Aeris Rimor

Публікації · Серія

Балістичне озброєння

Ballistic weapons

8 частин Відкриті джерела Методи протидії не висвітлюються

Серія постів про балістичне озброєння була в роботі ще з початку створення каналу.

Це мені, як Одеському Адміну, який живе під портом, дуже болюча та критична тема, але, нажаль, впродовж довгого періоду часу було неможливо доробити повноцінний огляд саме предметної складової для моєї улюбленої тематики каналу «Що? Як? Чому?», бо просвітницька діяльність є, на мою думку, майже настільки ж важливою, як і цілодобовий моніторинг Оперативних загроз, яким наша команда займається вже не перший рік!

❗️Далі йде серія аналітичних, просвітницьких та технічних постів стосовно балістичного озброєння та його особливостей, на які пішло сумарно декілька місяців пошуку та обробки потрібної інформації, так як нескінченні атаки ворога не давали зосередитись на написанні того, що буде нижче.

Уся інформація отримана з відкритих джерел.
Майже уся інформація повторюється декілька разів у різних комбінаціях та з точок зору різних методів — для легшого засвоєння.
У цих постах не висвітлюються методи протидії або їх ефективність.

Приємного читання!

01

Що вважається балістичним озброєнням

Перше, що потрібно узагальнити:

❗️Балістичне озброєння — це ракетні системи та ракети, які можуть рухатись по балістичній / квазібалістичній траєкторії.

Серед них також узагальнюються ГП (гіперзвукові), АБ (аеробалістичні), ПКР (протикорабельні ракети), РСЗВ (реактивні системи залпового вогню), ППО (С-300/400) та інші цілі, які можуть* виконувати політ, близький до балістичних ТТХ.

Що таке балістичне ТТХ?

🚀 Ціль робить «Вихід», рухається з набором висоти в напрямку потенційної цілі («Марш») та падає керовано / некеровано по траєкторії, яка задана під час «Маршу». Для новітнього озброєння та гібридів також враховується, що ціль маневрує під час 2/3 руху, корегує напрямок, траєкторію, швидкість та виконує донаведення на останньому фрагменті польоту («Спуск»).

  • «Вихід» — зліт ракети з контейнера / ПУ в напрямку цілі з набором швидкості.
  • «Марш» — набір швидкості, апогей траєкторії по дузі.
  • «Спуск» — зниження цілі з апогею по дузі в напрямку цілі.

Балістичні ракети (узагальнено) відмічаються своєю швидкістю, але точність вони отримали завдяки новітнім технологіям донаведення. У подальшому звертайте увагу на узагальнення «Вихід», «Марш», «Спуск».

Як фіксуються балістичні ракети?

Для прикладу ми будемо брати «математичні» та аеробалістичні (коригуємі) траєкторії польотів.

Прикладом «математичної» балістики може виступати ТОС-1, БМ-21 «Град» або системи «Ураган», «Торнадо», «Смерч», «Вільха» — їх ціль летить по балістичній траєкторії без сильного коригування.

Ці цілі тактичного, нижнього радіусу оперативного рівня не піднімаються за межі фіксування стандартними радарними системами: радіоконтрастний металевий швидкий «Вихід» тубуса в напрямку руху, через відносно маленьку дальність, дає можливість одразу прорахувати сектор загрози та можливе відхилення під час польоту цілей. Загально висота польоту таких цілей не виходить за межі 10 км при максимальній дальності.

Для балістичного озброєння пікова точка «Маршу» є основним характерним параметром польоту по дузі.

❗️Те, що в більш ширшому плані нас сьогодні і, нажаль, на найближчий час цікавить, — це ракети оперативного рівня, тому для швидкого написання постів ми вживаємо «ОТРК напрямок», щоб зекономити секунди.

На відміну від «тактичних» засобів, ці ракети характерні дальністю 200+, експериментально по 1000 км, де межують з БРСД, але на практиці ми розглядаємо: Онікс, Іскандер-М, КН-23, С-400.

  • Онікс — стандартно до 300 км
  • С-400 — стандартно до 300 км
  • Іскандер — стандартно до 500 км
  • КН-23 — заявлено до 700 км

ℹ️Для всіх, без виключення, БР (балістичних ракет) є стандартні висоти польотів по траєкторії — це загально незмінна величина, яка закладена в математичній моделі прорахунку польоту ракети під час створення, тестування та модифікацій.

