Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua

Isi kandungan:

Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua
Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua

Video: Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua

Video: Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua
Video: G-DRAGON - 삐딱하게(CROOKED) M/V 2024, Mungkin
Anonim

Rusia telah mengembangkan kekuatan nuklear strategik, komponen utamanya adalah peluru berpandu balistik antarbenua dari pelbagai jenis yang digunakan di kompleks darat pegun atau bergerak, serta di kapal selam. Dengan persamaan tertentu pada tahap idea dan penyelesaian asas, produk kelas ini mempunyai perbezaan yang ketara. Khususnya, enjin roket dari pelbagai jenis dan kelas digunakan, sesuai dengan kehendak pelanggan satu atau lain.

Dari sudut pandangan ciri-ciri loji kuasa, semua ICBM yang usang, relevan dan menjanjikan dapat dibahagikan kepada dua kelas utama. Senjata seperti itu boleh dilengkapi dengan enjin roket propelan cecair (LPRE) atau enjin bahan api pepejal (enjin roket propelan pepejal). Kedua-dua kelas mempunyai kelebihan masing-masing, berkat mereka mendapat aplikasi dalam pelbagai projek, dan setakat ini tidak ada yang dapat mengusir "pesaing" dari bidangnya. Isu loji janakuasa sangat menarik dan perlu dipertimbangkan secara berasingan.

Sejarah dan teori

Telah diketahui bahawa roket pertama, yang muncul berabad-abad yang lalu, dilengkapi dengan enjin pepejal menggunakan bahan bakar termudah. Loji tenaga seperti itu mengekalkan kedudukannya hingga abad yang lalu, ketika sistem bahan bakar cair pertama diciptakan. Di masa depan, pengembangan dua kelas enjin berjalan selari, walaupun enjin roket cair atau pendorong pepejal dari semasa ke semasa saling menggantikan sebagai pemimpin dalam industri.

Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua
Mengenai enjin untuk peluru berpandu balistik antara benua

Pelancaran roket UR-100N UTTH dengan enjin cecair. Foto Rbase.new-factoria.ru

Peluru berpandu jarak jauh pertama, pengembangan yang menyebabkan munculnya kompleks antarbenua, dilengkapi dengan mesin cair. Pada pertengahan abad yang lalu, mesin roket cair memungkinkan untuk memperoleh ciri yang diinginkan menggunakan bahan dan teknologi yang ada. Kemudian, pakar dari negara-negara terkemuka mula mengembangkan gred baru propelan balistik dan propelan campuran, yang mengakibatkan munculnya bahan pendorong padat yang sesuai untuk digunakan di ICBM.

Sehingga kini, kedua-dua peluru berpandu propelan cecair dan pepejal telah tersebar luas dalam kekuatan nuklear strategik di pelbagai negara. Adalah pelik bahawa ICBM Rusia dilengkapi dengan loji janakuasa kedua-dua kelas, sementara Amerika Syarikat meninggalkan enjin pembakar cecair yang memihak kepada bahan bakar pepejal beberapa dekad yang lalu. Walaupun terdapat perbezaan pendekatan, kedua-dua negara berjaya membangun kumpulan peluru berpandu dengan penampilan yang diinginkan dengan kemampuan yang diperlukan.

Di bidang peluru berpandu antara benua, enjin penggerak cecair adalah yang pertama. Produk sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Bahan bakar cair memungkinkan dorongan spesifik yang lebih tinggi diperoleh, dan reka bentuk enjin membolehkan tujahan diubah dengan cara yang agak mudah. Sebilangan besar roket dengan enjin propelan cecair diduduki oleh tangki bahan bakar dan pengoksidaan, yang dengan cara tertentu mengurangkan keperluan kekuatan lambung dan mempermudah pengeluarannya.

Pada masa yang sama, enjin roket dan peluru berpandu cecair yang dilengkapi dengannya tidak kekurangan. Pertama sekali, enjin sedemikian dibezakan dengan kerumitan pengeluaran dan operasi tertinggi, yang memberi kesan negatif terhadap kos produk. ICBM model pertama mempunyai kekurangan dalam bentuk kerumitan persiapan untuk pelancaran. Pengisian bahan bakar dan pengoksidasi dilakukan tepat sebelum permulaan, dan di samping itu, dalam beberapa kes, ini dikaitkan dengan beberapa risiko. Semua ini memberi kesan negatif terhadap kualiti tempur sistem peluru berpandu.

