[ezup]

Развитие любого типа вооружений зачастую проходит в несколько итераций. И чем более инновационным является оружие, тем выше шанс, что оно не будет сразу реализовано, отложено в «долгий ящик» или показано как пример неудачной концепции или проекта. Примеры создания прорывных вооружений, опередивших своё время, и отношение к ним мы уже рассматривали в материале «Химера «вундерваффе» против призрака рационализма». Тем не менее, технологии развиваются, крылатые и баллистические ракеты, бывшие бесполезным для нацистской Германии, стали грозным оружием, всё ближе к полю боя становится лазерное оружие, без сомнений, будут реализованы рельсотроны и другие перспективные типы вооружений. И для их создания необходим задел, полученный как раз в ходе разработки бесполезных «вундерваффе».

Одним из «вундерваффе» называют американскую программу противоракетной обороны (ПРО) «Стратегическая оборонная инициатива» (СОИ) Рональда Рейгана, которая, по мнению многих, была лишь способом заработать для американского ВПК и окончилась «пшиком», поскольку по итогам её выполнения на вооружение не были приняты реальные комплексы вооружений. Однако по факту это далеко не так, и те наработки, что изучались в рамках работ по программе СОИ, частично были реализованы в рамках создания программы национальной противоракетной обороны (НПРО), которая развёрнута и функционирует в настоящее время.

Программа СОИ одной картинкой

Основываясь на задачах и проектах, реализуемых в рамках программы СОИ, и экстраполируя развитие техники и технологий на ближайшие десятилетия, можно прогнозировать развитие ПРО США на период 2030-2050 годов.

Экономика ПРО


Для того чтобы система ПРО была эффективна, средняя стоимость поражения цели, в том числе ложной, должна быть равна или быть ниже стоимости самой цели. При этом надо учитывать финансовые возможности противников. Иными словами, если финансовые возможности США позволяют вывести 4000 перехватчиков ПРО со стоимостью 5 млн. долларов за штуку, а финансовые возможности РФ позволяют создать 1500 ядерных боеголовок по 2 млн. долларов за штуку, при одинаковом проценте затрат из оборонного бюджета или бюджета страны, то США оказываются в выигрыше.

В связи с вышеизложенным основной задачей США в рамках создания глобальной стратегической системы ПРО является уменьшение стоимости поражения одной боеголовки. Для этого необходимо реализовать следующее:

— снижать стоимость развёртывания элементов ПРО;
— снижать стоимость самих элементов ПРО;
— повышать эффективность отдельных элементов ПРО;
— повышать эффективность взаимодействия элементов ПРО.

Бриллиантовая галька и Илон Маск


Основной подсистемой программы СОИ, на которую должны были возлагаться задачи по перехвату боеголовок межконтинентальных баллистических ракет СССР, должна была стать «бриллиантовая галька» – созвездие спутников-перехватчиков, размещённых на орбите вокруг Земли и осуществляющих перехват боеголовок на среднем участке траектории. Планировалось вывести на орбиту порядка четырёх тысяч спутников-перехватчиков. Не то чтобы это было совсем невозможно даже в то время, но вот стоимость реализации подобной программы была бы запредельной даже для США. Да и эффективность «бриллиантовой гальки» в то время можно было поставить под сомнение из-за несовершенства компьютеров и сенсоров конца XX века. С тех пор произошли серьёзные изменения.

О пункте «снижать стоимость развёртывания элементов ПРО». Начнём с того, что США уже получили возможность вывода грузов на орбиту по цене, сравнимой или даже меньше той, по которой может выводить на орбиту полезную нагрузку Россия. Можно сказать, что такого дешёвого способа выводить грузы на орбиту у США ещё никогда не было. С учётом разницы в бюджете США и России ситуация выглядит далеко не в пользу РФ.

Разумеется, благодарить за это надо любимого/нелюбимого (нужное подчеркнуть) многими Илона Маска. Именно ракеты компании SpaceX смогли переформатировать коммерческий рынок, на котором ранее доминировал Роскосмос.

Стоимость вывода существующих ракет-носителей (РН)

Стоимость вывода перспективных ракет-носителей (РН Falcon Heavy уже относится к «существующим»)

Вывести тонну груза на РН Falcon Heavy в два раза дешевле, чем на российской РН «Протон» и почти в три раза дешевле, чем на РН «Ангаре-А5» –1,4 млн. долларов против 2,8 млн. долларов и 3,9 млн. долларов соответственно. Ещё более впечатляющие показатели могут быть у полностью многоразовой сверхтяжёлой ракеты BFR компании SpaceX и ракеты New Glenn компании Blue Origin Джеффа Безоса. Если у Илона Маска получится BFR, то вооружённые силы США получат возможности по выводу грузов в космос в таких количествах, и по такой стоимости, которых ещё не было никогда и ни у кого в истории человечества. И последствия этого сложно переоценить.

Сверхтяжёлые РН BFR и РН New Glenn

Впрочем, даже без ракет носителей BFR и New Glenn, США достаточно имеющихся ракет Falcon 9 и Falcon Heavy для вывода огромных объёмов полезной нагрузки на орбиту по минимальной стоимости.

При этом Россия отказалась от РН «Протон», ситуация с семейством РН «Ангара» неясная – ракеты эти дорогие, и не факт, что подешевеют. Проект перспективной ракеты «Иртыш»/«Сункар»/«Союз-5»/«Феникс»/«Союз-7» может затянуться на десятилетие, если вообще закончится положительным результатом, а сверхтяжёлая РН «Енисей», вопреки словам Рогозина, далеко не факт, что будет многоразовой, и по стоимости вывода полезной нагрузки скорее всего будет эквивалентна сверхтяжёлой и сверхдорогой американской ракете SLS, разрабатываемой НАСА.

Сверхтяжёлые ракеты «Енисей» и SLS

Компетенции в области космических технологий у России пока ещё сохранились. Например, 7 февраля 2020 года с космодрома «Байконур» российской РН «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» были выведены на целевую орбиту 34 спутника связи британской компании OneWeb (спутники разрабатываются компанией Airbus). Ситуацию с Роскосмосом можно сравнить с ситуацией с российским ВМФ. Есть технологии, есть опыт, но в то же время полный разброд и шатание относительно генерального направления развития, непонимание целей и задач, стоящих перед космической отраслью.

Спутники OneWeb

Запуск 34-х спутников OneWeb РН «Союз-2.1б» (видео+анимация)

Компания SpaceX может предоставить вооружённым силам США и технологии для решения задач в части пункта «снижать стоимость самих элементов ПРО». Это предположение базируется на развёртываемой SpaceX сети спутников связи Starlink, предназначенных для обеспечения глобального доступа к сети Интернет. По разным оценкам, сеть Starlink будет включать от 4 000 до 12 000 спутников с массой 200-250 килограммов и высотой орбиты от 300 до 1200 километров. На начало 2020 года на орбиту выведено уже 240 спутников, а до конца года планируется сделать ещё 23 запуска. Если в каждый раз будет выводиться по 60 спутников, то к концу 2020 года сеть Starlink будет насчитывать 1620 спутников – больше чем у всех стран мира, вместе взятых.

Кассета со спутниками Starlink. Каждый спутник весит 227 кг

Поражают здесь не столько возможности частной компании по выводу на орбиту таких объёмов полезной нагрузки, сколько её возможности по крупносерийному изготовлению высокотехнологичных спутников.

18 марта 2019 года НАСА успешно развернула на орбите высоте 300 км массив из 105 наноспутников Sprites проекта KickSat. Каждый спутник Sprites стоит менее 100 долларов, весит 4 грамма, а его размер составляет 3,5х3,5 сантиметра, то есть по сути он представляет собой печатную плату, оснащенную передатчиком телеметрии ближнего действия и несколькими датчиками. При всей, казалось бы, «игрушечности» этих спутников, они крайне интересны по той причине, что эта миниатюрная незащищённая платформа успешно функционирует в космосе.

Развёртывание спутников Sprites проекта KickSat

Анимация развёртывания спутников Sprites проекта KickSat

Какое отношение это имеет к противоракетной обороне? Опыт, полученный такими компаниями, как SpaceX или OneWeb (Airbus) по созданию огромного количества высокотехнологичных спутников в кратчайшие сроки по минимальной цене, может быть применён для строительства спутников противоракетной обороны нового поколения. Почему по минимальной цене? Во-первых, потому, что это коммерческие проекты, и они должны быть конкурентоспособны. Во-вторых, потому, что низкоорбитальные спутники на низкой орбите будут постепенно с неё сходить и сгорать в атмосфере, соответственно, им потребуется замена. А с учетом количества спутников в составе группировок Starlink и OneWeb это будет немалое количество.

Как мы уже говорили ранее, в рамках НПРО США разрабатывают перехватчики MKV, которые будут выводиться кластерами и предназначаться для перехвата межконтинентальных баллистических ракет (МБР) с разделяющимися боеголовками. При этом предполагается существенно уменьшить их массу, чуть ли не до 15 килограммов на один перехватчик. При этом надо понимать, что перехватчики MKV разрабатываются «традиционными» представителями американского ВПК «старой закалки», компаниями Lockheed Martin Space Systems Company и Raytheon Company, чья продукция традиционно недешева. Впрочем, рынок вынуждает американские компании гибко адаптироваться и при необходимости кооперироваться для выполнения совместных проектов. Вторжение SpaceX в рынок военных запусков уже вынудило «старую гвардию», привыкшую к огромным госзаказам времён холодной войны, заняться оптимизацией своей деятельности. Вполне возможна ситуация, когда, например, компания SpaceX присоединится к Lockheed Martin Space Systems Company или Raytheon Company в части разработки и производства перспективных перехватчиков для противоракетной обороны.

Кластерный перехватчик типа MKV

Что это означает на практике? Да то, что задача вывода на орбиту группировки из 4000 и более перехватчиков ПРО, заявленная ещё в программе СОИ, в ближайшее десятилетие может стать реальностью. Учитывая то, что частная компания SpaceX планирует вывести на орбиту 4000-12000 спутников связи, бюджет США вполне позволит вывести на орбиту сравнимое число перехватчиков, со стоимостью, к примеру, порядка 1-5 млн. долларов за единицу.

При этом появление такой РН, как BFR, позволит не только дёшево выводить спутники-перехватчики, но и обеспечивать их съём с орбиты и возврат на обслуживание, модернизацию или утилизацию.

Зачем размещать перехватчики в космосе? Почему нельзя запускать их с наземных носителей, как это делается сейчас в рамках программы GBI?

Во-первых, потому, что заблаговременное развёртывание перехватчиков коммерческими носителями будет гораздо дешевле. Стоимость запуска сравнимого количества перехватчиков военными ракетами всегда будет больше, чем ракетами частных компаний SpaceX или Blue Origin. Впрочем, определённое количество перехватчиков будет размещено на наземных и подводных носителях, для обеспечения возможности оперативного пополнения/усиления спутниковой группировки и для решения задач, которые мы рассмотрим ниже.

Для оперативного пополнения/усиления спутниковой группировки ПРО, перехватчики могут быть размещены на ракетах в шахтах и на атомных подводных лодках

Во-вторых, время реакции спутниковой группировки существенно выше, чем наземного или морского компонентов системы ПРО. Можно предположить, что в некоторых случаях спутники-перехватчики смогут атаковать стартующую МБР ещё до того, как она осуществит разведение боеголовок и ложных целей.

В-третьих, уничтожить огромную группировку орбитальных перехватчиков крайне сложно. Особенно когда на орбите, помимо спутников-перехватчиков, будет размещено несколько тысяч, а то и десятков тысяч, коммерческих спутников. И да, ведро с гайками не поможет уничтожить орбитальные спутниковые группировки, так же, как фольга или серебрянка не защитят от лазерного оружия.

В недалёкой перспективе примерно так может выглядеть орбита рядом с нашей планетой

Всё это говорит о том, что космический эшелон системы ПРО США в перспективе будет доминирующим.

Но ведь у России и Китая есть спутники-перехватчики? А здесь уже определяющим будет экономический фактор: кто сможет дешевле выводить на орбиту более дешёвое и эффективное оружие, в том числе с учётом разницы в бюджетах противников, у того и преимущество. «Бог всегда на стороне больших батальонов».

Что касается сроков, то специалисты Агентства по противоракетной обороне США хотят свести к минимуму время, необходимое для перехода от существующих наземных перехватчиков к оружию следующего поколения. Некоторые наблюдатели считают, что пройдет десять лет, прежде чем будет доставлен первый перехватчик следующего поколения, но другие предполагают, что поставки могут начаться около 2026 года.

Лазеры ПРО


Периодически в сети Интернет появляется информация, в том числе из уст американских политиков, о том, что с рамках перспективной системы ПРО планируется развёртывание орбитальных платформ с боевыми лазерами, предназначенными для поражения баллистических ракет на начальном этапе полёта. В настоящий момент промышленность США вполне способна создать лазерное оружие мощностью порядка 300 кВт, через 10-15 лет эта цифра может составить и 1 МВт. Проблема состоит в том, что в космосе крайне сложно обеспечить отвод тепла от лазера. Для лазера мощностью 1МВт даже при КПД 50% вполне достижимом на текущем уровне развития технологий, потребуется отвести 1 МВт тепла. При этом необходимо будет обеспечить отвод тепла и от источника энергии для лазера, КПД которого также явно будет не 100%.

У России в этом плане может быть преимущество, поскольку эффективные системы теплоотвода разрабатываются в рамках создания космического буксира с ядерной энергетической установкой, компетенции же США в данном направлении неизвестны.

Концепт буксира с ядерной энергетической установкой

Какими могут быть задачи у орбитальных платформ с лазерным оружием, и какую угрозу они могут представлять?
Можно практически исключить поражение лазером уже разделившихся боеголовок, поскольку они оснащены мощной тепловой защитой, обеспечивающей их выживание при снижение в атмосфере. Другое дело — поражение МБР на разгонном участке, когда ракета только набирает скорость: относительно тонкий корпус уязвим к тепловому воздействию, а факел двигателя максимально демаскирует ракету, позволяя осуществлять наведение на неё лазерного оружия и перехватчиков.

Орбитальные платформы с лазерным оружием могут поражать МБР на разгонном участке

Ещё большую угрозу орбитальное лазерное оружие представляет для «автобуса» – системы разведения боеголовок, поскольку на высоте 100-200 километров уже исключено влияние атмосферы, и воздействие лазерного луча высокой мощности может нарушить работу датчиков, систем ориентации или двигателей ступени разведения, что приведёт к отклонению боеголовок от цели, а возможно, и к их уничтожению.

Боеголовки на «автобусе»

Не менее важную задачу орбитальное лазерное оружие может выполнять и после разведения боеголовок и выпуска ложных целей. Ложные цели, как известно, делятся на тяжёлые и лёгкие. Количество тяжёлых целей ограничено грузоподъёмностью МБР, а вот лёгких целей может быть значительно больше. Если на каждую реальную боеголовку будет по 1-2 тяжёлые ложные цели и по 10-20 лёгких ложных целей, то даже при существующем уровне ограничений, для поражения 1500 боеголовок со «свитой» из ложных целей, потребуется свыше 100 000 спутников перехватчиков (если принять вероятность перехвата одним спутником порядка 50%). Вывести 100 000 и более спутников-перехватчиков, скорее всего, нереально даже для США.

Надувная заатмосферная ложная боеголовка американской МБР «Минитмен»

И здесь важную роль может сыграть орбитальное лазерное оружие. Даже кратковременное воздействие мощного лазерного излучения на надувные ложные боеголовки приведёт к изменению их радиолокационной, тепловой и оптической сигнатуры, а возможно, что и к изменению траектории полёта и/или полному уничтожению.

Таким образом, основная задача орбитального лазерного оружия состоит в первую очередь не в том, чтобы непосредственно решать задачи ПРО, а в том, чтобы способствовать решению этой задачи другими подсистемами, в первую очередь группировкой спутников-перехватчиков, обеспечив идентификацию и/или уничтожение ложных целей, а также обеспечив уменьшение количества реальных целей, за счёт поражения части стартующих МБР и систем разведения боеголовок на начальном участке полёта.

Наземный сегмент ПРО


Возникает вопрос: сохранится ли в составе перспективной ПРО США наземный сегмент и для чего он нужен? Безусловно, да. По нескольким причинам.

Во-первых, потому, что наземный сегмент наиболее отработан и уже развёрнут. Создание орбитальной группировки их тысяч спутников-перехватчиков — это сложная и высокорисковая задача. Во-вторых, наземный сегмент ПРО может обеспечить поражение низколетящих целей, например, планирующих гиперзвуковых боевых блоков, которые неуязвимы для космического сегмента.

Сейчас основной ударной силой наземного эшелона ПРО США являются ракеты GBI в подземных шахтах. После уменьшения габаритов перехватчиков и получения корабельным зенитно-ракетным комплексом (ЗРК) «Стандарт» возможностей по перехвату МБР можно ожидать как увеличения количества развёрнутых противоракет на кораблях военно-морских сил (ВМС) США, так и наземных пусковых установок этих противоракет на территории США и их союзников.

Запуск противоракеты RIM-161 ЗРК «Стандарт»

Выводы


Можно предположить, что на период до 2030 года наземный эшелон будет основным в американской системе ПРО. К этому моменту суммарное количество перехватчиков на противоракетах разного типа может составить порядка 1000 единиц.

После 2030 года начнётся развёртывание орбитальной группировки, которое продлится около пяти лет, в результате чего на орбите появится 4000-5000 спутников-перехватчиков. Если система будет признана работоспособной, эффективной и экономически адекватной, то её развёртывание будет продолжено до 10000 и более спутников перехватчиков.

Появление орбитального лазерного оружия, способного обеспечить решение задач ПРО, можно ожидать не ранее 2040 года, поскольку это не просто спутник-перехватчик весом 15-150 килограммов, а полноценная орбитальная платформа со сложнейшим оборудованием, на отработку которого может уйти несколько десятилетий.

Таким образом, в период до 2030 года можно ожидать появление у ПРО США возможностей по перехвату порядка 300 боеголовок и ложных целей, к 2040 году эта цифра может вырасти на порядок – до 3000-4000 боеголовок и ложных целей, а после появления орбитального лазерного оружия, способного «отфильтровать» лёгкие ложные цели, ПРО США предположительно будет способна перехватить порядка 3000-4000 боеголовок и тяжёлых ложных целей и порядка ста тысяч лёгких ложных целей.

Насколько эти прогнозы станут реальностью, во многом зависит от политического курса текущего и будущего руководства США. Как мы поняли из недавних заявлений президента США Дональда Трампа, США «не будут ограничивать себя в разработке противоракетной обороны против стран, которые не признают международные нормы». Для КНР создаваемая ПРО будет избыточна уже к 2035-2040 годам. Остаётся только Россия.

Каких-либо фундаментальных технических преград на пути создания вышеперечисленных элементов системы ПРО нет. Технически наиболее сложным является создание орбитального лазерного оружия, но с учетом текущего состояния работ в США по лазерному оружию к 2040 году поставленные задачи вполне могут быть решены. Что касается развёртывание тысяч спутников-перехватчиков, то косвенно о возможности реализации этого сегмента ПРО можно будет судить по тому, как будут реализованы планы коммерческих компаний по созданию новейших многоразовых ракет и развёртыванию глобальных спутниковых сетей.

В начале работ по программе СОИ заместитель министра обороны по научным и инженерным разработкам Ричард Делойер заявлял, что в условиях ничем не ограниченного наращивания советских ядерных боезарядов любая противоракетная система будет неработоспособной. Проблема в том, что сейчас наша ядерная триада в изрядной степени «зажата» договором об ограничении стратегических ядерных вооружений СНВ-3, который должен прекратить своё действие 5 февраля 2021 года. Какой договор придёт ему на смену, и придёт ли вообще, пока неизвестно.

Автор:

Андрей Митрофанов