Помоги проекту - поделись книгой:
У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
Неуловимый «Искандер»
Недавно за создание комплекса средств автоматизации и управления и средств подготовки полетных заданий ракетного комплекса сухопутных войск «Искандер-М» премии президента России для молодых ученых удостоены сотрудники Центрального научно-исследовательского института автоматики и гидравлики
Упоминание комплекса «Искандер-М», особенно когда разговор заходит о его размещении, например, в Калининградской области или еще где-то у западных границ нашего государства, как правило, влечет за собой бурную реакцию зарубежных СМИ, а также военных и политиков приграничных стран Европы и даже США. Давайте попробуем разобраться, в чем же секрет так пугающих наших соседей свойств этого оружия.
«Искандер-М» — оперативно-тактический ракетный комплекс, предназначенный для поражения на дальностях до 500 км малоразмерных целей — ракетных комплексов, реактивных систем залпового огня, дальнобойной артиллерии, самолетов и вертолетов на аэродромах, командных пунктов и узлов связи. По уровню боевых характеристик у него нет аналогов в мире, — говорят специалисты. — Комплекс имеет высокую огневую производительность, может быть оснащен разными типами ракет. Боевое применение комплекса возможно в температурном диапазоне от +50 до -50 градусов по Цельсию».
Проблема тех, против кого может действовать ракетный комплекс «Искандер», заключается в том, что его очень трудно нейтрализовать. Во-первых, потому, что выпущенная им ракета в процессе полета способна очень резко маневрировать с огромными перегрузками, которые пока недосягаемы для любых ракет-перехватчиков, состоящих на вооружении зарубежных стран. А значит, и угнаться за целью перехватчик не может. Во-вторых, ракета летит на скорости 4 Маха (то есть вчетверо быстрее звука), поэтому времени на ее обнаружение с помощью стандартных радиолокационных средств очень мало. В-третьих, по пути она еще и выбрасывает ложные цели, чем приводит в заблуждение противника, который не может понять, сколько же ракет его на самом деле атакует. И наконец, при подлете к цели она начинает излучать активные радиопомехи и «глушит» отраженные сигналы радаров, по которым вырабатываются команды наведения для системы ПРО.
Таким образом, как утверждают разработчики, с помощью «Искандера» можно уничтожить ракетную установку, танк или артиллерийские позиции батареи противника с точностью 2 м и вероятностью, близкой к 100 %. Причем в случае необходимости поражающую силу удара можно многократно увеличить, снабдив ракету ядерной боеголовкой.
При этом «Искандер» крайне мобилен и скрытен — выстрелил и тут же поменял позицию, скрывшись в лесу или в складках местности. Когда же выключены все его приборы наведения, вероятность обнаружения «Искандера», даже средствами космической разведки, очень невысока.
Такова пусковая установка, базирующаяся на шасси грузовика-вездехода. Двигатель — дизель ЯМЗ-846 мощностью 500 л. с. Колесная формула — 8x8 (первые две оси поворотные). При движении комплекс способен развивать скорость до 40 км/ч.
Что же касается ракеты, то она одноступенчатая, имеет двигатель с одним соплом и управляется на всей траектории полета с помощью аэродинамических и газодинамических рулей. Большая часть траектории полета ракеты, изготовленной по технологии «стелс» и имеющей малую поверхность рассеивания, может проходить на высоте 50 км, а на подлетном участке — 6-20 км, что делает ее поражение противником весьма трудной задачей.
«Искандер-М» — основной вариант для Российской армии — комплекс, существенно более сложный, чем «Искандер-Э», поставляемый на экспорт. Его ракеты имеют не просто инерциальную систему наведения, а комбинированную, включающую радиокоррекцию, GPS, ГЛОНАСС, лазерное и оптическое самонаведение на конечном участке. Боевая часть не отделяется в принципе, так как корпус ракеты служит для создания подъемной силы на конечном участке и более точного прицеливания.
Создание этого комплекса началось еще в начале 80-х годов XX века. Использование обычной, неядерной взрывчатки заставило разработчиков искать точные способы построения системы управления ракетой.
С этой задачей справились специалисты ЦНИИ автоматики и гидравлики (ЦНИИАГ) — ведущего разработчика систем наведения и управления для отечественных тактических и оперативно-тактических ракет. В качестве основного способа решения этой задачи было выбрано объединение инерциальной системы с оптическим наведением по окружающей цель местности. Причем созданная в ЦНИИАГ головка самонаведения может быть использована как в составе «Искандера», так и на баллистических и крылатых ракетах различных классов и типов (в том числе и межконтинентальных). Эта система уже прошла летные испытания и показала точность лучше, чем достигли американцы на своих «Томагавках».
