«Техника-молодежи» 2002 г №6, с.26-29

Василий МАЛИКОВ, академик Российской академии ракетных и артиллерийских наук

С ПРО НЕ ТАК-ТО ПРОСТО

В годы, предшествовавшие Второй мировой войне, и во время нее, только немцам удалось создать и применить дальнобойное реактивное оружие — самолеты-снаряды Фау-1 и баллистические ракеты Фау-2. При этом если первых, летавших со скоростями около 600 км/ч, британским истребителям и зенитчикам удавалось сбивать, то перехватывать и уничтожать вторые было нечем. Победители оценили возможности новой боевой техники и, заполучив трофейные документы и образцы, принялись ее совершенствовать. Так, в 1948 — 1953 гг. «потомками» Фау-1 стали американская «Лун», австралийская «Джиндвик», французские «Арсенал-550» и «Арсенал-5501». На основе Фау-2 были созданы американские «Викинг-7», «Редстоун», советские 10Х, 16Х и Р-1. За ними последовали уже национальные, улучшенные образцы.

В конце 50-х гг. ракетное оружие подразделяли на три класса. Это было тактическое, ближнего действия, например, американские ракеты «Онест Джон» и «Регулус», у которых наибольшая дальность полета составляла 30 и 900 км, а их боевые части могли нести фугасный, ядерный, радиоактивный, химический или бактериологический заряд. Ядерные боеголовки помещали на стратегические ракеты средней дальности — у американского «Полариса» А-1 около 2200 км и на межконтинентальные — свыше 10000 км.

Такие ракеты могут быть одно— и многоступенчатыми, оснащаться двигателями, работающими на жидком либо твердом топливе, различными системами управления и наведения. Различаются они и местом базирования. Это стационарные позиции, подземные шахты, отсеки в корпусе кораблей либо подвижные колесные и гусеничные транспортеры. Последние, как и корабли, труднее обнаружить и нанести по ним удар.

...Еще в древности возникло соревнование между мечом и доспехом, потом между снарядом и броней — появление нового оружия вело к созданию защиты от него. Едва в начале XX в. заговорили о возможности боевого применения утлых самолетов и неповоротливых дирижаблей, как конструкторы принялись разрабатывать противоаэропланные пушки, а потом образовался особый вид вооруженных сил — войска противовоздушной обороны.

Им следовало и в мирные дни, и в военное время издали обнаруживать летящего противника, опознавать, рассчитывать курсы, предупреждать об опасности командование и гражданские власти и уничтожать врага. В 20 — 30-е гг для наблюдения за воздушной обстановкой создавали посты, оснащенные приборами, улавливавшими гул авиамоторов, потом появились более «дальнобойные» радиолокаторы, станции наведения орудий, истребителей-перехватчиков и зенитных ракет. Системы ПВО во многих случаях хорошо показали себя во Вторую мировую, а особенно в корейскую и вьетнамскую войны.

Задачи противоракетной обороны (ПРО) остаются теми же — своевременно заметить опасность, опознать цели, предупредить кого нужно и перехватить летящие ракеты. Вот только англичане еще в 1944 — 1945 гг. поняли, что для борьбы с «ракетными бомбами» понадобятся иные силы и средства. Скажем, если скорость реактивных бомбардировщиков составляет 1000 — 3000 км/ч, то у американской межконтинентальной ракеты «Титан» — в 10 раз больше. К тому же в 70-е гг. такие средства нападения стали оснащать несколькими боевыми частями, которые на конечном участке траектории отделяются от носителей и направляются к запрограммированным для них объектам. Да еще сопровождаются их имитаторами, отвлекающими на себя антиракеты — так называемые ложные цели. С теми и другими надо разобраться, отделив, как говорится, семена от плевел, и уж потом приступать к расстрелу боеголовок. А время не терпит — тактическая ракета ближнего действия идет к цели 3 мин, среднего — от 5 до 10 мин, межконтинентальная — около получаса.

На схеме полета многоступенчатой баллистической ракеты цифрами обозначены: 1 — старт; 2 — отделение первой ступени; 3 — отделение второй ступени; 4 — отделение третьей ступени; 5 — отделение головной части; 6 — вершина траектории; 7 — ее пассивный участок; 8 — цель. Такими бывает форма головной части баллистической ракеты: 1 — коническая; 2 — коническая со сферическим притуплением; 3 — коническая со сферическим притуплением и расширяющейся конической «юбкой»; 4 — цилиндроконическая со сферическим притуплением и конической «юбкой».

