روسیه نیروهای هسته ای استراتژیکی ایجاد کرده است که جزء اصلی آنها موشک های قاره پیما از انواع مختلف است که در مجتمع های زمینی ثابت یا متحرک و همچنین در زیردریایی ها استفاده می شود. با شباهت خاصی در سطح ایده ها و راه حل های اساسی ، محصولات این کلاس تفاوت های قابل توجهی دارند. به طور خاص ، از موتورهای موشکی در انواع و کلاس های مختلف استفاده می شود که مطابق با نیازهای یک مشتری است.
از نظر ویژگی های نیروگاه ها ، همه ICBM های قدیمی ، مرتبط و امیدوار کننده را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد. چنین سلاح هایی را می توان به موتورهای موشک پیشرانه مایع (LPRE) یا موتورهای سوخت جامد (موتورهای موشک پیشرانه جامد) مجهز کرد. هر دو کلاس مزایای خاص خود را دارند که به لطف آنها در پروژه های مختلف کاربرد پیدا می کنند و تاکنون هیچ یک از آنها نتوانسته است "رقیبی" را از حوزه خود بیرون کند. موضوع نیروگاهها بسیار مورد توجه است و ارزش بررسی جداگانه را دارد.
تاریخ و نظریه
مشخص است که اولین موشک ها ، که قرن ها پیش ظاهر شد ، با استفاده از ساده ترین سوخت ، مجهز به موتورهای سوخت جامد بودند. چنین نیروگاهی تا قرن گذشته ، هنگامی که اولین سیستم سوخت مایع ایجاد شد ، موقعیت خود را حفظ کرد. در آینده ، توسعه دو کلاس موتورها به طور موازی پیش می رود ، اگرچه موتورهای موشکی مایع یا پیشرانهای جامد گهگاه جایگزین یکدیگر به عنوان رهبران این صنعت می شوند.
پرتاب موشک UR-100N UTTH با موتور مایع. عکس Rbase.new-factoria.ru
اولین موشک های دوربرد که توسعه آنها منجر به ظهور مجتمع های بین قاره ای شد ، مجهز به موتورهای مایع بودند. در اواسط قرن گذشته ، موتورهای موشکی مایع بودند که امکان دستیابی به ویژگی های مورد نظر را با استفاده از مواد و فناوری های موجود فراهم کردند. بعداً ، متخصصان کشورهای پیشرو شروع به تولید درجه های جدیدی از پیشرانه های بالستیک و پیشرانه های مخلوط کردند که منجر به ظهور پیشرانه های جامد مناسب برای استفاده در ICBM ها شد.
تا به امروز ، هم موشک های مایع و هم سوخت جامد در نیروهای استراتژیک هسته ای کشورهای مختلف رواج یافته است. جالب است که ICBM های روسی مجهز به نیروگاه های هر دو کلاس هستند ، در حالی که ایالات متحده چندین دهه پیش موتورهای سوخت مایع را به نفع موتورهای سوخت جامد رها کرد. با وجود این تفاوت در رویکردها ، هر دو کشور موفق به ساخت گروه های موشکی با ظاهر مورد نظر با قابلیت های مورد نیاز شدند.
در زمینه موشک های بین قاره ای ، موتورهای پیشران مایع اولین بودند. چنین محصولاتی دارای مزایای متعددی هستند. سوخت مایع اجازه می دهد تا یک انگیزه خاص بالاتر به دست آید و طراحی موتور اجازه می دهد تا رانش به روشهای نسبتاً ساده تغییر کند. بیشتر حجم موشک با موتور پیشران مایع توسط مخازن سوخت و اکسید کننده اشغال شده است ، که به طرز خاصی نیاز به استحکام بدنه را کاهش می دهد و تولید آن را ساده می کند.
در عین حال ، موتورهای موشک پیشرانه مایع و موشک های مجهز به آنها نیز عیب ندارند. اول از همه ، چنین موتوری با بالاترین پیچیدگی تولید و عملکرد متمایز می شود ، که بر هزینه محصول تأثیر منفی می گذارد. ICBM های اولین مدل دارای اشکال در پیچیدگی آماده سازی برای پرتاب بودند. سوخت گیری سوخت و اکسید کننده بلافاصله قبل از شروع انجام شد و علاوه بر این ، در برخی موارد ، با برخی خطرات همراه بود.همه اینها بر کیفیت رزمی سیستم موشکی تأثیر منفی گذاشت.
