Giới thiệu về động cơ cho tên lửa đạn đạo xuyên lục địa
Nga đã phát triển lực lượng hạt nhân chiến lược, thành phần chính là tên lửa đạn đạo xuyên lục địa thuộc nhiều loại khác nhau, được sử dụng như một phần của hệ thống mặt đất cố định hoặc di động, cũng như trên tàu ngầm. Với sự tương đồng nhất định ở mức độ ý tưởng và giải pháp cơ bản, các sản phẩm của lớp này có những điểm khác biệt đáng chú ý. Đặc biệt, động cơ tên lửa có nhiều loại và lớp khác nhau được sử dụng, tương ứng với những yêu cầu nhất định của khách hàng.
Từ quan điểm về tính năng của các nhà máy điện, tất cả các ICBM lạc hậu, hiện tại và có triển vọng có thể được chia thành hai loại chính. Như là vũ khí có thể được trang bị động cơ tên lửa đẩy chất lỏng (LRE) hoặc động cơ đẩy chất rắn (RDTT). Cả hai lớp đều có những lợi thế riêng, nhờ đó chúng được sử dụng trong các dự án khác nhau, và cho đến nay chưa có lớp nào có thể thay thế một "đối thủ cạnh tranh" khỏi lĩnh vực của chúng. Vấn đề nhà máy điện rất được quan tâm và cần được xem xét riêng.
Câu chuyện và lý thuyết
Được biết, những tên lửa đầu tiên xuất hiện từ nhiều thế kỷ trước được trang bị động cơ rắn sử dụng nhiên liệu đơn giản nhất. Một nhà máy điện như vậy vẫn giữ được vị trí của nó cho đến thế kỷ trước, khi những hệ thống nhiên liệu lỏng đầu tiên được tạo ra. Trong tương lai, sự phát triển của hai loại động cơ diễn ra song song, mặc dù động cơ tên lửa đẩy chất lỏng hoặc động cơ tên lửa đẩy rắn thay thế nhau theo thời gian với tư cách là các nhà lãnh đạo ngành.
Phóng tên lửa UR-100N UTTH với động cơ chất lỏng. Ảnh Rbase.new-factoria.ru
Các tên lửa tầm xa đầu tiên, sự phát triển dẫn đến sự xuất hiện của các tổ hợp liên lục địa, được trang bị động cơ chất lỏng. Vào giữa thế kỷ trước, chính LRE đã làm cho nó có thể đạt được các đặc tính mong muốn bằng cách sử dụng các vật liệu và công nghệ sẵn có. Sau đó, các chuyên gia từ các quốc gia hàng đầu bắt đầu phát triển các loại bột đạn đạo và nhiên liệu hỗn hợp mới, dẫn đến sự xuất hiện của động cơ tên lửa đẩy rắn phù hợp để sử dụng trên ICBM.
Đến nay, cả tên lửa đẩy chất lỏng và chất rắn đã trở nên phổ biến trong các lực lượng hạt nhân chiến lược của các quốc gia khác nhau. Điều gây tò mò là các ICBM của Nga được trang bị hệ thống đẩy của cả hai lớp, trong khi Mỹ cách đây vài thập kỷ đã từ bỏ động cơ chất lỏng để chuyển sang sử dụng động cơ đẩy rắn. Bất chấp sự khác biệt về cách tiếp cận, cả hai quốc gia đều chế tạo được các nhóm tên lửa có hình dạng mong muốn với các khả năng cần thiết.
Trong lĩnh vực tên lửa xuyên lục địa, động cơ đẩy chất lỏng trở thành động cơ đầu tiên. Những sản phẩm như vậy có một số lợi thế. Nhiên liệu lỏng cho phép thu được xung lực cụ thể cao hơn và thiết kế của động cơ cho phép thay đổi lực đẩy theo những cách tương đối đơn giản. Các thùng nhiên liệu và chất oxy hóa chiếm phần lớn thể tích của tên lửa với LRE, theo một cách nào đó làm giảm yêu cầu về độ bền của thân tàu và đơn giản hóa việc sản xuất nó.
Đồng thời, động cơ tên lửa và tên lửa được trang bị trên chúng không phải là không có nhược điểm. Trước hết, một động cơ như vậy được đặc trưng bởi độ phức tạp cao nhất của sản xuất và vận hành, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến giá thành của sản phẩm. ICBM của các mẫu đầu tiên có một nhược điểm là sự phức tạp trong quá trình chuẩn bị phóng. Việc tiếp nhiên liệu và chất oxy hóa đã được thực hiện ngay trước khi phóng, và ngoài ra, trong một số trường hợp, nó còn có một số rủi ro. Tất cả điều này ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng chiến đấu của hệ thống tên lửa.
Tên lửa lỏng R-36M trong container vận chuyển và phóng. Ảnh Rbase.new-factoria.ru
Động cơ tên lửa đẩy dạng rắn và tên lửa được chế tạo trên cơ sở của nó có những mặt tích cực và ưu điểm so với hệ thống chất lỏng. Điểm cộng chính là chi phí sản xuất thấp hơn và thiết kế đơn giản hóa. Ngoài ra, động cơ tên lửa đẩy rắn không có nguy cơ rò rỉ nhiên liệu xâm thực và ngoài ra, chúng còn được phân biệt bởi khả năng lưu trữ lâu hơn. Trong giai đoạn chủ động của chuyến bay ICBM, động cơ đẩy chất rắn cung cấp động lực tăng tốc tốt hơn, giảm khả năng đánh chặn thành công.
