книги из ГПНТБ / Морозов Н.И. Баллистические ракеты стратегического назначения

и корабельных) позволяет баллистическим ракетам осу­ ществлять маневр на местности, концентрировать на нужных направлениях огневую мощь и уходить из-под ударов противника.

Подземные стартовые сооружения довольно надежно защищают ракеты от ядерного нападения, дают воз­ можность запускать их в нужный момент, несмотря на разрушения на поверхности земли от ядерного удара противника.

Ныне роль управляемых баллистических ракет в ар­ миях и на флотах еще более возросла, что объясняется их качественным развитием, достигшим высокой степе­ ни надежности и эффективности.

За рубежом в зависимости от дальности действия баллистические ракеты подразделяют на ракеты ближ­ него действия (БРБД), предназначенные для поражения целей, находящихся на расстоянии до 1000 км, средней дальности действия (БРС.Д), поражающие цели на рас­ стоянии 1000—5000 км, и дальнего действия (БРДД), служащие для нанесения ударов по объектам, удален­

Исходя из выполняемых задач баллистические раке­ ты, например в США, делят на ракеты тактического и стратегического назначения.

К баллистическим ракетам тактического назначения относят ракеты с дальностью действия в несколько де­ сятков или сотен километров. Они используются на поле боя в интересах частей и соединений сухопутных войск для уничтожения сосредоточений войск, огневых позиций ракет и артиллерии, танков и т. п.

К баллистическим ракетам стратегического назна­ чения (БРСН) относят баллистические ракеты средней и большой дальности действия.

БРСН поражают цели в глубине территории против­ ника, представляющие собой крупные административно­ промышленные объекты, стартовые позиции и базы стратегических ракет, центры управления и т. п.

Считается, что наряду с положительными сторонами баллистическим ракетам присущи и недостатки. Глав­ ный из них состоит в том, что они могут поражать

W

Г л а в а 2

УСТРОЙСТВО БАЛЛИСТИЧЕСКИХ РАКЕТ СТРАТЕГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1. Классификация БРСН и требования к ним

Баллистической ракетой стратегического'назначения называется беспилотный летательный аппарат, служа­ щий для доставки одного или нескольких ядерных заря­ дов к целям, имеющим стратегическое значение и уда­ ленным на большие расстояния.

Полет таких ракет происходит под действием силы тяги, которая создается ракетными двигателями. Управ­ ление движением ракеты производится только во время работы двигателя (на активном участке траектории). Большую часть пути ракета или, точнее, ее головная часть движется по неуправляемому, так называемому баллистическому участку.

БРСН классифицируются по ряду признаков, основ­ ные из которых приведены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Классификация БРСН

12

По типу применяемой системы управления БРСН подразделяются на ракеты с автономной системой уп­ равления и ракеты с комбинированной системой управ­ ления. В автономных системах управления вся необ­ ходимая аппаратура размещена на борту ракеты. Во время полета связь элементов системы управления с землей отсутствует. В комбинированных системах управ­ ления наряду с автономной имеется система радиоуправ­ ления, которая состоит из бортовых приборов и назем­ ной радиостанции. Применение комбинированной систе­ мы управления позволяет повысить точность попадания головных частей. Однако использование комбинирован­ ной системы имеет ряд недостатков. В частности, при радиоуправлении невозможен залповый пуск ракет, так как радиостанция способна управлять полетом только одной ракеты. Кроме того, не исключено радиопротиво­ действие со стороны противника.

В последних образцах БРСН США применяются только автономные системы управления.

По двигателям БРСН разделяются на ракеты с жид­ костным ракетным двигателем (Ж РД), ракеты с двига­ телем твердого топлива (РДТТ) и ракеты с ядерным ракетным двигателем (ЯРД).

Классификация ракет по типу двигателя обусловле­ на тем, что конструкция двигателя в значительной сте­ пени определяет конструкцию ракеты и способы ее бое­ вого использования. В ракетах с Ж РД применяются жидкие топлива, в ракетах с РДТТ — твердые топлива, в ракетах с ЯРД в качестве источника энергии исполь­ зуется ядерная энергия.

