А вот Роскосмос публикует причины отказа при запуске “Прогресса” (то, что проблема в третьей ступени, которая “надстраивается” на королёвскую ещё ракету, понятно было сразу):

Члены комиссии установили причину нештатной работы двигательной установки (ДУ) III-й ступени, которая заключается в нарушении условий функционирования газогенератора ДУ.

Ситуация получается занятная, потому что особо “горячие головы” уже несколько лет назад предсказывали рост рисков по непрерывному обеспечению МКС в связи с тем, что отказываются от шаттлов. И прогноз, выходит, уже сбылся. Теперь NASA ещё более активно продвигает космические грузовики от частных компаний. Та ещё “альтернатива”, кстати, но куда деваться?



Комментарии (20) »

Между прочим, то, что ракета-носитель длительное время использовалась для доставки грузов без серьёзных сбоев, свидетельствует скорее о том, что эту ракету можно использовать без отказов. А вовсе не о том, что случившийся отказ не так уж портит картину “в целом” (потому что, мол, если взять по всем стартам, то получается не очень большой процент проблемных пусков).



Комментарии (7) »

Перспективные системы противоракетной обороны обсуждаются на dxdt.ru давно. Например, в одной из прошлых записок эффективная ПРО разобрана “по слоям”. Понятно, что без самого первого эшелона, который действует на этапе старта и разгона ракет противника, построить надёжную систему нельзя. При этом технологии, – имеющиеся в наличии, а также и те, создание которых выглядит реальным в обозримом будущем, – позволяют построить первый эшелон только с использованием сверхбыстрых противоракет, в том или ином варианте. (Действительно, огромное число мощных лазеров – это скорее для кинематографа.)

Из схемы с противоракетами вытекает одна ключевая особенность такой ПРО: запуск системы необратим. То есть, если однажды ПРО сработала, даже по ложной причине, то остановить, отменить процесс уже не получится. Должны будут отработать все эшелоны. Почему? А потому, что сам факт выведения элементов первого эшелона на, так сказать, боевые траектории – это уже агрессия. Посудите сами: для того, чтобы даже гиперзвуковые перехватчики имели шанс настичь заметное число стартующих ракет, нужно эти перехватчики успеть доставить поближе к местам дислокации ракет ещё в тот момент, когда пуск только готовится (тут всё решают десять-пятнадцать минут). Очевидно, такая “доставка перехватчиков” есть начало массированного воздушного удара по чужой территории. (Кстати, это уже и не “оборона”, выходит.)

Да, технически, перехватчики можно и отозвать в любой момент. Но такой шаг оправдан только в том случае, если гарантированно известно, что старта ракет не последует – иначе первый эшелон оказывается заранее выведен из строя и действия остальной ПРО, в общем-то, теряют эффективность. А теперь можно вспомнить о том, что массированный налёт перехватчиков – уже более чем достаточное основание для старта тех самых МБР, за которыми перехватчики и прилетели. То есть, необратимость ПРО работает очень логично. И, конечно, строгости ситуации добавляет тот факт, что ПРО, после команды “Пуск”, обязательно должна управляться лишь собственными вычислительными системами, полностью автономно. А компьютер не станет отыгрывать назад. Потому, что у него и “обратных” ходов-то не будет в программах.



Комментарии (2) »

А вот кстати, контекст, в котором развиваются идеи противоракетной обороны, – он сложился в 50-х годах прошлого века. И это важный контекст. Во Второй мировой с ПВО сложилось всё очень плохо, противостояние выиграли бомбардировщики: как известно, их налёты наземная ПВО вообще не могла остановить, да и истребители не особенно помогали (особенно ночью). При этом появилось атомное оружие, средством доставки которого также являлась стратегическая бомбардировочная авиация.

Как раз эта угроза и привела к очень быстрому развитию ракетной ПВО, потому что нужно было надёжно прикрыть города от потенциальных налётов небольших групп бомбардировщиков, которые могли иметь катастрофические последствия. Сделать это истребителями – нереально, потому что потребовались бы постоянные дежурства большого числа самолётов в воздухе. Управляемые ракеты “земля-воздух” проблему решили, к середине 50-х.

То есть, ситуацию переломили и возник, как минимум, паритет средств ПВО и бомбардировочной авиации. Бомбардировщики уже не имели шансов просто так прорваться к стратегическим целям, потому что такие цели прикрыли кольца зенитно-ракетных комплексов.

Но параллельно развивалось направление, позволившее в 60-х принять на вооружение межконтинентальные баллистические ракеты. Ракета – не бомбардировщик. Продолжение развития, думаю, понятно. Это и есть контекст современной ПРО.



