UGM-96A Трайдент I С-4 — американская баллистическая ракета подводных лодок, созданная фирмой «Lockheed Martin Space Systems» в Саннивейле, Калифорния. На вооружение ВМС США принята в 1979 году. Снята с вооружения в начале XXI века, её заменили ракеты Трайдент II.
Разрабатывалась для замены ракет Посейдон на существующих ПЛАРБ типа Джеймс Медисон и ПЛАРБ типа Бенджамин Франклин. Кроме того комплекс Трайдент I был установлен на 8 первых подводных лодок проекта Огайо.
Разработка
Trident I была первой баллистической ракетой ВМС США для подводных лодок, которая могла достичь советской территории из портов Соединенных Штатов. Она была разработана для удовлетворения военных и политических нужд конца 1970-х годов.
Когда в середине 60-х началась разработка Poseidon, цель заключалась в том, чтобы повысить живучесть ракетных подводных лодок, позволив им отойти от своих целей еще на 1000 морских миль. Однако до того, как была запущена первая ракета, стало очевидно, что Poseidon не будет иметь большей дальности, чем Polaris A-3: он может даже не догнать его. Чтобы исправить эту ситуацию, военно-морской флот начал программу исследований, чтобы определить, возможно ли разработать ракету большей дальности, которая все еще может быть установлена в ракетных шахтах действующих подводных лодок класса Lafayette. Первоначально называемая «Посейдон повышенной дальности» (EXPO), к 1971 году эта программа была поглощена программой "Undersea Long-range Missile System" (ULMS) ВМФ. 14 сентября 1971 года министр обороны Мелвин Р. Лэрд дал согласие на разработку этой ракеты. Президент Никсон одобрил программу в январе 1972 года, а в мае программа была ускорена под новым названием Trident I.
Задачей инженеров Lockheed было увеличить дальность полета Trident I, не увеличивая его габариты и не уменьшая полезную нагрузку. Во-первых, переделав секцию полезной нагрузки, освободили место для третьей ступени. Для дальнейшего увеличения дальности инженеры использовали твердое топливо высокой энергоемкости и высокой плотности, разработанное в ракетной программе Patriot. Используя это топливо, инженеры увеличили удельную тягу на объем сжигаемого топлива. Чтобы компенсировать больший вес этого нового топлива, старые корпуса двигателей из стекловолокна были заменены на облегченные кевларовые. Наконец, инженеры добавили телескопическую аэродинамическую иглу, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление.
Для правильной интеграции всех этих новых технологий потребовалось время, что не позволило провести первый испытательный запуск до 18 января 1977 года. Однако за этим последовала почти идеальная программа испытаний: 10 из первых 12 пусков были успешными. Последний пуск с наземной площадки (18-й) был произведен в январе 1979 года. Затем испытания были перенесены на подводную лодку USS Francis Scott Key, переоборудование которой завершилось 4 декабря 1978 года.
Первый подводный пуск Trident I состоялся 10 апреля 1979 года. К концу июля было запущено семь ракет для оценки характеристик, завершив этот этап программы. Первый запуск в рамках программы Demonstration And Shakedown Operation (DASO) с ПЛ Francis Scott Key состоялся 28 августа.
Два месяца спустя, 20 октября 1979 года, ПЛ Francis Scott Key отправилась в свое первое патрулирование c Trident I.
Конструкция
Ракета UGM-96A "Trident-1" выполнена по трехступенчатой схеме. При этом третья ступень размещается в центральном проеме приборного отсека и головной части. Ракетные твердотопливные двигатели (РДТТ) всех трех ступеней "Trident-1" изготовлены из материалов с улучшенными характеристиками (арамидное волокно, кевлар-49, в качестве связующего вещества применяется эпоксидная смола) и имеют качающееся сопло облегченной конструкции. Двигатели снаряжаются высокоэнергетическим твердым топливом - нитролан, имеющим плотность 1.84 г/см3 и удельный импульс 271 кг-с/кг . В качестве пластификатора применен полиуретановый каучук.
На ракете "Trident-1" на каждой ступени имеется по одному качающемуся соплу, обеспечивающему управление по тангажу и рысканию. Сопло изготовлено из композиционных материалов (на основе графита), имеющих меньшую массу и большую стойкость к эрозии. Управление вектором тяги (УВТ) на активном участке траектории по тангажу и рысканию осуществляется за счет отклонения сопел, а управление по крену на участке работы маршевых двигателей не производится. Первая и вторая ступени ракеты имеют одинаковую конструкцию системы УВТ, а в третьей ступени она значительно меньших размеров. Рабочая скорость вращения турбины и жестко связанного с ней центробежного насоса 100-130 тыс. об/мин.
