Эскандеры в россии что это
Оперативно-тактический ракетный комплекс «Искандер»
«Искандер» (индекс — 9К720, по классификации МО США и НАТО — SS-26 Stone) — семейство оперативно-тактических ракетных комплексов: Искандер, Искандер-Э, Искандер-К, Искандер-М.
Назначение
Оперативно-тактический ракетный комплекс «Искандер» предназначен для поражения малоразмерных и площадных целей в глубине оперативного построения войск противника. Наиболее вероятные цели:
Высокая подвижность и малое время подготовки к пуску ракет обеспечивают скрытную подготовку ОТРК «Искандер» к боевому применению.
В версии «Искандер-М» и «Искандер-К» комплекс принят на вооружение российской армии.
Тактико-технические характеристики
В состав комплекса входят 2 :
ОТРК «Искандер» поставляется в следующих вариантах:
Основные особенности ракетного комплекса 3 :
Операторы
Российская Федерация
ОТРК «Искандер» принят на вооружение в 2007 году. По состоянию на 2013 год ракетными комплексами «Искандер» оснащены следующие подразделения:
Применение ОТРК «Искандер» в вооруженных конфликтах на Кавказе
Достоверной информации о боевом применении ОТРК «Искандер» нет, но ряд экспертов и официальных лиц выступали с заявлением о его применении во время Пятидневной войны.
Заместитель начальника Генерального штаба ВС РФ генерал-полковник Анатолий Ноговицын заявил, что в «операции по принуждению Грузии к миру» ракетный комплекс «Искандер» не применялся, и направлять его туда не планировалось.
Источники:
Автор: Кавказский Узел
Почему опасен «Искандер»
Примерно год назад руководство российского Министерства обороны рассказало о первых случаях боевого применения оперативно-тактических ракетных комплексов 9К720 «Искандер» в рамках операции в Сирии. Несколько дней назад появились новые сообщения о подобной работе ракетных комплексов. Отмечалось, что в ходе реальных боевых пусков ракетные комплексы показали высокие характеристики и справились с поставленными задачами. Таким образом, ОТРК «Искандер» сумели подтвердить свои возможности в условиях реального конфликта низкой интенсивности.
Впрочем, оперативно-тактические ракетные комплексы нового типа создавались не только для локальных вооруженных конфликтов, но и для полномасштабных войн. Кроме того, как показывают события последних лет, «Искандеры» оказываются эффективным военно-политическим инструментом, способным влиять на обстановку одним своим присутствием. В связи с этим возникают понятные вопросы: что именно делает ОТРК семейства «Искандер» настолько эффективными в разных сферах и почему такие комплексы являются важнейшим элементом российских вооруженных сил?
Очевидно, что боевые качества любого ОТРК прежде всего определяются тактико-техническими характеристиками отдельных его составляющих. Действительно, существенный вклад в возможности комплекса «Искандер» вносят характеристики различных машин из его состава. Все основные средства этого комплекса выполнены на самоходных шасси и обладают высокой мобильностью, что позволяет им своевременно выходить на указанные позиции и готовить запуск ракет.
В состав ОТРК 9К720 входит шесть машин разного назначения, не считая учебно-тренировочные средства и т.н. арсенальное оборудование. В стандартной ракетной бригаде в общей сложности эксплуатируется более 50 машин разных типов. Основа комплекса – самоходная пусковая установка 9П78-1. Ее работу обеспечивают транспортно-заряжающая машина 9Т250, командно-штабная 9С552, а также пункт подготовки информации, машина жизнеобеспечения и машина регламента и технического обслуживания.
Основные машины комплекса строятся на четырехосном шасси МЗКТ-7930 «Астролог»; прочие средства монтируются на автомобилях марки «КамАЗ». Используя такие шасси, составляющие ОТРК «Искандер» способны двигаться по шоссе со скоростями не менее 70 км/ч. Также обеспечивается передвижение по грунтовой дороге со скоростью 40 км/ч или по пересеченной местности с преодолением различных препятствий. Водные преграды пересекаются по бродам или мостам. Запас хода пусковой установки – 1000 км.
