Проект "Nike": История американской системы противовоздушной обороны.

Введение

Ракетная программа армии США

Проект Nike (греч. Νίκη, "Победа") был проектом армии США, предложенным в мае 1945 года Bell Laboratories, для разработки зенитной ракетной системы прямой видимости. Проект создал первую оперативную зенитную ракетную систему США – Nike Ajax, в 1953 году. Значительное количество технологий и ракетных систем, использованных при разработке Nike Ajax, было повторно использовано для различных целей, многие из которых получили название "Nike" (в честь Ники, богини победы из греческой мифологии). Первая ступень твердотопливного ракетного ускорителя этой ракеты стала основой для многих типов ракет, включая ракету Nike Hercules и ракету Nike Smoke, разработанную NASA для исследований верхних слоев атмосферы.

История

Проект Nike начался в 1944 году, когда военное ведомство потребовало новую систему противовоздушной обороны для борьбы с новыми реактивными самолетами, поскольку существующие системы, основанные на артиллерии, оказались в значительной степени неспособны справиться со скоростями и высотами, на которых работали реактивные самолеты. Были приняты два предложения. Bell Laboratories предложили проект Nike, а General Electric – гораздо более дальнобойную систему перехвата по курсу столкновения под названием Project Thumper, которая в итоге привела к созданию ракеты BOMARC. Предложение Bell Labs должно было обеспечить перехват бомбардировщиков, летящих со скоростью 500 миль в час (800 км/ч) и более на высотах до 60 000 футов (20 000 м). На таких скоростях даже сверхзвуковая ракета уже недостаточно быстра для простой наводки на цель. Ракета должна "выпреждать" цель, чтобы гарантировать ее поражение до исчерпания топлива. Это означает, что ракета и цель не могут отслеживаться одним радаром, что усложняет систему. К тому времени США накопили значительный опыт работы с аналоговыми вычислительными машинами для расчета упреждения, начиная с британского Kerrison Predictor и серии все более совершенных американских разработок. Каждая стартовая площадка состояла из трех частей, разделенных минимум на 1000 ярдов (914 м). Одна часть (обозначенная как C) площадью около 6 акров (24 000 м²) содержала радиолокационные системы IFC (Integrated Fire Control) для обнаружения входящих целей (захват и сопровождение) и наведения ракет (сопровождение ракет), а также вычислительные системы для расчета и обеспечения перехвата. Вторая часть (обозначенная как L), площадью около 40 акров (160 000 м²), содержала 1–3 подземных ракетных хранилища, каждое из которых обслуживало группу из четырех пусковых установок и включала в себя зону безопасности. На объекте работали 109 офицеров и солдат, которые непрерывно обеспечивали его функционирование. Одна пусковая установка находилась в 15-минутной готовности, две – в 30-минутной, а одна – в двухчасовой. Третья часть представляла собой административную зону (обозначенную как A), которая обычно располагалась вместе с IFC и включала в себя штаб батареи, казармы, столовую, зал отдыха и парк техники. Фактическая конфигурация объектов Nike варьировалась в зависимости от географического положения. По возможности объекты размещались на существующих военных базах или в арсеналах Национальной гвардии; в противном случае приходилось приобретать землю. Ракета использовала твердотопливные двигатели для начального и продолжительного разгона. Ступень разгона состояла из четырех соединенных ускорителей Nike Ajax. В электронике некоторые вакуумные лампы были заменены более надежными твердотельными компонентами. Ракета также могла быть оснащена ядерной боеголовкой для повышения вероятности поражения. Боеголовка W 31 имела четыре варианта мощности: 2, 10, 20 и 30 килотонн. Версия мощностью 20 кт использовалась в системе Hercules. На объектах в США ракеты почти исключительно несли ядерные боеголовки. На зарубежных объектах обычно имелся смешанный парк боеголовок – фугасных и ядерных. Система управления огнем Nike также была улучшена в системе Hercules и включала режим "поверхность-поверхность", который был успешно испытан на Аляске. Переключение режима осуществлялось путем замены одной вилки на боеголовке с "Безопасной вилки" на "Поверхность-воздух" или "Поверхность-поверхность". Zeus, оснащенная новым твердотопливным ускорителем тягой 400 000 фунтов силы (1,78 МН), была впервые испытана в августе 1959 года и продемонстрировала максимальную скорость 8000 миль в час (12 875 км/ч). Система Nike Zeus использовала наземный радиолокационный комплекс обнаружения целей Zeus Acquisition Radar (ZAR), значительно превосходящий систему наведения Nike Hercules HIPAR. Имея форму пирамиды, ZAR оснащался антенной с линзой Лунеберга весом около 1000 тонн. Первый успешный перехват МБР ракетой Zeus состоялся в 1962 году на Кваджалейне в составе Маршалловых островов. Несмотря на технологические достижения, Министерство обороны прекратило разработку Zeus в 1963 году. Система Zeus, обошедшаяся в приблизительно 15 миллиардов долларов, все еще имела ряд технических недостатков, которые считались неэкономичными для устранения. Тем не менее, армия продолжила разработку системы вооружения для борьбы с МБР под названием "Nike X", которая в значительной степени основывалась на технологических достижениях системы Zeus. Nike X оснащалась фазированными антенными решетками, передовыми вычислительными системами и ракетой, способной выдерживать температуру обшивки в три раза выше, чем у Zeus. В сентябре 1967 года Министерство обороны объявило о развертывании ракетного комплекса LIM 49A Spartan, основные элементы которого были разработаны в рамках программы Nike X.

