Sie können eine fliegende ballistische Rakete auf verschiedene Arten treffen. Es kann durch eine Druckwelle und Schrapnell im aktiven Abschnitt der Flugbahn zerstört werden, und beim Abstieg sollten Sprengköpfe getroffen werden. Eine Abfangrakete kann eine konventionelle oder nukleare Ladung tragen, einschließlich einer Neutronenladung, die einen Sprengkopf zerstört. Von allen Methoden zum Abfangen und Treffen ballistischer Ziele bevorzugen amerikanische Spezialisten in den letzten Jahrzehnten die sogenannte. kinetisches Abfangen - Dieses Konzept sieht die Zerstörung eines Ziels durch einen direkten Angriff einer Anti-Rakete vor.
Geschichte des Problems
Nach bekannten Daten wurde die Möglichkeit des kinetischen Abfangens in den Vereinigten Staaten fast von Anfang an bei der Schaffung der Raketenabwehr untersucht. Aufgrund der großen Komplexität wurde dieses Konzept jedoch lange Zeit nicht wirklich weiterentwickelt, weshalb die alten Raketenabwehrraketen Splitter- oder Spezialsprengköpfe trugen. Das Interesse an kinetischem Abfangen kam erst Anfang der neunziger Jahre nach den bekannten Ereignissen wieder auf.
GBI-Raketenstart, 25. März 2019 Foto des US-Verteidigungsministeriums
Während des Krieges am Persischen Golf setzte die irakische Armee massiv operativ-taktische Raketensysteme ein. Die US-Armee nutzte Patriot-Flugabwehrsysteme, um sich dagegen zu schützen, aber die Ergebnisse ihrer Arbeit waren alles andere als erwünscht. Es stellte sich heraus, dass MIM-104-Raketen erfolgreich auf ballistische Ziele zielen und diese sogar trafen. Die Wirkung des Splittersprengkopfes war jedoch unzureichend. Die feindliche Rakete wurde beschädigt, flog aber weiterhin auf einer ballistischen Flugbahn; der Sprengkopf blieb einsatzbereit und konnte das Ziel treffen. Darüber hinaus wurde die Kontrolle über die Ergebnisse des Flugabwehr-Raketensystems ernsthaft behindert. Die beschädigte ballistische Rakete auf dem Radarschirm unterschied sich nicht viel vom Ganzen.
Später wurde berichtet, dass der Irak mehr als 90 taktische Raketen abfeuerte. Mehr als 45 Raketen haben es geschafft, mit den MIM-104-Raketen zu treffen, einschließlich ihrer Zerstörung in der Luft. Mehrere weitere Raketen wurden erfolgreich angegriffen, konnten jedoch ihren Flug fortsetzen und fielen auf oder in der Nähe ihrer vorgesehenen Ziele.
Aus den Ereignissen im Nahen Osten wurden gravierende Schlüsse gezogen, die die Weiterentwicklung amerikanischer Raketenabwehrsysteme aller Klassen und Typen vorwegnahmen. In der Praxis hat sich in einem realen Konflikt herausgestellt, dass die Zerstörung eines ballistischen Ziels mit einem hochexplosiven Splitter-Gefechtskopf nicht garantiert werden kann. Das Prinzip des kinetischen Abfangens wurde als bequemer Ausweg aus dieser Situation angesehen.
Start der THAAD-Rakete. US-Armee Fotos
Es ist nicht schwer, die physikalischen Eigenschaften des kinetischen Abfangens zu berechnen. Der Irak verwendete eine Exportversion der sowjetischen 8K14-Rakete. Das Trockengewicht eines solchen Produkts mit einem untrennbaren Gefechtskopf 8F14 betrug 2076 kg - ohne die möglichen Kraftstoffreste. Die maximale Geschwindigkeit der Rakete auf der Abwärtsflugbahn beträgt 1400 m / s. Dies bedeutet, dass die kinetische Energie des Produkts fast 2035 MJ erreichen kann, was einer Explosion von etwa 485 kg TNT entspricht. Man kann sich die Folgen einer Kollision einer Rakete mit solcher Energie mit jedem anderen Objekt vorstellen. Die Kollision wird garantiert die Rakete zerstören und auch die Detonation ihres Sprengkopfes verursachen. Es ist zu beachten, dass die Energieparameter des Kollisionsprozesses auch von den Eigenschaften des Abfangflugkörpers abhängen.
