لقد طورت روسيا قوات نووية استراتيجية ، المكون الرئيسي منها هو الصواريخ الباليستية العابرة للقارات من مختلف الأنواع المستخدمة في المجمعات الأرضية الثابتة أو المتنقلة ، وكذلك في الغواصات. مع وجود تشابه معين على مستوى الأفكار والحلول الأساسية ، فإن منتجات هذه الفئة لها اختلافات ملحوظة. على وجه الخصوص ، يتم استخدام محركات الصواريخ من مختلف الأنواع والفئات ، والتي تتوافق مع متطلبات العميل أو ذاك.
من وجهة نظر ميزات محطات الطاقة ، يمكن تقسيم جميع الصواريخ الباليستية العابرة للقارات القديمة وذات الصلة والواعدة إلى فئتين رئيسيتين. يمكن تجهيز هذه الأسلحة بمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل (LPRE) أو محركات الوقود الصلب (محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب). كلا الفئتين لهما مزايا خاصة بهما ، بفضلهما يجدان تطبيقًا في مشاريع مختلفة ، وحتى الآن لم يتمكن أي منهما من طرد "منافس" من مجاله. قضية محطات توليد الطاقة ذات أهمية كبيرة وتستحق النظر فيها بشكل منفصل.
التاريخ والنظرية
من المعروف أن الصواريخ الأولى ، التي ظهرت منذ عدة قرون ، كانت مزودة بمحركات تعمل بالوقود الصلب باستخدام أبسط أنواع الوقود. احتفظت محطة الطاقة هذه بمكانتها حتى القرن الماضي ، عندما تم إنشاء أنظمة الوقود السائل الأولى. في المستقبل ، استمر تطوير فئتي المحركات بالتوازي ، على الرغم من أن محركات الصواريخ السائلة أو الوقود الصلب من وقت لآخر حلت محل بعضها البعض كقادة في الصناعة.
إطلاق صاروخ UR-100N UTTH بمحرك سائل. الصورة Rbase.new-factoria.ru
تم تجهيز الصواريخ طويلة المدى الأولى ، التي أدى تطويرها إلى ظهور مجمعات عابرة للقارات ، بمحركات سائلة. في منتصف القرن الماضي ، كانت محركات الصواريخ السائلة هي التي جعلت من الممكن الحصول على الخصائص المرغوبة باستخدام المواد والتقنيات المتاحة. في وقت لاحق ، بدأ خبراء من الدول الرائدة في تطوير درجات جديدة من الدوافع الباليستية والوقود المختلط ، مما أدى إلى ظهور الوقود الصلب المناسب للاستخدام في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات.
حتى الآن ، أصبحت كل من الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل والوقود الصلب منتشرة على نطاق واسع في القوات النووية الاستراتيجية في مختلف البلدان. من المثير للفضول أن الصواريخ الروسية العابرة للقارات مجهزة بمحطات طاقة من كلا الفئتين ، بينما تخلت الولايات المتحدة عن المحركات التي تعمل بالوقود السائل لصالح محركات الوقود الصلب منذ عدة عقود. على الرغم من هذا الاختلاف في الأساليب ، تمكن كلا البلدين من بناء مجموعات صواريخ بالمظهر المطلوب بالقدرات المطلوبة.
في مجال الصواريخ العابرة للقارات ، كانت المحركات التي تعمل بالوقود السائل هي الأولى. هذه المنتجات لها عدد من المزايا. يسمح الوقود السائل بالحصول على دفعة محددة أعلى ، ويسمح تصميم المحرك بتغيير الدفع بطرق بسيطة نسبيًا. تشغل خزانات الوقود والمؤكسد معظم حجم الصاروخ بمحرك يعمل بالوقود السائل ، مما يقلل بطريقة معينة من متطلبات قوة الهيكل ويبسط إنتاجه.
في الوقت نفسه ، لا تخلو محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل والصواريخ المجهزة بها من العيوب. بادئ ذي بدء ، يتميز هذا المحرك بأعلى درجة من تعقيد الإنتاج والتشغيل ، مما يؤثر سلبًا على تكلفة المنتج. كان للصواريخ البالستية العابرة للقارات من النماذج الأولى عيب في شكل تعقيد التحضير للإطلاق. تم تنفيذ إعادة التزود بالوقود والمؤكسد قبل البدء مباشرة ، بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات ، ارتبطت ببعض المخاطر.كل هذا أثر سلبًا على الصفات القتالية لنظام الصواريخ.
