В 2012 году Роскосмос объявил тендер на разработку ракеты тяжелого класса на базе существующего проекта «Ангара», способной в числе прочего доставить пилотируемый космический корабль на Луну. Очевидно, что отсутствие у России сверхтяжелых ракет, которые могут забросить на орбиту до 80 тонн грузов, тормозит многие перспективные работы в космосе и на Земле.
Проект единственного отечественного носителя с аналогичными характеристиками «Энергия-Буран» был закрыт в начале 90-х годов, несмотря на потраченные 14,5 миллиарда рублей (в ценах 80-х) и 13 лет. Между тем в СССР успешно разрабатывалась суперракета с потрясающими воображение ТТХ. Вниманию читателей предлагается рассказ об истории создания ракеты Н1.
Началу работ над ракетой Н1 с жидкостно-реактивным двигателем (ЖРД) предшествовали исследования по ракетным двигателям с использованием ядерной энергии (ЯРД). В соответствии с постановлением правительства от 30 июня 1958 года в ОКБ-1 был разработан эскизный проект, утвержденный С.П.Королевым 30 декабря 1959 года.
К созданию ЯРД подключились ОКБ-456 (главный конструктор В.П.Глушко) Госкомитета оборонной техники и ОКБ-670 (М.М.Бондарюк) Госкомитета по авиатехнике. ОКБ-1 разработало три варианта ракет с ЯРД, и наиболее интересным оказался третий. Он представлял собой гигантскую ракету со стартовой массой 2000 т и массой полезного груза до 150 т. Первая и вторая ступени выполнялись в виде пакетов из конических ракетных блоков, которые должны были иметь на первой ступени большое количество ЖРД НК-9 тягой по 52 тс. Вторая ступень включала четыре ЯРД суммарной тягой 850 тс, удельным импульсом тяги в пустоте до 550 кгс.с/кг при использовании другого рабочего тела при температуре нагрева до 3500 К.
Перспективность использования жидкого водорода в смеси с метаном в качестве рабочего тела в ЯРД была показана в дополнении к указанному постановлению «О возможных характеристиках космических ракет с использованием водорода», утвержденном С.П. Королевым 9 сентября 1960 года. Однако в результате дальнейших проработок выяснилась целесообразность тяжелых ракет-носителей с использованием на всех ступенях жидкостных ракетных двигателей на освоенных компонентах топлива с применением водорода в качестве горючего. Ядерную энергию отложили на перспективу.
Грандиозный проект
Постановлением правительства от 23 июня 1960 года «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960–1967 годах» предусматривалось проведение в 1960–1962-м проектно-конструкторской проработки и необходимого объема исследований в целях создания в ближайшие годы новой космической ракетной системы со стартовой массой 1000–2000 т, обеспечивающей вывод на орбиту тяжелого межпланетного космического корабля массой 60–80 т.
К грандиозному проекту привлекался целый ряд конструкторских бюро и научных институтов:
— по двигателям – ОКБ-456 (В. П. Глушко), ОКБ-276 (Н. Д. Кузнецов) и ОКБ-165 (A. M. Люлька);
— по системам управления – НИИ-885 (Н. А. Пилюгин) и НИИ-944 (В. И. Кузнецов);
— по наземному комплексу – ГСКБ «Спецмаш» (В. П. Бармин);
— по измерительному комплексу – НИИ-4 МО (А. И. Соколов);
— по системе опорожнения баков и регулирования соотношения компонентов топлива – ОКБ-12 (А. С. Абрамов);
— по аэродинамическим исследованиям – НИИ-88 (Ю. А. Мозжорин), ЦАГИ (В. М. Мясищев) и НИИ-1 (В. Я. Лихушин);
— по технологии изготовления – Институт сварки им. Патона АН УССР (Б. Е. Патон), НИТИ-40 (Я. В. Колупаев), завод «Прогресс» (А. Я. Линьков);
— по технологии и методике экспериментальной отработки и дооборудованию стендов – НИИ-229 (Г. М. Табаков) и др.
Конструкторы последовательно рассмотрели многоступенчатые ракеты-носители со стартовой массой от 900 до 2500 т, одновременно оценив технические возможности создания и подготовленность промышленности страны к производству. Расчеты показали, что большинство задач военного и космического назначения решаются ракетой-носителем с полезным грузом 70–100 т, выводимым на орбиту высотой300 км.
Поэтому для проектных проработок ракеты Н1 был принят полезный груз массой 75 т с использованием на всех ступенях ЖРД топлива кислород – керосин . Этому значению массы полезного груза соответствовала стартовая масса ракеты-носителя (РН) 2200 тонн с учетом, что применение на верхних ступенях водорода в качестве горючего позволит увеличить массу полезного груза до 90–100 т при той же стартовой массе.
Исследования, проведенные технологическими службами заводов-изготовителей и технологическими институтами страны, показали не только техническую возможность создания такой РН с минимальными затратами средств и сроков, но и готовность промышленности к ее производству.
Ракета Н1 в сборочном комплексе, видны 30 маршевых двигателей НК-15
Одновременно были определены возможности экспериментальной и стендовой отработки агрегатов РН и блоков II и III ступеней на существующей экспериментальной базе НИИ-229 с минимальными доработками. Пуски РН предусматривались с космодрома Байконур, для чего требовалось создать там соответствующие технические и стартовые сооружения.
Также были рассмотрены различные компоновочные схемы с поперечным и продольным делением ступеней, с несущими и ненесущими баками. В результате приняли схему ракеты с поперечным делением ступеней при подвесных моноблочных сферических топливных емкостях, с многодвигательными установками на I, II и III ступенях. Выбор количества двигателей в составе двигательной установки является одной из принципиальных проблем при создании ракеты-носителя. После проведенного анализа было принято решение о применении двигателей с тягой 150 тонн.
На I, II и III ступенях носителя решили установить систему контроля организационно-распорядительной деятельности КОРД, которая отключала двигатель при отклонении его контролируемых параметров от нормы. Тяговооруженность РН приняли такой, что при нештатной работе одного двигателя на начальном участке траектории полет продолжался, а на последних участках полета I ступени можно было отключать и большее число двигателей без ущерба для выполнения задачи.
ОКБ-1 и другие организации провели специальные исследования по обоснованию выбора компонентов топлива с анализом целесообразности применения их для РН Н1. Анализ показал значительное уменьшение массы полезного груза (при постоянной стартовой массе) в случае перехода на высококипящие компоненты топлива, что обусловливается низкими значениями удельного импульса тяги и увеличением массы топлива баков и газов наддува из-за более высокой упругости паров этих компонентов. Сравнение разных видов топлива показало, что жидкий кислород – керосин значительно дешевле АТ+НДМГ: по капвложениям – в два раза, по себестоимости – в восемь раз.
Ракета-носитель Н1 состояла из трех ступеней (блоки А, Б, В), соединенных между собой переходными отсеками ферменного типа, и головного блока. Силовая схема представляла собой каркасную оболочку, воспринимающую внешние нагрузки, внутри которой размещались топливные баки, двигатели и другие системы. В состав двигательной установки I ступени входили 24 двигателя НК-15 (11Д51) тягой на земле по 150 тс, расположенных по кольцу, II ступени – восемь таких же двигателей с высотным соплом НК-15В (11Д52), III ступени – четыре двигателя НК-19 (11Д53) с высотным соплом. Все двигатели имели замкнутую схему.
Приборы системы управления, телеметрии и других систем располагались в специальных отсеках на соответствующих ступенях. На стартовое устройство РН устанавливалась опорными пятами по периферии торца I ступени. Принятая аэродинамическая компоновка позволяла свести к минимуму потребные управляющие моменты и использовать на РН для управления по тангажу и крену принцип рассогласования тяги противоположных двигателей. Из-за невозможности транспортирования целых отсеков ракеты существующими транспортными средствами принято их членение на транспортабельные элементы.
На базе ступеней РН Н1 можно было создать унифицированный ряд ракет, которые могли решать широкий круг боевых и космических задач
:
— Н11 с применением II, III и IV ступеней РН Н1 со стартовой массой 700 т и полезным грузом массой 20 т на орбите ИСЗ высотой 300 км;
— Н111 с применением III и IV ступеней РН Н1 и II ступени ракеты Р-9А со стартовой массой 200 т и полезным грузом массой 5 т на орбите ИСЗ высотой 300 км.
Работы велись под прямым руководством С.П.Королева, возглавлявшего Совет главных конструкторов, и его первого заместителя В.П.Мишина. Проектные материалы (всего 29 томов и 8 приложений) в начале июля 1962 года рассмотрела экспертная комиссия во главе с президентом АН СССР М.В.Келдышем.
Комиссия отметила, что обоснование РН Н1 выполнено на высоком научно-техническом уровне, отвечает требованиям, предъявляемым к эскизным проектам РН и межпланетных ракет, и может быть положено в основу разработки рабочей документации. Вместе с тем члены комиссии М.С.Рязанский, В.П.Бармин, А.Г.Мрыкин и некоторые другие высказались о необходимости привлечь ОКБ-456 к разработке двигателей для РН, но В.П.Глушко отказался.
По взаимному согласию разработку двигателей поручили ОКБ-276, которое не имело достаточного теоретического багажа и опыта разработки ЖРД при практически полном отсутствии экспериментальной и стендовой баз для этого.
Неудачные, но плодотворные испытания
Комиссия Келдыша указывала, что первоочередной задачей Н1 является ее боевое использование, но в ходе дальнейших работ главным назначением суперракеты стал космос, в первую очередь экспедиция на Луну и возвращение на Землю. В значительной степени на выбор такого решения повлияли сообщения о лунной пилотируемой программе «Сатурн-Аполлон» в США. 3 августа 1964 года правительство СССР своим постановлением закрепило этот приоритет.
В декабре 1962 года ОКБ-1 представило в ГКОТ согласованные с главными конструкторами «Исходные данные и основные технические требования на проектирование стартового комплекса для ракеты Н1». 13 ноября 1963-го комиссия ВСНХ СССР своим решением одобрила межведомственный график разработки проектной документации по комплексу сооружений, необходимых для летной отработки РН Н1, исключив само строительство и материально-техническое обеспечение. Работами по созданию полигонного комплекса в ОКБ-1 руководили М.И.Самохин и А.Н.Иванников под пристальным вниманием С.П.Королева.
К началу 1964 года общее отставание работ от предусмотренных сроков составило один-два года. 19 июня 1964-го правительству пришлось перенести начало ЛКИ на 1966 год. Летно-конструкторские испытания ракеты Н1 с упрощенным головным блоком системы ЛЗ (с беспилотным кораблем 7К-Л1С вместо ЛОК и ЛК) начались в феврале 1969-го. К началу ЛКИ были проведены экспериментальная отработка узлов и агрегатов, стендовые испытания блоков Б и В, испытания с макетным образцом ракеты 1М на технической и стартовой позициях.
Первый пуск ракетно-космического комплекса Н1-ЛЗ (№ ЗЛ) с правого старта 21 февраля 1969 года закончился аварией . В газогенераторе второго двигателя возникли высокочастотные колебания, оторвался штуцер отбора давления за турбиной, образовалась течь компонентов, начался пожар в хвостовом отсеке, что привело к нарушению системы контроля работы двигателей, которая на 68,7 секунды выдала ложную команду на выключение двигателей.
Однако пуск подтвердил правильность выбранной динамической схемы, динамики старта, процессов управления РН, позволил получить опытные данные по нагрузкам на РН и ее прочности, воздействию акустических нагрузок на ракету и стартовую систему и некоторые другие данные, в том числе эксплуатационные характеристики в реальных условиях.
Второй пуск комплекса Н1-ЛЗ (№ 5Л) провели 3 июля 1969 года, и он также прошел аварийно . По заключению аварийной комиссии под председательством В.П.Мишина наиболее вероятной причиной послужило разрушение насоса окислителя восьмого двигателя блока А при выходе на главную ступень.
Анализ испытаний, расчетов, исследований и экспериментальных работ длился два года. Основными мероприятиями были признаны повышение надежности насоса окислителя; улучшение качества изготовления и сборки ТНА; установка перед насосами двигателя фильтров, исключающих попадание в него посторонних предметов; заполнение перед стартом и продувка азотом хвостового отсека блока А в полете и введение фреоновой системы пожаротушения; введение в конструкцию теплозащиты элементов конструкции, приборов и кабелей систем, расположенных в хвостовом отсеке блока А; изменение расположения приборов в нем в целях повышения их живучести; введение блокировки команды АВД до 50 с. полета и аварийный увод РН от старта по сбросу питания и т.п.
Третий запуск ракетно-космической системы Н1-ЛЗ (№ 6Л) был проведен 27 июня 1971 года с левого старта . Все 30 двигателей блока А вышли на режим предварительной и главной ступеней тяги в соответствии со штатной циклограммой и нормально функционировали до их выключения системой управления на 50,1 с., однако с начала полета наблюдалось ненормальное протекание процесса стабилизации по крену, а рассогласование по углу вращения непрерывно увеличивалось и к 14,5 с. достигало 145°. Поскольку команда АВД была заблокирована до 50 с., полет до 50,1 с. стал практически неуправляемым.
Наиболее вероятная причина аварии – потеря управляемости по крену из-за действия неучтенных ранее возмущающих моментов, превышающих располагаемые управляющие моменты органов крена. Выявленный дополнительный момент крена возник при всех работающих двигателях из-за мощного вихревого потока воздуха в задонной области ракеты, усугубившегося несимметричностью обтекания выступающих за днище ракеты деталей двигателей.
Менее чем за год под руководством М.В.Мельникова и Б.А.Соколова были созданы рулевые двигатели 11Д121 для обеспечения управления ракетой по крену. Они работали на отбираемых от основных двигателей окислительном генераторном газе и горючем.
23 ноября 1972 года произвели четвертый пуск ракетой № 7Л , претерпевшей значительные изменения. Управление полетом осуществлял бортовой вычислительный комплекс по командам гиростабилизированной платформы разработки НИИ АП. В состав двигательных установок ввели рулевые двигатели, систему пожаротушения, улучшили механическую и тепловую защиту приборов и бортовой кабельной сети. Измерительные системы доукомплектовали малогабаритной радиотелеметрической аппаратурой разработки ОКБ МЭИ (главный конструктор А.Ф.Богомолов). Всего на ракете имелось более 13000 датчиков.
№ 7Л пролетела без замечаний 106,93 с., но за 7 с. до расчетного времени разделения первой и второй ступеней произошло практически мгновенное разрушение насоса окислителя двигателя № 4, что привело к ликвидации ракеты.
Пятый пуск намечался на четвертый квартал 1974 года . К маю на ракете № 8Л были реализованы все проектные и конструктивные мероприятия по обеспечению живучести изделия с учетом предыдущих полетов и дополнительных исследований, начался монтаж модернизированных двигателей.
Казалось, суперракета рано или поздно полетит куда и как надо. Однако назначенный в мае 1974 года руководитель ЦКБЭМ, преобразованного в НПО «Энергия», академик В.П.Глушко с молчаливого согласия Министерства общего машиностроения (С.А.Афанасьев), Академии наук СССР (М.В.Келдыш), Военно-промышленной комиссии Совмина (Л.В.Смирнов) и ЦК КПСС (Д.Ф.Устинов) прекратил все работы по комплексу Н1-ЛЗ. В феврале 1976 года проект официально закрыли постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР. Это решение лишило страну тяжелых кораблей, и приоритет перешел к США, развернувшим проект «Спейс шаттл» .
Полные затраты на освоение Луны по программе Н1-ЛЗ к январю 1973 года составили 3,6 миллиарда рублей, на создание Н1 – 2,4 миллиарда. Производственный задел ракетных блоков, практически все оборудование технического, стартового и измерительных комплексов было уничтожено, а затраты в сумме 6 млрд. рублей списаны.
Хотя проектно-конструкторские, производственно-технологические разработки, опыт эксплуатации и обеспечения надежности мощной ракетной системы в полной мере использовались при создании ракеты-носителя «Энергия» и, очевидно, найдут широкое применение в последующих проектах, необходимо отметить ошибочность прекращения работ по Н1.
СССР добровольно уступил пальму первенства американцам, но главное – многие коллективы КБ, НИИ и заводов потеряли эмоциональный заряд энтузиазма и чувство преданности идеям освоения космоса , которые во многом определяют достижение, на первый взгляд, недосягаемых фантастических целей.
— 21.02.2018
В течение 2016 и 2017 годов две страны в мире (США и Россия) довольно активно использовали такое оружие как крылатые ракеты. В том числе при деблокаде Дейр-эз-Зора. В чём особенности использования этого оружия и почему постоянно растёт количество его операторов? Какова его эффективность и каковы шансы ПВО противостоять этому оружию? Об этом и другом хочу рассказать и начну это здесь.
Крылатыми ракетами являются по сути большинство управляемых ракет по военной классификации , поскольку имеют аэродинамические несущие поверхности. Притом к ним, кроме тех что станут темой рассказа, относятся и прочие ракеты от противотанковых до "воздух-воздух" (воздушного боя) и противокорабельных. А поговорим мы конкретно о ракетах для ударов по объектам на поверхности. Притом ракетах, относящихся к оперативно-тактическим (дальность от 150 до 1500 км.) и стратегическим (свыше 1500 км.) и морского и воздушного базирования. Тем более что в силу закрытых для широкой публики характеристик часть из ракет может оказаться не оперативно-тактическими а стратегическими и наоборот... Кстати, ввиду того, что растёт радиус ПВО(что наземной/морской, что и воздушной компоненты) тоже растёт, то и тактические ракеты постоянно смещаются в оперативно-тактические, перешагнув 150 километровый барьер дальности действия, обеспечивая безопасность для носителя при пуске, например в России так произошло с ракетами Х-59 и Х-31.
Что объединяет эти ракеты? Это и относительно небольшая масса боевой части, как правило не более 500 кг.; скорость меньше скорости звука 0,7-0,9 М(число М(Маха) эквивалентно 1224 км/ч или скорость звука у земли в 340 м/секунду); низкий профиль полёта (хотя для дальнобойных ракет может быть и высотный, особенно для тех что запускаются с самолёта-носителя с высоты для увеличения дальности) в 30-100 метров (чем новее тем ниже); проистекающие от низкого профиля полёта сложности для ПВО/ПРО, притом усугубляющиеся модой на "стелс"-ракеты (среди них и Тaurus/Германия и AGM-158 JASSM/США и SCALP/Франция и SOM/Турция и Х-101/Россия или новые версии Х-59).
Вообще умением производить ракеты относящиеся к рассматриваемому сегменту, могут похвастаться таковые страны как Россия, США, Франция/Великобритания (SCALP/Storm Shadow), Германия, КНР, Пакистан, Республика Корея, Тайвань, Иран, Израиль. Более интересное, что в списке может быть больше на пять стран - это Индия (они никак не "допилят" свою многострадальную крылатую ракету Nirbhay, начало создания которой пришлось на 2007 год) но зато, благодаря наглядной демонстрации в Сирии возможностей противокорабельного комплекса "Бастион" можно понять, что они имеют "Брахмос" с аналогичной "бастионовской" ракетой; это Италия; это Норвегия; это Япония и это КНДР. Вопрос конечно в том умеют ли головки самонаведения "Отомат", NSM и севрокорейских и японских ракет находить заданные цели на суше или нет, но если они делали качественно, то вполне должны.
Впрочем особая "прелесть" ситуации в том, что мы как бы подарили Индии целый вид оружия, которым она не располагала и без нас его не было бы. Тем более интересно что же не так с индийской крылатой ракетой если она не хочет летать "куда надо"? Неужели на самом деле они НИЧЕГО тут не могут - ни механическую часть (особенно топливо+системы) ни тебе программное обеспечение? Тогда что от них в "Брахмосе"?! Надпись?! Конечно я понимаю что они по сути скорее дали деньги на нашу гиперзвуковую ракету, но разве станет от этого она индийской?
На самом деле стран могущих использовать рассматриваемый тип крылатых ракет больше - например в Европе они есть ещё и Испании, Финляндии, были заказаны Грецией.
Большинство из крылатых ракет из имеющихся странами мира, если говорить о наименованиях, по типу носителя имеют воздушное базирование, затем идёт морское и замыкает наземное. Последнее популярно у Ирана и КНР (мы уничтожили свой наземный мобильный комплекс по договору с США в 80-ые, хотя, благодаря малым ракетным кораблям типа "Буян" и развитой речной системе сообщения нашли вполне изящное решения для обхода этого соглашения. Но и США скорее тоже - благодаря развёртывания снаряжаемых "Томагавками" установок вертикального пуска для, якобы, ПРО). Но вот если взять по числу произведённых, то тут видно огромное преимущество ракет морской компоненты благодаря флоту США (и возможности двойного использования остальных ПКР, например флота России).
На вооружении у ВМС США уже 4 тысячи "Томогавков"
Компания Raytheon поставила ВМС США четырехтысячную крылатую ракету «Томагавк» в версии Block. IV. Об этом сегодня сообщает Navy Recognition со ссылкой на пресс-службу предприятия.
Модернизация «Томагавков» включает в себя усовершенствование систем связи, навигации и наведения. В Raytheon уверены, что «Томагавки» останутся на вооружении ВМС США и после 2040 года. «Томагавки» могут быть размещены на борту 85 американских надводных боевых кораблей и 57 подводных атомоходов.
Ракеты «Томагавк» применялись в бою более 2300 раз (включая авиационные и наземные модификации). Проведено более 500 испытаний перспективных образцов боеприпаса. «Томагавками» вооружены основные боевые корабли ВМС США, а также Королевского военно-морского флота Великобритании. Крылатые ракеты входят в арсенал американских подлодок класса «Лос-Анджелес», «Вирджиния» и «Огайо» и британских субмарин класса «Астьют» и «Трафальгар».
Крылатая ракета «Томагавк», запущенная с надводного корабля или подлодки, способна поразить высокозащищенные наземные объекты на расстоянии около 1600 км (по другим данным – 2400 км) и надводные цели на удалении до 500 км. Российский аналог «Томагавков» – семейство крылатых ракет «Калибр». Дальность поражения надводных целей – до 700 км. Официальной информации о максимально возможном удалении наземной цели нет, но в СМИ упоминается диапазон от 1500 до 2000 км.
По состоянию на 2016 год, судя по открытым источникам, у России было 17 кораблей-носителей (в том числе и субмарин), на которых были размещены 144 ракеты «Калибр». В июле министр обороны РФ Сергей Шойгу сообщил, что только во втором квартале с.г. промышленность поставила флоту 60 крылатых ракет морского базирования «Калибр». Получается, что «Калибры» пекут, как пирожки. И в арсеналах их достаточно, хотя и несопоставимо с числом «Томагавков» у вероятного противника.
Но вот с носителями крылатых ракет – беда. Только у США их почти полторы сотни. У России – менее двух десятков.
При этом, к примеру, атомная субмарина типа «Огайо» (а их в ВМС США 4 единицы) может нести до 154 «Томагавков», крейсер типа «Тикондерога» (22 единицы.) – до 122 крылатых ракет, эсминец типа «Орли Бёрк» (60 ед., будет 75 или 99) – до 90 «Томагавков». Далее, как говорится, идет простая арифметика.
Андрей Рискин
Цели для крылатых ракет
Скорее они стационарные. Это капитальные объекты военной и гражданской инфраструктуры. Да, крылатые ракеты могут поразить и мобильные, но всё же не в момент движения, в основном (хотя бы потому что если не отслеживать цель и не давать целеуказание на неё постоянно, то, к примеру, мобильный командный пункт может просто затеряться в городской застройке). Притом задумывались ли вы, камрады, о том насколько хрупок наш современный мир для этой напасти? Ведь на самом деле в каждой стране есть множество объектов, поражение которых приведёт к очень тяжёлому, а то и невосполнимому ущербу. Какие есть у нас гражданские критичные объекты, которые далеко не каждая страна может восстановить только своими силами, особенно в военное время? А представьте что у вас дома вдруг вырубился свет - это как раз ракеты разрушили электроподстанцию или хуже - генератор/турбину на ТЭЦ или ГЭС. Когда свет вновь подадут? А когда кто-то изготовит новую турбину или получит запчасти и отремонтирует эту. Вспомним историю с Siemens и крымскими турбинами! Да даже трансформаторы делают ли для подстанций в нашей стране и много ли где в других странах?