Eine eingehende Untersuchung des Konzepts der kinetischen Interzeption bereits Anfang der neunziger Jahre führte zu bekannten Konsequenzen. Das Pentagon empfahl, alle neuen Raketenabwehrsysteme auf der Grundlage ähnlicher Ideen zu entwickeln.
Verbesserter Patriot
Bereits Anfang der neunziger Jahre begann die Entwicklung einer neuen Modifikation des Patriot-Luftverteidigungssystems, die die Bezeichnung PAC-3 erhielt. Das Hauptziel dieses Projekts war die Entwicklung einer neuen Raketenabwehrrakete, die ballistische Ziele mit Geschwindigkeiten von bis zu 1500-1600 m / s angreifen und zerstören kann. Die Konstruktionsarbeit dauerte mehrere Jahre, und 1997 fand der erste Teststart einer neuen Rakete namens ERINT (Extended Range Interceptor) statt.
Der Start der SM-3-Rakete, deren Ziel ein ausgefallener Satellit ist. Foto von US Navy
ERINT ist ein Produkt mit einer Länge von über 4,8 m, einem Durchmesser von 254 mm und einer Masse von 316 kg. Die Rakete ist mit einem Feststofftriebwerk und einem aktiven Radarsuchkopf ausgestattet. Mit dessen Hilfe wird eine eigenständige Suche nach einem Ziel mit einem Ausgang bis zum Kollisionspunkt durchgeführt. Die Schussreichweite beträgt 20 km. Abfanghöhe - 15 km.
Es ist merkwürdig, dass die ERINT-Rakete, die kinetisches Abfangen als Hauptoperationsmethode verwendet, einen zusätzlichen Sprengkopf trägt - den Lethality Enhancer. Es enthält eine Sprengladung mit geringer Leistung und 24 relativ schwere Wolfram-Submunitionen. Bei einer Kollision mit einem Ziel und einer Raketendetonation sollten sich die Elemente in der Querebene zerstreuen, wodurch der Zerstörungsbereich der Antirakete vergrößert wird.
Das Luftverteidigungssystem Patriot PAC-3 mit einer neuen Rakete wurde 2001 in Dienst gestellt und ersetzte bald die vorherigen Modifikationen in der US-Armee. Diese Technik wurde wiederholt im Rahmen von Übungen eingesetzt und musste 2003 im Irak an echten Schlachten teilnehmen. Während dieser Zeit führte die irakische Armee etwa ein Dutzend Abschüsse taktischer Raketen durch. Alle diese Gegenstände wurden erfolgreich auf der absteigenden Flugbahn abgefangen. Die herabfallenden Trümmer stellten für die Truppen keine Gefahr dar.
Schema der SM-3-Raketen. Abbildung Raketenabwehrbehörde / mda.mil
Im Jahr 2015 wurde das Luftverteidigungssystem Patriot PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement) in Dienst gestellt. Sein Hauptelement ist die modernisierte ERINT-Raketenabwehrrakete, die eine verbesserte Flugleistung aufweist. Durch den neuen Motor und die verbesserten Steuersysteme wurden die Reichweite und Höhe der Zerstörung sowie die Manövrierfähigkeit verbessert. Gleichzeitig haben sich die Grundprinzipien der Arbeit nicht geändert - die Zerstörung erfolgt weiterhin durch Kollision mit dem Ziel oder mit Hilfe von fliegenden Schlagelementen.
