Vývoj akéhokoľvek druhu zbrane často prebieha v niekoľkých iteráciách. A čím je zbraň inovatívnejšia, tým je väčšia šanca, že nebude okamžite implementovaná, odložená alebo ukázaná ako príklad neúspešného konceptu alebo projektu. Príklady vytvorenia prelomových zbraní, ktoré predbehli svoju dobu, a postoj k nim sme už zvážili v materiáli „Chimera“wunderwaffe „proti strašidlu racionalizmu“. Napriek tomu sa vyvíjajú technológie, výletné a balistické rakety, ktoré boli pre nacistické Nemecko zbytočné, sa stali impozantnou zbraňou, laserové zbrane sa dostávajú bližšie k bojisku, bezpochyby budú implementované železničné zbrane a ďalšie sľubné druhy zbraní. A aby ste ich vytvorili, potrebujete základy získané práve v priebehu vývoja zbytočných „wunderwaffe“.
Jedna z „wunderwaffe“sa nazýva program americkej protiraketovej obrany (ABM) „Strategic Defence Initiative“(SDI) od Ronalda Reagana, čo bol podľa názoru mnohých iba spôsob, ako zarobiť peniaze na americký vojensko-priemyselný komplex a skončilo sa „obláčikom“, pretože po jeho zavedení bol uvedený do prevádzky, skutočné zbraňové systémy neboli prijaté. V skutočnosti to však zďaleka nie je tak a vývoj, ktorý bol skúmaný v rámci programu SDI, bol čiastočne implementovaný v rámci vytvorenia národného programu protiraketovej obrany (NMD), ktorý je nasadený a v súčasnosti funguje.
Na základe úloh a projektov, ktoré sa realizujú v rámci programu SDI, a extrapolácie vývoja technológie a technológie na nasledujúce desaťročia, je možné predpovedať vývoj amerického systému protiraketovej obrany na obdobie 2030-2050.
Ekonomika protiraketovej obrany
Aby bol systém protiraketovej obrany účinný, priemerné náklady na zasiahnutie cieľa vrátane falošného musia byť rovnaké alebo nižšie ako náklady na samotný cieľ. V tomto prípade treba vziať do úvahy finančné možnosti protivníkov. Inými slovami, ak finančné možnosti Spojených štátov umožňujú stiahnuť 4 000 stíhačov protiraketovej obrany za cenu 5 miliónov dolárov za kus a finančné možnosti Ruskej federácie umožňujú vytvorenie 1 500 jadrových hlavíc za 2 milióny dolárov za kus, s rovnakým percentom výdavkov z obranného rozpočtu alebo rozpočtu krajiny, potom vyhrávajú USA.
V súvislosti s vyššie uvedeným je hlavnou úlohou USA pri vytváraní globálneho systému strategickej protiraketovej obrany zníženie nákladov na zásah jednej hlavice. Aby ste to urobili, musíte implementovať nasledujúce:
- znížiť náklady na nasadenie prvkov protiraketovej obrany;
- znížiť náklady na samotné prvky ABM;
- zvýšiť účinnosť jednotlivých prvkov protiraketovej obrany;
- zvýšiť účinnosť interakcie prvkov protiraketovej obrany.
Diamantové kamienky a Elon Musk
Hlavným subsystémom programu SDI, ktorý mal mať za úlohu zachytávať hlavice medzikontinentálnych balistických rakiet ZSSR, mal byť „diamantový kamienok“- súhvezdie satelitov zachytávačov umiestnených na obežnej dráhe okolo Zeme a zachytávajúce hlavice v strednom segmente trajektórie. Plánovalo sa vypustiť na obežnú dráhu asi štyri tisíce satelitov zachytávačov. Niežeby to bolo v tej dobe úplne nemožné, ale náklady na implementáciu takéhoto programu by boli neúmerné aj pre USA. A o účinnosti „diamantového kamienka“v tej dobe by sa dalo pochybovať kvôli nedokonalosti počítačov a senzorov konca 20. storočia. Odvtedy nastali zásadné zmeny.
K položke „znížiť náklady na nasadenie prvkov protiraketovej obrany“. Na začiatok, Spojené štáty už dostali možnosť vyložiť náklad na obežnú dráhu za cenu porovnateľnú alebo dokonca nižšiu, ako je cena, za ktorú môže Rusko na obežnú dráhu vyložiť užitočné zaťaženie. Môžeme povedať, že Spojené štáty nikdy nemali taký lacný spôsob vynesenia nákladu na obežnú dráhu. Ak vezmeme do úvahy rozdiel v rozpočtoch USA a Ruska, situácia nevyzerá ani zďaleka v prospech Ruskej federácie.
Za to musíme samozrejme poďakovať mnohým Elonovi Muskovi milovaní / nemilovaní (potrebné podčiarknutie). Práve rakety SpaceX dokázali preformátovať komerčný trh, na ktorom predtým dominoval Roscosmos.
Preprava tony nákladu na nosnú raketu Falcon Heavy je dvakrát lacnejšia ako v ruskej nosnej rakete Proton a takmer trikrát lacnejšia ako v prípade nosnej rakety Angara-A5-1, 4 milióny dolárov oproti 2, 8 milióna dolárov a 3, 9 miliónov dolárov, resp. Ešte pôsobivejšia by mohla byť opätovne použiteľná superťažká raketa BFR spoločnosti SpaceX a nová Glennova raketa Jeffa Bezosa Blue Origin. Ak Elon Musk uspeje v BFR, potom americké ozbrojené sily budú mať schopnosť vypustiť náklad do vesmíru v takom množstve a za takú cenu, akú v histórii ľudstva ešte nikto nezažil. A dôsledky tohto je ťažké preceňovať.
Avšak aj bez nosných rakiet BFR a New Glenn majú USA k dispozícii dostatok dostupných rakiet Falcon 9 a Falcon Heavy na to, aby na minimálnu cenu vyniesli na obežnú dráhu obrovské užitočné zaťaženie.
Rusko zároveň opustilo nosnú raketu Proton, situácia s rodinou nosných rakiet Angara je nejasná - tieto rakety sú drahé a nie je žiadnym faktom, že zlacnejú. Projekt sľubnej rakety Irtysh / Sunkar / Sojuz-5 / Phoenix / Sojuz-7 by mohol pokračovať desaťročie, ak sa vôbec skončí pozitívnym výsledkom, a superťažkej nosnej rakety Jenisej, na rozdiel od Rogozinových slov, je ďaleko od skutočnosti, že bude opakovane použiteľný a náklady na spustenie užitočného zaťaženia budú pravdepodobne ekvivalentné superťažkej a ultra drahej americkej rakete SLS vyvinutej NASA.
Rusko má stále kompetencie v oblasti vesmírnych technológií. Napríklad 7. februára 2020 bolo z kozmodrómu Bajkonur ruskej nosnej rakety Sojuz-2.1b na horný stupeň Fregat vynesených na cieľovú obežnú dráhu 34 komunikačných satelitov britskej spoločnosti OneWeb (satelity vyvíja spoločnosť Airbus). Situáciu s Roscosmosom je možné porovnať so situáciou s ruským námorníctvom. Existuje technológia, existujú skúsenosti, ale zároveň úplný zmätok a kolísanie vo všeobecnom smere vývoja, nepochopenie cieľov a cieľov vesmírneho priemyslu.
SpaceX môže poskytnúť americkým ozbrojeným silám technológie na riešenie problémov v zmysle položky „znížiť náklady na samotné prvky protiraketovej obrany“. Tento predpoklad je založený na komunikačnej satelitnej sieti Starlink, ktorú používa SpaceX a ktorá je navrhnutá tak, aby poskytovala globálny prístup na internet. Podľa rôznych odhadov bude sieť Starlink zahŕňať 4 000 až 12 000 satelitov s hmotnosťou 200-250 kilogramov a orbitálnou výškou 300 až 1 200 kilometrov. Začiatkom roku 2020 bolo už na obežnú dráhu vypustených 240 satelitov a do konca roka sa plánuje 23 ďalších štartov. Ak sa zakaždým vypustí 60 satelitov, potom do konca roku 2020 bude mať sieť Starlink 1 620 satelitov - viac ako všetky krajiny sveta dohromady.
Do očí bijúci tu nie je ani tak schopnosť súkromnej spoločnosti vynášať také objemy užitočného zaťaženia na obežnú dráhu, ako skôr jej schopnosť produkovať high-tech satelity vo veľkovýrobe.
Dňa 18. marca 2019 NASA úspešne nasadila pole 105 nanosatelitov KickSat Sprites na obežnú dráhu vo výške 300 km. Každý satelit Sprites stojí menej ako 100 dolárov, váži 4 gramy a meria 3,5 x 3,5 cm, čo znamená, že je to v podstate doska s plošnými spojmi vybavená telemetrickým vysielačom krátkeho dosahu a viacerými senzormi. Napriek všetkým zdanlivo „hračkám“týchto satelitov sú mimoriadne zaujímavé z toho dôvodu, že táto miniatúrna nechránená platforma úspešne funguje vo vesmíre.