صواريخ R-36M تعمل بالوقود السائل في حاويات النقل والإطلاق. الصورة Rbase.new-factoria.ru
محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب والصاروخ المبني على أساسه لهما جوانب ومزايا إيجابية على النظام السائل. الإضافة الرئيسية هي انخفاض تكلفة الإنتاج والتصميم المبسط. كما أن الوقود الصلب ليس له مخاطر حدوث تسرب شديد للوقود ، بالإضافة إلى أنه يتميز بإمكانية التخزين لفترة أطول. خلال المرحلة النشطة من رحلة ICBM ، يوفر محرك يعمل بالوقود الصلب ديناميكيات تسريع أفضل ، مما يقلل من احتمالية اعتراض ناجح.
يخسر المحرك الذي يعمل بالوقود الصلب محركًا سائلاً بدفعه المحدد. نظرًا لأن احتراق شحنة الوقود الصلب لا يمكن السيطرة عليه تقريبًا ، فإن التحكم في دفع المحرك أو الإيقاف أو إعادة التشغيل يتطلب وسائل تقنية خاصة معقدة. يؤدي جسم الصاروخ الذي يعمل بالوقود الصلب وظائف غرفة الاحتراق ، وبالتالي يجب أن يتمتع بالقوة المناسبة ، مما يتطلب متطلبات خاصة للوحدات المستخدمة ، كما يؤثر سلبًا على تعقيد وتكلفة الإنتاج.
محرك صاروخي ومحرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب وقوى نووية استراتيجية
حاليًا ، القوات النووية الاستراتيجية لروسيا مسلحة بحوالي 12 صاروخًا باليستي عابر للقارات من فئات مختلفة ، مصممة لحل المهام القتالية العاجلة. تقوم قوات الصواريخ الاستراتيجية (قوات الصواريخ الاستراتيجية) بتشغيل خمسة أنواع من الصواريخ وتنتظر ظهور مجمعين جديدين آخرين. يتم استخدام نفس العدد من أنظمة الصواريخ في الغواصات البحرية ، ولكن لم يتم بعد تطوير صواريخ جديدة بشكل أساسي لصالح العنصر البحري في "الثالوث النووي".
على الرغم من عمرها الكبير ، لا تزال صواريخ UR-100N UTTH و R-36M / M2 في القوات. تشتمل مثل هذه الصواريخ البالستية العابرة للقارات من الدرجة الثقيلة على عدة مراحل بمحركاتها التي تعمل بالوقود السائل. مع كتلة كبيرة (أكثر من 100 طن لـ UR-100N UTTKh وحوالي 200 طن لـ R-36M / M2) ، يحمل نوعان من الصواريخ إمدادًا كبيرًا بالوقود ، مما يضمن إرسال رأس حربي ثقيل إلى مجموعة من ما لا يقل عن 10 آلاف كم.
منظر عام لصاروخ RS-28 "سارمات". رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
منذ نهاية الخمسينيات ، في بلدنا ، تمت دراسة مشكلة استخدام الوقود الصلب في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات الواعدة. تم الحصول على النتائج الحقيقية الأولى في هذا المجال في أوائل السبعينيات. في العقود الأخيرة ، تلقى هذا الاتجاه دفعة جديدة ، بفضل ظهور مجموعة كاملة من الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب ، والتي تمثل التطور المستمر للأفكار والحلول العامة القائمة على التقنيات الحديثة.
في الوقت الحاضر ، تمتلك قوات الصواريخ الاستراتيجية صواريخ RT-2PM Topol و RT-2PM2 Topol-M و RS-24 Yars. في الوقت نفسه ، يتم تشغيل جميع هذه الصواريخ باستخدام قاذفات أرضية متحركة وألغام. صواريخ من ثلاثة أنواع ، تم إنشاؤها على أساس الأفكار العامة ، مبنية وفقًا لمخطط من ثلاث مراحل ومجهزة بمحركات تعمل بالوقود الصلب. بعد تلبية متطلبات العميل ، تمكن مؤلفو المشاريع من تقليل أبعاد ووزن الصواريخ النهائية.
يبلغ طول صواريخ مجمعات RT-2PM و RT-2PM2 و RS-24 ما لا يزيد عن 22.5-23 مترًا بقطر أقصى أقل من 2 متر. رأس حربي من قطعة واحدة ، في حين أن Yars ، وفقًا للبيانات المعروفة ، تحمل عدة رؤوس حربية منفصلة. مدى الطيران لا يقل عن 12 ألف كم.
من السهل أن نرى أنه من خلال خصائص الطيران الأساسية على مستوى الصواريخ القديمة التي تعمل بالوقود السائل ، فإن صواريخ توبولي و يارس ذات الوقود الصلب تتميز بأبعادها الأصغر ووزن الإطلاق. ومع ذلك ، فإنها تحمل حمولة أصغر.
مجمع التربة المتنقل توبول. صورة لوزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
في المستقبل ، يجب أن تتلقى قوات الصواريخ الاستراتيجية عدة أنظمة صواريخ جديدة.وبالتالي ، فإن مشروع RS-26 Rubezh ، الذي تم إنشاؤه كخيار لمزيد من التطوير لنظام Yars ، يوفر مرة أخرى استخدام مخطط متعدد المراحل مع الوقود الصلب في جميع المراحل. في وقت سابق ، كانت هناك معلومات تفيد بأن نظام "Rubezh" يهدف إلى استبدال مجمعات RT-2PM "Topol" القديمة ، مما أثر على السمات الرئيسية لهيكله. من حيث الخصائص التقنية الرئيسية ، لا ينبغي أن تختلف "Rubezh" بشكل كبير عن "Topol" ، على الرغم من أنه من الممكن استخدام حمولة مختلفة.
تطور واعد آخر هو RS-28 Sarmat Heavy ICBM. وفقًا للبيانات الرسمية ، ينص هذا المشروع على إنشاء صاروخ من ثلاث مراحل بالوقود السائل. أفادت الأنباء أن صاروخ سارمات سيبلغ طوله حوالي 30 مترًا ويزن إطلاقه أكثر من 100 طن ، وسيكون قادرًا على حمل رؤوس حربية خاصة "تقليدية" أو نوعًا جديدًا من أنظمة الضربة التي تفوق سرعة الصوت. نظرًا لاستخدام محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل ذات الخصائص الكافية ، فمن المتوقع الحصول على أقصى مدى طيران عند مستوى 15-16 ألف كم.
تمتلك البحرية تحت تصرفها عدة أنواع من الصواريخ البالستية العابرة للقارات بخصائص وقدرات مختلفة. يتمثل جوهر المكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية حاليًا في الصواريخ البالستية لغواصات عائلة R-29RM: R-29RM و R-29RMU1 و R-29RMU2 "Sineva" و R-29RMU2.1 "Liner". بالإضافة إلى ذلك ، دخل أحدث صاروخ R-30 Bulava الترسانات قبل بضع سنوات. بقدر ما هو معروف ، تقوم الصناعة الروسية الآن بتطوير العديد من المشاريع لتحديث الصواريخ للغواصات ، لكن لا يوجد حديث عن إنشاء مجمعات جديدة بشكل أساسي.
في مجال الصواريخ المحلية العابرة للقارات للغواصات ، هناك اتجاهات تذكرنا بتطوير المجمعات "الأرضية". تشتمل منتجات R-29RM الأقدم وجميع خيارات تحديثها على ثلاث مراحل ومجهزة بالعديد من المحركات السائلة. بمساعدة محطة الطاقة هذه ، فإن صاروخ R-29RM قادر على إيصال أربعة أو عشرة رؤوس حربية مختلفة القوة بوزن إجمالي يبلغ 2 ، 8 أطنان على مدى لا يقل عن 8300 كم. مشروع التحديث لـ R- تم توفير 29MR2 "Sineva" لاستخدام أنظمة الملاحة والتحكم الجديدة. اعتمادًا على الحمولة القتالية المتاحة ، يمكن لصاروخ يبلغ طوله 14.8 مترًا وكتلته 40.3 طنًا الطيران على مدى يصل إلى 11.5 ألف كيلومتر.
تحميل صاروخ Topol-M في قاذفة صومعة. صورة لوزارة الدفاع في الاتحاد الروسي
على العكس من ذلك ، نص المشروع الأحدث لصاروخ الغواصة R-30 Bulava على استخدام محركات تعمل بالوقود الصلب في جميع المراحل الثلاث. من بين أمور أخرى ، جعل هذا من الممكن تقليل طول الصاروخ إلى 12.1 مترًا وتقليل وزن الإطلاق إلى 36.8 طنًا. وفي الوقت نفسه ، يحمل المنتج حمولة قتالية تزن 1 و 15 طنًا ويسلمها إلى نطاق من ما يصل إلى 8-9 آلاف كم. منذ وقت ليس ببعيد ، تم الإعلان عن تطوير تعديل جديد لـ "بولافا" ، يختلف في أبعاد مختلفة ويزيد الوزن ، مما يجعل من الممكن زيادة الحمل القتالي.
اتجاهات التنمية
من المعروف أن القيادة الروسية اعتمدت في العقود الأخيرة على تطوير صواريخ واعدة تعمل بالوقود الصلب. كانت نتيجة ذلك الظهور المتسق لمجمعات Topol و Topol-M ، ثم Yars و Rubezh ، التي تم تجهيز صواريخها بالوقود الصلب. LRE ، بدوره ، يبقى فقط على صواريخ "الأرض" القديمة نسبيًا ، والتي بدأ تشغيلها بالفعل على وشك الانتهاء.
ومع ذلك ، لم يتم التخطيط للتخلي الكامل عن الصواريخ الباليستية العابرة للقارات التي تعمل بالوقود السائل. كبديل لـ UR-100N UTTKh و R-36M / M2 ، يتم إنشاء منتج جديد RS-28 "Sarmat" مع محطة طاقة مماثلة. وبالتالي ، فإن المحركات التي تعمل بالوقود السائل في المستقبل المنظور ستستخدم فقط على صواريخ من الدرجة الثقيلة ، بينما سيتم تجهيز المجمعات الأخرى بأنظمة تعمل بالوقود الصلب.
يبدو وضع الصواريخ الباليستية الغواصة متشابهًا ، لكن هناك بعض الاختلافات. لا يزال عدد كبير من الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل في هذه المنطقة ، لكن المشروع الجديد الوحيد ينطوي على استخدام الوقود الصلب.يمكن التنبؤ بالتطور الإضافي للحدث من خلال فحص الخطط الحالية للإدارة العسكرية: يشير برنامج تطوير أسطول الغواصات بوضوح إلى الصواريخ التي لها مستقبل عظيم ، والتي سيتم إيقاف تشغيلها بمرور الوقت.
قاذفة ذاتية الدفع RS-24 "Yars". الصورة Vitalykuzmin.net
صواريخ R-29RM الأقدم وتعديلاتها الأخيرة مخصصة للغواصات النووية للمشروعات 667BDR و 667BDRM ، بينما تم تطوير R-30 للاستخدام في أحدث حاملات الصواريخ من المشروع 955. تستنفد سفن عائلة 667 مواردها تدريجياً وستستهلك في النهاية يتم الاستغناء عنها بسبب التقادم الأخلاقي والجسدي الكامل. وفقًا لذلك ، سيتعين على الأسطول التخلي عن صواريخ عائلة R-29RM ، والتي ستبقى ببساطة بدون حاملات.
تم قبول أول طرادات الغواصات الصاروخية من المشروع 955 "بوري" بالفعل في القوة القتالية للبحرية ، وبالإضافة إلى ذلك ، يستمر بناء غواصات جديدة. هذا يعني أنه في المستقبل المنظور ، سيتلقى الأسطول مجموعة كبيرة من حاملات صواريخ بولافا. ستستمر خدمة "Boreyev" لعدة عقود ، وبالتالي ستبقى صواريخ R-30 في الخدمة. من الممكن إنشاء تعديلات جديدة لهذه الأسلحة ، قادرة على تكملة ثم استبدال الصواريخ الباليستية العابرة للقارات من الإصدار الأساسي. بطريقة أو بأخرى ، ستحل منتجات عائلة R-30 في النهاية محل صواريخ R-29RM القديمة كأساس للمكون البحري للقوات النووية الاستراتيجية.
المميزات والعيوب
الفئات المختلفة من محركات الصواريخ المستخدمة في الصواريخ الاستراتيجية الحديثة لها مزاياها وعيوبها من نوع أو آخر. تتفوق أنظمة الوقود السائل والصلب على بعضها البعض في بعض المعايير ، ولكنها تفقد في معايير أخرى. نتيجة لذلك ، يتعين على العملاء والمصممين اختيار نوع محطة الطاقة وفقًا لمتطلباتهم.
يختلف المحرك التقليدي الذي يعمل بالوقود السائل عن محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب في معدلات الدفع المحددة الأعلى والمزايا الأخرى ، مما يجعل من الممكن زيادة الحمولة. في الوقت نفسه ، يؤدي الإمداد المقابل للوقود السائل والمؤكسد إلى زيادة أبعاد ووزن المنتج. وهكذا ، يتبين أن الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل هو الحل الأمثل في سياق نشر عدد كبير من قاذفات الصوامع. من الناحية العملية ، هذا يعني أن جزءًا كبيرًا من صوامع الإطلاق يشغلها في الوقت الحالي صواريخ R-36M / M2 و UR-100N UTTKh ، وسيتم استبدالها في المستقبل بصواريخ RS-28 الواعدة "سارمات".
تُستخدم صواريخ من أنواع Topol و Topol-M و Yars مع كل من منشآت المناجم وكجزء من أنظمة التربة المتنقلة. يتم توفير الإمكانية الأخيرة ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال الوزن المنخفض للصواريخ. يمكن وضع منتج لا يزيد وزنه عن 50 طنًا على هيكل خاص متعدد المحاور ، وهو أمر لا يمكن تنفيذه باستخدام الصواريخ الحالية أو الافتراضية التي تعمل بالوقود السائل. مجمع RS-26 "Rubezh" الجديد ، الذي يعتبر بديلاً لـ "Topol" ، يعتمد أيضًا على أفكار مماثلة.
صاروخ الغواصة R-29RM. رسم "مركز صواريخ الدولة" / makeyev.ru
السمة المميزة للصواريخ ذات الوقود الصلب في شكل تقليل الحجم والوزن مهمة أيضًا في سياق التسلح البحري. يجب أن يكون صاروخ الغواصة صغيرًا قدر الإمكان. توضح نسبة أبعاد وخصائص طيران صواريخ R-29RM و R-30 بالضبط كيف يمكن استخدام هذه المزايا في الممارسة العملية. لذلك ، على عكس سابقاتها ، لا تحتاج الغواصات النووية الأحدث مشروع 955 إلى بنية فوقية كبيرة تغطي الجزء العلوي من منصات الإطلاق.
ومع ذلك ، فإن انخفاض الوزن والأبعاد له ثمن. تختلف صواريخ الوقود الصلب الأخف وزناً عن صواريخ الباليستية العابرة للقارات المحلية الأخرى في حمولة قتالية منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصوصية محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب تؤدي إلى انخفاض الوزن المثالي مقارنة بصواريخ الوقود السائل. ومع ذلك ، في جميع الاحتمالات ، يتم حل هذه المشكلات من خلال إنشاء وحدات قتالية وأنظمة تحكم أكثر فعالية.
***
على الرغم من أعمال البحث والتطوير المطولة ، فضلاً عن الكثير من الجدل ، إلا أن المواجهة المشروطة بين محركات الوقود السائل والصلب لم تنته بعد بفوز غير مشروط لأحد "المنافسين". على العكس من ذلك ، توصل الجيش والمهندسون الروس إلى نتيجة متوازنة. يتم استخدام محركات من أنواع مختلفة في تلك المناطق حيث يمكنهم عرض أفضل النتائج. وبالتالي ، فإن الصواريخ الخفيفة للمجمعات الأرضية والغواصات تتلقى وقودًا صلبًا ، في حين أن الصواريخ الثقيلة ذات الإطلاق الصوامع ، سواء الآن أو في المستقبل ، يجب أن تكون مجهزة بالوقود السائل.
في الوضع الحالي ، مع الأخذ في الاعتبار الفرص والتوقعات الحالية ، يبدو هذا النهج هو الأكثر منطقية ونجاحًا. في الممارسة العملية ، يسمح لك بالحصول على أقصى قدر من النتائج مع انخفاض ملحوظ في تأثير العوامل السلبية. من الممكن تمامًا أن تستمر مثل هذه الأيديولوجية في المستقبل ، بما في ذلك استخدام التقنيات الواعدة. وهذا يعني أنه في المستقبل القريب والبعيد ، ستكون القوات النووية الاستراتيجية الروسية قادرة على تلقي صواريخ باليستية حديثة عابرة للقارات بأعلى الخصائص والصفات القتالية الممكنة التي تؤثر بشكل مباشر على فعالية الردع وأمن البلاد.
