рекомендации

пятница, 26 марта 2021 г.

Баллистическая ракета для подводных лодок UGM-73 Poseidon C-3


Poseidon была первой из развернутых баллистических ракет, запускаемых с подводных лодок, с РГЧ ИН. Ее развертывание ознаменовало 100-кратное увеличение возможностей БРПЛ США.

История

Во время разработки Polaris A-3 независимые исследования этой ракеты показали, что возможно дальнейшее улучшение точности и дальности. Кроме того, при изучении подводных лодок класса Lafayette также было обнаружено, что можно запустить ракету из шахты без дополнительного контейнера. Таким образом, на подводных лодках этого класса могла быть размещена ракета большей дальности, до 3500 миль. В результате этих исследований в ноябре 1963 года ВМС санкционировали разработку новой БРПЛ, получившей название B-3.

Первоначально программа B-3 заключалась в разработке ракеты большей дальности. Однако в ноябре 1965 года в конструкцию были добавлены разделяющиеся боеголовки с индивидуальным наведением.

Это было сделано в первую очередь для улучшения способности ракеты преодолевать противоракетные системы противника. Два месяца спустя, 18 января, президентом была дана санкция на разработку ракеты (теперь она называется Poseidon C-3). Оценка проекта была завершена в апреле, а в октябре 1965 года началась разработка ракеты дальностью 4030 миль с вдвое большей полезной нагрузкой, чем у Polaris A-3.

В 1966 году Министерство обороны приказало ускорить реализацию проекта. В это время дальность была уменьшена до дальности полета Polaris A-3.

Первая экспериментальная ракета «Poseidon» была запущена с суши на мысе Канаверал 16 августа 1968 года. 29 июня 1970 года с этой площадки был выполнен 20-й и последний пуск, завершивший первый этап программы испытаний: 14 пусков были успешными. Первый пуск с подводной лодки был произведен 3 августа 1970 года с подводной лодки USS James Madison. После семи подводных пусков, 31 марта 1971 года, Madison начал свое первое патрулирование с «Посейдоном». Затем, во время плановой перезагрузки реакторов, было завершено переоборудование оставшихся подводных лодок класса Lafayette.


Когда развертывание только началось, в 1972 году эксплуатационные испытания «Посейдона» окончились неудачно. Анализ этих пусков показал, что у системы «Poseidon» были проблемы с контролем качества небольших электронных компонентов. Он также страдал от плохого качества сборок карданного подвеса двигателей, неисправного пускового устройства и проблем с гибкими соединительными кабелями между подводной лодкой и ракетой. Чтобы исправить это, в марте 1973 года испытания были приостановлены, и началась программа модификации ракет. Развертывание этих усовершенствованных ракет началось в 1974 году. Последнее перевооружение было произведено в феврале 1978 года во время последней перезагрузки реактора подлодки класса Lafayette.


Программа производства 619 ракет UGM-73A «Посейдон» была завершена в 1975 году. Всего было развернуто 496 ракет на 31 подводном ракетоносце типов «Лафайет», «Джеймс Мэдисон» и «Бенджамин Франклин».

Для оснащения ракет «Посейдон» с июня 1970 по июнь 1975 года было произведено 5250 боезарядов W-68. В процессе эксплуатации ракет и боеголовок были обнаружены и исправлены ряд дефектов. Так, был обнаружен производственный дефект графитового носка боевого блока Mk.3, что привело к необходимости в период с 1973 по 1976 год заменить их на всех боеголовках. Чуть позже была выявлена повышенная пожароопасность боезаряда W-68. С ноября 1978 по 1983 год были переоборудованы 3200 зарядов, а остальные списаны.

Эксплуатационные испытания усовершенствованного «Poseidon» начались в 1974 году. Четыре года и более 40 пусков спустя ВМФ еще не определил процент его надежности.

Принятие на вооружение ракет «Посейдон C-3» значительно повысило боевые возможности флота США. При неизменном количестве ракетоносцев размещенное на них количество боеголовок возросло в 2,6 раза. Если в 1967 году на 656 ракетах «Поларис» было установлено 2016 боеголовок, то в 1977 году на 496 ракетах «Посейдон» размещалось 4960 боевых блоков, плюс ещё 480 на ракетах «Поларис». В процессе эксплуатации стартовая надёжность ракет «Посейдон C-3» составила 84%.


Ракеты "Polaris A-3" SLBM (слева) и Poseidon C-3 SLBM. март 1968 год.

Как говорилось ранее, Poseidon так и не смог достичь запланированной дальности полета в 4030 миль. Этот факт беспокоил ВМФ, поскольку без этой дополнительной дальности подводные лодки «Poseidon» могли стать уязвимыми для советских противолодочных систем. Таким образом, в 1969 году началась разработка ракеты большей дальности, которая могла быть размещена в тех же ракетных шахтах. Первоначально названная «Extended range Poseidon», эта ракета стала БРПЛ Trident 1 с дальностью полета 4600 миль. Размещение этой ракеты на двенадцати подводных лодках класса Lafayette началось в октябре 1979 года.

Конструкция

«Посейдон C-3» представлял собой двухступенчатую баллистическую ракету с тандемным расположением ступеней. Обе маршевых ступени оснащались твердотопливными ракетными двигателями (РДТТ) и разрабатывались совместно «Hercules» и «Thiokol Chemical Corporation». Корпус двигателей обеих ступеней изготовлялся из стеклопластика и являлся одновременно корпусом соответствующей ступени. Управление в полёте осуществлялось с помощью отклонения качающихся сопел. 


Сопло РДТТ первой ступени изготовлялось из алюминиевого сплава. Оно утоплено в двигатель и выдвигалось в рабочее положение перед запуском двигателя. Для управления ракетой по тангажу и рысканью сопло могло отклоняться специальной гидравлической системой с приводом от газогенератора. Для управления ракетой по крену (вращение вокруг оси) применялась система микросопел с использованием газа, вырабатывавшегося газогенератором.


Ракета «Посейдон» в музее USS Bowfin Submarine Museum & Park. На переднем плане разделяющаяся головная часть без боевых блоков с наполовину снятым обтекателем.

РДТТ второй ступени отличался от двигателя первой ступени только сопловым блоком. Его частично утопленное отклоняемое сопло изготовлялось из стекловолокна с графитовым вкладышем. Топливо в обоих РДТТ смесевое, состояло из перхлората аммония и углеводородного горючего с присадками алюминия. Ступени и приборный отсек между собой соединялись переходниками из алюминиевого сплава.

Для разделения ступеней применялся огневой способ. Традиционно для американских БРПЛ в передней части переходников укладывался разрывной шнуровой заряд, срабатывавший в момент разделения. Отсечка тяги (прекращение работы двигателя) производилась с помощью пиротехнических зарядов, прорубавших проёмы в корпусе двигателя.


Разделяющаяся головная часть (англ. Post Boost Control System, в просторечии bus, автобус) состояла из боевого, приборного отсека и отсека двигательной установки. В приборном отсеке располагалась трёхосная гиростабилизированная платформа и электронный вычислительный блок, обеспечивавшие управление ракетой на активном участке траектории и разведение блоков по индивидуальным целям. Система наведения обеспечивала круговое вероятное отклонение (КВО) порядка 800 м. Путём нескольких модернизационных программ точность наведения была повышена. В 1974 году была проведена модернизация приемников радионавигационной системы «Лоран-С». К началу 1980-х годов была проведена модернизация навигационной системы «Транзит», повысившей точность определения координат подводных ракетоносцев. К этому же времени была проведена модернизация ИНС и вычислительного блока ракеты с использованием новой элементной базы и гироскопов с электростатическим подвесом. Эти меры позволили довести показатель КВО до 470 м.

Боевой отсек позволял разместить до 14 боевых блоков Mk.3 с боевой частью W68 с мощностью по разным источникам от 40 до 50 кт. Двигательная установка состояла из газогенератора с постоянным горением и восьми пар сопел, позволявшим менять направление истечение газа. Благодаря этому обеспечивалась потребная ориентация головной части и направление вектора тяги. Дальность и зона разведения боевых блоков зависела от их забрасываемого количества. В варианте с 14 боевыми блоками максимальная дальность была 3334 км, при этом осуществлялось только рассеивание боевых блоков, без их индивидуального наведения. В базовом варианте с 10 блоками максимальная дальность достигала 4630 км, а максимальная зона разведения боевых блоков составляла 278 км. При оснащении шестью блоками достигалась максимальная дальность 5556 км, при зоне разведения в 556 км.

Корпус боевого блока Mk.3 выполнялся из бериллиевого сплава с абляционным графитовым носком. Блок оснащался дополнительной защитой от рентгеновского излучения. Графитовый носок имел асимметричную форму и в полёте в плотных слоях атмосферы придавал блоку вращение для предотвращения неравномерного обгорания.

Ракетный комплекс «Посейдон» размещался на носителях путём замены старого комплекса «Поларис». При этом производился ряд модернизаций. Навигационный комплекс подводных лодок типа «Лафайет» с уровня Mk.2 mod 3 модернизировался до уровня Mk.2 mod 6. Приемная антенная AN/WPN-3 системы радионавигации LORAN-C заменялась на AN/BPN-5. В вычислительном комплексе компьютеры NAVDAC заменялись на Univac CP-890. Для более точных расчётов параметров траектории ракеты стала использоваться карта гравитационных полей. Система управления стрельбой модернизировалась до уровня Mk.84. Стартовая система Mk.21 заменялась на Mk.24.

Пусковые установки входящие в состав стартовой системы состоят из шахты, пускового стакана, систем выброса и системы контроля. Шахты цилиндрической формы закреплены вертикально в корпусе ПЛАРБ и рассчитаны на ту же нагрузку, что и прочный корпус лодки. Сверху они закрываются крышками, поднимающимися перед стартом ракет. Для предотвращения попадания воды внутрь шахты в момент старта служит специальная мембрана из армированного стеклопластика толщиной в несколько миллиметров. Внутри шахты располагается пусковой стакан. В зазоре между стаканом и шахтой расположены 20—30 башмаков на гидравлических амортизаторах. Ракета внутри пускового стакана располагается на опорных и обтюрирующих поясах.

Для выбрасывания ракеты из шахты применяется специальная система создания парогазовой смеси. Газ генерируемый пороховым аккумулятором давления подается в специальную камеру с водой. Образующийся при этом пар подается в шахту ракеты. Ракета разгоняется внутри шахты с ускорением до 10g до скорости порядка 45—50 м/с. Ракета при этом пробивает мембрану и внутрь шахты поступает забортная вода. После выхода ракеты из шахты она закрывается крышкой, а вода перекачивается в специальную заместительную цистерну.

Ракета выходит из воды и на высоте 10—30 м по сигналу датчика включается двигатель первой ступени. На высоте примерно 20 км происходит отстрел первой ступени и включение двигателя второй ступени. Управление ракетой на этих этапах осуществляется с помощью отклоняемых сопел. После отсоединения от второй ступени головная часть продолжает полёт, по заданной траектории производя последовательный отстрел боеголовок.

Снятие с вооружения

В результате начала перевооружения на Trident 1 количество развернутых ракет Poseidon было уменьшено до 304. Численность сил оставалась неизменной до 1987 года, когда с USS Sam Rayburn были удалены ракеты Poseidon, чтобы удержать Соединенные Штаты в пределах количества БРПЛ, оговоренного ОСВ. Дальнейшие сокращения следовали по мере того, как происходило развертывание подводных лодок класса Ohio, и поскольку подводные лодки класса Poseidon стали слишком устаревшими. Последний "Посейдон" был выгружен в сентябре 1992 года.

Тактико-технические характеристики:

Дальность:
С 10 ББ — 4600 км.
С 6 ББ — 5600 км.
С 14 ББ — 3330 км.

Апогей траектории: > 800 км.
Скорость: до 3580 м/с.
Максимальная площадь района разведения ББ: 10 000 км².
Точность (КВО): 800 м (470 м после модернизаций).

Головная часть:

РГЧ ИН + КСП ПРО (лёгкие и тяжёлые ложные цели, станции активных помех, дипольные отражатели).
Тип ББ — Mk.3 с термоядерным зарядом W68.
Количество и мощность ББ — 6 или 10 или 14 мощностью по 40—50 кт.
Стартовая масса: 29,5 т.
Забрасываемая масса: 2000 кг.
Длина: 10,39 м.
Диаметр: 1,88 м.
Количество ступеней: 2.

1-я ступень:
Тип ДУ 1-й ступени: РДТТ Hercules/Thiokol

2-я ступень:
Тип ДУ 2-й ступени: РДТТ Hercules

Тип старта: сухой
Время подготовки к пуску: 15 минут.
Интервал между пусками: 50 сек.

Количество произведенных ракет: 619 (были развернуты на ПЛ 496 ракет)

Источники:

1. James N. Gibson. Nuclear Weapons of the United States: An Illustrated History. Schiffer Pub., 1996.

Комментариев нет:

Отправить комментарий