La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana

Taula de continguts:

La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana
La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana

Vídeo: La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana

Vídeo: La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana
Vídeo: Problema greu: falten pediatres a l'atenció primària - Tot es mou 2024, Abril
Anonim

Podeu llançar un míssil balístic volador de diferents maneres. Pot ser destruït per una ona explosiva i metralla a la secció activa de la trajectòria, i els caps ogivals haurien de ser colpejats en el descens. Un míssil interceptor pot portar una càrrega convencional o nuclear, inclosa una de neutrons, que destrueix una ogiva. De tots els mètodes per interceptar i colpejar objectius balístics, els especialistes nord-americans de les darreres dècades prefereixen els anomenats. intercepció cinètica: aquest concepte preveu la destrucció d'un objectiu amb un atac directe d'un antimíssil.

Història del número

Segons dades conegudes, la possibilitat de dur a terme una intercepció cinètica es va estudiar als Estats Units gairebé des del començament de la creació de defensa antimissils. No obstant això, a causa de la gran complexitat, aquest concepte no va tenir un desenvolupament real durant molt de temps, motiu pel qual els antics míssils antimíssils portaven fragmentació o ogives especials. L’interès per la intercepció cinètica va reaparèixer només a principis dels noranta després dels coneguts fets.

Imatge
Imatge

Llançament del coet GBI, foto del Departament de Defensa dels EUA del 25 de març de 2019

Durant la guerra al golf Pèrsic, l'exèrcit iraquià va utilitzar massivament sistemes de míssils operatius-tàctics. L'exèrcit nord-americà va utilitzar sistemes antiaeris Patriot per protegir-se contra ells, però els resultats del seu treball eren lluny dels desitjats. Va resultar que els míssils MIM-104 apuntaven amb èxit a objectius balístics i fins i tot els colpejaven. Tot i això, l’impacte de la ogiva de fragmentació va ser insuficient. El míssil enemic va resultar danyat, però va continuar volant al llarg d'una trajectòria balística; la ogiva seguia operativa i podia arribar a l'objectiu. A més, el control sobre els resultats del sistema de míssils de defensa aèria es va veure greument obstaculitzat. El míssil balístic danyat a la pantalla del radar no diferia gaire del conjunt.

Posteriorment, es va informar que l'Iraq va dur a terme més de 90 llançaments de míssils tàctics. Més de 45 míssils van aconseguir colpejar amb els míssils MIM-104, incloent-hi la destrucció a l'aire. Diversos míssils més van ser atacats amb èxit, però van poder continuar el seu vol i van caure sobre o prop dels seus objectius designats.

Com a resultat dels esdeveniments a l'Orient Mitjà, es van treure conclusions serioses que predeterminaven el desenvolupament posterior dels sistemes de defensa antimíssils nord-americans de totes les classes i tipus. A la pràctica, en un conflicte real, es va trobar que no es pot garantir que un objectiu balístic sigui destruït amb una ogiva de fragmentació explosiva. El principi d’intercepció cinètica es considerava una manera convenient de sortir d’aquesta situació.

Imatge
Imatge

Llançament del coet THAAD. Fotos de l'exèrcit dels EUA

No és difícil calcular les característiques físiques de la intercepció cinètica. L'Iraq va utilitzar una versió d'exportació del míssil soviètic 8K14. El pes sec d’un producte d’aquest tipus amb una ogiva inseparable 8F14 era de 2076 kg, sense comptar les possibles restes de combustible. La velocitat màxima del coet en la trajectòria descendent és de 1400 m / s. Això significa que l'energia cinètica del producte pot arribar a gairebé 2035 MJ, la qual cosa equival a una explosió d'uns 485 kg de TNT. Es poden imaginar les conseqüències d’una col·lisió d’un coet amb tanta energia amb qualsevol altre objecte. Es garanteix que la col·lisió destruirà el míssil i també provocarà la detonació de la seva ogiva. Cal tenir en compte que els paràmetres energètics del procés de col·lisió també depenen de les característiques del míssil interceptor.