Комментарии (11) »

В продолжение заметки о траекториях боеголовок, попробуем собрать вместе основные рассуждения об устройстве хорошей стратегической ПРО. Много рассказано о том, что это должна быть “многослойная” система, точнее – система, включающая несколько эшелонов. Можно нумеровать слои-эшелоны, начиная со стороны стартующих ракет.

Итак, область действия первого эшелона – это территория государства, являющегося источником ракетной угрозы. Основная задача состоит в перехвате стартующих ракет, в перехвате, как говорится, на “активном участке полёта”. Также перед этим эшелоном поставлена цель предотвращения старта. Звучит странно, если рассуждать о ракетных шахтах – попробуй этой шахтной штуке помешай. Но ведь есть ещё уязвимые наземные мобильные комплексы (разного типа, кстати), подводные лодки.

Для обеспечения работы первого слоя (эшелона) ПРО нужна следующая информация: расположение ракетных шахт, расположение мобильных пусковых комплексов; состояние готовности и тех, и других. Времени на срабатывание у элементов, составляющих первый слой ПРО, очень мало, так что эту информацию нужно собирать в режиме реального времени. (А ещё нужно в случае угрозы очень быстро раздать целеуказания по атакующим элементам. Тоже проблема.) Информацию собирают радары, расположенные на спутниках, а также на самолётах, патрулирующих вдоль границ. Наблюдать за перемещением наземных комплексов и подводных лодок из космоса помогают оптические системы и пассивные сенсоры, работающие во многих диапазонах электромагнитного спектра.

Из того, что уже предлагалось, наиболее технологичный вариант (из осуществимых теоретически) построения первого слоя ПРО это использование гиперзвуковых крылатых ракет, оснащённых кинетическими перехватчиками. Лазеры пока слишком фантастичны. При этом сами ракеты ПРО нужно размещать на мобильных “базах”, потому что только так можно в случае чего оперативно подтащить нужное число перехватчиков к чужим границам. Тут более или менее подходят дирижабли, кстати. Несмотря на медлительность. А также годятся большие транспортные самолёты (нужно переоборудовать). Естественно, для использования в качестве “баз” пригодны корабли, подводные лодки.

Между прочим, есть ещё оригинальное решение для обеспечения работы первого эшелона. Это атака перехватчиками с околоземной орбиты. С орбиты лететь часто ближе, чем из-за границы – две-три сотни километров. Подлётное время – три-пять минут. Основная проблема: как заранее незаметно разместить на околоземной орбите большое число перехватчиков? Если выводить перехватчики на орбиту непосредственно перед атакой, то тогда весь смысл теряется. Наверное, как и лазеры, такой вариант годится для единичного использования по каким-то важным целям.

Подходящие кандидаты для атак орбитальными средствами это подводные крейсера. Потому что их мало. В теории, орбитальный самолёт чуть заранее сваливается в район вероятного нахождения подводной лодки, а после того, как лодка себя обнаружила (подвсплыла), корректирует свою траекторию. Подлётное время после такой корректировки – около минуты, можно позже поточнее оценить. (Между прочим, Штаты вот гоняют зачем-то загадочный секретный автоматический челнок на орбиту. А идея космического ударного самолёта или бомбардировщика вообще очень старая, из неё выросли шаттлы, да и не только они.)

Второй слой ПРО – космический. Его задача это перехват блоков за атмосферой, ну или около того. Для работы этого эшелона нужна следующая информация: оповещение о пуске ракет, расчёт предполагаемых траекторий. (Интересно, что потребуется ещё коррекция по результатам работы первого эшелона.) Информацию собирают спутниковые и авиационные радары, а кроме того различные пассивные системы, например, оптические. У второго эшелона больше времени на срабатывание. Это слой, для которого возможность перехвата уже показана на практике (спутники сбивали, и несколько мишеней).

Так как массово выводить оружие в космос пока что запрещается, наиболее технологичная реализация второго слоя ПРО это мощные противоракеты наземного, морского и (важно!) в перспективе воздушного базирования, опять же, с кинетическими перехватчиками.

Заатмосферные противоракеты воздушного базирования могут размещаться не только на тяжёлых реактивных бомбардировщиках, но и на некоторых истребителях. В том числе, годятся устаревшие истребители. Самолёт тут выполняет роль многоразового ускорителя “первой ступени”, с очень полезной функцией отмены старта. Ведь самолёты можно поднимать на дежурные вылеты и, если всё тихо, возвращать назад без потери противоракеты. Старт с самолёта требует меньше топлива, при сохранении гибкости размещения противоракет. При этом противоракета для космического эшелона ПРО не обязательно должна быть огромной: скорости велики, поэтому вывести из строя боеголовку, пусть и бронированную, можно небольшим снарядом-перехватчиком, главное точно попасть. Есть, впрочем, проблема распознавания ложных целей. Решать которую в космосе не легче, чем в атмосфере. (Причина сложности в том, что проще сделать ложную цель, которая будет хорошо имитировать боеголовку в безвоздушном пространстве.)

