حول محركات الصواريخ الباليستية العابرة للقارات
طورت روسيا قوات نووية استراتيجية ، مكون رئيسي منها صواريخ باليستية عابرة للقارات من مختلف الأنواع ، تُستخدم كجزء من أنظمة أرضية ثابتة أو متحركة ، وكذلك في الغواصات. مع وجود تشابه معين على مستوى الأفكار والحلول الأساسية ، فإن منتجات هذه الفئة لها اختلافات ملحوظة. على وجه الخصوص ، يتم استخدام محركات الصواريخ من مختلف الأنواع والفئات ، والتي تتوافق مع متطلبات معينة للعملاء.
من وجهة نظر ميزات محطات الطاقة ، يمكن تقسيم جميع الصواريخ الباليستية العابرة للقارات القديمة والحالية والواعدة إلى فئتين رئيسيتين. مثل سلاح يمكن أن تكون مجهزة بمحركات صاروخية تعمل بالوقود السائل (LRE) أو محركات تعمل بالوقود الصلب (RDTT). تتمتع كلتا الفئتين بمزاياها الخاصة ، حيث يتم استخدامهما في مشاريع مختلفة ، وحتى الآن لم يتمكن أي منهما من إزاحة "منافس" عن مجاله. قضية محطات توليد الطاقة ذات أهمية كبيرة وتستحق دراسة منفصلة.
قصة والنظرية
من المعروف أن الصواريخ الأولى التي ظهرت منذ عدة قرون كانت مزودة بمحركات تعمل بالوقود الصلب باستخدام أبسط أنواع الوقود. احتفظت محطة الطاقة هذه بمكانتها حتى القرن الماضي ، عندما تم إنشاء أنظمة الوقود السائل الأولى. في المستقبل ، تم تطوير فئتين من المحركات بالتوازي ، على الرغم من أن محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل أو محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب قد حل محل بعضهما البعض من وقت لآخر كقادة في الصناعة.
إطلاق صاروخ UR-100N UTTH بمحرك سائل. الصورة Rbase.new-factoria.ru
تم تجهيز الصواريخ طويلة المدى الأولى ، التي أدى تطويرها إلى ظهور مجمعات عابرة للقارات ، بمحركات سائلة. في منتصف القرن الماضي ، كان LRE هو الذي جعل من الممكن الحصول على الخصائص المرغوبة باستخدام المواد والتقنيات المتاحة. في وقت لاحق ، بدأ المتخصصون من الدول الرائدة في تطوير أنواع جديدة من المساحيق الباليستية والوقود المختلط ، مما أدى إلى ظهور محركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب مناسبة للاستخدام في الصواريخ البالستية العابرة للقارات.
حتى الآن ، أصبحت كل من الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل والوقود الصلب منتشرة على نطاق واسع في القوات النووية الاستراتيجية في مختلف البلدان. من الغريب أن الصواريخ الروسية العابرة للقارات مجهزة بأنظمة دفع من كلا الفئتين ، بينما تخلت الولايات المتحدة قبل بضعة عقود عن المحركات السائلة لصالح المحركات التي تعمل بالوقود الصلب. على الرغم من هذا الاختلاف في الأساليب ، تمكن كلا البلدين من بناء مجموعات صواريخ بالشكل المطلوب بالقدرات المطلوبة.
في مجال الصواريخ العابرة للقارات ، أصبحت المحركات التي تعمل بالوقود السائل هي الأولى. هذه المنتجات لها عدد من المزايا. يسمح الوقود السائل بالحصول على دفعة محددة أعلى ، ويسمح تصميم المحرك بتغيير الدفع بطرق بسيطة نسبيًا. تحتل خزانات الوقود والمؤكسد معظم حجم الصواريخ باستخدام LRE ، مما يقلل بطريقة معينة من متطلبات قوة الهيكل ويبسط إنتاجه.
في الوقت نفسه ، لا تخلو المحركات الصاروخية والصواريخ المجهزة بها من عيوب. بادئ ذي بدء ، يتميز هذا المحرك بأعلى درجة من تعقيد الإنتاج والتشغيل ، مما يؤثر سلبًا على تكلفة المنتج. كان للصواريخ البالستية العابرة للقارات من النماذج الأولى عيب في شكل تعقيد التحضير للإطلاق. تم تنفيذ إعادة التزود بالوقود والمؤكسد قبل الإطلاق مباشرة ، بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات ، ارتبطت ببعض المخاطر. كل هذا أثر سلبا على الصفات القتالية لنظام الصواريخ.
الصواريخ السائلة R-36M في حاويات النقل والإطلاق. الصورة Rbase.new-factoria.ru
محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب وصاروخ مبني على أساسه لهما جوانب ومزايا إيجابية مقارنة بنظام السائل. الإضافة الرئيسية هي انخفاض تكلفة الإنتاج والتصميم المبسط. أيضًا ، لا تتعرض محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب لخطر تسرب الوقود العدواني ، بالإضافة إلى أنها تتميز بإمكانية التخزين لفترة أطول. في المرحلة النشطة من رحلة ICBM ، يوفر محرك الوقود الصلب ديناميكيات تسريع أفضل ، مما يقلل من احتمالية اعتراض ناجح.
