De ontwikkeling van elk type wapen gebeurt vaak in meerdere iteraties. En hoe innovatiever een wapen is, hoe groter de kans dat het niet direct wordt geïmplementeerd, op de plank blijft liggen of wordt getoond als voorbeeld van een mislukt concept of project. Voorbeelden van het creëren van doorbraakwapens, die hun tijd vooruit waren, en de houding jegens hen, hebben we al overwogen in de materiële "Chimera" wunderwaffe "tegen het spook van het rationalisme". Desalniettemin ontwikkelen zich technologieën, kruisraketten en ballistische raketten, die nutteloos waren voor nazi-Duitsland, zijn een formidabel wapen geworden, laserwapens komen dichter bij het slagveld, ongetwijfeld zullen railguns en andere veelbelovende soorten wapens worden geïmplementeerd. En om ze te creëren, heb je de basis nodig die je hebt opgedaan tijdens de ontwikkeling van nutteloze "wunderwaffe".
Een van de "wunderwaffe" is het Amerikaanse raketverdedigingsprogramma (ABM) "Strategic Defense Initiative" (SDI) van Ronald Reagan, dat naar de mening van velen alleen een manier was om geld te verdienen voor het Amerikaanse militair-industriële complex en eindigde in een "puf", omdat na de implementatie ervan, het in gebruik werd genomen, echte wapensystemen niet werden aangenomen. Dit is echter verre van het geval en de ontwikkelingen die in het kader van het SDI-programma zijn onderzocht, zijn gedeeltelijk geïmplementeerd als onderdeel van de totstandkoming van het nationale raketverdedigingsprogramma (NMD), dat wordt ingezet en momenteel wordt uitgevoerd.
Op basis van de taken en projecten die binnen het SDI-programma worden uitgevoerd en door de ontwikkeling van technologie en technologie voor de komende decennia te extrapoleren, is het mogelijk om de ontwikkeling van het Amerikaanse raketafweersysteem voor de periode 2030-2050 te voorspellen.
Economie van raketverdediging
Om een raketafweersysteem effectief te laten zijn, moeten de gemiddelde kosten van het raken van een doelwit, inclusief een vals doelwit, gelijk zijn aan of lager zijn dan de kosten van het doelwit zelf. In dit geval moet men rekening houden met de financiële mogelijkheden van de tegenstanders. Met andere woorden, als de financiële mogelijkheden van de Verenigde Staten het mogelijk maken om 4.000 raketafweeronderscheppers terug te trekken met een kostprijs van $ 5 miljoen per stuk, en de financiële mogelijkheden van de Russische Federatie de creatie van 1.500 kernkoppen van $ 2 miljoen per stuk mogelijk maken, met hetzelfde percentage van de uitgaven uit de defensiebegroting of de begroting van het land, dan wint de VS.
In verband met het bovenstaande is de belangrijkste taak van de Verenigde Staten bij het creëren van een wereldwijd strategisch raketafweersysteem het verlagen van de kosten van het raken van één kernkop. Om dit te doen, moet u het volgende implementeren:
- om de kosten van het inzetten van raketafweerelementen te verlagen;
- om de kosten van de ABM-elementen zelf te verlagen;
- de doeltreffendheid van afzonderlijke elementen van raketverdediging vergroten;
- de effectiviteit van de interactie van raketverdedigingselementen te vergroten.
Diamond Pebbles en Elon Musk
Het belangrijkste subsysteem van het SDI-programma, dat de taak zou krijgen om de kernkoppen van de intercontinentale ballistische raketten van de USSR te onderscheppen, moest een "diamantkiezelsteen" zijn - een constellatie van onderscheppingssatellieten die in een baan rond de aarde werden geplaatst en het onderscheppen van kernkoppen in het middensegment van het traject. Het was de bedoeling om ongeveer vierduizend interceptorsatellieten in een baan om de aarde te lanceren. Niet dat het zelfs in die tijd helemaal onmogelijk was, maar de kosten van de uitvoering van een dergelijk programma zouden zelfs voor de Verenigde Staten onbetaalbaar zijn geweest. En de effectiviteit van de "diamantkiezel" in die tijd kon in twijfel worden getrokken vanwege de imperfectie van computers en sensoren van de late 20e eeuw. Sindsdien hebben er grote veranderingen plaatsgevonden.
Over het item "verlaag de kosten van het inzetten van raketverdedigingselementen." Om te beginnen hebben de Verenigde Staten al de mogelijkheid gekregen om vracht in een baan om de aarde te brengen tegen een prijs die vergelijkbaar is met of zelfs lager is dan die waarvoor Rusland een lading in een baan om de aarde kan brengen. We kunnen zeggen dat de Verenigde Staten nog nooit zo'n goedkope manier hebben gehad om vracht in een baan om de aarde te brengen. Rekening houdend met het verschil in de begrotingen van de Verenigde Staten en Rusland, lijkt de situatie verre van in het voordeel van de Russische Federatie.
Uiteraard moeten we hiervoor de geliefde/onbeminde (onderstrepen noodzakelijk) van velen Elon Musk bedanken. Het waren de raketten van SpaceX die in staat waren om de commerciële markt, die voorheen werd gedomineerd door Roscosmos, opnieuw vorm te geven.
Een ton vracht vervoeren naar de Falcon Heavy draagraket is twee keer goedkoper dan op de Russische Proton draagraket en bijna drie keer goedkoper dan op de Angara-A5 draagraket -1, 4 miljoen dollar versus 2, 8 miljoen dollar en 3, respectievelijk $ 9 miljoen. SpaceX's volledig herbruikbare superzware raket BFR en Jeff Bezos' Blue Origin's New Glenn-raket zouden nog indrukwekkender kunnen zijn. Als Elon Musk slaagt in BFR, dan zullen de Amerikaanse strijdkrachten de mogelijkheid hebben om vracht de ruimte in te lanceren in zulke hoeveelheden en tegen zulke kosten die nog nooit door iemand in de geschiedenis van de mensheid zijn ervaren. En de gevolgen hiervan zijn moeilijk te overschatten.
Maar zelfs zonder de BFR- en New Glenn-lanceervoertuigen hebben de VS genoeg beschikbare Falcon 9- en Falcon Heavy-raketten om enorme ladingen in een baan om de aarde te lanceren tegen minimale kosten.
Tegelijkertijd verliet Rusland het Proton-lanceervoertuig, de situatie met de Angara-lanceervoertuigfamilie is onduidelijk - deze raketten zijn duur en het is geen feit dat ze goedkoper zullen worden. Het project van de veelbelovende Irtysh / Sunkar / Soyuz-5 / Phoenix / Soyuz-7-raket kan tien jaar aanslepen, als het al een positief resultaat oplevert, en het superzware Yenisei-lanceervoertuig, in tegenstelling tot Rogozin's woorden, is verre van het feit dat het herbruikbaar zal zijn, en de kosten van het lanceren van de lading zullen waarschijnlijk gelijk zijn aan de superzware en ultradure Amerikaanse SLS-raket die door NASA is ontwikkeld.
Rusland heeft nog steeds competenties op het gebied van ruimtetechnologieën. Op 7 februari 2020 werden bijvoorbeeld 34 communicatiesatellieten van het Britse bedrijf OneWeb (satellieten worden ontwikkeld door Airbus) in de doelbaan gelanceerd vanaf de Baikonoer-kosmodrome van het Russische Sojoez-2.1b-draagraket met de Fregat-boventrap. De situatie bij Roscosmos is te vergelijken met de situatie bij de Russische marine. Er is technologie, er is ervaring, maar tegelijkertijd is er volledige verwarring en aarzeling over de algemene richting van ontwikkeling, gebrek aan begrip van de doelen en doelstellingen van de ruimtevaartindustrie.
SpaceX kan de Amerikaanse strijdkrachten voorzien van technologieën voor het oplossen van problemen in termen van het item "de kosten van de raketverdedigingselementen zelf verlagen". Deze veronderstelling is gebaseerd op het Starlink-communicatiesatellietnetwerk dat wordt ingezet door SpaceX, ontworpen om wereldwijde toegang tot internet te bieden. Volgens verschillende schattingen zal het Starlink-netwerk 4.000 tot 12.000 satellieten omvatten met een massa van 200-250 kilogram en een orbitale hoogte van 300 tot 1200 kilometer. Begin 2020 zijn er al 240 satellieten in een baan om de aarde gelanceerd en tegen het einde van het jaar zijn er nog 23 lanceringen gepland. Als er elke keer 60 satellieten worden gelanceerd, zal het Starlink-netwerk tegen het einde van 2020 1.620 satellieten hebben - meer dan alle landen ter wereld samen.
Wat hier opvalt, is niet zozeer het vermogen van een privébedrijf om dergelijke hoeveelheden nuttige lading in een baan om de aarde te brengen, maar eerder het vermogen om hightech-satellieten te produceren in grootschalige productie.
Op 18 maart 2019 heeft NASA met succes een reeks van 105 KickSat Sprites-nanosatellieten in een baan om de aarde geplaatst op een hoogte van 300 km. Elke Sprites-satelliet kost minder dan $ 100, weegt 4 gram en meet 3,5 x 3,5 centimeter, wat betekent dat het in wezen een printplaat is die is uitgerust met een korteafstands-telemetriezender en meerdere sensoren. Ondanks al het schijnbaar "speelgoed" van deze satellieten, zijn ze buitengewoon interessant omdat dit onbeschermde miniatuurplatform met succes in de ruimte functioneert.
Wat heeft dit met raketverdediging te maken? De ervaring die is opgedaan door bedrijven als SpaceX of OneWeb (Airbus) bij het creëren van een enorm aantal hightech-satellieten in de kortst mogelijke tijd en tegen minimale kosten, kan worden gebruikt om een nieuwe generatie raketverdedigingssatellieten te bouwen. Waarom tegen de laagste prijs? Ten eerste omdat het commerciële projecten zijn en ze concurrerend moeten zijn. Ten tweede, omdat satellieten met een lage baan in een lage baan er geleidelijk vanaf zullen dalen en respectievelijk in de atmosfeer zullen verbranden, zullen ze moeten worden vervangen. En rekening houdend met het aantal satellieten in de Starlink- en OneWeb-constellaties, zal dit een behoorlijk aantal zijn.
Zoals we eerder zeiden, ontwikkelen de VS in het kader van NMD MKV-interceptors die in clusters zullen worden ingezet en ontworpen om intercontinentale ballistische raketten (ICBM's) met meerdere kernkoppen te onderscheppen. Tegelijkertijd is het de bedoeling om hun massa aanzienlijk te verminderen, bijna tot 15 kilogram per interceptor. Het moet duidelijk zijn dat MKV-interceptors worden ontwikkeld door "traditionele" vertegenwoordigers van het "old school" Amerikaanse militair-industriële complex, door Lockheed Martin Space Systems Company en Raytheon Company, wiens producten traditioneel niet goedkoop zijn. De markt dwingt Amerikaanse bedrijven echter om zich flexibel aan te passen en zo nodig samen te werken om gezamenlijke projecten uit te voeren. De invasie van SpaceX op de militaire lanceringsmarkt heeft de "oude garde", die gewend was aan enorme overheidsopdrachten tijdens de Koude Oorlog, al gedwongen hun activiteiten te optimaliseren. Het is heel goed mogelijk dat bijvoorbeeld SpaceX zich bij de Lockheed Martin Space Systems Company of Raytheon Company voegt bij de ontwikkeling en productie van veelbelovende interceptors voor raketverdediging.
Wat betekent dit in de praktijk? Ja, het feit dat de in het SDI-programma aangekondigde taak om een groep van 4.000 of meer raketafweeronderscheppers in een baan om de aarde te lanceren, in het volgende decennium werkelijkheid kan worden. Aangezien het particuliere bedrijf SpaceX van plan is om 4.000-12.000 communicatiesatellieten in een baan om de aarde te brengen, zal de Amerikaanse begroting het mogelijk maken om een vergelijkbaar aantal interceptors in een baan om de aarde te lanceren, met een kostprijs van bijvoorbeeld 1-5 miljoen dollar per jaar. eenheid
Tegelijkertijd zal het verschijnen van een dergelijk draagraket als de BFR het niet alleen mogelijk maken om onderscheppingssatellieten goedkoop te lanceren, maar ook om ervoor te zorgen dat ze uit de baan worden gehaald en worden teruggebracht voor onderhoud, modernisering of verwijdering.
Waarom interceptors in de ruimte plaatsen? Waarom kunnen ze niet gelanceerd worden vanaf grondvoertuigen, zoals nu gebeurt binnen het GBI-programma?
Ten eerste omdat de vroege inzet van interceptors bij commerciële luchtvaartmaatschappijen veel goedkoper zal zijn. De kosten van het lanceren van een vergelijkbaar aantal interceptors met militaire raketten zullen altijd hoger zijn dan die van particuliere bedrijven SpaceX of Blue Origin. Er zal echter een bepaald aantal interceptors worden ingezet op grond- en onderzeese carriers, om de mogelijkheid van operationele aanvulling / versterking van de satellietconstellatie te waarborgen en om de taken op te lossen die we hieronder zullen bespreken.
Ten tweede is de reactietijd van de satellietconstellatie aanzienlijk hoger dan die van de grond- of zeecomponenten van het raketafweersysteem. Aangenomen kan worden dat onderscheppingssatellieten in sommige gevallen in staat zullen zijn om een lancerende ICBM aan te vallen, zelfs voordat deze zijn kernkoppen en lokvogels heeft uitgeschakeld.
Ten derde is het buitengewoon moeilijk om een enorme groep orbitale interceptors te vernietigen. Vooral wanneer in een baan om de aarde, naast onderscheppingssatellieten, zullen er enkele duizenden, zo niet tienduizenden commerciële satellieten zijn. En ja, een emmer met noten helpt niet om satellietconstellaties in een baan om de aarde te vernietigen, net zoals folie of zilver niet beschermen tegen laserwapens.
Dit alles suggereert dat het ruimte-echelon van het Amerikaanse raketafweersysteem in de toekomst zal domineren
Maar hebben Rusland en China onderscheppingssatellieten? En hier zal de economische factor al beslissend zijn: wie in staat zal zijn om goedkopere en effectievere wapens tegen een goedkoper tarief in een baan om de aarde te lanceren, inclusief rekening houdend met het verschil in de budgetten van tegenstanders, heeft een voordeel. "God staat altijd aan de kant van de grote bataljons."
Wat de timing betreft, wil het Amerikaanse Missile Defense Agency de tijd die nodig is om van bestaande interceptors op de grond naar wapens van de volgende generatie te gaan, tot een minimum beperken. Sommige waarnemers denken dat het tien jaar zal duren voordat de eerste interceptor van de volgende generatie wordt afgeleverd, maar anderen suggereren dat de leveringen rond 2026 zouden kunnen beginnen.
PRO-lasers
Regelmatig verschijnt op internet informatie, ook van de lippen van Amerikaanse politici, dat het in het kader van een veelbelovend raketafweersysteem gepland is om orbitale platforms in te zetten met gevechtslasers die zijn ontworpen om ballistische raketten in de beginfase van de vlucht te vernietigen. Op dit moment is de Amerikaanse industrie heel goed in staat om laserwapens te maken met een vermogen van ongeveer 300 kW, in 10-15 jaar kan dit cijfer 1 MW bereiken. Het probleem is dat het extreem moeilijk is om warmte van een laser in de ruimte te verwijderen. Voor een laser met een vermogen van 1 MW, zelfs met een rendement van 50% dat op het huidige niveau van technologische ontwikkeling goed haalbaar is, zal het nodig zijn om 1 MW warmte af te voeren. In dit geval zal het nodig zijn om warmteafvoer van de energiebron voor de laser te verschaffen, waarvan het rendement ook duidelijk niet 100% zal zijn.
Rusland kan in dit opzicht een voordeel hebben, aangezien effectieve warmteafvoersystemen worden ontwikkeld als onderdeel van de oprichting van een ruimtesleepboot met een kerncentrale, terwijl de bevoegdheid van de Verenigde Staten in deze richting onbekend is.
Wat zijn de missies voor orbitale platforms met laserwapens en wat voor soort bedreiging kunnen ze vormen?
Het is mogelijk om laserschade aan reeds gescheiden kernkoppen praktisch uit te sluiten, omdat ze zijn uitgerust met krachtige thermische bescherming die hun overleving garandeert wanneer ze in de atmosfeer afdalen. Een ander ding is de nederlaag van ICBM's in de booster-sectie, wanneer de raket net snelheid opneemt: het relatief dunne lichaam is kwetsbaar voor thermische effecten, en de motortoorts ontmaskert de raket zoveel mogelijk, waardoor laserwapens en interceptors kunnen worden erop gericht.
Orbitale laserwapens vormen een nog grotere bedreiging voor de "bus" - het ontkoppelingssysteem van de kernkop, omdat op een hoogte van 100-200 kilometer de invloed van de atmosfeer al is uitgesloten en het effect van een krachtige laserstraal kan verstoren de werking van sensoren, standcontrolesystemen of motoren van de verdunningsfase, die leiden tot afwijking van kernkoppen van het doel en mogelijk tot hun vernietiging.
Een even belangrijke taak kan worden uitgevoerd door een orbitaal laserwapen na het inzetten van kernkoppen en het vrijgeven van lokvogels. Zoals je weet, zijn lokvogels verdeeld in harde en lichte doelen. Het aantal zware doelen wordt beperkt door het draagvermogen van ICBM's, maar er kunnen veel meer lichte doelen zijn. Als er voor elke echte kernkop 1-2 zware lokvogels en 10-20 lichte lokvogels zijn, dan zijn, zelfs met het bestaande niveau van beperkingen, om 1500 kernkoppen te verslaan met een "gevolg" lokvogels, meer dan 100.000 onderscheppingssatellieten nodig (als de kans op onderschepping door één satelliet is ongeveer 50%). Het lanceren van 100.000 of meer interceptorsatellieten is hoogstwaarschijnlijk zelfs voor de Verenigde Staten onrealistisch.
En hier kan een orbitaal laserwapen een belangrijke rol spelen. Zelfs een kortdurende blootstelling aan krachtige laserstraling op opblaasbare valse kernkoppen zal leiden tot een verandering in hun radar, thermische en optische handtekening, en mogelijk tot een verandering in het vluchttraject en/of volledige vernietiging.
De belangrijkste taak van orbitale laserwapens is dus in de eerste plaats niet om raketverdedigingsproblemen rechtstreeks op te lossen, maar om de oplossing van dit probleem door andere subsystemen, voornamelijk door een groep interceptorsatellieten, te vergemakkelijken door te zorgen voor de identificatie en / of vernietiging van valse doelen, evenals het zorgen voor een afname van het aantal echte doelen, als gevolg van de vernietiging van een deel van de lancerende ICBM's en ontkoppelingssystemen voor kernkoppen in de beginfase van de vlucht
Grondsegment raketverdediging
De vraag rijst: blijft het grondsegment onderdeel van het veelbelovende Amerikaanse raketafweersysteem en waar dient het voor? Natuurlijk. Om verschillende redenen.
Ten eerste omdat het grondsegment het meest ontwikkeld is en al is ingezet. Het creëren van een orbitale constellatie van duizenden interceptorsatellieten is een complexe en risicovolle taak. Ten tweede kan het grondgebaseerde raketverdedigingssegment zorgen voor de nederlaag van laagvliegende doelen, bijvoorbeeld glijdende hypersonische kernkoppen, die onkwetsbaar zijn voor het ruimtesegment.
Nu zijn de belangrijkste slagkracht van het grondechelon van het Amerikaanse raketafweersysteem GBI-raketten in ondergrondse mijnen. Na de vermindering van de grootte van de interceptors en de ontvangst door het "Standaard" van de capaciteiten om ICBM's te onderscheppen, door het "Standaard" van het luchtafweerraketsysteem (SAM) aan boord, kan men zowel een toename van het aantal ingezette antiraketten op de schepen verwachten. van de Amerikaanse marine en de grondwerpers van deze antiraketten op het grondgebied van de Verenigde Staten en hun bondgenoten.
conclusies
Aangenomen mag worden dat voor de periode tot 2030 het grondechelon het belangrijkste zal zijn in het Amerikaanse raketafweersysteem. Tegen die tijd kan het totale aantal onderscheppers op antiraketraketten van verschillende typen ongeveer 1000 eenheden zijn.
Na 2030 zal de inzet van de orbitale constellatie beginnen, die ongeveer vijf jaar zal duren, waardoor 4000-5000 interceptorsatellieten in een baan om de aarde zullen verschijnen. Als het systeem werkbaar, efficiënt en economisch adequaat blijkt te zijn, zal het worden ingezet voor 10.000 of meer onderscheppingssatellieten.
Het verschijnen van een orbitaal laserwapen dat in staat is om raketverdedigingsproblemen op te lossen, kan niet eerder dan 2040 worden verwacht, aangezien dit niet alleen een interceptorsatelliet is met een gewicht van 15-150 kilogram, maar een volwaardig orbitaalplatform met geavanceerde apparatuur, dat meerdere decennia te ontwikkelen.
Dus in de periode tot 2030 kan worden verwacht dat het Amerikaanse raketafweersysteem ongeveer 300 kernkoppen en lokvogels kan onderscheppen, tegen 2040 kan dit aantal met een orde van grootte toenemen - tot 3000-4000 kernkoppen en lokvogels, en na het verschijnen van orbitale laserwapens, die in staat zijn om lichte lokvogels "uit te filteren", zal het Amerikaanse raketafweersysteem vermoedelijk in staat zijn om ongeveer 3000-4000 kernkoppen en zware lokvogels en ongeveer honderdduizend lichte lokvogels te onderscheppen.
De mate waarin deze voorspellingen werkelijkheid worden, hangt grotendeels af van de politieke koers van het huidige en toekomstige Amerikaanse leiderschap. Zoals we begrepen uit de recente verklaringen van de Amerikaanse president Donald Trump, de Verenigde Staten. Voor de VRC zal de raketverdediging die wordt gecreëerd in 2035-2040 overbodig zijn. Alleen Rusland blijft over.
Er zijn geen fundamentele technische belemmeringen voor het creëren van de bovengenoemde elementen van het raketafweersysteem. Technisch gezien is het maken van orbitale laserwapens het moeilijkst, maar rekening houdend met de huidige stand van zaken in de Verenigde Staten op het gebied van laserwapens tegen 2040, kunnen de gestelde taken heel goed worden opgelost. Wat de inzet van duizenden interceptorsatellieten betreft, kan indirect de mogelijkheid om dit raketverdedigingssegment te implementeren worden beoordeeld aan de hand van hoe de plannen van commerciële bedrijven zullen worden uitgevoerd om de nieuwste herbruikbare raketten te maken en wereldwijde satellietnetwerken in te zetten.
Aan het begin van het werk aan het SDI-programma verklaarde onderminister van Defensie voor wetenschappelijke en technische ontwikkeling Richard Deloyer dat in de omstandigheden van een onbeperkte opbouw van Sovjet-kernkoppen, elk antiraketsysteem niet zou werken. Het probleem is dat onze nucleaire triade nu voor een groot deel wordt "geperst" door het START III-verdrag inzake de beperking van strategische kernwapens, dat op 5 februari 2021 zou moeten aflopen. Welke overeenkomst het zal vervangen, en of het er überhaupt komt, is nog onbekend.
