Доставка ядерного оружия — это технология и системы, используемые для размещения ядерного оружия в точке детонации , на цели или вблизи нее. Для выполнения этой задачи было разработано несколько методов.
Стратегическое ядерное оружие используется в первую очередь 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 целей, известно как тактическое ядерное оружие . С точки зрения взрывной мощности , в настоящее время первое имеет гораздо большую мощность, чем второе, хотя это не является правилом. Бомбы, которые уничтожили Хиросиму и Нагасаки в 1945 году (с эквивалентом тротила от 15 до 22 килотонн ), были слабее, чем многие из современных тактических видов оружия, однако они достигли желаемого эффекта при стратегическом использовании.
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 трехкомпонентного ядерного потенциала заключается в значительном снижении вероятности того, что противник может уничтожить все ядерные силы страны в первом ударе ; 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, а также методом, использованным в двух случаях ядерной войны в истории, была бомба свободного падения , сброшенная с самолета . В годы, предшествовавшие разработке и развертыванию ядерных ракет, ядерные бомбы представляли собой наиболее практичное средство доставки ядерного оружия; даже сегодня, и особенно с выводом из эксплуатации ядерных ракет , воздушная бомбардировка остается 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 сброса с самолетов, что требует, чтобы оружие выдерживало вибрации и изменения температуры и давления воздуха во время полета. Раннее оружие часто имело съемный сердечник для безопасности, известный как сердечники для вставки в полете (IFI), вставляемый или собираемый экипажем самолета во время полета. Они должны были соответствовать условиям безопасности, чтобы предотвратить случайную детонацию или падение. Различные типы также должны были иметь взрыватель для инициирования детонации. Ядерное оружие США, которое соответствовало этим критериям, обозначается буквой «B», за которой, без дефиса, следует порядковый номер « физического пакета », который оно содержит. Например, « B61 » была основной бомбой в арсенале США на протяжении десятилетий.
Существуют различные методы сброса боеприпасов с воздуха, включая сброс бомб , сброс с парашютным замедлением и режимы сброса боеприпасов с парашютом , которые дают сбрасываемому самолету время уклониться от последующего взрыва.
Самые ранние гравитационные ядерные бомбы ( Little Boy и Fat Man ) Соединенных Штатов могли переноситься только, в эпоху их создания, специальной версией Silverplate ограниченного производства (65 самолетов к 1947 году) B-29 Superfortress . Следующее поколение оружия было все еще настолько большим и тяжелым, что его могли переносить только бомбардировщики, такие как шести-/десятимоторный, семидесятиметровый размах крыльев B-36 Peacemaker , восьмиреактивный B-52 Stratofortress и реактивные британские бомбардировщики RAF V , но к середине 1950-х годов было разработано меньшее оружие, которое могло переноситься и развертываться истребителями-бомбардировщиками . Современные ядерные гравитационные бомбы настолько малы, что их могут переносить (относительно) небольшие многоцелевые истребители , такие как одномоторные F-16 и F-35 .
Крылатая ракета — это реактивная или ракетная ракета , которая летит аэродинамически на малой высоте с использованием автоматизированной системы наведения (обычно инерциальной навигации , иногда дополненной либо GPS , либо обновлениями на среднем участке пути от дружественных сил), чтобы их было сложнее обнаружить или перехватить. Крылатые ракеты могут нести ядерную боеголовку. Они имеют меньшую дальность и меньшую полезную нагрузку , чем баллистические ракеты, поэтому их боеголовки меньше и менее мощные.
AGM -86 ALCM — это текущая ядерная крылатая ракета воздушного базирования ВВС США . ALCM устанавливается 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 сняты после подписания Договора о ликвидации ракет средней и меньшей дальности .
Крылатые ракеты могут также запускаться с мобильных пусковых установок на земле и с кораблей ВМС.
В арсенале США нет буквенных обозначений, позволяющих отличить боеголовки крылатых ракет от боеголовок баллистических ракет.
