stringtranslate.com

Спринт (ракета)

Sprint была двухступенчатой ​​твердотопливной противоракетой ( ABM), вооруженной термоядерной боеголовкой с усиленным излучением W66, использовавшейся армией США в 1975–76 годах. Она была разработана для перехвата приближающихся боеголовок (RV) после того, как они опускались ниже высоты около 60 километров (37 миль), где сгущающийся воздух сдирал любые ловушки или радиолокационные отражатели и подвергал RV наблюдению радаром. Поскольку RV будет двигаться со скоростью около 5 миль в секунду (8047 м/с; 26400 футов/с; 24 Маха), Sprint должна была обладать феноменальными характеристиками, чтобы достичь перехвата за несколько секунд до того, как RV достигнет цели.

Sprint разгонялся до 100 g , достигая скорости 10 Маха (12 000 км/ч; 7 600 миль/ч) за 5 секунд. Такая высокая скорость на относительно малых высотах создавала температуру обшивки до 6 200 °F (3 400 °C), что требовало абляционного щита для рассеивания тепла. [2] [3] Высокая температура вызвала образование плазмы вокруг ракеты, требуя чрезвычайно мощных радиосигналов, чтобы достичь ее для наведения. Ракета светилась ярко-белым во время полета. 

Sprint был центральным элементом системы Nike-X , которая была сосредоточена на размещении баз вокруг крупных городов для перехвата советских боеголовок. Стоимость такой системы быстро стала невыгодной, поскольку Советы добавили больше МБР к своему флоту, и Nike-X был заброшен. На смену ей пришла программа Sentinel , которая использовала Sprint в качестве последней отчаянной защиты от RV, которые уклонялись от гораздо более дальнобойных LIM-49 Spartan . Сама Sentinel была изменена, чтобы стать программой Safeguard , которая действовала всего несколько месяцев с октября 1975 года по начало 1976 года. Противодействие Конгресса [4] и высокие затраты, связанные с ее сомнительной экономикой [5] и эффективностью против тогдашних боеголовок с разделяющимися головными частями индивидуального наведения Советского Союза, привели к очень короткому периоду эксплуатации.

В начале 1970-х годов была проведена некоторая работа над улучшенным Sprint II, которая в основном касалась систем наведения. [6] Они должны были быть посвящены задаче защиты ракетных полей Minuteman . Дальнейшие работы были отменены, поскольку политика США в области ПРО изменилась.

История

Ника Зевс

Армия США рассматривала вопрос сбивания баллистических ракет театра военных действий типа ракеты V-2 еще в середине 1940-х годов. Ранние исследования предполагали, что их короткое время полета, порядка 5 минут, затруднит обнаружение, отслеживание и стрельбу по этому оружию. Теоретически было бы легче атаковать межконтинентальные баллистические ракеты с их более длительным временем полета и более высокими траекториями.

В 1955 году армия заключила с Bell Labs , разработавшей более ранние ракеты Nike, контракт на изучение проблемы ПРО. Они вернули отчет, в котором говорилось, что концепция соответствует современному уровню и может быть реализована с использованием скромных усовершенствований последней армейской ракеты класса «земля-воздух» Nike Hercules . Главными технологическими проблемами были бы необходимость в чрезвычайно мощных радарах, которые могли бы обнаруживать приближающиеся боеголовки МБР достаточно заблаговременно, чтобы стрелять по ним, и компьютерах с достаточной скоростью, чтобы разрабатывать трассы для целей в боях, которые длились бы секунды.

Bell начала разработку того, что стало Nike Zeus в 1956 году, работая в центре разработки Nike в Redstone Arsenal . Программа прошла довольно гладко, и первые испытания были проведены летом 1959 года. К 1962 году на острове Кваджалейн была построена полноценная база Zeus , которая оказалась весьма успешной в течение следующего года, успешно перехватывая испытательные боеголовки и даже низколетящие спутники.