Project Nike began during 1944 when the War Department demanded a new air defense system to combat new jet aircraft, as existing gun based systems proved largely incapable of dealing with the speeds and altitudes at which jet aircraft operated. Two proposals were accepted. Bell Laboratories offered Project Nike while General Electric proposed a much longer ranged, collision course system named Project Thumper, which eventually delivered the BOMARC missile. Bell Labs' proposal would have to deal with bombers flying at 500 mph (800 km/h) or more, at altitudes of up to 60,000 ft (20,000 m). At these speeds, even a supersonic rocket is no longer fast enough to be simply aimed at the target. The missile must "lead" the target to ensure the target is hit before the missile depletes its fuel. This means that the missile and target cannot be tracked by a single radar, increasing the complexity of the system. By this point, the US had considerable experience with lead calculating analog computers, starting with the British Kerrison Predictor and a series of increasingly capable U. S. designs. Each launch site had three parts, separated by at least 1,000 yards (914 m). One part (designated C) of about six acres (24,000 m2) contained the IFC (Integrated Fire Control) radar systems to detect incoming targets (acquisition and target tracking) and direct the missiles (missile tracking), along with the computer systems to plot and direct the intercept. The second part (designated L), around forty acres (160,000 m2), held 1–3 underground missile magazines each serving a group of four launch assemblies and included a safety zone. The site had a crew of 109 officers and men who ran the site continuously. One launcher would be on 15 minutes alert, two on 30 minutes and one on two hour alert. The third part was the administrative area (designated A), which was usually co located with the IFC and contained the battery headquarters, barracks, mess, recreation hall, and motor pool. The actual configuration of the Nike sites differed depending on geography. Whenever possible the sites were placed on existing military bases or National Guard armories; otherwise land had to be purchased.(30 km). It had solid fuel boost and sustainer rocket motors. The boost phase was four of the Nike Ajax boosters strapped together. In the electronics, some vacuum tubes were replaced with more reliable solid state components. The missile also had an optional nuclear warhead to improve the probability of a kill. The W 31 warhead had four variants offering 2, 10, 20 and 30 kiloton yields. The 20 kt version was used in the Hercules system. At sites in the United States the missile almost exclusively carried a nuclear warhead. Sites in foreign nations typically had a mix of high explosive and nuclear warheads. The fire control of the Nike system was also improved with the Hercules and included a surface to surface mode which was successfully tested in Alaska. The mode change was accomplished by changing a single plug on the warhead from the "Safe Plug" to "Surface to Air" or "Surface to Surface". Zeus, with a new 400,000 lbf (1.78 MN) thrust solid fuel booster, was first test launched during August 1959 and demonstrated a top speed of 8,000 mph (12,875 km/h). The Nike Zeus system utilized the ground based Zeus Acquisition Radar (ZAR), a significant improvement over the Nike Hercules HIPAR guidance system. Shaped like a pyramid, the ZAR featured a Luneburg lens receiver aerial weighing about 1,000 tons. The first successful intercept of an ICBM by Zeus was in 1962, at Kwajalein in the Marshall Islands. Despite its technological advancements, the Department of Defense terminated Zeus development in 1963. The Zeus system, which cost an estimated $15 billion, still suffered from several technical flaws that were believed to be uneconomical to overcome. Still, the Army continued to develop an anti ICBM weapon system referred to as "Nike X" – that was largely based on the technological advances of the Zeus system. Nike X featured phased array radars, computer advances, and a missile tolerant of skin temperatures three times those of the Zeus. In September 1967, the Department of Defense announced the deployment of the LIM 49A Spartan missile system, its major elements drawn from Nike X development.

