OTRK "Iskander": vše je tak, jak jsme varovali
Dalším předmětem, o kterém budeme pečlivě uvažovat, bude operačně-taktický raketový systém Iskander. Už asi 15 let areál čeká v křídlech, protože co má smysl chválit zbraněpokud nebyl používán k určenému účelu? A tady to nezklamalo.
Aktivní používání nových zbraní skutečně poskytuje velmi širokou půdu pro analýzu a úvahy pro ty, proti kterým mohou být tyto nové předměty zítra použity. V Polsku, Pobaltí a dalších místech, kde dnes demonstrují zbytečně negativní vztah k Rusku, je o čem přemýšlet.
Trocha historie
A všechno to začalo... Všechno to začalo koncem listopadu 1939, kdy na ministerstvu letectví V Německu byl předložen k posouzení vývoj Fritz Gosslau od Argus Motoren. Návrh obsahoval projekt na dálkově ovládané letadlo schopné nést náklad 1000 kg na vzdálenost 500 km. Tak se objevil prototyp, ze kterého vyšel V-1 a v roce 1942 byl poprvé vypuštěn V-2, nápad Wernhera von Brauna.
Tak se zrodily první křižující a první balistické střely. A oba mají v našem příběhu své místo, okřídlené i balistické.
Raketa V-2 byla jednostupňová, měla raketový motor na kapalné palivo, startovala vertikálně, měla prototyp řídicího počítače (softwarový mechanismus) s gyroskopickým řídicím systémem. Cestovní rychlost letu je asi 6 000 km/h pro dolet více než 300 km s výškou trajektorie 80-90 km. Hlavici tvořilo 800 kg ammotolu (směs dusičnanu amonného a TNT 50/50).
Myšlenka rychlého doručení téměř tuny výbušnin na slušnou vzdálenost bez nebezpečí ztráty posádky se všem v Říši líbila.
Mimochodem, "V-2" se stal prvním na světě příběhy raketa, která provedla suborbitální vesmírný let a v roce 1944 dosáhla výšky 188 km. Není divu, že po válce se V-2 stal prototypem pro vývoj prvních balistických střel v mnoha zemích, včetně SSSR.
Takže ve skutečnosti jsou Iskander a V-2 velmi blízcí příbuzní. Dokonce vypadají stejně. A vývoj technologie umožnil umístit relativně malou raketu na automobilový nebo pásový podvozek, což představuje nový krok ve vývoji taktických raketových zbraní. A navzdory mezikontinentálním balistickým střelám, které dobyly svět, se také vyvinuly taktické systémy.
Taktické rakety našly své místo v moderním světě. Místo prostého ničení území „na nulu“ jsou taktické rakety (i s jadernými náložemi do 50 kt) schopny ničit železniční uzly, letiště, velitelská a komunikační centra, elektrárny, systémy protivzdušné obrany, mosty a sklady.
Případné odchylky od zaměřovacího bodu velmi snadno kompenzuje jaderný náboj s jeho širokou duší.
Obecně si svět uvědomil potřebu a platnost vývoje taktických raket a ti, kteří uměli stavět - to začali dělat velmi aktivně.
Vývoj sovětských raket je nám znám. Všechno to začalo v roce 1955 přijetím taktické střely R-11, neboli „Squall“ („Scud-A“) v NATO.
V roce 1962 raketa R-11 („Scud-B“) nahradila R-17.
Obě rakety byly urychlovány pomocí raketového motoru na kapalné pohonné hmoty a byly řízeny pouze v počáteční fázi letu za chodu raketového motoru. Po skončení akcelerační fáze hlavice rakety volně dopadla, bez jakéhokoli nastavování a kontroly.
V roce 1975 vstoupil do služby „Point“, který vytvořil skvělý designér Sergei Pavlovič Invincible.
Tento komplex využíval raketu 9M79 s motorem na tuhé palivo a malými kormidly uprostřed trupu.
