Искандеры что это такое
ОТРК “Искандер” (SS-26)
Предназначен для поражения боевыми частями в обычном снаряжении малоразмерных и площадных целей в глубине оперативного построения войск противника.
Условия создания комплекса
Новый российский ОТРК полностью отвечает вышеуказанным требованиям, что показали его предварительные испытания с боевыми пусками ракет в июне 2007 года. Так, при докладе Президенту РФ вице-премьер С. Иванов отметил, что пуск новой ракеты был успешным, а ее отклонение от намеченной точки падения не превысило одного метра. Это подтвердили контрольные данные, полученные от различных средств объективного контроля.
Мобильный высокоточный оперативно-тактический ракетный комплекс (ОТРК) предназначен для поражения боевыми частями в обычном снаряжении малоразмерных и площадных целей в глубине оперативного построения войск противника.
В качестве целей могут быть:
· различные средства огневого поражения (ракетные комплексы, реактивные системы залпового огня, дальнобойная артиллерия);
· средства противоракетной и противовоздушной обороны;
· самолеты и вертолеты на аэродромах;
· командные пункты и узлы связи;
· важнейшие объекты гражданской инфраструктуры;
· другие важные малоразмерные и площадные цели на территории противника.
Высокая подвижность и малое время подготовки к пуску ракет обеспечивают скрытную подготовку ОТРК “Искандер” к боевому применению.
Основными элементами, входящими в состав ОТРК “Искандер”, являются: ракета, самоходная пусковая установка, транспортно-заряжающая машина, машина регламентно-технического обслуживания, командно-штабная машина, пункт подготовки информации, комплект арсенального оборудования, учебно-тренировочные средства.
Ракета комплекса “Искандер” представляет собой твердотопливную, одноступенчатую, с неотделяемой в полете головной частью, управляемую и энергично маневрируемую ракету на всем протяжении труднопрогнозируемой траектории полета. Особенно активно она маневрирует на стартовом и конечном участках полета, на котором она подходит к цели с высокой (20-30 единиц) перегрузкой. Это обусловливает необходимость полета противоракеты для перехвата ракеты ОТРК “Искандер” с перегрузкой в 2-3 раза большей, что в настоящее время практически невозможно.
Большая часть траектории полета ракеты комплекса “Искандер”, выполненной по технологии “стелс” с малой отражающей поверхностью, проходит на высоте 50 км, что также существенно уменьшает вероятность ее поражения противником. Эффект “невидимости” обеспечивается за счет совокупности конструктивных особенностей ракеты и обработки ее поверхности специальными покрытиями.
Для вывода ракеты на цель используется инерциальная система управления, которая впоследствии захватывается автономной корреляционно-экстремальной оптической головкой самонаведения (ГСН). Принцип действия системы самонаведения ракеты основан на формировании оптической аппаратурой ГСН изображения местности в районе цели, которое бортовая ЭВМ сравнивает с введенным в нее при подготовке ракеты к пуску эталоном. Оптическая головка самонаведения отличается повышенной чувствительностью и устойчивостью к существующим средствам радиоэлектронной борьбы, что позволяет производить пуски ракет в безлунные ночи без дополнительной природной подсветки и поражать подвижную цель с погрешностью плюс-минус два метра. В настоящее время такую задачу, кроме ОТРК “Искандер”, не может решить ни одна другая аналогичная ракетная система в мире.
Характерно то, что используемая в ракете оптическая система самонаведения не нуждается в корректирующих сигналах космических радионавигационных систем, которые в кризисных ситуация могут быть выведены из строя радиопомехами или просто выключены. Комплексное использование инерциальной системы управления с аппаратурой спутниковой навигации и оптической ГСН позволили создать ракету, поражающую заданную цель почти в любых возможных условиях.
Установленная на ракете ОТРК “Искандер” головка самонаведения может быть установлена на баллистических и крылатых ракетах различных классов и типов.
Для поражения различных типов целей ракета может быть оснащена десятью типами боевых частей (кассетной БЧ с осколочными боевыми элементами неконтактного подрыва, кассетной БЧ с кумулятивными боевыми элементами, кассетной БЧ с самоприцеливающимися боевыми элементами, кассетной БЧ объемно-детонирующего действия, осколочно-фугасной БЧ, фугасно-зажигательной БЧ, проникающей на большую глубину БЧ). Кассетная БЧ раскрывается на высоте 0.9-1.4 км, где от нее отделяются и продолжают стабилизированный полет боевые элементы различного действия. Они оснащены радиодатчиками, обеспечивающими их подрыв на высоте 6-10 м над целью.
Самоходная пусковая установка (СПУ) служит для хранения и транспортирования двух ракет, их предстартовой подготовки и пуска по цели в секторе ±90 градусов относительно направления ее положения на местности. Автономная СПУ размещена на колесном шасси 8х8 повышенной проходимости (МАЗ-79306 “Астролог”), что обеспечивает ее высокую мобильность.
Для обеспечения информационного обмена СПУ оснащена аппаратурой боевого управления и связи.
СПУ обеспечивает автоматическое определение своих координат, обмен данными со всеми звеньями управления, боевое дежурство, хранение и подготовку ракет к пуску при нахождении их в горизонтальном положении, а также их одиночный и залповый пуск. Время нахождения СПУ на стартовой позиции от момента начала подготовки до момента начала движения после пуска ракет не превышает 20 минут при интервале между пусками 1-ой и 2-ой ракет не более одной минуты.
Полная масса – 42 т, полезной нагрузки – 19 т, скорость передвижения по шоссе (грунтовой дороге) 70 (40) км/ч, запас хода по топливу – 1000 км. Расчет – 3 человека.
Командно-штабная машина (КШМ) предназначена для обеспечения автоматизированного управления ОТРК “Искандер”. Она унифицирована для всех звеньев управления и размещена на колесном шасси автомобилей семейства КАМАЗ. Использование КШМ в звене управления ракетная бригада, ракетный дивизион, стартовая батарея обеспечивается за счет программ и их соответствующей настройки в процессе эксплуатации. Информационный обмен между различными элементами комплекса может осуществляться в открытом и закрытом режимах.
Основные характеристики: количество автоматизированных рабочих мест – 4, максимальная дальность радиосвязи на стоянке (на марше) – 350 (50) км, время расчета задания для ракет – до 10 с, время передачи команд – до 15 с, количество каналов связи – до 16, время развертывания (свертывания) – до 30 мин., время непрерывной работы – 48 ч.
Машина регламента и технического обслуживания (МРТО) размещена на колесном шасси автомобиля семейства “Камаз” и предназначена для регламентной проверки бортовой аппаратуры ракет, размещенных на ТЗМ (а также в контейнерах), проверки приборов, входящих в состав групповых комплектов ЗИП элементов комплекса и текущего ремонта ракет силами расчета МРТО.
Пункт подготовки информации (ППИ) предназначен для определения координат цели, подготовки необходимой информации и доведения ее до самоходной пусковой установки.
ППИ имеет два автоматизированных рабочих места, обеспечивает определение координат цели и доведение их до СПУ за время не более 2 и 1 минуты соответственно. Способен вести непрерывную боевую работу в течение 16 часов.
Машина жизнеобеспечения предназначена для размещения боевых расчетов (в количестве до 8 человек), их отдыха и приема пищи.
Размещение на каждой СПУ и ТЗМ двух ракет значительно повышает огневую мощь ракетных дивизионов, а интервал в одну минуту между пусками ракет по разным целям обеспечивает высокую огневую производительность.
По своей эффективности, с учетом совокупных боевых возможностей, оперативно-тактический ракетный комплекс “Искандер” эквивалентен ядерному боеприпасу.
Оперативно-тактический ракетный комплекс 9К720 “Искандер” (НАТО: SS-26 Stone)
Многоцелевая модульная ракетная система 9К720 “Искандер”, разработанная Конструкторским Бюро Машиностроения г. Коломны под руководством С.П. Непобедимого, впервые была показана на МАКС в 1999 году. Важнейшей особенностью пусковой установки стало размещение на ней двух ракет. Через одну минуту после пуска первой из них может стартовать вторая. Сама пусковая установка разработана волгоградским ЦКБ “Титан” и помимо ракет несёт на себе полный комплект оборудования для проведения подготовки и пуска.
О. И. Мамалыге и В. А. Шурыгину, генеральному директору ЦКБ «Титан», «Искандер» обязан своей «двурогостью» – двумя ракетами в кузове.
«Перед КБМ поставили задачу: «Искандер» должен уничтожать как неподвижные, так и подвижные цели, – вспоминает Олег Иванович. – В свое время такая же задача стояла перед «Окой-У». Опытные образцы «Оки-У» уничтожили вместе с «Окой» по тому же Договору об РСМД.
Разведывательно-ударный комплекс, в который «Искандер» должен был входить как средство огневого поражения, получил название «Равенство». Разрабатывался специальный самолет-разведчик, он же наводчик. Самолет обнаруживает, допустим, танковую колонну на марше. Передает координаты на пусковую установку ОТРК. Далее корректирует полет ракеты в зависимости от передвижения цели.
Разведывательно-ударный комплекс должен был поражать от 20 до 40 целей в час. Требовалось много ракет. Тогда я и предложил разместить на пусковой две ракеты».
Каждая ракета весит 3,8 тонны. Удвоение боезапаса заставило пересмотреть габариты и грузоподъемность пусковой установки. До этого шасси для коломенских комплексов «Точка» и «Ока» делал Брянский автозавод. Теперь пришлось обратиться на Минский завод колесных тягачей, который спроектировал четырехосные шасси.
 |
| ОТРК Искандер-М |
Высокоточный оперативно-тактический ракетный комплекс сухопутных войск 9К720 “Искандер” предназначен для скрытной подготовки и нанесения эффективных ракетных ударов по особо важным малоразмерным и площадным целям в глубине оперативного построения войск противника: огневым средствам (ракетные комплексы,РСЗО, дальнобойная артиллерия), самолетам и вертолетам на аэродромах, командным пунктам и узлам связи, важнейшим объектам гражданской инфраструктуры.
 |
| Оперативно-тактический ракетный комплекс (ОТРК) «Искандер» |
| Источник: Ростех |
 |
| Оперативно-тактический ракетный комплекс 9К720 “Искандер-М”. Полигон «Капустин Яр», сентябрь 2011г. |
| Источник: twower.livejournal.com |
 |
| Размещение на СПУ ОТРК “Искандер” двух ракет |
| Источник: http://fun-space.ru/ |
Размещение на каждой СПУ и ТЗМ двух ракет значительно повышает огневую мощь ракетных дивизионов, а интервал в одну минуту между пусками ракет по разным целям обеспечивает высокую огневую производительность.
Преодоление системы ПРО базировалось на нескольких решениях.
Максимально снизили эффективную поверхность рассеяния ракеты. Для этого ее контур сделали максимально гладким, обтекаемым, без выступов и острых граней.
В ходе эксплуатации нужно транспортировать, грузить, заряжать, пристыковывать аппаратуру, проверять работоспособность ракеты. То есть без разъемов, элементов крепления и других технологических приспособлений не обойтись.
Решение нашли нестандартное. На ракету установили две обоймы со вспомогательными элементами. Каждая состояла из двух полуколец, соединенных пирозамками. Когда ракета сходила с направляющих, система управления подавала сигнал, обоймы отстреливались, выдвигались специальные автоматические крышки, которые закрывали люки и места разъемов, и ракета становилась «гладкой».
Чтобы ракету не обнаружили локаторы, на внешнюю поверхность нанесли особое покрытие, поглощающее радиоволны.
Но главное – ракету наделили способностью активно маневрировать и сделали траекторию совершенно непредсказуемой. Рассчитать упрежденную точку встречи в этом случае в отличие от ситуации, когда объект движется по баллистической траектории, очень трудно, следовательно, ракету практически невозможно перехватить.
Ни одна другая в мире тактическая и оперативно-тактическая ракета не обладала и не обладает такими свойствами.
Провели совершенно уникальную работу, которая заставила пересмотреть многие вещи, заложенные в эскизном проекте. В процессе отработки от облика наземного оборудования мало что осталось. «Искандер» стал неким промежуточным звеном в создании комплекса нового поколения.
28 февраля 1993 года вышел Указ президента РФ по развертыванию опытно-конструкторских работ по ОТРК «Искандер-М», на который было выдано ТТЗ, основанное на новом подходе к построению комплекса и оптимизировавшее все решения.
Этот комплекс был не переделкой старого, не модернизацией, а новым изделием, выполненным на основе других технологий, более совершенным.
Судьба комплекса не единожды была под ударом, но
В настоящее время существует три варианта ракетного комплекса «Искандер»:
Ракетный комплекс «Искандер» принят на вооружение российской армии в 2006 году.
Специалисты высказывают мнение, что комбинированное применение двух братьев – Искандер-М и Искандер-К дают синергетический эффект, противодействовать которому не в состоянии никакая из существующих систем ПРО.