Nike-X

Nike X — это система противоракетной обороны (ABM) армии США, разработанная для защиты крупных городов Соединенных Штатов от атак советского межконтинентального баллистического ракетного флота (МБР). Название отражало её экспериментальный характер и предполагалось заменить его более подходящим после начала серийного производства. Однако этого не произошло: первоначальная концепция Nike X была заменена гораздо более ограниченной системой обороны, известной как программа Sentinel, которая использовала часть того же оборудования. Nike X стала ответом на неудачу более ранней системы Nike Zeus. Zeus была разработана для противодействия нескольким десяткам советских МБР в 1950-х годах, и её конструкция делала её практически бесполезной к середине 1960-х годов, когда ей пришлось бы противостоять сотням ракет. Было подсчитано, что залп всего из четырех МБР имел бы 90% шанс поразить базу Zeus, поскольку её радары могли одновременно отслеживать лишь несколько боеголовок. Хуже того, противник мог использовать радиолокационные отражатели или ядерные взрывы на большой высоте, чтобы скрыть боеголовки до тех пор, пока они не подойдут слишком близко для атаки, что делало успешной атаку даже одной боеголовкой. Nike X решила эти проблемы, сделав основой своей обороны сверхскоростную ракету малой дальности под названием Sprint. Большое количество таких ракет размещалось бы вблизи потенциальных целей, что позволяло бы успешно перехватывать боеголовки вплоть до последних секунд их входа в атмосферу. Они действовали бы на высоте, где обманные цели или взрывы были бы неэффективны. Nike X также использовала новую радиолокационную систему, способную одновременно отслеживать сотни объектов, что позволяло осуществлять залповые пуски множества ракет Sprint. Для подавления системы требовались бы десятки ракет. Nike X рассматривала возможность сохранения ракеты Zeus большей дальности, а позже разработала версию с увеличенной дальностью, известную как Zeus EX. Она играла второстепенную роль в системе Nike X и предназначалась главным образом для использования в районах, не защищенных системой Sprint. Nike X требовала как минимум одной ракеты-перехватчика для атаки каждой входящей боеголовки. По мере роста советского ракетного флота стоимость реализации Nike X также возрастала. В поисках более экономичных вариантов ряд исследований, проведенных в период с 1965 по 1967 год, рассматривали различные сценарии, в которых ограниченное количество перехватчиков могло бы оставаться полезным в военном отношении. Среди них концепция I-67 предлагала создание легкой обороны против очень ограниченных атак. После того как Китай взорвал свою первую водородную бомбу в 1967 году, I-67 была предложена в качестве защиты от китайской атаки, и в октябре эта система стала Sentinel. Разработка Nike X в её первоначальном виде была прекращена.

Nike X was a proposed US Army anti ballistic missile (ABM) system designed to protect major cities in the United States from attacks by the Soviet Union's ICBM fleet. The name referred to its experimental basis, it was intended to be replaced by a more appropriate name when the system was put into production. This never came to pass; the original Nike X concept was replaced by a much more limited defense system known as the Sentinel program that used some of the same equipment. Nike X was a response to the failure of the earlier Nike Zeus system. Zeus had been designed to face a few dozen Soviet ICBMs in the 1950s, and its design would mean it was largely useless by mid 1960s when it would be facing hundreds. It was calculated that a salvo of only four ICBMs would have a 90% chance of hitting the Zeus base, as their radars could only track a few warheads at the same time. Worse, the attacker could use radar reflectors or high altitude nuclear explosions to obscure the warheads until they were too close to attack, making a single warhead attack highly likely to succeed. Nike X addressed these concerns by basing its defense on a very fast, short range missile known as Sprint. Large numbers would be clustered near potential targets, allowing successful interception right up to the last few seconds of the warhead's re entry. They would operate below the altitude where decoys or explosions had any effect. Nike X also used a new radar system that could track hundreds of objects at once, allowing salvoes of many Sprints. It would require dozens of missiles to overwhelm the system. Nike X considered retaining the longer range Zeus missile, and later developed an extended range version known as Zeus EX. It played a secondary role in the Nike X system, intended primarily for use in areas outside the Sprint protected regions. Nike X required at least one interceptor missile to attack each incoming warhead. As the USSR's missile fleet grew, the cost of implementing Nike X began to grow as well. Looking for lower cost options, a number of studies carried out between 1965 and 1967 examined a variety of scenarios where a limited number of interceptors might still be militarily useful. Among these, the I 67 concept suggested building a lightweight defense against very limited attacks. When the Chinese exploded their first H bomb in 1967, I 67 was promoted as a defense against a Chinese attack, and this system became Sentinel in October. Nike X development, in its original form, ended.

