|
Краткое описание
 |
| Пусковая установка комплекса ПРО THAAD |
Американский мобильный противоракетный комплекс (ПРК) дальнего
перехвата THAAD (Theater High Altitude Area Defense) предназначен
для поражения оперативно-тактических ракет (ОТР, дальность стрельбы
до 1000 км) и баллистических ракет средней дальности (БРСД, до
3500 км) на высотах 40 -150 км и дальностях до 200 км.
НИОКР по его созданию ведутся с 1992 года фирмой " Lockheed
Martin Missiles and Space" с группой промышленных предприятий,
среди которых фирма Raytheon ответственна за разработку многофункциональной
РЛС. Они имеют один из наивысших приоритетов в рамках программы
ПРО на ТВД и находятся на этапе подтверждения технической осуществимости
выбранной концепции.
В начале 1995 года на полигоне ПРО Уайт-Сэндз (штат Нью-Мексико)
были развернуты опытные образцы пусковой установки, многофункциональной
радиолокационной станции GBR-T и командного пункта (КП) этого
комплекса, а также начаты летные испытания экспериментальных образцов
его противоракеты (ПР).
С 2000 года программа находится в стадии подготовки к серийному
производству engineering and manufacturing development (EMD).
В мае 2004 года началось производство 16 противоракет для летных
испытаний на новом заводе компании Локхид Мартин в Пайк Каунти,
Алабама (Pike County, Alabama). Предварительные комплексные испытания
системы начнутся в начале 2005 года и продолжатся до 2009 года.
Планируется, что система в 2007 году будет запущена в малосерийное
производство и начнется первая фаза ее развертывания (initial
operating capability IOC).
Противоракета
 |
| Схема противоракеты комплекса ПРО THAAD |
ПР THAAD - одноступенчатая твердотопливная (стартовая масса 900
кг, длина 617 и максимальный диаметр корпуса 37 см), состоит из
головной части, переходного отсека и РДТТ с хвостовой юбкой-стабилизатором.
Твердотопливный двигатель разработан компанией Pratt & Whitney.
Головная часть противоракеты выполнена в виде отделяемой самонаводящейся
ступени перехвата кинетического действия, предназначенной для
поражения баллистических целей путем прямого попадания. В носовой
ее части установлен сбрасываемый на конечном участке полета ПР
двухстворчатый аэродинамический обтекатель.
 |
| Компоновочная схема противоракеты комплекса
ПРО THAAD |
 |
 |
| Головная часть противоракеты - обтекатель и оптическая ГСН |
Двигатели поперечного управления. Еще фотографии... |
В состав ступени перехвата входят: многоспектральная инфракрасная
головка самонаведения (ГСН), работающая в среднем (3,3 -3,8 мкм)
и дальнем (7 - 10 мкм) участках ИК диапазона, командно-инерциальная
система управления, вычислитель, источник электропитания, а также
двигательная установка (ДУ) маневрирования и пространственной
ориентации.
 |
| Вид на головную часть противоракеты |
Головка самонаведения HP имеет ИК прозрачное сапфировое неохлаждаемое
окно. Ее несканирующий матричный фотоприемник, располагающийся
в двухосевом карданном подвесе, представляет собой фокальную решетку,
выполненную на основе чувствительных элементов из антимонида индия,
с угловым разрешением не более 200 мкрад (до 1997 года в ГСП экспериментальных
образцов ПР чувствительные элементы были изготовлены из силицида
платины). Так как головная часть противоракеты имеет форму конуса,
у фотоприемника предусмотрено угловое смещение линии визирования
относительно продольной оси ПР. Его трехзеркальная оптическая
система помещена в сосуд Дьюара.
В конструкции ступени перехвата экспериментального образца противоракеты
предусматривается использовать различные типы двигательных установок.
В частности, на этапе демонстрации и подтверждения технической
осуществимости проекта создания ПР планируется в хвостовой части
ее ступени перехвата размещать систему маневрирования и пространственной
ориентации типа DACS (Divert Attitute Control System), оснащенную
жидкостным двигателем (разработана фирмой "Рокетдайн").