Принцип действия систем самонаведения, имеющих научное название корреляционно-экстремальных, состоит в том, что оптическая аппаратура формирует изображение местности в районе цели, которое сравнивается в бортовом компьютере с эталонным, после чего выдаются корректирующие сигналы на органы управления ракеты. Система предъявляет лишь одно требование к инерциальной системе управления ракеты — вывести последнюю в точку, в которой оптика начинает видеть цель. Против подобной головки бессильны существующие активные средства радиоэлектронной борьбы, которые весьма эффективно противодействуют радиолокационным системам самонаведения.
Причем высокая чувствительность оптики позволяет ей эффективно работать даже в безлунную ночь, что выгодно отличает новую систему от существующих аналогов. Кроме того, оптические системы не нуждаются в сигналах от космических радионавигационных систем, таких как американская НАВСТАР, которая в кризисных случаях может быть выключена ее хозяевами или выведена из строя радиопомехами.
Информация об объекте поражения передается со спутника, самолета-разведчика или беспилотного летательного аппарата на пункт подготовки информации. Здесь рассчитывается полетное задание для ракеты, которое затем по радиоканалам транслируется на командно-штабные машины командиров дивизиона и батареи, а оттуда — на пусковые установки. Вся аппаратура построена на локальных сетях российских ЭВМ, причем функциональное назначение комплекса средств управления зависит лишь от программного обеспечения и может быть легко модернизировано для управления различными огневыми средствами.
В 2012 году испытания прошел еще один комплекс — «Искандер-К». Он оснащен еще более точными, крылатыми ракетами, которые имеют небольшие несущие поверхности. Благодаря этому появилась возможность стрельбы как по настильной траектории, так и по баллистической. Две ракеты в залпе могут комплектоваться разными системами наведения, что сводит вероятность перехвата практически к нулю.
Эксперты высказывают мнение, что комбинированное применение — «Искандер-М» и «Искандер-К» — дает суммарный эффект, противодействовать которому не может ни одна из существующих систем ПРО.
Разработки молодых ученых, получивших премию президента, существенно улучшили характеристики комплекса. В частности, новые средства автоматизации и управления, созданные Алексеем Шатихиным, Виталием Даниленко из ЦНИИ автоматики и гидравлики и Георгием Васильевым из КБ машиностроения, позволили до минимума сократить время подготовки «Искандера-М» к работе и повысить его живучесть.
ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА
Приключения Плутона
Мы уже рассказывали, что в 2006 году Плутон потерял звание планеты, поскольку к тому времени на окраинах Солнечной системы был открыт еще ряд небесных тел, не уступающих ему размером и массой. На Генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Праге было принято решение считать Плутон планетоидом — малой планетой. Ныне некоторые астрономы предлагают вернуть Плутон в ранг планет. Однако все не так просто. В историю впутались еще 2 небесных тела — Харон и Хирон. Однако обо всем по порядку.
Плутон был открыт в 1930 году молодым тогда американским астрономом Клайдом Томбо. Долгое время считалось, что размеры и масса Плутона близки к аналогичным параметрам Земли или, в крайнем случае, Марса. Позднее было установлено, что экваториальный радиус Плутона примерно вчетверо, а масса в несколько сотен раз меньше, чем у Земли.
Зато у Плутона было обнаружено 5 спутников-сателлитов, причем самый большой из них — Харон — ненамного легче своего «хозяина». Два последних спутника были открыты 2–3 года назад с помощью телескопа «Хаббл» и еще ждут, когда астрономы выберут им имена.
Современный этап этой истории начался в том же 2006 году, когда Плутон был разжалован из ранга планет. Чтобы поточнее выяснить характеристики Плутона и его окружения, на окраину Солнечной системы был отправлен зонд New Horizons, который должен был добраться до цели в 2015 году.
Космический аппарат New Horizons отправился в далекое путешествие и по пути… чуть было не затерялся. Во всяком случае, исследователи на некоторое время потеряли его из виду, поскольку забарахлила аппаратура связи. Но все обошлось, и межпланетный зонд 9 лет продолжал двигаться по Солнечной системе, время от времени напоминая о себе.
Наконец, New Horizons добрался до места назначения и начал фотографировать Плутон. Зонд среди прочего должен проверить гипотезу о наличии на Плутоне океана (предполагается, что он находится под толщей льда на поверхности планеты).
Интересно, что помимо современного оборудования на борту космического аппарата находится урна с прахом первооткрывателя Плутона Клайда Томбо (1906–1997), компакт-диски с посланием инопланетянам, монеты, флаги и почтовые марки. На борту космического аппарата также находится компакт-диск с 434 738 именами людей, участвовавших в акции NASA «Пошли свое имя на Плутон» (Send Your Name to Pluto).
Задача аппарата заключается в изучении атмосферы и грунтовых пород Плутона. Кроме того, New Horizons создаст карту поверхности самой дальней планеты в нашей Солнечной системе.
Для этого оборудование станции включает два инфракрасных и один ультрафиолетовый спектрометры, еще два дополнительных спектрометра, небольшую цветную камеру, телескопическую камеру с высоким разрешением плюс детектор космической пыли.
Слабое место зонда — канал связи, пропускная способность которого составляет всего 700 бит в секунду. Таким образом, по оценкам NASA, для приема всего архива фотографий, которые будут получены зондом, ученым понадобится более 9 месяцев, а то и год.
После того, как 14 июля 2015 года аппарат пролетит мимо системы Плутон — Харон на расстоянии 12 500 км от поверхности Плутона, он отправится дальше. В 2016–2020 годах New Horizons, если его аппаратура не выйдет из строя, возможно, исследует некоторые объекты пояса Койпера — скопления астероидов и иных небольших небесных тел на окраине Солнечной системы.
Из-за крайне ограниченного запаса топлива любые коррекции траектории после пролета Плутона будут возможны в крайне небольшом диапазоне (примерно 1 градус), и потому от выбранного маршрута во многом зависит, насколько удачной будет дальнейшая часть экспедиции. Ожидаемое ее окончание — 2026 год. После этого срока зонд умолкнет навсегда.
А пока испанские и британские астрономы считают, что за орбитой Плутона скрываются, по крайней мере, еще 2 карликовые или более крупные планеты, на что указывают необычное расположение и распределение небольших небесных тел на дальних подступах Солнечной системы.
«Большое количество объектов с аномальными орбитами заставляет нас поверить в то, что за орбитой Плутона существует некая невидимая сила, которая влияет на траектории движения самых далеких транснептуновых объектов, — объясняет Карлос де ла Фуэнте Маркос (Carlos de la Fuente Marcos) из Мадридского университета. — Нам кажется, что самое правдоподобное объяснение этой аномалии заключается в том, что за Нептуном и Плутоном существуют другие планеты, пока нам не известные. Расчеты показывают, что их как минимум две»…
Де ла Фуэнте Маркос и его коллеги построили компьютерную модель планетной системы, на окраинах которой, кроме комет и крупных астероидов, имеются еще несколько неизвестных планет. Модель показала, что астероиды и кометы с краев планетной системы начинают вести себя как в реальности только в том случае, если их движением «дирижирует» хотя бы еще одна не известная нам планета.
И вот вам еще одна новость. В клуб планет — «властелинов колец» вошла еще одна карликовая планета, Хирон, обладающая системой колец, похожих на сатурнианские. Хирон, небесное тело размером с Луну, было открыто в 1977 году. Кто-то называет его астероидом, кто-то кометой. Орбита его подходит к орбите Юпитера, пересекает орбиту Сатурна и подходит к орбите Урана.
Эта карликовая планета обладает своей собственной системой газопылевых колец наряду с Сатурном, Ураном и еще одной карликовой планетой Харикло. «До того, как мы открыли кольца Харикло, никто не верил, что малые небесные тела могут обладать системами колец. Если у Хирона существуют такие кольца, то можно говорить о том, что это явление довольно распространено в нашей планетной системе», — полагают Аманда Бош и Джессика Рупрехт из Массачусетского технологического института (США).
Исследователи надеются, что и на эту проблему прольют дополнительный свет вояжи будущих межпланетных зондов. А пока в Центре астрофизики Гарварда — Смитсона американские ученые, проанализировав все «за» и «против» возврата Плутону статуса планеты, постановили отменить решение Генассамблеи Международного астрономического союза 2006 года.
Центр астрофизики — очень авторитетное учреждение в астрономии, но одного желания американских астрофизиков недостаточно, чтобы опять считать Плутон планетой. Для этого необходимо новое решение Генеральной ассамблеи.
Сторонники возврата Плутону планетарного статуса надеются, что к тому времени на Землю придет информация от космического корабля New Horizons и полученные данные убедят всех, что Плутон заслуживает того, чтобы все-таки считаться девятой планетой нашей Солнечной системы.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Загадки хамелеона
Хамелеоны знамениты тем, что могут практически мгновенно менять свою окраску и как бы «растворяться» среди растительности благодаря высокотехнологичным фотонным кристаллам на поверхности их бесцветных клеток кожи, преломляющими свойствами которых животное может управлять, пишет журнал Nature Communications.
Долгое время исследователи терялись в догадках, размышляя, как хамелеону — в общем-то, невзрачному и медлительному животному — удается так здорово маскироваться. Исследования, проведенные с самцами мадагаскарского пантерного хамелеона (Furcifer pardalis), показали, что в процессе знакомства и общения с самками и другими самцами они меняют окраску с сине-зеленой до ярко-красной всего за несколько минут.
Уже одно это явилось открытием, поскольку традиционно считалось, что хамелеоны изменяют окраску тела для мимикрии под окружающие их ветки или траву. Дальнейшие исследования обнаружили, что «показать товар лицом» при знакомстве умеют также и пестрые горные хамелеоны (род Bradypodion), живущие в Северной Африке.
Ученые провоцировали самцов хамелеонов на «дуэль» друг с другом и измеряли насыщенность окраски с помощью спектрометра, который позволял фиксировать излучение не только в видимой, но и в ультрафиолетовой части спектра. Использование такого прибора показало способность хамелеонов «окрашиваться» также в невидимые человеческому глазу цвета.
По результатам эксперимента не было обнаружено особой зависимости между диапазоном используемых цветов и особенностью местообитания хамелеонов. Наибольший разброс цветов окраски наблюдался у видов с наиболее ярко выраженным социальным поведением (в данном случае — соревнование двух самцов), а не у видов, живущих в местах с большим количеством разноцветных объектов (трава, стволы деревьев, листья).
Окраска хамелеонов, которые используют максимальное количество цветов, оказалась самой заметной не только для их сородичей, но и для хищников, что противоречит теории изменения цвета только для маскировки. Однако зачастую хищникам не удается напасть на ярко раскрашенных особей, поскольку те при малейших признаках опасности способны за несколько миллисекунд «раствориться» на фоне окружающей среды.
Дальнейшие исследования показали, что перемена окраски связана с особыми клетками внутри кожи — хроматофорами, перераспределяющими зерна пигментов четырех цветов. Эти пигменты поглощают видимый свет на всех длинах волн, кроме определенного (красного, например).
Однако недавно Мишель Милинкович (Michel Milinkovitch) из Женевского университета выяснил, что для хамелеонов еще важнее иридофоры — клетки, которые не поглощают свет, а преобразуют геометрическую структуру поверхности кожи, заставляя ее искривлять или отражать определенные волны.
М. Милинкович и его коллеги изучили кожу хамелеонов с помощью просвечивающей электронной микроскопии и обнаружили там два слоя иридофор. Верхний слой был покрыт нанокристаллами гуанина, выложенными в виде четко структурированной решетки.
Расстояния между отдельными кристаллами в решетке играют ключевую роль в смене окраски: когда самцы находятся в возбужденном состоянии, интервал увеличивается. Чем больше дистанция, тем сильнее отражается свет с большей длиной волны (красный). При сближении кристаллов начинает отражаться синий свет. Затем хамелеонам помогают уже ксантофоры (желтые пигментные клетки): они делают синий цвет зеленым, а красный — оранжевым или желтым.
Милинкович открыл еще и второй уровень кожи с иридофорами, расположенными уже более хаотическим образом. Они очень хорошо отражают свет в ближнем инфракрасном диапазоне. По мнению ученого, в жаркой и влажной среде, где живут хамелеоны, эти кристаллы являются важным механизмом защиты от перегрева.
Такое строение кожи, по всей видимости, является уникальным. Науке известны ящерицы, у которых кристаллы выстроены упорядоченным образом, и другие рептилии, на коже которых иридофоры отражают тепло. Однако только хамелеонам в ходе эволюции удалось совместить эти свойства.
Поделиться книгой: