Нет, не стоит пугаться — сложными формулами и чертежами мы вас грузить не будем, а попытаемся простыми словами объяснить работу этого сложнейшего механизма. А потом вы с видом знатока будете хвастать своими познаниями на свидании. Сразу оговоримся: на данный момент ни одна из стран мира не использовала межконтинентальную баллистическую ракету (МБР) как акт войны против другой страны, хотя некоторые государства тестировали оружие в ходе различных учений. Как ни странно, сие масштабнейшее человеческое творение существует в классическом понимании со столбами пламени, ревом двигателей и вот этим вот всем антуражем только в первые минуты запуска, и только на земле — впоследствии ракета прекращает свое существование, а оставшиеся элементы отделяются для того, чтобы дать устройству выполнить свою главную функцию. Начнем с того, что при запуске МБР на большие дистанции так называемая полезная нагрузка ракеты уходит на сотни километров в космос — обычно это высота 1000—1200 км над землей, где летают низкоорбитальные спутники. После этого ракета начинает по спирали спускаться вниз. What is полезная нагрузка? У межконтинентальной баллистической ракеты есть две основные части: разгоняющая и головная. Первая состоит из нескольких многотонных ступеней с расположенными снизу двигателями и огромным количеством топлива. Они обеспечивают придание скорости и направляют головную часть ракеты в нужную сторону. По мере вывода головной части МБР на некоторую высоту ступени по очереди отделяются. Главная часть ракеты — более сложный механизм. Состоит он из одной или нескольких боеголовок, обтекателя и своеобразной площадки, на которой размещены боеголовки со всем «обвесом», включая «обманки» для вражеских систем ПВО, радаров и прочих военных премудростей. Кроме того, как и ступени, главная часть ракеты также оснащена своим топливом и сжиженными газами. Но, конечно, вся она целиком к конечной точке не долетит. Как и в случае со ступенями, ракета разделится на несколько частей и перестанет функционировать как единое целое. Как это будет происходить? Говоря простым языком, обтекатель «помашет ручкой» совсем неподалеку от места, откуда стартовала ракета — упадет по дороге. Платформа раскрошится, когда будет близко к району падения в воздухе. До самой атмосферы, когда ракета по эллиптической траектории уже будет «падать» вниз, дойдут только боеголовки. Боеголовки относительно самой ракеты маленькие — в длину достигают около метра-полутора, напоминают вытянутый конус. Основание при этом также небольшое — примерно как человеческое туловище. Нос заостренный на конце. Сам по себе этот конус — своего рода транспортное средство, задача которого заключается в доставке оружия к цели. Подумать только, правда? Такой колоссальный, гигантский механизм, чтобы доставить всего лишь несколько деталей. Как же этот механизм «доставляет» оружие к цели? Напомним, все боеголовки мы с вами (да-да, попробуем представить себя конструкторами) разместили в своеобразной «маршрутке», она же — ступень разведения. Почему так? Потому что когда вся конструкция избавляется от обтекателя и последней разгонной ступени, эта платформа будто развозит «пассажиров» до «остановок» — боеголовки к целям. Такую платформу принято называть боевой ступенью — она отвечает за точность в наведении оружия, следовательно, за эффективность выполнения задачи. А вот ее работа — это самая засекреченная часть ракеты. Но мы с вами попробуем приоткрыть завесу тайны хотя бы в общих чертах и рассмотреть ее схематически. Начнем с того, что та самая пресловутая «маршрутка» может быть самых разных форм. Чаще всего она напоминает пенек и каравай со «свечками», которыми в данном случае выступают боеголовки. Они расположены острием вперед на пружинном толкателе. Их острые концы смотрят в разные стороны как колючки ежика, и их направление при ударе корректируется вручную с ракетной базы посредством теодолитов. В процессе полета платформа занимает определенное стабилизированное положение, и в нужный момент корректировщики направляют боеголовки к цели. Они выталкиваются сразу после разгона и отделения последней ступени ракеты — это сделано для того, чтобы вражеские системы ПВО не успели среагировать/увидеть/сбить ракеты и механизм не заклинило. Но так все было устроено раньше — еще тогда, когда процесс разделяющихся головных частей был в новинку. Сейчас разведение боеголовок происходит совершенно по другому принципу. Например, раньше эти «ежики» торчали «иголками» вперед, а теперь спереди находится ступень. Боеголовки подвешены снизу, и уже хорошо знакомая нам «маршрутка» тоже вверх тормашками. А все новшество современных технологий заключается в том, что после отделения ступень разведения не выталкивает оружие вперед, а наоборот, будто тащит его за собой, причем упираясь металлическими «лапами» спереди. На этих лапах располагаются сопла ступени разведения, которые, к слову, обеспечивают красивую картинку :) После отделения благодаря собственной системе наведения «маршрутка» сама координирует свои движения и выстраивает индивидуальный путь для каждой боеголовки. После этого замки, которые удерживают орудие, размыкаются, но при этом боеголовка в условиях невесомости все еще остается в подвешенном состоянии на своем прежнем месте. Как боеголовка доходит до цели? А здесь начинается самое интересное — как если бы одна виноградинка отделялась от целой грозди. Как же сделать это максимально аккуратно, не нарушая нацеленного движения боеголовки газовыми струями сопел? Если струя попадет по уже отделенной боеголовке, это повлияет на ее движение — следовательно, она приземлится уже не там, где должна была по изначально заданным параметрам. Что произойдет? За оставшееся время полета, составляющее в среднем полчаса-час, боеголовка уйдет как минимум на полкилометра от цели. Во избежание подобных случаев как раз и придумали те самые четыре «лапы» с двигателями, которые торчат сверху: устройство будто подтягивается на этих лапах вперед, чтобы выхлопы из сопел шли в разные стороны и не могли зацепить отделяющуюся боеголовку. Вся тяга равномерно распределена — это сделано для снижения мощности каждой струи в отдельности. И это не единственная защита для боеголовки от повреждений механизмов самой ракеты. Например, в ракете Трайдент-II D5 есть система управления, которая отключает сопла, если под их выхлоп попадает отделенная боеголовка. Что происходит дальше? Максимально нежно, почти по-матерински, ступень отходит на оставшихся соплах в режиме малой тяги от боеголовки, которая остается при этом на своем месте в условиях невесомости. После этого ступень поворачивается таким образом, чтобы боеголовка не попала под выключенное сопло. Когда это произойдет, ступень может двигаться уже на всех четырех, но пока еще на приглушенной тяге. С увеличением расстояния от ступени разведения до боеголовки постепенно подключается основная тяговая мощность, и вся эта конструкция перемещается к заданной траектории для следующей боеголовки, и все предыдущие манипуляции повторяются до тех пор, пока последний «пассажир» не окажется на своей «остановке». Конечно, это все происходит гораздо быстрее, чем вы об этом читаете — ступень успевает доставить с десяток боеголовок всего за пару минут. К слову, у некоторых межконтинентальных баллистических ракет есть технология, которая позволяет им сделать звездный снимок. Иначе говоря, ракеты могут использовать расположение звезд, чтобы лучше сориентироваться в наведении. Боеголовки у цели, ок, да. А что по остальным деталям? Итак, ступень разведения направила боеголовки в нужную сторону и продолжает свой полет приблизительно в том же направлении. После разведения она отходит немного в сторону, чтобы траектория ее полета не соприкасалась с траекторией полета оружия, так как от нее будут отделяться и другие элементы, которые теоретически могли бы сбить боеголовки с пути. Первое, что выбрасывается — это «обманки», которые способны отражать радиосигнал почти также хорошо, как и корпус боеголовок. Наземные системы слежения противника примут эти ложные снаряды за настоящие, хотя, конечно, в первые минуты входа в атмосферу эти металлические шарики растворятся — их миссия по отвлечению внимания выполнена. Однако в течение своего пусть и недолгого полета будут перетягивать внимание вычислительных мощностей наземных радаров на себя, в том числе и противоракетные системы. Весь этот маленький комплекс мероприятий ракетчики называют осложнением баллистической обстановки. В полете ложные боеголовки внешне напоминают ножницы — они «раскрываются» и за счет своего покрытия отражают радиосигнал радара, который должен обнаружить настоящие ракеты. Грубо говоря, вместо стаи из десяти жирных уток техника противника увидит с десяток воробушков. Сама ступень разведения тоже препятствует наведению наземных противоракетных систем противника и отвлекает их на себя. Заключительный этап С точки зрения аэродинамики, конечно, ступень разведения и боеголовка — диаметрально противоположные понятия. Если боеголовка внешне больше похожа на конус или морковку, то ступень разведения — каравай или ведро с необтекаемым корпусом, который больше откликается ветру. А вот боеголовки идут вместе с ветряным потоком и за счет этого входят в атмосферу быстрее, в отличие от ступени, которая летит как придется и не способна бороться с силой торможения потока. Соответственно, на этом этапе скорости боеголовок и ступени уже отличаются. Однако температура по мере сближения с землей растет, прогревая металл и деформируя его. Кроме того, в ступени разведения еще есть топливо. В конечном итоге под воздействием аэродинамической нагрузки, температуры и топлива вся эта конструкция перегружается и крушится под гиперзвуковыми ударными волнами. За доли секунды все это сгорает, будто вспышка фотоаппарата — на этом жизнь ступени разведения заканчивается, а боеголовки к тому времени, скорее всего, уже достигают своей цели. На чем летают МБР? Есть три вида химического топлива для ракетных двигателей — как вы уже, возможно, догадались, это жидкое, твердое и гибридное. Состоит оно в основном из самого топлива и окислителя, еще иногда туда добавляют катализатор, усиливающий химическую реакцию предыдущих двух элементов. Каждый вид топлива при этом имеет свои преимущества и недостатки — их и разберем. Начнем с двух подвидов жидкостного топлива. Есть криогенное топливо — для его производства используются очень холодные сжиженные газы. Жидкий кислород кипит при температуре 147,2 Цельсия, а жидкий водород — при 217,2 градусах. Чтобы хранить такое топливо, используются специальные изолированные контейнеры и вентиляционные отверстия, позволяющие газу выходить из испаряющихся жидкостей. Жидкое топливо и окислитель перекачиваются из резервуаров в расширительную камеру и впрыскиваются в камеру сгорания, где они смешиваются и поджигаются пламенем или искрой. При горении топливо расширяется, и горячие выхлопные газы направляются из сопла для обеспечения тяги. Еще одна вариация жидкого топлива — гиперголическое, в котором топливо и окислитель воспламеняются при контакте друг с другом. Для этого даже искра не нужна. Такое топливо используется на ступенях ракет-носителей семейства Titan и на второй ступени Delta. Твердотопливный двигатель — самая «древняя» форма :) Его история тянется аж от древних китайцев. Это выглядит как простой корпус, обычно стальной, который заполнен смесью твердых химических быстросгораемых веществ (традиционно топлива и окислителя). В процессе горения они выталкивают горячие газы из сопла и таким образом формируют тягу. Главное преимущество твердого топлива перед жидким — простота в хранении для будущего использования. Кроме того, оно имеет высокую плотность и быстро горит, не чувствительно к ударам, вибрациям и ускорению, не требует топливных насосов. Из недостатков — после воспламенения этот вид топлива нельзя выключить и перезапустить. Твердое топливо будет гореть до тех пор, пока не сгорит полностью. Кроме того, большое значение имеет площадь поверхности горения. Например, трещины увеличивают ее, а это значит, что топливо будет гореть быстрее, чем рассчитывалось изначально. Соответственно, если таких трещин много, возрастает давление и двигатель может взорваться. Гибридные ракетные двигатели хитренькие: они пытаются использовать преимущества и тех, и других. Например, здесь используется труба камеры сгорания, как в твердотопливных ракетах. В ней находится химическое твердое вещество. А над трубой камеры сгорания находится резервуар, в котором содержится реактивное химическое вещество — обычно окислитель. Когда жидкое топливо попадает в камеру сгорания, где содержится твердое химическое вещество, они образуют реакцию горения и появляется тяга. Такой ракетный двигатель можно остановить, если перекрыть поток жидкой части топлива. Перезапуск тоже возможен, стоит только возобновить подачу химиката. Из очевидных преимуществ помимо возможности перезапуска — не такое сложное оборудование, меньшая чувствительность к повреждению компонентов твердого топлива.