Уважаемые коллеги, моя новая статья - о, пожалуй, самой "классической" крылатой ракете современности, BGM-109 "Томагавк". Enjoy)
Разработкой крылатой ракеты нового поколения американский флот заинтересовался в начале 1970-ых – главным образом по соображениям внешнеполитическим. В ходе переговоров США и СССР по ограничению стратегических ядерных вооружений была достигнута договоренность (договор ОСВ-I от 1972 года) “заморозить” на существующем уровне количество подводных ракетоносцев и развернутых на них баллистических ракет. Для американцев это означало сорок одну атомную подводную лодку (“41 за свободу”) с 656 баллистическими ракетами на них.
При этом, ограничивая баллистические ракеты подводных лодок, договор ОСВ-I ничего не говорил о ракетах крылатых. На этом специально настаивала советская сторона – крылатые ракеты большой дальности являлись важной частью не-стратегического вооружения советских подводных лодок. Американцы согласились с этой позицией, и тут же стали думать, как извлечь из этого наибольшую выгоду.
Прогресс технологии в 1970-ых позволил вдохнуть новую жизнь в старую идею – дозвуковой крылатой ракеты, летящей очень низко, скрываясь за неровностями рельефа. Такую ракету было бы очень сложно обнаружить радарами и перехватить зенитными ракетами или истребителями. Однако, чтобы летать на сверхмалой высоте и не врезаться в препятствия, такая ракета должна была иметь очень точную навигационную систему – способную определять ее положение с точностью до десятков метров на протяжении всего полета.
На вооружении ВВС США в 1960-ых стояла крылатая ракета MGM-13 “Mace”, использовавшая аналоговую систему навигации по рельефу местности ATRAN (англ. Automated Terrain Recognition – Автоматическое Распознавание Рельефа). Система сканировала рельеф местности под летящей ракетой с помощью радарного высотомера, и сопоставляла с записанной на кинопленку картой местности, сканируемой при помощи фотоэлементов. Но подготовка полетного задания для ATRAN была очень долгим и трудоемким процессом – требовалось построить точный гипсовый макет местности на всем пути ракеты, затем отснять его специальной кинокамерой – да и сама аналоговая система не отличалась надежностью.
Технологии цифровой эры позволяли эффективно решить эту проблему. Теперь полетное задание могло быть заложено в виде оцифрованного массива данных в памяти бортового процессора ракеты – который также мог значительно эффективнее сопоставлять хранящуюся в его памяти карту с данными от высотомера. С цифровым управлением, дозвуковая крылатая ракета могла лететь на высоте буквально в несколько десятков метров над поверхностью, невидимая для радаров, практически неуязвимая для зенитных ракет и перехватчиков.
Первый план предполагал создание массивной крылатой ракеты большой дальности, запускаемой из шахт подводных ракетоносцев типа “Джордж Вашингтон” и “Этан Аллен”. Эти ранние модели подводных ракетоносцев по техническим причинам нельзя было перевооружить на современные БРПЛ C3 “Посейдон”, и заменить их стареющие БРПЛ А-3 “Поларис” на новые крылатые ракеты представлялось вполне логичным. Однако, такая замена выглядела довольно… ограниченной, поскольку переоборудовать удалось бы всего десять субмарин.
Поэтому предпочтение было отдано второму плану: создать компактную стратегическую крылатую ракету, которую можно было бы запускать из торпедных аппаратов обычных подводных лодок. Такая ракета, хотя и имела бы меньшую дальность и возможности, была бы намного более гибкой в применении. Ею можно было бы вооружить весь огромный флот американских многоцелевых субмарин, тем самым почти удвоив число подводных ракетоносцев.
В июне 1972, командование флота выдало промышленности заказы на проектирование дозвуковой низколетящей крылатой ракеты, запускаемой через торпедные аппараты подводных лодок. Из представленных различными фирмами проектов, в январе 1974 выбрали два: ZBGM-109 от “General Dynamics”, и ZBGM-110 от “Ling-Temco-Vough” (LTV).
Проект ZBGM-109 от “General Dynamics” был довольно консервативным. Ракета хранилась в запечатанном пусковом контейнере, который сбрасывался после выхода из торпедного аппарата. Крыло ракеты состояло из двух частей, которые хранились сложенными в боковых прорезях фюзеляжа и выдвигались после запуска. Аналогично сложенными внутри фюзеляжа хранились и хвостовые стабилизаторы и воздухозаборник двигателя – в качестве которого использовался турбовентиляторный Williams F107.
Проект ZBGM-110 от LTV был более новаторским, но и более рискованным. Во-первых, она не требовала защитной оболочки для пуска через торпедный аппарат: корпус ракеты был изготовлен достаточно прочным. Изготовленное из стеклопластика крыло хранилось развернутым продольно в длинной прорези в верхней части фюзеляжа ракеты. После запуска, крыло проворачивалось на 90 градусов и фиксировалось в летном положении. Стабилизаторы ракеты имели необычный дугообразный профиль, и складывались вокруг круглого фюзеляжа на шарнирах. В движение ракету приводил турбовентиляторный двигатель Teledyne CAE F106.
Результаты сравнительных испытаний в 1976 году, впрочем, были однозначно в пользу проекта “General Dynamics”. В двух тестовых пусках, прототип YBGM-109 работал безупречно – в то время как оба испытания YBGM-110 от LTV провалились, один раз из-за поломки торпедного аппарата, другой раз из-за нераскрытия крыла. В итоге, уже 8 марта 1976 года флот прекратил сравнительные испытания, и 19 марта объявил BGM-109 от “General Dynamics” победителем.
К этому времени взгляды адмиралов на роль новой крылатой ракеты претерпели определенные изменения. Во-первых, она перестала рассматриваться как часть системы стратегического ядерного сдерживания. Теперь в ней видели средство оперативного нанесения ядерных ударов в интересах флота и приморских флангов сил НАТО, стратегический “резерв” ядерных сил, способный гарантированно пережить основной обмен ударами, и также средство ведения ограниченной ядерной войны на локальном театре (например, против второстепенных ядерных держав, вроде Китая). Во-вторых, носителями ракеты должны были стать не только многоцелевые субмарины, но и надводные корабли. И в-третьих, на ее основе собирались создать дальнобойную противокорабельную ракету с обычной боевой частью, способную нивелировать перевес советского флота в ПКР большой дальности.
Но тут снова вмешалась политика, на этот раз – внутренняя. Параллельно с флотом, военно-воздушные силы США вели разработку своей собственной низколетящей крылатой ракеты, AGM-86 ALCM (англ. Air-Launched Cruise Missile, Крылатая Ракета Воздушного Запуска). Обе проектируемые ракеты обладали сходными характеристиками и использовали близкие инженерные решения. Такой подход не слишком-то понравился администрации президента Картера, которая в начале 1977 года потребовала от ВВС и флота разрабатывать свои ракеты на общей технологической базе.
“Заклятым друзьям” из вооруженных сил США пришлось сесть за стол переговоров. В итоге было решено, что флотская система навигации AN/DPW-23 TERCOM от “McDonnell Douglas” находится в гораздо лучшей степени готовности, чем аналог от ВВС, и целесообразно использовать ее на обеих ракетах. С другой стороны, флот согласился использовать авиационный турбовентиляторный двигатель Williams F107, так как он лучше подходил для воздушного пуска. Некоторое время рассматривалась даже возможность принять модифицированную BGM-109 как “общую” ракету, для флота и ВВС одновременно, но в итоге ВВС предпочли собственную AGM-86 ALCM.
На вооружение BGM-109 поступила в 1982 году (изначально – в противокорабельной версии). Ее назвали “Томагавк”, в честь метательного боевого топорика американских индейцев.
СИСТЕМА НАВЕДЕНИЯ:
Наведение ракеты “Томагавк” довольно четко разделяется на две стадии: наведение на маршевом участке (на пути к цели) и наведение на терминальном участке (непосредственно на цель). На первой стадии ракета летит запрограммированным курсом, уточняя свое положение по заложенной в ее электронной памяти карте рельефа. На второй стадии ракета идентифицирует область цели по оцифрованным фотоснимкам для точного самонаведения.
В основе навигационной системы ракеты “Томагавк”, вполне естественно, лежит инерциальная платформа (INS – Inertial Navigation System) Litton LN-35 P-1000. Она включает комплекс гироскопов и высокочувствительных акселерометров, обеспечивающих следование запрограммированному маршруту с относительно высокой точностью. Согласно спецификациям, накапливающаяся ошибка составляет около 900 метров (0,5 морской мили) за час полета ракеты.
Такая точность определения положения, очевидно, неприемлема для ракеты, движущейся с огибанием неровностей рельефа. Ошибка в сотни метров может привести к тому, что ракета врежется в препятствие, которое должна была обогнуть. Поэтому система INS используется только в комплекте с другой навигационной системой – TERCOM.
Система TERCOM – Terrain Contour Matching (англ. Соответствие Контуров Рельефа) – основывается на высокоточном радиолокационном высотомере, узким лучом сканирующий местность под летящим “Томагавком”. Его данные сопоставляются с барометрическим высотомером, чтобы определить не только высоту полета ракеты, но и высоту наблюдаемых неровностей рельефа. Последовательность замеров позволяет TERCOM построить высотный профиль местности, над которой пролетает ракета.
Этот профиль, в виде набора цифровых значений, затем сопоставляется с заложенной в память TERCOM картой высот на маршруте ракеты. Примерно представляя (по данным INS) где находится “Томагавк”, система ищет в соответствующей части карты аналогичный профиль рельефа. Обнаружив таковой на карте, система затем сопоставляет положение ракеты по карте – т.е. действительное положение – с положением ракеты по данным INS, и определяет, отклонилась ли (и если отклонилась, то куда и насколько) ракета от запрограммированного курса. На основании привязок к рельефу местности, осуществляемых TERCOM, автопилот ракеты вносит поправки в ее курс, компенсируя накапливающуюся ошибку INS.
Следует отметить, что (вопреки часто встречающимся утверждениям) “Томагавку” вовсе не нужно непрерывно следовать над ясно различимым рельефом. Ракете вполне достаточно, чтобы на ее маршруте было несколько хорошо идентифицируемых точек, по которым TERCOM сможет выполнить привязку к местности. Остальное же время ракета летит на инерциальном наведении.
Действуя совместно, INS и TERCOM обеспечивают ракете высокую точность навигации. Автопилот ракеты использует топографические привязки TERCOM для точного расчета дрейфа гироскопов инерциальной платформы, и учитывает поправки на дрейф при обработке данных INS. Таким образом, точность наведения “Томагавка” непрерывно возрастает на протяжении полета ракеты.
Комбинация INS и TERCOM обеспечивает “Томагавку” выход в район нахождения цели с точностью до нескольких десятков метров. Для версий с ядерной боевой частью этого в общем-то более чем достаточно. Однако, для версий с конвенционной боевой частью (фугасной, или кассетной) такая точность не может обеспечить гарантированного попадания. Требуется дополнительная система терминального наведения.
Для точного наведения на конкретную цель “Томагавк” использует систему DSMAC – Digital Scene Matching Area Correlator (англ. Цифровой Коррелятор Соответствия Области Изображения). Под этим головоломным названием, если вкратце, скрывается система, которая сопоставляет изображение, полученное бортовой телекамерой – с заложенным в память компьютера ракеты, и ищет максимальное соответствие между ними. Если же не вкратце… то давайте рассмотрим работу DSMAC детально.
Чтобы точно навести “Томагавк” на цель, первым делом, готовят цифровую карту района цели. Это делается компьютерной обработкой данных спутниковой, или аэрофотосъемки, а в последнее время и построением виртуальных моделей по топографическим картам. Используя особые программы обработки изображения, на карте выделяют подходящие – четко различимые и идентифицируемые – ориентиры, по отношению к которым задается точное положение цели.
Затем изображение района цели усредняется, его разрешение уменьшается до минимально приемлемого (чтобы не перенапрягать процессор ракеты) и переводится в бинарный черно-белый формат. Полученный результат загружается в память системы DSMAC. Еще раз отметим, что, вопреки популярному мнению, в память “Томагавка” закладывается не “изображение цели”, а “изображение района цели”. Важность этого различия станет понятна далее.
Выйдя по данным INS/TERCOM в район нахождения цели, “Томагавк” активирует систему DSMAC. Которая, в свою очередь, задействует высокочувствительную видеокамеру на основе ПЗС-матрицы для фотографирования местности под ракетой. Для работы в ночное время, используется спаренный с камерой стробоскопический прожектор высокой яркости.