THAAD vs. MRBM
1992 wurde mit der Entwicklung eines grundlegend neuen bodengestützten mobilen Raketenabwehrsystems THAAD begonnen. Diesmal ging es darum, ein Raketenabwehrsystem zu schaffen, das in der Lage ist, ballistische Mittelstreckensprengköpfe außerhalb der Erdatmosphäre abzufangen. Die Höchstgeschwindigkeit des abgefangenen Ziels sollte 2500-2800 m / s erreichen. Die Entwicklung dauerte mehrere Jahre, und 1995 gingen Prototypen der zukünftigen THAAD-Fahrzeuge in den Testbereich.
Die Rakete des THAAD-Komplexes ist ein Produkt mit einer Länge von 6, 2 m mit einem Durchmesser von 340 mm und einem Startgewicht von 900 kg. Es gibt einen Festtreibstoffmotor, der eine Flugreichweite von mehr als 200 km und eine Zielzerstörungshöhe von bis zu 150 km bietet. Im Gegensatz zu ERINT ist die THAAD-Rakete mit einem Infrarot-Zielsuchkopf ausgestattet. Ein separater Sprengkopf, auch ein Hilfssprengkopf, fehlt. Die Niederlage des Ziels erfolgt durch Zielen und Kollision.
Von 1995 bis 1999 wurden 11 Teststarts von THAAD-Abfangjägern durchgeführt - die allermeisten davon betrafen das Abfangen einer Zielrakete. 7 Starts endeten mit einem Misserfolg der einen oder anderen Art. Vier Starts wurden als erfolgreich gewertet. Die letzten beiden Testfeuer bestätigten die Fähigkeit, ballistische Ziele abzufangen.
Raketen der SM-3-Familie. Raytheon zeichnen / raytheon.com
Im Jahr 2005 begann eine neue Testphase, in der der THAAD-Komplex bessere Ergebnisse zeigte. Die überwiegende Mehrheit der Starts endete mit einem erfolgreichen Abfangen. Nach den Testergebnissen wurde der Komplex in Betrieb genommen. Die erste Verbindung mit einer solchen Technik übernahm 2008 den Dienst. Anschließend wurden in allen Gefahrenbereichen neue Komplexe aufgestellt. Mehrere Systeme der Vereinigten Staaten wurden an befreundete Länder übertragen.
Marineraketen
Die wichtigste Komponente des gesamten US-Raketenabwehrsystems sind die Träger des Aegis-BMD-Komplexes. Es kann Flugabwehrraketen verschiedener Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften verwenden. In der Vergangenheit wurde grundsätzlich entschieden, auf das kinetische Abfangprinzip umzustellen. Moderne schiffsbasierte Anti-Raketen haben keinen separaten Sprengkopf.
Die Entwicklung der vielversprechenden RIM-161 SM-3-Rakete begann Ende der neunziger Jahre. Anfang der 2000er Jahre wurden die Produkte der ersten Version des SM-3 Block I getestet. Die ersten Tests waren erfolglos, aber dann gelang es ihnen, die erforderlichen Eigenschaften zu erhalten. Dann gab es zwei verbesserte Versionen mit verbesserten Eigenschaften. Raketen der "Block 1"-Versionen mit einer Länge von 6, 55 m und einem Durchmesser von 324 mm konnten in einer Entfernung von bis zu 800-900 km und einer Höhe von bis zu 500 km fliegen. Die Niederlage des Ziels wurde mit einer abnehmbaren Kampfstufe des transatmosphärischen kinetischen Abfangens durchgeführt.
Eine Weiterentwicklung des RIM-161-Projekts war das SM-3 Block II-Projekt, das eigentlich den Bau einer völlig neuen Rakete vorschlug. Der Durchmesser des Produkts wurde also auf 530 mm gebracht; die gewonnenen zusätzlichen Volumina wurden zur Verbesserung der Flugleistung verwendet. In der Modifikation SM-3 Block IIA wurde eine neue und verbesserte Kampfabfangstufe verwendet. In ihrer jetzigen Form können die Block-2-Abfangraketen in einer Reichweite von etwa 2500 km und einer Höhe von 1500 km fliegen.
