История Создания Ракеты Trident 2
Разработка ракеты Trident-2, официально известной как Trident-2 D5, началась в 1970-х годах. Этот проект был инициирован в рамках стратегии США по укреплению и модернизации своего ядерного сдерживания. Целью было создать ракету, превосходящую по своим характеристикам предшествующие системы, включая ракеты класса «Посейдон» и Trident I (C4).
Основные Этапы Разработки (1980-е годы). В 1980-е годы были проведены первые испытания новой ракеты. Этот период характеризовался активной разработкой и тестированием ключевых компонентов системы, включая ступени ракеты, ее боеголовки и системы наведения.
Отдельные Испытания
- 21 марта 1989 года: Через четыре секунды после старта, на высоте около 68 метров, произошел взрыв ракеты. Предполагаемые причины – проблемы с механическими или электронными компонентами системы управления ракетой. Из-за чрезмерных угловых скоростей и перегрузок сработала система самоуничтожения.
- 2 августа 1989 года: Испытание было успешным.
- 15 августа 1989 года: Ракета успешно стартовала, но через 8 секунд после старта (и через 4 секунды после выхода из воды) произошел самоподрыв. Причиной стало повреждение системы управления тягой, что привело к отклонению от заданной траектории полета. Это также вызвало повреждение электрических кабелей первой ступени и активацию системы самоликвидации.
- 4 декабря 1989 года: Испытание прошло успешно.
- 13 декабря 1989 года (два пуска): Оба испытания были успешными. Один из пусков был выполнен с глубины 37,5 метров. Подводная лодка двигалась со скоростью 3-4 узла относительно воды, но с нулевой абсолютной скоростью. Курс подлодки составлял 175 градусов, азимут пуска ракеты – 97 градусов.
- 15 декабря 1990 года: Четвертый успешный запуск подряд, выполненный из подводного положения.
- 16 января 1990 года: Испытание также прошло успешно.
Эти испытания отражают сложности и технические вызовы, связанные с разработкой и испытанием сложных ракетных систем, а также их важность для обеспечения надежности и эффективности вооружений.
Введение в Строй и Начало Эксплуатации (1990 год). В 1990 году Trident-2 D5 была официально введена в строй. Это событие отметило начало новой эры в американской стратегии ядерного сдерживания. Ракета была размещена на стратегических подводных лодках класса «Огайо», обеспечивая Соединенным Штатам надежную и гибкую систему доставки ядерных боеголовок.
Модернизация и Улучшения (1990-е — 2000-е годы). С момента своего введения в эксплуатацию ракета Trident-2 D5 прошла через несколько этапов модернизации. Эти улучшения включали повышение точности, надежности и дальности полета ракеты, а также усовершенствование ее способности преодолевать системы противоракетной обороны.
Современное Состояние и Перспективы (2010-е — 2020-е годы)
На протяжении 2010-х и 2020-х годов Trident-2 D5 продолжает оставаться важным элементом ядерного арсенала США и Великобритании. Ракеты регулярно обновляются для соответствия современным военным и технологическим стандартам. Планируется, что система будет оставаться в эксплуатации до 2040-х годов, подчеркивая ее долгосрочную стратегическую ценность для ядерного сдерживания.
Таким образом, развития ракеты Trident-2 D5 является ключевой частью современной ядерной стратегии США и Великобритании, демонстрируя постоянное стремление к поддержанию глобальной стабильности и безопасности.
Конструкция
Ракета UGM-96A Trident-2, оснащенная трехступенчатой конструкцией, имеет уникальную архитектуру, где третья ступень интегрирована в центральный отсек и область головной части. Ракетные двигатели на твердом топливе для всех трех ступеней Trident-2 изготавливаются из передовых материалов, таких как арамидное волокно и кевлар-49, которые связаны с эпоксидной смолой. Эти материалы отличаются повышенной прочностью и жесткостью по сравнению с традиционным стекловолокном, благодаря чему достигается снижение массы и увеличение дальности полета ракеты.
Двигатели ракеты заряжены высокоэнергетическим твердым топливом под названием нитролан, которое обладает плотностью 1.85 г/см³ и высоким удельным импульсом 281 кг-с/кг. В качестве пластификатора в составе топлива используется полиуретановый каучук. Каждая ступень ракеты Trident-2 оснащена одним качающимся соплом, которое обеспечивает маневрирование и управление ракетой во время полета, в том числе изменение направления по тангажу и рысканию.
Сопло ракеты Trident-2 изготовлено из легких композитных материалов на графитовой основе, обеспечивающих повышенную устойчивость к эрозии и сниженную массу. Управление вектором тяги (УВТ) во время активной фазы полета по вертикали и горизонтали достигается за счет отклонения сопел. Однако управление креном во время работы основных двигателей не выполняется; скопившееся отклонение в крене компенсируется системами управления, размещенными в головной части ракеты. Угол отклонения сопел УВТ ограничен 6-7 градусами и задается в соответствии с вероятными отклонениями, вызванными подводным запуском и маневрами ракеты. Обычно угол отклонения сопла для коррекции траектории при отделении ступеней составляет 2-3 градуса, а во время остальной части полета — около 0,5 градуса.
Первая и вторая ступени ракеты имеют схожую конструкцию системы УВТ, в то время как третья ступень имеет более компактное устройство. Система УВТ включает в себя пороховой аккумулятор, создающий давление газа (с температурой около 1200°C) для гидравлического блока, турбину, приводящую в действие центробежный насос, и гидравлический привод с системой трубопроводов. Турбина и центробежный насос работают на скоростях от 100 до 130 тысяч оборотов в минуту. В отличие от системы Poseidon C3, система УВТ Trident-2 не содержит зубчатого редуктора для снижения скорости насоса, что позволило уменьшить их массу и повысить надежность. Кроме того, в системе УВТ используются тефлоновые вместо стальных гидравлических трубопроводов. Гидравлическая жидкость в центробежном насосе работает при температуре 200-260°C. Все двигатели ракеты Trident-2 функционируют до полного выгорания топлива.
Применение современных достижений в микроэлектронике позволило значительно уменьшить массу электронного оборудования в системе наведения и управления по сравнению с системой, используемой на ракетах Poseidon C3. Уровень интеграции электронного оборудования на Trident-2 значительно выше, чем на предыдущих моделях, благодаря использованию тонкопленочных гибридных схем.
Головная часть ракеты Trident-2 состоит из нескольких ключевых компонентов: приборного отсека, боевого отсека, двигательной системы и аэродинамического обтекателя с носовой иглой для улучшения аэродинамических качеств. В боевом отсеке ракеты размещается до восьми термоядерных боеголовок типа W-88 с мощностью в 475 килотонн каждая или до четырнадцати боеголовок W-76 с мощностью 100 килотонн, установленных в кольцевом порядке. Общая масса боеголовок составляет от 2,2 до 2,5 тонн.
Двигательная система головной части включает в себя твердотопливные газогенераторы и систему управления сопел, которая позволяет контролировать скорость, ориентацию и стабилизацию головной части. На предыдущей модели ракеты, Trident-1, двигательная система включала два газогенератора с характеристиками, такими как рабочая температура 1650° С, удельный импульс 236 секунд, высокое и низкое давление в системе. Также использовалось 16 сопел, включая передние, задние и сопла для стабилизации. Масса топлива в этих газогенераторах составляла 193 кг, а максимальное время работы после отделения от третьей ступени достигало 7 минут.
В головной части ракеты Trident-2 применяется четыре твердотопливных газогенератора, разработанных компанией Atlantic Research, что является усовершенствованием по сравнению с предшествующей моделью.
Смотрите также: Ракета Сармат
Хранение и запуск
Система хранения и запуска ракет, используемая на подводных лодках, выполняет множество критически важных функций, включая хранение, обслуживание, защиту ракет от перегрузок и ударов, а также их запуск из подводного или надводного положения. На подводных лодках класса «Огайо» эта система известна как Mk35 мод. 0 (для комплекса Trident-1) и Mk35 мод. 1 (для комплекса Trident-2), в то время как на модернизированных лодках класса «Лафайет» она обозначается как Mk24.
Система Mk35 мод. 0 включает в себя 24 шахтные пусковые установки (ПУ), подсистемы для выброса баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ), контроля и управления пуском, а также оборудование для погрузки ракет. Каждая ПУ состоит из цилиндрической шахты, которая является частью корпуса лодки, крышки с гидравлическим приводом для герметизации, системы уплотнения и блокировки крышки, пускового стакана, мембраны, штеккерных разъемов, оборудования для подачи парогазовой смеси, контрольно-наладочных люков и различных датчиков.
Основные элементы каждой пусковой установки включают шахту, пусковой стакан, гидропневмосистему, мембрану, клапаны, штекерные разъемы, системы для подачи пара, а также системы для контроля и проверки всех узлов установки. Шахта, изготовленная из стали и имеющая цилиндрическую форму, интегрирована в корпус лодки и закрывается крышкой на гидравлическом приводе, которая обеспечивает надежную герметизацию и выдерживает высокое давление. Между крышкой и шахтой находится уплотнение, а блокирующее устройство на крышке предотвращает ее несанкционированное открытие. Это устройство также блокирует открытие контрольно-наладочных люков, за исключением случаев погрузки или выгрузки ракет.
Технические Характеристики Ракеты Trident-2 (UGM-133A Trident-2 D5)
Основные Характеристики
- Тип: Межконтинентальная баллистическая ракета (МБР).
- Страны-операторы: Соединенные Штаты Америки, Великобритания.
- Разработчик/Производитель: Lockheed Martin Space Systems.
Конструкция
- Ступени: Трехступенчатая ракета с твердотопливными двигателями.
- Длина: Примерно 13,5 метра (44 фута).
- Диаметр: Около 2,1 метра (6,9 фута).
- Стартовый Вес: Приблизительно 59,000 кг (130,000 фунтов).
Производительность
- Дальность Действия: Максимальная дальность с полной нагрузкой – около 7800 км; с уменьшенным количеством блоков – до 11,300 км (7,000 миль).
- Скорость: Гиперзвуковая, более 24,000 км/ч (примерно Мах 20).
- Нагрузка: Может переносить до 14 независимо маневрирующих термоядерных боеголовок W88 (475 кт каждая) или W76 (100 кт).
Система Наведения
- Наведение: Инерциальная система наведения с астрокоррекцией, улучшенная использованием данных GPS для повышения точности.
- Точность: Относительно высокая, с круговой вероятной погрешностью (CEP) в несколько сотен метров.
Платформы Запуска
- Базирование: Запускается с подводных лодок класса «Огайо» (SSBN) для США и класса «Вангард» для Великобритании.
Дополнительная Информация
- Стоимость Единицы: Около $70,5 млн (закупка 2012 года).
- Масса Головной Части: 2800 кг.
- Усовершенствования: Trident II D5 проходит постоянные модернизации для продления срока службы и повышения надежности и точности.
- Стратегическое Значение: Является ключевым элементом ядерного сдерживания США и Великобритании, обеспечивая возможность второго удара и стратегическое равновесие.