Полученные кадры обрабатываются (на ранних моделях – с помощью аналоговых фильтров, на более поздних – с помощью цифровых программ обработки изображения), усредняются, и построчно переводятся в двоичную форму пониженного разрешения. Затем процессор ракеты сопоставляет полученную оцифровку кадра с хранящейся в его памяти оцифрованной картой района цели. Два набора данных подвергаются корреляционному анализу: программа последовательно сравнивает отснятый кадр с каждым из участков карты, и подсчитывает количество совпавших пикселей.
Те участки карты, на которых уровень корреляции с кадром превосходит установленный при планировании задания, обозначаются как “пики корреляции” и сохраняются в буфере памяти процессора. На приведенном графике можно видеть, как координаты по горизонтальным осям соотносятся со степенью корреляции по вертикальной оси. Чем выше уровень корреляции, тем больше вероятность, что данная точка карты – и есть положение отснятого кадра.
Одиночная привязка к местности, разумеется, не позволяет точно установить положение ракеты. В конце концов, единичный кадр может быть отснят неправильно, в нем могут оказаться помехи (дым, тени), которые выдадут пик корреляции там, где на самом деле его быть не должно. Поэтому для точной привязки к местности применялся анализ последовательности кадров.
На ранних моделях ракеты, для точного определения положения использовался принцип “трех кадров”. То есть ракета сопоставляла пики корреляции, полученные на трех последовательных кадрах, с относительным положением, исходя из скорости, высоты полета и курса ракеты (получаемых от INS/TERCOM). Если хотя бы два из трех кадров удавалось соотнести c относительным положением, то DSMAC считала привязку к местности истинной и, опираясь на нее, рассчитывала положение цели для автопилота ракеты.
На более поздних моделях, корреляционные поверхности, полученные с отдельных кадров, последовательно совмещались по мере движения ракеты. В результате получалась обобщенная корреляционная поверхность для полосы сканирования. Пики корреляции, соответствующие реальным совпадениям при этом становились выше, а случайные совпадения и ошибки сканирования сглаживались.
На основании вышесказанного можно сделать важный вывод: “Томагавк” ищет не “изображение цели” как таковой. Система DSMAC ищет запрограммированную опорную точку, положение которой относительно цели ей известно – и относительно этой точки, выводит ракету в цель. Саму цель “Томагавк” может вообще не видеть, это совершенно не сказывается на точности поражения (также это значит, что маскировка цели совершенно бесполезна, поскольку нельзя угадать, какие именно опорные точки выберут при установке полетного задания).
Начиная с 1990-ых, новые модели ракет “Томагавк” начали также оснащаться системой спутниковой навигации GPS, определяющей точное положение ракеты по сигналам от созвездия высокоорбитальных спутников. Хотя военные изначально относились к этой идее скептически – ранние версии компактных приемников GPS были одноканальными, и уязвимыми для радиопомех – в конце 80-ых удалось создать многоканальные помехоустойчивые приемники спутниковой навигации.
Применение системы GPS позволяет не только дополнительно повысить точность ракеты (за счет введения дополнительной, третьей проверки данных навигационных систем), но и значительно облегчить процедуры подготовки к пуску. Теперь как промежуточные точки ориентирования для TERCOM, так и финальные координаты цели для DSMAC можно просто задать в виде координат GPS, не тратя время на подготовку карт.
Однако, в то время как системы TERCOM и DSMAC невосприимчивы к неприятельскому противодействию, система GPS может быть подвергнута помехам – в виде либо глушения сигнала, либо имитации ложных позиций. Поэтому на практике GPS используется как дополнение к TERCOM и DSMAC, расширяющее их возможности. “Чистый” пуск только по координатам GPS используется только при нанесении тактических ракетных ударов в быстро меняющейся обстановке – когда нет возможности дожидаться подготовки полноценного полетного задания.
КОНСТРУКЦИЯ:
Ракета “Томагавк” имеет простую цилиндрическую форму с закругленным головным обтекателем и конической хвостовой частью. Фюзеляж ее изготовлен из алюминиевого сплава, головной обтекатель, крыло и плоскости рулей – из стеклопластика. Снизу ракеты выступает выдвижной воздухозаборник двигателя – при этом сам двигатель расположен внутри корпуса.
Принципиально, фюзеляж “Томагавка” состоит из последовательно размещенных секций. Каждая из секций включает какую-то систему или блок оборудования ракеты. Многие варианты ракеты различаются всего лишь одной-двумя секциями. Такая модульная компоновка делает ракету весьма простой в обслуживании и эксплуатации:
· Секция наведения (Guidance section) – в этой носовой секции, под стекловолоконным обтекателем, размещается блок навигации INS/TERCOM, и (на конвенционных моделях) камера DSMAC.
· Передняя секция фюзеляжа (Forward body section) – в этой секции размещается боевая часть ракеты – ядерная, осколочно-фугасная или кассетная. Поскольку ядерная боевая часть значительно меньше остальных двух, на ядерных версиях в передней секции также располагается дополнительный топливный бак.
· Центральная секция фюзеляжа (Mid-body section) – эта секция на всех моделях занята топливным баком. Бак, в свою очередь, разделен на верхнюю и нижнюю части боковыми нишами (примерно посередине корпуса), в которые складываются половины крыла ракеты. В передней части секции располагается механизм раскрытия крыла, который поворачивает его половины на 90 градусов и фиксирует в этом положении после старта. Боковые ниши закрыты подвижными створками, которые опускаются в момент раскрытия крыла и затем вновь закрываются.
· Задняя секция фюзеляжа (Aft-body section) – в верхней части этой секции размещается дополнительный топливный бак. Нижняя же часть предназначена для размещения воздухозаборника двигателя, который выдвигается наружу после запуска. Здесь же находится блок электронной памяти, в который загружается полетное задание.
· Двигательная секция (Propulsion section) – в этой хвостовой секции располагается турбовентиляторный двигатель ракеты. Ось двигателя отклонена вниз от продольной оси ракеты, чтобы обеспечить лучшее взаимодействие с воздухозаборником. В ней же находятся пневматические сервоприводы, отвечающие за раскладывание рулей и управление ими в полете. Сервомеханика ракеты пневматическая, давление в системе обеспечивается за счет баллона с гелием высокого давления.
Для запуска ракеты, на ее хвостовую часть устанавливается твердотопливный ракетный ускоритель Atlantic Research MK 106, развивающий 26,7 килоньютонов тяги в течение 12 секунд. Стабилизация ракеты на курсе во время запуска осуществляется программным управлением вектором тяги ускорителя. После выгорания ускоритель сбрасывается давлением газов запустившегося маршевого двигателя.
МОДИФИКАЦИИ:
Все ракеты семейства “Томагавк” обозначаются альфанумерическим кодом формата BGM-109, где первая литера обозначает пусковую платформу (“B” – мультиплатформенная, “R” – надводные корабли, “U” – подводные лодки, “A” – самолеты), литера “G” обозначает назначение (поражение наземных целей), и литера “М”, соответственно, управляемую ракету (missile). Число “109”, это порядковый номер проекта в сквозной номенклатуре американских ракетных программ. Конкретная модель обозначается буквенным обозначением после номера.
Таксономия “Томагавков” представляет собой определенную сложность. Некоторые обозначения моделей последовательно использовались для разных (нереализованных) проектов. Существуют также модификации (обозначенные как Block), обычно охватывающие сразу несколько моделей ракеты.
МОДЕЛИ МОРСКОГО БАЗИРОВАНИЯ:
Следует учитывать, что версии RGM (для надводных кораблей) и UGM (для подводных лодок) имеют различия в конструкции и не взаимозаменяемы.
BGM-109A TLAM-N (Tomahawk Land Attack Missile – Nuclear) – базовая версия ракеты, принятая на вооружение второй (ввиду более комплексного процесса сертификации) в марте 1983 года.
Первая модификация ракеты была стратегическим оружием, предназначенным для доставки ядерной боевой части на максимальную дальность. Почти три четверти ее объема занимали топливные баки, обеспечивающие предельную дальность полета в 2500 км. Система управления была ограничена комбинацией INS/TERCOM, поскольку ядерной боевой части не требовалась идеальная точность попадания.
Вооружалась BGM-109A компактной термоядерной боевой частью W80, имевшей две установки мощности: 5 килотонн (чисто ядерная, без участия термоядерного топлива) и 150 килотонн (термоядерная). Такое варьирование позволяло использовать ракету как для тактических целей – нанесение ядерных ударов вблизи линии фронта – так и для поражения стратегических объектов. Сама боевая часть весила всего 130 кг.
BGM-109B TASM (Tomahawk Anti-Ship Missile) – специализированная противокорабельная версия ракеты, принятая на вооружение в 1982 году.
Предназначенная для поражения неприятельских кораблей в открытом море, TASM не оснащалась системой TERCOM. Вместо этого в ее удлиненной секции наведения располагалась радиолокационная ГСН AN/DSQ-28, “позаимствованная” от противокорабельной ракеты RGM-84 “Гарпун”. В качестве боевой нагрузки, переднюю секцию фюзеляжа занимала осколочно--фугасная 454-кг боевая часть WDU-25/B (заимствованная со списанных ракет AGM-12B “Буллпап”) с полубронебойной стальной оболочкой.
Дальность действия TASM была ограничена 450 км – как из-за большого веса фугасной БЧ и меньшего запаса топлива, так и по практическим соображениям. Ввиду дозвуковой скорости ракеты полет на максимальную дальность и так занимал около получаса. За это время, цель – неприятельский корабль – могла сильно сместиться. Поэтому прибыв в заданный район, TASM набирал высоту, переводил ГСН в поисковый режим, и начинал летать “змейкой”, обшаривая море в поисках цели. Заметив цель, ракета переводила ГСН в режим сопровождения, снижалась до уровня моря и выходила в атаку, при этом выполняя несколько случайных маневров для введения ПВО цели в заблуждение.
С появлением TASM, американский флот наконец-то нейтрализовал преимущество в дальности советских тяжелых ПКР вроде П-500 “Базальт” и П-700 “Гранит”. Дополнительным преимуществом было то, что TASM совершал весь полет на малой высоте, и не мог быть обнаружен корабельными радарами вплоть до выхода в атаку. Однако, ракета имела важный недостаток – отсутствие системы “свой-чужой”, что делало затруднительным ее применение в присутствии нейтральных или дружественных кораблей рядом с целью. Кроме того, заимствованные от “Гарпуна” алгоритмы наведения не позволяли TASM более сложную селекцию целей, чем выбор самой крупной в группе. ВМФ США планировал решить эту проблему, добавив на TASM канал связи с палубным вертолетом корабля-носителя – который мог бы идентифицировать нужную цель своим радаром и координировать ракетную атаку – но вскоре после окончания Холодной Войны, ракеты TASM были списаны.
BGM-109C TLAM-C (Tomahawk Land Attack Missile – Conventional) – версия ракеты с конвенционной боевой частью, принята на вооружение в 1986 году.
Это была первая версия ракеты, оснащенная системой наведения DSMAC для точного поражения конкретных целей. Ее секция наведения сохраняла удлиненную форму (как TASM), но большую ее часть теперь занимала аппаратура точного самонаведения: блок DSMAC, высокочувствительная камера и стробоскопический прожектор. Ранние образцы ракеты оснащались системой DSMAC Block II, использовавшей аналоговую обработку изображения.
TLAM-C оснащалась 450-кг осколочно-фугасной боевой частью (такой же, как на TASM). Однако передняя секция фюзеляжа была устроена иначе, представляя собой дополнительный топливный бак, внутри которого размещалась боеголовка. За счет этого удалось увеличить запас топлива, и довести дальность полета до 1250 км.
Версия ракеты Block II имела единственный режим атаки - горизонтальный полет с плавным снижением. Таким образом, ракета всегда поражала цель в боковую проекцию, что было не слишком-то удобно.
BGM-109C TLAM-C Block IIA – модифицированная версия ракеты, принятая на вооружение в 1988 году. Оснащалась полностью цифровой DSMAC Block IIA, имевшей большую эффективность обработки изображения.
Версия Block IIA могла выполнять два дополнительных режима атаки: подскок с последующим пикированием (поражение цели сверху) и воздушный подрыв при пролете над целью (для максимизации площади осколочно-фугасного поражения).
BGM-109C TLAM-C Block III – капитальная модернизация базовой TLAM-C, предпринятая в конце 80-ых. Первые образцы поступили на вооружение в 1993 году. Все ракеты предыдущих версий (как и ракеты TASM) были переделаны в стандарт Block III к началу 2000-ых.
