Intercettazione cinetica come base per la difesa missilistica degli Stati Uniti

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Intercettazione cinetica come base per la difesa missilistica degli Stati Uniti
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Anonim

Puoi colpire un missile balistico volante in diversi modi. Può essere distrutto da un'onda d'urto e da schegge nella sezione attiva della traiettoria e le testate dovrebbero essere colpite durante la discesa. Un missile intercettore può trasportare una carica convenzionale o nucleare, inclusa una di neutroni, che distrugge una testata. Di tutti i metodi per intercettare e colpire bersagli balistici, gli specialisti americani negli ultimi decenni preferiscono il cosiddetto. intercettazione cinetica: questo concetto prevede la distruzione di un bersaglio con un attacco diretto da un antimissile.

Storia del problema

Secondo dati noti, la possibilità di effettuare intercettazioni cinetiche è stata studiata negli Stati Uniti quasi dall'inizio della creazione della difesa antimissilistica. Tuttavia, a causa della grande complessità, questo concetto non ha ricevuto un vero sviluppo per molto tempo, motivo per cui i vecchi missili antimissile portavano frammentazione o testate speciali. L'interesse per l'intercettazione cinetica è ricomparso solo all'inizio degli anni novanta, dopo i ben noti eventi.

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Lancio del razzo GBI, 25 marzo 2019 Foto del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

Durante la guerra nel Golfo Persico, l'esercito iracheno ha usato massicciamente sistemi missilistici operativi-tattici. L'esercito degli Stati Uniti ha usato i sistemi antiaerei Patriot per proteggersi da loro, ma i risultati del loro lavoro erano tutt'altro che desiderati. Si è scoperto che i missili MIM-104 mirano con successo a bersagli balistici e li colpiscono persino. Tuttavia, l'impatto della testata a frammentazione è stato insufficiente. Il missile nemico è stato danneggiato, ma ha continuato a volare lungo una traiettoria balistica; la testata rimase operativa e poteva colpire il bersaglio. Inoltre, il controllo sui risultati del sistema missilistico di difesa aerea è stato gravemente ostacolato. Il missile balistico danneggiato sullo schermo radar non differiva molto dall'insieme.

Successivamente, è stato riferito che l'Iraq ha effettuato oltre 90 lanci di missili tattici. Più di 45 missili sono riusciti a colpire con i missili MIM-104, distruggendoli anche in aria. Diversi altri missili furono attaccati con successo, ma furono in grado di continuare il loro volo e caddero su o vicino ai loro obiettivi designati.

A seguito degli eventi in Medio Oriente, sono state tratte conclusioni serie che hanno predeterminato l'ulteriore sviluppo dei sistemi di difesa missilistica americani di tutte le classi e tipi. In pratica, in un conflitto reale, si è scoperto che non è possibile garantire che un bersaglio balistico venga distrutto con una testata a frammentazione ad alto potenziale esplosivo. Il principio dell'intercettazione cinetica era considerato una comoda via d'uscita da questa situazione.

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Lancio del razzo THAAD. Foto dell'esercito americano

Non è difficile calcolare le caratteristiche fisiche dell'intercettazione cinetica. L'Iraq ha utilizzato una versione di esportazione del missile sovietico 8K14. Il peso a secco di un tale prodotto con una testata inseparabile 8F14 era di 2076 kg, senza contare i possibili resti di carburante. La velocità massima del razzo sulla traiettoria discendente è 1400 m / s. Ciò significa che l'energia cinetica del prodotto può raggiungere quasi 2035 MJ, che equivale a un'esplosione di circa 485 kg di TNT. Si possono immaginare le conseguenze di una collisione di un razzo con tale energia con qualsiasi altro oggetto. La collisione è garantita per distruggere il missile e causare anche la detonazione della sua testata. Va tenuto presente che i parametri energetici del processo di collisione dipendono anche dalle caratteristiche del missile intercettore.

Uno studio approfondito del concetto di intercettazione cinetica già all'inizio degli anni novanta ha portato a conseguenze ben note. Il Pentagono ha raccomandato di sviluppare tutti i nuovi sistemi antimissile basati su idee simili.