يخسر المحرك الذي يعمل بالوقود الصلب المحرك السائل من حيث الدافع المحدد. نظرًا لأن احتراق شحنة دافعة صلبة لا يمكن السيطرة عليه تقريبًا ، فإن التحكم في دفع المحرك أو إيقافه أو إعادة تشغيله يتطلب وسائل تقنية خاصة معقدة. يؤدي جسم محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب وظائف غرفة الاحتراق ، وبالتالي يجب أن يتمتع بقوة مناسبة ، مما يفرض متطلبات خاصة على الوحدات المستخدمة ، كما يؤثر سلبًا على تعقيد وتكلفة الإنتاج.
LRE ، محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب والقوى النووية الإستراتيجية
حاليًا ، القوات النووية الاستراتيجية لروسيا مسلحة بحوالي XNUMX صاروخًا باليستي عابر للقارات من فئات مختلفة ، مصممة لحل المهام القتالية الفعلية. تقوم قوات الصواريخ الاستراتيجية (RVSN) بتشغيل خمسة أنواع من الصواريخ وتتوقع ظهور نظامين جديدين آخرين. يتم استخدام نفس العدد من أنظمة الصواريخ في غواصات البحرية ، ومع ذلك ، لم يتم بعد تطوير صواريخ جديدة بشكل أساسي لصالح العنصر البحري في "الثالوث النووي".
على الرغم من تقدمهم في السن ، لا يزال لدى القوات صواريخ UR-100N UTTKh و R-36M / M2. تشتمل هذه الصواريخ البالستية العابرة للقارات من الدرجة الثقيلة على عدة مراحل بمحركاتها التي تعمل بالوقود السائل. مع كتلة كبيرة (أكثر من 100 طن لـ UR-100N UTTKh وحوالي 200 طن لـ R-36M / M2) ، يحمل نوعان من الصواريخ إمدادًا كبيرًا بالوقود ، مما يضمن إرسال رأس حربي ثقيل إلى مسافة ما لا يقل عن 10 آلاف كم.
منظر عام لصاروخ RS-28 "سارمات". رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
منذ نهاية الخمسينيات في بلدنا ، تمت دراسة مشاكل استخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات الواعدة. تم الحصول على النتائج الحقيقية الأولى في هذا المجال في بداية السبعينيات. في العقود الأخيرة ، تلقى هذا الاتجاه دفعة جديدة ، بفضل ظهور مجموعة كاملة من الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب ، وهو تطور ثابت للأفكار والحلول المشتركة القائمة على التقنيات الحديثة.
حاليًا ، تمتلك قوات الصواريخ الاستراتيجية صواريخ RT-2PM Topol و RT-2PM2 Topol-M و RS-24 Yars. في الوقت نفسه ، يتم تشغيل جميع هذه الصواريخ باستخدام قاذفات أرضية متحركة وألغام. ثلاثة أنواع من الصواريخ ، التي تم إنشاؤها على أساس الأفكار المشتركة ، يتم بناؤها وفقًا لمخطط من ثلاث مراحل ومجهزة بمحركات تعمل بالوقود الصلب. بعد استيفاء متطلبات العميل ، تمكن مؤلفو المشاريع من تقليل أبعاد ووزن الصواريخ النهائية.
يبلغ طول صواريخ مجمعات RT-2PM و RT-2PM2 و RS-24 ما لا يزيد عن 22,5-23 مترًا بقطر أقصى أقل من 2 متر ، ويبلغ وزن إطلاق المنتجات حوالي 45-50 طنًا. 1-1,5 طن.تم تجهيز صواريخ توبول برأس حربي أحادي الكتلة ، بينما تحمل يارس ، وفقًا للبيانات المعروفة ، عدة رؤوس حربية منفصلة. نطاق الرحلة - 12 ألف كم على الأقل.
من السهل أن نرى أنه مع خصائص الطيران الرئيسية على مستوى الصواريخ السائلة القديمة ، فإن وقود الوقود الصلب Topol و Yarsy أصغر في الحجم ولهما وزن أولي. ومع ذلك ، مع كل هذا تحمل حمولة أصغر.
مجمع التربة المتنقل "بوبلار". صورة من قبل وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
في المستقبل ، يجب أن تتلقى قوات الصواريخ الاستراتيجية عدة أنظمة صواريخ جديدة. وهكذا ، فإن مشروع RS-26 Rubezh ، الذي تم إنشاؤه كخيار لمزيد من التطوير لنظام Yars ، يوفر مرة أخرى استخدام مخطط متعدد المراحل مع محركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب في جميع المراحل. في وقت سابق ، ظهرت معلومات تفيد بأن نظام Rubezh يهدف إلى استبدال مجمعات RT-2PM Topol القديمة ، والتي أثرت على السمات الرئيسية لهيكلها. وفقًا للخصائص التقنية الرئيسية ، يجب ألا تختلف Rubezh بشكل كبير عن Topol ، على الرغم من أنه من الممكن استخدام حمولة مختلفة.
ومن التطورات الواعدة الأخرى الصواريخ الباليستية الثقيلة العابرة للقارات من نوع RS-28 Sarmat. وفقًا للبيانات الرسمية ، يوفر هذا المشروع إنشاء صاروخ ثلاثي المراحل بمحركات سائلة. أفادت الأنباء أن صاروخ سارمات سيبلغ طوله حوالى 30 مترا ويزن إطلاقه أكثر من 100 طن ، وسيكون قادرا على حمل رؤوس حربية خاصة "تقليدية" أو نوع جديد من أنظمة الضربات الأسرع من الصوت. نظرًا لاستخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل ذات الخصائص الكافية ، فمن المتوقع الحصول على نطاق طيران أقصى يتراوح بين 15 و 16 ألف كيلومتر.
تحت تصرف البحرية سريع هناك عدة أنواع من الصواريخ الباليستية العابرة للقارات ذات الخصائص والقدرات المختلفة. يتكون أساس المكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية حاليًا من صواريخ باليستية لغواصات من عائلة R-29RM: R-29RM ، R-29RMU1 ، R-29RMU2 Sineva و R-29RMU2.1 Liner. بالإضافة إلى ذلك ، قبل بضع سنوات ، ضرب أحدث صاروخ R-30 Bulava الترسانات. على حد علمنا ، تعمل الصناعة الروسية حاليًا على تطوير العديد من المشاريع لتحديث الصواريخ للغواصات ، ولكن حتى الآن لا يوجد حديث عن إنشاء مجمعات جديدة بشكل أساسي.
في مجال الصواريخ المحلية العابرة للقارات للغواصات ، هناك اتجاهات تذكرنا بتطوير المجمعات "الأرضية". تشتمل منتجات R-29RM الأقدم وجميع خيارات تحديثها على ثلاث مراحل ومجهزة بالعديد من المحركات السائلة. بمساعدة محطة الطاقة هذه ، فإن صاروخ R-29RM قادر على إيصال أربعة أو عشرة رؤوس حربية بسعات مختلفة بكتلة إجمالية تبلغ 8300 طن إلى مسافة لا تقل عن 2,8 كيلومتر. وقد نص مشروع تحديث R-29MR2 Sineva على استخدام أنظمة الملاحة والتحكم الجديدة. اعتمادًا على الحمولة القتالية المتاحة ، يمكن للصاروخ الذي يبلغ طوله 14,8 مترًا ويزن 40,3 طنًا الطيران على مسافة تصل إلى 11,5 ألف كيلومتر.
تحميل مجمع الصواريخ "Topol-M" في قاذفة الصومعة. صورة من قبل وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
على العكس من ذلك ، نص مشروع صاروخي جديد لغواصات بولافا P-30 على استخدام محركات تعمل بالوقود الصلب في جميع المراحل الثلاث. من بين أمور أخرى ، جعل هذا من الممكن تقليل طول الصاروخ إلى 12,1 مترًا وتقليل وزن الإطلاق إلى 36,8 طنًا. وفي الوقت نفسه ، يحمل المنتج حمولة قتالية تبلغ 1,15 طنًا ويسلمها إلى مسافة تصل إلى 8-9 آلاف كم. منذ وقت ليس ببعيد ، تم الإعلان عن تطوير تعديل جديد لـ Bulava ، والذي يختلف في أبعاد أخرى ويزيد الوزن ، مما يجعل من الممكن زيادة الحمل القتالي.
اتجاهات التنمية
من المعروف أن القيادة الروسية اعتمدت في العقود الأخيرة على تطوير صواريخ متقدمة تعمل بالوقود الصلب. كانت نتيجة ذلك الظهور المتسق لمجمعي Topol و Topol-M ، ثم Yars و Rubezh ، حيث تم تجهيز صواريخهما بمحركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب. LRE ، بدورها ، تبقى فقط على صواريخ "الأرض" القديمة نسبيًا ، والتي بدأ تشغيلها بالفعل على وشك الانتهاء.
ومع ذلك ، لم يتم التخطيط للرفض الكامل للصواريخ البالستية العابرة للقارات التي تعمل بالوقود السائل. كبديل عن UR-100N UTTKh و R-36M / M2 الحاليين ، يتم إنشاء منتج جديد RS-28 "Sarmat" مع محطة طاقة مماثلة. وبالتالي ، سيتم استخدام المحركات السائلة في المستقبل المنظور فقط على الصواريخ الثقيلة ، بينما سيتم تجهيز الأنظمة الأخرى بأنظمة الوقود الصلب.
يبدو وضع الصواريخ الباليستية التي تُطلق من الغواصات متشابهًا ، لكن هناك بعض الاختلافات. في هذه المنطقة ، بقي أيضًا عدد كبير من الصواريخ السائلة ، لكن المشروع الجديد الوحيد ينطوي على استخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب. يمكن التنبؤ بالتطور الإضافي للحدث من خلال دراسة الخطط الحالية للإدارة العسكرية: يشير برنامج تطوير أسطول الغواصات بوضوح إلى الصواريخ التي لها مستقبل عظيم ، والتي سيتم إيقاف تشغيلها في النهاية.
قاذفة ذاتية الدفع RS-24 "Yars". الصورة Vitalykuzmin.net
صواريخ R-29RM الأقدم وتعديلاتها الأخيرة مخصصة للغواصات النووية للمشروعات 667BDR و 667BDRM ، بينما تم تطوير صواريخ R-30 لاستخدامها في أحدث مشروع 955 حاملات صواريخ. جنبا إلى جنب معهم ، على التوالي ، سيتعين على الأسطول التخلي عن صواريخ عائلة R-667RM ، والتي ستبقى ببساطة بدون ناقلات.
تم بالفعل قبول المشروع الأول 955 من غواصات صواريخ Borey في البحرية ، وبالإضافة إلى ذلك ، يستمر بناء غواصات جديدة. هذا يعني أنه في المستقبل المنظور ، سيتلقى الأسطول مجموعة كبيرة من حاملات صواريخ بولافا. ستستمر خدمة Boreev لعدة عقود ، وبالتالي ستبقى صواريخ R-30 في الخدمة. من الممكن إنشاء تعديلات جديدة لهذه الأسلحة التي يمكن أن تكمل ثم تحل محل الإصدار الأساسي من الصواريخ الباليستية العابرة للقارات. بطريقة أو بأخرى ، ستحل منتجات عائلة R-30 في النهاية محل الصواريخ القديمة لخط R-29RM كأساس للمكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية.
إيجابيات وسلبيات
فئات مختلفة من محركات الصواريخ المستخدمة في الصواريخ الاستراتيجية الحديثة لها مزاياها وعيوبها من نوع أو آخر. تتفوق أنظمة الوقود السائل والصلب على بعضها البعض في بعض النواحي ، ولكنها تفقد في جوانب أخرى. نتيجة لذلك ، يتعين على العملاء والمصممين اختيار نوع محطة الطاقة وفقًا للمتطلبات الحالية.
يختلف محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل الشرطي عن محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب في دفعه المحدد الأعلى ومزايا أخرى ، مما يسمح بزيادة الحمولة. في الوقت نفسه ، يؤدي الإمداد المقابل للوقود السائل والمؤكسد إلى زيادة أبعاد ووزن المنتج. وهكذا ، يتبين أن الصاروخ السائل هو الحل الأمثل في سياق نشر عدد كبير من قاذفات الصوامع. من الناحية العملية ، هذا يعني أن جزءًا كبيرًا من صوامع الإطلاق يشغلها في الوقت الحالي صواريخ R-36M / M2 و UR-100N UTTKh ، وسيتم استبدالها في المستقبل بصواريخ RS-28 Sarmat الواعدة.
تُستخدم صواريخ أنواع Topol و Topol-M و Yars مع كل من منشآت المناجم وكجزء من مجمعات التربة المتنقلة. يتم توفير الاحتمال الأخير ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال الوزن المنخفض لبدء الصواريخ. يمكن وضع منتج لا يزيد وزنه عن 50 طنًا على هيكل خاص متعدد المحاور ، وهو أمر لا يمكن تنفيذه باستخدام الصواريخ السائلة الحالية أو الافتراضية. مجمع RS-26 Rubezh الجديد ، الذي يعتبر بديلاً عن Topol ، يعتمد أيضًا على أفكار مماثلة.
صاروخ الغواصة R-29RM. رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
تعتبر السمة المميزة للصواريخ ذات المحركات الصاروخية التي تعمل بالوقود الصلب في شكل تقليل الحجم والوزن مهمة أيضًا في سياق تسليح الأسطول. يجب أن يكون لصاروخ الغواصة حجم أدنى. توضح نسبة أبعاد وخصائص طيران صواريخ R-29RM و R-30 بالضبط كيف يمكن استخدام هذه المزايا في الممارسة العملية. لذلك ، على عكس سابقاتها ، لا تحتاج الغواصات النووية الأخيرة من المشروع 955 إلى بنية فوقية كبيرة تغطي الجزء العلوي من منصات الإطلاق.
ومع ذلك ، فإن انخفاض الوزن والأبعاد له ثمنه. تختلف صواريخ الوقود الصلب الأخف وزناً عن صواريخ الباليستية العابرة للقارات المحلية الأخرى في حمولتها القتالية المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصوصية الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب تؤدي إلى كمال أقل وزنًا مقارنة بالصواريخ السائلة. ومع ذلك ، من الواضح أن مثل هذه المشاكل يتم حلها من خلال إنشاء وحدات قتالية وأنظمة تحكم أكثر فاعلية.
***
على الرغم من العمل العلمي والتصميمي الطويل ، فضلاً عن الكثير من الجدل ، إلا أن المواجهة المشروطة بين محركات الوقود السائل والصلب لم تنته بعد بانتصار غير مشروط لأحد "المنافسين". على العكس من ذلك ، توصل الجيش والمهندسون الروس إلى نتيجة متوازنة. يتم استخدام محركات من أنواع مختلفة في تلك المناطق حيث يمكنهم عرض أفضل النتائج. وهكذا ، فإن الصواريخ الخفيفة للأنظمة المتنقلة الأرضية والغواصات مجهزة بمحركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب ، في حين أن الصواريخ الثقيلة التي تُطلق من صوامع يجب أن تكون مجهزة الآن وفي المستقبل بأنظمة تعمل بالوقود السائل.
في الوضع الحالي ، مع الأخذ في الاعتبار الفرص والتوقعات الحالية ، يبدو هذا النهج هو الأكثر منطقية ونجاحًا. يسمح عمليًا بالحصول على أقصى قدر من النتائج مع انخفاض ملحوظ في تأثير العوامل السلبية. من المحتمل جدًا أن تستمر مثل هذه الأيديولوجية في المستقبل ، بما في ذلك استخدام التقنيات الواعدة. وهذا يعني أنه في المستقبل القريب والبعيد ، ستكون القوات النووية الاستراتيجية الروسية قادرة على تلقي صواريخ باليستية حديثة عابرة للقارات بأعلى الخصائص والصفات القتالية الممكنة التي تؤثر بشكل مباشر على فعالية الردع وأمن البلاد.
بحسب المواقع:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
من وجهة نظر ميزات محطات الطاقة ، يمكن تقسيم جميع الصواريخ الباليستية العابرة للقارات القديمة والحالية والواعدة إلى فئتين رئيسيتين. مثل سلاح يمكن أن تكون مجهزة بمحركات صاروخية تعمل بالوقود السائل (LRE) أو محركات تعمل بالوقود الصلب (RDTT). تتمتع كلتا الفئتين بمزاياها الخاصة ، حيث يتم استخدامهما في مشاريع مختلفة ، وحتى الآن لم يتمكن أي منهما من إزاحة "منافس" عن مجاله. قضية محطات توليد الطاقة ذات أهمية كبيرة وتستحق دراسة منفصلة.
قصة والنظرية
من المعروف أن الصواريخ الأولى التي ظهرت منذ عدة قرون كانت مزودة بمحركات تعمل بالوقود الصلب باستخدام أبسط أنواع الوقود. احتفظت محطة الطاقة هذه بمكانتها حتى القرن الماضي ، عندما تم إنشاء أنظمة الوقود السائل الأولى. في المستقبل ، تم تطوير فئتين من المحركات بالتوازي ، على الرغم من أن محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل أو محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب قد حل محل بعضهما البعض من وقت لآخر كقادة في الصناعة.
إطلاق صاروخ UR-100N UTTH بمحرك سائل. الصورة Rbase.new-factoria.ru
تم تجهيز الصواريخ طويلة المدى الأولى ، التي أدى تطويرها إلى ظهور مجمعات عابرة للقارات ، بمحركات سائلة. في منتصف القرن الماضي ، كان LRE هو الذي جعل من الممكن الحصول على الخصائص المرغوبة باستخدام المواد والتقنيات المتاحة. في وقت لاحق ، بدأ المتخصصون من الدول الرائدة في تطوير أنواع جديدة من المساحيق الباليستية والوقود المختلط ، مما أدى إلى ظهور محركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب مناسبة للاستخدام في الصواريخ البالستية العابرة للقارات.
حتى الآن ، أصبحت كل من الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل والوقود الصلب منتشرة على نطاق واسع في القوات النووية الاستراتيجية في مختلف البلدان. من الغريب أن الصواريخ الروسية العابرة للقارات مجهزة بأنظمة دفع من كلا الفئتين ، بينما تخلت الولايات المتحدة قبل بضعة عقود عن المحركات السائلة لصالح المحركات التي تعمل بالوقود الصلب. على الرغم من هذا الاختلاف في الأساليب ، تمكن كلا البلدين من بناء مجموعات صواريخ بالشكل المطلوب بالقدرات المطلوبة.
في مجال الصواريخ العابرة للقارات ، أصبحت المحركات التي تعمل بالوقود السائل هي الأولى. هذه المنتجات لها عدد من المزايا. يسمح الوقود السائل بالحصول على دفعة محددة أعلى ، ويسمح تصميم المحرك بتغيير الدفع بطرق بسيطة نسبيًا. تحتل خزانات الوقود والمؤكسد معظم حجم الصواريخ باستخدام LRE ، مما يقلل بطريقة معينة من متطلبات قوة الهيكل ويبسط إنتاجه.
في الوقت نفسه ، لا تخلو المحركات الصاروخية والصواريخ المجهزة بها من عيوب. بادئ ذي بدء ، يتميز هذا المحرك بأعلى درجة من تعقيد الإنتاج والتشغيل ، مما يؤثر سلبًا على تكلفة المنتج. كان للصواريخ البالستية العابرة للقارات من النماذج الأولى عيب في شكل تعقيد التحضير للإطلاق. تم تنفيذ إعادة التزود بالوقود والمؤكسد قبل الإطلاق مباشرة ، بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات ، ارتبطت ببعض المخاطر. كل هذا أثر سلبا على الصفات القتالية لنظام الصواريخ.
الصواريخ السائلة R-36M في حاويات النقل والإطلاق. الصورة Rbase.new-factoria.ru
محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب وصاروخ مبني على أساسه لهما جوانب ومزايا إيجابية مقارنة بنظام السائل. الإضافة الرئيسية هي انخفاض تكلفة الإنتاج والتصميم المبسط. أيضًا ، لا تتعرض محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب لخطر تسرب الوقود العدواني ، بالإضافة إلى أنها تتميز بإمكانية التخزين لفترة أطول. في المرحلة النشطة من رحلة ICBM ، يوفر محرك الوقود الصلب ديناميكيات تسريع أفضل ، مما يقلل من احتمالية اعتراض ناجح.
يخسر المحرك الذي يعمل بالوقود الصلب المحرك السائل من حيث الدافع المحدد. نظرًا لأن احتراق شحنة دافعة صلبة لا يمكن السيطرة عليه تقريبًا ، فإن التحكم في دفع المحرك أو إيقافه أو إعادة تشغيله يتطلب وسائل تقنية خاصة معقدة. يؤدي جسم محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب وظائف غرفة الاحتراق ، وبالتالي يجب أن يتمتع بقوة مناسبة ، مما يفرض متطلبات خاصة على الوحدات المستخدمة ، كما يؤثر سلبًا على تعقيد وتكلفة الإنتاج.
LRE ، محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب والقوى النووية الإستراتيجية
حاليًا ، القوات النووية الاستراتيجية لروسيا مسلحة بحوالي XNUMX صاروخًا باليستي عابر للقارات من فئات مختلفة ، مصممة لحل المهام القتالية الفعلية. تقوم قوات الصواريخ الاستراتيجية (RVSN) بتشغيل خمسة أنواع من الصواريخ وتتوقع ظهور نظامين جديدين آخرين. يتم استخدام نفس العدد من أنظمة الصواريخ في غواصات البحرية ، ومع ذلك ، لم يتم بعد تطوير صواريخ جديدة بشكل أساسي لصالح العنصر البحري في "الثالوث النووي".
على الرغم من تقدمهم في السن ، لا يزال لدى القوات صواريخ UR-100N UTTKh و R-36M / M2. تشتمل هذه الصواريخ البالستية العابرة للقارات من الدرجة الثقيلة على عدة مراحل بمحركاتها التي تعمل بالوقود السائل. مع كتلة كبيرة (أكثر من 100 طن لـ UR-100N UTTKh وحوالي 200 طن لـ R-36M / M2) ، يحمل نوعان من الصواريخ إمدادًا كبيرًا بالوقود ، مما يضمن إرسال رأس حربي ثقيل إلى مسافة ما لا يقل عن 10 آلاف كم.
منظر عام لصاروخ RS-28 "سارمات". رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
منذ نهاية الخمسينيات في بلدنا ، تمت دراسة مشاكل استخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات الواعدة. تم الحصول على النتائج الحقيقية الأولى في هذا المجال في بداية السبعينيات. في العقود الأخيرة ، تلقى هذا الاتجاه دفعة جديدة ، بفضل ظهور مجموعة كاملة من الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب ، وهو تطور ثابت للأفكار والحلول المشتركة القائمة على التقنيات الحديثة.
حاليًا ، تمتلك قوات الصواريخ الاستراتيجية صواريخ RT-2PM Topol و RT-2PM2 Topol-M و RS-24 Yars. في الوقت نفسه ، يتم تشغيل جميع هذه الصواريخ باستخدام قاذفات أرضية متحركة وألغام. ثلاثة أنواع من الصواريخ ، التي تم إنشاؤها على أساس الأفكار المشتركة ، يتم بناؤها وفقًا لمخطط من ثلاث مراحل ومجهزة بمحركات تعمل بالوقود الصلب. بعد استيفاء متطلبات العميل ، تمكن مؤلفو المشاريع من تقليل أبعاد ووزن الصواريخ النهائية.
يبلغ طول صواريخ مجمعات RT-2PM و RT-2PM2 و RS-24 ما لا يزيد عن 22,5-23 مترًا بقطر أقصى أقل من 2 متر ، ويبلغ وزن إطلاق المنتجات حوالي 45-50 طنًا. 1-1,5 طن.تم تجهيز صواريخ توبول برأس حربي أحادي الكتلة ، بينما تحمل يارس ، وفقًا للبيانات المعروفة ، عدة رؤوس حربية منفصلة. نطاق الرحلة - 12 ألف كم على الأقل.
من السهل أن نرى أنه مع خصائص الطيران الرئيسية على مستوى الصواريخ السائلة القديمة ، فإن وقود الوقود الصلب Topol و Yarsy أصغر في الحجم ولهما وزن أولي. ومع ذلك ، مع كل هذا تحمل حمولة أصغر.
مجمع التربة المتنقل "بوبلار". صورة من قبل وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
في المستقبل ، يجب أن تتلقى قوات الصواريخ الاستراتيجية عدة أنظمة صواريخ جديدة. وهكذا ، فإن مشروع RS-26 Rubezh ، الذي تم إنشاؤه كخيار لمزيد من التطوير لنظام Yars ، يوفر مرة أخرى استخدام مخطط متعدد المراحل مع محركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب في جميع المراحل. في وقت سابق ، ظهرت معلومات تفيد بأن نظام Rubezh يهدف إلى استبدال مجمعات RT-2PM Topol القديمة ، والتي أثرت على السمات الرئيسية لهيكلها. وفقًا للخصائص التقنية الرئيسية ، يجب ألا تختلف Rubezh بشكل كبير عن Topol ، على الرغم من أنه من الممكن استخدام حمولة مختلفة.
ومن التطورات الواعدة الأخرى الصواريخ الباليستية الثقيلة العابرة للقارات من نوع RS-28 Sarmat. وفقًا للبيانات الرسمية ، يوفر هذا المشروع إنشاء صاروخ ثلاثي المراحل بمحركات سائلة. أفادت الأنباء أن صاروخ سارمات سيبلغ طوله حوالى 30 مترا ويزن إطلاقه أكثر من 100 طن ، وسيكون قادرا على حمل رؤوس حربية خاصة "تقليدية" أو نوع جديد من أنظمة الضربات الأسرع من الصوت. نظرًا لاستخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل ذات الخصائص الكافية ، فمن المتوقع الحصول على نطاق طيران أقصى يتراوح بين 15 و 16 ألف كيلومتر.
تحت تصرف البحرية سريع هناك عدة أنواع من الصواريخ الباليستية العابرة للقارات ذات الخصائص والقدرات المختلفة. يتكون أساس المكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية حاليًا من صواريخ باليستية لغواصات من عائلة R-29RM: R-29RM ، R-29RMU1 ، R-29RMU2 Sineva و R-29RMU2.1 Liner. بالإضافة إلى ذلك ، قبل بضع سنوات ، ضرب أحدث صاروخ R-30 Bulava الترسانات. على حد علمنا ، تعمل الصناعة الروسية حاليًا على تطوير العديد من المشاريع لتحديث الصواريخ للغواصات ، ولكن حتى الآن لا يوجد حديث عن إنشاء مجمعات جديدة بشكل أساسي.
في مجال الصواريخ المحلية العابرة للقارات للغواصات ، هناك اتجاهات تذكرنا بتطوير المجمعات "الأرضية". تشتمل منتجات R-29RM الأقدم وجميع خيارات تحديثها على ثلاث مراحل ومجهزة بالعديد من المحركات السائلة. بمساعدة محطة الطاقة هذه ، فإن صاروخ R-29RM قادر على إيصال أربعة أو عشرة رؤوس حربية بسعات مختلفة بكتلة إجمالية تبلغ 8300 طن إلى مسافة لا تقل عن 2,8 كيلومتر. وقد نص مشروع تحديث R-29MR2 Sineva على استخدام أنظمة الملاحة والتحكم الجديدة. اعتمادًا على الحمولة القتالية المتاحة ، يمكن للصاروخ الذي يبلغ طوله 14,8 مترًا ويزن 40,3 طنًا الطيران على مسافة تصل إلى 11,5 ألف كيلومتر.
تحميل مجمع الصواريخ "Topol-M" في قاذفة الصومعة. صورة من قبل وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
على العكس من ذلك ، نص مشروع صاروخي جديد لغواصات بولافا P-30 على استخدام محركات تعمل بالوقود الصلب في جميع المراحل الثلاث. من بين أمور أخرى ، جعل هذا من الممكن تقليل طول الصاروخ إلى 12,1 مترًا وتقليل وزن الإطلاق إلى 36,8 طنًا. وفي الوقت نفسه ، يحمل المنتج حمولة قتالية تبلغ 1,15 طنًا ويسلمها إلى مسافة تصل إلى 8-9 آلاف كم. منذ وقت ليس ببعيد ، تم الإعلان عن تطوير تعديل جديد لـ Bulava ، والذي يختلف في أبعاد أخرى ويزيد الوزن ، مما يجعل من الممكن زيادة الحمل القتالي.
اتجاهات التنمية
من المعروف أن القيادة الروسية اعتمدت في العقود الأخيرة على تطوير صواريخ متقدمة تعمل بالوقود الصلب. كانت نتيجة ذلك الظهور المتسق لمجمعي Topol و Topol-M ، ثم Yars و Rubezh ، حيث تم تجهيز صواريخهما بمحركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب. LRE ، بدورها ، تبقى فقط على صواريخ "الأرض" القديمة نسبيًا ، والتي بدأ تشغيلها بالفعل على وشك الانتهاء.
ومع ذلك ، لم يتم التخطيط للرفض الكامل للصواريخ البالستية العابرة للقارات التي تعمل بالوقود السائل. كبديل عن UR-100N UTTKh و R-36M / M2 الحاليين ، يتم إنشاء منتج جديد RS-28 "Sarmat" مع محطة طاقة مماثلة. وبالتالي ، سيتم استخدام المحركات السائلة في المستقبل المنظور فقط على الصواريخ الثقيلة ، بينما سيتم تجهيز الأنظمة الأخرى بأنظمة الوقود الصلب.
يبدو وضع الصواريخ الباليستية التي تُطلق من الغواصات متشابهًا ، لكن هناك بعض الاختلافات. في هذه المنطقة ، بقي أيضًا عدد كبير من الصواريخ السائلة ، لكن المشروع الجديد الوحيد ينطوي على استخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب. يمكن التنبؤ بالتطور الإضافي للحدث من خلال دراسة الخطط الحالية للإدارة العسكرية: يشير برنامج تطوير أسطول الغواصات بوضوح إلى الصواريخ التي لها مستقبل عظيم ، والتي سيتم إيقاف تشغيلها في النهاية.
قاذفة ذاتية الدفع RS-24 "Yars". الصورة Vitalykuzmin.net
صواريخ R-29RM الأقدم وتعديلاتها الأخيرة مخصصة للغواصات النووية للمشروعات 667BDR و 667BDRM ، بينما تم تطوير صواريخ R-30 لاستخدامها في أحدث مشروع 955 حاملات صواريخ. جنبا إلى جنب معهم ، على التوالي ، سيتعين على الأسطول التخلي عن صواريخ عائلة R-667RM ، والتي ستبقى ببساطة بدون ناقلات.
تم بالفعل قبول المشروع الأول 955 من غواصات صواريخ Borey في البحرية ، وبالإضافة إلى ذلك ، يستمر بناء غواصات جديدة. هذا يعني أنه في المستقبل المنظور ، سيتلقى الأسطول مجموعة كبيرة من حاملات صواريخ بولافا. ستستمر خدمة Boreev لعدة عقود ، وبالتالي ستبقى صواريخ R-30 في الخدمة. من الممكن إنشاء تعديلات جديدة لهذه الأسلحة التي يمكن أن تكمل ثم تحل محل الإصدار الأساسي من الصواريخ الباليستية العابرة للقارات. بطريقة أو بأخرى ، ستحل منتجات عائلة R-30 في النهاية محل الصواريخ القديمة لخط R-29RM كأساس للمكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية.
إيجابيات وسلبيات
فئات مختلفة من محركات الصواريخ المستخدمة في الصواريخ الاستراتيجية الحديثة لها مزاياها وعيوبها من نوع أو آخر. تتفوق أنظمة الوقود السائل والصلب على بعضها البعض في بعض النواحي ، ولكنها تفقد في جوانب أخرى. نتيجة لذلك ، يتعين على العملاء والمصممين اختيار نوع محطة الطاقة وفقًا للمتطلبات الحالية.
يختلف محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل الشرطي عن محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب في دفعه المحدد الأعلى ومزايا أخرى ، مما يسمح بزيادة الحمولة. في الوقت نفسه ، يؤدي الإمداد المقابل للوقود السائل والمؤكسد إلى زيادة أبعاد ووزن المنتج. وهكذا ، يتبين أن الصاروخ السائل هو الحل الأمثل في سياق نشر عدد كبير من قاذفات الصوامع. من الناحية العملية ، هذا يعني أن جزءًا كبيرًا من صوامع الإطلاق يشغلها في الوقت الحالي صواريخ R-36M / M2 و UR-100N UTTKh ، وسيتم استبدالها في المستقبل بصواريخ RS-28 Sarmat الواعدة.
تُستخدم صواريخ أنواع Topol و Topol-M و Yars مع كل من منشآت المناجم وكجزء من مجمعات التربة المتنقلة. يتم توفير الاحتمال الأخير ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال الوزن المنخفض لبدء الصواريخ. يمكن وضع منتج لا يزيد وزنه عن 50 طنًا على هيكل خاص متعدد المحاور ، وهو أمر لا يمكن تنفيذه باستخدام الصواريخ السائلة الحالية أو الافتراضية. مجمع RS-26 Rubezh الجديد ، الذي يعتبر بديلاً عن Topol ، يعتمد أيضًا على أفكار مماثلة.
صاروخ الغواصة R-29RM. رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
تعتبر السمة المميزة للصواريخ ذات المحركات الصاروخية التي تعمل بالوقود الصلب في شكل تقليل الحجم والوزن مهمة أيضًا في سياق تسليح الأسطول. يجب أن يكون لصاروخ الغواصة حجم أدنى. توضح نسبة أبعاد وخصائص طيران صواريخ R-29RM و R-30 بالضبط كيف يمكن استخدام هذه المزايا في الممارسة العملية. لذلك ، على عكس سابقاتها ، لا تحتاج الغواصات النووية الأخيرة من المشروع 955 إلى بنية فوقية كبيرة تغطي الجزء العلوي من منصات الإطلاق.
ومع ذلك ، فإن انخفاض الوزن والأبعاد له ثمنه. تختلف صواريخ الوقود الصلب الأخف وزناً عن صواريخ الباليستية العابرة للقارات المحلية الأخرى في حمولتها القتالية المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصوصية الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب تؤدي إلى كمال أقل وزنًا مقارنة بالصواريخ السائلة. ومع ذلك ، من الواضح أن مثل هذه المشاكل يتم حلها من خلال إنشاء وحدات قتالية وأنظمة تحكم أكثر فاعلية.
***
على الرغم من العمل العلمي والتصميمي الطويل ، فضلاً عن الكثير من الجدل ، إلا أن المواجهة المشروطة بين محركات الوقود السائل والصلب لم تنته بعد بانتصار غير مشروط لأحد "المنافسين". على العكس من ذلك ، توصل الجيش والمهندسون الروس إلى نتيجة متوازنة. يتم استخدام محركات من أنواع مختلفة في تلك المناطق حيث يمكنهم عرض أفضل النتائج. وهكذا ، فإن الصواريخ الخفيفة للأنظمة المتنقلة الأرضية والغواصات مجهزة بمحركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب ، في حين أن الصواريخ الثقيلة التي تُطلق من صوامع يجب أن تكون مجهزة الآن وفي المستقبل بأنظمة تعمل بالوقود السائل.
في الوضع الحالي ، مع الأخذ في الاعتبار الفرص والتوقعات الحالية ، يبدو هذا النهج هو الأكثر منطقية ونجاحًا. يسمح عمليًا بالحصول على أقصى قدر من النتائج مع انخفاض ملحوظ في تأثير العوامل السلبية. من المحتمل جدًا أن تستمر مثل هذه الأيديولوجية في المستقبل ، بما في ذلك استخدام التقنيات الواعدة. وهذا يعني أنه في المستقبل القريب والبعيد ، ستكون القوات النووية الاستراتيجية الروسية قادرة على تلقي صواريخ باليستية حديثة عابرة للقارات بأعلى الخصائص والصفات القتالية الممكنة التي تؤثر بشكل مباشر على فعالية الردع وأمن البلاد.
بحسب المواقع:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
معلومات