Производство

Пирамида контрактов. Цифры не включают примерно 1 миллиард долларов на исследования и разработки, выплаченные компании Western Electric.

Компания | Стоимость производства | Прибыль производителя | Прибыль субподрядчика Douglas | Прибыль субподрядчика Western Electric
------- | -------- | -------- | -------- | --------
Tier 3, субподрядчики Douglas Aircraft | 49.3 | 4.5 | 3.7 | 3.3
Fruehauf Trailer Co. | - | - | - | -
Consolidated Western Steel | 146.2 | 9.3 | 10.4 | 9.8
другие | 286.6 | - | 23.2 | 16.3
Tier 2, субподрядчики Western Electric | - | - | - | -
Douglas Aircraft | 103 | 8.3 | 5.9 | -
другие | 428.8 | - | - | 42
Tier 1, подрядчик армии | - | - | - | -
Western Electric | 359.3 | 35.2 | - | -
Итого | 1,373.2 | 57.3 | 37.3 | 77.3

Общая стоимость для армии: 1,545.1

Вывод из эксплуатации

Советская разработка межконтинентальных баллистических ракет (МБР) снизила значимость системы противовоздушной обороны Nike (предназначенной для перехвата самолетов). Начиная примерно с 1965 года, численность батарей Nike была сокращена. В 1965 году была сокращена система ПВО базы Туле, а в 1966 году – ПВО авиабаз Стратегического авиационного командования (SAC), в результате чего общее количество батарей составило 112. Дальнейшие бюджетные сокращения привели к уменьшению их числа до 87 в 1968 году и до 82 в 1969 году. С 1962 по 1966 год велись небольшие работы по использованию Nike Zeus в качестве противоспутникового оружия (ASAT), но проект был отменен в пользу системы Program 437 на базе ракет Thor. В конечном итоге, ни одна из этих разработок не была принята на вооружение. Тем не менее, система Nike Zeus продемонстрировала возможность прямого поражения баллистических ракет в начале 1960-х годов. См. разделы «Национальная противоракетная оборона» и «Системы противоракетной обороны». Nike Hercules рассматривалась в ходе переговоров по соглашению SALT I как система противоракетной обороны (ABM). После подписания договора в 1972 году и последующего сокращения бюджета, почти все объекты Nike на территории континентальной части Соединенных Штатов были выведены из эксплуатации к апрелю 1974 года. Некоторые подразделения оставались в строю до конца десятилетия, выполняя задачи береговой противовоздушной обороны.

Технические характеристики

Ракета Nike AjaxNike HerculesNike Zeus ANike Zeus B (XLIM 49A)Spartan (LIM 49A)Длина общаявторая ступень общаявторая ступеньДиаметр ускорителя вторая ступеньРазмах стабилизаторов ускорителя вторая ступеньМасса при запуске вторая ступень при запуске вторая ступеньМаксимальная скорость 2.25 Маха (примерно 1485 миль/ч истинной скорости на высоте 50 000 футов; 2390 км/ч)3.65 Маха (примерно 2094 миль/ч истинной скорости на высоте 65 000 футов; 3877 км/ч) >4 Маха (примерно 2800+ миль/ч; 4900 км/ч, приблизительно)Дальность полетаПотолок?Первая ступеньТвердое топливо(59 000 фунтов силы тяги или 263 кН в течение 2.5 секунд)Кластер твердотопливных ракет Hercules M42 (4x M5E1 Nike)220 000 фунтов силы тяги (978 кН) общаяThiokol TX 135400 000 фунтов силы тяги (1800 кН)Thiokol TX 135450 000 фунтов силы тяги (2000 кН)Thiokol TX 500500 000 фунтов силы тяги (2200 кН)Вторая ступеньЖидкое топливо(2600 фунтов силы тяги или 11.6 кН в течение 21 секунды)Твердотопливная ракета Thiokol M3010 000 фунтов силы тяги (44.4 кН)?Thiokol TX 238Thiokol TX 454Третья ступеньОтсутствуетОтсутствуетОтсутствуетThiokol TX 239Thiokol TX 239Боевая частьобычная3 боевые части, каждая окружена2 слоями кубиков закаленной стали размером 6 ммНосовая часть: M2: 2.0 кг Composition B, общий вес 12 кгСредняя часть: M3: 42 кг Comp. B, общий вес 80.2 кгКормовая часть: M4: 27 кг Comp B, общий вес 55.0 кгT 45 HE боеголовка весила 500 кг и содержала 272 кг HBX 6M17 осколочно-фугаснаятолько ядерная боеголовкатолько ядерная боеголовкатолько ядерная боеголовкаБоевая часть ядернаятолько обычная боеголовкаW 31 ядерная 20 кт (M 22)W 31 ядернаяW50 (400 кт) термоядернаяW71 (5 Мт) термоядерная

Основания

Наиболее хорошо сохранившаяся установка Nike – это объект SF88L, расположенный в Марин Хедлендс к западу от моста Золотые Ворота, к северу от Сан-Франциско, штат Калифорния. Объект является музеем и включает в себя ракетные бункеры, зону управления, а также униформу и технику, которые использовались на этом месте. Объект сохранен в том состоянии, в котором он находился на момент вывода из эксплуатации в 1974 году. Изначально объект был базой Nike Ajax, а затем был переоборудован для Nike Hercules. Три ракеты Nike Hercules выставлены в оригинальных бункерах. База открыта для посещения публикой, включая демонстрацию оперативного подъема ракеты из бункера на поверхность. Часы работы и экскурсии меняются в течение года, но обычно проводятся по субботам. В летний период и в праздничные дни могут быть добавлены дополнительные дни. Второй по степени сохранности объект Nike – это объект NY 56 в Форт-Хэнкоке в Санди-Хуке, штат Нью-Джерси. Объект был восстановлен и содержит оригинальные ракетные бункеры, а также три ракеты Nike Ajax и одну Nike Hercules. Каждую осень на базе проводится День холодной войны. Экскурсии проводятся один раз в месяц в выходные дни с апреля по октябрь. Объект включен в Национальный реестр исторических мест и открыт для посещения. Экскурсии проводят члены Ассоциации Nike Форт-Хэнкок. На объекте HM69 в Национальном парке Эверглейдс восстановлена ракета Nike Hercules студентами авиационной школы имени Джорджа Т. Бейкера. Объектом Nike управляет Служба национальных парков, и он открыт зимой для экскурсий. Парк Сан-Висенте Маунтин – бывший объект Nike на Мулхолланд Драйв в горах Санта-Моники, штат Калифорния. В Кэрролтоне, части округа Айл-оф-Уайт, штат Вирджиния, парк Nike – это парк и зона отдыха, принадлежащая округу, на территории бывшей ракетной базы Nike. Несколько оригинальных зданий сохранились и используются ежедневно. Одно из зданий до сих пор используется в качестве избирательного участка. Подземные ракетные отсеки сохранились, вместе с бетонными плитами, которые закрывали ракетные шахты. В начале 2000-х годов округ рассматривал возможность сноса зданий для строительства современных сооружений, но благодаря протестам историков здания были сохранены. Город Хэмптон недавно согласился передать округу свои ракеты Nike для экспонирования в парке.

The best preserved Nike installation is site SF88L located in the Marin Headlands just west of the Golden Gate Bridge, north of San Francisco, California. The site is a museum, and contains the missile bunkers, and control area, as well as period uniforms and vehicles that would have operated at the site. The site has been preserved in the condition it was in at the time it was decommissioned in 1974. The site began as a Nike Ajax base and was later converted to Nike Hercules. Three Nike Hercules are displayed in the original bunkers. The base is open to the public, including demonstrations of the operational missile lift from the bunker to the surface. Hours and tours vary during the year, but are usually held on Saturdays. Additional days may be added during the summer and holidays. The second best preserved Nike installation is site NY 56 at Fort Hancock in Sandy Hook, New Jersey. The site has been restored and contains the original missile bunkers, as well as three Nike Ajax and a Nike Hercules on display. Each fall the base holds a Cold War Day. Tours one weekend a month from April to October. The site is on the National Register of Historic Places. It is open to the public. Tours are conducted by members of the Fort Hancock Nike Association. HM69 in Everglades National Park has a Nike Hercules restored by George T. Baker Aviation School students. The Nike site is operated by the National Park Service and is open in the winter for guided tours. San Vicente Mountain Park is a former Nike site on Mulholland Drive in the Santa Monica Mountains, California. In Carrollton, part of Isle of Wight County, Virginia, the Nike Park is a county owned park and recreation area that houses the former Nike missile base. Several original buildings still stand and are used on a daily basis. One building is still a voting location for residents. The underground missile compartments are still there with the concrete pads that covered the missile storage silos. The county has considered demolishing the buildings in the early 2000s in favor of modern buildings but opposition from historians preserved the structures. The City of Hampton recently agreed to donate its Nike missiles to the county to display at the park.