Bạn có thể bắn trúng một tên lửa đạn đạo đang bay theo nhiều cách khác nhau. Nó có thể bị phá hủy bởi một làn sóng nổ và mảnh đạn trong phần hoạt động của quỹ đạo, và các đầu đạn sẽ bị bắn trúng khi hạ xuống. Tên lửa đánh chặn có thể mang điện tích thông thường hoặc hạt nhân, bao gồm một hạt neutron, có thể phá hủy đầu đạn. Trong tất cả các phương pháp đánh chặn và đánh trúng mục tiêu đạn đạo, các chuyên gia Mỹ trong những thập kỷ gần đây thích cái gọi là phương pháp này hơn. đánh chặn động năng - khái niệm này cung cấp cho việc tiêu diệt mục tiêu bằng đòn tấn công trực tiếp từ tên lửa chống tên lửa.
Lịch sử của vấn đề
Theo dữ liệu đã biết, khả năng thực hiện đánh chặn động năng đã được Hoa Kỳ nghiên cứu gần như ngay từ khi bắt đầu chế tạo hệ thống phòng thủ chống tên lửa. Tuy nhiên, do độ phức tạp lớn, khái niệm này đã không nhận được sự phát triển thực sự trong một thời gian dài, đó là lý do tại sao các tên lửa chống tên lửa cũ lại mang đầu đạn phân mảnh hoặc đặc biệt. Mối quan tâm đến đánh chặn động năng chỉ xuất hiện trở lại vào đầu những năm chín mươi sau các sự kiện nổi tiếng.
Vụ phóng tên lửa GBI, ngày 25 tháng 3 năm 2019 Ảnh Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ
Trong cuộc chiến ở Vịnh Ba Tư, quân đội Iraq đã sử dụng ồ ạt các hệ thống tên lửa tác chiến-chiến thuật. Quân đội Mỹ đã sử dụng hệ thống phòng không Patriot để bảo vệ chống lại chúng, nhưng kết quả công việc của họ không như mong muốn. Hóa ra tên lửa MIM-104 đã nhắm thành công vào các mục tiêu đạn đạo và thậm chí bắn trúng chúng. Tuy nhiên, tác động của đầu đạn phân mảnh là không đủ. Tên lửa của đối phương bị hư hại, nhưng vẫn tiếp tục bay theo quỹ đạo đạn đạo; đầu đạn vẫn hoạt động và có thể bắn trúng mục tiêu. Ngoài ra, việc kiểm soát các kết quả của hệ thống tên lửa phòng không đã bị cản trở nghiêm trọng. Tên lửa đạn đạo bị hư hại trên màn hình radar không khác nhiều so với tổng thể.
Sau đó, có thông tin cho rằng Iraq đã thực hiện hơn 90 vụ phóng tên lửa chiến thuật. Hơn 45 tên lửa đã bắn trúng tên lửa MIM-104, bao gồm cả việc tiêu diệt chúng trên không. Một số tên lửa khác đã bị tấn công thành công, nhưng vẫn có thể tiếp tục bay và rơi xuống hoặc gần các mục tiêu được chỉ định của chúng.
Kết quả của các sự kiện ở Trung Đông, các kết luận nghiêm túc đã được rút ra đã xác định trước sự phát triển hơn nữa của các hệ thống phòng thủ tên lửa của Mỹ ở mọi lớp và mọi loại. Trên thực tế, trong một cuộc xung đột thực sự, người ta thấy rằng mục tiêu đạn đạo không thể đảm bảo bị phá hủy bằng đầu đạn phân mảnh có sức nổ cao. Nguyên tắc đánh chặn động năng được coi là một cách thuận tiện để thoát khỏi tình huống này.