Imej
Imej

Peluru berpandu cecair-RM 36M dalam kontena pengangkutan dan pelancaran. Foto Rbase.new-factoria.ru

Enjin roket bahan api pepejal dan roket yang dibina berdasarkan asasnya mempunyai aspek dan kelebihan positif berbanding sistem cecair. Tambahan utama adalah kos pengeluaran yang lebih rendah dan reka bentuk yang dipermudahkan. Juga, propelan pepejal tidak mempunyai risiko kebocoran bahan bakar yang agresif, dan di samping itu, ia dibezakan oleh kemungkinan penyimpanan lebih lama. Semasa fasa aktif penerbangan ICBM, mesin pemacu padat memberikan dinamika pecutan yang lebih baik, mengurangkan kemungkinan kejayaan pemintasan.

Enjin pendorong pepejal hilang daripada cecair dalam dorongan khusus. Oleh kerana pembakaran cas bahan api pepejal hampir tidak terkawal, kawalan tuju enjin, berhenti atau dimulakan semula memerlukan kaedah teknikal khas yang kompleks. Badan roket propelan pepejal melakukan fungsi ruang pembakaran dan oleh itu mesti mempunyai kekuatan yang sesuai, yang membuat keperluan khas untuk unit yang digunakan, dan juga mempengaruhi kerumitan dan kos pengeluaran.

Enjin roket, enjin roket propelan pepejal dan kekuatan nuklear strategik

Pada masa ini, pasukan nuklear strategik Rusia bersenjata dengan sekitar selusin ICBM dari pelbagai kelas, yang dirancang untuk menyelesaikan misi pertempuran mendesak. Pasukan Peluru berpandu Strategik (Pasukan Peluru berpandu Strategik) mengendalikan lima jenis peluru berpandu dan sedang menunggu kemunculan dua lagi kompleks baru. Sistem peluru berpandu yang sama digunakan pada kapal selam angkatan laut, tetapi pada asasnya peluru berpandu baru belum dikembangkan demi kepentingan komponen tentera laut dari "triad nuklear".

Walaupun umurnya cukup lama, peluru berpandu UR-100N UTTH dan R-36M / M2 masih kekal di pasukan. ICBM kelas berat seperti itu merangkumi beberapa peringkat dengan enjin penggerak cecair sendiri. Dengan jisim yang besar (lebih dari 100 tan untuk UR-100N UTTKh dan kira-kira 200 tan untuk R-36M / M2), dua jenis peluru berpandu membawa bekalan bahan bakar yang besar, yang memastikan penghantaran hulu ledak berat ke jarak sekurang-kurangnya 10 ribu km.

Imej
Imej

Pandangan umum roket RS-28 "Sarmat". Menggambar "State Missile Center" / makeyev.ru

Sejak akhir tahun lima puluhan, di negara kita, masalah penggunaan propelan padat pada ICBM yang menjanjikan telah dikaji. Hasil sebenar pertama di kawasan ini diperoleh pada awal tahun tujuh puluhan. Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, arah ini telah mendapat dorongan baru, berkat seluruh peluru berpandu pendorong padat telah muncul, yang mewakili pengembangan idea dan penyelesaian umum berdasarkan teknologi moden yang konsisten.

Pada masa ini, Pasukan Peluru berpandu Strategik mempunyai peluru berpandu RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M dan RS-24 Yars. Pada masa yang sama, semua peluru berpandu itu dikendalikan dengan peluncur darat dan mudah alih. Roket tiga jenis, dibuat berdasarkan idea umum, dibina mengikut skema tiga peringkat dan dilengkapi dengan enjin padat. Setelah memenuhi kehendak pelanggan, penulis projek berjaya meminimumkan dimensi dan berat peluru berpandu siap.