Новая концепция

В период разработки Zeus возникло несколько проблем, которые, казалось, делали его тривиальным для поражения. Самая простая заключалась в том, что его механические радары 1950-х годов могли отслеживать ограниченное количество целей, и его можно было легко подавить численностью; в докладе Комитета Гейтера говорилось, что залп из четырех боеголовок имел бы 90% шанс уничтожить базу Zeus. Это не вызывало беспокойства на ранних этапах разработки, когда МБР были чрезвычайно дорогими, но когда их стоимость упала, и Советы заявили, что выпускают их «как сосиски», это стало серьезной проблемой.

Однако в конце 1950-х годов стали очевидны и другие проблемы. Одна из проблем заключалась в том, что ядерные взрывы в космосе были испытаны в 1958 году и обнаружили, что они покрывали огромную область радиацией, которая блокировала сигналы радаров на высоте около 60 километров (37 миль). Взорвав одну боеголовку над объектами Zeus, Советы могли блокировать наблюдение за следующими боеголовками, пока они не окажутся слишком близко для атаки. Другой простой мерой было бы набить радиолокационные отражатели вместе с боеголовкой, представляя множество ложных целей на экранах радаров, которые загромождали дисплеи.

По мере накопления проблем министр обороны Нил Х. МакЭлрой попросил ARPA изучить концепцию противоракетной обороны. ARPA отметило, что и радарные ловушки, и высотные взрывы перестали работать в сгущающихся нижних слоях атмосферы. Если просто подождать, пока боеголовки опустятся ниже примерно 60 км, их можно было бы легко снова обнаружить на радаре. Однако, поскольку в этот момент боеголовки будут двигаться со скоростью около 5 миль в секунду (8 км/с; 24 Маха), они будут всего в нескольких секундах от своих целей. Для атаки по ним в этот период потребуется чрезвычайно высокоскоростная ракета.

Спринт

Результат исследования ARPA появился в разгар дебатов по системе Zeus в начале 1960-х годов. Новый министр обороны Роберт Макнамара убедил президента Кеннеди, что Zeus просто не стоит развертывания. [1] Он предложил использовать средства, выделенные на его развертывание, для разработки системы ARPA, которая стала известна как Nike-X , название, данное профессором инженерии Джеком Руиной, когда он докладывал о концепции.

Nike-X требовал больших улучшений в радарах, компьютерах и особенно в ракете. Zeus имел профиль атаки, длившийся около минуты; перехваты Nike-X длились около пяти секунд.

Спринт II

Работа по первоначальным исследованиям "Follow-On Sprint" велась во втором квартале 1968 года. Лос-Аламос изучал две боеголовки для варианта конструкции Upstage II. [7] К третьему кварталу 1971 года Sprint II был включен в новый модуль Safeguard под названием Hardsite Defense (HSD), а совместная рабочая группа Комиссии по атомной энергии и Министерства обороны изучала новые боеголовки, которые требовали бы меньше трития. [8] HSD описывалась как: [8]

... [состоящий] из автономного модуля для ближнего перехвата на малых высотах (≈10 000–30 000 футов) и основанный на трех блоках радаров/процессоров данных, расположенных на расстоянии около 10 морских миль друг от друга. Модуль будет иметь шесть или семь огневых позиций, содержащих около 100 модифицированных перехватчиков Sprint для защиты примерно 21 шахты.

К первому кварталу 1972 года система была переименована в Site Defense , и ее целью стала защита шахт Minuteman. По сравнению с оригинальной ракетой Sprint, перехватчик Sprint II имел немного меньшее рассеивание при запуске, большую устойчивость к воздействию ядерного оружия и меньшую дальность промаха. Сотрудники Лос-Аламоса ожидали запрос на разработку боеголовки где-то в финансовом году 1972-1974. [9] Отчет об исследовании осуществимости фазы 2 [10] был завершен Лос-Аламосом в третьем квартале 1972 года, и исследования конструкции боеголовки продолжались в первом квартале 1973 года. [11]

Неясно, когда был отменен Sprint II; однако отчет об электрических разъемах Sprint II был опубликован в апреле 1977 года. [6]

Дизайн

Коническая ракета Sprint хранилась и запускалась из шахты . Чтобы сделать запуск максимально быстрым, ракета, которая выбрасывалась поршнем, приводимым в действие взрывом, просто прорывалась через стекловолоконную крышку шахты. Когда ракета пролетала через шахту за 0,6 секунды, срабатывала первая ступень, и ракета наклонялась к своей цели. Первая ступень была исчерпана всего через 1,2 секунды, но производила 650 000 фунтов силы (2900 килоньютонов) тяги. При разделении отработанная первая ступень распадалась из-за аэродинамических сил. Вторая ступень срабатывала в течение 1-2 секунд после запуска. Перехват на высоте от 1 до 19 миль (от 1,5 до 30 км) занимал максимум 15 секунд.