ЦНИИАГ создал комплексную систему управления, объединившую в едином автоматизированном цикле процессы разведки, целеуказания, боевого управления, подготовки полетных заданий, пуска и наведения ракет на цель. Это в итоге позволило решить проблему оперативного и эффективного поражения малоразмерных целей дальнобойными высокоточными ракетами с зарядами в обычном снаряжении. Такая современная высокоточная система управления реализована в принятом на вооружение ОТРК Сухопутных войск «Искандер-М». Особое внимание уделяется развитию средств управления беспилотных летательных аппаратов – достижению минимально возможной ошибки навигации системы управления с помощью бесплатформенной инерциальной навигационной системы. Реализация Институтом такой системы в РК «Искандер-М» позволила при достижении требуемой высокой точности стрельбы добиться существенного снижения стоимости и сроков изготовления ракет и, в конечном счете, увеличить программу выпуска ракет в серийном производстве. ЦНИИАГ разработал комплекс средств автоматизированного управления ракетной бригадой «Искандер-М», обеспечивающий эффективное боевое применение ракетных бригад за счет автоматизации основных процессов подготовки и нанесения ракетных ударов.
 |
| Аппаратура бортовой системы управления ОТРК “Искандер” |
| Источник: http://nevskii-bastion.ru/ |
Ожидается, что в будущем «Искандер-М» станет основой ракетных формирований Сухопутных войск РФ. До 2020 года на вооружение поставят 120 новых ракетных комплексов.
 |
| Оперативно-тактический ракетный комплекс 9К720 “Искандер” |
| Источник: http://rbase.new-factoria.ru/ |
Машина регламента и технического обслуживания (МРТО) ОТРК “Искандер”
 |
| Машина регламента и ТО ОТРК “Искандер” на шасси КамАЗ-43101 |
| Источник: http://www.kbm.ru/ |
Машина жизнеобеспечения (МЖО) ОТРК “Икандер”
МЖО ОТРК “Икандер” предназначена для размещения, отдыха и приёма пищи боевых расчётов. Реализована на колёсном шасси КамАЗ 43118. Машина имеет в своем составе: отсек отдыха и отсек бытового обеспечения.
 |
| Машина жизнеобеспечения (МЖО) ОТРК “Икандер” |
| Источник: http://www.kbm.ru/ |
Тактико-технические характеристики МЖО ОТРК “Икандер”
Сказание об «Искандере», или Как работает тактический ракетный комплекс. Часть 1
Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.
Тактический ракетный комплекс «Искандер» / © ВПК.name
Эволюционная история «Искандера»
Границу тактической дальности провели по числу 500 километров. Для такой дальности ракета могла быть небольшой. Это позволяло разместить ее на самоходной установке класса танкового или автомобильного шасси, сделав мобильной и с широким применением. Включая поражение стратегических объектов, вошедших в зону действия тактической ракеты.
Целями тактических ракет стали наземные комплексы ПВО, аэродромы, железнодорожные узлы, заводы, склады, мосты, командные пункты и узлы связи, энергостанции и другие важные цели. Промах в сотни метров компенсировался ядерным зарядом, надежно поражающим цель при таком отклонении. Сочетание мобильности и привлекательной дальности оказалось эффективным, возникла эволюционная линия тактических ракет.
Комплекс с ракетой Р-11 с дальностью 270 километров приняли на вооружение в 1955 году. За рубежом его назвали Scud-A («Шквал»). В 1962 году на вооружение встал ракетный тактический комплекс «Эльбрус» с ракетой Р-17, знаменитый Scud-B. Эти ракеты имели жидкостный двигатель и управлялись только во время его работы, до конца участка разгона, далее падая свободным образом.
Позже пришло время твердотопливных тактических ракет, с управлением полетом на всей траектории. В 1975 году на вооружение была принята «Точка-У», снабженная короткими крыльями посередине корпуса. За ней, в 1980 году, в войска поступил ракетный комплекс «Ока» с решетчатыми кормовыми рулями ракеты. И, наконец, в 2006-м на вооружение приняли ракетный комплекс «Искандер».
Баллистической называется траектория, формируемая действием силы тяготения и силы аэродинамического сопротивления. Это траектория камня, брошенного античной метательной машиной баллистой. Для небольших дальностей гравитационное поле Земли нецентральное и однородное — из-за ослабления гравитационного поля масса на высоте 50 километров теряет в весе всего одну сотую, точнее — 1,24%. Кривизна Земли еще не ощущается, заменяясь горизонтальной плоскостью. В этих условиях баллистическая траектория без воздуха пройдет симметричной выпуклой горкой — параболой с вершиной в высшей точки траектории.