Čo to má spoločné s protiraketovou obranou? Skúsenosti, ktoré získali spoločnosti ako SpaceX alebo OneWeb (Airbus) pri vytváraní obrovského počtu high-tech satelitov v čo najkratšom čase za minimálne náklady, je možné využiť na stavbu novej generácie satelitov protiraketovej obrany. Prečo za najnižšiu cenu? Po prvé, pretože ide o komerčné projekty a musia byť konkurencieschopné. Za druhé, pretože satelity s nízkou obežnou dráhou na nízkej obežnej dráhe z nej postupne zostúpia a zhoria v atmosfére, bude ich potrebné vymeniť. A vzhľadom na počet satelitov v súhvezdí Starlink a OneWeb to bude značný počet.
Ako sme už uviedli, v rámci NMD USA vyvíjajú interceptory MKV, ktoré budú rozmiestnené v klastroch a navrhnuté tak, aby zachytávali medzikontinentálne balistické rakety (ICBM) s viacerými hlavicami. Súčasne sa plánuje výrazné zníženie ich hmotnosti, a to takmer na 15 kilogramov na interceptor. Malo by byť zrejmé, že interceptory MKV vyvíjajú „tradiční“zástupcovia amerického vojensko-priemyselného komplexu „starej školy“, spoločnosti Lockheed Martin Space Systems Company a Raytheon Company, ktorých výrobky tradične nie sú lacné. Trh však núti americké spoločnosti flexibilne sa prispôsobiť a v prípade potreby spolupracovať pri realizácii spoločných projektov. Invázia SpaceX na trh s vojenským štartom už prinútila „starú gardu“, zvyknutú na obrovské vládne objednávky počas studenej vojny, optimalizovať svoje aktivity. Je celkom možné, že napríklad SpaceX sa pripojí k Lockheed Martin Space Systems Company alebo Raytheon Company pri vývoji a výrobe sľubných interceptorov pre protiraketovú obranu.
Čo to znamená v praxi? Áno, skutočnosť, že úloha vynesenia skupiny 4 000 a viac stíhačov protiraketovej obrany na obežnú dráhu, deklarovaná v programe SDI, sa môže stať realitou už v nasledujúcom desaťročí. Vzhľadom na to, že súkromná spoločnosť SpaceX plánuje vypustiť na obežnú dráhu 4 000-12 000 komunikačných satelitov, rozpočet USA umožní vypustiť na obežnú dráhu porovnateľný počet interceptorov, pričom náklady budú napríklad rádovo 1 až 5 miliónov dolárov za obežnú dráhu. jednotka
Vzhľad takej nosnej rakety, akou je BFR, umožní súčasne nielen lacno vypustiť zachytávacie satelity, ale tiež zaistiť ich odstránenie z obežnej dráhy a návrat na účely údržby, modernizácie alebo likvidácie.
Prečo umiestniť interceptory do vesmíru? Prečo ich nemožno spustiť z pozemných vozidiel, ako sa to teraz robí v rámci programu GBI?
Po prvé, pretože skoré nasadenie interceptorov u komerčných dopravcov bude oveľa lacnejšie. Náklady na vypustenie porovnateľného počtu interceptorov s vojenskými raketami budú vždy vyššie ako v prípade súkromných spoločností SpaceX alebo Blue Origin. Určitý počet interceptorov však bude nasadený na pozemných a podmorských nosičoch, aby sa zaistila možnosť operačného doplnenia / posilnenia satelitnej konštelácie a vyriešili úlohy, o ktorých budeme uvažovať nižšie.
Za druhé, doba odozvy satelitnej konštelácie je výrazne dlhšia ako doba odozvy pozemných alebo morských komponentov systému protiraketovej obrany. Dá sa predpokladať, že v niektorých prípadoch budú zachytávacie satelity schopné zaútočiť na štartujúcu ICBM ešte predtým, ako odpojí svoje hlavice a návnady.
Po tretie, je mimoriadne ťažké zničiť obrovskú skupinu orbitálnych zachytávačov. Zvlášť keď na obežnej dráhe bude okrem satelitov zachytávačov niekoľko tisíc, ak nie desaťtisíce komerčných satelitov. A áno, vedro orechov nepomôže zničiť obiehajúce satelitné súhvezdia, rovnako ako fólia alebo striebro neochráni pred laserovými zbraňami.
To všetko naznačuje, že v budúcnosti bude dominovať vesmírna vrstva amerického systému protiraketovej obrany
Majú však Rusko a Čína zachytávacie satelity? A tu už bude rozhodujúci ekonomický faktor: kto bude schopný vypustiť na obežnú dráhu lacnejšie a účinnejšie zbrane s nižšou sadzbou, vrátane zohľadnenia rozdielov v rozpočtoch protivníkov, má výhodu. „Boh je vždy na strane veľkých práporov.“
Pokiaľ ide o načasovanie, americká agentúra pre protiraketovú obranu chce minimalizovať čas potrebný na prechod z existujúcich pozemných stíhačiek na zbrane novej generácie. Niektorí pozorovatelia sa domnievajú, že uplynie desať rokov, kým bude dodaný prvý stíhač novej generácie, iní však naznačujú, že dodávky by sa mohli začať okolo roku 2026.
PRO lasery
Na internete sa pravidelne objavuje informácia, a to aj z úst amerických politikov, že v rámci sľubného systému protiraketovej obrany sa plánuje nasadenie orbitálnych platforiem s bojovými lasermi určenými na ničenie balistických rakiet v počiatočnej fáze letu. V súčasnej dobe je americký priemysel celkom schopný vytvárať laserové zbrane s výkonom asi 300 kW, o 10-15 rokov môže tento údaj dosiahnuť 1 MW. Problém je v tom, že je extrémne ťažké odstrániť teplo z lasera vo vesmíre. Pre laser s výkonom 1 MW, dokonca s účinnosťou 50%, ktorá je na súčasnej úrovni technologického vývoja celkom dosiahnuteľná, bude potrebné odobrať 1 MW tepla. V tomto prípade bude potrebné zabezpečiť odvod tepla zo zdroja energie pre laser, ktorého účinnosť tiež zjavne nebude 100%.
Rusko môže mať v tomto ohľade výhodu, pretože účinné systémy odstraňovania tepla sa vyvíjajú ako súčasť vytvárania vesmírnych remorkérov s jadrovou elektrárňou, pričom kompetencia USA v tomto smere nie je známa.
Aké sú misie pre orbitálne platformy s laserovými zbraňami a aký druh hrozby môžu predstavovať?
Je možné prakticky vylúčiť poškodenie už oddelených hlavíc laserom, pretože sú vybavené silnou tepelnou ochranou, ktorá zaisťuje ich prežitie pri zostupe do atmosféry. Ďalšou vecou je porážka ICBM v posilňovacej sekcii, keď raketa len naberá rýchlosť: relatívne tenké telo je citlivé na tepelné efekty a motorová pochodeň odkrýva raketu čo najviac, čo umožňuje laserovým zbraniam a zachytávačom namierené na to.
Orbitálne laserové zbrane predstavujú ešte väčšiu hrozbu pre „autobus“-systém odpájania hlavice, pretože v nadmorskej výške 100-200 kilometrov je vplyv atmosféry už vylúčený a účinok vysokovýkonného laserového lúča môže narušiť činnosť senzorov, systémov riadenia polohy alebo motorov riediaceho stupňa, ktoré povedú k vychýleniu hlavíc od cieľa a prípadne k ich zničeniu.
Rovnako dôležitú úlohu môže po nasadení hlavíc a vypustení vábničiek vykonávať orbitálna laserová zbraň. Ako viete, návnady sa delia na tvrdé a ľahké ciele. Počet ťažkých cieľov je obmedzený nosnosťou ICBM, ale ľahkých cieľov môže byť oveľa viac. Ak pre každú skutočnú bojovú hlavicu existujú 1–2 ťažké návnady a 10–20 ľahkých návnad, potom aj pri existujúcej úrovni obmedzení bude na porazenie 1 500 hlavíc „sprievodom“návnad potrebných viac ako 100 000 zachytávacích satelitov (ak pravdepodobnosť zachytenia jedným satelitom je asi 50%). Vypustenie 100 000 alebo viacerých satelitov zachytávačov je s najväčšou pravdepodobnosťou nereálne dokonca aj pre USA.
A tu môže orbitálna laserová zbraň hrať dôležitú úlohu. Aj krátkodobé vystavenie silnému laserovému žiareniu na nafukovacích falošných hlaviciach povedie k zmene ich radarového, tepelného a optického podpisu a možno aj k zmene trajektórie letu a / alebo k úplnému zničeniu.