Следовательно, вражеские ракеты нужно обнаруживать как можно раньше и дальше, в лучшем варианте — при их запуске. Поэтому США уже в 50-е гг размещали радиолокаторы дальнего действия на территории своих союзников и сателлитов, граничивших с СССР, на самолетах, надводных кораблях и субмаринах, постоянно «пасущихся» близ советских вод.

При этом старались улучшить разрешающую способность радаров, их защищенность не только от традиционных активных и пассивных помех, но и от воздействия электромагнитного и рентгеновского излучений при ядерных взрывах. Данные о воздушной обстановке сразу обрабатывались в ЭВМ и передавались командованию.

Считается, что подобные системы станут эффективнее, если слежка за ракетами, летящими со скоростями 7 км/с на высотах более 1000 км, будет вестись на расстояниях 4000 — 3000 км. При этом особо важно контролировать пространство в 700 — 800 км от радара и защищаемого объекта, где возможны отклонения ракет от курса. Здесь, на внешней границе зоны перехвата, их уничтожение не повлечет нежелательных для обороняющегося последствий, а ближе, на внутренней границе, они должны оказаться минимальными.

После обнаружения одного или нескольких боевых блоков и ложных целей радаром с разрешающей способностью в несколько метров предстоит опознать (идентифицировать) их. Пока не нашли универсального способа делать это. Так, предлагалось сравнивать динамические характеристики объектов, отраженную от них энергию, массы, форму, скорость входа в верхние слои атмосферы, особенности возникающей при этом плазмы. По полученным данным ЭВМ должны составлять «портреты» целей и после отбора направлять конкретные целеуказания на автоматизированные командные пункты подразделений антиракетчиков.

Еще в 50-е гг. в США разработали и приняли на вооружение двухступенчатую зенитную ракету «Найк» с досягаемостью по высоте 17 тыс. м. У ее модификаций «Найк-Аякс» и «Найк-Геркулес» этот показатель увеличили, соответственно, до 18 тыс. и 40 тыс. м, а у «Найк-Зевс» — до 120 тыс. м. Ее-то американцы и собирались запускать навстречу советским межконтинентальным ракетам, чтобы на заданном расстоянии от них взорвалась бы сверхмощная термоядерная боевая часть.

Кстати, антиракеты разных типов снаряжают не только постоянными, скрепленными с их корпусами, боевыми частями, но и заменяемыми, в зависимости от особенностей целей и планируемой высоты подрыва, либо разделяющимися, что увеличивает вероятность перехвата. Их заряд может быть осколочным, выбрасывающим заранее насеченные на корпусе цилиндрические, призматические или стержневые готовые элементы, а то и комбинированным.

Функциональная схема системы «Бимьюс»: 1 — радиолокатор слежения; 2 — радиолокатор обнаружения; 3 — устройства для съема цифровых данных, 4 — вычислительные машины; 5 — индикатор воздушной обстановки; 6 — центральный индикатор; 7 — атакующая ракета; 8 — эхо-сигналы от нее.

Устройство боевых частей ракет: А — фугасная, Б — цилиндрическая осколочная с готовыми поражающими элементами. На схемах цифрами обозначены: 1 — взрыватель; 2 — боевой заряд; 3 — корпус; 4 — дополнительный детонатор; 5 — донный взрыватель; 6 — стабилизатор боеголовки; 7 — готовые осколки.

А после взрыва ядерной боевой части на цель воздействует, кроме ударной волны, тепловое, световое и электромагнитное излучение. В свое время американские специалисты полагали, что для уверенного поражения баллистических ракет на высотах до 100 тыс. м будет достаточно сравнительно небольшого «атомного боеприпаса», а если перехват должен состояться выше, его мощность следует довести до 10 кт.

Ядерный боеприпас состоит из вещества, в котором при превышении так называемой критической массы начинается цепная реакция деления нейтронами тяжелых атомных ядер на легкие с выделением колоссальной энергии. Для получения надкритической массы ядерного горючего применяют разные способы. Например, вокруг него размещают обычную взрывчатку, при подрыве которой плотность горючего мгновенно возрастает в два раза и масса становится больше критической, что и приводит к возникновению цепной реакции. Кроме того, горючее окружают оболочкой-отражателем, возвращающим разлетающиеся нейтроны в зону реакции. Для сокращения критической массы применяют искусственные источники нейтронов.

В иных устройствах ядерное горючее бывает разделенным на несколько изолированных частей, массой ниже критической. После детонации инициирующей взрывчатки они соединяются, и их общая масса становится надкритической — со всеми последствиями. Этот способ называется пушечным.

Приведение в действие термоядерных боеголовок методом «деление — синтез» основано на выделении энергии при соединении легких ядер изотопов водорода — газообразных дейтерия и трития, что возможно только при исключительно высоких, до десятков миллионов градусов, температурах. Чтобы получить их, в боеголовке сначала инициируют пушечным способом обычный атомный взрыв, а уж он служит запальным устройством для термоядерного горючего.

Схема станций обнаружения советских ракет и слежения за ними: 1 — станции «Бимьюс»; 2 — станция «Дьюи»; 3 — радар «Мид-Канада»; 4 — станция «Паинтри»; 5 — районы патрулирования кораблей и самолетов радиолокационного дозора; 6 — станция системы «Спасур»; 7 — штаб «Норад».

В термоядерном заряде за взрывной реакцией деления возникает интенсивная реакция соединения ядер атомов дейтерия и трития. Она сопровождается выделением огромного количества энергии, которая в несколько раз превышает энергию деления.

В качестве термоядерного горючего может служить и твердый дейтерид лития. Нейтроны, взаимодействуя с ядрами лития, образуют тритий, который вступает в реакцию с дейтерием. Образующиеся при этом нейтроны обладают высокой энергией и могут вызывать деление ядер урана-238. При этом основная доля энергии выделяется в результате деления урана-238. Данный процесс используют в боеприпасах типа «деление — синтез — деление»

Боевые части антиракет оснащаются в основном дистанционными взрывателями, чаще всего радиолокационными. Кроме того, они оборудуются устройствами для подрыва по команде с земли и в случае промаха.

...Предлагались и так называемые «спектральные бомбы», после взрыва испускающие рентгеновские лучи широкого диапазона, которые должны расплавлять детали головной части и детонатора. Не менее перспективными считали распыление перед ракетой твердых частиц и даже антиматерии, которым предстояло так повреждать боеголовки, что они непременно сгорели бы на большой высоте.

Ядерные и термоядерные боевые части антиракет: А — действующая по принципу обжатия, Б — действующая с разделением ядерного горючего, В — термоядерная типа «деление — синтез», Г — термоядерная типа «деление — синтез — деление». На рисунках цифрами обозначены: 1 — корпус; 2 — взрывной механизм; 3 — обычная взрывчатка; 4 — электродетонатор; 5 — отражатель нейтронов; 6 — ядерное горючее; 7 — источник нейтронов; 8 — обжатие ядерного горючего направленным внутрь взрывом; 9 — оболочка ядерного заряда; 10 — шашки обычной взрывчатки; 11 — часть ядерного горючего; 12 — отражатель нейтронов; 13 — источник нейтронов; 14 — ядерный заряд после подрыва шашек; 15 — ядерный заряд; 16 — смесь дейтерия и трития; 17 — ядерный заряд; 18 — термоядерное горючее; 19 — уран-238.

В ходе научно-технического прогресса разработчикам ПРО рекомендовали лазеры, способные плавить корпусы ядерных боеголовок, и искусственные шаровые молнии. Утверждали, что такой сгусток плазмы диаметром 1 м содержит столько же энергии, сколько 30 кг тротила. Не менее перспективным считалось направление на ракету потока высокоэнергетических частиц, чтобы подорвать либо обезвредить головные части или сбить их с траектории.

Такими были теоретические предпосылки замышлявшейся в США и НАТО защиты от советских ракет. Что же из этого вышло?

В 50-е гг. США и Канада создали объединенное командование «Норад». В него включили средства противовоздушной и воздушно-космической обороны авиации, армии и флота обеих стран. Для борьбы с советскими самолетами, ракетами и космическими аппаратами «Норад» оборудовали автоматизированными системами наблюдения за небом и околоземным пространством.

Механизм поражающего действия ударной волны ядерного взрыва на головные части ракет: 1 — фронт взрывной волны; 2 — боеголовка ракеты; 3 — рентгеновские лучи; 4 — термоизолирующее покрытие корпуса; 5 — корпус боеголовки; 6 — фронт взрывной волны; 7 — ее распространение через защитное покрытие; 8 — разрушение и отделение покрытия.
Принцип действия загоризонтного радиолокатора: 1 — локатор; 2 — ионосфера; 3 — ионизированный слой, созданный работающим реактивным двигателем; 4 — излучение энергии; 5 — эхо-сигнал. Рисунки Михаила ШМИТОВА

К ним относились радиолокационные станции дальнего обнаружения «Дьюи», размещенные на полярном побережье Аляски и Канады, подобные станции системы «Мид-Канада» в центре этой страны, станции системы «Паинтри» на северной границе США и аналогичную аппаратуру на их прочих границах. А вместе с ними наблюдение вели самолеты и корабли радиолокационного дозора, патрулирующие у атлантического и тихоокеанского побережий США. Собранная информация обрабатывалась и передавалась в оперативно-командный центр «Норад», для которого к январю 1966 г. устроили подземный комплекс близ Колорадо-Спрингс. Отсюда координировали работу всех элементов американо-канадской ПРО.

В конце 60-х гг. вступил в строй первый из трех постов раннего обнаружения межконтинентальных ракет. Они входили в систему «Бимьюс» и должны были предупреждать «Норад» о целях, подходящих к США с северо-запада, севера и северо-востока. Посты в Туле (Гренландия) и Клире (Аляска) оснастили радарами дальнего обнаружения AN/FPS-50 и слежения типа AN/FPS-49 в Туле и AN/FPS-92 в Клире. В английском Файлингдейлсе две AN/FPS-49 ищут ракеты, а третья такая же следит за их полетом. Все радары способны находить цели размером 1 м² на расстояниях от 450 до 5000 км, для этого их оборудовали антенными устройствами длиной 120 и высотой 40 м. Их компьютеры мгновенно обрабатывают сведения о целях, сравнивают их рассчитанные траектории с эталонами, определяют координаты вероятного падения головных частей и сообщают обо всем «Нораду». На все эти операции должно уйти не больше 10 с. «Должно» — потому что проверить эти комплексы в деле пока не удавалось. И то хорошо...

В 70-е гг. за рубежом приняли «дуэльную схему» перехвата ракет и боевых частей на подходах к целям. Перехват предполагалось осуществлять с помощью взаимодействия разведывательных искусственных спутников Земли, военных пилотируемых орбитальных аппаратов и антиракет. Кроме того, обсуждалась возможность применения в ПРО всяческих заградительных зон и различных способов инициирования преждевременного подрыва боевых частей.

Были созданы также загоризонтные радиолокаторы, умеющие засекать ракетные пуски чуть ли не в любой точке планеты. Они определяют азимут на место старта методом интерферометрии и могут предупредить о грядущем появлении боеголовок вблизи охраняемого объекта за 30 мин вместо обычных 3—15 мин.

Принцип их действия основан на использовании электромагнитных колебаний частотой 2 — 60 МГц, которые, отражаясь от нижних слоев ионосферы, преодолевают огромные расстояния. Подобным образом к приемнику поступает отраженный от цели сигнал. Правда, приходится постоянно учитывать непредсказуемые изменения плотности и высоты ионосферы в пределах 70 — 350 км и немедленно вносить необходимые поправки.

После того как в Советском Союзе приняли на вооружение и поставили на боевое дежурство ракету РС-20, американцы, прозвавшие ее «Сатаной», задумали срочно построить загоризонтную радиолокационную станцию на юге страны, в районе Форт — Сент Джо. Ей следовало ожидать появления советского оружия уже не с традиционного направления — с севера, но и от Южного полюса...

Сегодня в США продолжаются теоретические исследования, эксперименты, натурные испытания — с расчетом повысить эффективность системы ПРО в 2-3 раза. А затем превратить ее во всемирную...