До 1960 г. на вооружении военно-воздушных и во­ енно-морских сил США состояли в основном ракеты с ЖРД. Начиная с 1960 г. они постепенно вытеснялись ракетами с РДТТ, и к настоящему времени последние становятся основным видом стратегических ракет. Ядерные ракетные двигатели находятся в стадии исследова­ ний и разработок.

По числу ступеней ракеты разделяются на односту­ пенчатые и составные. Составные стратегические ракеты имеют две или три ступени, каждая из которых состоит

13

Рис. 2.2. Схемы устройства БРСН:

боевой заряд; 3 — цилиндрический переходник; 4 —

из емкостей для компонентов топлива, двигателя, приборов управления и различной аппаратуры, размещен­ ных в корпусе. После израсходования топлива из емко­ стей ступени отделяются одна за другой. Соединение ступеней в составной ракете может быть последователь­ ным и параллельным — в виде пакета (рис. 2.2.).

14

При последовательном расположении ступени разде­ ляются по плоскостям, перпендикулярным к продольной оси ракеты. Иногда такие ракеты называются состав­ ными ракетами с поперечным делением ступеней.

В ракетах-пакетах первая и вторая ступени могут состоять из нескольких двигателей с собственными топ­ ливными емкостями. Разделение ступеней осуществляет­ ся в плоскостях, параллельных продольной оси ракеты. Поэтому ракеты-пакеты иногда называют ракетами с продольным делением ступеней.

КБРСН, как и к другим видам вооружения, предъ­ является ряд требований, которые зарубежные специа­ листы подразделяют на общие, эксплуатационные и производственно-экономические.

Кобщим требованиям относят дальность и точность пуска, могущество у цели, надежность работы и время

на подготовку к пуску. Эти требования обусловливают основные характеристики ракеты.

БРСН служат для поражения целей в большом диа­ пазоне дальностей (от 1000 км и более). Создание од­ ного типа ракет, предназначенных для всего диапазона дальностей, считается экономически нецелесообразным. Поэтому применяют несколько типов ракет, перекрыва­ ющих указанный диапазон дальностей. В этом случае каждый тип ракет имеет максимальную (Lmax) и мини­ мальную (Lmin) дальности, причем Lmax данного типа равна или несколько превышает Lmm следующего типа ракет.

БРСН доставляют к цели ядерные боевые заряды. Поэтому могущество у цели зависит от мощности этих зарядов, определяемой тротиловым эквивалентом.

Цели, поражаемые БРСН, зарубежные специалисты

вые установки, промышленные электросиловые установ­ ки, промышленные предприятия, военные лагеря и т. п. Ко второму — площадные цели: промышленные районы, ракетные испытательные полигоны, военные базы, рай­ оны сосредоточения войск.

Полное поражение целей первого типа достигается одной головной частью при условии ее подрыва на до­ статочно близком расстоянии от цели. Поражение круп­

15

ной дели обеспечивается применением по ней одновре­ менно нескольких ракет.

При поражении целей обычно учитывается и их за­ щищенность.

В последние годы за рубежом разрабатываются ра­ кеты с так называемыми кассетными (многозарядными) головными частями. Каждая головная часть содержит от 3 до 14 ядерных боевых зарядов. Такая головная часть в определенный момент движения разделяется на несколько частей, несущих каждая свой боевой заряд и движущихся по определенным траекториям. В результа­ те увеличивается площадь поражения и усложняется работа системы ПРО противника.

Точность пусков является одним из важнейших тре­ бований к БРСН. Она определяется характеристиками рассеивания — величинами средневероятностных откло­ нений по дальности и боковому направлению. Если от­ клонения по дальности близки отклонению в боковом направлении, то рассеивание характеризуют средневе­ роятностными круговыми отклонениями *. Так, напри­ мер, если отклонение ракеты «Атлас» (США) составляет 0,04% дальности пуска, то круговое отклонение при дальности 8000 км равно 3,2 км.

Зарубежные специалисты считают, что рассеивание БРСН зависит от ряда факторов: точности определения координат точек цели и старта, точности работы систе­ мы управления, допусков на изготовление отдельных деталей и т. д.

Очень важное значение имеет и надежность балли­ стической ракеты, которая обычно оценивается как вероятность безотказного действия всех систем ракеты в период подготовки к пуску, при пуске и в полете. До­ пустим, надежность ракеты задана вероятностью 0,5 (50%) и ракета состоит из шести систем. Для обеспече­ ния заданной вероятности необходимо, чтобы надежность каждой системы составляла 0,9. Учитывая, что каждая из систем состоит из отдельных устройств, необходимо добиваться, чтобы каждое устройство имело надеж­ ность не ниже 0,999. Это означает, что неисправных уст­ ройств не должно быть более одного на каждую тысячу.

Надежность попадания ракеты в цель зависит от

Радиус круга, содержащего 50% попадании.

16

надежности не только ракеты, но и других составных частей ракетного комплекса, а также от обученности личного состава.

Считается, что время на подготовку ракеты к пуску должно быть минимальным. Это требование обеспечи­ вается рациональной конструкцией основных систем ра­ кеты и составных частей ракетного комплекса.

К э к с п л у а т а ц и о н н ы м т р е б о в а н и я м отно­ сятся такие, которые обеспечивают сохранность ракеты при транспортировке, хранении и обслуживании.

Для доставки ракет к месту пуска используются раз­ личные виды транспорта: автомобильный, железнодорож­ ный, воздушный и водный. Так как БРСН имеют боль­ шие габариты и вес при сравнительно малой прочности

ижесткости конструкции, при их транспортировке предъ­ являются определенные требования к режимам транс­ портировки и погрузочно-разгрузочным работам. Соот­ ветствующие режимы обеспечиваются как конструкцией транспортных и подъемо-перегрузочных средств, так и ограничением скорости и ускорений при транспортировке

ипри производстве погрузо-разгрузочных работ.

Стойкость при хранении характеризуется длительно­ стью нахождения ракеты в состоянии, пригодном для при­ менения,^ также потребностью в периодических осмотрах и проверках. Для повышения стойкости при хранении принимается ряд мер при проектировании ракеты: выби­ раются соответствующие металлические и неметалличе­ ские материалы, антикоррозионные покрытия, смазки,

б о в а н и я направлены на уменьшение трудоемкости изготовления ракет и, следовательно, на снижение их стоимости. Достигается это простотой конструкции со­ ставных частей ракет, технологичностью их изготовле­ ния, широким применением одинаковых для нескольких типов ракет деталей и узлов, использованием недефицит­ ных материалов.

2.2. Зависимость дальности полета от основных параметров ракеты

Траектория движения БРСН состоит

ЭКЗЕМПЛЯР

ЗАЛА

На активном участке ракета движется с работаю­ щими двигателем и системой управления.

В конце активного участка (точка К) выключаются двигатель и система управления. Одновременно отде­ ляется головная часть.

Активный участок полета составных ракет склады­

бречь силой сопротивления воздуха. Последняя ступень ракеты после отделения головной части движется по траектории, близкой к траектории головной части, а при входе в плотные слои атмосферы под действием нагру­ зок разрушается на нисходящем участке траектории.

Пусть скорость головной части в конце активного участка (точка К) равна VK. На большом протяжении участка КВС головная часть будет лететь как свободно брошенное тело под действием силы притяжения Земли и лишь на атмосферном участке траектории на голов­ ную часть будут действовать силы сопротивления воз­ духа. Известно, что движение тел под действием только силы притяжения Земли происходит по эллиптической траектории. С достаточно грубым допущением можно считать, что и на атмосферном участке головная часть движется также по эллипсу.

Из рис. 2.3 видно, что дальность полета (расстояние

Ц

ОС на поверхности Земли) может быть вычислена по формуле

Следовательно, дальность полета ракеты зависит от скорости ее в конце активного участка, угла Фк и коор­ динат конца активного участка хк и ук.

При проектировании ракеты рассчитывают такое зна­ чение Фк, чтобы скорость Ук была максимальной.

Для качественной оценки влияния параметров раке­ ты на ее скорость и, следовательно, на дальность исполь­ зуют формулу скорости ракеты в конце активного уча­ стка. Эта формула была выведена К- Э. Циолковским в 1903 г.

При выводе формулы были приняты следующие до­ пущения: тяга двигателя постоянна на всем активном