Предполагается, что двигатель первой ступени Hercules X-265 содержал чередующиеся слои циркониевых «скоб», залитых в нитроцеллюлозный порошок, с последующей желатинизацией нитроглицерином , в результате чего получался двухосновный порошок с более высокой тягой . [12] [13]

Управление ракетой Sprint осуществлялось с помощью наземной радиокомандной системы наведения , которая отслеживала приближающиеся боеголовки с помощью радара с фазированной антенной решеткой и направляла ракету к цели.

Sprint был вооружен ядерной боеголовкой с усиленным излучением , мощность которой, как сообщается, составляла несколько килотонн, хотя точное число не было рассекречено. Боеголовка была предназначена для уничтожения приближающегося боеголовки в первую очередь нейтронным потоком .

Первое испытание ракеты Sprint состоялось на ракетном полигоне Уайт-Сэндс 17 ноября 1965 года. [14] : 58 

Дизайн предшественников

Музей ракетного полигона Уайт-Сэндс, ракетная экспозиция HIBEX

Ракета «HIBEX» (high boost experimental) считается своего рода предшественником и конкурентом ракеты Sprint, поскольку она была похожей ракетой с высоким ускорением в начале 1960-х годов, с технологическим переносом из этой программы в программу разработки Sprint. [15] Обе были испытаны на стартовом комплексе White Sands 38. Хотя начальная скорость ускорения HIBEX была выше, около 400 g , ее роль заключалась в перехвате боеголовок на гораздо более низкой высоте, чем у Sprint, 20 000 футов (6 100 м), и она считается последней отчаянной противоракетой «в том же духе, что и Sprint». [2] HIBEX использовал звездообразное «композитное модифицированное двухосновное топливо», известное как FDN-80, созданное путем смешивания перхлората аммония , алюминия и двухосновного бездымного пороха , с циркониевыми скобами (длиной 0,125 дюйма (3 мм)), встроенными или «хаотично распределенными» по всей матрице. [16] : 162–178, G-24 

Британская ракета « Тандербёрд » 1947 года развивала ускорение 100 g с помощью полисульфидного композитного топлива , твердотопливного ракетного двигателя с поперечным сечением в виде звездообразной гранулы. [17]

Тестирование

Первое испытание ракеты Sprint состоялось на ракетном полигоне Уайт-Сэндс 17 ноября 1965 года. [14] : 58 

Выжившие

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Армия вручает пакт о противоракетной обороне Мартину Мариетте" . Бизнес и финансы. The New York Times . Том CXII, № 38405 (западное издание). Вашингтон . UPI . 19 марта 1963 г. стр. 9. ISSN  0362-4331. OCLC  1645522. Архивировано из оригинала 23 февраля 2022 г. Получено 23 февраля 2022 г. Г-н Макнамара сообщил Конгрессу в январе, что противоракетная система Nike-Zeus "не будет эффективна против сложной (ракетной) угрозы в конце 1960-х и начале 1970-х годов".
  2. ^ ab "Sprint". Ядерные ПРО США . 27 января 2003 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2021 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  3. ^ Парш, Андреас (б.д.). "Приложение 4: Необозначенные транспортные средства - Martin Marietta Sprint". Справочник по ракетам и управляемым ракетам ВМС США . Архивировано из оригинала 21 июля 2021 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  4. ^ Боффи, Филип М. (16 мая 1969 г.). «ABM: критический отчет ученых дает резкое опровержение Пентагону». Science . 164 (3881). Американская ассоциация содействия развитию науки : 807–810. Bibcode :1969Sci...164..807B. doi :10.1126/science.164.3881.807. eISSN  1095-9203. ISSN  0036-8075. JSTOR  1726673. LCCN  17024346. OCLC  1644869. PMID  17840557.
  5. ^ Финни, Джон У. (12 февраля 1969 г.). «Пентагон признает, что Sentinel будет стоить больше, чем предполагалось; Пентагон признает, что расходы на Sentinel вырастут» . The New York Times . Vol. CXVIII, no. 40, 562 (Late City ed.). Вашингтон . стр. 1,11. ISSN  0362-4331. OCLC  1645522. Архивировано из оригинала 21 марта 2022 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  6. ^ ab Nordman, Glenn W. (1 апреля 1977 г.). Концепция, рождение и рост ракетной системы umbilical (SPRINT II) (PDF) . NASA Technical Reports Server (Технический отчет). Martin Marietta . 19780011101. Архивировано из оригинала 24 февраля 2022 г. . Получено 23 февраля 2022 г. .
  7. ^ Betty L Perkins (3 ноября 2003 г.). Tracing the Origins of the W76: 1966-Spring 1973 (PDF) (Отчет). Los Alamos National Labs. стр. V-63. LA-14066-H. Архивировано (PDF) из оригинала 15 февраля 2023 г. Получено 18 ноября 2022 г.
  8. ^ ab Прослеживание истоков W76: 1966-весна 1973, стр. V-92.
  9. Прослеживая истоки W76: 1966-весна 1973, стр. V-100.
  10. Прослеживая истоки W76: 1966-весна 1973, стр. I-17.
  11. Прослеживая истоки W76: 1966-весна 1973, стр. V-101.
  12. ^ Лоутер, Скотт (27 декабря 2009 г.). «СПРИНТ». Нежелательный блог . Архивировано из оригинала 6 декабря 2021 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  13. ^ Мурхед, Сет Б. (1 июля 1974 г.). ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОГНЕУПОРНОГО ВОЗДУШНОГО ЛОПАТКИ И ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА. Задача II — огнеупорные материалы для клапана управления вектором тяги (pdf) . Центр технической информации Министерства обороны (технический отчет). Исследовательский центр по материалам и механике армии . AD0530958. Архивировано (PDF) из оригинала 23 февраля 2022 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  14. ^ ab Walker, James; Bernstein, Lewis; Lang, Sharon (2005). "Глава II. Ракеты, связь и развертывание противоракетной обороны, 1958-1975" . Захват высоты: армия США в космосе и противоракетной обороне . Командование космической и противоракетной обороны армии США . стр. 37–82. ISBN 978-0160723087. LCCN  2005364289. OCLC  57711369. OL  7380755M – через Интернет-архив . стр. 58: Первое испытание самого SPRINT состоялось в ноябре 1965 года на ракетном полигоне Уайт-Сэндс. {{cite book}}: Неизвестный параметр |agency=проигнорирован ( помощь )
  15. ^ "III. HIBEX - UPSTAGE". Alternate Wars . nd Архивировано из оригинала 12 ноября 2020 . Получено 23 февраля 2022 .
  16. ^ Schwab, DE (17 марта 1972 г.). Upstage Technology Report: Special Manufacturing And Fabrication (pdf) . Defense Technical Information Center (Technical report). McDonnell Douglas . стр. 162–178, с чувствительностью к удару по G-24. AD0901850. Архивировано (PDF) из оригинала 23 февраля 2022 г. . Получено 23 февраля 2022 г. .
  17. Бедар, Андре (26 июня 2002 г.). «Композитные твердые ракетные топлива». astronautix.com . Архивировано из оригинала 6 августа 2002 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  18. ^ ДеКристо, Дэниел (28 мая 2011 г.). "ADA park (Fort Sill, Oklahoma)". Flickr . Архивировано из оригинала 24 октября 2014 г. Получено 23 февраля 2022 г.
  19. ^ "RSL #3 Missile Site Tours". Remote Site Launch Sprint Missile Historic Museum . nd Архивировано из оригинала 25 декабря 2021 г. Получено 23 февраля 2022 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки