Ракетный комплекс Trident (США)

В 1990 году были завершены тесты баллистической ракеты подводных лодок (БРПЛ) «Trident-2» и она принята на вооружение. Эта БРПЛ, как и предыдущая ей «Trident-1», заходит в состав стратегического ракетного комплекса «Trident», носителем которого являются атомные ракетные подводные лодки (ПЛАРБ) типов «Огайо» и «Лафайет», Комплекс включает, не считая того, системы хранения и запуска ракет, также управления ракетной стрельбой. Функционирование ракетного комплекса обеспечивает также вспомогательное оборудование. Новый комплекс превосходит «Trident-1» по мощи ядерных зарядов и их количеству, точности и дальности стрельбы. Повышение мощи ядерных боезарядов и увеличение точности стрельбы обеспечивают БРПЛ «Trident-2» возможность отлично поражать очень защищенные малоразмерные цели, в том числе шахтные пусковые установки МБР.

Твердотопливные БРПЛ «Trident-1 и -2» имеют по три ступени, соединенные переходными (соединительными) отсеками, а движок третьей Ступени расположен в центральной части головного отсека. При всем этом главные массо-габаритные свойства ракеты «Trident-2» существенно превосходят подобные характеристики «Trident-1».

Ракетные твердотопливные движки (РДТТ) всех 3-х ступеней имеют качающееся сопло облегченной конструкции, обеспечивающее управление по тангажу и рысканию. Сопла «Trident-1» сделаны из композиционного материала на базе графита и имеют огромную стойкость к эрозии, а сопла и сопловые насадки «Trident-2» - из новых материалов, обеспечивающих работу при завышенных давлениях в течение более длительного времени и при использовании горючего большей активности.

Управление вектором тяги (УВТ) ракеты на активном участке линии движения полета БРПЛ по тангажу и рысканию осуществляется за счет отличия сопел. Управление по наклону на участке работы движков всех 3-х ступеней не делается. Накапливающееся за время работы РДТТ отклонение по наклону компенсируется в процессе работы двигательной установки головной части (отсека) ракет.

Углы поворота сопел РДТТ являются маленькими и не превосходят 6-7°. Наибольший угол поворота сопла определен исходя из величины вероятных случайных отклонений, вызванных подводным пуском и разворотом ракеты. Угол поворота сопла для корректировки линии движения полета после окончания работы РДТТ и отделения ступеней ракеты обычно составляет 2—3°, а во время остального полета - 0,5°.

Повышение массы горючего первой и 2-ой ступеней, также внедрение ракетного горючего с огромным удельным импульсом и введение некоторых конструктивных конфигураций дозволили прирастить дальность стрельбы БРПЛ «Trident-2» в сопоставлении с «Trident-1» приблизительно на 3000 км при том же забрасываемом весе.

Головные части (ГЧ) ракет, разработанные компанией «Дженерал электрик», включают приборный отсек, боевой отсек, двигательную установку и головной обтекатель с носовой аэродинамической иглой.

В приборном отсеке расположены разные системы (управления и наведения, ввода данных на подрыв боеголовок, разведения боеголовок), источники электропитания и другое оборудование.

Система управления и наведения управляет полетом ракеты на шагах работы ее маршевых движков и разведения боеголовок. Она производит команды на включение, выключение, отделение РДТТ всех 3-х ступеней, включение двигательной установки ГЧ, проведение маневров корректировки линии движения полета БРПЛ и нацеливание боеголовок.

Система управления и наведения БРПЛ «Trident-1» типа Мк5 включает два электрических блока, установленных в нижней (задней) части приборного отсека. В первом блоке (размером 0,42X0,43X0,23 м, массой 30 кг) расположены ЭВМ, формирующая управляющие сигналы, и управляющие цепи. Во 2-м блоке (поперечник 0,355 м, масса 38,5 кг) расположена гиростабилизированная платформа, на которой установлены два гироскопа, три акселерометра, астродатчик, также оборудование термостатирования. Подобная система Мкб есть и на БРПЛ «Trident-2».

Система разведения боеголовок обеспечивает выработку команд на маневрирование ГЧ при нацеливании боеголовок и их отделение. Она установлена в верхней (фронтальной) части приборного отсека. Система ввода данных на подрыв боеголовок записывает нужную информацию в процессе предстартовой подготовки и производит данные высоты подрыва каждой боеголовки.

В боевом отсеке «Trident-1» располагается до восьми боеголовок марки W-76 мощью по 100 кт, расположенных по окружности, а «Trident-2» (благодаря существенно увеличенной тяговооруженности) - восемь боеголовок марки W-88 мощью 475 кт любая, либо до 14 W-76.

Двигательная установка ГЧ состоит из твердотопливных газогенераторов и управляющих сопел, при помощи которых регулируется скорость головной части, ее ориентация и стабилизация. На «Trident-1» она включает два газогенератора (пороховой аккумулятор давления - рабочая температура 1650° С, удельный импульс 236 с, высочайшее давление 33 кгс/см2, низкое давление 12 кгс/см2) и 16 сопел (четыре фронтальных, четыре задних и восемь стабилизации по наклону). Масса горючего двигательной установки 193 кг, наибольшее время работы после отделения третьей ступени 7 мин. В двигательной установке ГЧ ракеты «Трайдент-2» употребляется четыре твердотопливных газогенератора, разработанные компанией «Атлантик рисёрч».

Головной обтекатель предназначен для защиты головной части ракеты при ее движении в воде и плотных слоях атмосферы. На БРПЛ «Trident-1» он имеет оживальную форму и сделан из специального елового шпона, а его носовая часть - из фенольного стеклопластика. Сброс обтекателя делается на участке работа мотора 2-ой ступени.

Носовая аэродинамическая игла использована на ракетах «Trident» в целях понижения аэродинамического сопротивления и роста дальности стрельбы при имеющихся формах их головных обтекателей. Она утоплена в обтекателе и выдвигается телескопически под воздействием порохового аккума давления. На ракете «Trident-1» игла имеет 6 составных частей, выдвигается на высоте 600 м в течение 100 мс и уменьшает аэродинамическое сопротивление на 50 проц. Аэродинамическая игла на БРПЛ «Trident-2» имеет семь выдвижных частей.

Система хранения и запуска ракет создана для хранения и обслуживания, защиты от перегрузок и ударов, аварийного выброса и пуска ракет с ПЛАРБ, находящейся в подводном либо надводном положении. На подводных лодках типа «Огайо» такая система имеет наименование Мк35 мод.0 (на кораблях с комплексом «Trident-1») и Мк35 мод.1 (для комплекса «Trident-2»), а на переоборудованных ПЛАРБ типа «Лафайет» - Мк24. В состав системы Мк35 мод.0 входят 24 шахтные пусковые установки (ПУ), подсистема выброса БРПЛ, подсистема контроля и управления запуском и погрузочное оборудование ракет.

ПУ состоит из шахты, крышки с гидравлическим приводом, уплотнения и блокировки крышки, пускового стакана, мембраны, 2-ух штеккерных разъемов, оборудования подачи парогазовой консистенции, 4 контрольно-наладочных люков, 11 электронных, пневматических и оптических сенсоров.

Шахта представляет собой железную конструкцию цилиндрической формы и является неотъемлемой частью корпуса ПЛАРБ. Сверху она запирается крышкой с гидравлическим приводом, которая обеспечивает герметизацию от воды и выдерживает такое же давление, что и крепкий корпус лодки. Меж крышкой и горловиной шахты имеется уплотнение. Для предотвращения несанкционированного открывания крышка вооружена блокирующим устройством, которое также обеспечивает блокировку уплотнительно-зажимного кольца крышки ПУ с механизмами открытия контрольно-наладочных люков. Это предутверждает одновременное открытие крышки ПУ и контрольно-наладочных люков, кроме шага погрузки-выгрузки ракет.

Снутри шахты установлен металлической пусковой стакан. Кольцевой зазор меж стенами шахты и стакана имеет уплотнение из эластомерного полимера, выполняющее роль амортизаторов. В зазоре меж внутренней поверхностью стакана и ракетой расположены амортизирующие и обтюрирующие пояса. В пусковом стакане БРПЛ устанавливается на опорное кольцо, которое обеспечивает ее азимутальную выставку. Кольцо закреплено на амортизационных устройствах и центрирующих цилиндрах. Сверху пусковой стакан перекрыт мембраной, которая предутверждает попадание забортной воды в шахту при открывании крышки. Жесткая оболочка мембраны шириной 6,3 мм имеет куполообразную форму поперечником 2,02 м и высотой 0,7 м. Она сделана из фенольной смолы, армированной асбестом. К внутренней поверхности мембраны приклеивается пенополиуретан низкой плотности с открытыми ячейками и сотовый материал, изготовленный по форме носовой части ракеты. Это обеспечивает защиту ракеты от силовых и термических нагрузок при вскрытии мембраны при помощи профилированных зарядов взрывчатого вещества, установленных на внутренней поверхности оболочки. При вскрытии оболочка разрушается на несколько частей.

Пусковой стакан ПУ ракетного комплекса «Trident-2», сделанный компанией «Вестингауз электрик», выполнен из такого же сорта стали, что и стакан для БРПЛ «Trident-1». Но ввиду огромных размеров ракеты его поперечник на 15 проц. и высота на 30 проц. больше. В качестве материала уплотнения меж стенами шахты и стакана вместе с неопреном применен и уретан (в ПУ БРПЛ «Trident-1» только неопрен). Состав композиционного уретанового материала и конфигурация уплотнения подобраны из расчета более больших ударных и вибрационных нагрузок, возникающих при пуске БРПЛ «Trident-2».

ПУ вооружена 2-мя штекерными разъемами нового типа (пуповичного), автоматом отстегивающимися в момент запуска ракеты. Разъемы служат для подачи в приборный отсек ракеты электропитания и ввода нужных данных стрельбы.

Оборудование подачи парогазовой консистенции ПУ заходит в состав подсистемы выброса БРПЛ. Конкретно в ПУ смонтирован патрубок подачи парогазовой консистенции и под-ракетная камера, в которую поступает парогаз. В ПУ ракетного комплекса «Trident-1» это оборудование расположено на высоте 3 м от основания шахты, в ПУ «Trident-2» - фактически в основании.

ПУ имеет четыре контрольно-наладочных лючка, обеспечивающих доступ к оборудованию и узлам ракеты и пускового оборудования с целью их проверок и технического обслуживания. Один лючок размещен на уровне первой палубы ракетного отсека ПЛАРБ, два - на уровне 2-ой палубы (обеспечивают доступ к приборному отсеку БРПЛ и разъему), один - ниже уровня четвертой палубы (доступ к подракетной камере). Механизм открывания люков сблокирован с механизмом открывания крышки ПУ.

Любая ПУ имеет подсистему аварийного водяного остывания Обривал и оборудована 11 сенсорами, обеспечивающими контроль температуры, влажности воздуха, количества воды и давления. Для контроля нужной температуры (приблизительно 29°С) в ПУ установлены термодатчики, которые в случае недопустимого отличия температуры выдают сигналы в общекорабельную систему терморегулирования. Относительная влажность воздуха (30 проц. и наименее) контролируется 3-мя сенсорами, расположенными в подракетной камере, в нижней части и в районе приборного отсека пускового стакана. С увеличением влажности сенсоры дают сигнал на пульт контроля, установленный в ракетном отсеке, и на пост управления ракетной стрельбой. По команде с поста относительная влажность понижается методом прогона через ПУ воздуха с малым содержанием воды под давлением. Наличие воды в ПУ находится с помощью щупов, установленных в подракетной камере и патрубке подачи парогазовой консистенции. При соприкосновении щупа с водой вырабатывается соответственный сигнал волнения. Удаление воды делается таким же образом, как и мокроватого воздуха.

Подсистема выброса ракеты состоит из 24 независящих друг от друга установок. Любая установка включает газогенератор (пороховой аккумулятор давления), запальное устройство, охладительную камеру, патрубок подачи парогазовой консистенции, подракетную камеру, защитное покрытие, также контрольное и вспомогательное оборудование. Генерируемые пороховым аккумом давления газы проходят через камеру с водой (охладительную камеру), смешиваются с ней в определенных пропорциях и образуют низкотемпературный пар. Эта парогазовая смесь поступает через патрубок в подракетную камеру с равномерным ускорением и при достижении определенного давления выталкивает ракету из пускового стакана с силой, достаточной для выброса тела массой 32 т с данной глубины (30-40 м) на высоту более 10 ч над поверхностью воды. Подсистема выброса БРПЛ «Трайдент-2» делает фактически в два раза огромную величину давления парогазовой консистенции, что позволяет выкидывать даже ракету массой 57,5 т с таковой же глубины на ту же высоту.

Подсистема контроля и управления запуском создана для контроля за предстартовой подготовкой ПУ, подачи сигнала на включение подсистемы выброса БРПЛ, контроля процесса запуска и послепусковых операций. Она включает пульт управления запуском, оборудование обеспечения безопасности запуска и контрольно-проверочную аппаратуру.

Пульт управления запуском служит для отображения сигналов, позволяющих держать под контролем приведение в действие и функционирование системы запуска, также формирования нужных сигналов для конфигурации режима работы подсистем и оборудования системы хранения и запуска БРПЛ. Он размещен на посту управления ракетной стрельбой.

Оборудование обеспечения безопасности запуска держит под контролем и выдает сигналы для подсистемы выброса БРПЛ и системы управления ракетной стрельбой (СУРС). Оно дает разрешающий сигнал для СУРС на предстартовую подготовку, запуск и послепусковые операции сразу 5 пусковых установок БРПЛ. В состав оборудования входят блок с 24 модулями безопасности запуска, панель переключения подсистемы выброса Обривал в проверочный режим и переключатели режимов функционирования системы хранения и запуска БРПЛ.

Контрольно-проверочная аппаратура включает три блока, любой из которых держит под контролем состояние и функционирование восьми ПУ, также 5 блоков, контролирующих решение логических, сигнальных и тестовых функций электрической аппаратуры системы хранения и запуска БРПЛ. Все блоки установлены в ракетном отсеке ПЛАРБ.

Система управления ракетной стрельбой создана для расчета данных стрельбы и ввода их в ракету, воплощения предстартовой проверки готовности ракетного комплекса к функционированию, контроля процесса запуска ракет и следующих операций. Она решает последующие задачки: расчет данных стрельбы и ввод их в ракету; обеспечение данными системы хранения и запуска Обривал для решения пред- и послепусковых операций; подключение БРПЛ к корабельным источникам электропитания до момента конкретного запуска; проверка всех систем ракетного комплекса и общекорабельных систем, задействованных в предпусковых, пусковых и послепусковых операциях; контроль соблюдения временной последовательности действий при подготовке и пуске ракет; автоматическое обнаружение и поиск дефектов в комплексе; обеспечение способности обучения боевого расчета по проведению ракетной стрельбы (режим тренажера); обеспечение неизменной регистрации данных, характеризующих состояние ракетного комплекса.

На первых восьми ПЛАРБ типа «Огайо» с ракетами «Trident-1» употребляется СУРС Мк98 мод.0, которая позволяет создавать перенацеливание ракет, находящихся в ПУ патрулирующих подводных лодок, на вновь назначенные цели. При всем этом обеспечивается как сравнимо резвый перевод системы управления и наведения ракеты на другую, заблаговременно приготовленную программку полета, так и выработка новейшей программки полета БРПЛ по переданным на ПЛАРБ координатам объекта поражения.

Система управления ракетной стрельбой Мк98 мод.0 включает две главные ЭВМ, сеть периферийных ЭВМ, пульт управления ракетной стрельбой, полосы передачи данных и вспомогательное оборудование. Главные элементы СУРС размещены на посту управления ракетной стрельбой, а пульт управления - в центральном посту ПЛАРБ.

Главные ЭВМ AN/UYK-7 обеспечивают координацию системы управления стрельбой при разных вариантах деяния и ее централизованное компьютерное сервис. Любая ЭВМ расположена в 3-х стойках и включает до 12 блоков (размер 1X0,8 м). Любой из них содержит несколько сот стандартных электрических модулей SEM военного предназначения. ЭВМ имеет два центральных микропроцессора, два адаптера и два контроллера ввода-вывода, запоминающее устройство и набор интерфейсов. Хоть какой из микропроцессоров каждой ЭВМ имеет доступ ко всем хранящимся в машине данным. Это увеличивает надежность решения задач по составлению программ полета ракет и управлению ракетным комплексом. ЭВМ имеет общий объем памяти 245 кбайт (32-разрядных слов) и быстродействие 660 тыс. опер./с.

Сеть периферийных ЭВМ обеспечивает доп обработку данных, их хранение, отображение и ввод в главные ЭВМ. Она включает компактные (масса до 100 кг) ЭВМ AN/UYK-20 (16-разрядная машина с быстродействием 1330 опер./с и объемом оперативки 64 кбайт), две регистрирующие подсистемы, экран, два дисковода и магнитофон.

Пульт управления ракетной стрельбой предназначен для контроля всех шагов подготовки и степеней готовности ракетного комплекса к пуску ракет, подачи команды на запуск и контроля послепусковых операций. Он обустроен контрольно-сигнальным табло, элементами управления и блокировки систем ракетного комплекса, средствами внутрикорабельной связи.

СУРС в ракетном комплексе «Trident-2» имеет определенные технические отличия от предшествующей системы Мк98 мод.0 (в ней, а именно, используются более нынешние ЭВМ AN/UYK-43), но решает подобные задачки и имеет ту же логику функционирования. Она обеспечивает поочередный запуск БРПЛ как в автоматическом, так и в ручном режимах сериями либо одиночными ракетами.

Общекорабельные системы, обеспечивающие функционирование ракетного комплекса «Trident», пичкают его электроэнергией с номиналами 450 В и 60 Гц, 120 В и 400 Гц, 120 В и 60 Гц переменного тока, также гидравлической с давлением 250 кг/см2 и сжатым воздухом.

Удержание данных глубины, наклона и дифферента ПЛАРБ в процессе пусков ракет обеспечивается при помощи общекорабельной системы стабилизации стартовой платформы и сохранения данной глубины запуска, которая включает системы осушения и замещения массы ракет, также особые автоматы. Управление ею осуществляется с пульта управления общекорабельными системами.

Общекорабельная система поддержания локального климата и контроля среды обеспечивает нужные температуру воздуха, относительную влажность, давление, радиационный контроль, состав воздуха и другие свойства как в ПУ БРПЛ, так и во всех служебных и жилых помещениях лодки. Контроль характеристик локального климата осуществляется с помощью табло, установленных в каждом отсеке.

Навигационный комплекс ПЛАРБ обеспечивает постоянную выдачу в ракетный комплекс четких данных о местоположении, глубине и скорости подводной лодки. Он включает автономную инерциальную систему, средства оптической и зрительной обсервации, приемно-вычислительную аппаратуру сателлитных систем навигации, приемоиндикаторы радионавигационных систем и другое оборудование. Технические средства и оборудование навигационного комплекса по собственному многофункциональному предназ начению разделяются на четыре группы: инерциальную навигационную, получе ния данных от наружных источников и выработки эталонных данных, обработки и кон троля данных, передачи данных.

Навигационный комплекс ПЛАРБ типа «Огайо» с ракетами «Trident-1» включает две инерциальные системы СИНС Мк2 мод.7, высокоточный блок внутренней корректировки ESGM, приемоиндикатор РНС ЛОРАН-С AN/BRN-5, приемно-вычислительную аппаратуру СНС НАВСТАР и РНС «Омега» МХ-1105, навигационный гидролокатор AN/BQN-31, генератор эталонных частот, ЭВМ, пульт контроля и вспомогательное оборудование. Комплекс обеспечивает выполнение данных черт точности стрельбы БРПЛ «Trident-1» (КВО 300—450 м) в течение 100 ч без корректировки по наружным навигационным системам.

Навигационный комплекс ПЛАРБ типа «Огайо» с ракетами «Trident-2» обеспечивает более высочайшие точностные свойства стрельбы ракетами (КВО 120 м) и поддерживает их в течение увеличенного времени меж коррекциями по наружным источникам навигации. Это было достигнуто за счет совершенствования имеющихся и внедрения новых систем. Так, были установлены более совершенные ЭВМ, цифровые интерфейсы, навигационный гидролокатор и использованы другие новаторства. Были внедрены навигационная инерциальная система ESGN, аппаратура для определения местоположения и скорости хода ПЛАРБ по подводным гидроакустическим маякам-ответчикам, магнитометрическая система.

Функционирование ракетного комплекса «Trident» принципно не отличается процедурой принятия решений, действиями экипажа и нравом процессов при подготовке к запуску и в процессе запуска ракет от комплексов других типов. Программка полета и принцип наведения боеголовок на цели у БРПЛ «Trident-2» практически такие же, как у «Trident-1».

БРПЛ «Trident-2» Пентагон планировал оснастить все строящиеся ПЛАРБ типа «Огайо», также 1-ые восемь кораблей этой серии, вооруженных ракетами «Trident-1». С учетом характеристик советско-американского контракта по стратегическим наступательным вооружениям всего планировалось иметь 18-20 лодок типа «Огайо».

Наибольшая дальность стрельбы, км 7 400 Точность стрельбы (КВО), м 300 Количесто ступеней, шт  3 Компановка ступеней  Тандем Система наведения  Инерциальная с астрокоррекцией Стартовая масса, т  32 Поперечник, м 1,88 Длина, м  10,36 Длина первой ступени, м 4,16 Длина 2-ой ступени, м 3,37 Длина третьей ступени, м 2,83 Метод разделения ступеней Горячее Геометрия головной части  Оживало со сферическим затуплением + аэродинамическая игла Радиус притупления головной части, м  0,266 Метод разделения головной части  Расталкивание Масса полезной нагрузки, кг 1280 Масса первой ступени полная, т  32 Масса 2-ой ступени полная, т  11,85 Масса третьей ступени полная, т 3,2 Масса заряда с бронировкой первой ступени, кг 18820 Масса заряда с бронировкой 2-ой ступени, кг 7260 Масса заряда с бронировкой третьей ступени, кг  1810 Коэффициент утопленности сопла первой ступени 0,5 Коэффициент утопленности сопла 2-ой ступени 0,3 Коэффициент утопленности сопла третьей ступени 0,3 Стартовая тяговооруженность первой ступени 2,313 Стартовая тяговооруженность 2-ой ступени 3,06 Стартовая тяговооруженность третьей ступени 3,38 Номинальная тяга РДТТ 2-ой ступени, тc 54,4 Масса горючего РДТТ 2-ой ступени, т  7,26 Номинальная тяга РДТТ третьей ступени, тc  18,1 Масса горючего РДТТ третьей ступени, т 1,81 Марка топлива  Нитролан Плотность горючего, кг/м3 1770 Удельный импульс земной 2880

Источник: dogswar.ru