Ракеты версии Block III были первой модификацией, получившей систему спутниковой навигации на основе многоканального приемника системы GPS (в то время NAVSTAR). Это позволило не только повысить точность наведения, но и значительно упростить планирование полетного задания. Была также значительно усовершенствована навигация по TERCOM/DSMAC – как за счет улучшения электроники, так и за счет оптимизации программного обеспечения.
Устаревшую 450-кг боевую часть заменили на современную осколочно-фугасную боевую часть WDU-36/B в титановом корпусе, обеспечивавшую тот же поражающий эффект при меньших габаритах и весе всего 340 кг. За счет этого – а также улучшения двигателя - удалось увеличить запас топлива и довести дальность полета ракеты до 1600 км.
BGM-109D TLAM-D (Tomahawk Land Attack Missile – Dispenser) – версия ракеты Block IIB с кассетной боевой частью. Поступила на вооружение в 1988 году.
Боевая часть ракеты состоит из двадцати четырех контейнеров с многоцелевыми суббоеприпасами. Двадцать два контейнера несут по семь суббоеприпасов, и два оставшихся по шесть (ввиду геометрических ограничений). Всего, таким образом, TLAM-D несет 166 многоцелевых суббоеприпасов BLU-97/B Combined Effect Bomb (англ. Бомба Комбинированного Действия): каждый такой суббоеприпас состоит из кумулятивного заряда (для поражения бронетехники), окруженного насеченной оболочкой из закаленной стали (для осколочного поражения живой силы) и надетого сверху циркониевого кольца (для зажигательного эффекта).
Наружная обшивка боевого отделения у TLAM-D частично отсутствует, и контейнеры суббоеприпасов опустошаются прямо за борт ракеты. Сброс осуществляется попарно, с правого и левого борта. В зависимости от заложенной программы TLAM-D может сбросить всю нагрузку разом на одну цель – а может сбросить только заданную часть, и проследовать к следующей цели. Всего, может быть последовательно атаковано до пяти целей.
Основной задачей “Томагавков” TLAM-D является поражение “мягких” целей – скоплений войск и боевой техники, складов, ремонтных баз и позиций ПВО. Из-за значительного веса боевой части и ухудшенной аэродинамики, дальность полета ракеты не превышает 870 км.
* TLAM-D Carbon Filament — модификация под суббоеприпасы BLU-114/B, снаряженные графитовыми нитями и предназначенные для вывода из строя воздушных линий электропередач. Пролетая над линиями ЛЭП, ракета могла создать множество коротких замыканий, парализующих электросистему — но при этом не причиняя трудновосстановимого ущерба.
* TLAM-D Block III – модификация под стандарт Block III (оснащение системой навигации GPS) для TLAM-D. На вооружении с 1993 года.
BGM-109E (не поступил на вооружение) – планировавшаяся модификация TASM, с добавлением идентификатора “свой-чужой” и канала связи с носителем.
BGM-109F (не поступил на вооружение) – планировавшаяся модификация TLAM-D, предназначенная для поражения аэродромов. Должна была снаряжаться 24 стреловидными бетонобойными суббоеприпасами BLU-106/B. Оснащенные ракетными ускорителями, суббоеприпасы должны были в падении пробивать бетон летной полосы и взрываться под ним, создавая масштабное растрескивание. На вооружение не поступила, так как BLU-106/B оказались слишком дорогими для серийного производства.
BGM-109E TMMM (Tomahawk Multi-Mode Missile – не поступил на вооружение) – инициированная в 1994 году программа создания “универсального Томагавка” следующего поколения, призванного заменить как TLAM-C так и TASM. Первоначально обозначалась как Tomahawk Block IV TBIP (Tomahawk Baseline Improvement Program).
Ракета должна была иметь возможность поражать как наземные цели, так и корабли в море. Для этого ее предполагалось оснастить дополнительной головкой самонаведения – либо фотоконтрастной на основе инфракрасной цифровой камеры, либо радиолокационной на основе РЛС миллиметрового диапазона. Канал спутниковой связи с носителем обеспечивал возможность точной идентификации цели перед атакой и возможность перенацеливания ракеты в полете.
Проект TMMM считался чрезвычайно перспективным, но высокая стоимость разработки и значительная запланированная стоимость единицы привели к тому, что флот потерял интерес к TMMM, и прекратил работы над ней в мае 1996 года.
BGM-109H TMMM (Tomahawk Multi-Mode Missile – не поступил на вооружение) – планировавшаяся версия TMMM с бетонобойной боевой частью, предназначенной для поражения подземных бункеров и защищенных заглубленных сооружений.
BGM-109E TacTom (Tactical Tomahawk) – современная версия ракеты, разработанная в 1988 году для замены отмененной программы TMMM. Принята на вооружение в 2004 году.
Основной целью программы “Тактического Томагавка” было сделать ракету пригодной для решения тактических задач на поле боя – поражения целей в непосредственной близости от своих войск. Это требовало как усовершенствовать контроль над действиями ракеты, так и существенно снизить ее стоимость за единицу.
Первая задача была решена путем установки двустороннего помехоустойчивого канала спутниковой связи, обеспечивающего взаимодействие ракеты и носителя в полете. Память ракеты была расширена таким образом, чтобы включать до 15 предварительно запрограммированных целей. Оператор в любой момент мог вмешаться в полет ракеты, приказав ей переключиться с одной цели на другую – или же задать новую цель как набор координат GPS.
Вторую задачу – удешевление ракеты – удалось решить путем замены двигателя на существенно более простой и дешевый Williams F415-WR-400/402, а также изменением ряда деталей в конструкции. Количество стабилизаторов сократили с 4-ех до 3-х (двух горизонтальных и одного вертикального под корпусом). Фюзеляж ракеты сделали более легким и менее прочным: хотя это и не сказалось на ее летных характеристиках, но привело к невозможности запуска “Тактического Томагавка” через торпедные аппараты подводных лодок (облегченный корпус не выдерживал нагрузки от “водяного поршня”). Однако, ракеты этого типа все еще могут запускаться с подводных лодок через вертикальные пусковые шахты Mk-45 с оснащенных таковыми подлодок типа “Лос-Анджелес” Flight II/III (лодки серии Flight I не несут ВПУ), и типа “Вирджиния”.
В результате всех этих мер удалось сократить стоимость ракеты с 1.1-1.5 миллиона долларов до 0,5-0,75 миллиона долларов. Такое удешевление позволило значительно расширить список целей, по которым осмысленно применять “Томагавки”.
BGM-109E TacTom Block IV – версия BGM-109E с добавленным режимом барражирования в районе цели. Ракета летает туда-сюда, снимая местность под собой камерой DSMAC и пересылая снимки по спутниковой связи оператору. На основании анализа снимков оператор точно идентифицирует цель и принимает решение: продолжить ли атаку на исходно выбранную, или направить ракету к другой цели (например, если исходная цель уже оставлена неприятелем). Этот режим “ручного управления” позволяет использовать “Томагавк” для непосредственной поддержки войск, атакуя цели прямо на линии фронта.
BGM-109E TacTom Block V – наиболее современная модификация ракеты, предназначенная для поражения широкого спектра наземных и морских целей. Поступила на вооружение в 2021 году.
На модификации Block V, был применен широкий спектр инновационных решений и концепций, прорабатывавшихся для “Томагавка” с начала 2010-ых. С целью снижения технологических рисков и скорейшего освоения ракеты промышленностью, было решено вводить изменения в нескольких последовательных итерациях:
· Block V (базовый) – находящаяся в данный момент в ограниченном производстве версия, на которой внедрены навигационная и коммуникационная системы нового поколения.
· Block VA – проходящая испытания версия ракеты, способная поражать как наземные, так и морские цели (в т.ч. движущиеся корабли). Оснащается новой ГСН, использующей миллиметровый радар в активном и пассивном режиме для поиска и идентификации целей. Вероятно, новая ГСН будет также использоваться как дополнение DSMAC при поиске наземных целей.
· Block VB – разрабатываемая версия ракеты, которая будет оснащена мультифункциональной боеголовкой JMEWS (англ. Joint Multi-Effects Warhead System). Состоящая из двух компонентов – ведущего кумулятивного и сопровождающего пенетрационного – эта боевая часть может использоваться и против “мягких” целей, и против заглубленных сооружений.
В первом случае, оба компонента подрываются одновременно для максимизации фугасного действия. Во втором случае, в момент контакта с целью срабатывает кумулятивный заряд, который пробивает брешь в толще бетона: в эту брешь входит пенетрационный заряд, и подрывается с задержкой. По результатам испытаний, система в состоянии преодолеть более 10 метров железобетона, и полностью разрушить преграду.
В финальной итерации, ожидаемой к 2023 году, ВМФ США рассчитывает получить универсальное оружие, способное применяться против любых тактических и стратегических целей. Интерес к проекту проявил и Корпус Морской Пехоты США, рассматривающий возможность применения “Томагавков” с мобильных установок на островных и береговых плацдармах.
BGM-109H TTPV (Tactical Tomahawk Penetrator Variant) – версия TacTom, оснащенная бетонобойной боевой частью. На вооружении с 2005 года.
Эта версия ракеты отличается только установкой пенетрационной бетонобойной боевой части WDU-43/B, в особо прочном стальном корпусе. Ее назначением является поражение (из пикирования) заглубленных сооружений, подземных бункеров, железобетонных укрытий для техники и т.д.
МОДЕЛИ НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ:
В начале 80-ых, ВВС США приняли “Томагавк” на вооружение как стратегическую крылатую ракету наземного базирования. Официально в USAF она обозначалась как GLCM (англ. Ground-Launched Cruise Missile) “Грифон” и развертывалась в Европе как быстрый и дешевый ответ на новые советские баллистические ракеты средней дальности РСД-10 “Пионер”.
Развертывание “Грифонов” проводилось на колесных пусковых трейлерах, по четыре ракеты на установке. Батарея состояла из четырех пусковых установок (т.е. суммарно 16 ракет) и двух командных трейлеров (включавших аппаратуру для установки полетного задания). Четыре батареи составляли ракетную эскадрилью, находившуюся в подчинении конкретного ракетного крыла.
В мирное время, “Грифоны” стояли в заглубленных железобетонных укрытиях, готовые к немедленному рассредоточению по тревоге. В период напряженности, пусковые установки рассредотачивались по сельской местности и тщательно маскировались.
BGM-109G GLCM “Gryphon” - единственная состоявшая на вооружении наземная версия. Принята на вооружение в 1983 году.
По сути, “Грифон” представлял собой стандартную RGM-109A TLAM-N с минимальными доработками под наземное базирование. Единственным значимым отличием была боеголовка. “Грифон” оснащался термоядерной боевой частью W84, с регулируемой мощностью (за счет установки количества нейтронных инициаторов) от 0,2 и до 150 килотонн. Дальность полета ракеты была чуть выше “оригинала”, достигая 2750 км.
Всего на позициях в Великобритании, Бельгии, Германии и Италии в 1983-1988 было развернуто 6 ракетных крыльев, общим числом в 400 ракет “Грифон”. С подписанием договора о запрете ракет малой и средней дальности между США и СССР в 1987 году, все “Грифоны” были сняты с вооружения и демонтированы к 1991 году.
В настоящее время, Корпус Морской Пехоты США экспериментирует с идеей запуска ракет Tactical Tomahawk Block V с наземных пусковых установок.
МОДЕЛИ ВОЗДУШНОГО БАЗИРОВАНИЯ:
Еще на этапе испытаний “Томагавка”, обсуждалась возможность адаптировать эту ракету для ВВС США. Такая унификация представлялась достаточно выгодной. Однако, в USAF этот вопрос стал камнем преткновения между сторонниками переоборудования в ракетоносцы стратегических бомбардировщиков B-52 (отстаивавшими ракету AGM-86 ALCM), и сторонниками специализированных самолетов-ракетоносцев на базе гражданских авиалайнеров (выступавшими за воздушную версию “Томагавка”, AGM-109). В итоге, первая группа взяла верх, и от идеи воздушного пуска “Томагавка” отказались – на время.
AGM-109A – версия базовой TLAM-N для запуска с самолетов. Предназначалась для ношения на барабанной внутренней подвеске носителей. Проиграла конкурс более специализированной авиационной AGM-86 ALCM и не поступила на вооружение.
MRASM (Medium-Range Air-to-Surface Missile) – инициированная в 1980-ом году программа создания авиационных крылатых ракет на базе “Томагавка”. Разрабатывалась совместно ВВС и ВМФ США. Ввиду различных требований к носителям – особенно жестким для палубных самолетов флота – предполагалось, что на общей базе “Томагавка” будут созданы отдельные версии ракеты воздушного запуска для ВВС и отдельные для флота.
Ракеты семейства MRASM имели ряд отличий от “классических” “Томагавков”. Первым было использование более дешевого турбореактивного двигателя Teledyne CAE J402-CA-401. Вторым – замена дорогостоящей инерциальной платформы LN-35 на дешевую версию с лазерным гироскопом. Обсуждалась возможность перенести весь блок наведения в кормовую часть, чтобы высвободить носовую под модульный отсек вооружений, но в итоге от этой идеи отказались.
Версии для флота были укорочены примерно на метр, несли более легкую БЧ и имели меньшую дальность полета. Это было связано с необходимостью размещать их на подъемниках вооружений авианосцев, имевших ограниченные габариты. Также, версии для флота имели не обычное прямое, а скошенное назад стреловидное крыло – чтобы компенсировать смещение центра тяжести укороченной ракеты.
Программа не пользовалась особой популярностью со стороны ВМФ, который опасался излишних расходов и считал, что итоговая ракета будет слишком дорогой для массового использования. ВВС США также не проявили особого энтузиазма, и в 1984 году проект был закрыт. Ни одна предложенная модификация ракеты не поступила на вооружение.
AGM-109C MRASM – ракета воздушного пуска для ВМФ США. Должна была оснащаться 454-кг фугасной боевой частью WDU-25/B.
AGM-109H TAAM (Tactical Anti-Airfield Missile) – противоаэродромная ракета воздушного пуска для ВВС. Должна была оснащаться 28 противоаэродромными суббоеприпасами BLU-106/B BKEP для поражения бетонных летных полос.
AGM-109J – точная информация отсутствует. Вероятно, вариация с кассетной боевой частью для ВМФ. Работы были прекращены на очень ранней стадии.
AGM-109I – базовый проект ракеты, оснащенной помимо обычной навигационной системы DSMAC/TERCOM еще и фотоконтрастной головкой самонаведения на базе инфракрасной телекамеры. Предназначалась для поражения как наземных целей, так и кораблей в море. В дальнейшем разделился на AGM-109K (для ВВС) и AGM-109L (для флота).
AGM-109K – версия для ВВС, оснащенная фотоконтрастной инфракрасной головкой самонаведения от ракеты Maverick и двусторонним каналом связи с носителем. Должна была нести 454-кг осколочно-фугасную боеголовку WDU-25/B.
AGM-109L – версия для ВМФ, оснащенная фотоконтрастной инфракрасной головкой самонаведения от ракеты Maverick и двусторонним каналом связи с носителем. Должна была нести 295-кг фугасно-кумулятивную боеголовку WDU-7/B.
ПУСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА:
Все ракеты “Томагавк” хранятся в транспортно-пусковых контейнерах, заряжаемых в ячейку пусковой установки. Запуск осуществляется “горячим” способом, ракетный ускоритель зажигается прямо в пусковом контейнере, выталкивая из него ракету. Существенно отличаются только версии подводного пуска – UGM-109 – обычный пусковой контейнер на которых заменен прочной стальной капсулой, служащей для защиты ракеты от давления воды. После подъема на безопасную глубину, капсула сбрасывается.
Торпедные аппараты: наиболее базовым способом запуска ракет “Томагавк” является запуск их из торпедных аппаратов многоцелевых атомных подводных лодок. Ракета в пусковой капсуле выполнена примерно в габаритах стандартной 21-дюймовой (533-мм) тяжелой противокорабельной торпеды США. Она хранится в торпедном отсеке субмарины вместе с остальным вооружением (торпедами, минами, ракетами “Суб-Гарпун”) и заряжается в аппарат как обычная торпеда. Запуск капсулы осуществляется подачей в трубу воды под высоким давлением, превосходящим забортное. После запуска капсула всплывает до установленной глубины, после чего раскрывается и сбрасывается: ракета же запускает ракетный ускоритель, выходит из воды и раскрывает крылья и воздухозаборник маршевого двигателя.
В настоящее время, запуск “Томагавков” через торпедные аппараты подводных лодок больше не применяется. Во-первых, современные модели ракеты имеют облегченные корпуса и не в состоянии выдержать продольные нагрузки при таком пуске. Во-вторых, “Томагавки” размещались на субмаринах за счет части их обычной торпедно-ракетной нагрузки (например, субмарины типа “Лос-Анджелес” могли нести всего 26 единиц вооружений, и стандартная нагрузка из 8 “Томагавков” отнимала почти треть боекомплекта).
Контейнерные пусковые установки Mk-134 ABL (Armored Box Launcher): первые специализированные пусковые установки, предназначенные именно для “Томагавков”. Разработаны для оснащения ракетами надводных кораблей – ракетных крейсеров и крупных эсминцев.
Пусковая установка ABL представляет собой прямоугольный стальной контейнер, монтируемый на верхней палубе корабля. Внутри контейнера, соединенные с крышкой, располагаются четыре пусковых ячейки для ракет “Томагавк”. При запуске, крышка контейнера приподнимается вместе с ячейками на угол в 45 градусов. Так как ракета запускается “горячим” выхлопные газы выбрасываются с противоположной стороны контейнера – что вынуждает иметь зону безопасности позади ABL.
Пусковые установки ABL позволили оснащать существующие типы надводных кораблей американского флота ракетами “Томагавк” с минимальными расходами на переоборудование. Их главным недостатком, впрочем, стал значительный верхний вес: каждая установка ABL весит 26 тонн, и поскольку располагается на верхней палубе корабля, существенно сказывается на остойчивости.
Даже сравнительно крупные атомные ракетные крейсера и большие эсминцы (типа “Спрюэнс”) могли нести не более двух ABL, т.е. не более 8 ракет. Именно стремление увеличить ракетный арсенал флота стало одним из стимулов модернизации и возвращения в строй линкоров типа “Айова”, размеры и остойчивость которых позволяли нести восемь пусковых ABL (до 32 ракет).
Вертикальные пусковые Mk-41: эта революционная универсальная пусковая установка стала, подобно самому “Томагавку”, стандартом систем корабельных вооружений. Представляет собой блок из восьми пусковых ячеек с общей системой газоотвода, монтируемый под верхней палубой корабля. От одного и до восьми таких блоков (8-64 ячеек) составляют пусковую установку типа Mk-41. На ранних моделях, в каждой пусковой установке три ячейки одного из модулей были отведены под складной кран для перезарядки в море. Впоследствии от этой практики отказались.
Изначально, пусковые Mk-41 были разработаны для размещения зенитных ракет RIM-66 “Стандарт”. Идея была в том, чтобы отказаться от необходимости подавать ракету на балочную пусковую установку перед стартом, и вместо этого запускать ее прямо из ячейки хранения. Однако ввиду технических проблем, первые Mk-41 устанавливались на эсминцы типа “Спрэюнс” именно для запуска с них “Томагавков”. Выгоды от использования подпалубных пусковых установок были несомненны: эсминец типа “Спрюэнс” мог нести до 61 (8 блоков по 8 ячеек минус три под складной кран) “Томагавка” в пусковых типа Mk-41, против всего 8 “Томагавков” в контейнерных пусковых типа ABL.
В настоящее время, пусковые Mk-41 являются стандартным способом запуска “Томагавков” с надводных кораблей ВМФ США и флотов, ориентирующихся на американские стандарты. ВМФ США практически полностью перешел на универсальные установки типа Mk-41 в начале 2000-ых, списав все пусковые установки старых типов. Следует отметить, однако, что существуют три модели Mk-41, различающихся длиной: “модель самообороны”, “тактическая модель” и “ударная модель”. Ракеты “Томагавк” могут устанавливаться только в самые длинные Mk-41 ударной модели.
Периферические пусковые Mk-57: вариация стандартных Mk-41, разработанная для эсминцев типа “Зумвальт”. Главное отличие в том, что эти пусковые установки предназначены для размещения вдоль бортов корабля. Такое расположение позволило упростить конструкцию, и сделать пусковые установки более безопасными – в случае попадания в пусковую и взрыва ракеты в ней, энергия взрыва выходит наружу сквозь борт, а не распространяется внутрь корабля. Более совершенная система отвода газов также позволяет заряжать в эти пусковые более тяжелые и мощные ракеты.
Вертикальные пусковые Mk-45: вертикальные пусковые шахты, встроенные в корпуса современных моделей американских подводных лодок - типа “Лос-Анджелес” Flight II/III, и типа “Вирджиния”. Разработаны специально под ракеты “Томагавк”. Представляют собой герметичные пусковые трубы, размещаемые вне прочного корпуса субмарины и прикрываемые двойными крышками (собственно крышка шахты, и наружный обтекатель).
Внедрение пусковых шахт позволило во-первых, отказаться от транспортировки “Томагавков” в ограниченном объеме торпедного отсека субмарины, а во-вторых, позволило оптимизировать условия пуска ракеты. Теперь капсула с ракетой выбрасывается из шахты вертикально, давлением газов от встроенного газогенератора. Это позволило значительно снизить нагрузки на корпус ракеты, сделать его более легким и дешевым.
Эксплуатируемые сейчас подводные лодки типа “Лос-Анджелес” Flight II/III и “Вирджиния” Block I-IV несут по 12 пусковых шахт, втиснутых между носовыми балластными цистернами. Также в носители “Томагавков” были переоборудованы (в рамках соглашений о сокращении ядерных вооружений) четыре подводных ракетоносца типа “Огайо”: их пусковые шахты для баллистических ракет были перестроены так, чтобы вмещать по семь Mk-45 в каждой (всего 154 ракеты). В перспективе, эти “подводные мониторы” будут заменены субмаринами типа “Вирджиния” Block V. Эти строящиеся многоцелевые субмарины будут нести дополнительный “модуль полезной нагрузки” с четырьмя шахтами большого диаметра под семь “Томагавков” в каждой. Вместе со стандартными 12 пусковыми в носовой части, это обеспечит лодкам “Вирджиния” Block V боезапас в 40 крылатых ракет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Крылатая ракета BGM-109 “Томагавк” является в своем роде “культовым” оружием американского флота, наиболее известной его системой вооружений. Если речь заходит об ударах с кораблей по наземным целям – то практически всегда речь в первую очередь заходит о крылатых ракетах. В настоящее время, на вооружении ВМФ США состоят ракеты “Tactical Tomahawk” Block IV и Block V, ракеты старых серий TLAM-C Block III и TLAM-D Block III снимаются с вооружения. В перспективе, предполагается модернизировать все ракеты Block IV в модели Block V.
На момент своего появления, “Томагавк” вызвал настоящий шок у специалистов противовоздушной обороны всего мира. Концепция этой ракеты существенно расходилась с бытовавшими в тот момент представлениями о средствах воздушного нападения. Летящая на предельно малой высоте, скрывающаяся среди неровностей рельефа малозаметная крылатая ракета могла (при правильно построенном маршруте) пройти незамеченной мимо РЛС обнаружения. И даже если “Томагавк” был бы замечен, вероятность, что зенитная система окажется в радиусе прямой видимости ракеты, была очень невелика. Для самолетов-перехватчиков, “Томагавк” тоже представлял значительную проблему, поскольку его небольшая радарная сигнатура легко терялась на фоне помех от поверхности.
Решение проблемы “Томагавков” потребовало существенного пересмотра самой концепции построения ПВО, со сдвигом в сторону обнаружения низколетящих малозаметных целей. Плотность противовоздушной обороны пришлось существенно увеличивать, чтобы не оставить возможности проскользнуть незамеченным (что потребовало значительных расходов), внедрять новые системы обнаружения низколетящих целей, модифицировать ЗРК и УРВВ для эффективного поражения подобных объектов. До сих пор, однако, проблема защиты от малозаметных низколетящих крылатых ракет полностью не решена.
Высокая эффективность в поражении широкого спектра целей, надежность и неприхотливость, а также модульная конструкция (позволяющая легко осуществлять необходимые модернизации) гарантировали “Томагавку” впечатляющее долголетие и статус основного не-авиационного средства поражения наземных целей в арсенале ВМФ США. Успешное применение ракет “Томагавк” в конфликтах конца XX – начала XXI века вызвало значительный интерес к такого рода оружию и в других странах. На основе концепции “Томагавка” – низколетящей дозвуковой крылатой ракеты – были созданы такие крылатые ракеты как советская С-10 “Гранат”, российская 3М-14/54 “Калибр”, французская “Missile de Croisière Naval”.