Produktstart SM-6. Foto von US Navy
Alle Versionen der RIM-161-Rakete wurden den erforderlichen Tests unterzogen, bei diesen Ereignissen wurde eine erhebliche Anzahl von Zielen zerstört. Im Februar 2008 wurde eine SM-3 Block I-Rakete verwendet, um ein ausgefallenes Raumschiff zu zerstören. Regelmäßig werden neue Übungen mit dem SM-3 durchgeführt.
Die Hauptträger der SM-3-Abfangraketen sind die Raketenkreuzer der Ticonderoga-Klasse und die Zerstörer der Arleigh-Burke-Klasse mit Trägerraketen Aegis BIUS und Mk 41. Ähnliche Abfangraketen können auch vom landgestützten Komplex Aegis Ashore eingesetzt werden. Es handelt sich um eine Reihe von schiffsgestützten Vermögenswerten, die sich in Bodenstrukturen befinden und die gleichen Kampfaufgaben lösen.
GBI-Rakete und EKV-Produkt
Die größte, bemerkenswerte und ehrgeizige Entwicklung der US-Raketenabwehr ist der GMD-Komplex (Ground-Based Midcourse Defense). Ihre Schlüsselkomponente ist die GBI-Rakete (Ground-Based Interceptor), der exoatmospheric kinetic interceptor EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). Außerdem enthält das GMD zahlreiche Mittel zur Erkennung, Verfolgung, Kontrolle und Kommunikation.
Eine GBI-Rakete in einem Silowerfer. Foto von der Raketenabwehrbehörde / mda.mil
Die GBI-Rakete hat eine Länge von 16,6 m bei einem Durchmesser von 1,6 m und einer Abschussmasse von 21,6 Tonnen Die Beobachtung und der Start erfolgen mit einem Silowerfer. Eine dreistufige Rakete mit Feststofftriebwerken sorgt dafür, dass das EKV auf die berechnete Flugbahn der Begegnung mit dem abgefangenen Objekt gebracht wird. Der Start der GBI-Rakete auf die erforderliche Flugbahn erfolgt über ein Funkbefehlssystem.
Der EKV-Abfangjäger ist ein Produkt mit einer Länge von 1, 4 m und einer Masse von 64 kg, ausgestattet mit einer Reihe von notwendigen Geräten. Zuallererst trägt es einen Multiband-IKGSN. Es gibt auch Geräte zur Verarbeitung von Signalen des Suchers, die Algorithmen zur Bestimmung echter und falscher Ziele enthalten. Der Abfangjäger ist mit Triebwerken zum Manövrieren bei Annäherung an ein Ziel ausgestattet. Der Sprengkopf fehlt. Bei einer Kollision mit einem Ziel kann die EKV-Geschwindigkeit 8000-10000 m / s erreichen, was ausreicht, um die Zerstörung bei einer Kollision zu gewährleisten. Solche Eigenschaften ermöglichen es, fliegende mittlere und interkontinentale ballistische Raketen zu bekämpfen. Die Niederlage wird vor der Freisetzung von Sprengköpfen durchgeführt.
Die ersten Tests einzelner GMD-Komponenten fanden bereits Ende der 90er Jahre statt. Nachdem die USA aus dem ABM-Vertrag ausgetreten waren, wurden die Arbeiten intensiviert und führten bald zur Entstehung eines vollwertigen Komplexes und zum Einsatz mehrerer neuer Einrichtungen. Offenen Daten zufolge hat der GMD-Komplex bisher 41 Teststarts von Raketenabwehrraketen abgeschlossen; In fast der Hälfte der Fälle bestand die Aufgabe darin, das Ziel abzufangen. 28 Starts wurden als erfolgreich angesehen. Während der Tests wurden die Elemente des GMD-Komplexes fertiggestellt. In neueren Tests werden beispielsweise EKV CE-II Block I Abfangjäger verwendet.
Abfangjäger EKV. Raytheon zeichnen / raytheon.com
Lange Zeit wurde das Abfangen von Trainingszielen mit nur einer GBI-Rakete mit einem EKV-Produkt durchgeführt. Am 25. März fanden die ersten solchen Tests statt, bei denen gleichzeitig zwei Raketenabwehrraketen auf ein Ziel abgefeuert wurden. Der erste der Abfangjäger traf erfolgreich die fliegende Zielrakete, wonach der zweite die größten Trümmer traf. Der gleichzeitige Einsatz von zwei Abfangraketen sollte die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Zielabfangens erhöhen.
Derzeit sind GBI-Raketen mit EKV-Abfangjägern in Vandenberg (Kalifornien) und Fort Greeley (Alaska) im Einsatz. In Alaska wurden 40 Silos mit Raketenabwehrraketen stationiert, in Kalifornien - nur 4. Zwei solcher Installationen wurden in den jüngsten Tests verwendet. Die eingesetzten GBI-Raketen sind nach bekannten Daten mit EKV-Abfangjägern des CE-I und CE-II Block I ausgestattet. Der Großteil der älteren Produkte ist noch vorhanden.
Nicht realisiertes Projekt
Um ein Ziel effektiv zu besiegen, müssen alle modernen US-Raketenabwehrsysteme eine oder mehrere Raketen verwenden. Dies führt bei der Bodenkomplex-GMD zu unnötigem Aufwand und hohen Betriebskosten. Jede GBI-Rakete trägt nur einen EKV-Abfangjäger, was die Rakete in jeder Hinsicht inakzeptabel teuer machen kann.
In den letzten zehn Jahren wurde ein neues Raketenabwehrsystem namens Multiple Kill Vehicle (MKV) entwickelt. Das Projekt basierte auf dem Konzept einer Kampfbühne mit mehreren kleinen Abfangjägern. Eine Rakete vom Typ GBI sollte mehrere MKV-Abfangjäger gleichzeitig tragen. Jedes dieser Produkte sollte etwa 10 Pfund wiegen und eine eigene Anleitung haben. Es wurde davon ausgegangen, dass MKV die erforderliche Kampfkraft zeigen kann, wenn der Feind Interkontinentalraketen mit einem Mehrfachsprengkopf einsetzt, sowie unter den Bedingungen des Einsatzes von Raketenabwehrdurchbrüchen. Es wurde davon ausgegangen, dass eine große Anzahl von MKV-Abfangjägern sowohl das echte Ziel als auch seine Nachahmer treffen und so die Kampfmission lösen können.
Der vorgeschlagene Look für den MKV-Abfangjäger. Abbildung Globalsecurity.org
An der Entwicklung von MKV waren führende Organisationen der Rüstungsindustrie beteiligt. 2008 fanden mehrere Tests und Experimente mit frühen Prototypen statt. Das MKV-Programm wurde jedoch bereits 2009 als aussichtslos geschlossen. Im Jahr 2015 startete das Pentagon das MOKV-Projekt (Multi-Object Kill Vehicle) mit ähnlichen Zielen und Zielsetzungen. Es gibt Informationen zu den notwendigen Arbeiten, Details wurden jedoch noch nicht bekannt gegeben.
Dafür und dagegen
Wie Sie sehen, hat das Konzept des kinetischen Abfangens seinen Platz in den US-Raketenabwehrsystemen lange und fest eingenommen. Die Gründe dafür sind bekannt und verstanden. Nach langer Suche und Entwicklung einer ganzen Reihe von Abfangraketen wurde festgestellt, dass ein kinetischer Hochgeschwindigkeitsabfangjäger die besten Zerstörungseigenschaften bietet. Eine Kollision mit einem solchen Objekt verwandelt das ballistische Ziel in einen Schutthaufen, der keine Gefahr darstellt.
Das kinetische Abfangen ist jedoch nicht frei von erheblichen Nachteilen, die in der Entwurfsphase berücksichtigt werden müssen. Zunächst einmal ist diese Methode, ein Ziel zu treffen, aus technischer Sicht äußerst schwierig. Eine Raketenabwehr- oder Kampfabfangstufe benötigt verbesserte Leitsysteme. Das GOS muss die rechtzeitige Erkennung eines ballistischen Ziels sicherstellen, auch in einer schwierigen Störumgebung. Dann ist es ihre Aufgabe, den Abfangjäger zum Treffpunkt mit dem Ziel zu bringen.
MKV-Prototyp im Test, 2008 Foto von Missile Defense Agency / mda.mil
Die Flugbahn des ballistischen Ziels ist vorhersehbar, was die Arbeit des Suchers bis zu einem gewissen Grad erleichtert. Hier werden jedoch besondere Anforderungen im Bereich der Führungsgenauigkeit gestellt. Der kleinste Fehlschuss, ohne das Ziel zu berühren, ist ein Misserfolg. Wie die Praxis zeigt, ist die Schaffung einer Raketenabwehr mit solchen fortschrittlichen Erkennungs- und Leitsystemen eine äußerst schwierige Aufgabe. Darüber hinaus bieten selbst die erstellten Stichproben keine hundertprozentige Wahrscheinlichkeit, relativ einfache Ziele und Objekte mittlerer Komplexität zu treffen.
Die Frage der Bekämpfung von Interkontinentalraketen, die MIRVs mit individuellen Führungseinheiten tragen, bleibt jedoch relevant. Derzeit können sie im aktiven Bereich durch Abfangen bekämpft werden, bevor Sprengköpfe eingesetzt werden. Nach dem Abwurf der Sprengköpfe erhöht sich die Komplexität des Raketenabwehrsystems um ein Vielfaches und die Wahrscheinlichkeit, einen Angriff erfolgreich abzuwehren, sinkt proportional. In der Vergangenheit wurde der Versuch unternommen, eine Raketenabwehrrakete mit mehreren Abfangraketen an Bord zu erstellen, jedoch ohne Erfolg. Ein ähnliches Projekt wird derzeit ausgearbeitet, die Perspektiven sind jedoch unklar.
Trotz all seiner Vorteile konnte das kinetische Abfangen andere Methoden zur Zerstörung feindlicher Raketen nicht ersetzen. In der jüngsten Vergangenheit wurde die Langstrecken-Abfangrakete RIM-174 ERAM / SM-6 von der US-Marine übernommen. In Bezug auf seine Flugleistung übertrifft es die SM-3. Die Zielführung erfolgt mit einem aktiven Radarsucher und zum Zieltreffer wird ein hochexplosiver Splitter-Gefechtskopf mit 64 kg Gewicht verwendet. Dadurch kann die SM-6-Rakete nicht nur in der Raketenabwehr eingesetzt werden, sondern auch zur Zerstörung aerodynamischer Luft- und Bodenziele.
Das kinetische Abfangen ballistischer Ziele hat seine eigenen Vor- und Nachteile verschiedener Art, die sich direkt auf die Besonderheiten der Entwicklung, Herstellung und Verwendung von Raketenabwehrsystemen auswirken. Vor einigen Jahrzehnten würdigte das Pentagon dieses Konzept und machte es zu einem Schlüsselelement im Bereich der Raketenabwehr. Die auf diesen Ideen basierende Technologieentwicklung geht weiter und trägt Früchte. Bis heute ist es den Vereinigten Staaten gelungen, ein ausreichend entwickeltes mehrschichtiges Raketenabwehrsystem aufzubauen, das in der Lage ist, mit bestimmten Bedrohungen fertig zu werden. Es ist zu erwarten, dass die Entwicklung auch in Zukunft fortgesetzt wird und neue Projekte auf bewährten Ideen basieren.