Un estudi detallat del concepte d’intercepció cinètica ja a principis dels anys noranta va provocar conseqüències ben conegudes. El Pentàgon va recomanar desenvolupar tots els nous sistemes antimíssils basats en idees similars.

Patriot actualitzat

Ja a principis dels anys noranta, es va iniciar el desenvolupament d’una nova modificació del sistema de defensa antiaèria Patriot, que va rebre la designació PAC-3. L’objectiu principal d’aquest projecte era crear un nou míssil antimíssil capaç d’atacar i destruir objectius balístics a velocitats de fins a 1500-1600 m / s. El treball de disseny va durar diversos anys i el 1997 es va produir el primer llançament de prova d’un nou míssil anomenat ERINT (Extended Range Interceptor).

Imatge
Imatge

El llançament del coet SM-3, l'objectiu del qual és un satèl·lit fallit. Foto de US Navy

ERINT és un producte amb una longitud superior a 4,8 m, un diàmetre de 254 mm i una massa de 316 kg. El coet està equipat amb un motor de combustible sòlid i un capçal de radar actiu. Amb l'ajut d'aquest últim, es realitza una cerca independent d'un objectiu amb una sortida al punt de col·lisió amb ell. El camp de tir arriba als 20 km. Alçada d’intercepció: 15 km.

És curiós que el míssil ERINT, que utilitza l’intercepció cinètica com a mètode principal d’operació, porti una ogiva addicional: el Lethality Enhancer. Inclou una càrrega explosiva de baixa potència i 24 submunicions de tungstè relativament pesades. En una col·lisió amb un objectiu i una detonació de míssils, els elements s’han de dispersar en el pla transversal, augmentant la zona de destrucció de l’antimíssil.

El sistema de defensa antiaèria Patriot PAC-3 amb un nou míssil es va posar en servei el 2001 i aviat va substituir les modificacions anteriors a l'exèrcit nord-americà. Aquesta tècnica es va utilitzar repetidament en el marc d’exercicis i el 2003 a Iraq va haver de participar en batalles reals. Durant aquest període, l'exèrcit iraquià va dur a terme aproximadament una dotzena de llançaments de míssils operatius-tàctics. Tots aquests elements van ser interceptats amb èxit en la trajectòria descendent. La caiguda de deixalles no suposava cap perill per a les tropes.

Imatge
Imatge

Esquema de míssils SM-3. Figura Agència de Defensa de Míssils / mda.mil

El 2015 va entrar en servei el sistema de defensa antiaèria Patriot PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement). El seu element principal és el míssil antimíssil ERINT modernitzat, que ha millorat el rendiment del vol. Gràcies al nou motor i als sistemes de control millorats, s’ha millorat l’abast i l’altura de destrucció, així com la maniobrabilitat. Al mateix temps, els principis bàsics del treball no han canviat: la destrucció encara es duu a terme per col·lisió amb l'objectiu o amb l'ajut d'elements impactants voladors.

THAAD vs. MRBM

El 1992 es va posar en marxa el desenvolupament d’un sistema antimíssil mòbil fonamentalment nou THAAD. Aquesta vegada es tractava de crear un sistema de defensa antimíssils capaç d’interceptar ogives de míssils balístics de mig abast fora de l’atmosfera terrestre. La velocitat màxima de l'objectiu interceptat havia de ser de 2500-2800 m / s. El desenvolupament va trigar uns quants anys i el 1995 els prototips dels futurs vehicles THAAD van entrar a la gamma de proves.

El coet del complex THAAD és un producte amb una longitud de 6,2 m amb un diàmetre de 340 mm i un pes de llançament de 900 kg. Hi ha un motor propelent sòlid que proporciona un abast de vol de més de 200 km i una altura de destrucció objectiu de fins a 150 km. A diferència d’ERINT, el míssil THAAD està equipat amb un capçal d’infraroig. No hi ha cap ogiva separada, fins i tot auxiliar. La derrota de l'objectiu es duu a terme apuntant i xocant.