Итак о чём может идти речь:
АЭС(!) (в теории они имеют конструктивную защиту (например от падающих авиалайнеров), но насколько она против ракет? (при удачном попадании Чернобыль/Фукусима));
Нефтеперерабатывающие заводы и склады ГСМ (встаёт транспорт);
Агрегаты ГЭС и ТЭС (встаёт коммуникация, готовка пищи и связь; рушится управление);
Водозаборы (а там зачастую есть хлор который может пойти облаком после удара);
Водоочистные сооружения (представим, что в реки пошёл сброс всего что есть в трубах);
Узлы телекоммуникаций (оптоволокно и прочее) (интернета - нет, связи - тоже, управления нет);
Химические производства (огромные пожары и отравляющие вещества над городами);
Мосты (нарушение сообщения);
Газопроводы и нефтепроводы и их узлы, например подземные газохранилища (те кто думал что он без электричества на газе проживёт ошиблись);
Заводы по производству станков, оружия и критично важного оборудования (чтобы лишить возможности обороняться сейчас и в дальнейшем и восстанавливать порушенное самостоятельно - это нам не середина 20 века без станков с ЧПУ и прочим);
Дата-центры (извлеки потом данные, даже если генераторы притащишь!);
Шлюзы и водосбросы гидротехнических сооружений (создание затоплений);
Прочее.
И это неполный список того что разрушив можно вогнать любую страну в средневековье. А решить проблемы созданные разрушением вышеперечисленного может быть даже не по силам остаткам национальной экономики. Особенно при блокаде внешних поставок. Нечто подобное уже было в 1999 году в Югославии, хотя там "до конца" натовцы "не разгулялись". А там, однако досталось ещё к вышепоименованному и больницам и телевидению. А восстановление при "сетевом" поражении объектов может оказаться и невозможно или растянуто на многие годы. Не говоря о том, что в некоторых случаях ракета доставит не пару сотен килограмм взрывчатки, но 200 кТ в тротиловом эквиваленте.
Военных критических объектов тоже хватает:
Пусковые шахты баллистических ракет;
Узлы связи и управления;
Аэродромы и авиатехника на стоянках;
Топливохранилища/топливозаправочные комплексы;
Стационарные радары;
Позиции ПВО (будете смеяться, но далеко не всё ПВО на планете может быть и ПРО одновременно);
Склады (особенно большие склады ракетно-артиллерийского вооружения, которые даже и в мирное то время опасны) ;
Казармы войск (при неожиданном нападении);
Корабли у причалов (тоже при неожиданном нападении);
Прочее.
Стоит упомянуть то, что если удар неожиданный, то средства противодействия от ПВО до РЭБ могут быть в неактивном состоянии. И даже военный корабль у причала может быть застан, что называется "со спущенными штанами".
Есть, конечно, количественное ограничение - всё таки обозначенных объектов у крупной страны ОЧЕНЬ много. Ну а у малой? Например у Югославии, Ирана для США или там Украины или Прибалтики для России (да даже той же Германии или Японии)? Американской или российской мощи вполне хватит на лишение страны-противника не только возможности вести военные действия, но и по сути лишить признаков современной цивилизации создав коллапс экономики работающей на человека.
Притом разработка и совершенствование такого оружия продолжаются. Вот пара сообщений, на эту тему:
В России разрабатывается авиационная сверхдальняя крылатая ракета
Крылатая ракета большой дальности разрабатывается для модернизированного стратегического самолета Ту-160М2, сообщил в интервью информационному агентству RNS научный руководитель ФГУП «ГосНИИАС» академик РАН Евгений Федосов.
«Сейчас закладывают в проект модернизированного Ту-160М так называемую ракету Х-БД – большой дальности. Дальность ее засекречена. Известно, что ее предшественница – ракета Х-101 с обычным зарядом имеет дальность 3 тыс. км. У новой ракеты дальность будет значительно больше», - сказал Федосов.
Крылатая ракета Х-101 на револьверной пусковой установке во внутреннем отсеке стратегического бомбардировщика Ту-160 (с) кадр из видео Министерства обороны России (via militaryrussia.ru)
По словам Федосова, «сегодня обозначилась концепция: не вводить самолеты дальней авиации в зону ПВО противника».
«Он должен работать вне этой зоны, а оружие входит в зону. Если такой самолет несет много оружия, то опять начинает работать принцип информационной деградации у ПВО противника. Не входя в зону ПВО противника, а пуская туда ракету, мы диктуем направление удара, момент и плотность. И если вы хорошо разведаем ПВО противника, то мы всегда найдем узкое место и бросим в это горло группировку. Если речь идет о стратегическом ядерном ударе, то, по крайней мере, одна ракета пройдет всегда. И этого будет достаточно», - сказал Федосов.
Американские ВВС заключили с компаниями Lockheed Martin и Raytheon контракты, по которым корпорации должны создать по прототипу новой ядерной крылатой ракеты большой дальности воздушного базирования, сообщает Пентагон.
Каждый контракт оценивается в 900 млн долларов. На создание прототипа компаниям отводится четыре с половиной года. После того, как военные США выберут лучшую из двух ракет, с компанией-победителем подпишут соглашение о производстве.
ВВС собираются получить около 1 тыс. таких ракет, программа будет стоить примерно 10 млрд долларов, передает ТАСС .
Ракеты предназначены для запуска вне зоны поражения средствами ПВО. Не все ракеты получат ядерные боеголовки. Часть ракет будет использоваться для испытаний, часть будут хранить как запасные.
Пентагон хочет начать развертывание новых ракет «в конце 2020-х годов». Их собираются разместить на стратегических бомбардировщиках B-52, B-2 и B-1, а также на тяжелом стратегическом бомбардировщике B-21, который сейчас находится в разработке.
Напомним, военное ведомство США заключило с компаниями Northrop Grumman и Boeing
контракты на разработку технологий для создания межконтинентальных
баллистических ракет нового поколения.
Целеуказание как сила и слабость крылатых ракет
Одной из главных проблем в случае с крылатыми ракетами - дать им точное целеуказание. Вопрос тут в моменте атаки ввиду того, что военные, особенно мобильные объекты могут переместиться с началом боевых действий. Не все - но некоторые однозначно переместятся. А часть может быть прикрыта развёрнутым ПВО. Потому в первую очередь перед атакой беззащитны гражданские объекты и двойного назначения - они переместиться не могут, да и прикрывать их не факт, что смогут. Благодаря доступности спутниковых карт задача для наведения ракет изрядно облегчилась, как и множеству информации в сети интернет о том, где и что расположено.
В случае начала боевых действий возможности нахождения целей падают. Например для стран не располагающих средствами спутниковой разведки и другими НАДЁЖНЫМИ способами (а это, считай, по сути США и Россия и, возможно, КНР). Потому опять же проще поразить известный до войны стратегический объект и не важно военный он будет или напрочь гражданский.
Хотя есть методы противодействия спутниковому наведению - например в России было в 90-ые противодействие властей точному определению координат с помощью GPS. Однако, с тем, что теперь оное определение стоит в каждом смартфоне или даже множестве фотоаппаратов, это невероятно сложно. И, вроде бы, помеха на уровне десятков метров есть и сейчас, что вполне хватит для минимизации ущерба, особенно если метод наведения был использован ОДИН. Был метод противодействия использованный в 2003 году в Ираке, когда давалась помеха на военный сегмент GPS, и ракеты "Томагавк" летели куда угодно, но не в цель. И была информация, что американцы проводили работу над ошибками и теперь нужно придумывать новые методы. Вообще, на современной ракете сейчас может быть до трёх параллельных систем наведения на цель (инерциальная, спутниковая, электронные карты). Не говоря о дополнительной системе поиска цели на конечном участке траектории. Об истории вопроса со стороны США можно прочитать .
