В своем послании Президент объявил о успешном ходе разработки еще одной новинки – гиперзвуковой противокорабельной ракеты (ПКР) Циркон. Эта ракета имеет фантастические для ПКР характеристики, дальность ее полета превышает 1000 км, а скорость достигает 9 М, то есть 2.7 км/сек. Никаких картинок и дополнительных сведений не приводилось. Далее Президент предложил западным партнерам рассчитать быстроту и силу наших ударов. Как, зная только два параметра Циркона, рассчитать силу его удара, Президент не сообщил. Может быть, он предполагает, что западные разведки и без него имеют все нужные сведения. Поэтому «Диванным» войскам, к которым автор будучи пенсионером также относится, остается только фантазировать. Попытаемся сконструировать свой вариант ПКР Циркон и, для краткости, назовем его «Цирк».
- Классификация ПКР
По величине скорости полета ПКР разделяются на три класса: дозвуковые (ДПКР) со скоростью менее 1 М, сверхзвуковые (СПКР) – 1-5 М, гиперзвуковые (ГПКР) – 5-15 М. ДПКР оборудуются турбореактивными двигателями и отличаются высокой экономичностью, небольшими массой и стоимостью. СПКР и ГПКР имеют прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД).
ПВРД не может обеспечить скорости более 15 М, поэтому ракеты, летящие со скоростью более 15 М, к гиперзвуковым лучше не относить, так как они являются обычными баллистическими ракетами.
В США посчитали, что выгоднее иметь много дешевых ДПКР, чем делать СПКР, и произвели единственный тип ДПКР – Гарпун. В СССР производили и ДПКР типа Х-35, и несколько типов СПКР, например, Оникс. Выживаемость и ДПКР, и СПКР обеспечивалась за счет подлета к цели на предельно малых высотах. ДПКР всю дистанцию летит на высоте 3-5 м. При таких высотах полета из-за кривизны земли корабельная РЛС может обнаружить ДПКР на дальности не более 25 км. Выживаемость ДПКР повышается и за счет того, что при малой высоте полета, мешающие отражения от поверхности моря не позволяют корабельной РЛС произвести точные измерения координат ДПКР и навести на нее ЗУР.
СПКР из-за высокой скорости полета вынуждена приближаться к цели на высоте 10-12 м, вследствие чего СПКР обнаруживаются на дальности до 30 км, и мешающее для ЗРК действие отражений от моря уменьшается по сравнению измерением ДПКР. Поэтому уменьшение вероятности сбития СПКР по сравнению с ДПКР происходит только за счет более быстрого подлета СПКР к кораблю. СПКР начальный участок полета пролетают на больших высотах со скоростью около 3 М, а при приближении к Цели снижаются и последние примерно 80-100 км летят на высоте 10 м на скорости 2 М. На этой скорости нагрев корпуса оказывается умеренным, и его выдерживают имеющиеся материалы. За преимущество высокой скорости СПКР приходилось расплачиваться ростом ее массы в 3-4 раз по сравнению с массой ДПКР.
В СССР даже и не пытались разработать ГПКР, так как оценили, что увеличение скорости явно не будет компенсировать увеличение сложности конструкции, роста стоимости и массы еще большем, чем в случае СПКР.
В США разработки гиперзвуковых ракет велись с 2003 года. Были построены только экспериментальные образцы. Видимо, эксперименты не принесли обнадеживающих результатов, и никаких ГПКР так и не было построено. В других странах (Франция, КНР) также производились попытки разработать ГПКР, но скорости их ограничили величиной 6 М. Такое ограничение объясняется тем, что переход от 6 М к 9 М очень трудно обеспечить из-за сложности разработки такого ГПВРД.
Сама по себе высокая скорость 9 М не гарантирует прорыва ПВО корабля. Американский ЗРК «Иджис» и наш С-400 рассчитаны на поражение ракет с такими скоростями.
- Недостатки ГПКР «Цирк»
2.1 Недостатки траектории ГПКР
При скорости 9 М избежать перегрева носового обтекателя можно только при полете в разреженной атмосфере на высотах порядка 40 км. При такой высоте кривизна земли уже не дальность обнаружения корабельных РЛС. Поэтому Цирк может быть обнаружен на дальностях близких к максимально возможным дальностям действия конкретных РЛС (400-500 км). Опуститься вниз и лететь вдоль поверхности с гиперзвуковой скорость «Цирк» не сможет, так как у поверхности Земли во избежание перегрева можно лететь со скоростью не более 2-2,5 М. Создать ГПКР, способную летать и со скоростью 9 М, и со скоростью 2 М – нереально, так как в полете придется изменять геометрию воздухозаборника, крыльев и двигателя. Поэтому «Цирк» может летать только на больших высотах и пикировать с этих высот на цель.
2.2 Ограниченная маневренность ГПКР
ПВРД плохо переносит интенсивное маневрирование. Когда ракета поворачивается боком к потоку воздуха, то в воздухозаборнике возникают скачки уплотнения, и ПВРД может заглохнуть. Следовательно, уклониться от ЗУР противника за счет маневрирования «Цирк» очень сложно на всей дистанции полета, кроме последних километров, которые можно пролететь по инерции и с заглохшим двигателем.
ЗРК «Иджис» эсминцев США для поражения ГПКР используют ЗУР Стандарт SM-6, имеющую осколочную боевую часть. Однако максимальная высота поражения маневрирующих целей у этой ЗУР составляет 32-35 км. Поэтому высота 40 км для ГПКР Цирк является достаточно безопасной. Для полной гарантии непоражения и на этой высоте Цирк должен маневрировать во время полета с той величиной перегрузки, которая гарантирует устойчивую работу двигателя. Однако на участке снижения на цель на высотах менее 32 км ЗУР будет иметь существенно большую, чем Цирк, перегрузку и вероятность поражения Цирка резко возрастает.
2.3 Недостатки, связанные с запуском ПВРД в работу
ПВРД СПКР Оникс может включаться в работу только тогда, когда СПКР разогналась до скорости, близкой к 1 М. Для этого внутри камеры сгорания ПВРД размещается пороховой ускоритель. То есть, наличие ускорителя не увеличивает общую длину СПКР. Для того, чтобы запустился ГПВРД, необходимо обеспечить разгон ГПКР до сверхзвуковых скоростей. Обеспечить такой разгон за счет внутреннего ускорителя невозможно. Поэтому ГПКР «Цирк» должен быть фактически двухступенчатым, где первая ступень является мощным разгонным блоком. Масса и длина «Цирка» при этом увеличиваются, и он может не поместится в те корабельные установки вертикального пуска, в которых сейчас размещаются ракеты Калибр и Оникс.
2.4 Невозможность снижения заметности ГПКР
При скорости 9 М, несмотря на большую высоту полета, разогрев носового обтекателя и передних кромок крыльев может достигать 3000°. Эти же кромки дают наибольшие радиолокационные отражения. В ДПКР и СПКР кромки покрывают радиопоглощающими материалами. Однако не один из поглощающих материалов не способен выдержать температуру в тысячи градусов. Следовательно, применить технологию Стелс не удастся, и РЛС противника будут обнаруживать ГПКР на больших расстояниях.
2.5 Нарастание времени обстрела ГПКР противником
Если предположить, что «Цирк» будет обнаружен на максимальной дальности действия корабельной РЛС, и по нему будет пущена ЗУР, то встреча «Цирка» и ЗУР произойдет на участке снижения на дальности порядка 80-100 км. В этом случае «Цирку» придется лететь до корабля еще около 35-50 сек, подвергаясь повторным атакам ЗУР. У СПКР Оникс, которая будет обнаружена на дальности 30 км, первая встреча с ЗУР произойдет на дальности 15 км. После чего СПКР потребуется 20 с, чтобы долететь до цели. Зададим вопрос, зачем требуется строить ГПКР, если СПКР обстреливается гораздо меньшее время?
Обобщая вышеизложенные недостатки, приходим к выводу, что корабль противника может из-за высокой заметности «Цирка» обнаружить его заблаговременно (за 2-3 минуты до подлета) и пустить по нему ЗУР, которая встретится с «Цирком» на дальности порядка 100 км. Из-за малой маневренности «Цирка» вероятность его поражения будет высока. Конечно, если одновременно пустить несколько десятков «Цирков», то часть из них избежит поражения ЗУРами большой дальности, но при подходе к кораблю они будут обстреляны ЗУРами малой дальности ЗРК RAM. Вероятность поражения этими малыми ЗУРами еще выше, так как они имеют исключительную маневренность (перегрузка 50 g) и тепловую головку самонаведения, которая с высокой точностью выводит ЗУР на нагретую ПКР.
- О типе головки самонаведения для ГПКР «Цирк»
Для любой ПКР наилучшие характеристики обеспечивает радиолокационная головка. В зависимости от заметности цели она способна обнаруживать корабль противника на дальности 20-50 км. Но ее антенна должна иметь максимально возможный диаметр, поэтому она размещается в самой широкой части носового обтекателя. Из-за высокой скорости носовой обтекатель ГПКР должен быть сильно вытянутым и изготовлен из керамики. Такой обтекатель увеличит длину, массу и стоимость ПКР. Но при этом внутри он останется пустым. Однако больших дальностей обнаружения в радиоголовке все равно не получится, так как при гиперзвуковых скоростях вокруг обтекателя образуется плазменное облако, в котором происходит затухание радиоволн. Толстый слой керамики внесет дополнительное затухание. Кроме того, из-за высокой температуры обтекателя будет нагреваться и сама головка, что потребует применения громоздкого кондиционера, это еще более усложнит ГПКР.
Можно попробовать вместо радиоголовки установить малогабаритную оптическую головку в видимом диапазоне волн, которая требует намного меньшего охлаждения, например от ракеты Искандер. При этом керамический обтекатель не потребуется. Однако оптическая головка даже в хорошую погоду может обнаружить корабль на дальности не более 10 км, а через облака, туман и дымовые облака, которые корабль организует во время атак ПКР, оптика вообще не обнаруживает цель.