V roce 1980 byla Tochka nahrazena Oka, raketa 9K714 byla také na tuhé palivo, ale měla příhradová kormidla v zádi pro ovládání. "Oka" sloužil od roku 1980 do roku 2003.
A v roce 2006 byl přijat operačně-taktický komplex Iskander.
Komplex vyvolal spoustu kontroverzí a fám, diskutovalo se hlavně o deklarovaných charakteristikách, z nichž mnohé byly zpochybňovány. Po 16 letech v historii nedůvěry ve schopnosti Iskandera s tím začali skoncovat. Tlusté tečky. S velkými nálevkami.
Balistický nebo aerobalistický?
Ano, dnes existuje mnoho poddruhů raket, soudě podle dráhy letu. Objevily se i balistické, aerobalistické a kvazibalistické. Přesněji se to objevilo, protože "quasi" je jen o "Dýce", což je velmi specifický experiment. Nyní se pracuje na zkřížení „Dýky“ a „Iskandera“ a obecně pak výsledkem bude hrozný mutant, který přivádí počítače balistické protivzdušné obrany k šílenství.
Abychom si Iskandera vážili, musíme obecně pochopit princip jeho letu.
Balistická dráha je dráha střely, kupodivu. Nebo kámen z katapultu. To znamená, že střela je vystřelena pod úhlem k horizontu a její let probíhá vlivem gravitace po celé dráze. Jak střela ztratí rychlost, nos bude klesat strměji směrem k hladině, protože jak gravitace, tak tření vzduchu zpomalí její let. Utrpí nejen dosah, ale i přesnost. Proto jsou balistické střely odpalovány nikoli po mírné dráze, ale po parabole s vrcholem v nejvyšším bodě dráhy.
Pro Iskandera je to asi 50 km. V průměrné takové výšce je možné provádět zrychlení v již téměř bezvzduchovém prostoru horní části stratosféry a nestarat se o satelity a ISS. Ano, dojezd s takovou trajektorií trpí, ale zvyšuje se rychlost, což ztěžuje zachycení. Navíc tam nahoře můžete stále rozptylovat návnady a přidávat tak práci nepřátelským systémům protivzdušné obrany.
Navíc v úseku po zrychlení, kdy raketa nabere ohromnou rychlost a začne klesat, ji můžete velmi efektivně ovládat pomocí kormidel. Kvůli vysoké rychlosti se kormidla nemusejí dělat velká, vše zařídí proudění příchozího vzduchu, který přitlačením na kormidla natočí tělo rakety do protisměrného proudu do správného úhlu.
A tady přichází čas na aerodynamickou složku. Pro vzduch, který tlačí na kormidla, nadzvukovou rychlostí i při malém úhlu náběhu (1-2 stupně) vzniká vztlaková síla, kterou lze směřovat nejen nahoru, ale i do stran. To znamená, že raketa bude zcela normálně manévrovat a ohýbat dráhu letu.
Můžete nastavit trajektorii tak, aby se stala semibalistickou. Tedy zrychlovací úsek do vrcholového bodu a následně je trajektorie v sestupovém úseku maximálně natažena právě z důvodu realizace vztlaku při vysokých rychlostech kvůli aerodynamice rakety.
Dráha rakety tak bude na jedné straně semibalistická, protože balistická křivka je zachována s úsekem vzestupu, horním bodem a sestupným úsekem. Na druhé straně poloaerodynamické, jelikož v atmosférické fázi letu raketa využije aerodynamický vztlak ke zpomalení klesání a zvýšení doletu.
Iskander kombinuje oba principy, protože se věří, že raketa letí po aerobalistické dráze. Balistická část trajektorie dává větší dosah a možnost použití návnad různých typů při exoatmosférickém letu. Atmosférická část umožňuje neustálé manévrování, byť na úkor ztráty rychlosti.
Na konci úseku aktivního zrychlení letí Iskander rychlostí asi 2000 m/s. Maximální rychlost na konci sestupového úseku na hranici atmosféry je 2600 m/s. Rychlost v blízkosti cíle je 800 m/s.
Kam se hrabe rychlost, samozřejmě. Při manévrování je potřeba překonat odpor vzduchu, ale zvyšuje přesnost dodávky hlavice. Obvykle udávaná „pracovní“ výška Iskanderu na 50 km tedy vůbec neukazuje, jaká je trajektorie ve skutečnosti. Může to být strmý balistický oblouk a mírné klouzání z výšky 50 kilometrů. Ale to je správné.
Hlavní věc je, že Iskander má schopnost manévrovat v jakékoli části dráhy letu. Kde kvůli motoru, kde kvůli kormidlům. Plus sada shozových návnad (Iskander-M) a moduly elektronického boje.
Aby raketa úspěšně zdolala celou trajektorii, je potřeba motor. Je to on, kdo zajišťuje jak rychlost, tak dolet rakety.
Motor
Motor Iskander běží na pevné palivo. To je modernější než LRE, protože i na zemi eliminuje potřebu přepravy a doplňování paliva do rakety různými kapalinami, které k pohybu vyžadují spoustu specializovaných tanků. Pevné palivo poskytuje jak rychlejší tankování, tak rychlejší start, i když je to za cenu menšího tahu.
Potíže také nastávají, protože pevné palivo by během skladování nemělo ztrácet hustotu, stlačovat se nebo ztrácet jednotnost.
To, čím je Iskander naplněn, je samozřejmě pod hlavičkou. Ale lze to odhadnout při pohledu na ty druhy tuhého raketového paliva, které nejsou klasifikovány.
Typicky se jako palivo používá jemně rozptýlený hliník a elastické uhlovodíky. Oxidační činidlo je chloristan amonný NH4ClO4. Čtyři atomy kyslíku z molekuly chloristanu amonného se při zahřátí snadno uvolní a hliník v nich dobře hoří. Teplota spalování je přitom asi 3300 stupňů Celsia. A v tomto prostředí dokonale hoří následující složky: nitrilbutadienový kaučuk nebo uhlovodíkový polybutadienakrylonitril.
V každém tuhém palivu je stále mnoho různých chemických látek, změkčovadla, takže hmota paliva je tvárná a lze ji obecně plnit do rakety, epoxidová tvrdidla, inhibitory oxidace, katalyzátory spalování, flegmatizéry paliva, díky nimž je necitlivé na tření a teploty.
Hotová pohonná látka má přibližně toto složení:
- 69,6 % chloristanu amonného NH4C4;
- 16% kovový hliník;
- 12 % polybutadien akrylonitrilu;
- 1,96% epoxidové tužidlo;
- 0,4 % železa jako katalyzátoru.
Fyzicky připomíná gumu na tužku. Hoří ale více než výtečně, a to velmi krátce. Za tuto dobu urazí raketa asi 15 kilometrů. Motor zajišťuje zrychlení raketě, která setrvačností proletí celou další dráhu. To svědčí o velmi slušném zátahu motoru.
Výstavba
Strukturálně se Iskander skládá ze dvou částí. Zadní část je válcová, ve které je umístěn motorový a palivový prostor a přední část je kuželová s kapotáží, kde je umístěna hlavice, návnady, řídící jednotka, pohony kormidel a tak dále. Lehčí přední část umožňuje zadní střed tlaku. CD je bod na podélné ose rakety, kterým prochází výslednice všech aerodynamických sil.
Čím dále od středu hmoty je střed tlaku posunut, tím stabilnější je raketa v letu ve vzduchu.
Aerodynamická kormidla jsou vyrobena z tepelně odolných materiálů, protože při letu nadzvukovou rychlostí přes 7M se třením o vzduch zahřívají až na 1000 stupňů. Tělo rakety je pokryto tepelně stínícím materiálem, který zároveň plní roli radarového absorbéru. To, že plynodynamická kormidla (čtyři kusy jsou umístěny ve vytékající plynové trysce v trysce motoru) jsou tepelně odolná, snad ani nestojí za řeč. Řídí pohyb rakety v oblasti aktivního zrychlení a ve vzácném vzduchu. Takto fungovali předkové V-2.