Peluru berpandu kompleks RT-2PM, RT-2PM2 dan RS-24 mempunyai panjang tidak lebih dari 22,5-23 m dengan diameter maksimum kurang dari 2 m. 1-1, 5 tan. Peluru berpandu Topol dilengkapi dengan hulu ledak satu keping, sementara Yars, menurut data yang diketahui, membawa beberapa hulu ledak yang terpisah. Jarak penerbangan sekurang-kurangnya 12 ribu km.

Sangat mudah untuk dilihat bahawa dengan ciri-ciri penerbangan asas pada tahap peluru berpandu cecair cair yang lebih tua, Topoli dan Yars-propelan pepejal dibezakan oleh dimensi dan berat pelancaran yang lebih kecil. Namun, dengan semua ini, muatannya lebih rendah.

Imej
Imej

Kompleks tanah mudah alih Topol. Foto Kementerian Pertahanan Persekutuan Rusia

Pada masa akan datang, Pasukan Peluru berpandu Strategik harus menerima beberapa sistem peluru berpandu baru. Oleh itu, projek RS-26 Rubezh, yang dibuat sebagai pilihan untuk pengembangan lebih lanjut sistem Yars, sekali lagi memperuntukkan penggunaan skema bertingkat dengan propelan pepejal pada semua peringkat. Sebelumnya ada informasi yang menyatakan sistem "Rubezh" dimaksudkan untuk menggantikan kompleks "Topol" RT-2PM yang sudah tua, yang mempengaruhi ciri-ciri utama senibinanya. Dari segi ciri teknikal utamanya, "Rubezh" tidak boleh berbeza jauh dengan "Topol", walaupun mungkin menggunakan muatan yang berbeza.

Perkembangan lain yang menjanjikan adalah RSB 28 Sarmat berat ICBM. Menurut data rasmi, projek ini menyediakan penciptaan roket tiga peringkat dengan bahan pendorong cecair. Dilaporkan bahawa peluru berpandu Sarmat akan memiliki panjang sekitar 30 meter dengan berat peluncuran lebih dari 100 tan. Ia akan dapat membawa hulu ledak khas "tradisional" atau jenis sistem serangan hipersonik baru. Oleh kerana penggunaan mesin roket propelan cair dengan ciri yang mencukupi, diharapkan dapat mencapai jarak penerbangan maksimum pada tingkat 15-16 ribu km.

Tentera Laut mempunyai beberapa jenis ICBM dengan ciri dan kemampuan yang berbeza. Inti komponen tentera laut nuklear strategik kini adalah peluru berpandu balistik kapal selam keluarga R-29RM: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" dan R-29RMU2.1 "Liner". Di samping itu, peluru berpandu R-30 Bulava terbaru memasuki gudang senjata beberapa tahun yang lalu. Sejauh yang diketahui, sekarang industri Rusia sedang mengembangkan beberapa projek untuk memodenkan peluru berpandu untuk kapal selam, tetapi tidak ada pembicaraan mengenai penciptaan kompleks baru.

Dalam bidang ICBM domestik untuk kapal selam, terdapat tren yang mengingatkan pada pengembangan kompleks "tanah". Produk R-29RM yang lebih lama dan semua pilihan untuk pemodenannya mempunyai tiga peringkat dan dilengkapi dengan beberapa mesin cecair. Dengan bantuan loji janakuasa seperti itu, peluru berpandu R-29RM mampu menyampaikan empat atau sepuluh hulu ledak dengan kekuatan yang berbeza dengan jumlah berat 2, 8 tan pada jarak sekurang-kurangnya 8300 km. Projek pemodenan untuk R- 29MR2 "Sineva" disediakan untuk penggunaan sistem navigasi dan kawalan baru. Bergantung pada muatan tempur yang ada, roket dengan panjang 14.8 m dan jisim 40.3 tan mampu terbang pada jarak hingga 11.5 ribu km.