Боевая машина 9П78-1 и прочие элементы комплекса способны в минимальное время выходить на заданную позицию для развертывания и производства пуска. По имеющимся данным, пуск ракеты может быть выполнен через 4-5 мин после прибытия на позицию. Значительная часть операций по подготовке к запуску ракеты осуществляется автоматикой, но участие человека полностью не исключается. Важной особенностью ОТРК 9К720 является наличие сразу двух ракет на одной пусковой установке. Еще два изделия находятся на транспортно-заряжающей машине и могут быть перегружены на пусковую установку. По нормативам перегрузка одной ракеты занимает 16 мин.
Первой для ОТРК «Искандер» была создана баллистическая ракета «земля-земля» типа 9М723. Это одноступенчатая твердотопливная ракета с неотделяемой головной частью, имеющая систему наведения на основе инерциальной и спутниковой навигации. Также известно о разработке нескольких альтернативных головок самонаведения, определяющих цель при помощи радиолокации или оптических систем. Ракета 9М723 внешне и по своей конструкции напоминает боеприпасы других отечественных ОТРК, но имеет ряд серьезных отличий технического и эксплуатационного характера.
Прежде всего, необходимо учитывать, что изделие 9М723 является т.н. квазибаллистической ракетой. Во время полета она способна не просто двигаться по заданной баллистической траектории, но осуществлять маневрирование. Бортовые системы управления позволяют выполнять некоторые маневры на всех участках траектории, от момента старта и до падения на цель. Интенсивное маневрирование на пути к цели является одним из основных способов защиты ракеты от противовоздушной или противоракетной обороны противника.
Маневры со значительными перегрузками на активном участке делают траекторию ракеты непредсказуемой, что затрудняет ее перехват современными средствами ПВО и ПРО. На баллистическом участке траектории перехват затрудняется двумя факторами. В первую очередь, на этом этапе ракета поднимается на высоту порядка 50 км и выходит за пределы зоны ответственности средств ПВО. Кроме того, непредсказуемость траектории, связанная с маневрированием, в свою очередь исключает эффективную работу современных средств ПРО.
В некоторых источниках упоминается, что ракета 9М723 несет средства преодоления ПРО, похожие на оснащение межконтинентальных баллистических ракет. Изделие способно сбрасывать ложные цели, мешающие радиолокаторам противника. Также упоминается наличие собственных бортовых средств радиоэлектронной борьбы.
Квазибаллистическая ракета 9М723 способна доставлять боевую часть на дальность до 280 км. Ее усовершенствованный вариант 9М723-1, включенный в состав ОТРК «Искандер-М», по разным данным, имеет дальность 400 или 480 км. Таким образом, комплексы 9М720 с баллистическими ракетами соответствуют требованиям пока еще действующего Договора о ликвидации ракет средней и меньшей дальности. Круговое вероятное отклонение ракет, согласно разным источникам, не превышает 10-20 м.
В ходе дальнейшего развития базового ОТРК «Искандер» была создана система «Искандер-К». Главное ее отличие заключается в использованной ракете. Специально для этой модификации комплекса была разработана крылатая ракета наземного базирования. Как и ранее, самоходная пусковая установка несет две ракеты и способна применить их почти сразу после прибытия на указанную позицию.
Основой комплекса «Искандер-К» является крылатая ракета 9К728, также известная под названием Р-500. Как следует из доступных данных, это изделие создавалось без учета наработок по другим боеприпасам «Искандера», и в его основе лежит опыт совершенно других проектов. Согласно разным версиям, ракету 9К728 могли построить на основе ракеты С-10 «Гранат», изделий семейства «Калибр» или даже на базе ракеты воздушного базирования Х-101. Какая из этих версий больше соответствует действительности – доподлинно неизвестно. По всей видимости, имеет место некая общность с современными крылатыми ракетами комплекса «Калибр», но реальная степень унификации не раскрывается.
Изделие Р-500 представляет собой дозвуковую крылатую ракету с турбореактивным маршевым двигателем. Ракета комплектуется инерциальной системой наведения с возможностью коррекции по сигналам спутниковой навигации. Автопилот способен вести ракету к цели по оптимальной траектории, обеспечивающей максимальную скрытность и снижающей вероятность успешной работы ПВО противника. Впрочем, данных на этот счет не слишком много.