Третий слой ПРО, понятно, перехватывает снижающиеся боеголовки в атмосфере, непосредственно над защищаемой территорией. Для работы этого слоя нужна своя информация: сведения о траекториях боеголовок, об их типах, данные о ложных целях. Вообще говоря, два предыдущих слоя должны включать не только перехватчики, но и элементы сбора точной информации о стартовавших и пропущенных этими эшелонами ракетах. Разумное пополнение системы в целом свежими данными позволит точнее обстреливать боеголовки на заключительном этапе и фильтровать ложные цели.

Третий эшелон сейчас оттестирован гораздо лучше других. Мишени, имитирующие боеголовки МБР, уже перехватывались современными комплексами ПВО. Есть подготовленные, отлаженные решения тактической ПРО.

У третьего слоя больше времени на подготовку перехвата, десятки минут. Но заключительный этап полёта боеголовок скоротечен, поэтому для собственно перехвата времени очень мало. Кроме того, это последний шанс ПРО – других слёв защиты уже нет, разве что подземные бункеры.

Наиболее технологичная реализация третьего эшелона перехвата – очень большое число (дешёвых) противоракет, которыми “насыщается” прикрываемая территория. Также хорошо подходят электромагнитные пушки, выпускающие снаряды с большой начальной скоростью. Избыток противоракет позволит обстреливать даже ложные цели, при возникновении минимальных сомнений в том, что они ложные. Кроме того, для получения подробной информации о боеголовках используются не только наземные радары и оптические системы наблюдения, но и спутники, которые имеют возможность смотреть на тактическую ситуацию с нескольких ракурсов и как бы с обратной стороны.

Самое неприятное, что вся система ПРО должна работать в автоматическом режиме. Если решения по целям будут приниматься людьми-операторами, то успеть просто невозможно.

(Теперь можно прикидывать вероятности перехвата по эшелонам, примерные оценки времени на перехват, затраты по изготовлению элементов для разных слоёв, вместе с числом перехватчиков; и административные затраты на выстраивание глобальной информационной системы, вместе с математическим обеспечением. В общем, что-то можно приблизительно оценить в числах.)



Комментарии (13) »

Для затруднения перехвата, боеголовка некоторой ракеты (не обязательно МБР, но это не так важно) делается маневрирующей – это известно. Есть интересные решения, заставляющие боеголовку маневрировать в атмосфере, даже если и двигателей-то у неё нет. Например, движется боеголовка с гиперзвуковой скоростью, что позволяет с помощью минимальной по площади аэродинамической поверхности осуществлять управление: выдвинули небольшую пластинку на несколько миллиметров – уже появилась управляющая сила, изменяющая траекторию.

Небольшая площадь поверхности управляющего элемента – фактор очень важный, потому что чрезвычайно сложно активацию такого элемента увидеть на расстоянии: то есть, гипотетический перехватчик не сможет заранее вычислить новую траекторию, обнаружив работу корректировочных механизмов.

Непредсказуемость траектории другой важный фактор. Понятно, что современные вычислители, управляющие перехватчиками, мощные, параллельные. Большой набор траекторий умещается в памяти вычислителя, в том числе, и с учётом немалого числа перестановок фрагментов. Для борьбы с этим управляющие поверхности – “рули” – боеголовки выдвигаются случайным образом, – а почему бы нет? Даже в самой боеголовке не записаны варианты траекторий.

А для того, чтобы попадать в цель, подобраны совершенно определённые вероятности срабатывания отдельных “рулей” (наверное, нужно ещё учитывать текущую конфигурацию элементов управления и помнить пару предыдущих шагов, что несложно). В результате “статистически” боеголовка в конце траектории укладывается в круг заданного диаметра (ну или шар, если хотите), но сама траектория при этом случайна и напоминает кусочек стохастического фрактала, который, как известно, можно задать очень простым набором величин.

Как такую цель перехватывать кинетическим перехватчиком? Очевидно, что если активный перехватчик имеет многократное преимущество по скорости и допустимым перегрузкам при маневрировании, то проблем у него не возникнет, он сможет пропорционально сработать вдогон. Если преимущества такого нет, то придётся использовать много перехватчиков, заранее (ну там за секунды, понятно) выводя их эшелонами поближе к той области пространства, куда сходятся все возможные траектории боеголовки (цель же у неё есть). В таком случае сработает тот перехватчик, в направлении которого выпадет очередной отрезок случайной траектории боеголовки.

Напрашиваются, конечно, методы в стиле “против лома…” – это и гигантские облака шрапнели, выстреливаемые особыми наземными многоствольными пушками навстречу подлетающей боеголовке, и тому подобные “ядерные взрывы”.