Động cơ đẩy chất rắn thua chất lỏng về xung lực cụ thể của nó. Vì quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn hầu như không thể kiểm soát được nên việc điều khiển lực đẩy, dừng hoặc khởi động lại của động cơ đòi hỏi những phương tiện kỹ thuật đặc biệt rất phức tạp. Phần thân của động cơ tên lửa đẩy rắn thực hiện các chức năng của buồng đốt và do đó phải có độ bền thích hợp, điều này đặt ra các yêu cầu đặc biệt đối với các đơn vị được sử dụng, đồng thời cũng ảnh hưởng tiêu cực đến độ phức tạp và chi phí sản xuất.
LRE, động cơ tên lửa đẩy rắn và lực lượng hạt nhân chiến lược
Hiện tại, lực lượng hạt nhân chiến lược của Nga được trang bị khoảng chục ICBM thuộc nhiều lớp khác nhau, được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu thực tế. Lực lượng Tên lửa Chiến lược (RVSN) vận hành XNUMX loại tên lửa và mong đợi sự xuất hiện của XNUMX hệ thống mới nữa. Số lượng hệ thống tên lửa tương tự được sử dụng trên các tàu ngầm của Hải quân, tuy nhiên, về cơ bản, các tên lửa mới vẫn chưa được phát triển vì lợi ích của thành phần biển của "bộ ba hạt nhân".
Dù tuổi đã cao nhưng quân đội vẫn có tên lửa UR-100N UTTKh và R-36M / M2. Những ICBM hạng nặng như vậy bao gồm một số giai đoạn với động cơ đẩy chất lỏng của riêng chúng. Với khối lượng lớn (hơn 100 tấn đối với UR-100N UTTKh và khoảng 200 tấn đối với R-36M / M2), hai loại tên lửa này mang theo một nguồn cung cấp nhiên liệu đáng kể, đảm bảo rằng một đầu đạn hạng nặng có thể bay tới một khoảng cách xa. ít nhất 10 nghìn km.
Quang cảnh chung về tên lửa RS-28 "Sarmat". Vẽ "Trung tâm tên lửa nhà nước" / makeyev.ru
Từ cuối những năm XNUMX ở nước ta, vấn đề sử dụng động cơ tên lửa đẩy rắn trên các ICBM có triển vọng đã được nghiên cứu. Những kết quả thực sự đầu tiên trong lĩnh vực này đã thu được vào đầu những năm bảy mươi. Trong những thập kỷ gần đây, hướng đi này đã nhận được một động lực mới, nhờ đó mà cả họ tên lửa đẩy chất rắn đã xuất hiện, đó là sự phát triển nhất quán của các ý tưởng và giải pháp chung dựa trên công nghệ hiện đại.
Hiện tại, Lực lượng Tên lửa Chiến lược có các tên lửa RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M và RS-24 Yars. Đồng thời, tất cả các tên lửa như vậy đều được vận hành cả bằng mìn và bệ phóng mặt đất di động. Ba loại tên lửa, được tạo ra trên cơ sở những ý tưởng chung, được chế tạo theo sơ đồ ba giai đoạn và được trang bị động cơ đẩy rắn. Sau khi hoàn thành các yêu cầu của khách hàng, các tác giả của dự án đã cố gắng giảm thiểu kích thước và trọng lượng của tên lửa thành phẩm.
Tên lửa của các tổ hợp RT-2PM, RT-2PM2 và RS-24 có chiều dài không quá 22,5-23 m với đường kính tối đa dưới 2 m, trọng lượng phóng của sản phẩm khoảng 45-50 tấn. 1-1,5 tấn Tên lửa Topol được trang bị đầu đạn monoblock, trong khi Yars, theo dữ liệu được biết, mang một số đầu đạn riêng biệt. Phạm vi bay - ít nhất 12 nghìn km.
Có thể dễ dàng nhận thấy rằng với đặc điểm bay chủ yếu ở cấp độ của các tên lửa đẩy chất lỏng cũ hơn, thì các tên lửa đẩy chất rắn Topol và Yarsy có kích thước nhỏ hơn và có trọng lượng khởi điểm. Tuy nhiên, với tất cả những điều này, chúng mang một trọng tải nhỏ hơn.
Tổ hợp đất di động "Cây dương". Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga
Trong tương lai, Lực lượng Tên lửa Chiến lược sẽ nhận được một số hệ thống tên lửa mới. Do đó, dự án RS-26 Rubezh, được tạo ra như một lựa chọn để phát triển thêm hệ thống Yars, một lần nữa cung cấp cho việc sử dụng sơ đồ nhiều giai đoạn với động cơ tên lửa đẩy rắn ở tất cả các giai đoạn. Trước đó, đã xuất hiện thông tin, theo đó hệ thống Rubezh nhằm thay thế các tổ hợp RT-2PM Topol đã già cỗi, ảnh hưởng đến các tính năng chính trong kiến trúc của nó. Theo các đặc tính kỹ thuật chính, Rubezh không được khác biệt đáng kể so với Topol, mặc dù có thể sử dụng trọng tải khác.