Hlavnou úlohou orbitálnych laserových zbraní teda nie je predovšetkým priamo riešiť problémy protiraketovej obrany, ale uľahčiť riešenie tohto problému inými subsystémami, predovšetkým skupinou satelitov zachytávačov, zabezpečením identifikácie a / alebo zničenie falošných cieľov, ako aj zabezpečenie zníženia počtu skutočných cieľov v dôsledku zničenia časti odpaľovacích ICBM a systémov odpájania hlavice v počiatočnej fáze letu
Protiraketová obrana pozemného segmentu
Vynára sa otázka: zostane pozemný segment ako súčasť sľubného systému protiraketovej obrany USA a na čo slúži? Samozrejme áno. Z niekoľkých dôvodov.
Po prvé, pretože pozemný segment je najrozvinutejší a už nasadený. Vytvorenie orbitálnej konštelácie tisícov zachytávacích satelitov je komplexná a vysoko riziková úloha. Za druhé, segment pozemnej protiraketovej obrany môže zabezpečiť porážku nízko letiacich cieľov, napríklad kĺzavých hypersonických hlavíc, ktoré sú nezraniteľné pre vesmírny segment.
Teraz sú hlavnou údernou silou pozemného sledu amerického systému protiraketovej obrany rakety GBI v podzemných baniach. Po znížení veľkosti zachytávačov a prijatí „štandardu“schopností protiraketového raketového systému (SAM) z lodí, je možné očakávať zvýšenie počtu nasadených protirakiet na lodiach. amerického námorníctva a pozemných odpaľovačov týchto protirakiet na území USA a ich spojencov.
závery
Dá sa predpokladať, že na obdobie do roku 2030 bude pozemný ešalon hlavným v americkom systéme protiraketovej obrany. Do tejto doby môže byť celkový počet zachytávačov protiraketových rakiet rôznych typov asi 1 000 jednotiek.
Po roku 2030 sa začne s nasadením orbitálnej konštelácie, ktorá bude trvať asi päť rokov, v dôsledku čoho sa na obežnej dráhe objaví 4000-5 000 zachytávacích satelitov. Ak sa ukáže, že systém je funkčný, efektívny a ekonomicky primeraný, jeho nasadenie bude pokračovať na 10 000 alebo viac zachytávacích satelitov.
Vzhľad orbitálnej laserovej zbrane schopnej riešiť problémy protiraketovej obrany nemožno očakávať skôr ako v roku 2040, pretože nejde len o interceptorový satelit s hmotnosťou 15-150 kilogramov, ale o plnohodnotnú orbitálnu platformu so sofistikovaným vybavením, ktorá môže trvať niekoľko desaťročia rozvíjať.
V období do roku 2030 sa teda dá očakávať, že americký systém protiraketovej obrany bude schopný zachytiť asi 300 hlavíc a návnad, do roku 2040 sa tento údaj môže zvýšiť o rád - až 3 000 - 4 000 hlavíc a návnad, a potom, čo sa objavia orbitálne laserové zbrane, schopné „odfiltrovať“ľahké návnady, bude americký protiraketový obranný systém pravdepodobne schopný zachytiť asi 3 000-4 000 hlavíc a ťažkých návnad a asi stotisíc ľahkých návnad.
To, do akej miery sa tieto prognózy stanú realitou, závisí vo veľkej miere od politického kurzu súčasného a budúceho vedenia USA. Ako sme pochopili z nedávnych vyhlásení prezidenta USA Donalda Trumpa, USA. V prípade ČĽR bude protiraketová obrana, ktorá sa vytvára, nadbytočná do roku 2035-2040. Zostáva iba Rusko.
Neexistujú žiadne zásadné technické prekážky vytvárania vyššie uvedených prvkov systému protiraketovej obrany. Technicky je najťažšie vytvorenie orbitálnych laserových zbraní, ale vzhľadom na súčasný stav práce v USA na laserových zbraniach do roku 2040 sa stanovené úlohy dajú dobre vyriešiť. Pokiaľ ide o rozmiestenie tisícov zachytávacích satelitov, možnosť implementácie tohto segmentu protiraketovej obrany možno nepriamo posúdiť podľa toho, ako sa budú implementovať plány komerčných spoločností na vytvorenie najnovších opakovane použiteľných rakiet a nasadenie globálnych satelitných sietí.
Na začiatku prác na programe SDI námestník ministra obrany pre rozvoj vedy a techniky Richard Deloyer uviedol, že v podmienkach neobmedzeného hromadenia sovietskych jadrových hlavíc by bol akýkoľvek protiraketový systém nefunkčný. Problém je v tom, že teraz je naša jadrová triáda do značnej miery „stlačená“zmluvou START III o obmedzení strategických jadrových zbraní, ktorej platnosť by mala vypršať 5. februára 2021. Aká dohoda ho nahradí a či vôbec príde, zatiaľ nie je známe.