Patriota potenziato

Già all'inizio degli anni novanta iniziò lo sviluppo di una nuova modifica del sistema di difesa aerea Patriot, che ricevette la designazione PAC-3. L'obiettivo principale di questo progetto era creare un nuovo missile antimissile in grado di attaccare e distruggere bersagli balistici a velocità fino a 1500-1600 m/s. Il lavoro di progettazione durò diversi anni e nel 1997 ebbe luogo il primo lancio di prova di un nuovo missile chiamato ERINT (Extended Range Interceptor).

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Il lancio del razzo SM-3, il cui obiettivo è un satellite fallito. Foto di US Navy

ERINT è un prodotto con una lunghezza di oltre 4,8 m, un diametro di 254 mm e una massa di 316 kg. Il razzo è dotato di un motore a propellente solido e di una testa di ricerca radar attiva. Con l'aiuto di quest'ultimo, viene eseguita una ricerca indipendente di un bersaglio con un'uscita fino al punto di collisione con esso. Il raggio di tiro raggiunge i 20 km. Altezza di intercettazione - 15 km.

È curioso che il missile ERINT, utilizzando l'intercettazione cinetica come principale metodo operativo, porti una testata aggiuntiva: Lethality Enhancer. Include una carica esplosiva a bassa potenza e 24 submunizioni al tungsteno relativamente pesanti. In una collisione con un bersaglio e la detonazione di un missile, gli elementi dovrebbero disperdersi sul piano trasversale, aumentando l'area di distruzione dell'antimissile.

Il sistema di difesa aerea Patriot PAC-3 con un nuovo missile è stato messo in servizio nel 2001 e presto ha sostituito le precedenti modifiche nell'esercito degli Stati Uniti. Questa tecnica è stata ripetutamente utilizzata nell'ambito degli esercizi e nel 2003 in Iraq ha dovuto partecipare a vere battaglie. Durante questo periodo, l'esercito iracheno ha effettuato una dozzina di lanci di missili operativi-tattici. Tutti questi elementi sono stati intercettati con successo sulla traiettoria discendente. I detriti che cadevano non rappresentavano alcun pericolo per le truppe.

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Schema di missili SM-3. Figura Missile Defense Agency / mda.mil

Nel 2015 è entrato in servizio il sistema di difesa aerea Patriot PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement). Il suo elemento principale è il missile antimissile ERINT modernizzato, che ha migliorato le prestazioni di volo. Grazie al nuovo motore e ai sistemi di controllo migliorati, la portata e l'altezza di distruzione, nonché la manovrabilità, sono state migliorate. Allo stesso tempo, i principi di base del lavoro non sono cambiati: la distruzione viene ancora effettuata per collisione con il bersaglio o con l'aiuto di elementi che colpiscono volanti.

THAAD contro MRBM

Nel 1992 è stato lanciato lo sviluppo di un sistema antimissile mobile THAAD fondamentalmente nuovo a terra. Questa volta si trattava di creare un sistema di difesa missilistico in grado di intercettare testate di missili balistici a medio raggio al di fuori dell'atmosfera terrestre. La velocità massima del bersaglio intercettato doveva raggiungere 2500-2800 m / s. Lo sviluppo ha richiesto diversi anni e nel 1995 i prototipi dei futuri veicoli THAAD sono entrati nel campo di prova.

Il razzo del complesso THAAD è un prodotto con una lunghezza di 6, 2 m con un diametro di 340 mm con un peso di lancio di 900 kg. C'è un motore a propellente solido che fornisce un raggio di volo di oltre 200 km e un'altezza di distruzione del bersaglio fino a 150 km. A differenza dell'ERINT, il missile THAAD è dotato di una testa di ricerca a infrarossi. Una testata separata, anche ausiliaria, è assente. La sconfitta del bersaglio viene effettuata mirando e scontrandosi.

Dal 1995 al 1999 sono stati effettuati 11 lanci di prova di intercettori THAAD, la stragrande maggioranza dei quali riguardava l'intercettazione di un missile bersaglio. 7 lanci si sono conclusi con un fallimento di un tipo o dell'altro. Quattro lanci sono stati considerati di successo. Gli ultimi due colpi di prova hanno confermato la capacità di intercettare bersagli balistici.

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Missili della famiglia SM-3. Disegnare Raytheon / raytheon.com

Nel 2005 è iniziata una nuova fase di test, durante la quale il complesso THAAD ha mostrato risultati migliori. La stragrande maggioranza dei lanci si è conclusa con un'intercettazione riuscita. Secondo i risultati del test, il complesso è stato messo in servizio. Il primo collegamento con tale tecnica è entrato in funzione nel 2008. Successivamente, nuovi complessi sono stati schierati in tutte le aree pericolose. Diversi sistemi degli Stati Uniti sono stati trasferiti in paesi amici.

Missili navali

Il componente più importante dell'intero sistema di difesa missilistica statunitense sono i vettori del complesso Aegis BMD. Può utilizzare missili antiaerei di diversi tipi con caratteristiche diverse. In passato, è stata presa la decisione fondamentale di passare al principio dell'intercettazione cinetica. I moderni missili antimissili navali mancano di una testata separata.

Lo sviluppo del promettente razzo RIM-161 SM-3 è iniziato alla fine degli anni novanta. All'inizio degli anni 2000 sono stati testati i prodotti della prima versione dell'SM-3 Block I. I primi test non hanno avuto successo, ma poi sono riusciti a ottenere le caratteristiche richieste. Poi c'erano due versioni migliorate con caratteristiche aumentate. I razzi delle versioni "Block 1" con una lunghezza di 6, 55 me un diametro di 324 mm potevano volare a una distanza fino a 800-900 km e un'altitudine fino a 500 km. La sconfitta del bersaglio è stata effettuata utilizzando una fase di combattimento staccabile dell'intercettazione cinetica transatmosferica.

Un ulteriore sviluppo del progetto RIM-161 è stato il progetto SM-3 Block II, che in realtà proponeva la costruzione di un razzo completamente nuovo. Quindi, il diametro del prodotto è stato portato a 530 mm; i volumi aggiuntivi ottenuti sono stati utilizzati per migliorare le prestazioni di volo. Nella modifica SM-3 Block IIA, è stato utilizzato uno stadio di intercettazione da combattimento nuovo e migliorato. Nella loro forma attuale, i missili intercettori Block 2 possono volare a una distanza di circa 2500 km e a un'altitudine di 1500 km.

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Inizio del prodotto SM-6. Foto di US Navy

Tutte le versioni del razzo RIM-161 sono state sottoposte ai test necessari, durante questi eventi è stato distrutto un numero significativo di bersagli. Nel febbraio 2008, un razzo SM-3 Block I è stato utilizzato per distruggere un veicolo spaziale fallito. Si tengono regolarmente nuovi esercizi con l'SM-3.

I principali vettori dei missili intercettori SM-3 sono gli incrociatori missilistici di classe Ticonderoga e i cacciatorpediniere di classe Arleigh Burke dotati di lanciatori Aegis BIUS e Mk 41. Intercettori simili possono essere utilizzati anche dal complesso terrestre Aegis Ashore. È un insieme di risorse a bordo delle navi situate in strutture a terra ed è progettato per risolvere le stesse missioni di combattimento.

Missile GBI e prodotto EKV

Il più grande, notevole e ambizioso sviluppo della difesa missilistica statunitense è il complesso GMD (Ground-Based Midcourse Defense). Il suo componente chiave è il missile GBI (Ground-Based Interceptor), l'intercettore cinetico esoatmosferico EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). Inoltre, il GMD include numerosi mezzi di rilevamento, tracciamento, controllo e comunicazione.

Intercettazione cinetica come base per la difesa missilistica degli Stati Uniti
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Un missile GBI in un lanciatore di silo. Foto di Missile Defense Agency / mda.mil

Il missile GBI ha una lunghezza di 16,6 m con un diametro di 1,6 me una massa di lancio di 21,6 tonnellate L'osservazione e il lancio vengono effettuati utilizzando un lanciatore silo. Un razzo a tre stadi con motori a propellente solido assicura che l'EKV sia portato sulla traiettoria calcolata dell'incontro con l'oggetto intercettato. Il lancio del razzo GBI sulla traiettoria richiesta viene effettuato utilizzando un sistema di comando radio.

L'intercettore EKV è un prodotto con una lunghezza di 1, 4 me una massa di 64 kg, dotato di una serie di attrezzature necessarie. Prima di tutto, trasporta un IKGSN multibanda. C'è anche un'attrezzatura per elaborare i segnali del cercatore, che contiene algoritmi per determinare obiettivi reali e falsi. L'intercettore è dotato di motori per le manovre quando si avvicina a un bersaglio. Manca la testata. Quando si scontra con un bersaglio, la velocità EKV può raggiungere 8000-10000 m / s, il che è sufficiente per garantirne la distruzione in caso di collisione. Tali caratteristiche consentono di combattere missili balistici volanti medi e intercontinentali. La sconfitta viene effettuata prima del rilascio delle testate.

I primi test sui singoli componenti GMD risalgono alla fine degli anni novanta. Dopo che gli Stati Uniti si sono ritirati dal Trattato ABM, il lavoro si è intensificato e presto ha portato all'emergere di un complesso a tutti gli effetti e allo spiegamento di diverse nuove strutture. Secondo i dati aperti, ad oggi, il complesso GMD ha completato 41 lanci di prova di antimissili; in quasi la metà dei casi, il compito era intercettare il bersaglio. 28 lanci sono stati considerati di successo. Man mano che i test venivano eseguiti, gli elementi del complesso GMD erano in fase di finalizzazione. Ad esempio, in recenti test, vengono utilizzati gli intercettori EKV CE-II Block I.

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Intercettore EKV. Disegnare Raytheon / raytheon.com

Per molto tempo, l'intercettazione degli obiettivi di addestramento è stata effettuata con un solo missile GBI con un prodotto EKV. Il 25 marzo si sono svolti i primi test di questo tipo, durante i quali hanno effettuato contemporaneamente due lanci di missili antimissile su un bersaglio. Il primo degli intercettori ha colpito con successo il missile bersaglio volante, dopo di che il secondo ha colpito i detriti più grandi. L'uso simultaneo di due missili intercettori dovrebbe aumentare le probabilità di successo dell'intercettazione del bersaglio.

Attualmente, i missili GBI con intercettori EKV sono in servizio a Vandenberg (California) e Fort Greeley (Alaska). In Alaska sono stati schierati 40 silos con missili antimissile, in California - solo 4. Due di queste installazioni sono state utilizzate in recenti test. Secondo dati noti, i missili GBI schierati sono dotati di intercettori EKV del blocco I CE-I e CE-II. La maggior parte dei prodotti più vecchi è ancora.

Progetto non realizzato

Per sconfiggere efficacemente un bersaglio, tutti i moderni sistemi di difesa missilistica degli Stati Uniti devono utilizzare uno o più missili. Nel caso del GMD complesso a terra, ciò porta a una complessità non necessaria e ad alti costi operativi. Ogni missile GBI trasporta solo un intercettore EKV, il che può rendere il missile inaccettabilmente costoso in tutti i sensi.

Nell'ultimo decennio è stato sviluppato un nuovo sistema di difesa missilistico chiamato Multiple Kill Vehicle (MKV). Il progetto si basava sul concetto di una fase di combattimento con diversi intercettori di piccole dimensioni. Un missile di tipo GBI avrebbe dovuto trasportare diversi intercettori MKV contemporaneamente. Ciascuno di questi prodotti doveva pesare circa 10 libbre e avere una propria guida. Si presumeva che MKV fosse in grado di mostrare l'efficacia di combattimento richiesta quando il nemico utilizza ICBM con una testata multipla, nonché nelle condizioni di utilizzo di scoperte di difesa missilistica. Si è capito che un gran numero di intercettori MKV sarebbe stato in grado di colpire sia il vero bersaglio che i suoi imitatori, risolvendo così la missione di combattimento.

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Il look proposto per l'intercettore MKV. Figura Globalsecurity.org

Le principali organizzazioni del settore della difesa sono state coinvolte nello sviluppo di MKV. Nel 2008 sono stati effettuati diversi test ed esperimenti utilizzando i primi prototipi. Tuttavia, già nel 2009, il programma MKV è stato chiuso come poco promettente. Nel 2015, il Pentagono ha lanciato il progetto MOKV (Multi-Object Kill Vehicle) con obiettivi e obiettivi simili. Ci sono informazioni sui lavori necessari, ma i dettagli non sono ancora stati resi noti.

Pro e contro

Come puoi vedere, il concetto di intercettazione cinetica ha occupato a lungo e saldamente il suo posto nei sistemi di difesa missilistica degli Stati Uniti. Le ragioni di ciò sono ben note e comprese. Dopo una lunga ricerca e sviluppo di un'intera linea di missili intercettori, è stato stabilito che le migliori caratteristiche di distruzione sono fornite da un intercettore cinetico ad alta velocità. Una collisione con un tale oggetto trasforma il bersaglio balistico in un mucchio di detriti che non rappresenta alcun pericolo.

Tuttavia, l'intercettazione cinetica non è priva di inconvenienti significativi che devono essere affrontati in fase di progettazione. Innanzitutto, questo metodo per colpire un bersaglio è estremamente difficile dal punto di vista della tecnologia. Uno stadio antimissile o intercettatore da combattimento necessita di sistemi di guida migliorati. Il GOS deve garantire il rilevamento tempestivo di un bersaglio balistico, anche in un ambiente di disturbo difficile. Quindi il suo compito è portare l'intercettore al punto di incontro con l'obiettivo.

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Prototipo MKV in prova, 2008 Foto di Missile Defense Agency / mda.mil

La traiettoria del bersaglio balistico è prevedibile, il che in una certa misura facilita il lavoro del cercatore. Tuttavia, in questo caso, gli vengono imposti requisiti speciali nel campo dell'accuratezza della guida. La minima mancanza senza toccare il bersaglio è un fallimento. Come dimostra la pratica, la creazione di un antimissile con sistemi di rilevamento e guida così avanzati è un compito estremamente difficile. Inoltre, anche i campioni creati non forniscono il cento per cento di probabilità di colpire bersagli relativamente semplici e oggetti di complessità media.

Mentre la questione della lotta agli ICBM che trasportano MIRV con unità di guida individuali rimane rilevante. Attualmente, possono essere combattuti mediante intercettazione nell'area attiva, prima del dispiegamento di testate. Dopo che le testate sono cadute, la complessità del sistema di difesa missilistica aumenta molte volte e la probabilità di respingere con successo un attacco è proporzionalmente ridotta. In passato si era tentato di creare un missile antimissile con a bordo diversi intercettori, ma senza successo. Un progetto simile è in fase di elaborazione ora, ma le sue prospettive non sono chiare.

Nonostante tutti i suoi vantaggi, l'intercettazione cinetica non poteva soppiantare altri metodi per distruggere i missili nemici. Quindi, nel recente passato, il missile intercettore a lungo raggio RIM-174 ERAM / SM-6 è stato adottato dalla Marina degli Stati Uniti. In termini di prestazioni di volo, supera l'SM-3. La guida viene effettuata utilizzando un cercatore radar attivo e una testata a frammentazione ad alto potenziale esplosivo del peso di 64 kg viene utilizzata per colpire il bersaglio. Ciò consente al missile SM-6 di essere utilizzato non solo nella difesa missilistica, ma anche per distruggere bersagli aerodinamici e di superficie.

L'intercettazione cinetica di bersagli balistici ha i suoi pro e contro di vario genere, che influiscono direttamente sulle specifiche dello sviluppo, della produzione e dell'uso dei sistemi antimissile. Alcuni decenni fa, il Pentagono ha apprezzato questo concetto e lo ha reso fondamentale nel campo della difesa missilistica. Lo sviluppo della tecnologia basata su queste idee continua e dà i suoi frutti. Ad oggi, gli Stati Uniti sono stati in grado di costruire un sistema di difesa missilistico stratificato sufficientemente sviluppato in grado di affrontare determinate minacce. È prevedibile che il suo sviluppo continuerà in futuro e che i nuovi progetti saranno basati su idee collaudate.

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