Một sự phát triển đầy hứa hẹn khác là ICBM hạng nặng kiểu RS-28 Sarmat. Theo dữ liệu chính thức, dự án này cung cấp cho việc tạo ra một tên lửa ba tầng với động cơ chất lỏng. Có thông tin cho rằng tên lửa Sarmat sẽ có chiều dài khoảng 30 m với trọng lượng phóng hơn 100 tấn, có thể mang đầu đạn đặc biệt "truyền thống" hoặc hệ thống tấn công siêu thanh kiểu mới. Do sử dụng động cơ tên lửa đẩy chất lỏng với đầy đủ các đặc tính nên nó có thể đạt được tầm bay tối đa từ 15-16 nghìn km.
Theo sự xử lý của hải quân hạm đội Có một số loại ICBM với các đặc điểm và khả năng khác nhau. Cơ sở của thành phần hải quân của lực lượng hạt nhân chiến lược hiện được tạo thành từ các tên lửa đạn đạo của các tàu ngầm thuộc họ R-29RM: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 Sineva và R-29RMU2.1 Liner. Ngoài ra, cách đây vài năm, tên lửa R-30 Bulava mới nhất đã bắn trúng các kho vũ khí. Theo những gì chúng ta biết, ngành công nghiệp Nga hiện đang phát triển một số dự án hiện đại hóa tên lửa cho tàu ngầm, nhưng cho đến nay vẫn chưa có thông tin về việc tạo ra các tổ hợp mới về cơ bản.
Trong lĩnh vực ICBM nội địa cho tàu ngầm, có những xu hướng gợi nhớ đến sự phát triển của các tổ hợp "trên bộ". Các sản phẩm R-29RM cũ hơn và tất cả các tùy chọn hiện đại hóa của chúng đều có ba giai đoạn và được trang bị một số động cơ lỏng. Với sự hỗ trợ của một nhà máy điện như vậy, tên lửa R-29RM có khả năng mang bốn hoặc mười đầu đạn có công suất khác nhau với tổng khối lượng 8300 tấn đến khoảng cách ít nhất là 2,8 km. việc sử dụng các hệ thống điều hướng và điều khiển mới. Tùy thuộc vào tải trọng chiến đấu hiện có, tên lửa dài 29 m và nặng 2 tấn có khả năng bay ở khoảng cách lên tới 14,8 nghìn km.
Nạp tổ hợp tên lửa "Topol-M" trong ống phóng silo. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga
Ngược lại, một dự án tên lửa mới hơn dành cho tàu ngầm P-30 Bulava được cung cấp để sử dụng động cơ nhiên liệu rắn trong cả ba giai đoạn. Ngoài ra, điều này giúp giảm chiều dài của tên lửa xuống còn 12,1 m và giảm trọng lượng phóng xuống 36,8 tấn, đồng thời, sản phẩm mang được tải trọng chiến đấu 1,15 tấn và đưa nó tới khoảng cách xa tới 8-9 nghìn km. Cách đây không lâu, người ta đã thông báo về việc phát triển một sửa đổi mới của Bulava, khác với các kích thước khác và tăng trọng lượng, do đó có thể tăng tải trọng chiến đấu.
Xu hướng phát triển
Ai cũng biết rằng trong những thập kỷ gần đây, Bộ tư lệnh Nga đã dựa vào sự phát triển của các tên lửa hành trình rắn tiên tiến. Kết quả của việc này là sự xuất hiện nhất quán của các tổ hợp Topol và Topol-M, sau đó là Yars và Rubezh, các tên lửa được trang bị động cơ tên lửa đẩy rắn. LRE, đến lượt nó, chỉ còn lại trên các tên lửa "đất" tương đối cũ, hoạt động của chúng đã sắp kết thúc.
Tuy nhiên, việc loại bỏ hoàn toàn các ICBM phóng chất lỏng vẫn chưa được lên kế hoạch. Để thay thế cho UR-100N UTTKh và R-36M / M2 hiện có, một sản phẩm mới đang được tạo ra là RS-28 "Sarmat" với một nhà máy điện tương tự. Do đó, động cơ lỏng trong tương lai gần sẽ chỉ được sử dụng trên các tên lửa hạng nặng, trong khi các hệ thống khác sẽ được trang bị hệ thống nhiên liệu rắn.
Tình hình với tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm trông tương tự, nhưng có một số khác biệt. Trong khu vực này, một số lượng đáng kể tên lửa lỏng vẫn còn, nhưng dự án mới duy nhất liên quan đến việc sử dụng động cơ tên lửa đẩy rắn. Sự phát triển tiếp theo của sự kiện có thể được dự đoán bằng cách nghiên cứu các kế hoạch hiện có của bộ quân sự: chương trình phát triển hạm đội tàu ngầm chỉ rõ tên lửa nào có tương lai lớn và tên lửa nào cuối cùng sẽ ngừng hoạt động.
Xe phóng tự hành RS-24 "Yars". Ảnh Vitalykuzmin.net
Các tên lửa R-29RM cũ hơn và những sửa đổi mới nhất của chúng được dành cho các tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 667BDR và 667BDRM, trong khi các tên lửa R-30 được phát triển để sử dụng trên các tàu sân bay mang tên lửa mới nhất thuộc dự án 955 đã lỗi thời. Cùng với chúng, hạm đội sẽ phải từ bỏ các tên lửa thuộc họ R-667RM, vốn sẽ đơn giản là không có tàu sân bay.