- Возможности наведения ГПКР
Никакая ракета не обнаруживает цель самостоятельно, ей перед стартом дается внешнее целеуказание – в какую прогнозируемую точку встречи с целью ей необходимо лететь. Ошибка целеуказания не должна превосходить единиц километров. Корабельная РЛС из-за кривизны Земли способна обнаружить корабль противника на дальности не более 40 км. Поэтому на крупных кораблях размещают тяжелые вертолеты Ка- 27, которые могут с помощью бортовой РЛС обнаружить противника на дальностях 300-400 км от собственного корабля.
Использование морских самолетов-разведчиков типа Ту-142 (модификация Ту-95) мало поможет обнаружить корабли на бо́льших дальностях. При высоте полета 10 км Ту-142 может увидеть корабль противника не более чем на 400 км от собственного его положения. Из-за малой скорости полета (650 км/ч) Ту-142 не сможет приблизиться к авианосцу на требуемые 400 км, так как он будет обнаружен и уничтожен истребителями авианосца. Если разведчику необходимо обнаружить группу эсминцев, следующих без авианосца, то он сможет приблизиться к ним до дальней границы зоны поражения корабельных ЗРК -250 км. Однако и на этой дальности обнаружить эсминцы не удастся, так как на них размещены мощные станции помех, которые подавляют бортовые РЛС как Ту-142, так и Ка-27, и не позволяют им измерить дальность до кораблей. Следовательно, применить ГПКР можно будет только по кораблям, принадлежащим слабовооруженным флотам.
Имеются и другие дополнительные средства целеуказания, например, загоризонтные РЛС. Однако из-за малой скорости кораблей таким РЛС трудно обнаруживать корабли на фоне волнений моря, так как скорости волн могут даже превосходить скорость корабля. Кроме того, в военное время противник будет легко подавлять работу загоризонтных РЛС, так как они работают в коротковолновом диапазоне волн (вспомните глушилки, подавляющие западные радио станции в СССР). Акустические средства обнаружения кораблей также ненадежны, так как пассивные средства не определяют дальность до корабля, а активные ГАС действуют на небольшие расстояния и стоят весьма дорого.
Тогда необходимо задать вопрос, зачем Циркон может летать на 1000 км, если по кораблям можно стрелять максимум на 400 км? На это Президент сообщил, что Циркон может наносить удары и по наземным целям. Однако плачевное состояние нашего надводного флота едва ли позволит нашим ударным кораблям приблизиться к побережью США на 1000 км. За послесоветское время в России не было построено не одного эсминца. Из менее крупных кораблей в качестве серьезных боевых единиц можно рассматривать только фрегаты типа «Адмирал Горшков». Но по имеющейся программе вооружения 2011-2020 их будет построено всего 4 шт. Невозможно себе представить, что фрегаты могут совершить океанский переход и встретиться с эсминцами США, число которых достигает 80 шт. Таким образом, о дальности стрельбы по наземным целям приходится давать тот же ответ, что и по кораблям: можно выстрелить и на 1000 км, но только по слабым противникам. Для поражения слабых противников у нас имеются гораздо более дешевые ракеты Калибр.
- Выводы
Все наши попытки сконструировать ГПКР «Цирк» не привели к успеху. Конструкция получается тяжелая, сложная и дорогая. Само по себе увеличение скорости до 9 М не увеличило боевую эффективность «Цирка». Вероятность его поражения средствами ПВО противника оказывается выше, чем у имеющихся на вооружении более дешевых СПКР Оникс. Каким образом Минобороны собирается решить тяжелейшие конструкторские проблемы, остается неясно. Выделенные на Циркон средства могли бы быть использованы на решение проблемы целеуказания, хотя бы для уже имеющихся ПКР.
В СССР никогда заранее не сообщалось о разработке новых образцов вооружений. Противник узнавал о них либо во время парадов на Красной площади, либо из донесений разведок. Зачем сейчас информировать противника заранее о текущих разработках – не понятно. Конечно, объявление всероссийского конкурса названий поднимает рейтинг. По количеству названий мы явно обошли США, которым и похвастаться-то нечем кроме самолетов и кораблей Стелс. Осталось превзойти их по эффективности образцов, стоящих на вооружении. Лучше сначала сделать и потом объявить о достигнутом результате, пояснив какие преимущества обеспечивает новый вид вооружений. Тогда и диванные войска не будут фантазировать, а будут оценивать готовый результат.
В итоге можно отметить, что даже в том случае, когда мы первыми в мире создали некий образец вооружения, то это еще не означает, что мы оказались лучшими в мире умельцами. Может быть, соперники лучше умеют производить оценку по критерию стоимость/эффективность и за производство малоэффективных образцов просто не берутся.
Андрей Горбачевский,
Инженер-разработчик РЛС
Свежие комментарии