Крылатые ракеты, даже при меньшей грузоподъемности, скорости и, соответственно, боеготовности, имеют ряд преимуществ перед баллистическими ракетами для нанесения ядерных ударов:
Однако крылатые ракеты уязвимы для типичных средств ПВО, поскольку по сути являются одноразовыми беспилотными летательными аппаратами ; для защиты от атаки крылатых ракет могут использоваться такие стратегии, как боевые полеты истребителей или интегрированная система ПВО, включающая как ПВО, так и наземные элементы, такие как ракеты класса «земля-воздух» (SAM) .
До разработки ядерных баллистических ракет подводных лодок Соединенные Штаты и Советский Союз провели свои первые патрули сдерживания на море с использованием модифицированных подводных лодок, вооруженных очень большими ядерными крылатыми ракетами ; США эксплуатировали различные дизель-электрические подводные лодки, вооруженные ракетой Regulus , а Советы эксплуатировали модифицированные подводные лодки класса Whiskey , вооруженные ракетой P-5 «Пятёрка» . Эти ранние ядерные SSG служили несколько десятилетий, пока не было введено в эксплуатацию достаточное количество ПЛАРБ, после чего они были выведены из эксплуатации. Их духовные преемники, вооруженные большим количеством более современных, меньших крылатых ракет, продолжают служить и по сей день, выполняя тактические ударные функции, хотя при необходимости их можно было перевооружить ядерными крылатыми ракетами.
Воздушные или наземные крылатые ракеты с ядерным вооружением (иногда даже с ядерным двигателем ) рассматривались обеими сторонами в начале холодной войны, но обе стороны пришли к выводу, что это было непрактично с технологиями того времени. Ядерные самолеты рассматривались из-за зарождающейся авиационной и ракетной технологии того времени, особенно с учетом капризной и неэффективной природы ранних реактивных двигателей , которые ограничивали дальность и варианты использования стратегических бомбардировщиков и крылатых ракет. Позже в холодной войне обе дисциплины продвинулись достаточно далеко, чтобы стало возможным создание как надежных крылатых ракет большой дальности, так и стратегических бомбардировщиков, способных их запускать. Началась еще одна гонка вооружений , которая произвела современные крылатые ракеты и пусковые системы после холодной войны; технология VLS также позволяла вооружать надводные корабли крылатыми ракетами с ядерным вооружением, скрывая их истинную полезную нагрузку. В 2018 году первая действующая стратегическая крылатая ракета с ядерной силовой установкой SSC-X-9 "Skyfall" (9М730 Буревестник ) была представлена президентом России Владимиром Путиным . Она находится в стадии разработки и должна поступить на вооружение в 2020-х годах .
Ракеты , использующие баллистическую траекторию, 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 подводной лодкой ), они могут достигать расстояний почти в десятки тысяч километров. Большинство баллистических ракет покидают атмосферу Земли и возвращаются в нее во время своего суборбитального космического полета . Баллистические ракеты не всегда оснащены ядерным оружием, но заметный и тревожный характер их запуска часто исключает оснащение МБР и БРПЛ, наиболее эффективных классов баллистических ракет, обычными боеголовками .
Размещение ядерных ракет на низкой околоземной орбите было запрещено Договором о космосе еще в 1967 году. Кроме того, советская система частичной орбитальной бомбардировки (FOBS), которая служила аналогичной цели (она была специально разработана для схода с орбиты до завершения полного оборота), была выведена из эксплуатации 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 [ необходимо уточнение ] , и поэтому от нее труднее защищаться. МБР также могут быть запущены быстро в случае внезапной атаки.
Ранние баллистические ракеты несли одну боеголовку , часто мощностью в мегатонну . Из-за ограниченной точности ракет такая высокая мощность считалась необходимой для обеспечения уничтожения конкретной цели. С 1970-х годов современное баллистическое оружие стало свидетелем разработки гораздо более точных технологий наведения, в частности, благодаря усовершенствованиям инерциальных систем наведения . Это подготовило почву для меньших боеголовок с мощностью в сотни килотонн и, следовательно, для МБР с несколькими боеголовками индивидуального наведения (РГЧ ИН). Достижения в области технологий позволили одной ракете запускать полезную нагрузку, содержащую несколько боеголовок; количество которых зависело от конструкции ракеты и грузового отсека. РГЧ ИН имеет ряд преимуществ по сравнению с ракетой с одной боеголовкой. С небольшими дополнительными затратами она позволяет одной ракете поражать несколько целей или наносить максимальный урон одной цели, атакуя ее несколькими боеголовками. Это делает противоракетную оборону еще более сложной и еще менее экономически выгодной, чем раньше.
Ракетные боеголовки в американском арсенале обозначаются буквой «W»; например, ракетная боеголовка W61 будет иметь тот же физический пакет, что и описанная выше гравитационная бомба B61, но у нее будут другие требования к окружающей среде и безопасности, поскольку она не будет обслуживаться экипажем после запуска и останется на ракете в течение длительного времени. [4]
Хотя первая современная баллистическая ракета является основой современной ракетной и ракетной техники, она никогда не несла ядерную боеголовку. Первой МБР, когда-либо разработанной, была советская Р-7 .
Первая подводная лодка с баллистическими ракетами подводных лодок также была советской; прототип Modified Zulu -class и серийно выпускаемые баллистические ракетные подводные лодки Golf -class несли свои баллистические ракеты подводных лодок в своих парусах, но эти новаторские конструкции должны были всплывать, чтобы запустить свои баллистические ракеты. Американцы ответили первым «современным дизайном» баллистических ракетных подводных лодок; George Washington -class , которая запустила БРПЛ Polaris . Последующая гонка вооружений достигла кульминации в создании некоторых из самых больших подводных лодок, когда-либо созданных; вооруженная Trident 170-метровая подводная лодка Ohio -class, вооруженная 24 x 8 ракетами Trident с разделяющимися головными частями индивидуального наведения , и 48 000- тонная подводная лодка проекта 941 «Акула» размером с линейный крейсер , подводная лодка Typhoon -class , вооруженная 20 ракетами Р-39 с 10 разделяющимися головными частями индивидуального наведения каждая. После окончания холодной войны развитие ПЛАРБ, а затем и БРПЛ замедлилось, однако зарождающиеся ядерные державы строят новые классы ПЛАРБ , в то время как устоявшиеся державы, все из которых являются членами Совета Безопасности ООН , планируют создать следующее поколение атомных подводных лодок с ядерными баллистическими ракетами.
Гиперзвуковые планирующие боеголовки — это новая форма боеголовок для оснащения баллистических ракет. Эти маневренные устройства угрожают устареть нынешним формам ПРО , поэтому различные зарождающиеся и устоявшиеся ядерные державы спешат получить 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 представлена «Атомная базука» , предназначенная для использования против больших формирований танков.
В 1950-х годах США разработали небольшие ядерные боеголовки для использования в противовоздушной обороне, такие как Nike Hercules . С 1950-х по 1980-е годы США и Канада выставили на вооружение маломощную ядерную ракету класса «воздух-воздух» AIR -2 Genie . Дальнейшие разработки этой концепции, некоторые с гораздо более крупными боеголовками, привели к появлению ранних противоракет . Соединенные Штаты в значительной степени сняли с вооружения ядерное оружие противовоздушной обороны с распадом Советского Союза в начале 1990-х годов. Россия обновила свою ядерную систему противоракетной обороны (ПРО) советской эпохи, известную как система противоракетной обороны А-135, в 1995 году. Считается, что находящийся в разработке преемник ядерной А-135, А-235 «Самолет-М» , обойдется без ядерных боеголовок-перехватчиков и вместо этого будет полагаться на обычную возможность поражения цели. [5]
Разработано небольшое, двухместное переносное тактическое оружие (ошибочно называемое бомбами-чемоданами ), такое как специальный атомный фугасный боеприпас , хотя сложность сочетания достаточной мощности с портативностью ограничивает его военную полезность.
Согласно аудиту, проведенному Институтом Брукингса , в период с 1940 по 1996 год США потратили 11,3 триллиона долларов США в современном выражении [6] на программы по созданию ядерного оружия. 57 процентов из них было потрачено на создание средств доставки ядерного оружия. 6,3 процента от общей суммы, 709 миллиардов долларов США в современном выражении, было потрачено на управление отходами ядерного оружия , например, на очистку территории Хэнфорда с экологической реабилитацией , и 7 процентов от общей суммы, 795 миллиардов долларов США, было потрачено на производство самого ядерного оружия. [7]
Однако, строго говоря, не все эти 57 процентов были потрачены исключительно на системы доставки «оружейных программ».
Например, два таких средства доставки , МБР Atlas и Titan II , были перепрофилированы в ракеты -носители для пилотируемых космических полетов , обе использовались в гражданских программах Project Mercury и Project Gemini соответственно, которые считаются ступенями в развитии американских пилотируемых космических полетов. [8] [9] Ракета Atlas отправила Джона Гленна , первого американца, на орбиту. Аналогично в Советском Союзе именно МБР / ракета-носитель Р-7 вывела в космос первый искусственный спутник, Спутник , 4 октября 1957 года, а первый в истории полет человека в космос был совершен на производной от Р-7, Востоке , 12 апреля 1961 года космонавтом Юрием Гагариным . Модернизированная версия Р - 7 до сих пор используется в качестве ракеты-носителя для Российской Федерации в виде космического корабля Союз .
Первый настоящий метеорологический спутник TIROS -1 был запущен на ракете-носителе Thor-Able в апреле 1960 года. [10] PGM -17 Thor была первой оперативной БРСД (промежуточной баллистической ракетой), развернутой ВВС США ( USAF ). Первый полностью оперативный метеорологический спутник Советского Союза Meteor 1 был запущен 26 марта 1969 года на ракете Восток , [ требуется ссылка ] производной от МБР Р-7 .
WD-40 впервые был использован компанией Convair для защиты внешней обшивки и, что более важно, тонких как бумага «баллонных баков» ракеты Atlas от ржавчины и коррозии. [11] [12] Эти топливные баки из нержавеющей стали были настолько тонкими, что, когда они были пустыми, их приходилось накачивать азотом, чтобы предотвратить их разрушение.
В 1953 году доктор С. Дональд Стуки из Corning Research and Development Division изобрел Pyroceram , белый стеклокерамический материал, способный выдерживать термический удар (резкое изменение температуры) до 450 °C (840 °F). Он произошел от материалов, первоначально разработанных для программы баллистических ракет США , и исследования Стуки включали термостойкий материал для носовых обтекателей . [13]
Точная навигация позволила бы подводным лодкам США получить точную фиксацию своих позиций до запуска своих БРПЛ, что подстегнуло развитие методов триангуляции, которые в конечном итоге привели к появлению GPS . [14] Мотивация иметь точные определения позиции запуска и скорости ракет, [15] двояка. Это приводит к более жесткой круговой ошибке попадания в цель и, следовательно, в более широком смысле, снижает потребность в более раннем поколении тяжелых многомегатонных ядерных боеголовок, таких как W53 , чтобы гарантировать уничтожение цели. С повышением точности цели большее количество более легких боеголовок с дальностью действия в несколько килотонн может быть упаковано на данной ракете , что дает большее количество отдельных целей, которые могут быть поражены одной ракетой.
В выходные, посвященные Дню труда в 1973 году, на встрече около двенадцати военных офицеров в Пентагоне обсуждалось создание Системы спутниковой навигации обороны (DNSS) . Именно на этой встрече «был создан настоящий синтез, который стал GPS». Позже в том же году программа DNSS была названа Navstar , или Навигационная система с использованием синхронизации и определения дальности. [16]
Во время разработки ракеты Polaris , запускаемой с подводной лодки , требовалось точно знать местоположение подводной лодки, чтобы обеспечить высокую круговую погрешность вероятной точности цели боеголовки. Это привело США к разработке системы Transit . [17] В 1959 году ARPA (переименованная в DARPA в 1972 году) также сыграла свою роль в Transit. [18] [19] [20]
Первая спутниковая навигационная система Transit , используемая ВМС США , была впервые успешно испытана в 1960 году. Она использовала созвездие из пяти спутников и могла обеспечивать навигационную фиксацию примерно раз в час. В 1967 году ВМС США разработали спутник Timation , который доказал способность размещать точные часы в космосе, технология, требуемая последней Глобальной системой позиционирования . В 1970-х годах наземная навигационная система Omega , основанная на сравнении фаз передачи сигнала от пар станций, [24] стала первой всемирной радионавигационной системой. Ограничения этих систем привели к необходимости более универсального навигационного решения с большей точностью.
Хотя существовали широкие потребности в точной навигации в военном и гражданском секторах, почти ни один из них не рассматривался как оправдание миллиардов долларов, которые потребовались бы на исследования, разработку, развертывание и эксплуатацию созвездия навигационных спутников. Во время гонки вооружений Холодной войны ядерная угроза существованию Соединенных Штатов была единственной потребностью, которая оправдывала эти затраты по мнению Конгресса Соединенных Штатов. Этот сдерживающий эффект является причиной финансирования GPS. Ядерная триада состояла из баллистических ракет подводных лодок ВМС США (БРПЛ) вместе со стратегическими бомбардировщиками и межконтинентальными баллистическими ракетами (МБР) ВВС США . Точное определение позиции запуска БРПЛ, считающееся жизненно важным для позиции ядерного сдерживания, было фактором умножения силы .
Точная навигация позволила бы подводным лодкам США получить точную фиксацию своих позиций до запуска своих БРПЛ. [14] ВВС США, имея две трети ядерной триады, также имели потребности в более точной и надежной навигационной системе. ВМС и ВВС параллельно разрабатывали собственные технологии, чтобы решить, по сути, ту же самую проблему. Для повышения выживаемости МБР было предложено использовать мобильные пусковые платформы (такие как российские SS-24 и SS-25 ), поэтому необходимость фиксировать позицию запуска имела сходство с ситуацией с БРПЛ.
В 1960 году ВВС предложили радионавигационную систему под названием MOSAIC (MObile System for Accurate ICBM Control), которая по сути была 3-D LORAN . Последующее исследование, Project 57, было проведено в 1963 году, и именно «в этом исследовании родилась концепция GPS». В том же году концепция была продолжена как Project 621B, который имел «многие из атрибутов, которые вы сейчас видите в GPS» [25] и обещал повышенную точность для бомбардировщиков ВВС, а также для МБР. Обновления от Navy Transit system были слишком медленными для высоких скоростей работы ВВС. Исследовательская лаборатория ВМС продолжила усовершенствования со своими спутниками Timation (Time Navigation), впервые запущенными в 1967 году, и с третьим в 1974 году, выведшим первые атомные часы на орбиту. [26]
Другой важный предшественник GPS появился в другом подразделении вооруженных сил США. В 1964 году армия США вывела на орбиту свой первый спутник Sequential Collation of Range ( SECOR ), использовавшийся для геодезической съемки. Система SECOR включала три наземных передатчика из известных мест, которые отправляли сигналы на спутниковый ретранслятор на орбите. Четвертая наземная станция в неопределенном месте могла затем использовать эти сигналы для точного определения своего местоположения. Последний спутник SECOR был запущен в 1969 году. [27] Спустя десятилетия, в первые годы существования GPS, гражданская геодезия стала одной из первых областей, где использовалась новая технология, поскольку геодезисты могли извлекать выгоду из сигналов от не полностью завершенного созвездия GPS за годы до того, как оно было объявлено действующим. GPS можно рассматривать как эволюцию системы SECOR, в которой наземные передатчики были перемещены на орбиту. [ необходима цитата ]
МБР Titan II была преобразована в ракету-носитель Titan/Gemini (SLV) с помощью критических систем, рассчитанных на человека. Она послужила важной ступенью в развитии программы пилотируемых космических полетов США с использованием одноразовых ракет-носителей, достигшей кульминации в программе Apollo. Двенадцать успешных запусков Gemini были осуществлены в период с апреля 1964 года по ноябрь 1966 года.