Dự án 955 tàu ngầm tên lửa Borey đầu tiên đã được biên chế cho Hải quân và ngoài ra, việc đóng mới các tàu ngầm mới vẫn tiếp tục. Điều này có nghĩa là trong tương lai gần, hạm đội sẽ nhận được một nhóm đáng kể các tàu sân bay tên lửa Bulava. Dịch vụ của Boreev sẽ tiếp tục trong vài thập kỷ, và do đó tên lửa R-30 sẽ vẫn được phục vụ. Có thể tạo ra các sửa đổi mới của các loại vũ khí đó có thể bổ sung và sau đó thay thế phiên bản cơ bản của ICBM. Bằng cách này hay cách khác, các sản phẩm thuộc họ R-30 cuối cùng sẽ thay thế các tên lửa cũ của dòng R-29RM để làm cơ sở cho thành phần hải quân của lực lượng hạt nhân chiến lược.
Ưu điểm và nhược điểm
Các loại động cơ tên lửa khác nhau được sử dụng trên các tên lửa chiến lược hiện đại có ưu và nhược điểm của loại này hay loại khác. Hệ thống nhiên liệu lỏng và rắn vượt trội hơn nhau ở một số khía cạnh, nhưng lại thua ở những khía cạnh khác. Do đó, khách hàng và nhà thiết kế phải lựa chọn loại nhà máy điện phù hợp với các yêu cầu hiện có.
Động cơ tên lửa đẩy chất lỏng có điều kiện khác với động cơ tên lửa đẩy rắn ở xung lực cụ thể cao hơn và các ưu điểm khác, cho phép tăng trọng tải. Đồng thời, việc cung cấp nhiên liệu lỏng và chất oxy hóa tương ứng dẫn đến việc tăng kích thước và trọng lượng của sản phẩm. Do đó, tên lửa lỏng hóa ra lại là giải pháp tối ưu trong bối cảnh triển khai số lượng lớn các bệ phóng silo. Trên thực tế, điều này có nghĩa là hiện tại một phần đáng kể của hầm phóng đã bị các tên lửa R-36M / M2 và UR-100N UTTKh chiếm giữ, và trong tương lai chúng sẽ được thay thế bằng RS-28 Sarmat đầy hứa hẹn.
Tên lửa của các loại Topol, Topol-M và Yars được sử dụng cho cả việc lắp đặt mỏ và như một phần của các tổ hợp đất di động. Khả năng thứ hai được cung cấp, trước hết là do trọng lượng ban đầu thấp của tên lửa. Một sản phẩm có trọng lượng không quá 50 tấn có thể được đặt trên khung gầm nhiều trục đặc biệt, điều này không thể làm được với các tên lửa lỏng hiện có hoặc giả định. Tổ hợp RS-26 Rubezh mới, được coi là sự thay thế cho Topol, cũng dựa trên những ý tưởng tương tự.
Tên lửa phóng từ tàu ngầm R-29RM. Vẽ "Trung tâm tên lửa nhà nước" / makeyev.ru
Một tính năng đặc trưng của tên lửa với động cơ tên lửa đẩy rắn là giảm kích thước và trọng lượng cũng rất quan trọng trong bối cảnh trang bị vũ khí của hạm đội. Tên lửa dùng cho tàu ngầm phải có kích thước tối thiểu. Tỷ lệ giữa các kích thước và đặc tính bay của tên lửa R-29RM và R-30 cho thấy chính xác cách những lợi thế đó có thể được sử dụng trong thực tế. Vì vậy, không giống như những người tiền nhiệm, các tàu ngầm hạt nhân Project 955 mới nhất không cần cấu trúc thượng tầng lớn bao phủ phần trên của bệ phóng.
Tuy nhiên, việc giảm trọng lượng và kích thước đều có giá của nó. Tên lửa đẩy chất rắn nhẹ hơn khác với các ICBM nội địa khác ở tải trọng chiến đấu thấp hơn. Ngoài ra, tính đặc thù của tên lửa đẩy rắn dẫn đến độ hoàn thiện về trọng lượng thấp hơn so với tên lửa lỏng. Tuy nhiên, rõ ràng, những vấn đề như vậy đang được giải quyết bằng cách tạo ra các đơn vị chiến đấu và hệ thống điều khiển hiệu quả hơn.
***
Mặc dù công việc thiết kế và khoa học kéo dài, cũng như nhiều tranh cãi, cuộc đối đầu có điều kiện giữa động cơ đẩy chất lỏng và rắn vẫn chưa kết thúc với chiến thắng vô điều kiện của một trong những "đối thủ". Ngược lại, quân đội và các kỹ sư Nga đã đưa ra một kết luận cân bằng. Các loại động cơ khác nhau được sử dụng trong những lĩnh vực mà chúng có thể cho kết quả tốt nhất. Do đó, tên lửa hạng nhẹ dùng cho hệ thống cơ động trên đất liền và tàu ngầm được trang bị động cơ tên lửa đẩy rắn, trong khi tên lửa phóng từ silo hạng nặng hiện nay và trong tương lai phải được trang bị hệ thống phóng bằng chất lỏng.
Trong tình hình hiện tại, có tính đến các cơ hội và triển vọng hiện có, cách tiếp cận như vậy có vẻ hợp lý và thành công nhất. Trong thực tế, nó cho phép thu được kết quả tối đa với việc giảm đáng kể ảnh hưởng của các yếu tố tiêu cực. Rất có thể một hệ tư tưởng như vậy sẽ tiếp tục trong tương lai, bao gồm cả việc sử dụng các công nghệ đầy hứa hẹn. Điều này có nghĩa là trong tương lai gần và xa, lực lượng hạt nhân chiến lược của Nga sẽ có thể nhận được tên lửa đạn đạo xuyên lục địa hiện đại với đặc tính và phẩm chất tác chiến cao nhất có thể, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả răn đe và an ninh của đất nước.
Theo các trang web:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
Từ quan điểm về tính năng của các nhà máy điện, tất cả các ICBM lạc hậu, hiện tại và có triển vọng có thể được chia thành hai loại chính. Như là vũ khí có thể được trang bị động cơ tên lửa đẩy chất lỏng (LRE) hoặc động cơ đẩy chất rắn (RDTT). Cả hai lớp đều có những lợi thế riêng, nhờ đó chúng được sử dụng trong các dự án khác nhau, và cho đến nay chưa có lớp nào có thể thay thế một "đối thủ cạnh tranh" khỏi lĩnh vực của chúng. Vấn đề nhà máy điện rất được quan tâm và cần được xem xét riêng.
Câu chuyện và lý thuyết
Được biết, những tên lửa đầu tiên xuất hiện từ nhiều thế kỷ trước được trang bị động cơ rắn sử dụng nhiên liệu đơn giản nhất. Một nhà máy điện như vậy vẫn giữ được vị trí của nó cho đến thế kỷ trước, khi những hệ thống nhiên liệu lỏng đầu tiên được tạo ra. Trong tương lai, sự phát triển của hai loại động cơ diễn ra song song, mặc dù động cơ tên lửa đẩy chất lỏng hoặc động cơ tên lửa đẩy rắn thay thế nhau theo thời gian với tư cách là các nhà lãnh đạo ngành.
Phóng tên lửa UR-100N UTTH với động cơ chất lỏng. Ảnh Rbase.new-factoria.ru
Các tên lửa tầm xa đầu tiên, sự phát triển dẫn đến sự xuất hiện của các tổ hợp liên lục địa, được trang bị động cơ chất lỏng. Vào giữa thế kỷ trước, chính LRE đã làm cho nó có thể đạt được các đặc tính mong muốn bằng cách sử dụng các vật liệu và công nghệ sẵn có. Sau đó, các chuyên gia từ các quốc gia hàng đầu bắt đầu phát triển các loại bột đạn đạo và nhiên liệu hỗn hợp mới, dẫn đến sự xuất hiện của động cơ tên lửa đẩy rắn phù hợp để sử dụng trên ICBM.
Đến nay, cả tên lửa đẩy chất lỏng và chất rắn đã trở nên phổ biến trong các lực lượng hạt nhân chiến lược của các quốc gia khác nhau. Điều gây tò mò là các ICBM của Nga được trang bị hệ thống đẩy của cả hai lớp, trong khi Mỹ cách đây vài thập kỷ đã từ bỏ động cơ chất lỏng để chuyển sang sử dụng động cơ đẩy rắn. Bất chấp sự khác biệt về cách tiếp cận, cả hai quốc gia đều chế tạo được các nhóm tên lửa có hình dạng mong muốn với các khả năng cần thiết.
Trong lĩnh vực tên lửa xuyên lục địa, động cơ đẩy chất lỏng trở thành động cơ đầu tiên. Những sản phẩm như vậy có một số lợi thế. Nhiên liệu lỏng cho phép thu được xung lực cụ thể cao hơn và thiết kế của động cơ cho phép thay đổi lực đẩy theo những cách tương đối đơn giản. Các thùng nhiên liệu và chất oxy hóa chiếm phần lớn thể tích của tên lửa với LRE, theo một cách nào đó làm giảm yêu cầu về độ bền của thân tàu và đơn giản hóa việc sản xuất nó.
Đồng thời, động cơ tên lửa và tên lửa được trang bị trên chúng không phải là không có nhược điểm. Trước hết, một động cơ như vậy được đặc trưng bởi độ phức tạp cao nhất của sản xuất và vận hành, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến giá thành của sản phẩm. ICBM của các mẫu đầu tiên có một nhược điểm là sự phức tạp trong quá trình chuẩn bị phóng. Việc tiếp nhiên liệu và chất oxy hóa đã được thực hiện ngay trước khi phóng, và ngoài ra, trong một số trường hợp, nó còn có một số rủi ro. Tất cả điều này ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng chiến đấu của hệ thống tên lửa.
Tên lửa lỏng R-36M trong container vận chuyển và phóng. Ảnh Rbase.new-factoria.ru
Động cơ tên lửa đẩy dạng rắn và tên lửa được chế tạo trên cơ sở của nó có những mặt tích cực và ưu điểm so với hệ thống chất lỏng. Điểm cộng chính là chi phí sản xuất thấp hơn và thiết kế đơn giản hóa. Ngoài ra, động cơ tên lửa đẩy rắn không có nguy cơ rò rỉ nhiên liệu xâm thực và ngoài ra, chúng còn được phân biệt bởi khả năng lưu trữ lâu hơn. Trong giai đoạn chủ động của chuyến bay ICBM, động cơ đẩy chất rắn cung cấp động lực tăng tốc tốt hơn, giảm khả năng đánh chặn thành công.
Động cơ đẩy chất rắn thua chất lỏng về xung lực cụ thể của nó. Vì quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn hầu như không thể kiểm soát được nên việc điều khiển lực đẩy, dừng hoặc khởi động lại của động cơ đòi hỏi những phương tiện kỹ thuật đặc biệt rất phức tạp. Phần thân của động cơ tên lửa đẩy rắn thực hiện các chức năng của buồng đốt và do đó phải có độ bền thích hợp, điều này đặt ra các yêu cầu đặc biệt đối với các đơn vị được sử dụng, đồng thời cũng ảnh hưởng tiêu cực đến độ phức tạp và chi phí sản xuất.
LRE, động cơ tên lửa đẩy rắn và lực lượng hạt nhân chiến lược
Hiện tại, lực lượng hạt nhân chiến lược của Nga được trang bị khoảng chục ICBM thuộc nhiều lớp khác nhau, được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu thực tế. Lực lượng Tên lửa Chiến lược (RVSN) vận hành XNUMX loại tên lửa và mong đợi sự xuất hiện của XNUMX hệ thống mới nữa. Số lượng hệ thống tên lửa tương tự được sử dụng trên các tàu ngầm của Hải quân, tuy nhiên, về cơ bản, các tên lửa mới vẫn chưa được phát triển vì lợi ích của thành phần biển của "bộ ba hạt nhân".
Dù tuổi đã cao nhưng quân đội vẫn có tên lửa UR-100N UTTKh và R-36M / M2. Những ICBM hạng nặng như vậy bao gồm một số giai đoạn với động cơ đẩy chất lỏng của riêng chúng. Với khối lượng lớn (hơn 100 tấn đối với UR-100N UTTKh và khoảng 200 tấn đối với R-36M / M2), hai loại tên lửa này mang theo một nguồn cung cấp nhiên liệu đáng kể, đảm bảo rằng một đầu đạn hạng nặng có thể bay tới một khoảng cách xa. ít nhất 10 nghìn km.
Quang cảnh chung về tên lửa RS-28 "Sarmat". Vẽ "Trung tâm tên lửa nhà nước" / makeyev.ru
Từ cuối những năm XNUMX ở nước ta, vấn đề sử dụng động cơ tên lửa đẩy rắn trên các ICBM có triển vọng đã được nghiên cứu. Những kết quả thực sự đầu tiên trong lĩnh vực này đã thu được vào đầu những năm bảy mươi. Trong những thập kỷ gần đây, hướng đi này đã nhận được một động lực mới, nhờ đó mà cả họ tên lửa đẩy chất rắn đã xuất hiện, đó là sự phát triển nhất quán của các ý tưởng và giải pháp chung dựa trên công nghệ hiện đại.
Hiện tại, Lực lượng Tên lửa Chiến lược có các tên lửa RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M và RS-24 Yars. Đồng thời, tất cả các tên lửa như vậy đều được vận hành cả bằng mìn và bệ phóng mặt đất di động. Ba loại tên lửa, được tạo ra trên cơ sở những ý tưởng chung, được chế tạo theo sơ đồ ba giai đoạn và được trang bị động cơ đẩy rắn. Sau khi hoàn thành các yêu cầu của khách hàng, các tác giả của dự án đã cố gắng giảm thiểu kích thước và trọng lượng của tên lửa thành phẩm.
Tên lửa của các tổ hợp RT-2PM, RT-2PM2 và RS-24 có chiều dài không quá 22,5-23 m với đường kính tối đa dưới 2 m, trọng lượng phóng của sản phẩm khoảng 45-50 tấn. 1-1,5 tấn Tên lửa Topol được trang bị đầu đạn monoblock, trong khi Yars, theo dữ liệu được biết, mang một số đầu đạn riêng biệt. Phạm vi bay - ít nhất 12 nghìn km.
Có thể dễ dàng nhận thấy rằng với đặc điểm bay chủ yếu ở cấp độ của các tên lửa đẩy chất lỏng cũ hơn, thì các tên lửa đẩy chất rắn Topol và Yarsy có kích thước nhỏ hơn và có trọng lượng khởi điểm. Tuy nhiên, với tất cả những điều này, chúng mang một trọng tải nhỏ hơn.
Tổ hợp đất di động "Cây dương". Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga
Trong tương lai, Lực lượng Tên lửa Chiến lược sẽ nhận được một số hệ thống tên lửa mới. Do đó, dự án RS-26 Rubezh, được tạo ra như một lựa chọn để phát triển thêm hệ thống Yars, một lần nữa cung cấp cho việc sử dụng sơ đồ nhiều giai đoạn với động cơ tên lửa đẩy rắn ở tất cả các giai đoạn. Trước đó, đã xuất hiện thông tin, theo đó hệ thống Rubezh nhằm thay thế các tổ hợp RT-2PM Topol đã già cỗi, ảnh hưởng đến các tính năng chính trong kiến trúc của nó. Theo các đặc tính kỹ thuật chính, Rubezh không được khác biệt đáng kể so với Topol, mặc dù có thể sử dụng trọng tải khác.
Một sự phát triển đầy hứa hẹn khác là ICBM hạng nặng kiểu RS-28 Sarmat. Theo dữ liệu chính thức, dự án này cung cấp cho việc tạo ra một tên lửa ba tầng với động cơ chất lỏng. Có thông tin cho rằng tên lửa Sarmat sẽ có chiều dài khoảng 30 m với trọng lượng phóng hơn 100 tấn, có thể mang đầu đạn đặc biệt "truyền thống" hoặc hệ thống tấn công siêu thanh kiểu mới. Do sử dụng động cơ tên lửa đẩy chất lỏng với đầy đủ các đặc tính nên nó có thể đạt được tầm bay tối đa từ 15-16 nghìn km.
Theo sự xử lý của hải quân hạm đội Có một số loại ICBM với các đặc điểm và khả năng khác nhau. Cơ sở của thành phần hải quân của lực lượng hạt nhân chiến lược hiện được tạo thành từ các tên lửa đạn đạo của các tàu ngầm thuộc họ R-29RM: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 Sineva và R-29RMU2.1 Liner. Ngoài ra, cách đây vài năm, tên lửa R-30 Bulava mới nhất đã bắn trúng các kho vũ khí. Theo những gì chúng ta biết, ngành công nghiệp Nga hiện đang phát triển một số dự án hiện đại hóa tên lửa cho tàu ngầm, nhưng cho đến nay vẫn chưa có thông tin về việc tạo ra các tổ hợp mới về cơ bản.
Trong lĩnh vực ICBM nội địa cho tàu ngầm, có những xu hướng gợi nhớ đến sự phát triển của các tổ hợp "trên bộ". Các sản phẩm R-29RM cũ hơn và tất cả các tùy chọn hiện đại hóa của chúng đều có ba giai đoạn và được trang bị một số động cơ lỏng. Với sự hỗ trợ của một nhà máy điện như vậy, tên lửa R-29RM có khả năng mang bốn hoặc mười đầu đạn có công suất khác nhau với tổng khối lượng 8300 tấn đến khoảng cách ít nhất là 2,8 km. việc sử dụng các hệ thống điều hướng và điều khiển mới. Tùy thuộc vào tải trọng chiến đấu hiện có, tên lửa dài 29 m và nặng 2 tấn có khả năng bay ở khoảng cách lên tới 14,8 nghìn km.
Nạp tổ hợp tên lửa "Topol-M" trong ống phóng silo. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga
Ngược lại, một dự án tên lửa mới hơn dành cho tàu ngầm P-30 Bulava được cung cấp để sử dụng động cơ nhiên liệu rắn trong cả ba giai đoạn. Ngoài ra, điều này giúp giảm chiều dài của tên lửa xuống còn 12,1 m và giảm trọng lượng phóng xuống 36,8 tấn, đồng thời, sản phẩm mang được tải trọng chiến đấu 1,15 tấn và đưa nó tới khoảng cách xa tới 8-9 nghìn km. Cách đây không lâu, người ta đã thông báo về việc phát triển một sửa đổi mới của Bulava, khác với các kích thước khác và tăng trọng lượng, do đó có thể tăng tải trọng chiến đấu.
Xu hướng phát triển
Ai cũng biết rằng trong những thập kỷ gần đây, Bộ tư lệnh Nga đã dựa vào sự phát triển của các tên lửa hành trình rắn tiên tiến. Kết quả của việc này là sự xuất hiện nhất quán của các tổ hợp Topol và Topol-M, sau đó là Yars và Rubezh, các tên lửa được trang bị động cơ tên lửa đẩy rắn. LRE, đến lượt nó, chỉ còn lại trên các tên lửa "đất" tương đối cũ, hoạt động của chúng đã sắp kết thúc.
Tuy nhiên, việc loại bỏ hoàn toàn các ICBM phóng chất lỏng vẫn chưa được lên kế hoạch. Để thay thế cho UR-100N UTTKh và R-36M / M2 hiện có, một sản phẩm mới đang được tạo ra là RS-28 "Sarmat" với một nhà máy điện tương tự. Do đó, động cơ lỏng trong tương lai gần sẽ chỉ được sử dụng trên các tên lửa hạng nặng, trong khi các hệ thống khác sẽ được trang bị hệ thống nhiên liệu rắn.
Tình hình với tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm trông tương tự, nhưng có một số khác biệt. Trong khu vực này, một số lượng đáng kể tên lửa lỏng vẫn còn, nhưng dự án mới duy nhất liên quan đến việc sử dụng động cơ tên lửa đẩy rắn. Sự phát triển tiếp theo của sự kiện có thể được dự đoán bằng cách nghiên cứu các kế hoạch hiện có của bộ quân sự: chương trình phát triển hạm đội tàu ngầm chỉ rõ tên lửa nào có tương lai lớn và tên lửa nào cuối cùng sẽ ngừng hoạt động.
Xe phóng tự hành RS-24 "Yars". Ảnh Vitalykuzmin.net
Các tên lửa R-29RM cũ hơn và những sửa đổi mới nhất của chúng được dành cho các tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 667BDR và 667BDRM, trong khi các tên lửa R-30 được phát triển để sử dụng trên các tàu sân bay mang tên lửa mới nhất thuộc dự án 955 đã lỗi thời. Cùng với chúng, hạm đội sẽ phải từ bỏ các tên lửa thuộc họ R-667RM, vốn sẽ đơn giản là không có tàu sân bay.
Dự án 955 tàu ngầm tên lửa Borey đầu tiên đã được biên chế cho Hải quân và ngoài ra, việc đóng mới các tàu ngầm mới vẫn tiếp tục. Điều này có nghĩa là trong tương lai gần, hạm đội sẽ nhận được một nhóm đáng kể các tàu sân bay tên lửa Bulava. Dịch vụ của Boreev sẽ tiếp tục trong vài thập kỷ, và do đó tên lửa R-30 sẽ vẫn được phục vụ. Có thể tạo ra các sửa đổi mới của các loại vũ khí đó có thể bổ sung và sau đó thay thế phiên bản cơ bản của ICBM. Bằng cách này hay cách khác, các sản phẩm thuộc họ R-30 cuối cùng sẽ thay thế các tên lửa cũ của dòng R-29RM để làm cơ sở cho thành phần hải quân của lực lượng hạt nhân chiến lược.
Ưu điểm và nhược điểm
Các loại động cơ tên lửa khác nhau được sử dụng trên các tên lửa chiến lược hiện đại có ưu và nhược điểm của loại này hay loại khác. Hệ thống nhiên liệu lỏng và rắn vượt trội hơn nhau ở một số khía cạnh, nhưng lại thua ở những khía cạnh khác. Do đó, khách hàng và nhà thiết kế phải lựa chọn loại nhà máy điện phù hợp với các yêu cầu hiện có.
Động cơ tên lửa đẩy chất lỏng có điều kiện khác với động cơ tên lửa đẩy rắn ở xung lực cụ thể cao hơn và các ưu điểm khác, cho phép tăng trọng tải. Đồng thời, việc cung cấp nhiên liệu lỏng và chất oxy hóa tương ứng dẫn đến việc tăng kích thước và trọng lượng của sản phẩm. Do đó, tên lửa lỏng hóa ra lại là giải pháp tối ưu trong bối cảnh triển khai số lượng lớn các bệ phóng silo. Trên thực tế, điều này có nghĩa là hiện tại một phần đáng kể của hầm phóng đã bị các tên lửa R-36M / M2 và UR-100N UTTKh chiếm giữ, và trong tương lai chúng sẽ được thay thế bằng RS-28 Sarmat đầy hứa hẹn.
Tên lửa của các loại Topol, Topol-M và Yars được sử dụng cho cả việc lắp đặt mỏ và như một phần của các tổ hợp đất di động. Khả năng thứ hai được cung cấp, trước hết là do trọng lượng ban đầu thấp của tên lửa. Một sản phẩm có trọng lượng không quá 50 tấn có thể được đặt trên khung gầm nhiều trục đặc biệt, điều này không thể làm được với các tên lửa lỏng hiện có hoặc giả định. Tổ hợp RS-26 Rubezh mới, được coi là sự thay thế cho Topol, cũng dựa trên những ý tưởng tương tự.
Tên lửa phóng từ tàu ngầm R-29RM. Vẽ "Trung tâm tên lửa nhà nước" / makeyev.ru
Một tính năng đặc trưng của tên lửa với động cơ tên lửa đẩy rắn là giảm kích thước và trọng lượng cũng rất quan trọng trong bối cảnh trang bị vũ khí của hạm đội. Tên lửa dùng cho tàu ngầm phải có kích thước tối thiểu. Tỷ lệ giữa các kích thước và đặc tính bay của tên lửa R-29RM và R-30 cho thấy chính xác cách những lợi thế đó có thể được sử dụng trong thực tế. Vì vậy, không giống như những người tiền nhiệm, các tàu ngầm hạt nhân Project 955 mới nhất không cần cấu trúc thượng tầng lớn bao phủ phần trên của bệ phóng.
Tuy nhiên, việc giảm trọng lượng và kích thước đều có giá của nó. Tên lửa đẩy chất rắn nhẹ hơn khác với các ICBM nội địa khác ở tải trọng chiến đấu thấp hơn. Ngoài ra, tính đặc thù của tên lửa đẩy rắn dẫn đến độ hoàn thiện về trọng lượng thấp hơn so với tên lửa lỏng. Tuy nhiên, rõ ràng, những vấn đề như vậy đang được giải quyết bằng cách tạo ra các đơn vị chiến đấu và hệ thống điều khiển hiệu quả hơn.
***
Mặc dù công việc thiết kế và khoa học kéo dài, cũng như nhiều tranh cãi, cuộc đối đầu có điều kiện giữa động cơ đẩy chất lỏng và rắn vẫn chưa kết thúc với chiến thắng vô điều kiện của một trong những "đối thủ". Ngược lại, quân đội và các kỹ sư Nga đã đưa ra một kết luận cân bằng. Các loại động cơ khác nhau được sử dụng trong những lĩnh vực mà chúng có thể cho kết quả tốt nhất. Do đó, tên lửa hạng nhẹ dùng cho hệ thống cơ động trên đất liền và tàu ngầm được trang bị động cơ tên lửa đẩy rắn, trong khi tên lửa phóng từ silo hạng nặng hiện nay và trong tương lai phải được trang bị hệ thống phóng bằng chất lỏng.
Trong tình hình hiện tại, có tính đến các cơ hội và triển vọng hiện có, cách tiếp cận như vậy có vẻ hợp lý và thành công nhất. Trong thực tế, nó cho phép thu được kết quả tối đa với việc giảm đáng kể ảnh hưởng của các yếu tố tiêu cực. Rất có thể một hệ tư tưởng như vậy sẽ tiếp tục trong tương lai, bao gồm cả việc sử dụng các công nghệ đầy hứa hẹn. Điều này có nghĩa là trong tương lai gần và xa, lực lượng hạt nhân chiến lược của Nga sẽ có thể nhận được tên lửa đạn đạo xuyên lục địa hiện đại với đặc tính và phẩm chất tác chiến cao nhất có thể, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả răn đe và an ninh của đất nước.
Theo các trang web:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://rbase.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/
tin tức