Комментарии (18) »

Вот в Штатах продвигают новую мишень ZGQM-173A – это сверхзвуковая маневрирующая мишень, которая должна имитировать советские (по происхождению) противокорабельные крылатые ракеты “Клаб”.

Интересное дело: для того, чтобы более эффективно отлаживать противоракетные системы нужны мишени, тщательно имитирующие средства противника по параметрам, важным для задач перехвата. С современными истребителями, скажем, это не сложно. Они близки друг к другу по динамическим характеристикам. Более того, близки даже истребители разных поколений. Поэтому можно взять старый самолёт, оснастить его специальными системами управления – и качественная мишень готова. Причина в том, что всякий истребитель – не особенно оригинален.

А вот если речь заходит об оригинальных ракетных системах, то возникают дополнительные задачи: ведь если собственных ракет подобного класса нет, то, фактически, для создания мишени придётся преодолеть все те технологические трудности, которые преодолели конструкторы исходной ракеты. Получается, что нужно не то чтобы мишень сделать, а практически построить такую же ракету. Ну понятно, там есть важные аспекты, которые для мишени не так актуальны – системы наведения, дальность полёта и так далее. Но оказывается что эти аспекты как раз наиболее универсальные, так что даже если нужно было бы их смоделировать, то приделать к готовой ракете или ракете-мишени уже не так сложно. А со всем остальным придётся повозиться. Или пришлось бы, если не получается закупить образцы.

Другой пример: ракетные торпеды типа “Шквала”. Опять же – попробуй построить такую мишень, пригодную для применения: там весь фокус и кроется в группе технологий подводного движения, наделяющих данное изделие преимуществами. То есть, придётся самостоятельно полностью овладеть оригинальной технологией (эквивалентно постройке собственных систем вооружения того же типа) или остаться без мишеней.



Комментарии (2) »

Кстати, всегда интересно сравнивать публикуемые фотографии многообещающих военных проектов: один и тот же проект, но снимки разного времени. Ведь с такими фотографиями их источники специально работают, подбирая нужные. Посмотрим, например, на случай с моделями X-51 (прототип гиперзвукового ЛА, который недавно совершил первый самостоятельный полёт).

Вот фотография модели под крылом B-52 (судя по сообщениям, осень 2009 года) + увеличенные фрагменты:

Важная (без шуток) деталь – край. Даже поставлена рука в кадре.

Носок – изменяемый. Смотрим дальше.

Весеннее фото, судя по новостям, май 2010 (вероятно):

Ой, а здесь, видимо, дополнительный “звукоулавливатель” синего цвета в кадре оказался. Случайно.

Носок.

И промофото из прошлой записки по теме:

Вот как меняется техника.



Comments Off on X-51A: сравнение фотографий

На прошлой неделе полетел тестовый образец X-51A, это боинговский перспективный гиперзвуковой летательный аппарат с воздушно-реактивным двигателем. В пресс-релизе пишут, что полёт длился около трёх минут и X-51A достиг скорости M=5. Понятно, что это такие очень приблизительные числа, так как нет информации по ускорению. Но, предположим, что аппарат все три минуты летел “на 5 махах”, тогда получается расстояние около 450 километров (высота полёта – ~15000 метров, так сообщает “Боинг”). Вроде бы, не далеко улетел. Тем более, что это оценка сверху. Но это ведь первый успешный полёт, и раньше подобные аппараты на такие расстояния не летали. Да и гиперзвуковая скорость, это более “пяти махов”.

С другой стороны, обнаружить небольшой летательный аппарат с расстояния 450-500 километров – это тоже себе задача. Да, пока такие аппараты летают на высотах более 10 км всё ещё не так сложно: штатно работают наземные РЛС. Когда высоту снизят до минимальных значений, массовые наземные РЛС сантиметрового диапазона окажутся за горизонтом и вообще ничего не увидят, в принципе. При этом, понятно, что если даже обнаружили аппарат, то времени на перехват традиционными средствами нет. Во-первых, три минуты это вообще очень мало. Во-вторых, даже если в воздухе уже находятся одиночные перехватчики, то не факт, что они успеют встретить скоростной аппарат. В-третьих, поднять в воздух что-то, кроме хорошо подготовленной ракеты – времени опять же нет. Остаются только сверхсовременные комплексы ПВО/ПРО, которых должно быть много, действовать они должны автоматически, и, в случае с маловысотными целями, потребуется ещё и наведение с воздуха (плюс поддержка загоризонтными наземными РЛС). Проблем много, да. (Кстати, истребитель пятого поколения, очевидно, тут не поможет, потому что нужно длительное патрулирование.)

Фото модели аппарата (U.S. Air Force):



Комментарии (7) »
Навигация по запискам: « Позже Раньше »