Řídicí systém
Mysl řídicího systému, který musí dopravit hlavici do určeného bodu v prostoru, je inerciální měřicí jednotka. Je založen na třech akcelerometrech, které nepřetržitě měří zrychlení podél tří prostorových os. Dalším krokem jsou integrátoři. První řádek integrátorů převádí indikátory zrychlení na rychlost pohybu podél tří os a druhý řádek na souřadnice.
Inerciální jednotka tedy „zná“ rychlost, směr rakety a aktuální souřadnice. Úhlový posun rakety se vypočítá na základě dat z gyroskopů.
Řídicí systém porovnává data získaná měřením a zadaná před letem pomocí softwaru a určuje míru nesrovnalostí v každé jednotlivé sekundě letu. Na základě nesrovnalostí je vydán příkaz plynodynamickým a/nebo aerodynamickým kormidlům k uvedení rakety do vypočítané polohy.
Manévrování
Jak již bylo zmíněno, Iskander je schopen manévrovat po celou dobu svého letu. To dělá ze zachycení velmi problematický úkol, protože pokud existuje hrozba zachycení, pak je Iskander schopen provádět takzvané manévry v malém měřítku po celou dobu letu. Tedy řadu drobných odchylek, které rychlost moc nežerou a neovlivňují celkový průběh boje.
Čím větší je přetížení při manévrování, tím obtížnější je zachycení, protože antiraketa musí být schopna vydržet i přetížení dosahující až 30-40g. A to je problematické jak pro tělo rakety, tak pro výpočetní jednotku.
Obecně platí, že pro účinné zničení musí antiraketa „vidět“ cíl. A čím blíže je antiraketa k cíli, tím je to obtížnější, protože cíl neustále opouští zorné pole antirakety. Je jasné, že celý odposlech je založen na výpočtu určitého bodu, ve kterém by se měl Iskander a antiraketa potkat. Ale pokud Iskander letí rychlostí 6-7M a přitom neustále manévruje s přetížením do 30g, tak musí manévrovat i antiraketa, aby udržela cíl v uzamčení.
Pokud přetížení překročí limitní hodnoty pro antiraketu, PR se jednoduše zhroutí a nebude schopen dokončit svůj úkol. A pokud PR nedokáže udržet neustále se cukající cíl v záchytném poli, pak se proces navádění jednoduše zastaví a úkol manévrování s protiraketou bude dokončen.
Velmi zajímavé je také to, jak je to implementováno. Jako takový neexistuje žádný algoritmus, existuje generátor náhodných čísel. Řídicí systém vypočítává určitý bod, je to docela možné, zaměřovací bod. Tento bod je středem kružnice určitého průměru. Systém pomocí generátoru náhodných čísel vybere určitý bod v tomto kruhu a umístí tam „kříž“ zaměřovače, respektive tam nasměruje raketu. Jakmile je střela v tomto bodě, je vybrán další bod a střela je přesměrována.
Ukazuje se, že raketa „tancuje“ kolem zaměřovacího bodu, aniž by se od něj silně odchýlila. Ale ani ne na dokonalém kurzu. U antirakety bude velmi obtížné vypočítat místo setkání. RNG pokaždé vybere náhodný bod, takže bude velmi obtížné předvídat, kterým směrem se raketa v dalším časovém období odchýlí.
Samozřejmě se jedná o velmi zjednodušené možné schéma pro provoz logických bloků Iskander, ve skutečnosti je vše mnohem komplikovanější, ačkoli výše uvedené schéma dává pochopení toho, jak to v principu funguje.
A v posledním úseku letu už nemůžete manévrovat. Vysoká rychlost a téměř vertikální střemhlav na cíl již velmi ztěžují zachycení střely. A přítomnost optického vyhledávače zjednodušuje korekci dráhy letu v závěrečném úseku.
Nejnovější vylepšení Iskanderu umožňují vybavit raketu optickým vyhledávačem. Instaluje se místo špičaté kapotáže a zvyšuje přesnost zásahu na odchylku 5-7 metrů.
Optický hledač 9E436 pro Iskander OTRK funguje na následujícím principu: do paměti řídicí jednotky rakety je načten snímek oblasti kolem cíle, dříve pořízený satelitem, letadlem nebo UAV. Při přiblížení k cílové oblasti střela rozpozná pomocí optického vyhledávače oblast kolem cíle a porovná ji s paměťovou mapou.
Je jasné, že obrázek a obrázek z GOS se budou lišit, protože mohou mít různé úhly snímání. Počínaje okamžikem činnosti OGSN bude řídicí jednotka neustále porovnávat obraz z obrazu s obrazem přijatým z OGSN a vypočítávat stupeň korelace (koincidence) uložených a viditelných obrazů.
Jak se cíl přibližuje, terén je viditelný stále správněji, korelace obou snímků roste a dosahuje maxima přímo u cíle. Blok dokáže předpovědět, která změna směru letu střely může zvýšit míru shody snímků, a tím i přesnost zásahu.
Vypadá to jako práce Javelin ATGM, jen několik desítekkrát složitější.
Řídící jednotka bude neustále řešit problém korekce kurzu rakety, aby bylo dosaženo maximální shody mezi viditelným obrazem a standardem v paměti. Výsledkem bude přesný zásah do terče.
Optický hledač 9E436 lze použít při relativně nízkých rychlostech (pokud je 700-800 m/s nízká rychlost) v cílové oblasti, od té doby se nevytváří plazmová ionizační vrstva, která hledač oslepuje.
Pokud se Iskander používá při rychlostech nad 1000 m/s, pak se používá radarový vyhledávač 9B918, který není tak náchylný na atmosférické vlivy.
Tato metoda navádění se nazývá korelační extrém a dnes se používá u všech řízených střel. A poprvé ho použili Američané na svých Pershingech v 80. letech minulého století.
Hlavice
Hlavice Iskander váží 480 kilogramů a má několik možností vybavení.
1. Kazetová hlavice s 54 tříštivými submunicemi bezkontaktní detonace, spouštěná ve výšce asi 10 m nad zemí. Poddolování vytváří dálkovou pojistku 9E156 pomocí laserového dálkoměru a radiového výškoměru.
2. Kazetová hlavice s fragmentační submunicí PTAB-2.5KO HEAT, schopnou prorazit pancíř střechy obrněných vozidel o tloušťce až 20 mm.
3. Clusterová hlavice se samozaměřovacími bojovými prvky SPBE-D. Prvky jsou naváděny pomocí vlastního radaru a IR vyhledávače.
4. Kazetová hlavice s objemovou detonační akcí ke zničení pracovní síly a vybavení mezi budovami a v krytech.
5. Kazetová hlavice, která umožňuje dálkovou těžbu minami PFM-1 nebo samonastavitelnými minami POM-2 "Edema", nebo protitankovou těžbu magnetickými minami PTM-3.
6. Pronikání vysoce výbušné hlavice ke zničení velitelských center v železobetonových bunkrech.
7. Vysoce výbušná tříštivá hlavice pro zasažení bodových cílů, stejně jako zařízení a lidí vedle ní.
8. Vysoce výbušná zápalná hlavice k ničení muničních skladů a paliv a maziv.
9. Speciální (jaderná) hlavice s kapacitou až 50 kilotun.
Spolehlivost detonace hlavic a submunice je založena na použití dobře navržených rozněcovačů a detonačních systémů a síla použitých výbušnin zajišťuje vysokou účinnost ničení a široké bojové schopnosti Iskanderu.
Složení Iskander OTRK
OTRK "Iskander" se skládá ze šesti typů strojů:
- Samohybné odpalovací zařízení (SPU 9P78-1). Určeno pro skladování, přepravu, přípravu a odpal dvou raket na cíl na podvozku MZKT-7930. Výpočet 3 osoby.
- Přepravně-nakládací vůz (TZM) (9T250/9T250E). Navrženo pro přepravu dalších dvou střel a nabití odpalovacího zařízení. Vyrobeno na podvozku MZKT-7930, vybaveném nakládacím jeřábem. Výpočet 2 osoby.
- Velitelské a štábní vozidlo (KShM 9S552). Navrženo k ovládání celého komplexu Iskander. Byl vyroben na kolovém podvozku KamAZ-43101. Radiostanice R-168-100KA "Akvadukt". Výpočet 4 osoby.
- Předpisy a údržba strojů (MRTO). Určeno ke kontrole palubního vybavení raket a přístrojů, k provádění aktuálních oprav. Vyrobeno na kolovém podvozku KamAZ. Výpočet 2 osoby.
- Informační přípravný bod (PPI 9S920) na podvozku KamAZ-43101. Určeno pro určení souřadnic cíle a přípravu letových misí pro rakety s jejich následným předáním do SPU. PPI je propojen s průzkumnými prostředky a může přijímat úkoly a přidělené cíle ze všech potřebných zdrojů, včetně družice, letadla nebo UAV. Výpočet 2 osoby.
- Vozidlo pro podporu života (MZhO) na podvozku KamAZ-43118. Je určena k ubytování, odpočinku a stravování bojových posádek.
Komplex. Autonomní, schopný pohybovat se kamkoli a čekat tam na křídlech. A pak dojde k tomu, co jsme již mohli pozorovat: úder je nevyhnutelný a přesný.
Vlastně vše, jak bylo předpovězeno dříve, nyní podepisuje potvrzení.
A to není vše.
Práce pokračují ve zdech Design Bureau of Mechanical Engineering. Nyní je do provozu zařazen modernizovaný Iskander-M s dojezdem přes 500 km. Ale na pokračování.
Dnes je to řízená střela 9M728 komplexu Iskander-K.
Vysoce přesná řízená střela, o které se vlastně nic neví. Dosah 9M728 v různých zdrojích se pohybuje od 500 do 2500 km a část zodpovědná za přesnost navádění se nijak neliší od Iskander-M, který střelu jednoznačně řadí mezi vysoce přesné zbraně.
Je jasné, že střela je podzvuková, což jí umožní letět v malé výšce při přiblížení k cíli, a optický hledač, využívající stejné metody navádění a analýzy jako Iskander-M, umožní zasahovat cíle neméně efektivně.
Nebudeme se pouštět do podrobností klasifikovaných výkonnostních charakteristik, to je zcela zbytečné. Stejně tak je prozatím zbytečné dělat závěry a spekulovat o určitých silných a slabých stránkách komplexu.
„Iskander“ ukázal svůj význam účastí ve speciální operaci na Ukrajině. A nyní bylo mnoho problémů odstraněno z programu, protože s dobrými systémy protivzdušné obrany typu S-300PS nemohla protivzdušná obrana Ukrajiny nic oponovat Iskanderům, což v prvních dnech jasně fungovalo na letištích a dalších objekty vojenské infrastruktury Ukrajiny.
Mezitím jsou ukrajinské ruské systémy protivzdušné obrany „Tochki-U“ systematicky sestřelovány, prakticky bez šance na úspěch.
Na závěr stojí za zmínku, že svého času měly Spojené státy velmi důstojný komplex Pershing, jehož dvoustupňová raketa mohla letět 1800 km rychlostí asi 8M.
Po ratifikaci smlouvy INF byly Pershingy staženy ze služby. A ve Spojených státech prakticky opustili veškerou práci v tomto směru.
Možná, že všechny stejné marně? S tímto uspořádáním jsme však více než spokojeni.
informace