И, да, разработка навигационных и прицельных систем для ракет дело скорее сложное, и потому далеко не факт, что крылатые ракеты "новичков" ракетного клуба в этом плане совершенны (смогут точно поражать цели) и/или помехоустойчивы. Хотя бы потому чьей спутниковой системой должны пользоваться те же ракеты Ирана или той же Турции(если таки разругаются с США)?! А были ли испытания на полную дальность у тех же иранцев (для определения величины ошибки при имеющемся способе(или способах) наведения) - неизвестно.
В течение 2016 и 2017 годов две страны в мире (США и Россия) довольно активно использовали такое оружие как крылатые ракеты. В том числе при деблокаде Дейр-эз-Зора. В чём особенности использования этого оружия и почему постоянно растёт количество его операторов? Какова его эффективность и каковы шансы ПВО противостоять этому оружию? Об этом и другом хочу рассказать и начну это здесь.
Крылатыми ракетами являются по сути большинство управляемых ракет по военной классификации , поскольку имеют аэродинамические несущие поверхности. Притом к ним, кроме тех что станут темой рассказа, относятся и прочие ракеты от противотанковых до "воздух-воздух" (воздушного боя) и противокорабельных. А поговорим мы конкретно о ракетах для ударов по объектам на поверхности. Притом ракетах, относящихся к оперативно-тактическим (дальность от 150 до 1500 км.) и стратегическим (свыше 1500 км.) и морского и воздушного базирования. Тем более что в силу закрытых для широкой публики характеристик часть из ракет может оказаться не оперативно-тактическими а стратегическими и наоборот... Кстати, ввиду того, что растёт радиус ПВО(что наземной/морской, что и воздушной компоненты) тоже растёт, то и тактические ракеты постоянно смещаются в оперативно-тактические, перешагнув 150 километровый барьер дальности действия, обеспечивая безопасность для носителя при пуске, например в России так произошло с ракетами Х-59 и Х-31.
Что объединяет эти ракеты? Это и относительно небольшая масса боевой части, как правило не более 500 кг.; скорость меньше скорости звука 0,7-0,9 М(число М(Маха) эквивалентно 1224 км/ч или скорость звука у земли в 340 м/секунду); низкий профиль полёта (хотя для дальнобойных ракет может быть и высотный, особенно для тех что запускаются с самолёта-носителя с высоты для увеличения дальности) в 30-100 метров (чем новее тем ниже); проистекающие от низкого профиля полёта сложности для ПВО/ПРО, притом усугубляющиеся модой на "стелс"-ракеты (среди них и Тaurus/Германия и AGM-158 JASSM/США и SCALP/Франция и SOM/Турция и Х-101/Россия или новые версии Х-59).
Вообще умением производить ракеты относящиеся к рассматриваемому сегменту, могут похвастаться таковые страны как Россия, США, Франция/Великобритания (SCALP/Storm Shadow), Германия, КНР, Пакистан, Республика Корея, Тайвань, Иран, Израиль. Более интересное, что в списке может быть больше на пять стран - это Индия (они никак не "допилят" свою многострадальную крылатую ракету Nirbhay, начало создания которой пришлось на 2007 год) но зато, благодаря наглядной демонстрации в Сирии возможностей противокорабельного комплекса "Бастион" можно понять, что они имеют "Брахмос" с аналогичной "бастионовской" ракетой; это Италия; это Норвегия; это Япония и это КНДР. Вопрос конечно в том умеют ли головки самонаведения "Отомат", NSM и севрокорейских и японских ракет находить заданные цели на суше или нет, но если они делали качественно, то вполне должны.
Впрочем особая "прелесть" ситуации в том, что мы как бы подарили Индии целый вид оружия, которым она не располагала и без нас его не было бы. Тем более интересно что же не так с индийской крылатой ракетой если она не хочет летать "куда надо"? Неужели на самом деле они НИЧЕГО тут не могут - ни механическую часть (особенно топливо+системы) ни тебе программное обеспечение? Тогда что от них в "Брахмосе"?! Надпись?! Конечно я понимаю что они по сути скорее дали деньги на нашу гиперзвуковую ракету, но разве станет от этого она индийской?
На самом деле стран могущих использовать рассматриваемый тип крылатых ракет больше - например в Европе они есть ещё и Испании, Финляндии, были заказаны Грецией.
Большинство из крылатых ракет из имеющихся странами мира, если говорить о наименованиях, по типу носителя имеют воздушное базирование, затем идёт морское и замыкает наземное. Последнее популярно у Ирана и КНР (мы уничтожили свой наземный мобильный комплекс по договору с США в 80-ые, хотя, благодаря малым ракетным кораблям типа "Буян" и развитой речной системе сообщения нашли вполне изящное решения для обхода этого соглашения. Но и США скорее тоже - благодаря развёртывания снаряжаемых "Томагавками" установок вертикального пуска для, якобы, ПРО). Но вот если взять по числу произведённых, то тут видно огромное преимущество ракет морской компоненты благодаря флоту США (и возможности двойного использования остальных ПКР, например флота России).
На вооружении у ВМС США уже 4 тысячи "Томагавков" 
Авиационная ракета SOM (Турция)
Авиационная ракета Taurus KEPD (Германия).
AGM-158 JASSM (США)
На снимке запуск стратегической ракеты CJ-10 (КНР).
Морская компонента России. Удары с фрегатов летом 2017 года.
Цели для крылатых ракет.Скорее они стационарные. Это капитальные объекты военной и гражданской инфраструктуры. Да, крылатые ракеты могут поразить и мобильные, но всё же не в момент движения, в основном (хотя бы потому что если не отслеживать цель и не давать целеуказание на неё постоянно, то, к примеру, мобильный командный пункт может просто затеряться в городской застройке). Притом задумывались ли вы, камрады, о том насколько хрупок наш современный мир для этой напасти? Ведь на самом деле в каждой стране есть множество объектов, поражение которых приведёт к очень тяжёлому, а то и невосполнимому ущербу. Какие есть у нас гражданские критичные объекты, которые далеко не каждая страна может восстановить только своими силами, особенно в военное время? А представьте что у вас дома вдруг вырубился свет - это как раз ракеты разрушили электроподстанцию или хуже - генератор/турбину на ТЭЦ или ГЭС. Когда свет вновь подадут? А когда кто-то изготовит новую турбину или получит запчасти и отремонтирует эту. Вспомним историю с Siemens и крымскими турбинами! Да даже трансформаторы делают ли для подстанций в нашей стране и много ли где в других странах?
Итак о чём может идти речь:
АЭС(!) (в теории они имеют конструктивную защиту (например от падающих авиалайнеров), но насколько она против ракет? (при удачном попадании Чернобыль/Фукусима));
Нефтеперерабатывающие заводы и склады ГСМ (встаёт транспорт);
Агрегаты ГЭС и ТЭС (встаёт коммуникация, готовка пищи и связь; рушится управление);
Водозаборы (а там зачастую есть хлор который может пойти облаком после удара);
Водоочистные сооружения (представим, что в реки пошёл сброс всего что есть в трубах);
Узлы телекоммуникаций (оптоволокно и прочее) (интернета - нет, связи - тоже, управления нет);
Химические производства (огромные пожары и отравляющие вещества над городами);
Мосты (нарушение сообщения);
Газопроводы и нефтепроводы и их узлы, например подземные газохранилища (те кто думал что он без электричества на газе проживёт ошиблись);
Заводы по производству станков, оружия и критично важного оборудования (чтобы лишить возможности обороняться сейчас и в дальнейшем и восстанавливать порушенное самостоятельно - это нам не середина 20 века без станков с ЧПУ и прочим);
Дата-центры (извлеки потом данные, даже если генераторы притащишь!);
Шлюзы и водосбросы гидротехнических сооружений (создание затоплений);
И это неполный список того что разрушив можно вогнать любую страну в средневековье. А решить проблемы созданные разрушением вышеперечисленного может быть даже не по силам остаткам национальной экономики. Особенно при блокаде внешних поставок. Нечто подобное уже было в 1999 году в Югославии, хотя там "до конца" натовцы "не разгулялись". А там, однако досталось ещё к вышепоименованному и больницам и телевидению. А восстановление при "сетевом" поражении объектов может оказаться и невозможно или растянуто на многие годы. Не говоря о том, что в некоторых случаях ракета доставит не пару сотен килограмм взрывчатки, но 200 кТ в тротиловом эквиваленте.
Военных критических объектов тоже хватает:
Пусковые шахты баллистических ракет;
Узлы связи и управления;
Аэродромы и авиатехника на стоянках;
Топливохранилища/топливозаправочные комплексы;
Стационарные радары;
Позиции ПВО (будете смеяться, но далеко не всё ПВО на планете может быть и ПРО одновременно);
Склады (особенно большие склады ракетно-артиллерийского вооружения, которые даже и в мирное то время опасны) ;
Казармы войск (при неожиданном нападении);
Корабли у причалов (тоже при неожиданном нападении);
Стоит упомянуть то, что если удар неожиданный, то средства противодействия от ПВО до РЭБ могут быть в неактивном состоянии. И даже военный корабль у причала может быть застан, что называется "со спущенными штанами".
Есть, конечно, количественное ограничение - всё таки обозначенных объектов у крупной страны ОЧЕНЬ много. Ну а у малой? Например у Югославии, Ирана для США или там Украины или Прибалтики для России (да даже той же Германии или Японии)? Американской или российской мощи вполне хватит на лишение страны-противника не только возможности вести военные действия, но и по сути лишить признаков современной цивилизации создав коллапс экономики работающей на человека.
Притом разработка и совершенствование такого оружия продолжаются. Вот пара сообщений, на эту тему:
Целеуказание как сила и слабость крылатых ракет.
Одной из главных проблем в случае с крылатыми ракетами - дать им точное целеуказание. Вопрос тут в моменте атаки ввиду того, что военные, особенно мобильные объекты могут переместиться с началом боевых действий. Не все - но некоторые однозначно переместятся. А часть может быть прикрыта развёрнутым ПВО. Потому в первую очередь перед атакой беззащитны гражданские объекты и двойного назначения - они переместиться не могут, да и прикрывать их не факт, что смогут. Благодаря доступности спутниковых карт задача для наведения ракет изрядно облегчилась, как и множеству информации в сети интернет о том, где и что расположено.
В случае начала боевых действий возможности нахождения целей падают. Например для стран не располагающих средствами спутниковой разведки и другими НАДЁЖНЫМИ способами (а это, считай, по сути США и Россия и, возможно, КНР). Потому опять же проще поразить известный до войны стратегический объект и не важно военный он будет или напрочь гражданский.
Хотя есть методы противодействия спутниковому наведению - например в России было в 90-ые противодействие властей точному определению координат с помощью GPS. Однако, с тем, что теперь оное определение стоит в каждом смартфоне или даже множестве фотоаппаратов, это невероятно сложно. И, вроде бы, помеха на уровне десятков метров есть и сейчас, что вполне хватит для минимизации ущерба, особенно если метод наведения был использован ОДИН. Был метод противодействия использованный в 2003 году в Ираке, когда давалась помеха на военный сегмент GPS, и ракеты "Томагавк" летели куда угодно, но не в цель. И была информация, что американцы проводили работу над ошибками и теперь нужно придумывать новые методы. Вообще, на современной ракете сейчас может быть до трёх параллельных систем наведения на цель (инерциальная, спутниковая, электронные карты). Не говоря о дополнительной системе поиска цели на конечном участке траектории. Об истории вопроса со стороны США можно прочитать .
И, да, разработка навигационных и прицельных систем для ракет дело скорее сложное, и потому далеко не факт, что крылатые ракеты "новичков" ракетного клуба в этом плане совершенны (смогут точно поражать цели) и/или помехоустойчивы. Хотя бы потому чьей спутниковой системой должны пользоваться те же ракеты Ирана или той же Турции(если таки разругаются с США)?! А были ли испытания на полную дальность у тех же иранцев (для определения величины ошибки при имеющемся способе(или способах) наведения) - неизвестно.
Александр Песляк, обозреватель РИА Новости.
Тяжелый носитель Н1 называли Царь-ракетой - за размеры (высота -110 метров, стартовый вес - около 2500 тонн), поставленные в ходе работы над ним цели - укрепление обороноспособности, продвижение народно-хозяйственных и научных программ, пилотируемые межпланетные перелеты. Но, подобно кремлевским тезкам - Царь-пушке и Царь-колоколу - это изделие ни разу не сработало.
Премьера 21 февраля 1969 года оборвалась на высоте 14 км: пожар вызвал срабатывание системы отключения двигателей. Громада рухнула в степь. Еще трижды тысячи тонн металла, топлива, тонких трубок и мощных креплений пытались оторваться от Земли. С болью смотрел Главный конструктор Борис Дорофеев и сотни его коллег, как исполины в течение десятков секунд преодолевали земное притяжение - и разбивались.
Задумывалась сверхракета еще в конце 1950-х годов в королевском ОКБ-1. Среди вариантов - использование конструкторского задела от запустившей первые спутники знаменитой Р-7, создание ядерной двигательной установки для другого ракетного комплекса. Наконец, после раскачки в 1962 году экспертная комиссия (а затем и властные инстанции) избрали компоновку с вертикальной конструкцией, способную вывести на околоземную орбиту до 75 тонн полезной нагрузки (к Луне - 23 тонны, к Марсу - 15 тонн). Тогда удалось разработать и внедрить массу уникальных технологий - новые методы сварки, бортовую вычислительную машину, систему аварийного спасения космонавтов, решетчатые крылья…
Королев привлекал внимание маршалов и Хрущева к возможности запустить одной ракетой целую эскадру спутников-разведчиков и истребителей, ударить по любой точке земной поверхности прямо из космоса - а сам серьезно готовил марсианский проект еще в 1962 году (но вынужден был переориентировать Н1 на лунную программу уже год спустя).
Отставание СССР от США в космосе к концу 1960-х годов было уже очевидным. Просто перечислить факторы, приведшие к этому - еще не анализ. Но совокупность была гремучей. Уход из жизни в 1966 г. С.П.Королева, сложное положение нового Главного конструктора Василия Мишина, непоследовательность власти, военных в развитии программы и целей Н1. А ведь президент Академии наук Мстислав Келдыш трижды предлагал вновь - как и Королев в самом начале - сориентировать программу на полет к Марсу, а не на Луну. Перегрузка промышленности и бюджета, параллельно развивавшиеся программы («Союз», станция «Алмаз»). Соперничество и личные отношения Главных конструкторов (известен разрыв Королева с двигателистом Валентином Глушко из-за подхода к программе Н1), возвышение Владимира Челомея (и альтернативной программы облета Луны благодаря ракете «Протон»), в том числе и благодаря «семье» (сын Хрущева работал заместителем Челомея). Отдельного разговора заслуживают нестыковки, хроническое запаздывание со сроками в жесткой цепочке кооперации: пяти министерствам серьезно досталось за отставание от графика в начале 1967 года.
Ошибочным или нет было резкое прекращение работ по Н1? Мнения разнятся. Одни считают, что решение это лишило страну возможности запускать тяжелые (межпланетные) корабли, миллиардные затраты (по оценкам, от 4 до 6 млрд рублей) ушли в никуда - обернулись крышами для гаражей и детскими площадками в городе Ленинске. А создание нового тяжелого носителя «Энергия» фактически с нуля потребовало еще 13 лет труда и 14,5 млрд рублей. Главное же - коллективы десятков НИИ, КБ, заводов «утратили эмоциональный заряд энтузиазма и чувство преданности идеям освоения космоса, которые являются одними из определяющих при достижении, на первый взгляд, совершенно недосягаемых фантастических целей», как отметили авторы книги о полувековой истории РКК «Энергия».
Другие полагают, что дело не столько в крутом решении академика Валентина Глушко. Некоторые ветераны космонавтики полагают, что у государства изначально не было четкой позиции, подобной стратегической ставке Кеннеди на лунную высадку. Шараханья хрущевского руководства и невнятность брежневского в отношении задач, эффективных стратегий космонавтики подтверждаются документально. Один из создателей «Царь-ракеты» Сергей Крюков отмечал: «Комплекс Н1, отнявший столько средств, сил и лет, погиб не столько из-за технических трудностей, а потому, что стал разменной монетой в игре политических и личных амбиций».
Среди участников проекта есть мнение, что неактивную позицию занимали сами руководители отрасли и ведущих предприятий (даже включая самого С.П. Королева), которые не могли последовательно отстоять целеполагание и этапность освоения ближнего и дальнего космоса. Ветеран отрасли Вячеслав Галяев считает, что определяющими причинами неуспеха, кроме отсутствия внимания со стороны государства, было также неумение работать со сложными объектами, добиваясь утверждения критериев надежности и качества; наконец, неготовность науки к реализации такой программы, как Н1.
Двигателист Виктор Хаспеков одну из причин технологической драмы Н1 видит в слишком долгих дебатах вокруг размерности двигателя - а в результате при пониженной тяге (150 тонн - при готовности Глушко дать 600 тонн и более) оказалась низкой и суммарная надежность всего комплекса. «На недоведенность, сырость движков у нас как бы закрывали глаза, потому что гонка с Америкой шла вовсю. В зачет при выборочных испытаниях шли 120 секунд работы при научно обоснованном запасе в 160 секунд, шло и меньшее количество включений». Подшипники превращались в квадратные, в насосах находили шайбы и иные предметы. А контроль был выборочным, как в авиации: брали «на пробу» один двигатель - и по нему судили обо всей партии изделий.
Однако самарцы считают иначе: «Высокая надежность двигателей была подтверждена большой положительной статистикой, полученной в процессе стендовой отработки - 221 испытанием 76 двигателей в широком диапазоне (существенно превышающем требования ТЗ) изменения внешних и внутренних факторов.
Надежность многократного запуска была подтверждена на 24 экземплярах двигателей с кратностью повторений запусков до 10 на одном двигателе» («Аэрокосмическое обозрение», 2006, №3). Роковые НК-33 успешно довели до многоразового применения - но было поздно. А за ними и через 30 лет охотились американцы, японцы.
Довелось слышать и более жесткий анализ: валить вину на недоведенность двигателей было выгодно тем, кто сам не соблюдал критериев надежности и установленных норм.
Каковы же уроки создания уже двух тяжелых носителей - Н1 и «Энергии», ставших ненужными без обеспеченной целевой нагрузки? Волюнтаризм, шапкозакидательство, расчет на авось, засилье бюрократии, внутриотраслевая «феодальная» система, отсутствие четких долговременных программ и определенных общегосударственных приоритетов, борьба амбиций, техническая и технологическая отсталость - вот список части причин, которые мешали советской космонавтике на равных с американцами бороться за Луну. Востребованность носителя - вот оселок для проверки.
Ныне об отечественном космическом ракетостроении говорится мало, это в частности, отражено и в Федеральной космической программе на 2006-2015 гг.: лишь в середине емкого текста одиноко разместился абзац, что наши носители - наиболее надежные в мире. Но большинство их работает на токсичных компонентах топлива. Другой недостаток - в том, что стоимость выведения спутника на орбиту уже поднялась до сравнимой с зарубежными конкурентами.
Что же в «тяжелых» планах Роскосмоса и конструкторской мысли? Только в планах на 2026-2040 гг. - создание носителя сверхтяжелого класса и завершение строительства на дальневосточном космодроме инфраструктуры для осуществления полетов на Луну и ее освоения. Готовность же марсонавтов и их корабля неизбежно будет увязываться с эффективностью текущих программ, наработкой сопутствующих, международным сотрудничеством и неизбежно - с устранением последствий финансового кризиса.
В разработке у американцев находятся проекты тяжелых носителей. НАСА планирует иметь ракету «Арес-5» (высота -116м, стартовый вес - 3 700 т, полезная нагрузка - более 180 т на низкую околоземную орбиту, более 70 т на переходную к Луне орбиту). Нынешняя общеевропейская 700-тонная «Ариан-5» выводит, соответственно, 6 т и 9,5 т полезной нагрузки.
Да, она не основана на реальных событиях, но очень наглядно иллюстрирует идею, что простое решение может оказаться лучше сложного. Ракета, построенная по принципу «большого глупого носителя» («Big Dumb Booster») находится не в диапазоне «умный-глупый», а, скорее, «простой-сложный». Привычные нам ракеты-носители из военных баллистических ракет, и при их проектировании эффективность была важнее стоимости. Но, если мы собираемся осваивать Космос, то нам нужно много ракет, и сложные бывшие военные ракеты становятся слишком дорогими. А что, если попробовать сделать ракету сравнительно простой, но экономически выгодной?
Кратко о других способах
В рассказывалось о других идеях облегчения доступа в космос:Многоразовость . Ракета дорогая, топливо дешевое, давайте использовать ракету многократно. Если бы всё было так просто, то Спейс Шаттлы летали бы сейчас десятками и сотнями в год. Многоразовые системы очень зависят от затрат времени и денег на подготовку к повторному полёту, и здесь шаттлы . Сейчас многоразовостью занимается Элон Маск, но ему ещё долго двигаться в этом направлении - пока не было ни одного полёта повторно использованного Dragon или Falcon, не говоря уже о регулярном повторном использовании для того, чтобы можно было оценить экономическую эффективность.
Воздушный старт . Идея запускать ракету-носитель с летящего самолёта . Однако, на сегодняшний день только РН легкого класса Pegasus использует эту схему. Из заметных разрабатываемых проектов - идёт строительство самолёта-носителя проекта Stratolaunch под более тяжелую ракету.
Single Stage To Orbit . , стартующего с аэродрома, выходящего в космос и возвращающегося обратно. Известен проект Skylon, но по нему в последнее время не было заметных новостей.
Безракетный космический запуск . Космический лифт, петля Лофстрома, космические фонтаны и прочее, и прочее. Пишут об этом часто, вот, например, поэтому я не стал делать свой (или, думаете, стоит?), но воз и ныне там. Подобные технологии имеют три огромных недостатка:
- Почти для всех проектов требуются материалы и технологии, которые человечество ещё не умеет делать.
- Стоимость такого сооружения поистине космическая, и строиться оно будет долго.
- Проблемы с расчетом сроков окупаемости и невозможность эксплуатации частично готового сооружения для подтверждения концепции.
Первый монстр
В 1962 году инженер Aerojet Роберт Труакс предложил проект Sea Dragon. Двухступенчатая ракета-носитель должна была иметь высоту 150 м, диаметр 23 м и полную массу 18 000 тонн. Ракета собиралась в порту, затем её заправляли керосином - топливом первой ступени и азотом - газом наддува баков. Затем ракету должны были буксировать на плаву к месту старта. Корабль обеспечения (предлагалось использовать атомный авианосец) методом электролиза разлагал воду на водород и кислород. Жидким водородом заполнялись баки топлива второй ступени, а кислородом - баки окислителя обеих ступеней. После заправки балластные танки первой ступени заполнялись водой, и ракета становилась в воде вертикально. Старт производился из частично погруженного положения, ожидалось, что Sea Dragon сможет выводить примерно 500 тонн на низкую околоземную орбиту. Простота конструкции должна была обеспечить стоимость выведения в диапазоне $60-600 за килограмм, в разы меньше существовавших тогда ракет.
Единственный двигатель первой ступени создавал тягу 36 000 тонн, но не представлял особой технической сложности - давление в камере сгорания не превышало 20 атмосфер, и топливо подавалось без сложных турбонасосов, давлением газа наддува (т.н. вытеснительная подача). Двигатель второй ступени имел тягу «всего» 6 350 тонн, а давление в камере сгорания всего 7 атмосфер. Для сравнения, давление в камерах сгорания современных ракетных двигателей достигает 255 атм (РД-191). Корпус ракеты изготовлялся из легированной стали толщиной 7 мм и был не сложнее корпуса подводной лодки в производстве. Собственно говоря, ракета и должна была производиться на верфи. Проект был рассмотрен судостроительной компанией Todd Shipyards, которая посчитала его выполнимым. Экономические и инженерные расчеты были подтверждены компанией TRW, уже зашла речь о покупке участка побережья под космодром, но бюджет NASA начали сокращать. Из-за нехватки средств был закрыт весь отдел перспективных разработок, занимавшийся Sea Dragon и проектами пилотируемых полётов на Марс. А Aerojet не могла выделять средства на разработку такого циклопического проекта самостоятельно.
Почти взлетевший OTRAG
Лутц Кайзер мог быть известен уже более тридцати лет как первый частный ракетостроитель. Ученик Зенгера, Лутц основал компанию OTRAG («Орбитальный транспорт и ракеты») и убедил Вернера фон Брауна и Курта Дебуса войти в команду после их выхода в отставку из NASA. Идея новой ракеты-носителя состояла в использовании простых блоков, которые должны были производиться массово и, поэтому, быть очень дешевыми.
Один CRPU (Common Rocket Propulsion Unit - «стандартный ракетный блок») представлял собой трубу длиной 16 м и диаметром 23 см. В блоке размещались баки топлива (керосин), окислителя (тетраоксид азота и азотная кислота в равных пропорциях), наддува (сжатый воздух). Баки разделялись плоскими переборками. Внизу был установлен простой двигатель с абляционной теплозащитой сопла и тягой 2,5 тонны, клапаны, батареи и электроника.
Особенностью конструкции ракеты была пакетная установка ступеней. Сначала работали блоки с наружной части пакета, затем внутренние. По расчетам, для вывода одной тонны на орбиту нужны были три ступени, из 4, 12 и 48 блоков. Пакетная компоновка приводила к тому, что ракета получалась относительно короткой и широкой, и, в теории, могла запускать большие и широкие спутники. Для запуска более тяжелых грузов надо было просто взять больше блоков. С точки зрения привычного нам критерия соотношения полезной нагрузки и стартовой массы ракета получалась неэффективной - для того, чтобы вывести на орбиту 8 тонн (чуть больше современного «Союза») требовалась ракета начальной массой 800 тонн (в два с лишним раза тяжелее «Союза»). Для того, чтобы вывести 128 тонн, требовался монстр начальной массой 12 800 тонн (в четыре раза тяжелее «Сатурна V», выводившего примерно столько же). OTRAG должна была выиграть за счет экономической эффективности. Массовое производство конструктивно простых блоков, десятками тысяч в год, должно было сделать их очень дешевыми.
Шесть двигателей на испытательном стенде
Автоматизированная линия производства CRPU
Рисунок старта сверхтяжелой версии OTRAG
В 1975 году компания OTRAG подписала контракт с Заиром о строительстве космодрома в провинции Катанга (сейчас территория Конго). С точки зрения физики всё было логично - космодром находился возле экватора, в удобном для космонавтики месте. Первые полёты испытательных четырехблоковых ракет начались в 1977 году.
Ракета на стартовой площадке.
Испытательный пуск. Не включился один двигатель.
Уникальное видео визита какого-то высокого заирского начальства и того самого неудачного пуска:
Проблемы начались, когда в дело вмешалась политика. Во-первых, развитые страны опасались, что ракеты OTRAG будут использоваться для военных целей. Да, они были бы крайне неэффективны в такой роли, но слаборазвитым странам Африки любая ракета лучше, чем ничего. Во-вторых, развитые страны не хотели экономического конкурента своим ракетам-носителям. СССР, США и Франция совместно начали кампанию по дискредитации OTRAG в СМИ и стали оказывать политическое давление на Заир. В 1979 году OTRAG была вынуждена покинуть страну. Испытания в Западной Германии были крайне затруднены по политическим причинам, и в 1981 году компания построила испытательный полигон в ещё худшем месте - Ливии. В 1982 году Западная Германия присоединилась к договору о нераспространении ракетных технологий, и перевозка произведенных в ФРГ блоков в Ливию стала невозможной. Несмотря на обещания, Муаммар Каддафи тут же конфисковал испытательный полигон, и ливийские инженеры попытались продолжить проект. К счастью (потому что это уже явно была программа разработки баллистических ракет, ), ничего у них не вышло, и проект был остановлен окончательно. За время испытаний было проведено порядка шести тысяч испытаний на стенде и примерно полтора десятка суборбитальных полётов в одноступенчатой четырехблочной конфигурации. За 1975-1987 годы проект OTRAG обошёлся примерно в $200 миллионов.
Большой глупый носитель сегодня
Лутц Кайзер жив и достаточно активно общается с частниками «новой волны» - Armadillo Aerospace Джона Кармака и другими. Компания Interorbital Systems разрабатывает ракету Neptune такой же компоновки:
А Armadillo Aerospace хотела сделать весьма похожую ракету Stig и использовать её как геофизическую:
Драматическая авария:
Из заметных проектов также стоит отметить HEAT-1X , в котором ещё упростили конструкцию, заменив ЖРД на гибридный двигатель на топливной паре жидкий кислород/полиуретан. К сожалению, HEAT-1X разбился в одном из испытаний, новая версия TM-65 Tordenskjold сгорела во время стендовых испытаний. Сейчас Copenhagen Suborbitals делают новую ракету.
В 2006 году проект Aquarius компании Space Systems/Loral участвовал в конкурсе COTS (доставка груза на МКС частной компанией), но проиграл. Особенностью проекта было использование топливной пары кислород/водород, что достаточно сложно для «простой» ракеты, и всего одна ступень для вывода на орбиту 1 тонны груза.
В России идею «большого глупого носителя» реализует проект РН «Таймыр» от компании «Лин Индастриал». Низконапряженные двигатели, некриогенные компоненты топлива, модульная пакетная компоновка - всё это должно максимально снизить стоимость пуска. Более тяжелые «Адлер» и «Алдан» используют двигатель первой ступени «Союза» РД-108 и рулевые камеры от него, подозреваю, по тем же причинам - двигатель уже есть и давно производится серийно.
Любопытно, но иногда к концепции BDB относят российские ракеты-носители в целом. Например, РН «Союз» использует двигатели, которые не находятся на пределе возможностей современной технологии. Но она очень надежна, производится серийно, сравнительно дешева и поэтому крайне успешна. Но, поскольку наши ракеты не разрабатывались специально как простые и максимально дешевые, вопрос применимости к ним концепции BDB остается дискуссионным.
Будущее
Что же касается будущего, мне кажется, что этот путь потенциально очень перспективный, и у меня есть два аргумента:Аргумент от технологии
Современный ракетный двигатель - очень сложная штука . Множество деталей сложной формы, произведенных из специальных высокопрочных материалов при помощи сложных производственных процессов с очень маленькими допусками по точности - всё это не может стоит дешево. Теперь представим себе ракетный двигатель, который напечатан на 3D-принтере и специально спроектирован для того, чтобы быть простым. Да, он не будет эффективным с точки зрения физики, у него не будет рекордных показателей по давлению в камере сгорания, тяге или удельному импульсу, но мелкосерийное производство таких двигателей может оказаться очень экономически выгодным. Они также не должны быть многоразовыми - на определенном уровне технологии их будет проще переплавить и распечатать снова, чем пытаться перебирать и дефектоскопировать.Аргумент от истории техники
Когда человечество по-настоящему освоило компьютеры и микропроцессоры? Когда они стали появляться на городских свалках. В 60-х и 70-х годах мощные ЭВМ были относительно распространены и уже влияли на нашу жизнь. Но для следующего качественного перехода потребовались пусть и менее мощные, но дешевые и доступные персональные компьютеры. Для производства микросхем требуются высокие технологии, но отдельный чип сейчас может стоить копейки.Ту же ситуацию можно найти и в других областях. Пулемёт Максима изменил поля сражений, но следующим качественным шагом стал автомат Калашникова - с менее мощным патроном и меньшей дальностью прицельной стрельбы, но технологичный для условий массового производства.
В авиации реактивные двигатели дали возможность достигнуть сначала околозвуковых, затем сверхзвуковых скоростей. Но сейчас высокие технологии используются для снижения стоимости полёта, а сверхзвуковые пассажирские лайнеры вымерли.
Мне кажется, эти аналогии могут быть применены и при попытке предсказать будущее ракетной техники. Диалектика развития ракет-носителей может оказаться в том, что высокие технологии и изобретательность людей будут использоваться для создания «глупых» ракет.
Теги:
- космонавтика
- история космонавтики
- будущее космонавтики
- ОДоК
- апология OTRAG
- ДЧК