פיתוח כל סוג נשק מתרחש לעתים קרובות בכמה איטרציות. וככל שכלי נשק חדשני יותר, כך גדל הסיכוי שזה לא ייושם, יגנז או יוצג כדוגמא לרעיון או לפרויקט כושל. דוגמאות ליצירת כלי נשק פורצי דרך, לפני זמנם, והיחס אליהם, כבר שקלנו בחומר ה"כימרה "וונדרוואפ" נגד רחש הרציונליזם ". אף על פי כן, הטכנולוגיות מתפתחות, טילי שיוט וטילים בליסטיים, שהיו חסרי תועלת עבור גרמניה הנאצית, הפכו לנשק אדיר, כלי נשק בלייזר מתקרבים לשדה הקרב, ללא ספק ייושמו אקדחי רכבת וסוגי נשק מבטיחים אחרים. וכדי ליצור אותם, אתה צריך את היסודות שהושגו רק במהלך פיתוח "וונדרוואף" חסר תועלת.
אחת מ"וונדרוואפה "נקראת התוכנית האמריקאית להגנה מפני טילים (ABM)" יוזמת ההגנה האסטרטגית "(SDI) של רונלד רייגן, שלדעת רבים הייתה רק דרך להרוויח כסף עבור המתחם הצבאי-תעשייתי האמריקאי. והסתיים ב"נפיחה ", מכיוון שבעקבות יישומה הועלה לשירות מערכות נשק אמיתיות לא אומצו. עם זאת, למעשה זה רחוק מהמקרה, וההתפתחויות שנחקרו במסגרת תכנית ה- SDI יושמו בחלקן כחלק מיצירת התוכנית הלאומית להגנה מפני טילים (NMD), שנפרסת ופועלת כיום.
בהתבסס על המשימות והפרויקטים המיושמים במסגרת תוכנית ה- SDI, ומבצעים את פיתוח הטכנולוגיה והטכנולוגיה בעשורים הקרובים, ניתן לחזות את התפתחות מערכת ההגנה מפני טילים אמריקאים לתקופה 2030-2050.
כלכלה של הגנת טילים
כדי שמערכת הגנה מפני טילים תהיה יעילה, העלות הממוצעת לפגיעה במטרה, כולל מטעה, חייבת להיות שווה או נמוכה מעלות המחיר של היעד עצמו. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את היכולות הפיננסיות של המתנגדים. במילים אחרות, אם היכולות הפיננסיות של ארצות הברית מאפשרות למשוך 4,000 מיירטים להגנה מפני טילים בעלות של 5 מיליון דולר ליחידה, והיכולות הפיננסיות של הפדרציה הרוסית יאפשרו יצירת 1,500 ראשי נפץ גרעיניים במחיר של 2 מיליון דולר ליחידה., עם אותו אחוז ההוצאות מתקציב הביטחון או מתקציב המדינה, אז ארה ב מנצחת.
בהקשר לאמור לעיל, המשימה העיקרית של ארצות הברית ביצירת מערכת הגנה טילה אסטרטגית עולמית היא להפחית את עלות הפגיעה בראש נפץ אחד. לשם כך, עליך ליישם את הדברים הבאים:
- להפחית את עלות פריסת גורמי ההגנה מפני טילים;
- להפחית את עלות רכיבי ה- ABM עצמם;
- להגדיל את האפקטיביות של אלמנטים בודדים של הגנת טילים;
- להגביר את יעילות האינטראקציה של גורמי הגנה מפני טילים.
חלוקי יהלום ואלון מאסק
תת המערכת העיקרית של תוכנית ה- SDI, שאמורה הייתה מוטלת על המשימה ליירט את ראשי הקרב של הטילים הבליסטיים הבין -יבשתיים של ברית המועצות, הייתה אמורה להיות "חלוקי יהלום" - קבוצת כוכבים של לווייני יירוט הממוקמים במסלול סביב כדור הארץ ו יירוט ראשי נפץ בקטע האמצעי של המסלול. היא תוכננה לשגר כארבעת אלפים לווייני יירוט במסלול. לא שזה בלתי אפשרי לחלוטין אפילו באותה תקופה, אבל עלות יישום תוכנית כזו הייתה אסורה אפילו עבור ארצות הברית. ויעילותה של "חלוקי היהלום" באותה תקופה יכולה להיות מוטלת בספק בשל חוסר מושלם של מחשבים וחיישנים של סוף המאה ה -20.מאז חלו שינויים גדולים.
על הפריט "הפחת את עלות פריסת גורמי הגנה מפני טילים". ראשית, ארצות הברית כבר קיבלה את היכולת להכניס מטען למסלול במחיר דומה לזה או אפילו פחות מזה בו יכולה רוסיה להכניס מטען למסלול. אנו יכולים לומר שלארצות הברית מעולם לא הייתה דרך כל כך זולה להכניס מטען למסלול. בהתחשב בהבדל בתקציבי ארצות הברית ורוסיה, המצב נראה רחוק מלהיות לטובת הפדרציה הרוסית.
כמובן, עלינו להודות לאהוב / לא אהוב (הדגש הכרחי) על ידי אילון מאסק רבים על כך. הרקטות של SpaceX הצליחו לאתחל מחדש את השוק המסחרי שבעבר נשלט על ידי רוסקוסמוס.
הובלת טון מטענים לרכב ההשקה של Falcon Heavy זולה פי שניים מאשר ברכב השיגור של פרוטון הרוסי וכמעט פי שלוש יותר מאשר ברכב ההשקה של אנגרה-A5 –1, 4 מיליון דולר מול 2, 8 מיליון דולר ו -3, 9 מיליון דולר, בהתאמה. הרקטה הסופר-כבדה הניתנת לשימוש חוזר במלואה של SpaceX ורקטת גלן החדשה של ג'ף בזוס, Blue Origin, עלולה להיות מרשימה עוד יותר. אם אילון מאסק יצליח ב- BFR, אז לכוחות המזוינים האמריקאים תהיה אפשרות לשגר מטען לחלל בכמויות כאלה ובעלות כזו שמעולם לא חווה איש בתולדות האנושות. ואת ההשלכות של זה קשה להעריך יתר על המידה.
עם זאת, גם ללא רכבי השיגור של BFR וניו גלן, לארה ב יש מספיק רקטות פלקון 9 ופאלקון כבדות זמינות כדי לשגר מטענים עצומים למסלול בעלות מינימלית.
במקביל, רוסיה נטשה את רכב השיגור של פרוטון, המצב עם משפחת רכבי השיגור של אנגרה אינו ברור - הטילים האלה יקרים, ואין עובדה שהם יהפכו לזולים יותר. פרויקט הטיל המבטיח Irtysh / Sunkar / Soyuz-5 / Phoenix / Soyuz-7 עשוי להימשך עוד עשור, אם יסתיים בתוצאה חיובית בכלל, ורכב השיגור היניסאי הסופר-כבד, בניגוד לדבריו של רוגוזין, רחוקה מהעובדה שהיא תהיה לשימוש חוזר, ועלות ההשקה של המטען עשויה להיות שווה ערך לרקטת ה- SLS האמריקאית הסופר כבדה והיקרה במיוחד שפיתחה נאס א.
לרוסיה עדיין יש יכולות בתחום טכנולוגיות החלל. לדוגמה, ב -7 בפברואר 2020 שוגרו 34 לווייני תקשורת של חברת OneWeb הבריטית (לוויינים מפותחים על ידי איירבוס) למסלול יעד ממקום הקוסמודרום של באיקנור של רכב השיגור הרוסי סויוז 2.1b עם הבמה העליונה של פרגאט. ניתן להשוות את המצב עם רוסקוסמוס למצב עם הצי הרוסי. יש טכנולוגיה, יש ניסיון, אך יחד עם זאת, בלבול מוחלט והתעוררות בנוגע לכיוון ההתפתחות הכללי, חוסר הבנה של המטרות והיעדים של תעשיית החלל.
SpaceX יכולה לספק לכוחות המזוינים האמריקאים טכנולוגיות לפתרון בעיות מבחינת הסעיף "הפחת את עלות הגורמים להגנה מפני טילים עצמם". הנחה זו מבוססת על רשת לוויין התקשורת Starlink שנפרסת על ידי SpaceX, שנועדה לספק גישה גלובלית לאינטרנט. על פי הערכות שונות, רשת סטארלינק תכלול בין 4,000 ל -12,000 לוויינים במסה של 200-250 ק"ג וגובה מסלולי של 300 עד 1200 קילומטרים. בתחילת 2020, 240 לוויינים כבר שוגרו למסלול, ועד סוף השנה הוא מתוכנן לבצע 23 שיגורים נוספים. אם בכל פעם ישוגרו 60 לוויינים, עד סוף 2020 יהיו ברשת Starlink 1,620 לוויינים - יותר מכל המדינות בעולם יחד.
מה שמדהים כאן הוא לאו דווקא היכולת של חברה פרטית לשגר כמויות מטען כאלה למסלול, אלא היכולת שלה לייצר לווייני הייטק בייצור רחב היקף.
ב- 18 במרץ 2019, נאס"א פרסה בהצלחה מערך של 105 ננו -סאטלטים KickSat Sprites במסלול בגובה של 300 ק"מ. כל לוויין ספרייטס עולה פחות מ -100 דולר, שוקל 4 גרם, וגודלו 3.5x3.5 סנטימטרים, כלומר בעצם לוח מעגלים מודפסים המצוידים במשדר טלמטריה לטווח קצר וחיישנים מרובים. למרות כל ה"צעצוע "לכאורה של לוויינים אלה, הם מעניינים ביותר מהסיבה שהפלטפורמה המיניאטורית הזו לא מוגנת מתפקדת בהצלחה בחלל.
מה זה קשור להגנה מפני טילים? הניסיון לצבור חברות כגון SpaceX או OneWeb (איירבוס) ביצירת מספר עצום של לווייני הייטק בזמן הקצר ביותר האפשרי בעלות מינימלית יכול לשמש לבניית דור חדש של לווייני הגנה מפני טילים.למה במחיר הנמוך ביותר? ראשית, מכיוון שמדובר בפרויקטים מסחריים והם חייבים להיות תחרותיים. שנית, מכיוון שלוויינים במסלול נמוך במסלול נמוך ירדו ממנו בהדרגה ויישרפו באטמוספירה, בהתאמה, יהיה עליהם להחליפם. ובהתחשב במספר הלוויינים במערכות הכוכבים Starlink ו- OneWeb, זה יהיה מספר ניכר.
כפי שאמרנו קודם לכן, במסגרת ה- NMD, ארה"ב מפתחת מיירטים מסוג MKV שיוצבו באשכולות ונועדו ליירט טילים בליסטיים בין יבשתיים (ICBM) עם ראשי נפץ מרובים. יחד עם זאת, הוא מתוכנן להפחית משמעותית את המסה שלהם, כמעט עד 15 ק"ג לכל מיירט. יש להבין כי מיירטים של MKV מפותחים על ידי נציגים "מסורתיים" של המתחם הצבאי-תעשייתי האמריקאי "אולד סקול", על ידי חברת מערכות חלל לוקהיד מרטין וחברת ריית'ון, שמוצריה מסורתיים אינם זולים. עם זאת, השוק מאלץ חברות אמריקאיות להסתגל בגמישות ובמידת הצורך לשתף פעולה לביצוע פרויקטים משותפים. הפלישה של SpaceX לשוק השיגור הצבאי כבר אילצה את "השומר הזקן", שהורגל לצווי ממשל עצומים במהלך המלחמה הקרה, לייעל את פעילותם. בהחלט ייתכן כי, למשל, SpaceX תצטרף לחברת מערכות החלל לוקהיד מרטין או חברת ריית'ון בפיתוח וייצור מיירטים מבטיחים להגנה מפני טילים.
מה זה אומר בפועל? כן, העובדה שהמשימה לשגר קבוצה של 4,000 או יותר מיירטים להגנה מפני טילים במסלול, שהוכרזה בתוכנית ה- SDI, עשויה להפוך למציאות בעשור הקרוב. בהתחשב בכך שחברת SpaceX הפרטית מתכננת לשגר 4,000-12,000 לווייני תקשורת במסלול, תקציב ארה"ב יאפשר לשגר מספר דומה של מיירטים למסלול, בעלות, למשל, בסדר גודל של 1-5 מיליון דולר לכל יחידה
יחד עם זאת, הופעתו של רכב שיגור כזה כמו ה- BFR תאפשר לא רק לשגר לווייני יירוט בזול, אלא גם להבטיח את הוצאתם ממסלולם והחזרתם לתחזוקה, מודרניזציה או סילוק.
למה למקם מיירטים בחלל? מדוע לא ניתן להשיק אותם מכלי רכב קרקעיים, כפי שנעשה כעת במסגרת תוכנית GBI?
ראשית, מכיוון שהפריסה המוקדמת של מיירטים עם ספקים מסחריים תהיה זולה בהרבה. עלות השיגור של מספר דומה של מיירטים עם טילים צבאיים תמיד תהיה גבוהה מזו של החברות הפרטיות SpaceX או Blue Origin. עם זאת, מספר מסוים של מיירטים יפרס על נושאות קרקע וצוללות, כדי להבטיח אפשרות של חידוש / חיזוק מבצעי של קבוצת הלוויין וכדי לפתור את המשימות בהן נשקול להלן.
שנית, זמן התגובה של קבוצת הלוויין גבוה משמעותית מזו של רכיבי הקרקע או הים במערכת ההגנה מפני טילים. ניתן להניח שבמקרים מסוימים, לווייני מיירטים יוכלו לתקוף ICBM שיגור עוד לפני שהוא ינתק את ראשי המלחמה והתרמילים שלו.
שלישית, קשה ביותר להשמיד קבוצה ענקית של מיירטים מסלולי. במיוחד כאשר במסלול, מלבד לווייני יירוט, יהיו כמה אלפי, אם לא עשרות אלפים, לוויינים מסחריים. וכן, דלי אגוזים לא יעזור להרוס את כוכבי הלוויין המקיפים, כשם שנייר כסף או כסף לא יגן מפני נשק לייזר.
כל זה מצביע על כך שדרג החלל של מערכת ההגנה מפני טילים בארה"ב ישלוט בעתיד
אך האם לרוסיה ולסין יש לווייני יירוט? וכאן הגורם הכלכלי כבר יהיה מכריע: למי שיוכל לשגר נשק זול ויעיל יותר למסלול בקצב זול יותר, כולל התחשבות בהבדל בתקציבי המתנגדים, יש יתרון. "אלוהים תמיד בצד של הגדודים הגדולים."
מבחינת העיתוי, הסוכנות להגנת הטילים האמריקאית רוצה למזער את הזמן הדרוש למעבר ממיירטים קיימים מבוססי קרקע לנשק מהדור הבא. כמה משקיפים סבורים כי יעברו עשר שנים עד שיימסר הדור הבא של יירוט הדור הבא, אך אחרים מציעים כי משלוחים עשויים להתחיל בסביבות 2026.
לייזרים של PRO
מעת לעת מופיע מידע באינטרנט, לרבות מפיהם של פוליטיקאים אמריקאים, כי במסגרת מערכת הגנה מפני טילים מבטיחה, מתוכננת להציב פלטפורמות מסלוליות עם לייזרים קרביים שנועדו להשמיד טילים בליסטיים בשלב הטיסה הראשוני. כרגע התעשייה האמריקאית די מסוגלת ליצור נשק לייזר בהספק של כ -300 קילוואט, בעוד 10-15 שנים נתון זה עשוי להגיע ל -1 מגה-וואט. הבעיה היא שקשה מאוד להסיר חום מלייזר בחלל. עבור לייזר בהספק של 1 מגה -וואט, אפילו עם יעילות של 50% שאפשר להשיג ברמה הנוכחית של פיתוח טכנולוגי, יהיה צורך להסיר 1 מגוואט של חום. במקרה זה, יהיה צורך לספק הסרת חום ממקור האנרגיה עבור הלייזר, שגם יעילותו בבירור לא תהיה 100%.
לרוסיה עשוי להיות יתרון בהקשר זה, שכן מערכות פיתוח חום יעילות מפותחות כחלק מיצירת גורר חלל עם תחנת כוח גרעינית, בעוד שהיכולת של ארצות הברית בכיוון זה אינה ידועה.
מהן המשימות של פלטפורמות מסלוליות עם נשק לייזר, ואיזה סוג של איום הן יכולות להוות?
אפשר כמעט לא לכלול נזקי לייזר לראשי נפץ שכבר נפרדו מכיוון שהם מצוידים בהגנה תרמית עוצמתית המבטיחה את הישרדותם כאשר הם יורדים באטמוספירה. דבר נוסף הוא התבוסה של מכשירי ICBM בקטע ההגברה, כשהטיל רק צובר מהירות: הגוף הדק יחסית פגיע להשפעות תרמיות, ולפיד המנוע מסיר את הטיל ככל האפשר, ומאפשר לנשק לייזר וליירטים להיות מכוון אליו.
נשק לייזר מסלולי מהווה איום גדול עוד יותר על ה"אוטובוס "-מערכת ההתנתקות של ראש הקרב, שכן בגובה של 100-200 קילומטרים, השפעת האטמוספירה כבר נשללת, והשפעת קרן לייזר בעוצמה גבוהה עלולה לשבש. הפעלת חיישנים, מערכות בקרת גישה או מנועים בשלב הדילול, שיובילו לראשי נפץ סטייה מהמטרה, ואולי להרס שלהם.
משימה חשובה לא פחות יכולה להתבצע על ידי נשק לייזר מסלולי לאחר פריסת ראשי נפץ ושחרור פמקים. כידוע, תמירים נחלקים למטרות קשות וקלות. מספר המטרות הכבדות מוגבל על ידי כושר הנשיאה של ICBMs, אך יכולות להיות הרבה יותר מטרות קלות. אם לכל ראש נפץ אמיתי יש 1-2 תמירים כבדים ו-10-20 פמקים קלים, הרי שגם עם רמת ההגבלות הקיימת, להביס 1,500 ראשי נפץ עם "המשך" של תמירים, יידרשו יותר מ -100,000 לווייני מיירטים (אם ההסתברות ליירוט בלוויין אחד היא כ -50%). סביר להניח כי שיגור לווייני יירוט או יותר אינו מציאותי אפילו בארצות הברית.
וכאן נשק לייזר מסלולי יכול לשחק תפקיד חשוב. אפילו חשיפה לטווח קצר לקרינת לייזר עוצמתית על ראשי נפץ מתנפחים תוביל לשינוי במכ ם, בחתימה התרמית והאופטית שלהם, ואולי לשינוי במסלול הטיסה ו / או בהרס מוחלט.
לפיכך, המשימה העיקרית של נשק לייזר מסלולי היא, קודם כל, לא לפתור בעיות ישירות להגנה מפני טילים, אלא להקל על פתרון הבעיה על ידי תת -מערכות אחרות, בעיקר על ידי קבוצת לווייני יירוט, על ידי הבטחת הזיהוי ו / או השמדת מטרות שווא, כמו גם הבטחת ירידה במספר המטרות האמיתיות, בשל הרס חלק ממערכות השיגור של ICBM ומערכות התנתקות ראש נפץ בשלב הראשוני של הטיסה
הגנת טילים מקטע קרקעי
נשאלת השאלה: האם קטע הקרקע יישאר כחלק ממערכת ההגנה מפני טילים אמריקנית מבטיחה ולמה היא מיועדת? כמובן, כן. מכמה סיבות.
ראשית, מכיוון שקטע הקרקע הוא המפותח ביותר וכבר נפרס. יצירת קבוצת כוכבים של אלפי לווייני יירוט היא משימה מורכבת ובעלת סיכון גבוה. שנית, קטע ההגנה מפני טילים קרקעיים יכול להבטיח תבוסה של מטרות בעלות טיסה נמוכה, למשל ראשי נפץ מחליקים, אשר אינם פגיעים לפלח החלל.
כעת הכוח הבולט העיקרי של הדרג הקרקעי של מערכת ההגנה מפני טילים בארה"ב הוא טילי GBI במכרות תת קרקעיים. לאחר הפחתת גודל המיירטים וקבלת מערכת הטילים נגד מטוסים (SAM) "סטנדרטית" של היכולות ליירוט מכשירי ICBM, אפשר לצפות הן לעלייה במספר הטילים הנפרסים על הספינות. של הצי האמריקאי ומשגרי הקרקע של טילים אלה בשטח ארצות הברית ובעלות בריתם.
מסקנות
ניתן להניח כי במשך התקופה עד שנת 2030 הדרג הקרקע יהיה העיקרי במערכת ההגנה מפני טילים אמריקאים. בשלב זה המספר הכולל של יירוט בטילים נגד טילים מסוגים שונים יכול להיות כ -1000 יחידות.
לאחר 2030 תחל פריסת קבוצת הכוכבים המסלולית שתימשך כחמש שנים, וכתוצאה מכך יופיעו במסלול 4000-5000 לווייני יירוט. אם יתברר שהמערכת עובדת, יעילה ומתאימה כלכלית, הפריסה שלה תמשיך ל -10,000 לווייני יירוט או יותר.
ניתן לצפות להופעתו של נשק לייזר מסלולי המסוגל לפתור בעיות הגנה מפני טילים לא לפני 2040, מכיוון שלא מדובר רק בלוויין מיירט במשקל 15-150 ק ג, אלא במשטח מסלול מלא עם ציוד מתוחכם, שיכול לקחת מספר עשורים להתפתח.
כך, בתקופה עד שנת 2030, ניתן לצפות למערכת ההגנה מפני טילים אמריקאית להיות מסוגלת ליירט כ- 300 ראשי נפץ ותכסיסים, עד שנת 2040 נתון זה עשוי לעלות בסדר גודל - עד 3000-4000 ראשי נפץ ותכסיסים, ואחרי הופעת נשק לייזר מסלולי, המסוגלים "לסנן" פמקים קלים, מערכת ההגנה מפני טילים אמריקאית תהיה ככל הנראה מסוגלת ליירט כ- 3000-4000 ראשי נפץ ותכסיסים כבדים וכמאה אלף דקויות קלות.
המידה שבה תחזיות אלה הופכות למציאות תלויה במידה רבה במסלול הפוליטי של ההנהגה האמריקאית הנוכחית והעתידית. כפי שהבנו מהודעותיו האחרונות של נשיא ארה ב דונלד טראמפ, ארצות הברית. עבור סין, ההגנה על הטילים שנוצרת תהיה מיותרת עד 2035-2040. נשארה רק רוסיה.
אין חסמים טכניים בסיסיים ליצירת האלמנטים הנ ל של מערכת ההגנה מפני טילים. מבחינה טכנית, הקשה ביותר היא יצירת נשק לייזר מסלולי, אך בהתחשב במצב העבודה הנוכחי בארצות הברית בנושא נשק לייזר עד שנת 2040, בהחלט ניתן לפתור את המשימות שנקבעו. באשר לפריסת אלפי לווייני יירוט, בעקיפין ניתן לשפוט את האפשרות ליישם קטע הגנה מפני טילים לפי אופן יישום התוכניות של חברות מסחריות ליצירת הטילים הניתנים לשימוש חוזר ולפריסת רשתות לווין גלובליות.
בתחילת העבודה על תוכנית ה- SDI, אמר סגן שר ההגנה לפיתוח מדעי והנדסי, ריצ'רד דלויר, כי בתנאים של הצטברות בלתי מוגבלת של ראשי נפץ גרעיניים סובייטיים, כל מערכת נגד טילים לא תהיה פעילה. הבעיה היא שעכשיו שלישיית הגרעין שלנו "סוחטת" במידה רבה את אמנת START III בנושא הגבלת נשק גרעיני אסטרטגי, שאמורה להסתיים ב -5 בפברואר 2021. עדיין לא ידוע איזה הסכם יחליף אותו, והאם הוא יגיע בכלל.