Imej
Imej

Memuatkan peluru berpandu Topol-M ke pelancar silo. Foto Kementerian Pertahanan Persekutuan Rusia

Projek peluru berpandu kapal selam R-30 Bulava yang lebih baru, sebaliknya, memperuntukkan penggunaan enjin pepejal pepejal pada ketiga tahap tersebut. Antara lain, ini memungkinkan untuk mengurangkan panjang roket hingga 12.1 m dan mengurangkan berat peluncuran hingga 36.8 tan. Pada masa yang sama, produk ini membawa muatan tempur seberat 1, 15 tan dan menyampaikannya ke jarak hingga 8-9 ribu km. Belum lama ini, diumumkan pengembangan modifikasi baru "Bulava", yang berbeda dalam dimensi yang berbeda dan peningkatan berat badan, yang memungkinkan untuk meningkatkan beban tempur.

Trend pembangunan

Sudah diketahui bahawa dalam beberapa dekad kebelakangan ini, komando Rusia bergantung pada pengembangan peluru berpandu padat yang menjanjikan. Hasilnya adalah penampilan kompleks Topol dan Topol-M yang konsisten, dan kemudian Yars dan Rubezh, yang peluru berpandunya dilengkapi dengan propelan pepejal. LRE, pada gilirannya, hanya menggunakan peluru berpandu "darat" yang agak lama, operasi yang sudah hampir berakhir.

Walau bagaimanapun, pengabaian sepenuhnya ICBM propelan cecair belum dirancang. Sebagai pengganti UTTKh UR-100N dan R-36M / M2 yang ada, produk baru RS-28 "Sarmat" dengan loji kuasa serupa sedang dibuat. Oleh itu, enjin pendorong cecair pada masa akan datang hanya akan digunakan pada peluru berpandu kelas berat, sementara kompleks lain akan dilengkapi dengan sistem pendorong pepejal.

Situasi dengan peluru berpandu balistik kapal selam kelihatan serupa, tetapi mempunyai beberapa perbezaan. Sebilangan besar peluru berpandu propelan cecair juga kekal di kawasan ini, tetapi satu-satunya projek baru melibatkan penggunaan bahan pendorong pepejal. Perkembangan selanjutnya dari peristiwa itu dapat diramalkan dengan memeriksa rencana yang ada dari jabatan ketenteraan: program untuk pengembangan armada kapal selam dengan jelas menunjukkan peluru berpandu mana yang memiliki masa depan yang hebat, dan yang akan dinyahaktifkan dari masa ke masa.

Imej
Imej

Peluncur kenderaan sendiri RS-24 "Yars". Foto Vitalykuzmin.net

Peluru berpandu R-29RM yang lebih lama dan modifikasi terbaru mereka ditujukan untuk kapal selam nuklear projek 667BDR dan 667BDRM, sementara R-30 dikembangkan untuk digunakan pada pembawa peluru berpandu terbaru Projek 955. Kapal keluarga 667 secara beransur-ansur menghabiskan sumber daya mereka dan akhirnya dinyahaktifkan kerana kelewatan moral dan fizikal yang lengkap. Sehubungan dengan itu, armada harus meninggalkan peluru berpandu keluarga R-29RM, yang hanya akan tetap tanpa kapal induk.

Kapal selam peluru berpandu pertama dari Projek 955 "Borey" telah diterima menjadi kekuatan tempur Angkatan Laut, dan di samping itu, pembinaan kapal selam baru masih berterusan. Ini bermakna bahawa dalam jangka masa yang akan datang armada akan menerima kumpulan pengangkut peluru berpandu Bulava yang ketara. Perkhidmatan "Boreyev" akan berterusan selama beberapa dekad, dan oleh itu peluru berpandu R-30 akan terus digunakan. Adalah mungkin untuk membuat pengubahsuaian baru senjata semacam itu, yang dapat melengkapi dan kemudian menggantikan ICBM dari versi asas. Dengan satu cara atau yang lain, produk dari keluarga R-30 akhirnya akan menggantikan peluru berpandu R-29RM yang semakin tua sebagai asas komponen tentera laut dari kekuatan nuklear strategik.

Kelebihan dan kekurangan

Kelas enjin roket yang berbeza yang digunakan pada peluru berpandu strategik moden mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Sistem bahan api cair dan pepejal saling melampaui dalam beberapa parameter, tetapi hilang pada yang lain. Hasilnya, pelanggan dan pereka harus memilih jenis loji janakuasa sesuai dengan kehendak mereka.

