Баллистическая ракета проходит несколько отдельных фаз полета, которые являются общими почти для всех подобных конструкций. Они следующие, в порядке:
Эти фазы особенно важны при обсуждении концепций противоракетной обороны . Каждая фаза имеет разный уровень сложности в выполнении перехвата, а также разный результат с точки зрения его влияния на атаку в целом. Например, оборона, которая имеет место во время конечной фазы, часто является самой простой для построения в техническом плане, поскольку для нее требуются только ракеты малой дальности и радары. Однако конечная оборона также сталкивается с самыми сложными целями, множественными боеголовками и ложными целями, выпущенными во время фазы после разгона. Напротив, оборона на фазе разгона сложна в построении, поскольку она должна быть расположена близко к цели, часто в космосе, но каждый успех уничтожает все боеголовки и ложные цели.
Фаза разгона — это часть полета баллистической ракеты или космического аппарата, в течение которой разгонный и маршевый двигатели работают до достижения максимальной скорости. Эта фаза может занять от 3 до 4 минут для твердотопливной ракеты (короче для жидкостной ракеты ), высота в конце этой фазы составляет 150–200 км, а типичная скорость выгорания — 7 км/с. [1]
Перехват на этапе разгона — это тип технологии противоракетной обороны , которая будет разработана для того, чтобы выводить из строя вражеские ракеты, пока они все еще находятся на этапе разгона. Такая защита имеет преимущество в том, что она может легко отслеживать свои цели по инфракрасной сигнатуре выхлопа ракеты, и что ускорители, как правило, намного менее надежны, чем боеголовки или автобусы. [1] Уничтожение ускорителя также уничтожает все боеголовки и ложные цели, и даже простое смещение его с траектории может сделать невозможным достижение его полезной нагрузкой цели.
Перехваты на этапе ускорения обычно также являются наиболее сложными для организации, поскольку они требуют, чтобы перехватчик находился в пределах досягаемости атаки в течение нескольких минут, пока работают двигатели ракеты. При наличии некоторого положительного контроля над запуском это означает, что у оружия есть только короткое время, чтобы достичь своих целей после подачи команды на запуск. Для этого требуется очень высокоскоростное оружие, расположенное близко к пусковым установкам противника, или оружие, такое как пучки частиц или лазеры , которые работают на скоростях, близких к скорости света .
Проект Excalibur был крупным проектом оружия на разгонной фазе Стратегической оборонной инициативы . Он использовал рентгеновский лазер, размещенный на подводной лодке у берегов Советского Союза, который «выталкивал» оружие при обнаружении запуска. Каждая ракета, которую уничтожал Excalibur, устраняла сотни целей, с которыми приходилось иметь дело на более поздних этапах. Brilliant Pebbles была еще одной системой на разгонной фазе, которая состояла из десятков тысяч ракет с тепловым наведением на орбите, так что по крайней мере тысячи постоянно находились над Советским Союзом. Такие системы оказались намного выше уровня техники , и разработка в конечном итоге была отменена.
Фаза после разгона — это часть полета сразу после фазы разгона. Во время этой фазы происходит сброс полезной нагрузки. В случае современной МБР или БРПЛ именно в этот период боеголовка нацеливается и сбрасывает отдельные боеголовки по их отдельным траекториям, а также выбрасывает любые ложные цели.
Перехваты, которые происходят на ранней стадии фазы после разгона, имеют те же преимущества, что и фаза разгона, в том смысле, что одна атака может уничтожить все боеголовки и ложные цели. Ценность атаки на этой фазе уменьшается по мере ее продолжения, поскольку автобус продолжает выпускать свою полезную нагрузку. У нее есть дополнительная сложность в том, что необходимо использовать гораздо более чувствительные системы слежения, поскольку ракетный двигатель на автобусе гораздо менее мощный и, вероятно, очень «холодный» по отношению к ускорителю.
Средний этап представляет большую часть времени полета баллистической ракеты, от нескольких минут до лучшей части часа в зависимости от дальности полета ракеты. Во время этого этапа полезная нагрузка следует по баллистической траектории, при этом боеголовки, ложные цели и радиолокационные отражатели смешаны в расширенном образовании, известном как целевое облако . В случае МБР облако может достигать 1 мили (1,6 км) в поперечнике и 10 миль (16 км) в длину. [2]
Хотя средний участок траектории обеспечивает самое длительное время для выполнения перехвата, это также самое трудное время для этого из-за наличия протяженного облака. Некоторые виды оружия, такие как рентгеновский всплеск от ядерной боеголовки , могут повредить или уничтожить боеголовку в пределах увеличенного диапазона. Однако боеголовку можно «укрепить» против таких атак, сократив этот диапазон до сотен ярдов. Без какого-либо способа различения боеголовок могут потребоваться десятки перехватчиков, чтобы гарантировать уничтожение боеголовки, скрывающейся в облаке.
Выделение боеголовок в облаке остается нерешенной проблемой ни с помощью радара, ни с помощью оптических средств. Было выдвинуто несколько предложений, которые обычно включают размещение какой-либо массы, например газа или пыли, на пути облака, а затем наблюдение за замедлением масс. Гораздо более плотная боеголовка будет замедляться меньше, чем более легкие ложные цели, что позволяет ее распознать.
Конечная фаза траектории ракеты начинается, когда полезная нагрузка начинает возвращаться в атмосферу. Точное определение варьируется, но ниже примерно 60 километров (37 миль) атмосфера начинает уплотняться до точки, где сопротивление начинает оказывать заметное влияние на объекты в облаке. Эту область иногда называют глубокой конечной фазой . [3]
Перехваты на конечном этапе являются одними из самых простых, как с технической точки зрения, так и с точки зрения отслеживания. Как только объекты в облаке начинают входить в нижние слои атмосферы, более легкие ловушки и отражатели начинают замедляться быстрее, чем гораздо более плотные боеголовки. Изучение замедления облака покажет, что боеголовки являются объектами с наименьшим замедлением. Это атмосферное разгромление становится более выраженным по мере того, как объекты продолжают падать, что делает выгодным ожидание до последнего возможного момента перед атакой. Это было предпосылкой системы Nike-X , где перехваты происходили всего за несколько секунд до взрыва боеголовок.
Главным недостатком атак на конечной фазе является то, что расхламление занимает время, которое вам больше не нужно для запуска перехватчика. Против большой атаки с большим количеством боеголовок может быть мало времени, чтобы организовать все перехваты. Что еще важнее, ожидание до последнего момента обязательно означает, что перехват происходит на более короткой дистанции (если только не используется оружие, движущееся со скоростью света ), что означает, что защита большой территории может потребовать очень большого количества баз перехватчиков, разбросанных по этой территории.