Применение более легких материалов в корпусах РДТТ, сопел и элементов устройств УВТ, а также использование ракетного топлива с большим удельным импульсом, модернизация устройства управления вектором тяги и введение третьей ступени позволили увеличить дальность стрельбы ракеты "Trident-1" по сравнению с "Poseidon-СЗ" примерно на 2300 км.
Система наведения БРПЛ "Trident-1" осуществляет управление полетом ракеты как на этапе работы ее маршевых двигателей, так и на этапе разведения боеголовок. Основными элементами системы навeдения являются гиростабилизированная платформа, на которой размещены гироприборы и астродaтчик, а также бортовая ЭВМ, формирующая управляющие сигналы. Инерциальные навигационные приборы ракет имеют накапливаемую ошибку в дальности стрельбы 1480 м за час полета. Для ее снижения в БРПЛ "Trident-1" наряду с совершенствованием механических узлов инерциальных приборов, в частности использованием воздушных подшипников для гироскопов (позволило избежать ошибок, обусловленных нагревом, износом, термическим воздействием контакта вращающегося подшипника с поверхностью), введена астрокоррекция. Она производится путем уточнения места ракеты в пространстве при наблюдении одной-двух звезд, находящихся близко к зениту в районе цели.
Применение на БРПЛ "Trident-1" новых достижений в области микроэлектроники позволило снизить массу блока электронного оборудования в системе наведения и управления попетом на 50% по сравнению с аналогичным блоком на ракете "Poseidon-СЗ".
ГЧ ракет "Trident-1" состоит из боeвого отсека, системы (ступени) разведения боеголовок, подсистемы наведения и головного обтекателя с носовой аэродинамической иглой. Боевой отсек несет восемь боеголовок W-76, расположенных по кругу. Мощность каждой около 100 кт. Система разведения боеголовок обеспечивает компенсацию ошибок выведения ГЧ на цель и производит корректирующий маневр при нацеливании боеголовок. Она включает двигательную установку, состоящую из двух твердотопливных газогенераторов, и подсистему небольших сопел с управляющими клапанами, с помощью которых при разведении боеголовок осуществляется регулирование скорости головной части, а также ее ориентация и стабилизация. Роль газогенератора выполняет пороховой аккумулятор давления.
Газ подается через входной трубопровод на четыре блока управляющих сопел, питающих в общей сложности 16 сопел (четыpе передних, четыре задних и восемь стабилизации по крену). Масса системы рдзведения боеголовок 295 кг, масса топлива 193 кг, максимальное время работы после отделения третьей ступени 7 мин.
Головной обтекатель БРПЛ "Trident -1" изготовлен из специального елового шпона, а его носовая часть - из фенольного стеклопластика. В зарубежной печати отмечается, что применение специального елового шпона обеспечило значительно лучшие характеристики головной части при выходе из атмосферы, чем другие испытывавшиеся материалы. При этом с выходом из плотных слоев атмосферы происходит обугливание только наружного слоя обтекателя, а остальные слои обеспечивают хорошую защиту приборного отсека и элементов ГЧ. Сброс (и увод с траектории полета ракеты) обтекателя производится на участке работы двигателя второй ступени с помощью твердотопливных двигателей.
Носовая аэродинамическая игла применена на ракетах "Trident" в целях снижения аэродинамического сопротивления и увеличения дальности стрельбы при существующей форме их головных обтекателей. На БРПЛ "Trident-1" аэродинамическая игла утоплена в обтекателе, и ее шесть частей выдвигаются телескопически под воздействием порохового аккумулятора давления в течение 100 мс на высоте 600 м.
Шахта представляет собой стальную конструкцию цилиндрической формы. Она закреплена неподвижно в корпусе ПЛАРБ. Сверху шахта закрывается крышкой с гидравлическим приводом (равнопрочной с прочным корпусом ПЛАРБ), под которой расположена мембрана, предотвращающая попадание забортной воды в шахту при открывании крышки. Внутри шахты устанавливается стальной пусковой стакан. Кольцевой зазор между стенками шахты и стакана заполняется эластомерным полимером. В зазоре между внутренней поверхностью стакана и ракетой размещаются амортизирующие и обтюрирующие пояса.
Пусковой стакан "Trident-1" монтируется к прочному корпусу ПЛАРБ на 20-30 башмаках, опирающихся на гидравлические амортизаторы, сверху он перекрыт мембраной. Жесткая оболочка мембраны толщиной 6,3 мм имеет куполообразную форму (ее диаметр 2.02 м и высота 0.71 м). Она изготовлена из фенольной смолы, армированной асбестом. К внутренней поверхности мембраны приклеивается пенополиуретан низкой плотности с открытыми ячейками и сотовый материал, сделанный по форме носовой части ракеты. Это обеспечивает защиту БРПЛ от силовых и тепловых нагрузок при вскрытии мембраны с помощью профилированных зарядов взрывчатого вещества, установленных на внутренней поверхности оболочки. При вскрытии оболочка разрушается на несколько частей: центральную и боковые.
Для доступа к системам и узлам ракеты с целью их проверок и технического обслуживания каждая шахта имеет горловины и люки, расположенные на различных уровнях. Пусковая шахта БРПЛ "Trident-1" оснащена штекерным разъемом нового типа для соединения приборов ракеты с бортовой системой управления стрельбой. Он автоматически отсоединяется в момент пуска ракеты.
Для выстреливания ракет "Trident-1" из шахты используется пороховой аккумулятор давления. Генерируемые им газы проходят через камеру с водой и частично охлаждаются. Образовавшийся при этом низкотемпературный пар поступает в нижнюю часть пускового стакана и выталкивает ракету.
Система управления ракетной стрельбой предназначена для расчета данных стрельбы и ввода их в ракету, осуществления предстартовой проверки и контроля готовности аппаратуры к запуску. На ПЛАРБ типа "Лафайет" установлена система управления ракетной стрельбой Мк88 мод. 2, для "Огайо" разработана новая система Мк98 мод. О. В отличие от аналогичных систем ракетного комплекса "Polaris" они позволяют производить перенацеливание ракет, находящихся в шахтах патрулирующих ПЛАРБ, на вновь назначенные цели.
Система управления ракетной стрельбой включает посты управления пуском ракет, навигационный и контроля подсистемы выброса ракет из шахты. Ее основу составляет ЭВМ. Пост управления ракетной стрельбой расположен в центральном посту ПЛАРБ. Необходимые данные, характеризующие состояние всех ракет и подготовку вспомогательных подсистем к стрельбе, отображаются на его специальном пульте. Такой пульт на ПЛАРБ типа "Лафайет" включает 16 рядов контрольных лампочек зеленого цвета, показывающих этапы подготовки и степень готовности к полету. В центре нижней части пульта имеется отверстие для пускового ключа. Навигационный пост выдает данные, характеризующие местоположение носителя и элементы его движения, а также величины магнитного и гравитационного полей Земли в районе нахождения ПЛАРБ. Они, как и информация от подсистемы контроля и выброса ракет, вводятся в общекорабельную ЭВМ.
С получением сигнала-приказа на пуск ракет командир лодки объявляет боевую тревогу. После проверки подлинности приказа командир дает команду на приведение подводной лодки в техническую готовность ISy, которая является высшей степенью готовности. По этой команде уточняются координаты корабля, скорость снижается до значений, обеспечивающих пуск ракет, лодка подвсплывает на глубину около 30 м. По готовности навигационного поста, а также поста подсистемы контроля и выброса ракет из шахт командир ПЛАРБ вставляет пусковой ключ в соответствующее отверстие пульта управления стрельбой и переключает его. Этим действием он подает команду в ракетный отсек лодки на непосредственную предстартовую подготовку ракетного комплекса. Перед пуском ракеты давление в пусковой шахте выравнивается с забортным, затем открывается прочная крышка шахты. Доступ забортной воде после этого преграждает лишь расположенная под ней сравнительно тонкая мембрана.
Непосредственный пуск ракеты осуществляет командир боевой части оружия (ракетно-торпедной) с помощью пускового механизма с рукояткой красного цвета (для учебных пусков - черного), который подключается к ЭВМ с помощью специального кабеля. Затем включается пороховой аккумулятор давления. Генерируемые им газы проходят через камеру с водой и частично охлаждаются. Образовавшийся при этом низкотемпературный пар поступает в нижнюю часть пускового стакана и выталкивает ракету из шахты. При движении вверх ракета разрывает мембрану, и забортная вода свободно поступает в шахту. После выхода ракеты крышка шахты автоматически закрывается, а находящаяся в шахте забортная вода сливается в специальную заместительную цистерну внутри прочного корпуса лодки. ПЛАРБ при движении ракеты в пусковом стакане подвергается воздействию значительной реактивной силы, а после ее выхода из шахты давлению поступающей забортной воды. Рулевой с помощью специальных автоматов, управляющих работой гироскопических стабилизирующих устройств и перекачкой водного балласта, удерживает лодку от провала на глубину.
После неуправляемого движения в толще воды ракета выходит на поверхность. Двигатель первой ступени БРПЛ включается на высоте 10-30 м над уровнем моря по сигналу датчика ускорений. Вместе с ракетой на поверхность воды выбрасываются куски уплотнения пускового стакана.