Согласно доступной информации, ракета 9К728 способна осуществлять маловысотный полет с огибанием рельефа местности. Также возможно использование баллистической траектории, за время работы стартового двигателя обеспечивающей выход на большую высоту. Далее полет и выход на цель осуществляется по оптимальному профилю. В частности, возможен подход к цели на малой высоте, резко сокращающий допустимое время реакции ПВО и ПРО.
Имеются ли у ракеты Р-500 какие-либо средства прорыва обороны противника помимо правильного профиля полета – неизвестно. При этом можно заметить, что характерная архитектура этого изделия не позволяет нести крупный запас ложных целей. Также не вполне ясно, может ли на борту ракеты присутствовать станция постановки помех.
Крылатая ракета для «Искандера» имеет дальность полета до 500 км – этот параметр ограничивается требованиями Договора о РСМД. Впрочем, зарубежные специалисты и политики не склонны доверять официальным российским данным. Они выражают сомнения, на основе которых строятся самые настоящие обвинения. По разным оценкам, реальная дальность полета изделия 9К728 / Р-500 значительно выше заявленной. Самые смелые предположения доводят этот параметр до 2000-2500 км. Следствием этого становятся обвинения в нарушении Договора о РСМД, поскольку это соглашение запрещает разработку и производство ракет наземного базирования с дальностью более 500 и менее 5500 км.
Впрочем, ракета 9К728 оперативно-тактического комплекса «Искандер-К» является не самым популярным поводом для критики. Политики США в этом контексте проявляют куда больший интерес к российской ракете 9К729, которая, якобы, тоже не соответствует условиям Договора о РСМД.
Преимущества и угрозы
В прошлом году руководство Конструкторского бюро машиностроения, разработавшего ОТРК 9К720, раскрыло любопытные сведения о проекте «Искандер-М». Оказалось, что к настоящему времени для этой системы было разработано целых семь ракет разных типов и назначения. Возможно, речь шла об уже известных изделиях и их модификациях, но и в таком случае оглашенные данные выглядят крайне интересно. Они прямо указывают на потенциал и боевые качества ОТРК, а также на его возможности по влиянию на военно-политическую обстановку.
На вооружении российской армии состоит универсальный ракетный комплекс, способный атаковать и уничтожать различные объекты противника на оперативной глубине при помощи ракет и боевых частей ряда типов. Фактически речь идет об универсальной системе с максимально возможными и допустимыми характеристиками. К примеру, дальность стрельбы крылатыми и баллистическими ракетами ограничивается, в первую очередь, международными соглашениями.
Одновременно с максимально возможной дальностью стрельбы комплекс «Искандер» отличается крайней сложностью перехвата летящих ракет. При разработке баллистических и крылатых ракет были использованы как известные, так и новые идеи, что положительным образом сказалось на их возможностях по прорыву ПВО и ПРО противника. Средства и методы прорыва создавались с учетом особенностей современных комплексов противоракетной и противовоздушной обороны, и потому «Искандер» оказывается на шаг впереди.
Комплексы «Искандер» в последние годы были развернуты в ряде соединений сухопутных войск, базирующихся в разных регионах. Общее количество комплексов в войсках давно перевалило за сотню и, по всей видимости, будет увеличиваться. Высокоэффективное военное и политическое средство освоено войсками и способно решать возлагаемые на него задачи.
В настоящее время самым активным образом обсуждается возможный разрыв Договора о РСМД. Поводом для этого американская сторона называет нарушения со стороны России. В поисках обвинений зарубежные специалисты вспоминают старые оценки о дальности полета крылатой ракеты 9К728, которая, якобы, способна лететь дальше, чем на допустимые 500 км.
В случае разрыва Договора о ракетах средней и меньшей дальности России придется принимать соответствующие меры. Одним из последствий прекращения действия этого соглашения может стать появление американских ракет новых типов в разных странах Европы. В таком случае ответом на них могут стать ОТРК «Искандер», размещенные в западных районах России. Их задачей станет нанесение ударов по пусковым позициям вероятного противника – как ответных, так и, возможно, упреждающих.