موشک های پیشران مایع R-36M در ظروف حمل و نقل و پرتاب. عکس Rbase.new-factoria.ru
موتور موشک سوخت جامد و موشکی که بر اساس آن ساخته شده است جنبه های مثبت و مزایایی نسبت به سیستم مایع دارد. مزیت اصلی آن هزینه کمتر تولید و طراحی ساده است. همچنین ، پیشرانه های جامد هیچ خطری برای نشت سوخت شدید ندارند ، و علاوه بر این ، آنها را با امکان ذخیره سازی طولانی تر متمایز می کند. در مرحله فعال پرواز ICBM ، یک موتور جامد هیدرولیک دینامیک شتاب بهتری را فراهم می کند و احتمال رهگیری موفقیت آمیز را کاهش می دهد.
یک موتور با سوخت جامد در یک ضربه خاص خود به یک موتور مایع از بین می رود. از آنجایی که احتراق شارژ سوخت جامد تقریباً غیرقابل کنترل است ، کنترل رانش موتور ، توقف یا راه اندازی مجدد به ابزارهای فنی پیچیده ای نیاز دارد. بدنه موشک جامد سوخت وظایف محفظه احتراق را انجام می دهد و بنابراین باید از استحکام مناسبی برخوردار باشد ، که الزامات خاصی را برای واحدهای مورد استفاده ایجاد می کند و همچنین بر پیچیدگی و هزینه تولید تأثیر منفی می گذارد.
موتور موشک ، موتور موشک پیشرانه جامد و نیروهای هسته ای استراتژیک
در حال حاضر ، نیروهای استراتژیک هسته ای روسیه مجهز به حدود 12 ICBM از کلاس های مختلف هستند که برای حل ماموریت های جنگی فوری طراحی شده اند. نیروهای موشکی استراتژیک (نیروهای موشکی استراتژیک) با پنج نوع موشک کار می کنند و در انتظار ظهور دو مجتمع جدید دیگر هستند. به همین تعداد از سیستم های موشکی در زیردریایی های دریایی استفاده می شود ، اما هنوز موشک های اساساً جدیدی به نفع جزء دریایی "سه گانه هسته ای" توسعه نیافته است.
با وجود سن قابل توجه ، موشک های UR-100N UTTH و R-36M / M2 هنوز در نیروها باقی مانده است. چنین ICBM هایی از کلاس سنگین شامل چندین مرحله با موتورهای مایع خودران هستند. با جرم زیاد (بیش از 100 تن برای UR-100N UTTKh و حدود 200 تن برای R-36M / M2) ، دو نوع موشک دارای سوخت قابل توجهی هستند ، که اعزام کلاهک سنگین به محدوده ای را تضمین می کند. حداقل 10 هزار کیلومتر
نمای کلی موشک RS-28 "سرمت". طراحی "مرکز موشکی دولتی" / makeyev.ru
از اواخر دهه پنجاه ، در کشور ما ، مشکل استفاده از پیشرانه های جامد در ICBM های امیدوارکننده مورد مطالعه قرار گرفته است. اولین نتایج واقعی در این زمینه در اوایل دهه هفتاد به دست آمد. در دهه های اخیر ، این جهت انگیزه جدیدی را دریافت کرده است ، که به لطف آن یک خانواده کامل از موشک های سوخت جامد ظاهر شده است ، که نشان دهنده توسعه مداوم ایده ها و راه حل های مبتنی بر فناوری های مدرن است.
در حال حاضر ، نیروهای موشکی استراتژیک دارای موشک های RT-2PM Topol ، RT-2PM2 Topol-M و RS-24 Yars هستند. در عین حال ، همه این موشک ها با پرتابگرهای زمینی مین و سیار کار می کنند. موشک های سه نوع ، که بر اساس ایده های کلی ایجاد شده اند ، طبق یک طرح سه مرحله ای ساخته شده اند و مجهز به موتورهای جامد پیشران هستند. نویسندگان پروژه ها پس از برآوردن نیازهای مشتری ، ابعاد و وزن موشک های تمام شده را به حداقل رساندند.
موشک های مجتمع های RT-2PM ، RT-2PM2 و RS-24 دارای طول بیش از 22.5-23 متر با حداکثر قطر کمتر از 2 متر 1-1 ، 5 تن نیست. موشک های توپول مجهز به یک کلاهک یک تکه ، در حالی که Yars ، طبق داده های شناخته شده ، چندین کلاهک جداگانه حمل می کند. برد پرواز حداقل 12 هزار کیلومتر است.
به راحتی می توان دریافت که با ویژگی های اصلی پرواز در سطح موشک های پیشران مایع ، سوخت جامد توپولی و یارس با ابعاد کوچکتر و وزن پرتاب متمایز می شوند. با این حال ، با همه اینها ، آنها بار کمتری حمل می کنند.
مجموعه خاک متحرک توپول. عکس وزارت دفاع فدراسیون روسیه
در آینده ، نیروهای موشکی استراتژیک باید چندین سیستم موشکی جدید دریافت کنند.بنابراین ، پروژه RS-26 روبژ ، که به عنوان گزینه ای برای توسعه بیشتر سیستم یارس ایجاد شد ، مجدداً از یک طرح چند مرحله ای با پیشرانه های جامد در تمام مراحل استفاده می کند. پیشتر اطلاعاتی وجود داشت که بر اساس آن سیستم "روبژ" قرار است جایگزین مجموعه های قدیمی RT-2PM "Topol" شود ، که بر ویژگی های اصلی معماری آن تأثیر می گذارد. از نظر ویژگی های فنی اصلی آن ، "روبژ" نباید تفاوت زیادی با "توپول" داشته باشد ، اگرچه ممکن است از محموله متفاوتی استفاده شود.
پیشرفت امیدوار کننده دیگر ICBM سنگین RS-28 Sarmat است. طبق داده های رسمی ، این پروژه ایجاد موشک سه مرحله ای با پیشرانه های مایع را فراهم می کند. گزارش شده است که طول موشک Sarmat حدود 30 متر با وزن پرتاب بیش از 100 تن خواهد بود و قادر به حمل کلاهک های سنتی "سنتی" یا نوع جدیدی از سیستم ضربه ای مافوق صوت است. با توجه به استفاده از موتورهای موشک پیشرانه مایع با مشخصات کافی ، انتظار می رود حداکثر برد پرواز را در سطح 15-16 هزار کیلومتر به دست آورد.
نیروی دریایی چندین نوع ICBM با ویژگی ها و قابلیت های متفاوت در اختیار دارد. هسته اصلی نیروی دریایی نیروهای استراتژیک هسته ای در حال حاضر موشک های بالستیک زیردریایی های خانواده R-29RM است: R-29RM ، R-29RMU1 ، R-29RMU2 "Sineva" و R-29RMU2.1 "Liner". علاوه بر این ، جدیدترین موشک R-30 Bulava چند سال پیش وارد زرادخانه ها شد. تا آنجا که شناخته شده است ، در حال حاضر صنعت روسیه چندین پروژه را برای نوسازی موشک های زیردریایی توسعه می دهد ، اما در مورد ایجاد مجتمع های اساساً جدید صحبت نمی شود.
در زمینه ICBM های داخلی برای زیردریایی ها ، روندهایی وجود دارد که یادآور توسعه مجتمع های "زمینی" است. محصولات قدیمی تر R-29RM و همه گزینه های مدرن سازی آنها دارای سه مرحله هستند و مجهز به چندین موتور مایع هستند. موشک R-29RM با کمک چنین نیروگاهی می تواند چهار یا ده کلاهک با قدرت متفاوت با وزن کلی 2 ، 8 تن در برد حداقل 8300 کیلومتر تحویل دهد. پروژه نوسازی R- 29MR2 "Sineva" برای استفاده از سیستم های ناوبری و کنترل جدید ارائه شده است. بسته به بار رزمی موجود ، یک موشک به طول 14.8 متر و جرم 40.3 تن قادر به پرواز در برد تا 11.5 هزار کیلومتر است.
بارگیری موشک Topol-M در پرتابگر سیلو. عکس وزارت دفاع فدراسیون روسیه
برعکس ، پروژه جدیدتر موشک زیردریایی R-30 Bulava ، استفاده از موتورهای سوخت جامد را در هر سه مرحله پیش بینی کرد. از جمله این که طول موشک را به 12.1 متر کاهش داد و وزن پرتاب را به 36.8 تن کاهش داد. در عین حال ، این محصول یک بار جنگی با وزن 1 ، 15 تن را حمل می کند و آن را به محدوده تا 8-9 هزار کیلومتر. چندی پیش ، توسعه یک اصلاح جدید "Bulava" اعلام شد که در ابعاد مختلف و افزایش وزن متفاوت بود ، به همین دلیل امکان افزایش بار جنگی وجود دارد.
روندهای توسعه
به خوبی شناخته شده است که در دهه های اخیر فرماندهی روسیه بر توسعه موشک های امیدوار کننده سوخت جامد متکی بوده است. نتیجه این امر ظاهر یکنواخت مجتمع های توپول و توپول-ام و سپس یارس و روبژ بود که موشک های آنها مجهز به پیشرانه های جامد هستند. LRE ، به نوبه خود ، تنها در موشکهای "زمینی" نسبتاً قدیمی باقی می ماند ، که عملیات آنها در حال پایان است.
با این حال ، رهاسازی کامل ICBM های پیشرانه مایع هنوز برنامه ریزی نشده است. به عنوان جایگزینی برای UR-100N UTTKh و R-36M / M2 ، یک محصول جدید RS-28 "Sarmat" با نیروگاه مشابه در حال ایجاد است. بنابراین ، موتورهای پیشران مایع در آینده قابل پیش بینی فقط در موشک های کلاس سنگین مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که سایر مجتمع ها مجهز به سیستم های سوخت جامد هستند.
وضعیت موشک های بالستیک زیردریایی مشابه به نظر می رسد ، اما تفاوت هایی نیز دارد. تعداد قابل توجهی موشک پیشرانه مایع نیز در این منطقه باقی مانده است ، اما تنها پروژه جدید شامل استفاده از پیشرانه های جامد است.توسعه بیشتر رویداد را می توان با بررسی برنامه های موجود بخش نظامی پیش بینی کرد: برنامه توسعه ناوگان زیردریایی به وضوح نشان می دهد که کدام موشک ها آینده ای بزرگ دارند و کدام ها به مرور خاموش می شوند.
پرتابگر خودران RS-24 "Yars". عکس Vitalykuzmin.net
موشک های قدیمی R-29RM و آخرین تغییرات آنها برای زیردریایی های هسته ای پروژه های 667BDR و 667BDRM در نظر گرفته شده است ، در حالی که R-30 برای استفاده در جدیدترین ناوهای موشکی پروژه 955 توسعه یافته است. کشتی های خانواده 667 به تدریج منابع خود را کاهش می دهند و در نهایت به دلیل منسوخ شدن کامل اخلاقی و جسمی از رده خارج شوند. به همراه آنها ، بر این اساس ، ناوگان باید موشک های خانواده R-29RM را رها کند ، که به سادگی بدون حامل باقی خواهند ماند.
اولین رزمناو زیر دریایی موشکی پروژه 955 "بوری" قبلاً در قدرت رزمی نیروی دریایی پذیرفته شده است ، و علاوه بر این ، ساخت زیردریایی های جدید ادامه دارد. این بدان معناست که در آینده قابل پیش بینی ناوگان گروه قابل توجهی از ناوهای موشکی Bulava را دریافت می کند. سرویس "بوریف" چندین دهه ادامه خواهد داشت و بنابراین موشک های R-30 در خدمت باقی خواهند ماند. ممکن است تغییرات جدیدی در چنین سلاح هایی ایجاد شود که می تواند ICBM های نسخه اصلی را تکمیل و سپس جایگزین کند. به هر حال ، محصولات خانواده R-30 سرانجام جایگزین موشکهای قدیمی R-29RM به عنوان پایه و اساس نیروی دریایی نیروهای استراتژیک هسته ای می شوند.
مزایا و معایب
کلاسهای مختلف موتورهای موشکی که در موشکهای استراتژیک مدرن استفاده می شوند ، مزایا و معایب خاص خود را دارند. سیستم های سوخت مایع و جامد در برخی پارامترها از یکدیگر پیشی می گیرند ، اما در برخی دیگر از بین می روند. در نتیجه ، مشتریان و طراحان باید نوع نیروگاه را متناسب با نیاز خود انتخاب کنند.
یک موتور معمولی پیشران مایع از نظر موشکهای پیشرانه جامد از نظر میزان ضربه خاص بالاتر و مزایای دیگر متفاوت است ، که باعث افزایش بار می شود. در عین حال ، عرضه سوخت مایع و اکسید کننده مربوطه منجر به افزایش ابعاد و وزن محصول می شود. بنابراین ، یک موشک پیشرانه مایع در زمینه استقرار تعداد زیادی از پرتابگرهای سیلویی ، راه حل بهینه است. در عمل ، این بدان معناست که در حال حاضر بخش قابل توجهی از سیلوهای پرتاب توسط موشک های R-36M / M2 و UR-100N UTTKh اشغال شده است و در آینده آنها با RS-28 امیدوار کننده "Sarmat" جایگزین می شوند.
راکت های نوع Topol ، Topol-M و Yars هم در تاسیسات معدن و هم به عنوان بخشی از سیستم های متحرک خاک مورد استفاده قرار می گیرند. احتمال اخیر ، اول از همه ، با وزن کم پرتاب موشک ها فراهم می شود. یک محصول با وزن بیش از 50 تن را نمی توان روی یک شاسی چند محوره مخصوص قرار داد ، که با موشک های مایع موجود یا فرضی قابل انجام نیست. مجموعه جدید RS-26 "روبژ" ، که به عنوان جایگزینی برای "توپول" در نظر گرفته شده است ، نیز بر اساس ایده های مشابه است.
موشک زیردریایی R-29RM. طراحی "مرکز موشکی دولتی" / makeyev.ru
ویژگی بارز موشک ها با پیشرانه های جامد به شکل کاهش اندازه و وزن نیز در زمینه تسلیحات دریایی اهمیت دارد. موشک زیردریایی باید تا حد ممکن کوچک باشد. نسبت ابعاد و ویژگی های پروازی موشک های R-29RM و R-30 دقیقاً نشان می دهد که چگونه می توان از چنین مزایایی در عمل استفاده کرد. بنابراین ، بر خلاف سلف خود ، جدیدترین زیردریایی های هسته ای پروژه 955 نیازی به یک روبنا بزرگ ندارند که قسمت بالای پرتاب کننده ها را پوشش دهد.
با این حال ، کاهش وزن و ابعاد بهایی دارد. موشکهای سوخت جامد سبک تر با بارهای رزمی کمتر با دیگر ICBM های داخلی متفاوت است. علاوه بر این ، ویژگی موتورهای موشک پیشرانه جامد منجر به کمال وزن کمتری در مقایسه با موشک های مایع سوخت می شود. با این حال ، به احتمال زیاد ، چنین مشکلاتی با ایجاد واحدهای رزمی م andثرتر و سیستم های کنترلی حل می شود.
***
با وجود تحقیقات طولانی و توسعه ، و همچنین اختلاف نظرهای زیاد ، رویارویی مشروط بین پیشرانه های مایع و جامد هنوز با پیروزی بی قید و شرط یکی از "رقبا" به پایان نرسیده است. برعکس ، ارتش و مهندسان روسیه به نتیجه ای متعادل رسیدند. موتورهای مختلف در مناطقی استفاده می شوند که می توانند بهترین نتایج را نشان دهند. بنابراین ، موشک های سبک برای مجتمع های متحرک زمینی و زیردریایی ها پیشرانه های جامد دریافت می کنند ، در حالی که موشک های سنگین با پرتاب سیلو ، چه در حال حاضر و چه در آینده ، باید مجهز به پیشرانه های مایع باشند.
در شرایط کنونی ، با در نظر گرفتن فرصت ها و چشم اندازهای موجود ، چنین رویکردی منطقی ترین و موفق ترین به نظر می رسد. در عمل ، به شما امکان می دهد حداکثر نتایج را با کاهش قابل توجه تأثیر عوامل منفی به دست آورید. کاملاً محتمل است که چنین ایدئولوژی در آینده ، از جمله با استفاده از فناوری های امیدوارکننده ، پابرجا بماند. این بدان معناست که در آینده نزدیک و دور ، نیروهای هسته ای استراتژیک روسیه قادر خواهند بود موشک های بالستیک قاره پیمای مدرن با بالاترین ویژگی ها و ویژگی های رزمی را دریافت کنند که به طور مستقیم بر کارآمدی بازدارندگی و امنیت کشور تأثیر می گذارد.