Эта ДУ должна включаться на конечном участке траектории полета
ПР в интересах обеспечения ее прямого попадания в баллистическую
цель.
В жидкостной двигательной установке DACS для создания поперечной
тяги применяются четыре крестообразно расположенных микродвигателя
многократного включения, размещенные в плоскости, проходящей через
ее центр массы, и имеющие четыре управляющих сопла. Они приводятся
в действие с помощью клапанного устройства соленоидного типа.
Микродвигатели работают на двухкомпонентном топливе (четырехокись
азота и монометилгидразин), подаваемом вытеснительным способом.
Ряд их элементов, подверженных наиболее сильному воздействию горячих
газов, изготавливается из углеродных композиционных материалов
с ниобиевым покрытием. Каждый микродвигатель имеет массу 1 кг
и удельный импульс тяги 315 - 325 с. Применение в его конструкции
углеродных композиционных материалов с ниобиевым покрытием позволило
без использования принудительного охлаждения довести температуру
в камере сгорания до 2760° С. Сопло массой 60 кг обеспечивает
импульс тяги 70 кгс.с, причем максимальное ее значение может быть
достигнуто не более чем за 5 мс.
Основу клапанного устройства составляют клапаны подачи топлива
к камерам сгорания микродвигателей для обеспечения режима маневрирования
ступени перехвата, а также его впрыскивания в сопла для ее пространственной
ориентации. Клапаны обоих типов собираются на основе соленоида.
Его функционирование осуществляется с помощью силового привода,
способного вырабатывать ток максимальным значением 1,5 А. В мае
1994 года в лаборатории Санта-Сюзанна (штат Калифорния) специалисты
фирмы "Рокетдайп" успешно провели стендовые огневые
испытания прототипа жидкостной ДУ DACS. По мнению разработчиков
проекта, это позволило осуществить в установленные сроки сборку
и поставку в общей сложности 20 экспериментальных образцов ступени
перехвата этой ПР на полигон Уайт-Сэндз, где должны были пройти
ее испытания.
Судя по сообщениям американской печати, впоследствии такую ДУ
предусматривается заменить. Так, на этапе полномасштабной разработки
ПР командование противоракетной обороны и космоса министерства
армии США планирует оснастить ступень перехвата малогабаритной
двигательной установкой типа DACS фирмы "Аэроджет",
работающей на желеобразном ракетном топливе. В ней сочетаются
преимущества ЖРД (высокий удельный импульс, возможность точного
регулирования тяги и многократного включения) с достоинствами
РДТТ (безопасность и удобство эксплуатации). Поиск состава желеобразного
топлива осуществляется путем введения различных добавок на полимерной
основе в рецептуры компонентов существующих жидких ракетных топлив
до получения желеобразной консистенции. Создание топлива с большей
плотностью, по мнению западных специалистов, позволит значительно
уменьшить размеры топливных баков и всей ступени перехвата в целом.
Для повышения удельного импульса тяги двигателя проводится исследование
целесообразности использования в таком топливе металлических присадок.
 |
| Твердотопливный ракетный двигатель
противоракеты разработки фирмы Pratt&Whitney |
В более отдаленной перспективе указанную ДУ также предполагается
заменить твердотопливной двигательной установкой.
Таким образом, существующий вариант экспериментального образца
ступени перехвата ПР THAAD с жидкостной ДУ рассматривается разработчиками
как промежуточный. Его намечается применять в основном для отработки
конструкции противоракеты и алгоритмов ее наведения на баллистическую
цель. Управление полетом ПР на среднем участке траектории осуществляется
с помощью изменения вектора тяги отклоняемого сопла РДТТ. Этот
двигатель обеспечивает ее разгон до скорости около 3 км/с. Хвостовая
юбка представляет собой гибкий саморегулируемый и адаптируемый
к условиям полета ПР стабилизатор. Он собран из 16 подвижных аэродинамических
плоскостей - сегментов, опирающихся на специальные газовые мешки
сферической формы. Такое конструктивное исполнение юбки позволяет
значительно усиливать стабилизирующий эффект при воздействии на
противоракету боковых аэродинамических сил.
Пусковая установка
 |
 |
| Пусковая установка с десятью противоракетами
и ее схема |
 |
| Многофункциональная радиолокационная
станция GBR |
 |
| Схема ФАР РЛС GBR |
 |
 |
 |
 |
| Схемы элементов РЛС GBR: РЛС в целом,
аппаратная, мобильный источник питания, система охлаждения |
 |
| Командный пункт комплекса |
|
| Командный пункт батареи |
 |
| Схема взаимодействия элементов противоракетного
комплекса THAAD |
На пусковой установке размещаются десять ПР в транспортно-пусковых
контейнерах. Они смонтированы в едином модуле на шасси 10-т тягача
М1075 (колесная формула 10 х 10). Тягач М1075 разработан на базе
тяжелого грузового автомобиля повышенной проходимости с системой
загрузки (Heavy Expanded Mobility Tactical Truck with Load Handling
System (HEMTT-LHS)) фирмы Oshkosh Truck Corporation. Общая масса
ПУ 40 т, длина 12 м и высота 3,25 м. Для ее перезаряжания требуется
30 мин. Пусковые установки комплекса THAAD авиатранспортабельны
и могут быть перебазированы на тяжелых грузовых самолетах C-141.
Перезаряжание пусковой установки занимает 30 минут. Транспортно-пусковой
контейнер противоракеты весит 370 кг, его длина - 6,6 м, ширина
- 0,46 м.
Многофункциональная радиолокационная станция
Многофункциональная радиолокационная станция GBR-T или GBR фирмы
"Рэйтеон" (рабочая частота около 10 ГГц) имеет дальность
действия до 1000 км. Она создана в транспортабельном варианте.
В состав РЛС входят ПУ с тремя рабочими местами операторов на
шасси автомобиля М998, аппаратный фургон с оборудованием управления
фазированной антенной решеткой (ФАР) и обработки сигналов, антенна
на автомобильной платформе, полуприцеп для жидкостного охлаждения
ФАР и мобильный источник энергоснабжения. Связь пункта управления
станции с аппаратным фургоном и командным пунктом (КП) противоракетного
комплекса THAAD обеспечивается по волоконно-оптическому кабелю.
При этом расстояние между РЛС и КП может достигать 14 км.
Площадь апертуры ФАР около 9 м2. Ее управление по углу места
в диапазоне 10 - 60° осуществляется электромеханическим способом.
При боевой работе угол места фиксируется в оптимальном для конкретного
случая стрельбы положении. Нижний предел электронного сканирования
диаграммы направленности ФАР составляет 4° выше линии горизонта.
Автономный источник энергоснабжения создан на базе трехфазного
электроагрегата мощностью более 1 МВт. В качестве его вариантов
рассматривались дизельный или газотурбинный двигатель и электрогенератор.
Двигатели обоих типов рассчитаны на длительную непрерывную работу
на высотах над уровнем моря до 2,4 км с обеспечением мощности
на валу 0,9 - 1,5 МВт при температуре 25° С. Для трехфазного электрогенератора
выходная мощность ограничивалась значением 0,3 МВт при вырабатываемом
напряжении 2,4-4,16кВ.
По условиям контракта были изготовлены три образца РЛС GBR-T:
один экспериментальный (использовался для обеспечения первых четырех
пусков ПР THAAD на полигоне Уайт-Сэндз в целях отработки завершающей
стадии этапа демонстрации и подтверждения технической осуществимости
проекта) и два опытно-боевых, получивших обозначение UOES (User
Operational Evaluation System) и предназначенных для ввода в состав
ПРК в испытательно-боевом исполнении. Этот комплекс в случае необходимости
можно будет перебрасывать и развертывать в районах реальных боевых
действий. Элементы РЛС GBR авиатранспортабельны и могут быть передислоцированы
транспортным самолетом С-141.
Командный пункт комплекса
Командный пункт комплекса с этой РЛС представляет собой систему
боевого управления ПРК THAAD. Одновременно он является тактическим
центром управления боевыми действиями сил и средств ПРО на ТВД
и решает задачи боевого управления в звене "дивизион - батарея".
Наряду с наведением противоракет на баллистические цели он может
также выдавать необходимую информацию о наличии целей для комплексов
ближнего перехвата типов "Пэтриот",
ПАК-З, MEADS или многофункциональной
системы оружия "Иджис".
В командный пункт батареи (наименьшая автономная единица ПРК,
состоящая из КП, РЛС GBR-T и трех - девяти ПУ) входят две пары
кабин боевого управления и управления пуском ракет (КБУ и КУПР).
Помимо этого, в каждой батарее разворачивается одна КУПР для обеспечения
взаимодействия между ее ПУ и КП. Еще две кабины обоих типов могут
быть включены в состав батареи для осуществления приема и предварительной
обработки информации, поступающей от другой РЛС GBR-T (например,
из соседней батареи или дивизиона).
Комплекты оборудования кабин боевого управления и управления
пуском ракет, разработанные фирмой "Литтон дейта системз",
размещаются на шасси 1,25-т автомобиля высокой проходимости. В
каждой из них предусмотрены соответственно одно и два автоматизированных
рабочих места оператора, а также необходимые средства связи. В
КБУ имеются три (в КУПР - один) высокопроизводительных спецвычислителя
HP-735 фирмы "Хьюлет-Паккард". Они представляют собой
32-разрядную ЭВМ, работающую с тактовой частотой 125 МГц. Для
обеспечения задач целераспределсния КП использует данные внешнего
целеуказания от различных информационно-разведывательных средств
космического (ИСЗ "Бриллиант Айз", "Имеюс"),
воздушного (AWACS, "Хокай", JSTARS), морского (АСУ СЕС)
и наземного (РЛС дальнего обнаружения "Бимьюс" и другие)
базирования.
При этом он позволяет наводить до двух противоракет на каждую
выбранную баллистическую цель по принципу "выстрелил - проконтролировал
- выстрелил", а также с учетом данных космической радионавигационной
системы NAVSTAR передавать необходимую информацию о воздушно-целевой
обстановке на пункты управления комплексами ближнего перехвата,
в частности ЗРК "Пэтриот". Кроме того, эта информация
при помощи аппаратуры связи и распределения данных JTIDS, помехозащищенных
УКВ-радиостанций типа SINCGARS и автоматизированной системы мобильной
коммутированной связи армейского корпуса MSE (Mobile Sub-scriber
Equipment) через узлы сопряжения с волоконно-оптической сетью
распределения может поступать другим потребителям, r том числе
на КП взаимодействующих сил тактической авиации ВВС США. Ее также
предполагается использовать в интересах выдачи предварительного
целеуказания силам и средствам ПРО/ПВО союзников.
Летные испытания
 |
| Первый испытательный пуск комплекса
THAAD на полигоне Уйат Сэндз |
Первоначально намечалось осуществить серию летных испытаний ПР
THAAD - 20 пусков ее экспериментальных образцов. Однако с учетом
необходимости внесения изменений (для обеспечения стойкости к
поражающему действию ядерного взрыва) в конструкцию основных элементов
комплекса, на реализацию которых было затрачено более 80 млн долларов,
это количество в интересах экономии финансовых средств было сокращено
до 14 (оставшиеся шесть ПР планируется использовать в качестве
резервных).
По состоянию на 1 апреля 1998 года выполнено семь пусков ПР THAAD,
из них в 1995-м - четыре (21 апреля, 1 августа, 13 октября и 13
декабря), в 1996-м - два (22 марта и 15 июля) и в 1997-м - один
(6 марта). Целью первого летного испытания являлась проверка летно-технических
характеристик противоракеты, а также оценка точности ее вывода
в заданную точку пространства. Через 1 мин после пуска ПР прошла
расчетную точку на высоте 115 км, после чего была ликвидирована
по команде с земли.
 |
| 10-й испытательный пуск комплекса THAAD,
завершившийся первым удачным перехватом цели типа БР Скад,
10.06.1999 |
Второе летное испытание по сценарию было аналогично предыдущему.
Во время полета ПР совершила специальный маневр, получивший обозначение
TEMS (THAAD Energy Management Steering). Он заключается в том,
что первоначально противоракета движется по траектории, близкой
к горизонтальной, а затем переводится в режим вертикального полета
с выводом в зону захвата цели головкой самонаведения. Однако из-за
неисправности (короткое замыкание) в бортовой системе управления
не произошло раскрытие хвостовой юбки, в результате чего скорость
ПР на среднем участке траектории превысила заданную. Для предотвращения
выхода противоракеты за пределы района испытаний в конце первой
минуты полета она была ликвидирована.
Согласно первоначальным планам в ходе третьего испытания ПР предусматривалось
осуществить реальный перехват ракеты-мишени. Однако из-за выявленной
в предыдущем эксперименте неисправности специалисты опасались
возможного выхода ее за пределы полигона, и вследствие этого перехват
был исключен из плана эксперимента. После пуска противоракеты
произошло штатное раскрытие аэродинамических плоскостей хвостовой
юбки и в соответствии с программой полета она лишь выполнила запланированный
ма невр TEMS. Ее ИК ГСН нормально отработала алгоритм наведения
на условную цель, после чего в заданной точке пространства ПР
самоликвидировалась.
 |
| 11-й испытательный пуск комплекса THAAD,
завершившийся вторым удачным перехватом цели типа БР Скад,
06.08.1999, полигон Уйат Сэндз |
Таким образом, главная задача третьего испытания (оценка функционирования
ИК ГСН) была успешно выполнена. Полученные в ходе его результаты
послужили основой для дальнейшего совершенствования программного
обеспечения бортового вычислителя ПР. Кроме того, во время испытания
впервые использовались элементы штатных автоматизированного командного
пункта и многофункциональной РЛС GBR-T комплекса. При этом последняя
применялась только для поиска и обнаружения мишени. Сопровождение
ПР и цели осуществлялось специализированной РЛС полигона Уайт-Сэндз.
Целью последующих экспериментов являлась демонстрация перехвата
реальной баллистической ракеты, в качестве которой использовались
двухступенчатые мишени "Шторм" (первой ступенью служит
модернизированный двигатель ОТР "Сержант", а второй
- третья ступень МБР "Минитмэн-1 ") и "Гера"
(на базе второй и третьей ступеней МБР "Минитмэн-2").
Первая из них использовалась в четвертом и пятом пусках, а вторая
- в шестом и седьмом. По сообщениям западной печати, их результаты
были признаны неудачными, так как ПР ни разу не поразила цель.
В ходе четвертого испытания пуск ПР производился через 5 мин
после старта мишени. Противоракета успешно выполнила все необходимые
маневры. Ее ГСН своевременно захватила и устойчиво сопровождала
цель, которая, однако, не была поражена. Последующий анализ телеметрической
информации, поступившей с борта ПР, показал, что перед пуском
была допущена ошибка при закладке в инерциальную систему наведения
исходных данных целеуказания. Вследствие этого на противоракету
с земли был выдан ряд незапланированных команд коррекции траектории.
В результате отделение ступени перехвата произошло не в расчетной
точке и в двигателе ее системы маневрирования не хватило топлива
для завершения заключительного маневра.
Управление полетом ПР, как и в предыдущем эксперименте, осуществлялось
с помощью специализированной полигонной РЛС (станция GBR-T использовалась
в качестве дублирующей).