Phóng tên lửa THAAD. Ảnh quân đội Hoa Kỳ
Không khó để tính toán các tính năng vật lý của đánh chặn động năng. Iraq đã sử dụng phiên bản xuất khẩu của tên lửa 8K14 của Liên Xô. Trọng lượng khô của một sản phẩm như vậy với một đầu đạn không thể tách rời 8F14 là 2076 kg - không tính phần còn lại của nhiên liệu. Tốc độ cực đại của tên lửa trên quỹ đạo đi xuống là 1400 m / s. Điều này có nghĩa là động năng của sản phẩm có thể lên tới gần 2035 MJ, tương đương với một vụ nổ khoảng 485 kg thuốc nổ TNT. Người ta có thể tưởng tượng hậu quả của một vụ va chạm của một tên lửa có năng lượng như vậy với bất kỳ vật thể nào khác. Vụ va chạm đảm bảo phá hủy tên lửa, đồng thời gây nổ đầu đạn của nó. Cần lưu ý rằng các thông số năng lượng của quá trình va chạm cũng phụ thuộc vào các đặc tính của tên lửa đánh chặn.
Một nghiên cứu chi tiết về khái niệm đánh chặn động năng đã có vào đầu những năm chín mươi đã dẫn đến những hậu quả nổi tiếng. Lầu Năm Góc khuyến nghị phát triển tất cả các hệ thống chống tên lửa mới dựa trên những ý tưởng tương tự.
Yêu nước được nâng cấp
Vào đầu những năm 90, việc phát triển một sửa đổi mới của hệ thống phòng không Patriot, có tên gọi là PAC-3, đã bắt đầu. Mục tiêu chính của dự án này là tạo ra một loại tên lửa chống tên lửa mới có khả năng tấn công và tiêu diệt các mục tiêu đạn đạo với tốc độ lên tới 1500-1600 m / s. Công việc thiết kế kéo dài vài năm, và vào năm 1997, vụ phóng thử đầu tiên của một tên lửa mới có tên là ERINT (Extended Range Interceptor) đã diễn ra.
Vụ phóng tên lửa SM-3, mục tiêu là một vệ tinh đã thất bại. Ảnh của Hải quân Hoa Kỳ
ERINT là sản phẩm có chiều dài hơn 4,8 m, đường kính 254 mm và khối lượng 316 kg. Tên lửa được trang bị một động cơ đẩy rắn và một đầu điều khiển radar chủ động. Với sự trợ giúp của cái thứ hai, một cuộc tìm kiếm mục tiêu độc lập được thực hiện với lối ra đến điểm va chạm với nó. Tầm bắn đạt 20 km. Độ cao đánh chặn - 15 km.
Điều gây tò mò là tên lửa ERINT, sử dụng phương pháp đánh chặn động năng làm phương thức hoạt động chính, lại mang một đầu đạn bổ sung - Lethality Enhancer. Nó bao gồm một loại thuốc nổ công suất thấp và 24 quả bom, đạn con bằng vonfram tương đối nặng. Trong một vụ va chạm với mục tiêu và một vụ nổ tên lửa, các phần tử sẽ phân tán trong mặt phẳng ngang, làm tăng diện tích phá hủy của tên lửa chống tên lửa.
Hệ thống phòng không Patriot PAC-3 với tên lửa mới được đưa vào trang bị từ năm 2001 và nhanh chóng thay thế các sửa đổi trước đó trong Quân đội Mỹ. Kỹ thuật này được sử dụng nhiều lần trong khuôn khổ các cuộc tập trận, và vào năm 2003 tại Iraq nó đã phải tham gia vào các trận chiến thực sự. Trong thời kỳ này, quân đội Iraq đã thực hiện khoảng một chục vụ phóng tên lửa tác chiến-chiến thuật. Tất cả các mục này đã được đánh chặn thành công trên quỹ đạo giảm dần. Các mảnh vỡ rơi xuống không gây nguy hiểm cho quân đội.
Đề án tên lửa SM-3. Cơ quan Phòng thủ Tên lửa Hình / mda.mil
Năm 2015, hệ thống phòng không Patriot PAC-3 MSE (Tăng cường phân đoạn tên lửa) được đưa vào sử dụng. Yếu tố chính của nó là tên lửa chống tên lửa ERINT hiện đại hóa, đã cải thiện hiệu suất bay. Do được trang bị động cơ mới và hệ thống điều khiển được cải tiến, tầm bắn và độ cao tiêu diệt cũng như khả năng cơ động đã được cải thiện. Đồng thời, các nguyên tắc cơ bản của công việc không thay đổi - việc phá hủy vẫn được thực hiện bằng cách va chạm với mục tiêu hoặc với sự trợ giúp của các phần tử tấn công bay.