Del 1995 al 1999, es van dur a terme 11 llançaments de prova d’interceptors THAAD, la gran majoria dels quals van implicar la intercepció d’un míssil objectiu. 7 llançaments van acabar amb un fracàs d’un o altre tipus. Quatre llançaments es van considerar reeixits. Els dos darrers disparos de prova van confirmar la capacitat d’interceptar objectius balístics.

Imatge
Imatge

Míssils de la família SM-3. Dibuix de Raytheon / raytheon.com

El 2005 es va iniciar una nova etapa de proves, durant la qual el complex THAAD va mostrar millors resultats. La gran majoria dels llançaments van acabar amb una intercepció reeixida. Segons els resultats de les proves, el complex es va posar en servei. La primera connexió amb aquesta tècnica es va fer càrrec el 2008. Posteriorment, es van desplegar nous complexos a totes les zones perilloses. Diversos sistemes dels Estats Units van ser transferits a països amics.

Míssils navals

El component més important del sistema general de defensa antimíssil dels Estats Units són els portadors del complex Aegis BMD. Pot utilitzar míssils antiaeris de diversos tipus amb característiques diferents. En el passat, es va prendre una decisió fonamental per canviar al principi d'intercepció cinètica. Els antimíssils moderns basats en vaixells no tenen cap ogiva separada.

El desenvolupament del prometedor coet RIM-161 SM-3 va començar a finals dels anys noranta. A principis de la dècada de 2000, es van provar els productes de la primera versió del SM-3 Block I. Les primeres proves no van tenir èxit, però després van aconseguir obtenir les característiques requerides. Després hi va haver dues versions millorades amb característiques augmentades. Els coets de les versions "Block 1" amb una longitud de 6, 55 mi un diàmetre de 324 mm podrien volar a una distància de fins a 800-900 km i una altitud de fins a 500 km. La derrota de l'objectiu es va dur a terme mitjançant una etapa de combat desmuntable de la intercepció cinètica transatmosfèrica.

Un altre desenvolupament del projecte RIM-161 va ser el projecte SM-3 Block II, que en realitat proposava la construcció d’un coet completament nou. Per tant, el diàmetre del producte es va arribar a 530 mm; els volums addicionals obtinguts es van utilitzar per millorar el rendiment del vol. En la modificació de l'SM-3 Block IIA, es va utilitzar una nova i millorada etapa d'interceptors de combat. En la seva forma actual, els míssils interceptors Block 2 poden volar a una distància d’uns 2500 km i una altitud de 1500 km.

Imatge
Imatge

Inici del producte SM-6. Foto de US Navy

Totes les versions del coet RIM-161 van ser sotmeses a les proves necessàries, durant aquests esdeveniments es van destruir un nombre significatiu d'objectius. El febrer de 2008, es va utilitzar un coet SM-3 Block I per destruir una nau espacial fallida. Es realitzen regularment nous exercicis amb l’SM-3.

Els principals transportistes dels míssils interceptors SM-3 són els creuers de míssils de la classe Ticonderoga i els destructors de la classe Arleigh Burke equipats amb llançadors Aegis BIUS i Mk 41. Interceptors similars també poden ser utilitzats pel complex terrestre Aegis Ashore. És un conjunt d’actius a bord del vaixell ubicats en estructures terrestres i està dissenyat per resoldre les mateixes missions de combat.

Míssil GBI i producte EKV

El desenvolupament més gran, notable i ambiciós de defensa antimíssils dels Estats Units és el complex GMD (Ground-Based Midcourse Defense). El seu component clau és el míssil GBI (Ground-Based Interceptor), l’interceptor cinètic exoatmosfèric EKV (Exoatmospheric Kill Vehicle). A més, el GMD inclou nombrosos mitjans de detecció, seguiment, control i comunicació.

La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana
La intercepció cinètica com a base per a la defensa antimíssils nord-americana

Un míssil GBI en un llançador de sitges. Foto de Missile Defense Agency / mda.mil

El míssil GBI té una longitud de 16,6 m amb un diàmetre d’1,6 mi una massa de llançament de 21,6 tones. La vigilància i el llançament es realitzen mitjançant un llançador de sitges. Un coet de tres etapes amb motors de combustible sòlid garanteix que l'EKV es porti a la trajectòria calculada de la trobada amb l'objecte interceptat. El llançament del coet GBI a la trajectòria requerida es realitza mitjançant un sistema de comandament per ràdio.

