует и в космосе, вот только смысла в выражении скорости в М там никакого нет.) Таким образом, получаем 6,66 км/с / 0,34 = 20 М. Всё в порядке?
Нет. Дело в том, что "классические" ББ тормозятся атмосферой несмотря на свою самую обтекаемую из возможных (на гиперзвуке) коническую форму. На высоте 10 км у них скорость 3-4 км/с, т.е. 9-12 М. И то они с нею идут всего примерно 5 секунд до цели. А ведь на этой высоте плотность атмосферы всего 30% приповерхностной. И торможение ББ "Авангард" никак не может быть меньшим.
Хороши "патриотические" песни "идет к цели в плотных слоях атмосферы со скоростью, превышающей скорость звука примерно в 20 раз", ничего не скажешь… Тут даже не понять, чего у этих господ больше: журналистского невежества или наглости, сиречь презрения к школьным знаниям населения.

Пошли дальше. Для гиперзвукового объекта спокойный воздух становится натуральным адским пламенем, многие тысячи градусов (за 6 тысяч). Долго выстоять там даже самые жаростойкие материалы не могут, они плавятся ниже 4000 °C. Единственные механизмы, позволяющие как-то этому противостоять - быстрый отвод тепла внутрь объекта (оболочки первых ББ МБР были медные) и… принятая сейчас абляция оболочек из углерод-углеродных композитов. Они оказались способными лучше меди кратковременно выносить воздействие плазмы, "жертвуя собой", испаряясь; значительная доля массы ББ уходит с него за эти несколько последних секунд. Одна из причин, по которым развивающиеся страны не обзаводятся МБР с появлением у них развитой промышленности - такие материалы сделать очень не просто.
Итак, на скоростях порядка 9-12 М с ББ уходит заметная доля массы за несколько секунд, для чего во времена Королева потребовалось разработать высокую технологию. А теперь пробуем представить Авангард, который "идёт к цели" на 20 М "в плотных слоях". Управляемо с приличным ускорением, что предполагает несгораемые рули... Это же маразм. Всё, что там может быть – это примерно те же 9 М на высотах порядка 20 км, этакий Буранчик. Массой, судя по источникам, в тонну или несколько больше. Маневрирующий активно порядка минуты, на высотах от 50-80 км до земли. Это реально.

Пошли дальше. Что нам даёт управляемость? Она даёт то, что нас трудно сбить благодаря высокой скорости. Почему? Потому что хотя "обычные" атмосферные зенитные управляемые ракеты ЗУР благодаря рулям могут маневрировать с перегрузками в десятки ускорений свободного падения (g), что не доступно пилотам самолётов (там порядка 9 g уже скорость мерцания, при которой даже тренированный пилот в спецкостюме – на грани потери сознания), скорость ЗУР мала. Казалось бы, если две ракеты идут "навстречу" (вернее, если ЗУР вышла на траекторию, пересекающую траекторию цели), то, может ли ЗУР сбить цель, определяется только тем, кто может развить большую перегрузку (ускорение "вбок"): она или цель. Даже если у ЗУР скорость во много раз меньше. Можете посмотреть на характеристики ракет комплекса С-300 и убедиться: ракеты перехватывают цели со скоростями существенно большими, чем у них самих.
Но это не вся правда. Дело в том, что чем выше скорость цели по сравнению со скоростью ЗУР, тем больше должно быть превосходство ЗУР над ней в перегрузке. С-300 и иже с ними перехватывают высокоскоростные цели – но это боеголовки баллистических ракет, летящие по довольно хорошо просчитываемой траектории и не маневрирующие. Маневрирующие аэродинамические цели они перехватывают с намного меньшими предельными скоростями; впрочем, для современных самолётов и крылатых ракет хватает.
Почему так происходит? Представим две ситуации. В обоих ЗУР и цель летят лоб в лоб со скоростями 1 и 4 км/с соответственно.
Первая. Расстояние 10 км. До столкновения 2 с. Максимальное смещение вбок равно ускорение умножить на квадрат времени пополам, т.е. 100*2^2/2=200 м. У обоих аппаратов. Гарантированное уничтожение, всё хорошо.
Вторая. Расстояние 100 км. До столкновения 20 с. Максимальное смещение вбок 100*20^2/2=20000 м = 20 км. Ничего не замечаете, полагаете, тоже всё хорошо? Увы и ах, мы не учли "эффекты второго порядка". В частности, ну как ЗУР, идущая с 1 км/с, может за 20 с пролететь на 20 км вперёд и на 20 км вбок, с длиной траектории более 30 км? У-упс, как говорят в США. Цель просто обгонит ЗУР, та и не сможет выйти в точку встречи вовремя, и, возможно, вообще туда не долетит, потому что все эти полёты и особенно манёвры катастрофически тратят скорость ЗУР, вплоть до падения. Как пример можно посмотреть на историю применения самых скоростных истребителей Земли МиГ-25 на Ближнем Востоке – многие из сбитых сбили потому, что они обнаглели от безнаказанности. :)
Думаю, ситуация примерно понятна. Чтобы поразить Авангард вблизи цели, нужно по нему запустить 100500 зенитных противоракет.
На высотах порядка 20-40 км, на которых, скорее всего, проходит активная подлётная часть траектории Авангарда, к этой сложности добавляется ещё недостаток перегрузки ЗУР. Атмосфера-то разреженная (0,5–7% приземной плотности), и располагаемая перегрузка при равной форме будет квадратично больше у аппарата с большей скоростью. Более медленному аппарату не хватит рулевых поверхностей. Конечно, вряд ли у Авангарда оперение самолётное, но тем не менее, на больших высотах классические ЗУР он будет обруливать уверенно. Бороться с этим можно, применяя на ЗУР газодинамические рули (проще говоря, рулевые ракетные двигатели), но коэффициент их полезного действия по сравнению с аэродинамическим управлением крайне мал: ЗУР пару раз рыпнется и топливо кончится.
Значит ли это, что Авангард нельзя сбить? Ни в коем случае. "Подобное лечится подобным" – специализированный аппарат с похожими характеристиками и конструкцией, заточенный против ГЗА, очевидно возможно создать. Но создание и поддержание такого "зонтика" над территорией страны – большой экономический напряг. Не радикальный, но большой. Так что создание данных аппаратов может быть оправдано… казалось бы…

А позвольте, чем плохи классические ББ МБР?
И "классика", и Авангард большую часть времени полёта проведут в безвоздушном пространстве, где аэродинамически маневрировать невозможно по определению. Более того, дергаться там смертельно опасно, потому что главная защита там – это ложные цели ЛЦ, а они маневрировать не могут – это ленты, палочки, металлизированные воздушные шарики и т.п., и оторваться от коллектива значит выдать себя. На экранах радиолокаторов светиться они будут так же, как ББ (а учитывая, что характеристики всего этого зоопарка наверняка будут очень сильно намеренно варьировать, селекция ББ от ЛЦ – задача крайне сложно решаемая). Радиоволны практически применимых для этого диапазонов радиоволн не проникают вглубь алюминия больше чем на 10 мкм, что там под ним – октоген с плутонием и дейтеридом лития или азот – различить невозможно, да вообще простая полоска фольги может ввести РЛС в заблуждение (новогодняя мишура, кстати – продукт конверсии средств радиоэлектронной борьбы). Вакуум не позволит отличить по скорости, пушинка там летит или свинцовая дробина. ИК подсветка для маскировки - легкая и дешёвая. Вот там и надо прикладывать очумелые ручки. От одной ракеты "Воевода"/"Сатана" летит "колбаса" ЛЦ 200 км в длину и 60 км в поперечнике, поди угадай, где там ББ. Учитывая, что поражение ББ даже мощным термоядерным зарядом возможно на расстояниях порядка 3-5 км, перехват почти нереален.
При входе классических ББ в атмосферу на высотах порядка 100 км ЛЦ начинают отставать из-за сопротивления атмосферы. Не беда, в дело идут тяжёлые ЛЦ – ТЛЦ - различного класса (добирающиеся до различных высот). Они снабжены ускорителями, чтобы и на 30-10 км не отставать от ББ (они на самом деле в разы легче них), и плазмогенераторами – чтобы светиться в оптическом диапазоне как ББ. Теоретически враг их может селектировать, практически уверенности у него не может быть, главное, чтобы секреты не утекли и чтобы что-то совершенствовали.
А на последних секундах уже будет поздно. И на последних секундах нет необходимости в крылышках – на таких скоростях в плотных слоях как эффективный руль будет хорошо работать просто асимметричный нос ББ, знай поворачивай ББ вокруг оси МГД-рулями (т.е. бесконтактно, без традиционных рулей). Не нужны им развитые крылья!
Говорят, что Авангард может по радиолокатору наводиться принципиально точнее, чем по инерциальной системе наведения или по звёздам, буквально до нескольких метров вместо сотни-двух у традиционных ББ. Это, вполне возможно, правда. Но зачем, Холмс? Такая точность нужна только для сверхзащищённых объектов типа командных бункеров, стратегических ракетных шахт и т.п. Но опять же, это нужно только в сценарии первого удара, а в нынешнем состоянии РФ первый удар – это "что-то особенного". (Ещё возможно применение, в котором это имеет смысл - быстрый глобальный неядерный удар, но это очевидно не окупает для РФ этот проект.)
И теперь внимательно подумаем. Возможности ракеты, которая вместе со средствами её применения (защищённая шахта, подводная лодка) составляет львиную долю общей стоимости оружия – это её забрасываемая масса. Так вот, какой смысл вместо, условно, 10 традиционных ББ массой по 100 кг или 3 традиционных ББ и 28 ТЛЦ (считая, что ТЛЦ в 4 раза легче ББ), кидать на супостата 1 Авангард массой в тонну с гаком (по оценкам) и сопоставимой стоимости? Нам что, хотят сказать, что 31 традиционных "подарков", из которых 3 "настоящих", будет мало, что их все собьют, а один Авангард не собьют? Они это серьёзно буровят? Ох не зря СССР не педалировал Авангард, ох не зря, а тогда соотношение возможностей было совсем не таким, как между нынешней РФ и США…
Можно почитать ещё гораздо подробнее про все эти дела с состоянием СЯС РФ и США тут: http://extremal-mechanics.org/archives/22769#more-22769
Украду оттуда только одно высказывание:
"такое боевое оснащение полезно лишь для преодоления локальной ПРО, когда до цели остается 100 — 200 км и 20 — 30 секунд полета. На большей части траектории, которая проходит в ближнем космосе, оно совершенно бесполезно. Но США давно отказались от локальной ПРО и разрабатывают ПРО на среднем курсе! Их противоракеты будут встречать наши за тысячи км от целей, т.е. там, где аэродинамически управляемая БЧ лишена смысла."
Добавлю: и там, где массивный и крупный ББ Авангард будет легче выделить среди ЛЦ, чем традиционные ББ... В общем, асимметричности "нашего ответа Трампу" нет никакой, только пропаганда.


  • 1
(Deleted comment)
Это идиоматическое выражение, означающее "авторитарный вождь". :) А по сути близко к правде. Столько у нас ни Брежнев, ни Сталин (который реально начал серьёзно влиять как действительно ведущий деятель ВКП(б) с 1933 примерно, до тех пор это была "секретарша", по выражению Троцкого) не сидели, сколько, судя по всему, просидит этот.

  • 1