К обеспечению пятого пуска ПР привлекалась специально сформированная
в сухопутных войсках США батарея ПРК THAAD 1-го дивизиона 6-й
артиллерийской бригады. Основными ее задачами являлись подготовка
боевого расчета (в количестве 81 человека) испытательно-боевого
комплекса THAAD, проведение его всесторонних испытаний и определение
необходимых доработок в интересах создания штатного ПРК.
Отличие данного эксперимента от остальных заключалось в том,
что пуск ПР впервые осуществлялся со штатной ПУ. На начальном
и среднем участках траектории полет противоракеты происходил без
отклонений. Однако после отделения ступень перехвата из-за отказа
электронной аппаратуры ГСН продолжала движение по баллистической
траектории. В связи с этим был выполнен ее аварийный подрыв по
команде службы обеспечения безопасности полигона.
Основная цель шестого испытания ПР THAAD (уничтожение мишени)
не была достигнута. Ее ступень перехвата пролетела в нескольких
метрах от цели, после чего самоликвидировалась. Как отмечают западные
специалисты, причиной неудачи также стал отказ электронной аппаратуры
ГСН. Радиолокационная станция и пусковая установка функционировали
нормально.
В ходе седьмого испытательного пуска противоракеты цель в очередной
раз не была поражена вследствие неисправности в системе управления
ПР, которая не воспринимала команды коррекции траектории. РЛС
и пусковая установка работали штатно.
Таким образом, в ходе четырех летных испытаний ПР THAAD перехват
мишени ни разу не удалось осуществить. Несмотря на это, конгресс
США поднял вопрос о необходимости продолжить работы по данному
проекту в связи с его важностью для реализации программы ПРО на
ТВД в целом.
Всего в 1998 - 1999 годах были проведены еще семь пусков экспериментальных
образцов противоракеты, два из которых завершились прямым попаданием
противоракеты в цели 10 июня и 2 августа 1999 года.
Полномасштабную разработку ПРК предполагается начать в 1999 году,
а принять его на вооружение сухопутных войск США - в 2006-м. С
2005 года начинается предсерийное производство комплекса с достижением
к 2007 году темпа производства 40 противоракет в год.
Одновременно изучается возможность использования ПР THAAD в корабельном
ПРК дальнего перехвата. Для этого, по оценке специалистов корпорации
"Локхид - Мартин", необходимо:
- приспособить ПР к стрельбе из установок вертикального пуска
Mk41 и осуществить ее интеграцию с корабельной многофункциональной
системой оружия "Иджис";
- дооснастить ПР стартовым ускорителем Mk72 корабельной ЗУР
"Стандарт-2" мод.4;
- установить между ступенью перехвата и маршевым двигателем
доразгонный модуль с РДТТ осевой тяги;
- заменить в ступени перехвата существующий жидкостной двигатель
системы маневрирования и пространственной ориентации твердотопливным.
Кроме того, рассматривается также вариант оснащения ПР перспективной
ступенью перехвата типа KKV, разрабатываемой корпорацией "Локхид
- Мартин" для противоракет, используемых в ПРК воздушного
базирования на основе БЛА "Глобал Хок".
Таким образом, по оценке американских экспертов, в XXI веке противоракета
THAAD в составе одноименного ПРК станет одним из основных средств
борьбы с баллистическими целями перспективной системы ПРО на ТВД.
Вооруженные силы США планируют закупить от 80 до 88 пусковых
установок, 18 многофункциональных РЛС и 1422 противоракеты. Ими
планируются оснастить два батальона, каждый из которых будет насчитывать
по 4 противоракетных батареи.
Источники информации
Полковник В.РУДОВ "АМЕРИКАНСКИЙ ПРОТИВОРАКЕТНЫЙ
КОМПЛЕКС THAAD", Зарубежное
военное обозрение, №09, 1998
Фотографии:
Lockheed
Martin
Army Technology
Pratt & Whitney
The
Oshkosh HEMTT-LHS with THAAD
Global
Security |