L’interceptor EKV és un producte amb una longitud d’1, 4 mi una massa de 64 kg, equipat amb diversos equips necessaris. En primer lloc, porta un IKGSN de múltiples bandes. També hi ha equips per processar senyals del cercador, que conté algoritmes per determinar objectius reals i falsos. L’interceptor està equipat amb motors per maniobrar quan s’acosta a un objectiu. Falta la ogiva. En xocar amb un objectiu, la velocitat EKV pot arribar als 8000-10000 m / s, cosa suficient per garantir-ne la destrucció en cas de col·lisió. Aquestes característiques permeten combatre míssils balístics mitjans i intercontinentals voladors. La derrota es porta a terme abans de l'alliberament de caps.

Les primeres proves de components GMD individuals van tenir lloc a finals dels anys noranta. Després que els Estats Units es retiressin del tractat ABM, el treball es va intensificar i aviat va conduir a l'aparició d'un complex de ple dret i al desplegament de diverses noves instal·lacions. Segons dades obertes, fins ara, el complex GMD ha completat 41 llançaments de proves d'antimíssils; en gairebé la meitat dels casos, la tasca era interceptar l'objectiu. 28 llançaments es van considerar reeixits. A mesura que es van dur a terme les proves, els elements del complex GMD s’estaven finalitzant. Per exemple, en proves recents s’utilitzen els interceptors EKV CE-II Block I.

Imatge
Imatge

Interceptor EKV. Dibuix de Raytheon / raytheon.com

Durant molt de temps, la interceptació d’objectius d’entrenament es va dur a terme només amb un míssil GBI amb un producte EKV. El 25 de març van tenir lloc les primeres proves d’aquest tipus, durant les quals van realitzar simultàniament dos llançaments de míssils antimíssils en un objectiu. El primer dels interceptors va colpejar amb èxit el míssil objectiu volador, després del qual el segon va colpejar les restes més grans. L’ús simultani de dos míssils interceptors hauria d’augmentar la probabilitat d’interceptar amb èxit els objectius.

Actualment, els míssils GBI amb interceptors EKV estan de servei a Vandenberg (Califòrnia) i Fort Greeley (Alaska). A Alaska, a Califòrnia s’han desplegat 40 sitges amb míssils antimíssils, només 4. Dues instal·lacions d’aquest tipus es van utilitzar en proves recents. Segons dades conegudes, els míssils GBI desplegats estan equipats amb interceptors EKV del bloc I. CE-I i CE-II. La major part dels productes més antics encara ho són.

Projecte no realitzat

Per derrotar efectivament un objectiu, tots els sistemes moderns de defensa antimíssils dels Estats Units han d’utilitzar un o més míssils. En el cas del complex GMD terrestre, això comporta una complexitat innecessària i un alt cost d’operació. Cada míssil GBI només porta un interceptor EKV, cosa que pot fer que el míssil sigui inacceptablement car en tots els sentits.

En l'última dècada, s'ha desenvolupat un nou sistema de defensa antimíssil anomenat Multiple Kill Vehicle (MKV). El projecte es basava en el concepte d’una etapa de combat amb diversos interceptors de petites dimensions. Se suposava que un míssil tipus GBI portava diversos interceptors MKV alhora. Se suposava que cadascun d’aquests productes pesava uns 10 quilos i tenia la seva pròpia guia. Es va suposar que MKV serà capaç de mostrar l'eficàcia de combat requerida quan l'enemic utilitza ICBMs amb una ogiva múltiple, així com en les condicions d'utilització d'avenços de defensa antimíssils. Es va entendre que un gran nombre d'interceptors MKV serien capaços de colpejar tant l'objectiu real com els seus imitadors, resolent així la missió de combat.

Imatge
Imatge

L’aspecte proposat per a l’interceptor MKV. Figura Globalsecurity.org

Organitzacions líders en la indústria de la defensa van participar en el desenvolupament de MKV. El 2008 es van dur a terme diverses proves i experiments utilitzant primers prototips. No obstant això, ja el 2009, el programa MKV es va tancar com a poc prometedor. El 2015, el Pentàgon va llançar el projecte MOKV (Multi-Object Kill Vehicle) amb objectius i objectius similars. Hi ha informació sobre els treballs necessaris, però els detalls encara no s’han revelat.

Pros i contres

Com podeu veure, el concepte d’intercepció cinètica ha ocupat el seu lloc des de fa molt temps als sistemes de defensa antimíssils dels Estats Units. Els motius d’això són ben coneguts i entesos. Després d'una llarga recerca i desenvolupament de tota una línia de míssils interceptors, es va determinar que les millors característiques de destrucció les proporciona un interceptor cinètic d'alta velocitat. Una col·lisió amb aquest objecte converteix l'objectiu balístic en una pila de deixalles que no suposa cap perill.

Tanmateix, la intercepció cinètica no està exempta d’inconvenients significatius que s’han de tractar en la fase de disseny. En primer lloc, aquest mètode per colpejar un objectiu és extremadament difícil des del punt de vista tecnològic. Una etapa d’interceptors antimíssils o de combat necessita sistemes de guia millorats. El GOS ha de garantir la detecció oportuna d'un objectiu balístic, inclòs en un entorn de bloqueig difícil. Llavors, la seva tasca és portar l'interceptor al punt de trobada amb l'objectiu.

Imatge
Imatge

Prototip de MKV en judici, 2008 Foto de Missile Defense Agency / mda.mil

La trajectòria de l’objectiu balístic és previsible, cosa que en certa mesura facilita la feina del cercador. No obstant això, en aquest cas, se li imposen requisits especials en el camp de la precisió de la guia. La mínima falta sense tocar l'objectiu és un error. Com mostra la pràctica, la creació d’un antimíssil amb sistemes tan avançats de detecció i guia és una tasca extremadament difícil. A més, fins i tot les mostres creades no proporcionen al cent per cent de probabilitat de colpejar objectius relativament senzills i objectes de complexitat mitjana.

Tot i que la qüestió de combatre els ICBM que porten MIRV amb unitats de guiatge individuals continua sent rellevant. Actualment, es poden combatre per intercepció a la zona activa, abans del desplegament de ogives. Després de caure les ogives, la complexitat del sistema de defensa antimíssils augmenta moltes vegades i la probabilitat de repel·lir amb èxit un atac es redueix proporcionalment. En el passat, es va intentar crear un míssil antimíssil amb diversos interceptors a bord, però no va tenir èxit. Ara s’està elaborant un projecte similar, però les seves perspectives no són clares.

Malgrat tots els seus avantatges, la interceptació cinètica no podia suplantar altres mètodes de destrucció de míssils enemics. Així doncs, en el passat recent, la US Navy va adoptar el míssil interceptor de llarg abast RIM-174 ERAM / SM-6. Pel que fa al seu rendiment de vol, supera el SM-3. La guia es duu a terme mitjançant un cercador de radar actiu i s’utilitza una ogiva de fragmentació d’explosius de 64 kg per colpejar l’objectiu. Això permet que el míssil SM-6 s'utilitzi no només en la defensa de míssils, sinó també per destruir objectius aerodinàmics aeri i superficials.

La intercepció cinètica d’objectius balístics té els seus propis pros i contres de diversos tipus, que afecten directament les particularitats del desenvolupament, producció i ús de sistemes antimíssils. Fa unes dècades, el Pentàgon va apreciar aquest concepte i el va convertir en clau en el camp de la defensa antimíssils. El desenvolupament de la tecnologia basada en aquestes idees continua i dóna els seus fruits. Fins ara, els Estats Units han estat capaços de construir un sistema de defensa antimíssils suficientment desenvolupat capaç de fer front a certes amenaces. Cal esperar que el seu desenvolupament continuï en el futur i que els nous projectes es basin en idees provades.

Recomanat: