Зенитная управляемая ракета Standard-3 ( SM-3/ RIM-161)

Базирование:
Система управления:
Боевая часть:
Применение:
Страна:
Дальность:
500 км.
Год разработки:
2007 г.
Материалы предоставлены: Горохов А.В. (БГТУ "ВОЕНМЕХ" гр. А-501)

]]>]]>Standard-3 ( SM-3/ RIM-161)  — американская зенитная управляемая ракета семейства Standard, входит в систему противоракетной обороны (ПРО) корабельного базирования и предназначена для перехвата баллистических ракет средней и меньшей дальности в верхних слоях атмосферы и на заатмосферном участке.

Основой системы ПРО корабельного базирования является модернизированная многофункциональная система боевого управления ]]>Aegis]]>. Этой системой оснащаются эсминцы типа Arleigh Burke и Zumwalt, часть крейсеров типа Ticonderoga ВМС США. Ракеты SM-3 под управлением Aegis  размещаются также на кораблях аналогичного назначения ВМС Японии (миноносцы класса Kongo), Испании (фрегаты класса F100), Южной Кореи (эсминцы класса KDX-3) , Австралии и Норвегии (фрегаты типа F-314).

Ракета SM-3 представляет собой развитие созданной в начале 1990-х гг. фирмой Raytheon зенитной ракеты дальнего действия ]]>SM-2 Block IV (RIM-156)]]>. Первый испытательный пуск  SM-3 состоялся 24 сентября 1999 г. Работы по модернизации SM-3 начались еще до начала испытаний и не прекращаются по настоящее время. Основные этапы модернизации и перспективного развития ракеты получили обозначение ]]>SM-3 Block IА]]>, ]]>SM-3 Block IB]]>, ]]>SM-3 Block IIA]]>, ]]>SM-3 Block IIB]]>.

]]>]]>По состоянию на 2012г. для ВМС США  поставлено 129 ракет (в основном в вариантах Block I/IA), до 2020 года планируется поставить в общей сложности 678 ракет, количество эсминцев, способных нести SM-3 при этом возрастёт до 32 единиц.

Параллельно с модернизацией самой ракеты ведутся активные работы по интеграции SM-3 с другими системами боевого управления и обнаружения. Компания Raytheon сообщила о завершении разработки прототипа оборудования для двухдиапазонной линии передачи данных, обеспечивающей использование всего спектра ракет-перехватчиков SM-3 кораблями, оснащенными РЛС обнаружения воздушных целей Aegis и SMART-L/APAR. ВМС Дании, Франции, Германии, Италии, Голландии, Норвегии, Испании и Великобритании имеют в своем составе более 20 кораблей, оснащенных РЛС семейства SMART-L/APAR фирмы Thales. Возможность интеграции ракет-перехватчиков SM-3 с РЛС типа SMART-L/APAR дает принципиальную возможность их использования в составе единой противоракетной системы.

В 2013г. опубликована информация о завершении работ по интеграциии Aegis с системой морского боевого управления турецкой компании HAVELSAN.

Совершенствуется и система боевого управления Aegis. Система второго поколения Aegis BMD 4.0.1 оснащается новым процессором обработки сигналов и обеспечивает совместное решение задач противовоздушной и противоракетной обороны. По состоянию на 2012г. Aegis BMD 4.0.1  была размещена на борту двух кораблей ВМС США, принятие на вооружение запланировано на 2014г.

Перспективная Aegis BMD 5.1 сможет использовать все ракеты семейства Standard и обладать возможностью перехвата межконтинентальных баллистических ракет. Поступление на вооружение - после 2020г.

Состав

В состав комплекса ПРО входят:

  • Система боевого управления AEGIS:
    • радар AN/SPY-1D(V);
    • система управления огнем Mk 99;
    • общекорабельный вычислительный комплекс с 24 компьютерaми AN/UYK-7 и AN/UYK-20;
    • устройства отображения типа AN/UYK-4 (или AN/UYQ-21);
    • 4 индикатора обобщенной тактической обстановки;
    • гидроакустический комплекс;
    • радиоэлектронный комплекс на бортовом вертолете;
    • цифровые линии связи LINK-11;
    • палубные самолеты дальнего радиолокационного обзора и управления Е-2С Hawkeye, палубные противолодочные S-3 Viking и базовые патрульные Р-ЗС Orion.
  • Ракета SM-3 (RIM-161)

  • Вертикальная пусковая установка (ВПУ) ]]>Mk41]]>;

]]>]]>SM-3 имеет одинаковые с SM-2 Block IV массогабаритные характеристики. Длина обеих ракет составляет 6,59 м, диаметр ускорителя – 533 мм, диаметр маршевой ступени – 343 мм, масса – 1500 кг. Обе ракеты оснащены одинаковыми твердотопливными ускорителями Мk 72 с четырехсопловым блоком, разгонно-маршевыми двухрежимными двигателями Мk 104, крыльями сверхмалого удлинения и раскрывающимся блоком аэродинамических рулей.

Различие между SM-2 и SM-3 состоит в установке на SM-3 третьей ступени, в состав которой входят:

  • доразгонный двигатель Мk 136,
  • инерциальная секция наведения с GPS-приемником и линией обмена данными,
  • легкий сбрасываемый обтекатель,
  • ступень перехвата Мk 142, осуществляющая уничтожение цели путем прямого попадания.

Мk 136 представляет собой твердотопливный двигатель двукратного включения, созданный фирмой Alliant Techsystems. Он снаряжен двумя зарядами твердого топлива, разделенных барьерной системой, а его конструкция выполнена из графитоэпоксидных и углерод-углеродных композиционных материалов. Время работы двигателя - 30с.   Для обеспечения стабилизации и ориентации третьей ступени ракеты в процессе автономного полета в состав двигателя включена интегрированная система управления, использующая в качестве рабочего тела холодный газ.

]]>]]>Ступень перехвата Мk 142 является самонаводящимся аппаратом, на борту которого находятся матричная ИК-ГСН с криогенным блоком, несколько процессоров, твердотопливная двигательная установка маневрирования и ориентации (DACS), источник электропитания и ряд других подсистем.

Рекламируя на начальных этапах работ свои достижения в области разработки ступени перехвата, фирма Raytheon сообщала, что дальность обнаружения цели ИК-ГСН составляет более 300 км, а использование DACS позволяет отклонять траекторию ее полета на расстояние более 3-3,2 км.

Создание подобной малогабаритной двигательной установки явилось одним из результатов начатой еще в середине 1980-х гг. программы реализации критических технологий в области ПРО. Тогда к ее выполнению был подключен на конкурсной основе ряд ведущих американских фирм. В результате, к началу 1990-х гг. ставшая лидером в этой работе фирма Boeing создала «самую легкую в мире» (массой менее 5 кг) двигательную установку управления. В ее составе – твердотопливный газогенератор, оснащенный несколькими зарядами, блоком сопел и быстродействующими (с частотой до 200 Гц) клапанами, способными работать при температуре 2040°С. Как отмечалось, создание подобной конструкции потребовало использования специальных теплостойких материалов, в частности, на основе рения.

Запуск SM-3 nроизводится из установки вертикального пуска Mk41, созданной для кораблей, оснащенных системой Aegis.

Проводились работы по адаптации ракет SM-3  для использования с наземных пусковых установок. Впервые подобный вариант размещения SM-3 был предложен компанией Raytheon в 2003 г. и первоначально разрабатывался в инициативном порядке. В качестве одного из вариантов компания-разработчик предлагает интеграцию  SM-3 наземного базирования в систему противоракетной обороны ]]>THAAD]]>.

SM-3 Block IА

]]>]]>

Первым вариантом модернизации ракеты SM-3 стал вариант ]]>SM-3 Block IА]]>, имевший небольшие усовершенствования в конструкции ступени перехвата.  Летные испытания SM-3 Block IА, начались 22 июня 2006 г., в ходе которых выполнен ряд успешных перехватов баллистических целей, находившихся на различных участках траектории. В ряде этих испытаний наряду с кораблями ВМС США, оснащенными системой Aegis, участвовали корабли Японии, Голландии и Испании.

Как сообщается, «штатные» дальность действия и высота перехвата SM-3 Block IА составляют соответственно 600 и 160 км, максимальная скорость 3-3,5 км/с, что обеспечивает кинетическую энергию соударения ступени перехвата с целью до 125-130 мДж.

В феврале 2008 г. после соответствующей подготовки этот вариант ракеты был использован для уничтожения на высоте 247 км вышедшего из под контроля американского спутника USA-193.

В феврале 2013г.  ракета-перехватчик SM-3 Block IA, запущенная с борта крейсера USS Lake Erie, уничтожила мишень, имитирующую баллистическую ракету среднего радиуса действия. При этом использовалось внешнее целеуказание со спутника STSS-D (Space Tracking and Surveillance System-Demonstrators).

SM-3 Block IВ

В разработке следующего варианта – ]]>SM-3 Block IВ]]> – наряду с американскими принимает участие ряд японских фирм, подключенных к этой работе в соответствии с заключенным в августе 1999 г. соглашением между правительствами США и Японии.

Основные различия SM-3 Block IВ от Block IА относятся к ступени перехвата. На ракете SM-3 Block IВ  используется  новая 10-сопловая DACS, способная изменять величину тяги, двухцветная ИК-ГСН, позволяющая увеличить размеры зоны обнаружения целей и улучшить их распознавание на фоне помех. ГСН оснащена рефлексивной оптикой и усовершенствованным процессором обработки сигналов, что позволяет выполнять перехват целей на дальностях больших, чем у предыдущих вариантов.

SM-3 Block IIА

]]>]]>Согласно соглашению, подписанному между США и Японией, начиная с 2004 г., ведутся работы по радикальному усовершенствованию SM-3. Разработка этого варианта, обозначенного SM-3 Block IIА, началась в 2006г. Основным внешним отличием нового варианта станет то, что диаметр ракеты по всей длине составит 533 мм – максимально допускаемый установкой вертикального пуска Мк 41 и, следовательно, не требующий для своего размещения специальных кораблей-носителей.

Ракеты оснащается ступенью перехвата увеличенного диаметра, усовершенствованной ИК-ГСН и более эффективной двигательной установкой маневрирования и ориентации TDACS (Throttleable Divert and Attitude Control System) кинетической боеголовки.

Новая твердотопливная система TDACS с регулируемой тягой фирмы Aerojet обеспечит пространственное движение, а также управление по углам крена, рысканья и тангажа, в процессе наведения кинетической боеголовки на цель на заатмосферном участке траектории.  Ключевую технологию производства миниатюрной высокоточной системы управления дроссельными заслонками клапанов этой системы  разработала компания General Dynamics. При разработке широко использовались решения и технологические процессы, отработанные ранее на вариантах SM-3 Block I.

На SM-3 Block IIА будут установлены новый створчатый носовой обтекатель и аэродинамические поверхности уменьшенных размеров.

Использование в составе SM-3 Block IIА разгонно-маршевого двигателя больших размеров обеспечит прирост конечной скорости ракеты на 45-60%, или до 4.3-5,6 км/с (поэтому этот вариант также называют High Velocity – «высокоскоростным»), а дальность действия до 1000 км. В свою очередь, увеличение размеров ракеты приведет к более чем полуторакратному увеличению ее стартовой массы.

Полная стоимость разработки SM-3 Block IIA может составить $3,1 млрд. (стоимость первых образцов ракеты до $37 млн.), причем в нее также может быть включен ряд работ, ранее выполнявшихся Агентством по ПРО по программе создания миниатюрной ступени перехвата MKV (Miniature Kinetic Vehicle), которая будет конкурировать с разрабатываемой в настоящее время для перспективных вариантов SM-3 ступенью перехвата UKV (Unitary Kinetic Vehicle).

Как ожидается , первый пуск SM-3 Block IIA состоится в 2014 г. В случае успешных испытаний оперативное развертывание этих противоракет начнется в 2015 г., а полномасштабное – в 2018 г.

SM-3 Block IIB

В 2011г. компания Lockheed Martin сообщила, что Агентство по противоракетной обороне США предоставило ей контракт стоимостью 43,3 миллиона долларов США для разработку концепции ракеты SM-3 Block IIB.

Планами создания ракеты SM-3 Block IIВ предусматривается дальнейшее повышение характеристик за счет установки ступени перехвата увеличенных размеров (UKV), обладающей более высокими характеристиками по поиску и распознаванию целей, а также способностью энергично маневрировать на конечном участке (High Divert – «Высокоманевренный вариант»). Ракета нового поколения будет обеспечивать возможность раннего перехвата баллистических ракет  дальнего радиуса действия и будет интегрирована с системой управления Aegis BMD 5.1. 

Для SM-3 Block IIB также предусматривается использование технологии дистанционного целеуказания, которая будет включать в себя не только выполнение старта ракеты по целеуказанию от удаленных РЛС и систем управления, но и возможность  обновления данных о цели в процессе полета от других систем, в т.ч. от беспилотных летательных аппаратов, оснащенных бортовыми многоспектральными системами  целеуказания .

Дальнейшими планами предусматривается, что к 2020 г. появится возможность оснащения SM-3 Block IIB несколькими ступенями перехвата MKV, масса и размеры которых позволят разместить на ее борту до пяти таких аппаратов. Введение подобных усовершенствований позволит рассматривать SM-3 Block IIB как противоракету, обладающую  возможностями по перехвату МБР и их боеголовок на внеатмосферных участках траектории полета.

Тактико-технические характеристики

 

Кол-во ступеней 3
Длина 6.55 м (включая разгонный блок)
Размах крыльев 1,57 м
Диаметр 0,343 м
Вес 1500 кг
Скорость 7,88 Маха или 9600км/ч
Потолок 160(250) км
Диапазон стрельбы 500 км
Разгонный блок United Techologies MK 72 (твердое топливо)
Маршевый дв-ль Atlantic Research Corp. MK 104 (твердое топливо, двухрежимный)
Дв-ль 3ей ступени Alliant Techsystem MK 136 (твердое топливо)
Боевая часть Кинетическая ГСН
Система наведения GPS / INS / полуактивная радиолокационная головка самонаведения

Источники