Mesin pemacu cecair konvensional berbeza dengan enjin roket propelan pepejal dalam kadar impuls spesifik yang lebih tinggi dan kelebihan lain, yang memungkinkan untuk meningkatkan muatan. Pada masa yang sama, bekalan bahan bakar cair dan pengoksidasi yang sesuai menyebabkan peningkatan dimensi dan berat produk. Oleh itu, roket penggerak cecair ternyata menjadi penyelesaian optimum dalam konteks penggunaan sebilangan besar pelancar silo. Dalam praktiknya, ini bermakna pada masa ini sebahagian besar dari silo pelancaran ditempati oleh peluru berpandu R-36M / M2 dan UR-100N UTTKh, dan di masa depan mereka akan digantikan oleh "Sarmat" RS-28 yang menjanjikan.

Roket jenis Topol, Topol-M dan Yars digunakan baik dengan pemasangan lombong dan sebagai sebahagian daripada sistem tanah bergerak. Kemungkinan terakhir disediakan, pertama sekali, oleh berat peluru berpandu yang rendah. Produk dengan berat tidak lebih dari 50 tan boleh diletakkan di casis multi-gandar khas, yang tidak dapat dilakukan dengan peluru berpandu cair yang ada atau hipotetis. Kompleks RS-26 "Rubezh" baru, yang dianggap sebagai pengganti "Topol", juga berdasarkan idea yang serupa.

Imej
Imej

Peluru berpandu kapal selam R-29RM. Menggambar "State Missile Center" / makeyev.ru

Ciri khas roket dengan propelan padat dalam bentuk pengurangan ukuran dan berat juga penting dalam konteks persenjataan tentera laut. Peluru berpandu kapal selam harus sekecil mungkin. Nisbah dimensi dan ciri penerbangan peluru berpandu R-29RM dan R-30 menunjukkan dengan tepat bagaimana kelebihan tersebut dapat digunakan dalam praktik. Jadi, tidak seperti pendahulunya, kapal selam nuklear Project 955 terbaru tidak memerlukan struktur besar yang meliputi bahagian atas peluncur.

Walau bagaimanapun, pengurangan berat dan dimensi datang pada harga. Peluru berpandu pepejal yang lebih ringan berbeza dengan ICBM domestik yang lain dalam tempur yang lebih rendah. Di samping itu, kekhususan motor roket propelan pepejal membawa kepada kesempurnaan berat badan yang lebih rendah berbanding dengan roket propelan cecair. Namun, kemungkinan besar, masalah seperti ini dapat diselesaikan dengan mewujudkan unit pertempuran dan sistem kawalan yang lebih berkesan.

***

Walaupun terdapat penelitian dan pengembangan yang panjang, serta banyak kontroversi, konfrontasi bersyarat antara enjin pendorong cecair dan pepejal belum berakhir dengan kemenangan salah satu "pesaing" tanpa syarat. Sebaliknya, tentera dan jurutera Rusia mencapai kesimpulan yang seimbang. Mesin dari pelbagai jenis digunakan di kawasan di mana ia dapat menunjukkan hasil terbaik. Oleh itu, peluru berpandu ringan untuk kompleks bergerak darat dan kapal selam menerima pendorong padat, sementara peluru berpandu berat dengan peluncuran silo, baik sekarang dan di masa depan, harus dilengkapi dengan pendorong cecair.

Dalam keadaan semasa, dengan mempertimbangkan peluang dan prospek yang ada, pendekatan seperti ini kelihatan paling logik dan berjaya. Dalam praktiknya, ini membolehkan anda memperoleh hasil maksimum dengan pengurangan pengaruh faktor negatif. Sangat mungkin bahawa ideologi seperti ini akan bertahan di masa depan, termasuk dengan penggunaan teknologi yang menjanjikan. Ini bererti bahawa dalam masa terdekat dan jauh, pasukan nuklear strategik Rusia akan dapat menerima peluru berpandu balistik antara benua moden dengan ciri dan kualiti tempur setinggi mungkin yang secara langsung mempengaruhi keberkesanan pencegahan dan keselamatan negara.

Disyorkan: