Rusia telah mengembangkan kekuatan nuklir strategis, yang komponen utamanya adalah rudal balistik antarbenua dari berbagai jenis yang digunakan di kompleks darat stasioner atau bergerak, serta di kapal selam. Dengan kesamaan tertentu pada tingkat ide dasar dan solusi, produk dari kelas ini memiliki perbedaan yang mencolok. Secara khusus, mesin roket dari berbagai jenis dan kelas digunakan, sesuai dengan kebutuhan pelanggan satu atau lain.
Dari sudut pandang fitur pembangkit listrik, semua ICBM yang ketinggalan zaman, relevan, dan menjanjikan dapat dibagi menjadi dua kelas utama. Senjata tersebut dapat dilengkapi dengan mesin roket propelan cair (LPRE) atau mesin bahan bakar padat (mesin roket propelan padat). Kedua kelas memiliki kelebihannya masing-masing, berkat itu mereka menemukan aplikasi di berbagai proyek, dan sejauh ini tidak ada dari mereka yang mampu mengusir "pesaing" dari bidangnya. Masalah pembangkit listrik sangat menarik dan patut dipertimbangkan secara terpisah.
Sejarah dan teori
Diketahui bahwa roket pertama, yang muncul berabad-abad yang lalu, dilengkapi dengan mesin propelan padat menggunakan bahan bakar paling sederhana. Pembangkit listrik seperti itu mempertahankan posisinya hingga abad terakhir, ketika sistem bahan bakar cair pertama diciptakan. Di masa depan, pengembangan kedua kelas mesin berjalan secara paralel, meskipun mesin roket cair atau propelan padat dari waktu ke waktu saling menggantikan sebagai pemimpin di industri.
Peluncuran roket UR-100N UTTH dengan mesin cair. Foto Rbase.new-factoria.ru
Rudal jarak jauh pertama, yang perkembangannya mengarah pada munculnya kompleks antarbenua, dilengkapi dengan mesin cair. Di pertengahan abad terakhir, mesin roket cair yang memungkinkan untuk mendapatkan karakteristik yang diinginkan menggunakan bahan dan teknologi yang tersedia. Belakangan, para ahli dari negara-negara terkemuka mulai mengembangkan propelan balistik dan propelan campuran kelas baru, yang mengakibatkan munculnya propelan padat yang cocok untuk digunakan pada ICBM.
Sampai saat ini, baik rudal propelan cair dan propelan padat telah tersebar luas di kekuatan nuklir strategis di berbagai negara. Sangat mengherankan bahwa ICBM Rusia dilengkapi dengan pembangkit listrik dari kedua kelas, sementara Amerika Serikat meninggalkan mesin propelan cair demi bahan bakar padat beberapa dekade lalu. Terlepas dari perbedaan pendekatan ini, kedua negara berhasil membangun kelompok rudal dengan penampilan yang diinginkan dengan kemampuan yang dibutuhkan.
Di bidang rudal antarbenua, mesin propelan cair adalah yang pertama. Produk semacam itu memiliki sejumlah keunggulan. Bahan bakar cair memungkinkan impuls spesifik yang lebih tinggi diperoleh, dan desain mesin memungkinkan daya dorong diubah dengan cara yang relatif sederhana. Sebagian besar volume roket dengan mesin propelan cair ditempati oleh tangki bahan bakar dan pengoksidasi, yang dengan cara tertentu mengurangi persyaratan untuk kekuatan lambung dan menyederhanakan produksinya.
Pada saat yang sama, mesin roket dan rudal berbahan bakar cair yang dilengkapi dengannya bukannya tanpa kekurangan. Pertama-tama, mesin seperti itu dibedakan oleh kompleksitas produksi dan operasi tertinggi, yang berdampak negatif pada biaya produk. ICBM model pertama memiliki kelemahan berupa kerumitan persiapan peluncuran. Pengisian bahan bakar dan oksidator dilakukan segera sebelum memulai, dan di samping itu, dalam beberapa kasus, itu dikaitkan dengan beberapa risiko. Semua ini berdampak negatif pada kualitas tempur sistem rudal.
Rudal propelan cair R-36M dalam pengangkutan dan peluncuran kontainer. Foto Rbase.new-factoria.ru
Mesin roket bahan bakar padat dan roket yang dibangun atas dasar memiliki aspek positif dan keunggulan dibandingkan sistem cair. Nilai tambah utama adalah biaya produksi yang lebih rendah dan desain yang disederhanakan. Juga, propelan padat tidak memiliki risiko kebocoran bahan bakar yang agresif, dan selain itu, mereka dibedakan oleh kemungkinan penyimpanan yang lebih lama. Selama fase aktif penerbangan ICBM, mesin propelan padat memberikan dinamika akselerasi yang lebih baik, mengurangi kemungkinan intersepsi yang berhasil.
Mesin propelan padat kalah dengan mesin cair dalam impuls spesifiknya. Karena pembakaran muatan bahan bakar padat hampir tidak dapat dikendalikan, kontrol daya dorong mesin, penghentian atau penyalaan ulang memerlukan sarana teknis khusus yang rumit. Badan roket propelan padat melakukan fungsi ruang bakar dan oleh karena itu harus memiliki kekuatan yang sesuai, yang membuat persyaratan khusus untuk unit yang digunakan, dan juga berdampak negatif pada kompleksitas dan biaya produksi.
Mesin roket, mesin roket propelan padat, dan kekuatan nuklir strategis
Saat ini, kekuatan nuklir strategis Rusia dipersenjatai dengan sekitar selusin ICBM dari kelas yang berbeda, yang dirancang untuk menyelesaikan misi tempur yang mendesak. Pasukan Rudal Strategis (Strategic Missile Forces) mengoperasikan lima jenis rudal dan sedang menunggu munculnya dua kompleks baru lagi. Jumlah sistem rudal yang sama digunakan pada kapal selam angkatan laut, tetapi pada dasarnya rudal baru belum dikembangkan untuk kepentingan komponen angkatan laut dari "triad nuklir".
Meskipun usianya cukup besar, rudal UR-100N UTTH dan R-36M / M2 masih tetap ada di pasukan. ICBM kelas berat semacam itu mencakup beberapa tahap dengan mesin propelan cairnya sendiri. Dengan massa yang besar (lebih dari 100 ton untuk UR-100N UTTKh dan sekitar 200 ton untuk R-36M / M2), dua jenis rudal membawa pasokan bahan bakar yang signifikan, yang memastikan pengiriman hulu ledak berat ke berbagai minimal 10 ribu km.
Pandangan umum dari roket RS-28 "Sarmat". Menggambar "Pusat Rudal Negara" / makeyev.ru
Sejak akhir tahun lima puluhan, di negara kita, masalah penggunaan propelan padat pada ICBM yang menjanjikan telah dipelajari. Hasil nyata pertama di bidang ini diperoleh pada awal tahun tujuh puluhan. Dalam beberapa dekade terakhir, arah ini telah menerima dorongan baru, berkat itu seluruh keluarga rudal propelan padat telah muncul, mewakili pengembangan yang konsisten dari ide-ide umum dan solusi berdasarkan teknologi modern.
Saat ini, Pasukan Rudal Strategis memiliki rudal RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M dan RS-24 Yars. Pada saat yang sama, semua rudal tersebut dioperasikan dengan peluncur ranjau dan peluncur darat bergerak. Roket dari tiga jenis, dibuat berdasarkan ide umum, dibangun sesuai dengan skema tiga tahap dan dilengkapi dengan mesin propelan padat. Setelah memenuhi persyaratan pelanggan, penulis proyek berhasil meminimalkan dimensi dan berat rudal yang sudah jadi.
Rudal kompleks RT-2PM, RT-2PM2 dan RS-24 memiliki panjang tidak lebih dari 22,5-23 m dengan diameter maksimum kurang dari 2 m 1-1, 5 ton. Rudal Topol dilengkapi dengan hulu ledak satu bagian, sedangkan Yars, menurut data yang diketahui, membawa beberapa hulu ledak terpisah. Jangkauan penerbangan setidaknya 12 ribu km.
Sangat mudah untuk melihat bahwa dengan karakteristik penerbangan dasar pada tingkat rudal propelan cair yang lebih tua, Topoli dan Yars propelan padat dibedakan oleh dimensi yang lebih kecil dan berat peluncuran. Namun, dengan semua ini, mereka membawa muatan yang lebih kecil.
Kompleks tanah bergerak topol. Foto Kementerian Pertahanan Federasi Rusia
Di masa depan, Pasukan Rudal Strategis harus menerima beberapa sistem rudal baru. Dengan demikian, proyek RS-26 Rubezh, yang dibuat sebagai opsi untuk pengembangan lebih lanjut dari sistem Yars, sekali lagi menyediakan penggunaan skema multi-tahap dengan propelan padat di semua tahap. Sebelumnya ada informasi yang menurutnya sistem "Rubezh" dimaksudkan untuk menggantikan kompleks "Topol" RT-2PM yang menua, yang memengaruhi fitur utama arsitekturnya. Dalam hal karakteristik teknis utamanya, "Rubezh" seharusnya tidak berbeda secara signifikan dari "Topol", meskipun dimungkinkan untuk menggunakan muatan yang berbeda.
Perkembangan lain yang menjanjikan adalah ICBM berat RS-28 Sarmat. Menurut data resmi, proyek ini menyediakan pembuatan roket tiga tahap dengan propelan cair. Dilaporkan bahwa rudal Sarmat akan memiliki panjang sekitar 30 meter dengan berat peluncuran lebih dari 100 ton dan akan mampu membawa hulu ledak khusus "tradisional" atau sistem serangan hipersonik tipe baru. Dengan penggunaan mesin roket berbahan bakar cair dengan karakteristik yang memadai, diharapkan dapat memperoleh jangkauan terbang maksimum pada level 15-16 ribu km.
Angkatan Laut memiliki beberapa jenis ICBM dengan karakteristik dan kemampuan yang berbeda. Inti dari komponen angkatan laut dari kekuatan nuklir strategis saat ini adalah rudal balistik kapal selam keluarga R-29RM: R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" dan R-29RMU2.1 "Liner". Selain itu, rudal Bulava R-30 terbaru memasuki gudang senjata beberapa tahun yang lalu. Sejauh yang diketahui, sekarang industri Rusia sedang mengembangkan beberapa proyek untuk modernisasi rudal untuk kapal selam, tetapi tidak ada pembicaraan tentang penciptaan kompleks baru yang fundamental.
Di bidang ICBM domestik untuk kapal selam, ada tren yang mengingatkan pada pengembangan kompleks "darat". Produk R-29RM yang lebih lama dan semua opsi untuk modernisasinya memiliki tiga tahap dan dilengkapi dengan beberapa mesin cair. Dengan bantuan pembangkit listrik seperti itu, rudal R-29RM mampu mengirimkan empat atau sepuluh hulu ledak dengan kekuatan yang berbeda dengan berat total 2,8 ton pada jarak minimal 8300 km. Proyek modernisasi untuk R- 29MR2 "Sineva" disediakan untuk penggunaan sistem navigasi dan kontrol baru. Tergantung pada beban tempur yang tersedia, roket dengan panjang 14,8 m dan massa 40,3 ton mampu terbang pada jarak hingga 11,5 ribu km.
Memuat rudal Topol-M ke dalam peluncur silo. Foto Kementerian Pertahanan Federasi Rusia
Proyek yang lebih baru dari rudal kapal selam R-30 Bulava, sebaliknya, menyediakan penggunaan mesin propelan padat di ketiga tahap. Antara lain, ini memungkinkan untuk mengurangi panjang roket menjadi 12,1 m dan mengurangi berat peluncuran menjadi 36,8 ton Pada saat yang sama, produk membawa beban tempur seberat 1, 15 ton dan mengirimkannya ke berbagai hingga 8-9 ribu km. Belum lama ini, diumumkan pengembangan modifikasi baru "Bulava", berbeda dalam dimensi yang berbeda dan peningkatan berat, karena itu dimungkinkan untuk meningkatkan beban tempur.
Tren perkembangan
Diketahui bahwa dalam beberapa dekade terakhir komando Rusia mengandalkan pengembangan rudal propelan padat yang menjanjikan. Hasilnya adalah penampilan kompleks Topol dan Topol-M yang konsisten, dan kemudian Yars dan Rubezh, yang misilnya dilengkapi dengan propelan padat. LRE, pada gilirannya, tetap hanya pada rudal "darat" yang relatif lama, yang operasinya sudah akan segera berakhir.
Namun, pengabaian total ICBM propelan cair belum direncanakan. Sebagai pengganti UR-100N UTTKh dan R-36M / M2 yang ada, produk baru RS-28 "Sarmat" dengan pembangkit listrik serupa sedang dibuat. Dengan demikian, mesin propelan cair di masa mendatang hanya akan digunakan pada rudal kelas berat, sementara kompleks lainnya akan dilengkapi dengan sistem propelan padat.
Situasi dengan rudal balistik kapal selam terlihat serupa, tetapi memiliki beberapa perbedaan. Sejumlah besar rudal propelan cair juga tetap berada di daerah ini, tetapi satu-satunya proyek baru melibatkan penggunaan propelan padat. Perkembangan lebih lanjut dari acara tersebut dapat diprediksi dengan memeriksa rencana departemen militer yang ada: program pengembangan armada kapal selam dengan jelas menunjukkan rudal mana yang memiliki masa depan yang cerah, dan yang akan dinonaktifkan seiring waktu.
Peluncur self-propelled RS-24 "Yars". Foto Vitalykuzmin.net
Rudal R-29RM yang lebih tua dan modifikasi terbarunya ditujukan untuk kapal selam nuklir proyek 667BDR dan 667BDRM, sementara R-30 dikembangkan untuk digunakan pada pembawa rudal terbaru Proyek 955. Kapal dari keluarga 667 secara bertahap menghabiskan sumber dayanya dan pada akhirnya akan dinonaktifkan karena keusangan moral dan fisik yang lengkap. Bersama dengan mereka, karenanya, armada harus meninggalkan rudal keluarga R-29RM, yang akan tetap tanpa kapal induk.
Kapal penjelajah kapal selam rudal pertama dari Proyek 955 "Borey" telah diterima dalam kekuatan tempur Angkatan Laut, dan di samping itu, pembangunan kapal selam baru terus berlanjut. Ini berarti bahwa di masa mendatang armada akan menerima pengelompokan yang signifikan dari pembawa rudal Bulava. Layanan "Boreyev" akan berlanjut selama beberapa dekade, dan oleh karena itu rudal R-30 akan tetap beroperasi. Dimungkinkan untuk membuat modifikasi baru dari senjata semacam itu, yang mampu melengkapi dan kemudian mengganti ICBM dari versi dasar. Dengan satu atau lain cara, produk dari keluarga R-30 pada akhirnya akan menggantikan rudal R-29RM yang menua sebagai basis komponen angkatan laut dari kekuatan nuklir strategis.
Keuntungan dan kerugian
Kelas mesin roket yang berbeda yang digunakan pada rudal strategis modern memiliki pro dan kontra sendiri. Sistem bahan bakar cair dan padat saling mengungguli dalam beberapa parameter, tetapi kalah dalam parameter lainnya. Akibatnya, pelanggan dan desainer harus memilih jenis pembangkit listrik yang sesuai dengan kebutuhan mereka.
Mesin propelan cair konvensional berbeda dari mesin roket propelan padat dalam laju impuls spesifik yang lebih tinggi dan keuntungan lainnya, yang memungkinkan untuk meningkatkan muatan. Pada saat yang sama, pasokan bahan bakar cair dan oksidator yang sesuai mengarah pada peningkatan dimensi dan berat produk. Dengan demikian, roket propelan cair ternyata menjadi solusi optimal dalam konteks penyebaran sejumlah besar peluncur silo. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa saat ini sebagian besar silo peluncuran ditempati oleh rudal R-36M / M2 dan UR-100N UTTKh, dan di masa depan mereka akan digantikan oleh RS-28 "Sarmat" yang menjanjikan.
Roket jenis Topol, Topol-M dan Yars digunakan baik dengan instalasi tambang dan sebagai bagian dari sistem tanah bergerak. Kemungkinan terakhir disediakan, pertama-tama, oleh berat peluncuran rudal yang rendah. Produk dengan berat tidak lebih dari 50 ton dapat ditempatkan pada sasis multi-poros khusus, yang tidak dapat dilakukan dengan rudal propelan cair yang ada atau hipotetis. Kompleks RS-26 "Rubezh" baru, yang dianggap sebagai pengganti "Topol", juga didasarkan pada ide serupa.
Rudal kapal selam R-29RM. Menggambar "Pusat Rudal Negara" / makeyev.ru
Fitur karakteristik roket dengan propelan padat dalam bentuk pengurangan ukuran dan berat juga penting dalam konteks persenjataan angkatan laut. Rudal kapal selam harus sekecil mungkin. Rasio dimensi dan karakteristik penerbangan dari rudal R-29RM dan R-30 menunjukkan dengan tepat bagaimana keunggulan tersebut dapat digunakan dalam praktik. Jadi, tidak seperti pendahulunya, kapal selam nuklir Project 955 terbaru tidak memerlukan suprastruktur besar yang menutupi bagian atas peluncur.
Namun, pengurangan berat dan dimensi ada harganya. Rudal propelan padat yang lebih ringan berbeda dari ICBM domestik lainnya dalam beban tempur yang lebih rendah. Selain itu, kekhususan motor roket propelan padat menyebabkan kesempurnaan bobot yang lebih rendah dibandingkan dengan roket propelan cair. Namun, kemungkinan besar, masalah seperti itu sedang diselesaikan dengan menciptakan unit tempur dan sistem kontrol yang lebih efektif.
***
Meskipun penelitian dan pengembangan yang panjang, serta banyak kontroversi, konfrontasi bersyarat antara mesin propelan cair dan padat belum berakhir dengan kemenangan tanpa syarat dari salah satu "pesaing". Sebaliknya, militer dan insinyur Rusia sampai pada kesimpulan yang seimbang. Mesin dari berbagai jenis digunakan di area di mana mereka dapat menunjukkan hasil terbaik. Dengan demikian, rudal ringan untuk kompleks bergerak darat dan kapal selam menerima propelan padat, sedangkan rudal berat dengan peluncuran silo, baik sekarang dan di masa depan, harus dilengkapi dengan propelan cair.
Dalam situasi saat ini, dengan mempertimbangkan peluang dan prospek yang ada, pendekatan seperti itu terlihat paling logis dan berhasil. Dalam praktiknya, ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan hasil maksimal dengan pengurangan nyata dalam pengaruh faktor negatif. Tidak menutup kemungkinan ideologi seperti itu akan bertahan di masa depan, termasuk dengan penggunaan teknologi yang menjanjikan. Ini berarti bahwa dalam waktu dekat dan jauh, pasukan nuklir strategis Rusia akan dapat menerima rudal balistik antarbenua modern dengan karakteristik dan kualitas tempur setinggi mungkin yang secara langsung mempengaruhi efektivitas pencegahan dan keamanan negara.