Затем ракета поднимается вертикально и по достижении определенной скорости начинает отрабатывать заданную программу полета. По окончании работы двигателя первой ступени на высоте примерно 20 км происходит ее отделение и включение двигателя второй ступени, а корпус первой ступени отстреливается. Аналогично происходит включение двигателя третьей ступени БРПЛ "Trident-1". При движении ракеты на активном участке траектории управление ее полетом осуществляется за счет отклонения сопел двигателей ступеней. После отделения третьей ступени начинается этап разведения боеголовок. Головная часть с приборным отсеком продолжает полет по баллистической траектории. Производятся коррекция траектории полета двигателем головной части, нацеливание и отстрел боеголовок.
В головной части типа МИРВ используется так называемый "принцип автобуса": ГЧ, проведя коррекцию своего местоположения, нацеливается на первую цель и выстреливает боеголовку, которая по баллистической траектории летит к цели, после этого ГЧ ("автобус"), проведя коррекцию своего местоположения двигательной установкой системы разведения боеголовок, нацеливается на вторую цель и выстреливает следующую боеголовку. Подобная процедура повторяется для каждой боеголовки. Если необходимо поразить одну цель, то в ГЧ зaкладывается программа, которая позволяет нанести удар с разносом во времени (в ГЧ типа МРВ после проведения нацеливания двигателем второй ступени производится одновременный отстрел всех боеголовок).
Через 15-40 мин после пуска ракеты боеголовки достигают объектов поражения. Подлетное время зависит от удаления района огневой позиции ПЛАРБ от цели и траектории полета ракеты.
История службы
USS Francis Scott Key была первой из 12 подводных лодок класса Lafayette, вооруженных ракетами Trident. Это перевооружение было завершено в августе 1982 года с развертыванием USS James Madison. В следующем месяце началось развертывание первой подводной лодки класса Ohio - USS Ohio, с новой базы подводных лодок в канале Худ, Бангор, Вашингтон.
Хотя «Трайдент» значительно улучшил возможности баллистических ракет флота, ракета была развернута не по этой причине. Размещение Trident I на двенадцати подводных лодках класса Lafayette должно было позволить Соединенным Штатам выполнить свое обязательство перед Испанией по прекращению операций на базе в Рота, Испания к 1979 году. Развертывание Trident I на этих подлодках позволило перебросить их из Роты в Кингс-Бэй, штат Джорджия. Если бы использовалась ракета «Посейдон», этим подводным лодкам пришлось бы плыть на восток в течение двух дней, прежде чем они окажутся в пределах досягаемости своих целей в Советском Союзе.
Последний "Трайдент-1" был доставлен ВМФ в январе 1986 года. Всего этой ракетой было вооружено 12 подводных лодок класса "Лафайет" и восемь подводных лодок класса "Огайо".
На втором этапе предполагалось построить еще 14 ПЛАРБ типа «Огайо» и вооружить все лодки этого проекта новой БРПЛ «Трайдент II-D5» с более высокими тактико-техническими характеристиками. В связи с необходимостью сокращения ядерных вооружений согласно договору СНВ-2, с ракетами «Трайдент II-D5» было построено всего 10 лодок второй серии. А из 8 лодок первой серии были переоборудованы на новые ракеты только 4 ПЛАРБ.
На сегодняшний день ПЛАРБ типа «Джеймс Мэдисон» и типа «Бенджамин Франклин» выведены из состава флота. А все находящиеся в строю ПЛАРБ типа «Огайо» оснащены «Трайдент II-D5». Ракета «Трайдент I С-4» снята с вооружения.
Характеристики:
Стартовая масса - 32000 кг
Длина - 10,36 м
Диаметр - 1,88 м.
Число ступеней - 3
Длина первой ступени - 4,16 м
Длина второй ступени - 3,37 м
Длина третьей ступени - 2,83 м
Номинальная тяга РДТТ второй ступени - 54,4 тc
Масса топлива РДТТ второй ступени - 7,26 т
Номинальная тяга РДТТ третьей ступени - 18,1 тc
Масса топлива РДТТ третьей ступени - 1,81 т
Дальность стрельбы 7 400 км
Точность стрельбы (КВО) - 380 м.
Забрасываемый вес - 1280 кг
Система наведения: инерциальная + астрокоррекция.
Боевая часть: 8 РГЧ ИН W-76 мощностью по 100 кт в головной части Mk-4 (может быть установлено до 14 РГЧ за счет уменьшения дальности стрельбы).
Тип старта: сухой (мембрана).
Производитель: Lockheed Missile & Space Company
Всего произведено 570 ракет, из них 384 были развернуты на подводных лодках.
Источники:
1. James N. Gibson. Nuclear Weapons of the United States: An Illustrated History. Schiffer Pub., 1996.
Комментариев нет:
Отправить комментарий