Сопротивление воздуха меняет форму траектории, постоянно снижая скорость и наклоняя траекторию вниз. Это хорошо видно в полете пули, выстреленной под небольшим углом к горизонту. До высшей точки траектории пуля поднимается полого и ровнее, высокая начальная скорость делает кривизну траектории почти незаметной. Но непрерывная потеря скорости увеличивает кривизну траектории, и нисходящая часть уходит вниз все круче, с увеличивающимся углом падения. И сокращением дальности полета.
Вместо пули можно подобным образом разогнать ракету, которая полетит по похожей траектории, только намного бóльшего масштаба. Сделать из ракеты, ускоряя ее, огромную баллистическую пулю. Ракета обычно длиннее пули (хотя есть очень длинные пули и короткие ракеты), но с таким же заостренным носом. Воздух точно так же отнимет у ракеты скорость и сократит дальность полета, сильнее наклоняя траекторию вниз.
Шляпка стабилизаторов держит его острием вперед. Хвостовые рули на стабилизаторах могут управляемо поворачиваться, получая нужный угол атаки в обтекающем потоке. Это вызывает сверхзвуковое сжатие воздуха подставленной потоку поверхностью руля, с возникновением здесь зоны высокого давления. Давление на рулях создает поперечную силу в хвостовой части ракеты. Она разворачивает корпус под углом атаки к набегающему потоку.
Действием воздуха, тормозящего баллистику, можно и значительно продлить путь. Речь об аэродинамической подъемной силе, которую способна создавать ракета. Она настолько велика, что может в десятки раз превосходить силу тяжести. И поэтому сильно, до принципиального, изменить полет.
Картина сжатия сверхзвукового потока повторяется на всем корпусе ракеты. Даже малый угол атаки в один-два градуса при высокой сверхзвуковой скорости создаст большое газодинамическое сжатие на стороне ракеты, встречающей поток. Здесь на корпус ляжет зона повышенного давления. Распределенного неравномерно, сильнее в центре и слабее на боках, где воздух перетекает на верхнюю часть корпуса. В сумме (вернее, интегрально по всему корпусу) силы давления сливаются в подъемную силу корпуса. Она может поддерживать ракету в полете, препятствуя снижению. А может значительно превосходить вес ракеты, создавая боковую перегрузку, — это решит сочетание скорости полета, плотности воздуха и угла атаки.
Подъемную силу можно направить не только вверх, но и наклонить, и положить в горизонт. Тогда она потащит ракету вбок, изгибая траекторию влево или вправо. Управляя величиной и направлением подъемной силы, можно гнуть траекторию ракеты требуемым образом, выполняя воздушные маневры.
Интересно так задать подъемную силу, чтобы она максимально продлила полет ракеты, отсрочила ее падение. Тогда баллистическая траектория получится растянутой в направлении полета ракеты. Став полубаллистической, потому что сохранится баллистическая основа всей кривой, с пологим участком подъема, макушкой верхней точки и нисходящей частью. И одновременно полуаэродинамической, так как на атмосферной части активно работает аэродинамическая подъемная сила, поддерживающая ракету в воздухе и замедляющая ее снижение. Траектория снижения уменьшает свой наклон, становясь более пологой и вынося точку падения далеко вперед от чисто баллистического, увеличивая дальность. Такую баллистическую траекторию с большой аэродинамической компонентой назвали аэробаллистической.
Аэробаллистические траектории бывают разные
Аэробаллистические пути весьма разнообразны, группируясь два базовых варианта: траектория, полностью проходящая в атмосфере, и траектория, у которой средняя часть лежит за атмосферой, в низком космосе. От наличия значительной космической части пути зависит выбор средств, используемых в ракете.
У баллистической дуги, выходящей за атмосферу, аэродинамические участки остаются внизу — это участки старта и падения. Подъемная сила воздуха используется на обоих. На участке старта воздушная подъемная сила позволяет уменьшить реактивную вертикальную составляющую тяги, увеличив наклон ракеты и ее горизонтальный разгон, а это рост дальности, в который переотложится сэкономленный вертикальный импульс двигателя. Можно вспомнить крылатую космическую ракету-носитель Pegasus, у которой на выведении в космос работало на вертикальный разгон треугольное сверхзвуковое крыло. Вместо крыла, но тоже с углом атаки, может работать корпус ракеты, создавая подъемную силу.
На нисходящей части траектории при появлении аэродинамических сил ими можно разогнуть траекторию в более пологую, отдалив точку падения. И использовать кинетическую энергию полета для противоракетного маневрирования.
На космическом участке тоже возможно маневрирование, если это обеспечат реактивные двигатели маневрирования. Когда такие маневрирования многочисленны, говорят о квазибаллистической траектории; впрочем, точного определения этого новоизобретенного квазипонятия нет. Космический участок делает эффективным и использование ложных целей, выпускаемых ракетой. В такой ситуации не используют маневрирование, выдающее ракету смещением относительно ложных целей.
Какова траектория ракеты «Искандера»? Наверняка предусмотрены оба варианта. Баллистическая заатмосферная траектория всегда под рукой, она даст наибольшую дальность. Особенно с аэродинамическим продлением полета на атмосферном участке падения. На заатмосферной части полета можно использовать множественные ложные цели разных типов. Вместо одной жирной утки охотник увидит большую расплывчатую стаю воробьев. Стратегия космического участка — осложнение баллистической обстановки.
Полет полностью в атмосфере «съест» больше скорости ракеты. Поэтому атмосферная траектория станет короче заатмосферной, с меньшей максимальной дальностью. Но зато возможно непрерывное маневрирование за счет атмосферы, поэтому очень сильное. Маневрирование тоже снизит скорость, но повысит надежность доставки. Этот вариант тоже стал рабочим для «Искандера». Обычно приводится высота полета его ракеты — 50 километров. Не уточняя, максимальная это высота очень пологой аэробаллистической дуги или ракета летит на высоте 50 километров полого, горизонтально планируя, расходуя запас скорости с небольшим снижением.
Скорость полета ракеты «Искандера»:
– В конце активного участка — 2100 метров в секунду;
– Максимальная в начале конечного участка — 2600 метров в секунду;
– Возле цели — 700-800 метров в секунду.
Полет образуется скоростью. Она определяет и дальность, и картину атмосферного маневрирования. Обеспечение требуемой скорости — главная задача двигателя.
Твердотопливное сердце «Искандера»
Любые траектории задаются работой двигателя. Именно он создает основу баллистического движения, нарабатывая скорость ракеты. Но одной баллистикой требования к двигателю не ограничиваются.
Первые двигатели тактических ракет были жидкостными. Эффективные энергетически, с относительной простотой управления тягой, они требовали жидких топливных компонентов. Комплекс с жидкостной ракетой представлял собой длинный автопоезд, в котором ехали заправщики горючим и окислителем, компрессорные станции и множество других вспомогательных и технологических машин. Подготовка к пуску включала заправку, занимавшую время. Твердотопливная ракета намного проще в эксплуатации и оперативнее в плане пуска, и этот плюс перевешивает меньшую энергетику твердых топлив. Но изготовление надежно, расчетно горящих крупных твердотопливных массивов оказалось не таким простым технологически.
Трудность заключается в изготовлении больших и равномерных по свойствам топливных массивов. Они должны иметь в любой своей части одинаковый состав и плотность, не оплывать при длительном хранении, не давать трещин и расслоений и сохранять свою форму и однородность в условиях сильных, до 30 единиц, перегрузок.
Чтобы ненароком не назвать точные цифры по топливу двигателя «Искандера», просто взглянем на сегодняшние твердые топлива. Обычно это смесь измельченного кристаллического окислителя, которым выступает перхлорат аммония NH4ClO4, и двух видов горючего: тонкодисперсного алюминия и эластичного углеводорода. Молекула перхлората аммония — это четыре атома кислорода. Они высвобождаются при нагреве, и в этом кислороде сгорает алюминий с очень высокой температурой, порядка 3300°С, накачивая энергией газообразные продукты сгорания. Их дает второе горючее, углеводородный полибутадиенакрилонитрил, или бутадиен-нитрильный каучук (БНК). Эта синтетическая резина, помимо того, что горит в качестве топливного компонента, одновременно выступает связующим для других компонентов, склеивая их в единое твердое топливо.
Кроме окислителя и двух горючих, в топливо вводят многие добавки. Пластификаторы для податливости топливной массы в шнековых машинах при снаряжении двигателя. Эпоксидные отвердители. Катализаторы и ингибиторы горения, ингибиторы окисления, флегматизаторы, снижающие чувствительность топлива к трению и много других приправ. Готовое ракетное топливо напоминает карандашный ластик и имеет примерный состав:
– 69,6% перхлората аммония NH4ClO4;
– 16% металлического алюминия;
– 12% полибутадиенакрилонитрила;
– 1,96% эпоксидного отвердителя;
– 0,4% железа в качестве катализатора.
Наконец, топливо должно правильно сгореть. Горение твердого топлива — множество переплетенных процессов. Оно сложно и точно не описывается аналитическими моделями. Важно, чтобы топливо сгорало расчетным образом. Без ускорения в детонацию, без высокочастотной акустической неустойчивости горения, без газодинамической неустойчивости работы двигателя.
Двигатель ракеты «Искандера» работает небольшое время, за которое ракета проходит не более 12-15 километров дальности, в зависимости от формируемой траектории. Весь остальной путь ракета летит по инерции. Это говорит об очень большом ускорении и большой тяге двигателя. А также о том, что двигатель односекционный: горит один топливный массив, сгорающий за один раз. Точных данных по массе топлива, тяге двигателя, времени его работы в открытых источниках не приводится.
Высокие сверхзвуковые скорости полета, до гиперзвуковых со значениями числа Маха М=7, нагревают сжимаемый ракетой поток выше 1000°С. Поэтому аэродинамические рули выполнены из жаропрочных металлов. Для защиты корпуса от нагрева он сплошь покрыт толстым слоем полимерного теплозащитного покрытия. Оно также играет роль радиопоглощающего покрытия, снижая радиолокационную заметность ракеты. Уменьшению эффективной площади рассеяния, малозаметности ракеты уделено большое внимание. На корпусе практически отсутствуют выступающие части, заметные стыки и отверстия.
Конструктивная схема ракеты комплекса «Искандер». Источник: www.wrk.ru/forums
Жаропрочными сделаны и газодинамические рули, вставленные в реактивную струю двигателя. Они хорошо работают в то время, когда аэродинамические силы малы — в первые секунды разгона или ослабеют с высотой и разрежением воздуха. Газодинамические рули – это четыре небольших плавника, вставленные в реактивную струю двигателя. Они укреплены на срезе сопла и действуют согласованно с аэродинамическими рулями. Повелись они еще от «Фау-2» и исправно работают в ракете Искандера. Получив угол атаки в сопловой сверхзвуковой струе, они создают силы, действующие на низ ракеты и поворачивающие ее.
Так называется совмещение траектории полета с точкой цели. Навигационный сегмент системы управления содержит инерциальный измерительный блок. В его основе три акселерометра — прибора, непрерывно и точно измеряющих текущие ускорения по трем перпендикулярных пространственным осям. Интеграторы превращают ускорения в скорости по трем осям, а после двукратного интегрирования — в три координаты в пространстве. Так инерциальный блок системы управления знает текущую пространственную скорость ракеты, ее величину и направление в пространстве, а также текущие координаты ракеты. Угловое положение ракеты в пространстве измеряется с помощью гироскопов.
Система управления сравнивает измеренные и программные данные (скорость и координаты) для текущей секунды, определяя величину расхождений. И вырабатывает команды для рулей: как довернуть ракету относительно центра масс и потока, как сместить ее в пространстве, чтобы привести ее положение к расчетному. Также навигационная информация поступает по другим каналам — от системы «ГЛОНАСС», от радиолокационной или оптической головки самонаведения.
Аэробаллистическая ракета 9М723 комплекса «Искандер» имеет следующие основные параметры:
Длина ракеты — 7,3 метра;
Диаметр корпуса — 0,92 метра;
Масса — 3,8 тонны;
Дальность полета — 400 километров.
Точность (круговое вероятное отклонение):
без системы самонаведения – 30-70 метров;
с системой самонаведения — пять-семь метров.
Подъемной силой ракета выполняет противоракетное мелкомасштабное маневрирование. Малые отклонения уклонения меньше замечаться и определяются издали. Превращаясь во флуктуационные неясности, трудно выделяемые из измерительного шума. Малые уклонения меньше съедают скорость. При этом чем энергичнее, с большими перегрузками выполняется маневрирование, тем сложнее перехват, требующий от противоракеты создания в разы больших перегрузок. Противоракетное маневрирование ракеты «Искандера» с перегрузками до 30 g строится как баланс между противоракетной эффективностью и потерями энергии движения.
Противоракете при самонаведении необходимо видеть цель. Чем ближе цель, тем быстрее она уходит из поля зрения противоракеты. Поэтому противоракета создает себе боковую перегрузку, сгибающую ее траекторию к цели, с возвратом цели в поле зрения. Рабочие боковые перегрузки противоракеты огромны, до 30-40 g. Но для перехвата интенсивно маневрирующей цели перегрузки требуются еще больше. Если перегрузка превысит предельное значение для противоракеты, то может разрушить ее. А если будет меньше, цель уйдет из поля зрения, со срывом процесса наведения. Результат одинаков: прекращение перехвата. Этого и добивается противоракетное маневрирование.
Алгоритм маневрирования может строиться, например, таким образом. Система управления полетом наносит на расчетную траекторию точку в нескольких километрах впереди. В эту точку система управления помещает центр плоского квадрата, перпендикулярного траектории. Квадрат разбивается на равные клетки, подобно «крестикам-ноликам». С помощью генерато9ра случайных чисел система управления полетом ставит прицельный крестик в одну из клеток. После чего направляет туда ракету.
Оказавшись в клетке с крестиком, тем самым сместившись от расчетной траектории, система управления ставит впереди на расчетной траектории новую точку, и игра повторяется. В новой точке снова рисуются поперечные «крестики-нолики» и случайным образом ставится прицельный крестик.
Выбор крестиков всегда строго случайный. Если в нем будет система, ее возможно «раскусить» мощными вычислительными средствами и алгоритмами. И верно спрогнозировать очередной маневр ракеты, направив к ней противоракету. Тогда как случайный выбор спрогнозировать нельзя.
Логические блоки системы управления сравнивают перемещения по «крестикам-ноликам» с генеральным направлением на цель, они и не дают ракете улететь в большие отклонения от траектории. В итоге движение становится чем-то средним между падением камня и раскачиванием кленового листа. Хаотическая компонента движения критически затрудняет перехват ракеты. Конечно, приведенный пример алгоритма противоракетного маневрирования схематичный и упрощенный, а в практическом воплощении все сложнее. Точная архитектура маневрирования и детали его алгоритмов являются тайной.
На конечном участке траектории ракета выполняет вертикальное пикирование на цель. Это тоже затрудняет ее перехват, максимально быстро сближает с целью, и, в случае оснащения ракеты оптической головкой самонаведения, упрощает самонаведение ракеты.
Точное попадание, или Корреляционно-экстремальный метод
Вместо острого носового обтекателя ракеты с инерциальным наведением возможна установка оптической головки самонаведения. Точность ракеты с такой головкой достигает пяти-семи метров, позволяя поражать точечные цели. Оптическая головка самонаведения работает на базе использования корреляционно-экстремального метода. Суть его заключается в следующем.
В памяти ракеты хранится загруженное перед пуском изображение местности вокруг цели, снимок. Он сделан ранее сверху (спутником, самолетом или беспилотником) в оптическом диапазоне. Подлетев в окрестности цели, ракета начинает ее поиск, заканчивающийся обнаружением. Значит, ракета получила изображение местности вокруг цели с помощью своей оптической головки самонаведения и распознала местность вокруг цели на полученной картинке.
Система управления сравнивает хранящееся в памяти изображение местности вокруг цели с наблюдением головки самонаведения. Они отличаются, ведь местность и цель видны с некоторого текущего произвольного ракурса, под плавно меняющимся углом. Совпадение черт этих двух изображений называется корреляцией, а насколько они совпадают, характеризует степень корреляции, или коэффициент корреляции.
При подлете к цели система управления все время вычисляет текущую степень корреляции хранимой и наблюдаемой картинок. С приближением цели местность видна все лучше и правильнее, корреляция двух картинок растет, достигая максимума непосредственно у цели. Точки максимума и минимума называются в математике экстремумами. Специальная бортовая математика прогнозирует, какое изменение полета ракеты увеличит корреляцию, и как в итоге привести ракету к максимуму корреляции. И, таким образом, к цели.
Проекции ракет 9М723 комплекса 9К720 “Искандер-М”. Источник: MilitaryRussia.Ru
Простыми словами, корреляционно-экстремальный метод означает поиск и прогноз максимального совпадения наблюдаемого и эталонного изображения местности и цели. По анализу текущей корреляции система управления вырабатывает команды, отправляя их на исполнительные органы — аэродинамические рули, упомянутые выше. Они поворачиваются на заданный угол, и происходит вся полетная аэрогазодинамика, затронутая выше.
Корреляционно-экстремальный метод не нов: в радиолокационном варианте он применялся уже в начале 1980-х на баллистических «Першингах-2» средней дальности, с их тремя районами коррекции по радарному изображению местности. Этот метод использует сегодня большинство крылатых ракет. В ракете «Искандера» возможно применение и радиолокационной, и оптической головок самонаведения. Радиолокационная головка с индексом 9Б918 была представлена в 2009 году для модификации ракеты 9М723-1Ф. Применение оптической головки самонаведения (индекс 9Э436) возможно благодаря снижению скорости у цели до сверхзвуковых значений 700-800 метров в секунду, при которых не образуется горячего плазменного слоя, ослепляющего головку самонаведения.