Ввиду неспокойной политической обстановки в мире, новостные сводки все чаще пестрят такими словами, как ”ракета”, ”ракетный удар”, ”баллистическая ракета”, ”крылатая ракета” и многими другим словами, связанными с артиллерией и, собственно, самими ракетами. Проблема в том, что не все понимают, что кроется за столь знакомыми словами. Мы привыкли, что есть ракета, которая ”увозит” человека в космос и есть ракета для уничтожения целей. Давайте разберемся в этом многогранном мире и поймем, чем отличается крылатая от твердотопливной, а криогенная от гиперзвуковой.
Ракета в воздухе выглядит очень красиво. Вот только эта красота не сулит ничего хорошего.
В первую очередь, стоит отметить, что ракета это не оружие, а только составная часть оружия. Чаще всего можно встретить следующее определение:
В свою очередь определение самой ракеты в данном контексте звучит следующим образом:
В военной терминологии можно встретить следующее определение:
Как говорится, разобрались и запомнили. Называть ракетой полный комплекс не совсем правильно. Ракета — это только та часть оружия, которая отвечает за доставку боеголовки к цели. Тем не менее, дальше по тексту мы будем использовать именно слово “ракета”, так как говорим не о комплексе, а именно о средстве доставки.
Первая боевая ракета
Если я спрошу, когда была создана первая ракета, многие ответят, что во второй половине XX века. Кто-то скажет, что подобное вооружение широко использовалось во Второй мировой войне, а кто-то даже блеснет знанием такого названия, как Фау-2. Но только единицы вспомнят, что первые орудия, которые отдаленно напоминали ракетное оружие, появились еще в XI веке в Китае.
Так выглядела прабабушка современной ракеты.
Они представляли из себя стрелу, к которой снизу была прикреплена капсула, заполненная порохом. Такая стрела запускалась с руки или из лука, после чего порох воспламенялся и обеспечивал реактивную тягу.
Позже были фейерверки, различные эксперименты с моделями ракет и наконец полноценные образцы вооружений, которые со временем частично заменили работу пехоты со стрелковым оружием и даже авиацию.
«Катюша» — тоже часть семейства ракетного оружия.
Первым военным конфликтом, в котором массово применялось ракетное оружие, действительно была Вторая мировая война. Чаще всего такое оружие применялось в установках залпового огня «Катюша» (СССР) и «Nebelwerfer» (Германия). Были и более продвинутые образцы, например, та самая ракета Фау-2. Ее название происходит от немецкого названия Vergeltungswaffe-2, что в переводе означает ”оружие возмездия”. Она была разработана немецким конструктором Вернером фон Брауном и принята на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны. Ракета имела дальность поражения до 320 километров и использовалась преимущественно для поражения наземных целей в городах Англии и Бельгии.
Знаменитая «Фау-2»
По-настоящему широкое распространение ракетное вооружение получило после Второй мировой войны. Так, например, в 1948 году дальность полета советских ракет Р-1 составляла 270 км, а спустя всего 11 лет были созданы ракеты Р-7А с дальностью до 13 000 км. Как говорится, ”разница на лицо”.
Чем отличаются ракеты
Теперь можно поговорить о том, чем между собой отличаются ракеты. Как правило, обыватели слышат упоминания о крылатых и баллистических ракетах. Это действительно два основных типа, но есть и некоторые другие. Разберем главные из них, но сначала приведу классификацию типов ракет.
Ракеты делятся по типам в зависимости от:
- Траектории полета (крылатые, баллистические)
- Класса (земля-воздух, воздух-земля, воздух-воздух и так далее)
- Дальности полета (ближнего/среднего радиуса действия и межконтинентальные)
- Типа двигателя и вида топлива (твердотопливный, жидкостный, гибридный, прямоточный воздушно-реактивный, криогенный)
- Типа боеголовки (обычная, ядерная)
- Системы наведения (лазерное, электродистанционное, командное, геофизическое, по наземным ориентирам, спутниковое и другие)
Бесчисленное множество типов ракет.