Так или иначе, уже сейчас оперативно-тактические ракетные комплексы семейства 9К720 «Искандер» представляют собой серьезный военный и политический аргумент, дающий нашей стране определенные преимущества на международной арене. Очевидно, что дальнейшее развитие этой линейки комплексов позволит сохранять желаемые возможности, а при определенном развитии событий – преумножить их. При этом комплекс вряд ли потеряет свой потенциал даже при изменении ситуации и отказе от существующих международных соглашений. «Искандер» будет по-прежнему опасным для вероятного противника, и потому крайне полезным для нашей страны.
Сказание об «Искандере», или Как работает тактический ракетный комплекс. Часть 1
Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.
Тактический ракетный комплекс «Искандер» / © ВПК.name
Эволюционная история «Искандера»
Границу тактической дальности провели по числу 500 километров. Для такой дальности ракета могла быть небольшой. Это позволяло разместить ее на самоходной установке класса танкового или автомобильного шасси, сделав мобильной и с широким применением. Включая поражение стратегических объектов, вошедших в зону действия тактической ракеты.
Целями тактических ракет стали наземные комплексы ПВО, аэродромы, железнодорожные узлы, заводы, склады, мосты, командные пункты и узлы связи, энергостанции и другие важные цели. Промах в сотни метров компенсировался ядерным зарядом, надежно поражающим цель при таком отклонении. Сочетание мобильности и привлекательной дальности оказалось эффективным, возникла эволюционная линия тактических ракет.
Комплекс с ракетой Р-11 с дальностью 270 километров приняли на вооружение в 1955 году. За рубежом его назвали Scud-A («Шквал»). В 1962 году на вооружение встал ракетный тактический комплекс «Эльбрус» с ракетой Р-17, знаменитый Scud-B. Эти ракеты имели жидкостный двигатель и управлялись только во время его работы, до конца участка разгона, далее падая свободным образом.
Позже пришло время твердотопливных тактических ракет, с управлением полетом на всей траектории. В 1975 году на вооружение была принята «Точка-У», снабженная короткими крыльями посередине корпуса. За ней, в 1980 году, в войска поступил ракетный комплекс «Ока» с решетчатыми кормовыми рулями ракеты. И, наконец, в 2006-м на вооружение приняли ракетный комплекс «Искандер».
Баллистической называется траектория, формируемая действием силы тяготения и силы аэродинамического сопротивления. Это траектория камня, брошенного античной метательной машиной баллистой. Для небольших дальностей гравитационное поле Земли нецентральное и однородное — из-за ослабления гравитационного поля масса на высоте 50 километров теряет в весе всего одну сотую, точнее — 1,24%. Кривизна Земли еще не ощущается, заменяясь горизонтальной плоскостью. В этих условиях баллистическая траектория без воздуха пройдет симметричной выпуклой горкой — параболой с вершиной в высшей точки траектории.
Сопротивление воздуха меняет форму траектории, постоянно снижая скорость и наклоняя траекторию вниз. Это хорошо видно в полете пули, выстреленной под небольшим углом к горизонту. До высшей точки траектории пуля поднимается полого и ровнее, высокая начальная скорость делает кривизну траектории почти незаметной. Но непрерывная потеря скорости увеличивает кривизну траектории, и нисходящая часть уходит вниз все круче, с увеличивающимся углом падения. И сокращением дальности полета.
Вместо пули можно подобным образом разогнать ракету, которая полетит по похожей траектории, только намного бóльшего масштаба. Сделать из ракеты, ускоряя ее, огромную баллистическую пулю. Ракета обычно длиннее пули (хотя есть очень длинные пули и короткие ракеты), но с таким же заостренным носом. Воздух точно так же отнимет у ракеты скорость и сократит дальность полета, сильнее наклоняя траекторию вниз.
Шляпка стабилизаторов держит его острием вперед. Хвостовые рули на стабилизаторах могут управляемо поворачиваться, получая нужный угол атаки в обтекающем потоке. Это вызывает сверхзвуковое сжатие воздуха подставленной потоку поверхностью руля, с возникновением здесь зоны высокого давления. Давление на рулях создает поперечную силу в хвостовой части ракеты. Она разворачивает корпус под углом атаки к набегающему потоку.
Действием воздуха, тормозящего баллистику, можно и значительно продлить путь. Речь об аэродинамической подъемной силе, которую способна создавать ракета. Она настолько велика, что может в десятки раз превосходить силу тяжести. И поэтому сильно, до принципиального, изменить полет.
Картина сжатия сверхзвукового потока повторяется на всем корпусе ракеты. Даже малый угол атаки в один-два градуса при высокой сверхзвуковой скорости создаст большое газодинамическое сжатие на стороне ракеты, встречающей поток. Здесь на корпус ляжет зона повышенного давления. Распределенного неравномерно, сильнее в центре и слабее на боках, где воздух перетекает на верхнюю часть корпуса. В сумме (вернее, интегрально по всему корпусу) силы давления сливаются в подъемную силу корпуса. Она может поддерживать ракету в полете, препятствуя снижению. А может значительно превосходить вес ракеты, создавая боковую перегрузку, — это решит сочетание скорости полета, плотности воздуха и угла атаки.
Подъемную силу можно направить не только вверх, но и наклонить, и положить в горизонт. Тогда она потащит ракету вбок, изгибая траекторию влево или вправо. Управляя величиной и направлением подъемной силы, можно гнуть траекторию ракеты требуемым образом, выполняя воздушные маневры.
Интересно так задать подъемную силу, чтобы она максимально продлила полет ракеты, отсрочила ее падение. Тогда баллистическая траектория получится растянутой в направлении полета ракеты. Став полубаллистической, потому что сохранится баллистическая основа всей кривой, с пологим участком подъема, макушкой верхней точки и нисходящей частью. И одновременно полуаэродинамической, так как на атмосферной части активно работает аэродинамическая подъемная сила, поддерживающая ракету в воздухе и замедляющая ее снижение. Траектория снижения уменьшает свой наклон, становясь более пологой и вынося точку падения далеко вперед от чисто баллистического, увеличивая дальность. Такую баллистическую траекторию с большой аэродинамической компонентой назвали аэробаллистической.
Аэробаллистические траектории бывают разные
Аэробаллистические пути весьма разнообразны, группируясь два базовых варианта: траектория, полностью проходящая в атмосфере, и траектория, у которой средняя часть лежит за атмосферой, в низком космосе. От наличия значительной космической части пути зависит выбор средств, используемых в ракете.
У баллистической дуги, выходящей за атмосферу, аэродинамические участки остаются внизу — это участки старта и падения. Подъемная сила воздуха используется на обоих. На участке старта воздушная подъемная сила позволяет уменьшить реактивную вертикальную составляющую тяги, увеличив наклон ракеты и ее горизонтальный разгон, а это рост дальности, в который переотложится сэкономленный вертикальный импульс двигателя. Можно вспомнить крылатую космическую ракету-носитель Pegasus, у которой на выведении в космос работало на вертикальный разгон треугольное сверхзвуковое крыло. Вместо крыла, но тоже с углом атаки, может работать корпус ракеты, создавая подъемную силу.
На нисходящей части траектории при появлении аэродинамических сил ими можно разогнуть траекторию в более пологую, отдалив точку падения. И использовать кинетическую энергию полета для противоракетного маневрирования.
На космическом участке тоже возможно маневрирование, если это обеспечат реактивные двигатели маневрирования. Когда такие маневрирования многочисленны, говорят о квазибаллистической траектории; впрочем, точного определения этого новоизобретенного квазипонятия нет. Космический участок делает эффективным и использование ложных целей, выпускаемых ракетой. В такой ситуации не используют маневрирование, выдающее ракету смещением относительно ложных целей.
Какова траектория ракеты «Искандера»? Наверняка предусмотрены оба варианта. Баллистическая заатмосферная траектория всегда под рукой, она даст наибольшую дальность. Особенно с аэродинамическим продлением полета на атмосферном участке падения. На заатмосферной части полета можно использовать множественные ложные цели разных типов. Вместо одной жирной утки охотник увидит большую расплывчатую стаю воробьев. Стратегия космического участка — осложнение баллистической обстановки.
Полет полностью в атмосфере «съест» больше скорости ракеты. Поэтому атмосферная траектория станет короче заатмосферной, с меньшей максимальной дальностью. Но зато возможно непрерывное маневрирование за счет атмосферы, поэтому очень сильное. Маневрирование тоже снизит скорость, но повысит надежность доставки. Этот вариант тоже стал рабочим для «Искандера». Обычно приводится высота полета его ракеты — 50 километров. Не уточняя, максимальная это высота очень пологой аэробаллистической дуги или ракета летит на высоте 50 километров полого, горизонтально планируя, расходуя запас скорости с небольшим снижением.
Скорость полета ракеты «Искандера»:
— В конце активного участка — 2100 метров в секунду;
— Максимальная в начале конечного участка — 2600 метров в секунду;
— Возле цели — 700-800 метров в секунду.
Полет образуется скоростью. Она определяет и дальность, и картину атмосферного маневрирования. Обеспечение требуемой скорости — главная задача двигателя.
Твердотопливное сердце «Искандера»
Любые траектории задаются работой двигателя. Именно он создает основу баллистического движения, нарабатывая скорость ракеты. Но одной баллистикой требования к двигателю не ограничиваются.
Первые двигатели тактических ракет были жидкостными. Эффективные энергетически, с относительной простотой управления тягой, они требовали жидких топливных компонентов. Комплекс с жидкостной ракетой представлял собой длинный автопоезд, в котором ехали заправщики горючим и окислителем, компрессорные станции и множество других вспомогательных и технологических машин. Подготовка к пуску включала заправку, занимавшую время. Твердотопливная ракета намного проще в эксплуатации и оперативнее в плане пуска, и этот плюс перевешивает меньшую энергетику твердых топлив. Но изготовление надежно, расчетно горящих крупных твердотопливных массивов оказалось не таким простым технологически.
Трудность заключается в изготовлении больших и равномерных по свойствам топливных массивов. Они должны иметь в любой своей части одинаковый состав и плотность, не оплывать при длительном хранении, не давать трещин и расслоений и сохранять свою форму и однородность в условиях сильных, до 30 единиц, перегрузок.
Чтобы ненароком не назвать точные цифры по топливу двигателя «Искандера», просто взглянем на сегодняшние твердые топлива. Обычно это смесь измельченного кристаллического окислителя, которым выступает перхлорат аммония NH4ClO4, и двух видов горючего: тонкодисперсного алюминия и эластичного углеводорода. Молекула перхлората аммония — это четыре атома кислорода. Они высвобождаются при нагреве, и в этом кислороде сгорает алюминий с очень высокой температурой, порядка 3300°С, накачивая энергией газообразные продукты сгорания. Их дает второе горючее, углеводородный полибутадиенакрилонитрил, или бутадиен-нитрильный каучук (БНК). Эта синтетическая резина, помимо того, что горит в качестве топливного компонента, одновременно выступает связующим для других компонентов, склеивая их в единое твердое топливо.
Кроме окислителя и двух горючих, в топливо вводят многие добавки. Пластификаторы для податливости топливной массы в шнековых машинах при снаряжении двигателя. Эпоксидные отвердители. Катализаторы и ингибиторы горения, ингибиторы окисления, флегматизаторы, снижающие чувствительность топлива к трению и много других приправ. Готовое ракетное топливо напоминает карандашный ластик и имеет примерный состав:
— 69,6% перхлората аммония NH4ClO4;
— 16% металлического алюминия;
— 12% полибутадиенакрилонитрила;
— 1,96% эпоксидного отвердителя;
— 0,4% железа в качестве катализатора.
Наконец, топливо должно правильно сгореть. Горение твердого топлива — множество переплетенных процессов. Оно сложно и точно не описывается аналитическими моделями. Важно, чтобы топливо сгорало расчетным образом. Без ускорения в детонацию, без высокочастотной акустической неустойчивости горения, без газодинамической неустойчивости работы двигателя.
Двигатель ракеты «Искандера» работает небольшое время, за которое ракета проходит не более 12-15 километров дальности, в зависимости от формируемой траектории. Весь остальной путь ракета летит по инерции. Это говорит об очень большом ускорении и большой тяге двигателя. А также о том, что двигатель односекционный: горит один топливный массив, сгорающий за один раз. Точных данных по массе топлива, тяге двигателя, времени его работы в открытых источниках не приводится.
Высокие сверхзвуковые скорости полета, до гиперзвуковых со значениями числа Маха М=7, нагревают сжимаемый ракетой поток выше 1000°С. Поэтому аэродинамические рули выполнены из жаропрочных металлов. Для защиты корпуса от нагрева он сплошь покрыт толстым слоем полимерного теплозащитного покрытия. Оно также играет роль радиопоглощающего покрытия, снижая радиолокационную заметность ракеты. Уменьшению эффективной площади рассеяния, малозаметности ракеты уделено большое внимание. На корпусе практически отсутствуют выступающие части, заметные стыки и отверстия.
Конструктивная схема ракеты комплекса «Искандер». Источник: www.wrk.ru/forums
Жаропрочными сделаны и газодинамические рули, вставленные в реактивную струю двигателя. Они хорошо работают в то время, когда аэродинамические силы малы — в первые секунды разгона или ослабеют с высотой и разрежением воздуха. Газодинамические рули – это четыре небольших плавника, вставленные в реактивную струю двигателя. Они укреплены на срезе сопла и действуют согласованно с аэродинамическими рулями. Повелись они еще от «Фау-2» и исправно работают в ракете Искандера. Получив угол атаки в сопловой сверхзвуковой струе, они создают силы, действующие на низ ракеты и поворачивающие ее.
Так называется совмещение траектории полета с точкой цели. Навигационный сегмент системы управления содержит инерциальный измерительный блок. В его основе три акселерометра — прибора, непрерывно и точно измеряющих текущие ускорения по трем перпендикулярных пространственным осям. Интеграторы превращают ускорения в скорости по трем осям, а после двукратного интегрирования — в три координаты в пространстве. Так инерциальный блок системы управления знает текущую пространственную скорость ракеты, ее величину и направление в пространстве, а также текущие координаты ракеты. Угловое положение ракеты в пространстве измеряется с помощью гироскопов.
Система управления сравнивает измеренные и программные данные (скорость и координаты) для текущей секунды, определяя величину расхождений. И вырабатывает команды для рулей: как довернуть ракету относительно центра масс и потока, как сместить ее в пространстве, чтобы привести ее положение к расчетному. Также навигационная информация поступает по другим каналам — от системы «ГЛОНАСС», от радиолокационной или оптической головки самонаведения.
Аэробаллистическая ракета 9М723 комплекса «Искандер» имеет следующие основные параметры:
Длина ракеты — 7,3 метра;
Диаметр корпуса — 0,92 метра;
Масса — 3,8 тонны;
Дальность полета — 400 километров.
Точность (круговое вероятное отклонение):
без системы самонаведения – 30-70 метров;
с системой самонаведения — пять-семь метров.
Подъемной силой ракета выполняет противоракетное мелкомасштабное маневрирование. Малые отклонения уклонения меньше замечаться и определяются издали. Превращаясь во флуктуационные неясности, трудно выделяемые из измерительного шума. Малые уклонения меньше съедают скорость. При этом чем энергичнее, с большими перегрузками выполняется маневрирование, тем сложнее перехват, требующий от противоракеты создания в разы больших перегрузок. Противоракетное маневрирование ракеты «Искандера» с перегрузками до 30 g строится как баланс между противоракетной эффективностью и потерями энергии движения.
Противоракете при самонаведении необходимо видеть цель. Чем ближе цель, тем быстрее она уходит из поля зрения противоракеты. Поэтому противоракета создает себе боковую перегрузку, сгибающую ее траекторию к цели, с возвратом цели в поле зрения. Рабочие боковые перегрузки противоракеты огромны, до 30-40 g. Но для перехвата интенсивно маневрирующей цели перегрузки требуются еще больше. Если перегрузка превысит предельное значение для противоракеты, то может разрушить ее. А если будет меньше, цель уйдет из поля зрения, со срывом процесса наведения. Результат одинаков: прекращение перехвата. Этого и добивается противоракетное маневрирование.
Алгоритм маневрирования может строиться, например, таким образом. Система управления полетом наносит на расчетную траекторию точку в нескольких километрах впереди. В эту точку система управления помещает центр плоского квадрата, перпендикулярного траектории. Квадрат разбивается на равные клетки, подобно «крестикам-ноликам». С помощью генерато9ра случайных чисел система управления полетом ставит прицельный крестик в одну из клеток. После чего направляет туда ракету.
Оказавшись в клетке с крестиком, тем самым сместившись от расчетной траектории, система управления ставит впереди на расчетной траектории новую точку, и игра повторяется. В новой точке снова рисуются поперечные «крестики-нолики» и случайным образом ставится прицельный крестик.
Выбор крестиков всегда строго случайный. Если в нем будет система, ее возможно «раскусить» мощными вычислительными средствами и алгоритмами. И верно спрогнозировать очередной маневр ракеты, направив к ней противоракету. Тогда как случайный выбор спрогнозировать нельзя.
Логические блоки системы управления сравнивают перемещения по «крестикам-ноликам» с генеральным направлением на цель, они и не дают ракете улететь в большие отклонения от траектории. В итоге движение становится чем-то средним между падением камня и раскачиванием кленового листа. Хаотическая компонента движения критически затрудняет перехват ракеты. Конечно, приведенный пример алгоритма противоракетного маневрирования схематичный и упрощенный, а в практическом воплощении все сложнее. Точная архитектура маневрирования и детали его алгоритмов являются тайной.
На конечном участке траектории ракета выполняет вертикальное пикирование на цель. Это тоже затрудняет ее перехват, максимально быстро сближает с целью, и, в случае оснащения ракеты оптической головкой самонаведения, упрощает самонаведение ракеты.
Точное попадание, или Корреляционно-экстремальный метод
Вместо острого носового обтекателя ракеты с инерциальным наведением возможна установка оптической головки самонаведения. Точность ракеты с такой головкой достигает пяти-семи метров, позволяя поражать точечные цели. Оптическая головка самонаведения работает на базе использования корреляционно-экстремального метода. Суть его заключается в следующем.
В памяти ракеты хранится загруженное перед пуском изображение местности вокруг цели, снимок. Он сделан ранее сверху (спутником, самолетом или беспилотником) в оптическом диапазоне. Подлетев в окрестности цели, ракета начинает ее поиск, заканчивающийся обнаружением. Значит, ракета получила изображение местности вокруг цели с помощью своей оптической головки самонаведения и распознала местность вокруг цели на полученной картинке.
Система управления сравнивает хранящееся в памяти изображение местности вокруг цели с наблюдением головки самонаведения. Они отличаются, ведь местность и цель видны с некоторого текущего произвольного ракурса, под плавно меняющимся углом. Совпадение черт этих двух изображений называется корреляцией, а насколько они совпадают, характеризует степень корреляции, или коэффициент корреляции.
При подлете к цели система управления все время вычисляет текущую степень корреляции хранимой и наблюдаемой картинок. С приближением цели местность видна все лучше и правильнее, корреляция двух картинок растет, достигая максимума непосредственно у цели. Точки максимума и минимума называются в математике экстремумами. Специальная бортовая математика прогнозирует, какое изменение полета ракеты увеличит корреляцию, и как в итоге привести ракету к максимуму корреляции. И, таким образом, к цели.
Проекции ракет 9М723 комплекса 9К720 “Искандер-М”. Источник: MilitaryRussia.Ru
Простыми словами, корреляционно-экстремальный метод означает поиск и прогноз максимального совпадения наблюдаемого и эталонного изображения местности и цели. По анализу текущей корреляции система управления вырабатывает команды, отправляя их на исполнительные органы — аэродинамические рули, упомянутые выше. Они поворачиваются на заданный угол, и происходит вся полетная аэрогазодинамика, затронутая выше.
Корреляционно-экстремальный метод не нов: в радиолокационном варианте он применялся уже в начале 1980-х на баллистических «Першингах-2» средней дальности, с их тремя районами коррекции по радарному изображению местности. Этот метод использует сегодня большинство крылатых ракет. В ракете «Искандера» возможно применение и радиолокационной, и оптической головок самонаведения. Радиолокационная головка с индексом 9Б918 была представлена в 2009 году для модификации ракеты 9М723-1Ф. Применение оптической головки самонаведения (индекс 9Э436) возможно благодаря снижению скорости у цели до сверхзвуковых значений 700-800 метров в секунду, при которых не образуется горячего плазменного слоя, ослепляющего головку самонаведения.