Цей «польотний режим» диктує критичні параметри польоту, які будуть однакові для усіх польотів на фіксовані дистанції з фіксованою ціллю і будуть кратно змінюватись у залежності від дистанції. Тому для, умовно, керованих квазібалістичних польотів з маневруванням та донаведенням на ціль ефективна дальність польоту менша — через втрату ракетою швидкісного потенціалу, в результаті якого може статись «ізльот» і ракета втратить керованість.

Також, умовно, керований політ займає більше часу, бо коригування, маневри та донаведення виконуються з уповільненням: при великій швидкості перед ракетою утворюється плазма через високе тертя о повітря.

Через це Іскандер-М сповільнюється під час «Спуску», якщо виконує донаведення, та його не видно неозброєним оком вночі, бо плазма не утворюється в щільних шарах атмосфери — на відміну від КН-23, яка до модернізації світила плазмою під час «Спуску» через відсутність коригування по цілі і через це мала критично погану для такого рівня ракет влучність.

Зафіксувати «Вихід» цілі ми можемо фізично завдяки 2 факторам:

  • 1️⃣ Металева контрастна ціль гарно відбиває радіосканування радарами.
  • 2️⃣ Вихід балістичних ракет супроводжується активною роботою розгінних двигунів, що видно в ІЧ-спектрі з супутників.

02

Космічна розвідка: фіксація пусків в ІЧ-спектрі

Схема фіксації теплової сигнатури пуску супутником в ІЧ-спектрі
Фіксація «Виходу» цілей в інфрачервоному спектрі з орбіти: приклади теплових сигнатур та умовна фіксація Іскандера (60+ с) і С-400 (10 с).

❗️Завдяки космічній розвідці ми знаємо про «Виходи» ракет С-400, Іскандер-М, КН-23 з Півночі, Північного Сходу, Сходу, Південного Сходу, Півдня.

*Окремо ми не розглядаємо роботу розвідників та місцевих по інформуванню СОУ. Але отримання фільтрованих та опрацьованих даних потребує часу (до хвилини).

ℹ️Окремо треба враховувати, що для цілей подвійного призначення типу С-400 (інфрачервона сигнатура до 20 с) вже існують «сигнатури», і системі потрібен додатковий час, щоб відфільтрувати, що С-400 летить не по повітряній цілі, а по землі. Це, у свою чергу, через неочікуваність може додати окремі 20 секунд аналізу та помилкового ігнорування алгоритмом сигнатури — але, думаю, що наразі це вже враховано.

Цими факторами і користується противник для швидких ударів, бо наші системи фізично не можуть зафіксувати політ цілей на «Марші» через висоти вище 30 км для оперативних комплексів на дальності від 200 км.

❗️Супутникова розвідка дає не просто попередження. На орбіті Землі БАГАТО супутників, якась кількість із них має подвійне, військове призначення. ІЧ-сигнатура дає не просто сигнатуру виходу, а ще й квадрат ~1,2 км, де знаходиться ПУ, та орієнтовний напрямок «Маршу» ракети (для ракет більше С-400), що технічно надає можливість визначити приблизне розташування комплексів у момент пуску — для їх ураження.

03

ДРЛО союзників: що видно з радіогоризонту

Схема зони спостереження ДРЛО над Чорним морем та фіксація пусків на Півдні
Зона патрулювання ДРЛО над Чорним морем і фіксація «Виходів» на Півдні.
Схема руху Ту-22М3 у коридорі до пускової зони поблизу Севастополя та зона радіорозвідки ДРЛО
Рух Ту-22М3 у коридорі до пускової зони та дальність радіорозвідки ДРЛО (~550 км).

❗️Завдяки літакам ДРЛО союзників ми знаємо про «Виходи» Онікс, Іскандер-М (та Іскандер-К, Калібр) на Півдні.

Так як ДРЛО мають фізичне обмеження по дальності розвідки — технічно це радар, який підняли на 12 км, — ефективна дальність роботи фізично обривається на 400–550 км, а параметри «Виходу» цілей є максимально контрастними в порівнянні з повітрям.

*Окремо ми не розглядаємо роботу розвідників та місцевих по інформуванню СОУ. Але отримання фільтрованих та опрацьованих даних потребує часу (до хвилини).

ℹ️ДРЛО також фіксує не тільки «Виходи», а ще й авіацію супротивника: наприклад, Ту-22М3 активно спостерігається від ~Краснодару. Окремо РТР та ДРЛО фіксують обов'язкову активацію бортової РЛС пеленгатора Ту-22М3, якою він сканує радіоконтраст у напрямку цілі для програмування руху ракети та задачі коефіцієнту віддзеркалення випромінювання ціллю, щоб ракета розуміла, як виглядає її ціль у радіоспектрі при підльоті до нас.

❗️Активне спостереження за цілями ДРЛО також є одним з факторів передислокації експериментальних ракетних систем для цілей типу Циркон подалі від ДРЛО партнерів: для швидких атак вони шукають можливості найближчих точок запусків подалі від спостереження, у тому числі ДРЛО, щоб ускладнювати союзникам допомогу нам.

04

Іскандер-М: профіль польоту та час підльоту

Інфографіка Іскандер-М: будова ракети, траєкторії, розрахунок часу польоту, характерні уламки
Іскандер-М (9М723): будова, траєкторії на 300/400/500 км, розрахунок часу польоту та приклади характерних уламків.

❗️Іскандер-М. Балістичні ракети серії 9М723 — це основна зброя супротивника для точкової раптової атаки.

Вона має декілька автоматичних режимів виконання польоту та маневрів, ми розглядаємо обидва одразу — рішення про маневри бортова система приймає самостійно. При виборі оператором найшвидшого режиму (звичайний балістичний) ціль летить по математичній траєкторії дуги, що робить її передбачуваною; через це стандартним режимом зараз є аеробалістичний.

Умовно керований аеробалістичний політ триває довше математичної дуги, але складні маневри та можливий відстріл пасток роблять ціль складною для перехоплення.

❗️Загально політ починається з «Виходу»: ракета вмикає ТПРД (твердопаливний ракетний двигун) та перші 50–60 с польоту набирає швидкість. Горизонтально час роботи двигуна і набору швидкості займає ~50 км; ракета перестає фіксуватись наземними засобами через перші 20–30 с після початку розгону, через атмосферну перепону.

Загально від висоти ~30 км і після апогею дуги йде «Марш». Під час «Маршу» ракету вкрай складно пеленгувати з землі, бо, так як траєкторія балістична — це дуга, ракета виходить на апогей (пряма залежність з дальністю польоту: чим більше, тим вище). Швидкості на «Марші» — 6,2–7,5 ккм/год, або 2–2,5 км/с.

❗️Для 300 км дальності цілі апогей маршу проходить ~40–50 км, 400 км — ~60–70 км, 500 км — ~110–130 км. Це найдовша частина польоту.

Під час «Маршу» ракета виконує коригування по супутниковій навігації декількох бендів та маневрує в допуск траєкторії повернення: 300 км — 9°, 400 — 7°, 500 — 4°. Бортовий комп'ютер прокладає маршрут з урахуванням маневрування та «непередбачуваних рухів ухилення».

Після апогею «Маршу» ракета починає «Спуск». Тут головна різниця в тому, що для стандартного балістичного польоту (читай С-400 по землі, старі КН-23) коригування траєкторії «повернення / спуску» не розраховували: через високий тиск та тертя плазмова завада фізично не дає бортовому комп'ютеру автономно виконувати маневри коригування.

Іскандер-М, на відміну від попередніх прикладів, сповільнюється перед поверненням до 2,8–3,2 ккм/год, або 0,8 км/с, щоб використати головку наведення.

*Примітка: для «звичайної» балістичної траєкторії (на схемі виділено синім) з меншим часом польоту також і вища швидкість «повернення» — орієнтовно 4–4,7 ккм/год, або 1,2–1,7 км/с, що також характерно для швидкості «спуску» С-400, бо вона використовує «звичайну» балістичну траєкторію.

Від останніх 50 км польоту починається «Спуск» цілі з уповільненням і маневрами ухилення від ПРО, відстрілом ІЧ-пасток / фольги. 2/3 польоту ціль активно маневрує та постійно коригує свій рух в автоматичному режимі.

Спуск через уповільнення дає ракеті потенціал «докрутити» в потрібну по активній навігації ціль згідно «допуску» (це умовна горизонтальна та продольна дистанція до визначеної цілі відносно точки початку «повернення»; ці маневри на схемах дальності об'єднані в умовне позначення «Глайд»). Для 300 км «допуск» для ураження цілі — це відхилення до 100 км горизонтальне та 70 км по напрямку руху: уповільнення забирає потенційну енергію тертям о повітря, ракета не зможе маневрувати в «квадрат», але рискати в ціль кутовим маневром може на 100 км від точки розрахункової траєкторії «повернення», що робить цей засіб вкрай непередбачуваним.

  • Для 400 км допуск — 80 × 70
  • Для 500 км допуск — 70 × 50

Ці маневри виконуються автономно та розраховуються комп'ютером згідно даних, отриманих головкою наведення та супутниковою навігацією.

На практиці ми отримуємо інформацію про вихід цілей завдяки супутникам партнерів, бо сигнатура іскандероподібних двигунів гарно задокументована, а досить тривала робота двигуна (50–60 с) дає гарне вікно для спостереження в ІЧ та інших спектрах. Але саме отримання інформації займає додаткові 40–60 с. У разі помилкового зневажання алгоритмом сигнатурою потрібні ще 20 с на повторну обробку.

❗️«Розрахунковий» час підльоту цілей рахується досить просто: відома величина завжди це «Вихід» — 50 км дальності по горизонталі до 50–60 с польоту; «Марш» скалюється по дальності цілі, тобто 100–200 с; «Спуск» займає до хвилини.

  • 300 км — ~200 с
  • 400 км — ~250 с
  • 500 км — ~310 с

05

Бойові частини: унітарна та касетна

Маленька зноска по БЧ.

Унітарна та касетна мають приблизно однакову масу — 500 кг. Унітарна — варіації фугасу ~500 кг. Касетна виконує повітряний підрив на висоті в районі 1–1,5 км; у залежності від вектору заходу на ціль це:

  • 1️⃣ Вертикально — коло радіусом ~100 м.
  • 2️⃣ Кутом — еліпс до 200 × 100 м.

Касетний варіант БЧ використовує вибивний заряд у повітрі: через відцентрову силу і оберти по осі рівномірно розкидає 54 заряди в радіусі ураження.

Маса 1 касети ~0,5 кг; після падіння може підстрибнути на пару метрів для підриву на більший радіус, обладнана елементами ураження, які перпендикулярно розраховані на пробив 100 мм броні.

Підсумовуючи: Іскандер-М та інша балістична зброя залишаються, на даний момент, зброєю майже* гарантованого ураження (чогось у радіусі — наведення не завжди працює, або не завжди є). Через що є КРИТИЧНИМ фактором для реагування, бо час підльоту рахується хвилинами.

06

Схеми: як це виглядає з землі на 300, 400 та 500 км

У цих схемах ми розглядаємо СУТО Іскандер-М ціль — як з нею можливо працювати з землі. Наведені в розрахунках і схемах числа близькі до реальності, але не є фактичними (тому в них багато «~»).

«Вихід» цілі технічно може бути зафіксований лише в перші пару десятків секунд, бо ми не маємо потужних ЗГРЛС, або заатмосферних радарів, власних ДРЛО, які зможуть патрулювати приграничні області 24/7. Тому більшу частину маршруту цілі не фіксуються — частіше за все ми отримуємо попередження та очікувані напрямки від партнерів.

Коли ви бачите «Вихід» з «Напрямок», можете приблизно візуалізувати, скільки є часу. Якщо вихід був, але фіксації нема — «Марш», значить може бути ~хвилина, і треба швидко сховатись за якоюсь спорудою, приміщенням.

Як читати ці схеми. На непарних схемах — вигляд згори: умовна пускова ділянка, умовна ціль, дальність пуску та практичний час польоту. Блоки підписані так:

  • Фіксація «Вихід цілі» — червоним: висота ~20 км, швидкість ~2 км/с, час ~30 с.
  • Без фіксації — маршева ділянка — жовтим: коригування інерціальною та супутниковою навігацією в допуск відхилення, висота та швидкість на марші, тривалість.
  • Фіксація «Спуску» — рожевим: уповільнення, активне маневрування та ухилення («Глайд»), донаведення радіо/оптичне, висота <30 км, швидкість ~0,8 км/с, час <1 хв.
  • Розрахунок орієнтовного часу польоту — сумарний блок унизу: дистанція мінус дальність «Виходу», залишок — дальність «Глайду».

*На парних схемах праворуч ви можете побачити відносну висоту траєкторії польоту цілей — для більш наочної демонстрації процесу польоту.

Сценарій 1 — ~300 км, «Сімферополь» → «Одеса, мис»

Схема польоту Іскандер-М на 300 км: Сімферополь — Одеса, вигляд згори
Вигляд згори. Маневрування можливе в конусі 100 Ш × 70 Д. Практичний час польоту ~180–240 с.
Відносна висота траєкторії на 300 км — апогей 50 км
Відносна висота тієї ж траєкторії: апогей «Маршу» ~50 км.

Сценарій 2 — ~400 км, «Курськ» → «Київ, правий, південь»

Схема польоту Іскандер-М на 400 км: Курськ — Київ, вигляд згори
Вигляд згори. Конус маневрування 80 Ш × 70 Д, допуск відхилення ~80 км горизонтально, ~7° азимут. Практичний час польоту ~240–300 с.
Відносна висота траєкторії на 400 км — апогей 70 км
Відносна висота тієї ж траєкторії: апогей «Маршу» ~70 км.

Сценарій 3 — ~500 км, «Воронеж» → «Полтава на Кременчук»

Схема польоту Іскандер-М на 500 км: Воронеж — Полтава, вигляд згори
Вигляд згори. Конус маневрування 50 Ш × 70 Д, допуск ~60 км горизонтально, ~4° азимут. Практичний час польоту ~300–360 с.
Відносна висота траєкторії на 500 км — апогей 130 км
Відносна висота тієї ж траєкторії: апогей «Маршу» ~130 км.

Сценарій 4 — ~300 км, «Клинці» → «Київ, центр»

Схема польоту Іскандер-М на 300 км: Клинці — Київ, вигляд згори
Вигляд згори. Конус маневрування 100 Ш × 70 Д, практичний час польоту ~180–240 с.
Відносна висота траєкторії Клинці — Київ, апогей 50 км
Відносна висота тієї ж траєкторії: апогей «Маршу» ~50 км.

Під час «Спуску» Іскандер може агресивно маневрувати згідно коригування ГСН, виконуючи маневри ухилення. Через це від точки фіксації «Спуск», згідно з дальністю від точки «Вихід», можливе маневрування в умовному радіусі: 100 км (300 км дальності) — 80 км (400 км) — 70 км (500 км). Відповідні відбитки коригування зазначені на схемах вище з прикладом умовних розрахунків згідно приблизних даних, які можна отримати з землі.

Математична траєкторія польоту швидше аеробалістичної, через що умовний «розрахунковий» час підльоту треба враховувати в розбіжності щонайменше 30 секунд від ідеального розрахунку траєкторії. Тому в схемі 300 км зазначено практичний час 180–240 с, хоча ідеальний розрахунковий згідно моделі буде 200. Але, як зазначено вище, внутрішня навігаційна система виконує коригування і маневри весь час польоту, через що умовно ідеальний розрахунок в 200 с можна вважати середнім по тривалості серед усіх можливих траєкторій і, через його математичну суть, він майже ніколи не буде вірним — бо комп'ютер навігації та коригування задає «випадкові» маневри під час польоту.

❗️Також, згідно траєкторій, під час руху цілей на землі чутно «Сонік буми», конус Маха — швидкість цілі перевищує швидкість звука, але з важливим нюансом. Під час руху у верхніх шарах атмосфери конус не доходить до землі, але останню третину перед спуском потенціал ракети пробиває щільні шари атмосфери, приводячи до того, що в Десні, Полтаві, Прилуках чують сонік буми / конус Маха.

07

С-400 по землі: сценарій для Києва

Схема застосування С-400 по наземній цілі: Клинці — Київ, вигляд згори
Вигляд згори: керований коридор ~1 км, керування з ПУ, практичний час польоту ~140–200 с.
Відносна висота траєкторії С-400 по наземній цілі — апогей 50 км
Відносна висота тієї ж траєкторії: апогей ~50 км, настильний «Спуск».

❗️Для Києва окремо розглянемо також сценарій застосування С-400 по землі. Нагадую, що ІЧ-сигнатура там дуже коротка (до 20 с), і часто алгоритм супутникової розвідки пропускає вікно реакції (або пускають спеціально під вікном без супутника).

С-400, на відміну від Іскандера, летить суто математично: ракета «виходить» з контейнера, на «марш» по вже знайомій дузі з 50 км апогею, але ракета практично весь політ керується за допомогою каналу зв'язку з позиції пуску (у ЗКР радіопрозора задня частина корпусу, і вона отримує сигнал з КП). Так як пускова зона Клинці — Унеча знаходиться трохи вище Києва, керуючий сигнал тримає ракету весь час в умовному коридорі діаметром 1 км навіть на частині «спуску».

Так як траєкторія математична, тут можна провести пряму паралель зі «стандартним» математичним режимом Іскандера: найпряміша траєкторія буде швидше, і спуск цілі майже в 2 рази швидше, що робить С-400 складніше для фіксації з землі, бо вона «повертається» зі швидкістю 4+ ккм/год, або 1,2–1,7 км/с.

Під час спуску ракета втрачає керованість на висоті ~13 км по траєкторії польоту до цілі. В умовному коридорі та відхиленні можна враховувати відхилення від реальної цілі в 3 км радіусом.

У разі ідеального виконання траєкторії польоту КВО (відхилення від цілі) у будь-якому випадку буде не менше 700 метрів горизонтально та до 2,6 км еліпсом від точки прицілювання — тобто 1,6 км недоліт, 1,1+ км переліт, бо ціль не має своєї навігації та коригування підльоту, повністю керуючись з КП, з пологим кутом «спуску».

Через що їх майже завжди застосовують одразу повними пакетами — 4 од. на ПУ, кожна ракета має свій сигнал керування з КП. А математична оптимізована траєкторія зменшує час польоту до 140–180 с.

Чернігів чує сонік буми не від прольоту цілей — бо вони у верхніх шарах атмосфери, — а віддзеркалення початкового сонік буму при старті цілі: агресивний набір швидкості передає багато потенціалу з вектором у напрямку Чернігова. А Козелець та Десна чують сонік бум від «Спуску» ракети з апогею в напрямку Києва та агломерації.

08

Зведені числові дані

Іскандер-М

ЕтапПараметри
«Вихід»Ракета злітає з ПУ, ТПРД працює до 60 с, набір швидкості ~3–4 тис. км/год.
«Марш»Рух в атмосфері від 50 км до 130 км висоти в залежності від дальності, зі швидкістю 6,5–7,3 тис. км/год. Коригування супутниковою навігацією, «випадкові» маневри.
«Спуск»Починається з висоти нижче 50 км: ракета сповільнюється, коригується, ухиляється; швидкість знижується до 3,2–4,5 тис. км/год (у залежності від режиму: з коригуванням — швидкість менша, математична — більша).
  • Загальна тривалість польоту: 300 км — 200 с · 400 км — 250 с · 500 км — 300 с
  • *Похибка ~30 с
  • БЧ унітарна — 500 кг
  • БЧ касетна — 54 касети по 0,5 кг, площина ураження 1,5–2,5 га (коло 100 м, до еліпса 200 × 100)

С-400

ЕтапПараметри
«Вихід»Злітає з контейнера ПУ, ТПРД працює до 20 с, набирає ~2,2 км/с, або 7,5 тис. км/год.
«Марш»Рух в атмосфері до 50 км (на максимальну дальність) зі швидкістю 2–2,5 км/с, або 8 тис. км/год.
«Спуск»Починається з висоти нижче 50 км: ракета сповільнюється та настильно математично летить у напрямку цілі зі швидкістю 1,2–1,6 км/с, або 4,2–4,5 тис. км/год.
  • Загальна тривалість польоту: 300 км — 140–180 с

Додатково. Згідно даних, отриманих нами та партнерами, ми отримуємо «Секторальне очікування», через що бувають ситуації з фантомними цілями близь до Чернігова — особливо коли на Брянщині працює ППО. Це так званий «послід»: коли траєкторія і параметри були зафіксовані, траєкторія «повернення» математично йде в наш бік, але сама ціль на той час уже не існує.

09

Джерела та співавтори

Основні джерела:

Співавтори: Скринька Пандори · Київський Адмін