Теперь остановимся более подробно на основных пунктах, которые могут показаться непонятными.
Отличие ракет по классу
Класс ракет говорит сам за себя. Ракета класса ”воздух-воздух” предназначена для поражения воздушных целей при запуске в воздухе. Такие ракеты запускаются с летательных аппаратов, таких, как самолеты, вертолеты и многочисленные типы беспилотников (БЛА).
Ракеты класса ”земля-воздух” предназначены для поражения воздушных целей с земли. Они могут базироваться как на стационарных пусковых установках, так и на переносных. Самыми известными переносными зенитными ракетными комплексами (ПЗРК) являются Советско-российские ”Игла” и ”Стрела”, а также Американский ”Stinger”. Примечательно, что почти все ПЗРК, применяемые в современных военных конфликтах, создавались еще в восьмидесятые годы прошлого века. Так, например, первая модификация ”Stinger” под номером FIM-92А была создана в 1981 году. Примерно в это же время появились и ”Стрела”, и ”Игла”, и французские ”Mistrale”.
Ракетный комплекс Stinger.
Как видим, класс ракет говорит сам за себя. Особняком стоит только класс ”воздух-поверхность”, который включает в себя ракеты, как для поражения наземных, так и водных целей.
Ракеты наземного базирования в зависимости от их предназначения, размера, дальности и других параметром могут размещаться в шахтных пусковых установках, на специальных наземных площадках и на специальном гусеничном или колесном транспорте. Так же они могут запускаться с кораблей и подводных лодок. Именно поражение наземных целей такими ракетами особенно оправдано, так как можно запускать их в непосредственной близости от территории противника.
Подводные лодки, способные нести мощные ракеты, являются настоящей головной болью военных всего мира. Стоит не заметить ее и в случае удара ракета полетит не с расстояния в несколько тысяч километров, а с нескольких сотен километров. В итоге, на реагирование почти не останется времени.
Ракета с ядерной боеголовкой
Не сложно догадаться, что самой страшной ракетой является именно та, которая способна нести ядерный заряд. Тем не менее, многие ракеты оснащены этой возможностью в виде опции. В конфликтах, где применение ядерного оружия нецелесообразно, они используются для доставки неядерного боевого заряда. Именно такие боеголовки, как правило, и называются обычными.
Более подробно останавливаться на этом пункте не стоит, так как все отличия видны из названия. Тем не менее, ядерное оружие является большой и интересной темой, о которой мы еще поговорим в ближайшее время.
Межконтинентальные ракеты
Как правило, для доставки ядерной боеголовки предназначаются межконтинентальные ракеты. Именно они являются основой того “ядерного кулака” или “ядерной дубины”, о которой говорят многие. Конечно, доставить ядерную бомбу к территории противника можно и на самолете, но при современном уровне развития ПВО это становится не такой простой задачей. Именно поэтому проще пользоваться межконтинентальными ракетами.
Несмотря на это, ядерным зарядом могут оснащаться даже ракеты малой дальности. Правда, на практике это не имеет большого смысла, так как применяются такие ракеты, как правило, в региональных конфликтах.
Полет межконтинентальной ракеты.
По дальности полета ракеты делятся на ”ракеты малой дальности”, предназначенные для поражения целей на расстоянии 500-1000 км, ”ракеты средней дальности”, способные нести свой смертоносный груз на расстояние 1000-5500 км и ”межконтинентальные ракеты”, которые могут и через океан перелететь.
Какое топливо используется в ракете
При выборе типа ракетного топлива больше всего всего внимания уделяется особенностям использования ракеты и тому, каким двигателем ее планируется оснастить. Грубо можно сказать, что все типы топлива делятся в основном по форме выпуска, удельной температуре сгорания и КПД. Среди основных типов двигателей выделяется твердотопливные, жидкостные, комбинированные и прямоточные воздушно-реактивные.
В качестве самого простого твердого топлива можно привести в пример порох, которым заправляются фейерверки. При сгорании он выделяет не очень большое количество энергии, но его достаточно для вывода на высоту нескольких десятков метров красочного заряда. В начале статьи я говорил о китайских стрелах XI века. Они являются еще одним примером твердотопливных ракет.
В некотором роде порох тоже можно назвать топливом твердотопливной ракеты.
Для боевых ракет твердое топливо производится по иной технологии. Обычно им является алюминиевый порошок. Главным плюсом таких ракет является легкость их хранения и возможность работы с ними, когда они заправлены. Кроме этого, такое топливо стоит относительно недорого.
Минусом твердотопливных двигателей является слабый потенциал отклонения вектора тяги. Поэтому для управления в таких ракетах часто используются дополнительные небольшие двигатели на жидком углеводородном топливе. Такая гибридная связка позволяет более полно использовать потенциал каждого источника энергии.
Использование именно комбинированных систем хорошо тем, что позволяет уйти от сложной системы заправки ракеты непосредственно перед запуском и необходимости откачки большого количества топлива в случае его отмены.
Отдельно стоит отметить даже не криогенный двигатель (заправляется сжиженными газами при очень низкой температуре) и не атомный, про который много говорят в последнее время, а прямоточный воздушно-реактивный. Такая система работает за счет создания давления воздуха в двигателе при движении ракеты на большой скорости. В самом двигателе производится впрыск топлива в камеру сгорания и смесь поджигается, создавая давление больше, чем на входе. Такие ракеты способны летать со скоростью, которая в несколько раз превышает скорость звука, но для запуска двигателя нужно давление, которое создается на скорости чуть выше одной скорости звука. Именно поэтому для запуска должны быть использованы вспомогательные средства.
Системы наведения ракет
В наше время почти все ракеты имеют систему наведения. Думаю, не стоит объяснять, что попасть по цели, которая находится на расстоянии сотен или тысяч километров, без точной системы наведения просто невозможно.
Систем наведения и их комбинаций очень много. Только среди основных можно отметить систему командного наведения, электродистанционное наведение, наведение по наземным ориентирам, геофизическое наведение, наведение по лучу, спутниковое наведение, а также некоторые другие системы и их сочетание.
Ракета с системой наведения под крылом самолета.
Система электродистанционного наведения имеет много общего с системой на радиоуправлении, но она обладает более высокой устойчивостью к помехам, в том числе, намеренно создаваемым противником. В случае такого управления команды передаются по проводу, который направляет в ракету все данные, необходимые для поражения цели. Передача таким способом возможна только до момента запуска.
Система наведения по наземным ориентирам состоит из высокочувствительных высотомеров, позволяющих отслеживать положение ракеты на местности и ее рельеф. Такая система применяется исключительно в крылатых ракетах ввиду их особенностей, о которых мы поговорим чуть ниже.
Система геофизического наведения основана на постоянном сопоставлении угла положения ракеты относительно горизонта и звезд с эталонными значениями, заложенными в нее перед стартом. Внутренняя система управления при малейшем отклонении возвращает ракету на курс.
При наведении по лучу ракете нужен вспомогательный источник целеуказания. Как правило, им является корабль или самолет. Внешний радар определяет цель и производит ее отслеживание, если она движется. Ракета ориентируется на этот сигнал и сама наводится на него.
Название системы спутникового наведения говорит само за себя. Наведение на цель производится по координатам системы глобального позиционирования. В основном такая система широко используется в тяжелых межконтинентальных ракетах, которые наводятся на статичные наземные цели.
Кроме приведенных примеров, есть также системы лазерного, инерциального, радиочастотного наведения и другие. Также командное управление может обеспечивать связь между командным пунктом и системой наведения. Это позволит изменить цель или вовсе отменить удар уже после запуска.
Благодаря такому широкому перечню систем наведения, современные ракеты могут не только взорвать что угодно и где угодно, но и обеспечить точность, которая иногда исчисляется десятками сантиметров.
Что такое баллистическая ракета
Много вопросов возникает в отношении отличий баллистических и крылатых ракет. Отвечая на эти вопросы, можно сказать, что отличия сводятся к траектории полета.
Как это часто бывает, особенности кроются в названии. Так и название крылатой ракеты говорит само за себя. Большую часть пути крылатая ракета держится в воздухе за счет крыльев, представляя из себя по сути самолет. Наличие крыльев обеспечивает ей очень высокую маневренность, позволяющую не только менять траекторию движения, отклоняясь от средств ПВО, но даже лететь на высоте нескольких метров от земли, огибая рельеф. Так ракета и вовсе сможет остаться незамеченной для ПВО.
Это не самолет, а крылатая ракета.
Этот тип ракет имеет меньшую, в сравнении с баллистических, скорость, которая обусловлена, в том числе, более высоким лобовым сопротивлением. Тем не менее, они подразделяются на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые.
Первые развивают скорость, близкую к скорости звука, но не превышают ее. Примером таких ракет может быть знаменитая американская крылатая ракета ”Томагавк”. Сверхзвуковые ракеты могут развивать скорость до 2,5-3 скоростей звука, а гиперзвуковые, над которыми сейчас работает очень много стран, должны набирать 5-6 скоростей звука.
Еще один пример крылатой ракеты.
Баллистические ракеты летают немного иначе. Они имеют баллистическую траекторию и большую часть своего пути находятся в неуправляемом полете. Грубо говоря, это похоже на то, что ракету просто бросили в противника, как камень. Конечно, есть точный расчет и системы наведения, но именно такой относительно простой способ позволяет нести очень большой заряд, размер и вес которого существенно превышают то, что возьмет ”на борт” крылатая ракета.
Первые научные труды и теоретические работы, связанные с баллистическими ракетами, описаны еще в 1896 году К.Э. Циолковским. Он описал такой тип летательных аппаратов и вывел зависимость между многими компонентами ракеты и ее полета. Формула Циолковского до сих пор составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет.
Во многом именно этому человеку мы обязаны не только военными, но и мирными ракетами. К.Э. Циолковский.
С какой скоростью летают ракеты?
Прежде, чем ответить на этот вопрос, давайте поймем в чем ее измеряют. Ракеты летают чертовски быстро и говорить о привычных км/ч или м/сек не приходится. Скорость многих современных летательных аппаратов измеряют в Махах.
Непривычная величина измерения скорости появилась не просто так. Название “число Маха” и обозначение “М” предложил в 1929 году Якоб Аккерет. Оно выражается как отношение скорости движения потока или тела к скорости распространения звука в среде, в которой происходит движение. Если учесть, что скорость распространения звуковой волны у поверхности земли примерно равна 331 м/сек (около 1200 км/ч), не трудно догадаться, что единицу можно получить только если поделить 331 на 331. То есть, скорость один Мах (М) у поверхности земли составляет примерно 1200 км/ч. С набором высоты скорость распространения звуковой волны падает из-за уменьшения плотности воздуха.
Таким образом, один Мах у поверхности земли и на высоте 20 000 метров отличается примерно на 10 процентов. Стало быть и скорость тела, которую оно должно развить, чтобы получить число Маха, уменьшается. Упрощенно среди обывателей принято называть число Маха скоростью звука. Если такое упрощение не применяется в точных расчетах, его вполне можно допустить и считать примерно равным величине у поверхности земли.
Ракеты могут запускаться с самолета.
Такую скорость не так легко представить, но крылатые ракеты могут летать на скорости до 5 Махов (примерно 7 000 км/ч в зависимости от высоты). Баллистические ракеты и вовсе способны развивать скорость до 23 Махов. Именно такую скорость на испытаниях показал ракетный комплекс Авангард. Получается, что на высоте 20 000 метров, это будет около 25 000 км/ч.
Конечно, такая скорость достигается на заключительной стадии полета при спуске, но представить, что рукотворный объект может перемещаться с такой скоростью, все равно сложно.
Как видим, ракеты перестали быть просто бомбой, которую кидают далеко вперед. Это настоящее произведение инженерного искусства. Вот только хотелось бы, чтобы эти разработки шли в мирное русло, а не предназначались для разрушения.
