Доставка ядерного оружия — это технология и системы, используемые для размещения ядерного оружия в месте взрыва , на цели или рядом с ней. Для решения этой задачи было разработано несколько методов.
Стратегическое ядерное оружие используется главным образом как часть доктрины сдерживания , угрожая крупным целям, таким как города . Оружие, предназначенное для использования в ограниченных военных маневрах, таких как уничтожение конкретных военных, коммуникационных или инфраструктурных объектов, известно как тактическое ядерное оружие . Что касается взрывной мощности , то в настоящее время первые имеют гораздо большую мощность, чем вторые, хотя это не является правилом. Бомбы, уничтожившие Хиросиму и Нагасаки в 1945 году (с тротиловым эквивалентом от 15 до 22 килотонн ), были слабее многих современных тактических вооружений, однако при стратегическом использовании они давали желаемый эффект.
Ядерная триада относится к стратегическому ядерному арсеналу , который состоит из трех компонентов: традиционно стратегических бомбардировщиков , межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ). Цель наличия трехзвенного ядерного потенциала состоит в том, чтобы значительно снизить вероятность того, что противник сможет уничтожить все ядерные силы страны в результате атаки первого удара ; это, в свою очередь, обеспечивает реальную угрозу второго удара и, таким образом, увеличивает ядерное сдерживание страны . [1] [2] [3]
Исторически первым методом доставки ядерного оружия и методом, использованным в двух случаях ядерной войны в истории, была гравитационная бомба, сброшенная с самолета . В годы, предшествовавшие разработке и развертыванию ракет с ядерными боеголовками, ядерные бомбы представляли собой наиболее практичное средство доставки ядерного оружия; даже сегодня, и особенно после вывода из эксплуатации ядерных ракет , воздушные бомбардировки остаются основным средством доставки наступательного ядерного оружия, и большинство ядерных боеголовок США представлены в виде бомб, хотя некоторые из них имеют форму ракет.
Гравитационные бомбы предназначены для сбрасывания с самолетов, что требует, чтобы оружие могло выдерживать вибрации и изменения температуры и давления воздуха в ходе полета. Раннее оружие часто имело съемный сердечник в целях безопасности, известный как сердечник для вставки в полете (IFI), который вставлялся или собирался летным экипажем во время полета. Они должны были соблюдать условия безопасности, чтобы не допустить случайного взрыва или падения. Различные типы также должны были иметь взрыватель для инициирования детонации. Ядерное оружие США, отвечающее этим критериям, обозначается буквой «В», за которой без дефиса следует порядковый номер содержащегося в нем « физического пакета ». Например, « B61 » была основной бомбой в арсенале США на протяжении десятилетий.
Существуют различные методы десантирования с воздуха, в том числе бросание бомбы , доставка с задержкой на парашюте и режимы укладки , предназначенные для того, чтобы дать десантирующемуся самолету время уйти от последовавшего взрыва.
Самые ранние гравитационные ядерные бомбы (« Маленький мальчик» и «Толстяк ») Соединенных Штатов могли нести только в эпоху их создания специальная ограниченная по производству Silverplate (65 планеров к 1947 году) версия B-29 Superfortress . Оружие следующего поколения все еще было настолько большим и тяжелым, что его могли нести только бомбардировщики, такие как шести- или десятимоторный B-36 Peacemaker с размахом крыльев семьдесят метров , восьмимоторный B-52 Stratofortress и реактивный самолет. с двигателями британских бомбардировщиков RAF V , но к середине 1950-х годов было разработано меньшее вооружение, которое могло нести и развертывать истребители-бомбардировщики . Современные ядерные гравитационные бомбы настолько малы, что их могут нести (относительно) небольшие многоцелевые истребители , такие как одномоторные F-16 и F-35 .
Крылатая ракета — это ракета с реактивным или ракетным двигателем , которая летит аэродинамически на малой высоте с использованием автоматизированной системы наведения (обычно инерциальной навигации , иногда дополняемой GPS или обновлениями на промежуточном курсе от дружественных сил), чтобы затруднить их обнаружение или перехват. . Крылатые ракеты могут нести ядерную боеголовку. У них меньшая дальность действия и меньшая полезная нагрузка , чем у баллистических ракет, поэтому их боеголовки меньше и менее мощны.
AGM -86 ALCM — это современная крылатая ракета воздушного базирования ВВС США с ядерной боеголовкой . КРВБ имеется только на B-52 Stratofortress , который может нести 20 ракет. Таким образом, сами крылатые ракеты можно сравнить с боеголовками РГЧ. Крылатая ракета подводного базирования BGM /UGM-109 Tomahawk способна нести ядерные боеголовки, но все ядерные боеголовки были удалены в соответствии с Договором о ядерных силах средней дальности .
Крылатые ракеты также могут запускаться с мобильных пусковых установок на земле и с кораблей ВМФ.
В арсенале США нет буквенных изменений, позволяющих отличить боеголовки крылатых ракет от боеголовок баллистических ракет.
Крылатые ракеты, даже при меньшей полезной нагрузке, скорости и, следовательно, боеготовности, имеют ряд преимуществ перед баллистическими ракетами для целей нанесения ядерных ударов:
Однако крылатые ракеты уязвимы для типичных средств ПВО, поскольку по сути они представляют собой беспилотные летательные аппараты одноразового использования ; Для защиты от атаки крылатых ракет могут использоваться такие стратегии, как боевые полеты истребителей или интегрированная система противовоздушной обороны, включающая как CAP, так и наземные элементы, такие как ракеты класса «земля-воздух» (ЗРК) .
До разработки баллистических ракет подводных лодок с ядерными боеголовками Соединенные Штаты и Советский Союз провели свои первые морские патрули сдерживания с использованием модифицированных подводных лодок, вооруженных очень большими крылатыми ракетами с ядерными боеголовками ; США эксплуатировали различные дизель-электрические подводные лодки , вооруженные ракетами «Регулус» , а Советы использовали модифицированный класс «Виски» , вооруженный Р-5 « Пятёрка» . Эти первые ПЛАРБ с ядерным вооружением прослужили несколько десятилетий, пока на вооружение не было введено достаточное количество ПЛАРБ, после чего они были сняты с вооружения. Их духовные преемники, вооруженные большим количеством более современных и меньших по размеру крылатых ракет, продолжают служить и по сей день, выполняя тактические ударные функции, хотя в случае необходимости они могут быть перевооружены ядерными крылатыми ракетами.
Крылатые ракеты воздушного или наземного базирования с ядерными боеголовками (иногда даже с ядерными двигателями ) рассматривались обеими сторонами в начале Холодной войны, но обе пришли к выводу, что это непрактично с учетом технологий того времени. Самолеты с ядерными двигателями рассматривались в связи с зарождающимися авиационными и ракетными технологиями того времени, особенно если принять во внимание темпераментный и неэффективный характер ранних реактивных двигателей , которые ограничивали дальность полета и варианты использования стратегических бомбардировщиков и крылатых ракет. Позже, во время холодной войны, обе дисциплины продвинулись настолько далеко, что стало возможным создание как надежных крылатых ракет большой дальности, так и стратегических бомбардировщиков, способных их запускать. Началась еще одна гонка вооружений , в ходе которой были созданы современные крылатые ракеты и пусковые системы, появившиеся после холодной войны; Технология VLS также позволила вооружить надводные корабли крылатыми ракетами с ядерными боеголовками, скрывая при этом их истинную полезную нагрузку. В 2018 году президент России Владимир Путин представил первую действующую стратегическую крылатую ракету с ядерной установкой SSC-X-9 «Скайфолл» (9М730 « Буревестник » ) . Он находится в стадии разработки и должен быть введен в эксплуатацию где-то в 2020-х годах .
Ракеты по баллистической траектории доставляют боеголовку за горизонт; В случае наиболее эффективных из них, классифицируемых как межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) (и баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ), если они транспортируются на подводных лодках ), они могут достигать расстояний почти в десятки тысяч километров. Большинство баллистических ракет покидают атмосферу Земли и снова входят в нее во время суборбитального космического полета . Баллистические ракеты не всегда имеют ядерное вооружение, но заметный и тревожный характер их запуска часто не позволяет вооружить МБР и БРПЛ, наиболее боеспособные классы баллистических ракет, обычными боеголовками .
Размещение ядерных ракет на низкой околоземной орбите было запрещено Договором о космосе еще в 1967 году . полный цикл — был прекращен в январе 1983 года в соответствии с договором ОСВ-2 .
МБР более чем в 20 раз быстрее бомбардировщика и более чем в 10 раз быстрее истребителя , а также летит на гораздо большей высоте [ необходимы разъяснения ] , и, следовательно, от нее труднее защититься. Межконтинентальные баллистические ракеты также могут быть быстро запущены в случае внезапного нападения.
Ранние баллистические ракеты имели одну боеголовку , зачастую мощностью в мегатонны . Из-за ограниченной точности ракет такая высокая мощность считалась необходимой для обеспечения поражения конкретной цели. С 1970-х годов в современном баллистическом оружии были разработаны гораздо более точные технологии наведения, особенно благодаря усовершенствованиям инерциальных систем наведения . Это подготовило почву для создания меньших по размеру боеголовок мощностью в сотни килотонн и, следовательно, для межконтинентальных баллистических ракет, имеющих разделяющуюся головную часть с независимым наведением (РГЧ). Достижения в области технологий позволили одной ракете запускать полезную нагрузку, содержащую несколько боеголовок; количество которых зависело от конструкции ракеты и шины полезной нагрузки. РГЧ имеет ряд преимуществ перед ракетой с одиночной боевой частью. С небольшими дополнительными затратами это позволяет одной ракете поражать несколько целей или наносить максимальный урон одной цели, атакуя ее несколькими боеголовками. Это делает противоракетную оборону еще более сложной и даже менее экономически жизнеспособной, чем раньше.
Ракетные боеголовки в американском арсенале обозначаются буквой «W»; например, боеголовка ракеты W61 будет иметь тот же физический пакет , что и гравитационная бомба B61, описанная выше, но к ней будут предъявляться другие требования к окружающей среде и другие требования к безопасности, поскольку после запуска за ней не будет присматривать экипаж, и она будет оставаться на вершине ракеты в течение некоторого времени. большой промежуток времени. [4]
Хотя первая современная баллистическая ракета является основой современной ракетной техники, она никогда не имела ядерной боеголовки. Первой когда-либо созданной межконтинентальной баллистической ракетой была советская Р-7 .
Первая подводная лодка с БРПЛ также была советской; прототип модифицированного класса Zulu и серийные подводные лодки с баллистическими ракетами класса Golf несли свои БРПЛ в своих парусах , но эти новаторские конструкции должны были всплывать для запуска своих баллистических ракет. Американцы ответили первой «современной конструкцией» подводных лодок с баллистическими ракетами; класса Джорджа Вашингтона , который запустил БРПЛ Polaris . Последующая гонка вооружений завершилась созданием самых больших подводных лодок, когда-либо созданных; 170 -метровая подводная лодка класса «Огайо » с вооружением «Трайдент», вооруженная 24 x 8 ракетами с РГЧ «Трайдент », и подводная лодка проекта 941 « Акула» водоизмещением 48 000 тонн размером с линейный крейсер класса «Тайфун », вооруженная 20 ракетами Р-39 по 10 РГЧ в каждой. После «холодной войны» развитие ПЛАРБ, а затем и БРПЛ замедлилось, но зарождающиеся ядерные державы создают новые классы ПЛАРБ (N), в то время как авторитетные державы, все члены Совета Безопасности ООН , планируют создание ядерного оружия следующего поколения . - подводные лодки с ядерными баллистическими ракетами.
Гиперзвуковые планирующие боеголовки — это новая форма боеголовки для баллистических ракет. Эти маневренные устройства угрожают устаревшими формами противоракетной обороны, поэтому различные зарождающиеся и существующие ядерные державы спешат представить образцы таких систем .
Другие методы доставки включали ядерные артиллерийские снаряды, мины , такие как Medium Atomic Demolition Munition и новый Blue Peacock , ядерные глубинные бомбы и ядерные торпеды . Также была принята на вооружение « Атомная базука» , предназначенная для использования против крупных группировок танков.
В 1950-х годах США разработали небольшие ядерные боеголовки для противовоздушной обороны, такие как Nike Hercules . С 1950-х по 1980-е годы Соединенные Штаты и Канада использовали маломощную ядерную ракету класса «воздух-воздух» AIR -2 Genie . Дальнейшее развитие этой концепции, некоторые из которых имели гораздо более крупные боеголовки, привело к появлению первых противоракет . Соединенные Штаты в значительной степени вывели из эксплуатации ядерное оружие ПВО после распада Советского Союза в начале 1990-х годов. В 1995 году Россия обновила свою ядерную систему противоракетной обороны (ПРО) советской эпохи, известную как система противоракетной обороны А-135. Считается, что разрабатываемый преемник ядерной системы А-135 - А -235 «Самолет-М » откажется от боеголовок ядерного перехвата и вместо этого будет полагаться на обычные возможности поражения цели. [5]
Было разработано небольшое портативное тактическое оружие, рассчитанное на двух человек (ошибочно называемое бомбами-чемоданами ), такое как специальный атомный подрывной боеприпас , хотя сложность сочетания достаточной мощности с портативностью ограничивает его военную полезность.
По данным аудита Брукингского института , в период с 1940 по 1996 год США потратили 10,9 триллионов долларов в современном выражении [6] на программы создания ядерного оружия. 57 процентов из них было потрачено на создание механизмов доставки ядерного оружия. 6,3 процента от общей суммы, 681 миллиард долларов в современном выражении, было потрачено на обращение с оружейными ядерными отходами , например, очистка объекта в Хэнфорде с восстановлением окружающей среды , а 7 процентов от общей суммы, 763 миллиарда долларов, было потрачено на производство ядерных отходов. само оружие. [7]
Однако, строго говоря, не все эти 57 процентов были потрачены исключительно на системы доставки «программ вооружения».
Например, два таких механизма доставки , межконтинентальная баллистическая ракета «Атлас» и «Титан II» , были перепрофилированы в качестве пилотируемых ракет-носителей для пилотируемых космических полетов ; оба они использовались в гражданских программах «Меркурий» и «Близнецы» соответственно, которые считаются ступеньками в эволюции. пилотируемых космических полетов США. [8] [9] Аппарат «Атлас» отправил на орбиту Джона Гленна , первого американца. Точно так же в Советском Союзе именно межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 вывела в космос первый искусственный спутник Земли 4 октября 1957 года, а первый в истории полет человека в космос был осуществлен на производной от Р-7 ракете-носителе. Восток , 12 апреля 1961 года , космонавт Юрий Гагарин . Модернизированная версия Р-7 до сих пор используется в качестве ракеты-носителя Российской Федерации в виде космического корабля «Союз» .
Первый метеорологический спутник TIROS -1 был запущен на ракете- носителе Thor - Able в апреле 1960 года . . Первый полноценный метеорологический спутник Советского Союза «Метеор-1» был запущен 26 марта 1969 года на ракете «Восток » , производной межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 .
WD-40 впервые был использован компанией Convair для защиты внешней оболочки и, что более важно, тонких как бумага «баллонных баков» ракеты Атлас от ржавчины и коррозии. [11] [12] Эти топливные баки из нержавеющей стали были настолько тонкими, что, когда они были пустыми, их приходилось надувать газообразным азотом, чтобы предотвратить их разрушение.
В 1953 году доктор С. Дональд Стуки из отдела исследований и разработок компании Corning изобрел пирокерамику , белый стеклокерамический материал, способный выдерживать термический удар (резкое изменение температуры) до 450 °C (840 °F). Он возник из материалов, первоначально разработанных для американской программы баллистических ракет , а исследования Стуки включали термостойкий материал для носовых обтекателей . [13]
Точная навигация позволила бы подводным лодкам Соединенных Штатов точно определить свое положение до запуска своих БРПЛ. Это стимулировало развитие методов триангуляции, которые в конечном итоге привели к созданию GPS . [14] Мотивация для точного определения положения запуска и скорости ракет [15] двояка. Это приводит к более вероятной круговой ошибке попадания в цель и, следовательно, снижает потребность в более ранних поколениях тяжелых многомегатонных ядерных боеголовок, таких как W53 , для обеспечения уничтожения цели. Благодаря повышенной точности цели на одной ракете может быть размещено большее количество более легких боеголовок мощностью в несколько килотонн , что дает большее количество отдельных целей, которые можно поразить одной ракетой.
Во время выходных, посвященных Дню труда в 1973 году, на встрече примерно двенадцати офицеров в Пентагоне обсуждался вопрос создания оборонной навигационной спутниковой системы (DNSS) . Именно на этой встрече «был создан настоящий синтез, который стал НГМ». Позже в том же году программа DNSS получила название Navstar , или «Навигационная система, использующая время и диапазон». [16]
Во время разработки ракеты «Поларис» , запускаемой с подводных лодок , требовалось точно знать местоположение подводной лодки, чтобы обеспечить высокую точность стрельбы боеголовки с вероятной круговой ошибкой . Это побудило США разработать транзитную систему. [17] В 1959 году ARPA (переименованная в DARPA в 1972 году) также играла роль в Transit. [18] [19] [20]
Первая спутниковая навигационная система Transit , используемая ВМС США , была впервые успешно испытана в 1960 году. Она использовала группировку из пяти спутников и могла обеспечивать навигационное определение примерно раз в час. В 1967 году ВМС США разработали спутник Timation , который доказал способность размещать точные часы в космосе — технология, необходимая для последней системы глобального позиционирования . В 1970-х годах первой в мире радионавигационной системой стала наземная навигационная система «Омега» , основанная на сравнении фаз передачи сигналов от пар станций [24] . Ограничения этих систем привели к необходимости создания более универсального навигационного решения с большей точностью.
Хотя существовали широкие потребности в точной навигации в военном и гражданском секторах, почти ни одна из них не рассматривалась как оправдание миллиардов долларов, которые потребовались бы на исследования, разработки, развертывание и эксплуатацию группировки навигационных спутников. Во время гонки вооружений «холодной войны » ядерная угроза существованию Соединённых Штатов была единственной необходимостью, которая, по мнению Конгресса Соединённых Штатов, оправдывала эти затраты. Именно этот сдерживающий эффект и послужил причиной финансирования GPS. Ядерная триада состояла из баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ) ВМС США, стратегических бомбардировщиков ВВС США (ВВС США) и межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Точное определение позиции запуска БРПЛ, которое считалось жизненно важным для концепции ядерного сдерживания, повышало силу .
Точная навигация позволит подводным лодкам Соединенных Штатов точно определить свое положение до запуска своих БРПЛ. [14] ВВС США, располагающие двумя третями ядерной триады, также предъявляли требования к более точной и надежной навигационной системе. ВМФ и ВВС параллельно разрабатывали собственные технологии для решения, по сути, одной и той же проблемы. Для повышения живучести МБР было предложено использовать мобильные пусковые платформы (такие как российские СС-24 и СС-25 ), поэтому необходимость фиксации стартовой позиции имела сходство с ситуацией с БРПЛ.
В 1960 году ВВС предложили радионавигационную систему под названием MOSAIC (мобильная система точного управления межконтинентальными баллистическими ракетами), которая по сути представляла собой трехмерный ЛОРАН . Последующее исследование, «Проект 57», было проведено в 1963 году, и «именно в этом исследовании родилась концепция GPS». В том же году эта концепция получила дальнейшее развитие как проект 621B, который обладал «многими характеристиками, которые вы сейчас видите в GPS» [25] и обещал повышенную точность для бомбардировщиков ВВС, а также межконтинентальных баллистических ракет. Обновления из системы Navy Transit были слишком медленными для высоких скоростей работы ВВС. Исследовательская лаборатория ВМФ продолжила разработку своих спутников Timation (навигации по времени), первый из которых был запущен в 1967 году, а третий в 1974 году вывел на орбиту первые атомные часы. [26]
Еще один важный предшественник GPS пришел из другого подразделения вооруженных сил США. В 1964 году армия Соединенных Штатов вывела на орбиту свой первый спутник последовательного сопоставления дальности ( SECOR ), используемый для геодезической съемки. Система SECOR включала в себя три наземных передатчика из известных мест, которые должны были передавать сигналы на спутниковый транспондер на орбите. Четвертая наземная станция, находящаяся в неопределенном положении, сможет затем использовать эти сигналы для точного определения своего местоположения. Последний спутник SECOR был запущен в 1969 году. [27] Десятилетия спустя, в первые годы существования GPS, гражданская геодезия стала одной из первых областей, в которых использовалась новая технология, поскольку геодезисты могли извлекать выгоду из сигналов от менее - полное созвездие GPS за несколько лет до того, как оно было объявлено действующим. GPS можно рассматривать как развитие системы SECOR, в которой наземные передатчики были перенесены на орбиту. [ нужна цитата ]
Межконтинентальная баллистическая ракета Титан II была преобразована в космическую ракету-носитель Титан / Близнецы (SLV) с помощью критически важных систем с человеческим рейтингом. Он послужил важным шагом в развитии американской программы пилотируемых космических полетов с использованием одноразовых ракет-носителей, кульминацией которой стала программа «Аполлон». С апреля 1964 года по ноябрь 1966 года произошло двенадцать успешных запусков «Джемини».