THAAD so với MRBM
Năm 1992, sự phát triển của hệ thống chống tên lửa cơ động trên mặt đất THAAD về cơ bản đã được đưa ra. Lần này là việc tạo ra một hệ thống phòng thủ tên lửa có khả năng đánh chặn các đầu đạn tên lửa đạn đạo tầm trung bên ngoài bầu khí quyển của trái đất. Tốc độ tối đa của mục tiêu bị đánh chặn đạt 2500-2800 m / s. Quá trình phát triển mất vài năm, và vào năm 1995, các nguyên mẫu của xe THAAD trong tương lai đã được đưa vào thử nghiệm.
Tên lửa của tổ hợp THAAD là sản phẩm có chiều dài 6,2 m, đường kính 340 mm với trọng lượng phóng 900 kg. Có động cơ đẩy rắn cung cấp phạm vi bay hơn 200 km và độ cao tiêu diệt mục tiêu lên đến 150 km. Không giống như ERINT, tên lửa THAAD được trang bị đầu dẫn hồng ngoại. Một đầu đạn riêng biệt, thậm chí là một đầu đạn phụ, không có. Việc hạ gục mục tiêu được thực hiện bằng cách ngắm bắn và va chạm.
Từ năm 1995 đến năm 1999, 11 vụ phóng thử nghiệm tên lửa đánh chặn THAAD đã được thực hiện - phần lớn trong số đó liên quan đến việc đánh chặn tên lửa mục tiêu. 7 lần phóng đã kết thúc bằng cách này hay cách khác đều thất bại. Bốn lần phóng được coi là thành công. Hai lần bắn thử gần nhất đã khẳng định khả năng đánh chặn mục tiêu đạn đạo.
Tên lửa thuộc họ SM-3. Vẽ Raytheon / raytheon.com
Năm 2005, một giai đoạn thử nghiệm mới bắt đầu, trong đó tổ hợp THAAD cho kết quả tốt hơn. Phần lớn các vụ phóng đều kết thúc bằng một vụ đánh chặn thành công. Theo kết quả kiểm tra, khu phức hợp đã được đưa vào sử dụng. Kết nối đầu tiên với một kỹ thuật như vậy đã đảm nhận nhiệm vụ vào năm 2008. Sau đó, các tổ hợp mới đã được triển khai ở tất cả các khu vực nguy hiểm. Một số hệ thống của Hoa Kỳ đã được chuyển giao cho các nước thân thiện.
Tên lửa hải quân
Thành phần quan trọng nhất của hệ thống phòng thủ tên lửa tổng thể của Mỹ là các tàu sân bay của tổ hợp Aegis BMD. Nó có thể sử dụng tên lửa phòng không của một số loại với các đặc tính khác nhau. Trước đây, một quyết định cơ bản được đưa ra là chuyển sang nguyên tắc đánh chặn động năng. Tên lửa chống hạm hiện đại thiếu đầu đạn riêng biệt.
Việc phát triển tên lửa RIM-161 SM-3 đầy hứa hẹn bắt đầu vào cuối những năm 90. Vào đầu những năm 2000, các sản phẩm của phiên bản đầu tiên của SM-3 Block I đã được thử nghiệm. Các thử nghiệm đầu tiên không thành công, nhưng sau đó chúng đã đạt được các đặc tính cần thiết. Sau đó, có hai phiên bản cải tiến với các đặc tính tăng lên. Tên lửa của phiên bản "Block 1" có chiều dài 6, 55 m và đường kính 324 mm có thể bay ở khoảng cách lên tới 800-900 km và độ cao lên tới 500 km. Việc tiêu diệt mục tiêu được thực hiện bằng một giai đoạn chiến đấu có thể tháo rời của phương pháp đánh chặn động năng xuyên khí quyển.
Một bước phát triển tiếp theo của dự án RIM-161 là dự án SM-3 Block II, thực sự đề xuất chế tạo một tên lửa hoàn toàn mới. Vì vậy, đường kính của sản phẩm đã được đưa đến 530 mm; khối lượng bổ sung thu được đã được sử dụng để cải thiện hiệu suất chuyến bay. Trong sửa đổi SM-3 Block IIA, một giai đoạn đánh chặn chiến đấu mới và cải tiến đã được sử dụng. Ở hình dạng hiện tại, tên lửa đánh chặn Block 2 có thể bay ở cự ly khoảng 2500 km và độ cao 1500 km.
Khởi động sản phẩm SM-6. Ảnh của Hải quân Hoa Kỳ
Tất cả các phiên bản của tên lửa RIM-161 đều trải qua các thử nghiệm cần thiết, trong các sự kiện này, một số lượng đáng kể mục tiêu đã bị tiêu diệt. Vào tháng 2 năm 2008, một tên lửa SM-3 Block I đã được sử dụng để phá hủy một tàu vũ trụ bị hỏng. Các cuộc tập trận mới sử dụng SM-3 thường xuyên được tổ chức.
Các tàu sân bay chính của tên lửa đánh chặn SM-3 là tàu tuần dương tên lửa lớp Ticonderoga và tàu khu trục lớp Arleigh Burke được trang bị bệ phóng Aegis BIUS và Mk 41. Các tổ hợp tên lửa trên đất liền Aegis Ashore cũng có thể được sử dụng. Nó là một tập hợp các tài sản trên tàu nằm trong các công trình trên mặt đất và được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu tương tự.
Tên lửa GBI và sản phẩm EKV
Sự phát triển phòng thủ tên lửa lớn nhất, đáng chú ý và đầy tham vọng của Hoa Kỳ là tổ hợp GMD (Ground-Based Midcourse Defense). Thành phần quan trọng của nó là tên lửa GBI (Máy đánh chặn trên mặt đất), máy bay đánh chặn động năng ngoài khí quyển EKV (Phương tiện tiêu diệt khí quyển). Ngoài ra, GMD bao gồm nhiều phương tiện phát hiện, theo dõi, kiểm soát và giao tiếp.
Một tên lửa GBI trong bệ phóng silo. Ảnh của Cơ quan Phòng thủ Tên lửa / mda.mil
Tên lửa GBI có chiều dài 16,6 m, đường kính 1,6 m, khối lượng phóng 21,6 tấn, quá trình giám sát và phóng được thực hiện bằng thiết bị phóng silo. Một tên lửa ba tầng với động cơ đẩy chất rắn đảm bảo đưa EKV đến quỹ đạo tính toán của cuộc chạm trán với vật thể bị đánh chặn. Việc phóng tên lửa GBI đến quỹ đạo cần thiết được thực hiện bằng hệ thống chỉ huy vô tuyến.
Tên lửa đánh chặn EKV là sản phẩm có chiều dài 1, 4 m, khối lượng 64 kg, được trang bị một số thiết bị cần thiết. Trước hết, nó mang IKGSN đa băng tần. Ngoài ra còn có thiết bị xử lý tín hiệu từ người tìm kiếm, chứa các thuật toán để xác định mục tiêu thật và giả. Tên lửa đánh chặn được trang bị động cơ để cơ động khi tiếp cận mục tiêu. Đầu đạn bị mất tích. Khi va chạm với mục tiêu, tốc độ của EKV có thể đạt 8000-10000 m / s, đủ để đảm bảo khả năng tiêu diệt nó trong một vụ va chạm. Những đặc điểm như vậy giúp nó có thể chống lại các tên lửa đạn đạo tầm trung và xuyên lục địa. Việc hạ gục được thực hiện trước khi phóng đầu đạn.
Các thử nghiệm đầu tiên đối với các thành phần GMD riêng lẻ đã diễn ra vào cuối những năm 90. Sau khi Hoa Kỳ rút khỏi Hiệp ước ABM, công việc được tăng cường và nhanh chóng dẫn đến sự xuất hiện của một khu phức hợp chính thức và việc triển khai một số cơ sở mới. Theo dữ liệu mở, đến nay, tổ hợp GMD đã hoàn thành 41 lần phóng thử nghiệm các antimissiles; trong gần một nửa số trường hợp, nhiệm vụ là đánh chặn mục tiêu. 28 lần phóng được coi là thành công. Khi các thử nghiệm được thực hiện, các phần tử của tổ hợp GMD đang được hoàn thiện. Ví dụ, trong các thử nghiệm gần đây, máy bay đánh chặn EKV CE-II Block I được sử dụng.
Đánh chặn EKV. Vẽ Raytheon / raytheon.com
Trong một thời gian dài, việc đánh chặn mục tiêu huấn luyện chỉ được thực hiện bằng một tên lửa GBI với sản phẩm EKV. Vào ngày 25 tháng 3, các cuộc thử nghiệm đầu tiên như vậy đã diễn ra, trong đó chúng đồng thời thực hiện hai vụ phóng tên lửa chống tên lửa vào một mục tiêu. Chiếc đầu tiên trong số các tên lửa đánh chặn đã bắn trúng mục tiêu đang bay thành công, sau đó quả thứ hai trúng mảnh vỡ lớn nhất. Việc sử dụng đồng thời hai tên lửa đánh chặn nên tăng khả năng đánh chặn mục tiêu thành công.
Hiện tại, tên lửa GBI với tên lửa đánh chặn EKV đang làm nhiệm vụ tại Vandenberg (California) và Fort Greeley (Alaska). Ở Alaska, 40 hầm chứa tên lửa chống tên lửa đã được triển khai, ở California - chỉ có 4 hầm chứa như vậy được sử dụng trong các cuộc thử nghiệm gần đây. Theo dữ liệu đã biết, các tên lửa GBI được triển khai được trang bị các tên lửa đánh chặn EKV của CE-I và CE-II Block I. Phần lớn các sản phẩm cũ vẫn còn.
Dự án chưa thực hiện
Để hạ gục mục tiêu một cách hiệu quả, tất cả các hệ thống phòng thủ tên lửa hiện đại của Mỹ đều phải sử dụng một hoặc nhiều tên lửa. Trong trường hợp GMD phức tạp trên mặt đất, điều này dẫn đến sự phức tạp không cần thiết và chi phí vận hành cao. Mỗi tên lửa GBI chỉ mang một tên lửa đánh chặn EKV, điều này có thể khiến tên lửa đắt đến mức khó chấp nhận theo mọi nghĩa.
Trong thập kỷ qua, một hệ thống phòng thủ tên lửa mới có tên là Multiple Kill Vehicle (MKV) đang được phát triển. Dự án dựa trên ý tưởng về một giai đoạn chiến đấu với một số tên lửa đánh chặn cỡ nhỏ. Một tên lửa loại GBI được cho là có thể mang nhiều tên lửa đánh chặn MKV cùng một lúc. Mỗi sản phẩm như vậy được cho là nặng khoảng 10 pound và có hướng dẫn riêng. Người ta cho rằng MKV sẽ có thể thể hiện hiệu quả chiến đấu cần thiết khi đối phương sử dụng ICBM mang nhiều đầu đạn, cũng như trong điều kiện sử dụng đột phá phòng thủ tên lửa. Người ta hiểu rằng một số lượng lớn máy bay đánh chặn MKV sẽ có thể đánh trúng cả mục tiêu thật và người nhái của nó, do đó giải quyết được nhiệm vụ chiến đấu.
Hình ảnh đề xuất cho máy bay đánh chặn MKV. Hình Globalsecurity.org
Các tổ chức hàng đầu trong ngành công nghiệp quốc phòng đã tham gia vào sự phát triển của MKV. Trong năm 2008, một số thử nghiệm và thử nghiệm đã diễn ra bằng cách sử dụng các nguyên mẫu ban đầu. Tuy nhiên, vào năm 2009, chương trình MKV đã bị đóng cửa như không có lời đề nghị. Năm 2015, Lầu Năm Góc khởi động dự án MOKV (Phương tiện tiêu diệt đa vật thể) với mục tiêu và mục tiêu tương tự. Có thông tin về công việc cần thiết, nhưng chi tiết vẫn chưa được tiết lộ.
Ưu và nhược điểm
Như bạn có thể thấy, khái niệm đánh chặn động năng từ lâu đã chiếm vị trí vững chắc trong các hệ thống phòng thủ tên lửa của Mỹ. Những lý do cho điều này đã được biết đến và hiểu rõ. Sau một thời gian dài tìm kiếm và phát triển toàn bộ dòng tên lửa đánh chặn, người ta xác định rằng các đặc tính hủy diệt tốt nhất được cung cấp bởi tên lửa đánh chặn động năng tốc độ cao. Một vụ va chạm với một vật thể như vậy biến mục tiêu đạn đạo thành một đống mảnh vỡ không gây nguy hiểm gì.
Tuy nhiên, đánh chặn động học không phải là không có những nhược điểm đáng kể phải được xử lý ở giai đoạn thiết kế. Trước hết, phương pháp bắn trúng mục tiêu này cực kỳ khó theo quan điểm của công nghệ. Giai đoạn chống tên lửa hoặc đánh chặn chiến đấu cần các hệ thống dẫn đường được cải tiến. GOS phải đảm bảo phát hiện kịp thời mục tiêu đạn đạo, kể cả trong môi trường gây nhiễu khó khăn. Sau đó nhiệm vụ của cô là đưa tên lửa đánh chặn đến điểm hẹn với mục tiêu.
Nguyên mẫu MKV thử nghiệm, 2008 Ảnh của Cơ quan Phòng thủ Tên lửa / mda.mil
Quỹ đạo của mục tiêu đạn đạo có thể dự đoán được, điều này ở một mức độ nào đó tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của người tìm kiếm. Tuy nhiên, trong trường hợp này, các yêu cầu đặc biệt được đặt ra đối với nó trong lĩnh vực độ chính xác của hướng dẫn. Việc bỏ lỡ một chút mà không chạm vào mục tiêu là một thất bại. Thực tế cho thấy, việc chế tạo một tên lửa chống tên lửa với hệ thống phát hiện và dẫn đường tiên tiến như vậy là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Hơn nữa, ngay cả các mẫu được tạo ra cũng không cung cấp một trăm phần trăm xác suất bắn trúng các mục tiêu tương đối đơn giản và các đối tượng có độ phức tạp trung bình.
Trong khi vấn đề chống ICBM mang MIRV với các đơn vị hướng dẫn riêng lẻ vẫn còn phù hợp. Hiện tại, chúng có thể được chiến đấu bằng cách đánh chặn trong khu vực hoạt động, trước khi triển khai đầu đạn. Sau khi đầu đạn được thả xuống, độ phức tạp của hệ thống phòng thủ tên lửa tăng lên gấp nhiều lần, và xác suất đẩy lùi thành công một cuộc tấn công cũng giảm theo tỷ lệ thuận. Trước đây, một nỗ lực đã được thực hiện để tạo ra một tên lửa chống tên lửa với một số tên lửa đánh chặn trên tàu, nhưng nó đã không thành công. Một dự án tương tự hiện đang được thực hiện, nhưng triển vọng của nó là không rõ ràng.
Vì tất cả những ưu điểm của nó, đánh chặn động năng không thể thay thế các phương pháp tiêu diệt tên lửa đối phương khác. Vì vậy, trong quá khứ gần đây, tên lửa đánh chặn tầm xa RIM-174 ERAM / SM-6 đã được Hải quân Hoa Kỳ áp dụng. Xét về hiệu suất bay, nó vượt qua SM-3. Việc hướng dẫn được thực hiện bằng thiết bị dò tìm radar chủ động và đầu đạn phân mảnh có sức nổ cao nặng 64 kg được sử dụng để bắn trúng mục tiêu. Điều này cho phép tên lửa SM-6 không chỉ được sử dụng trong phòng thủ tên lửa mà còn để tiêu diệt các mục tiêu khí động học trên không và trên mặt đất.
Đánh chặn động năng các mục tiêu đạn đạo có ưu và nhược điểm riêng của nhiều loại khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến các chi tiết cụ thể của việc phát triển, sản xuất và sử dụng các hệ thống chống tên lửa. Một vài thập kỷ trước, Lầu Năm Góc đã đánh giá cao khái niệm này và biến nó thành chìa khóa trong lĩnh vực phòng thủ tên lửa. Sự phát triển của công nghệ dựa trên những ý tưởng này vẫn tiếp tục và đơm hoa kết trái. Cho đến nay, Hoa Kỳ đã có thể xây dựng một hệ thống phòng thủ tên lửa phân lớp đủ phát triển có khả năng đối phó với một số mối đe dọa nhất định. Dự kiến rằng sự phát triển của nó sẽ tiếp tục trong tương lai và các dự án mới sẽ dựa trên những ý tưởng đã được thử nghiệm và thử nghiệm.
