ЗМ22 "Циркон": чи змогла росія в гіперзвук?
Нескінченно можна дивитися на три речі: вогонь, воду та суперечки навколо “Циркона”. Цього разу ми спробуємо спростувати усі міфи про цю ракету і дати чітке визначення їй. Команда каналу VANGUARD підготувала для вас цікаву статтю про цю ракету. У ній ми поглиблено розберемо конструкцію ракети, її характеристики та особливості застосування.
Що ж це за звір такий, Циркон?
Циркон — це російська протикорабельна ракета, яка позиціюється розробниками як гіперзвукова протикорабельна крилата ракета. Одразу пояснюємо абревіатури та терміни, які будуть активно використовуватися в статті:
- Гіперзвукова зброя — це зброя, здатна розвивати й підтримувати швидкість понад 5 Махів в атмосфері або на її межі та маневрувати під час усього польоту.
- Гіперзвукова крилата ракета (ГЗКР) — це апарат, що виконує політ у межах атмосфери, розвиває швидкість понад 5 Махів за допомогою прямотічного реактивного двигуна та здійснює маневри й управління за допомогою аеродинамічних елементів керування.
- Протикорабельна ракета (ПКР) — це засіб ураження надводних цілей, що являє собою крилату або балістичну ракету. Сучасні ПКР у більшості є дозвуковими крилатими ракетами, які працюють в рамках концепції максимального притискання до поверхні, для ускладнення попереднього радіолокаційного виявлення бортовими РЛС літака. Для захоплення цілі використовується головка самонаведення (ГСН), зазвичай активна радіолокаційна або інфрачервона.
Розробка ракети 3М22 “Циркон” розпочалася у 2011 році. Розробником цієї ГЗКР є російське підприємство НПО «Машиностроения». В часи СРСР це підриємство було провідним виробником протикорабельних ракет починаючи з першої масової ПКР П-5 та закінчуючи великими і далекобійними П-500, П-800 та П-1000. З усієї номенклатури виробів нас цікавить саме П-800 або ж 3М55 “Оникс” (Яхонт). Ракета, що лягла в основу об’єкта нашої уваги — “Циркона”.
П-800 “Оникс”— радянсько-російська надзвукова протикорабельна крилата ракета. Як рушій у ній використовується прямотічний повітряно-реактивний двигун. У своїй стандартній версії “Оникс” здатний долати відстань у 300 км, а модифікація “М” може похизуватися значенням у 800 км. Швидкість, яку здатний розвивати цей виріб, становить близько 2,6 Мах (~3200 км/год) з максимальною висотою польоту до 14 кілометрів.
Для того, аби краще зрозуміти до чого тут “Циркон” варто розглянути конструкцію П-800:
Носову частину в похідному положені закриває обтічник, який захищає повітрозабірник ракети. Під ним розташувався безпосередньо сам повітрозабірник, який формується конічним тілом закріпленим у корпусі. Між цим тілом і стінками корпусу залишається простір, через який повітря проходить далі до камери згорання, стискаючись (під час обтікання конуса). Саме тіло з конусом це корпус у якому розміщується ГСН, бортовий комп’ютер та бойова частина (БЧ). За цим “блоком” іде канал до самого двигуна. Канал для повітря проходить через весь корпус, який водночас є баком для пального. В кінці розташований маршовий двигун, де відбувається змішування окисника (повітря) з горючим. Там же розмістився стартовий двигун у вигляді твердопаливної шашки, яка після відпрацювання звільняє простір для робити ППРД.
Політ ракети виглядає приблизно так: пуск П-800 починається з запуску твердопаливного прискорювача (шашки) який виводить ракету на потрібну висоту та надає початкову швидкість. Після скидання захисного обтічника розгінний заряд виходить на пік роботи і розганяє ракету до швидкості робочого порогу ППРД, який запускається через декілька секунд. Більшу частину польоту “Оникс” летить на висоті 10-14 км, де більш сприятлива атмосфера для роботи двигуна на максимальній швидкості. На підльоті до цілі ракета вмикає ГСН і після захоплення знижується до мінімальних 10-15 метрів (швидкість падає також).
Якщо з технічними моментами ясно, то можна згадати про другого за активністю оператора ракет П-800 у їх експортній модифікації “Яхонт” — Індію. Там вона використовується і виробляється під іменем “BrahMos”. Ракета є повною копією російської ПКР “Оникс", але з дальністю у 300 км. На її базі сьогодні ведеться розробка перспективної гіперзвукової ракети “BrahMos II”. Цю розробку часто вважають копією “Циркона”, проводячи аналогію з 3М55 та 3М22, однак в цьому порівнянні є нюанс. Про нього згодом.
Зібрати пазл: Конструкція ракети 3М22 “Циркон”
Вперше Росія застосувала ракети 3М22 “Циркон” 30 грудня 2023 року, коли з’явилися фото з уламком ГЗКР, якою ворог завдав удару по об’єкту в Запорізькій області. Після того випадку в українських дослідників виникло питання: чи дійсно це “Циркон”?
Вже 7 лютого 2024 року з’явилися нові фото з уламками “Циркона” з відповідним маркуванням 3М22. Заявлялося, що ракета була запущена з Криму, мала високу швидкість і нестандартну траєкторію польоту. Ракета впала в Києві та спричинила обмежені руйнування посеред міста:
12 лютого з’явилося відео від слідчих Київського науково-дослідного інституту судових експертиз, на якому продемонстрували уламки ракети з характерним для ракет 3М22 «Циркон» маркуванням: компоненти позначаються відповідно 3Л22, 3В22 та ін. Зібравши усі наявні частини спеціалісти склали схему “Циркона”:
До кожного елементу прикріплено відповідне фото уламка. Якщо звернемо увагу на цю схему, зможемо побачити її схожість з іншою, яка раніше з’являлася у мережі:
На обох рисунках конструкція не підкріплена чіткими фото “Циркона” і базується на кадрах з відео випробувань. Розглядаючи “Циркон” можна помітити декілька особливостей: ракета має окремий потужний твердопаливний прискорювач і, імовірно, більший діаметр корпуса в цілому, завдяки чому інженерам вдалося збільшити об’єм паливного бака. В середині “маршового ступеня” розташувалася шашка для додаткового розгону. Головна частина при цьому залишалася незмінною разом з БЧ, маса якої залишилися близько 200 кг. Фактично, саме додавання прискорювача та збільшення об’єму палива дозволило покращити ракету. В усіх випадках, на відео з запуском ракети 3М22, вона бере крутіший нахил ближче до вертикалі для виходу на більшу висоту.
На одному відео з випробуванням 3М22 “Циркон”, ракету запускали з фрегата проєкту 22350, де на стоп-кадрі й при сповільненому перегляді можна розгледіти верхню частину та корпус ГЗКР:
І ось пазл почав сходитися. Після останньої атаки ракетами 3М22 “Циркон” по столиці, розрахунком батареї ЗРК MIM-104 “Patriot” було вперше збито 2 ракети цього типу. Уламки ракет пошкодили цивільні будівлі. Українські спеціалісти змогли отримати вцілілі частини ракети 3М22, серед яких: хвостова частина (частина маршового двигуна з соплом), аеродинамічні рулі, частина паливного бака, бойова частина та інші елементи, включно з електронікою.
Після оцінки усіх наявних уламків, ми склали схему, яка приблизно має вам продемонструвати вигляд ракети 3М22. За основу було взято один з вище наведених малюнків:
Одразу скажемо, що це лише судження, які ґрунтуються на основі знайдених уламків та відео з випробувань ракети. Про все по порядку:
- На кожному відео з випробувань ГЗКР “Циркон” чітко видно, що після виходу з УВП (контейнера), спрацьовує стартовий двигун. Ракета здіймається над судном, відпрацьовують двигуни коригування і відділяється захисний обтічник. У випадку з ракетою “Оникс” вторинний заряд працює протягом 2-3 секунд, після чого вмикається ППРД, але тут ми можемо бачити “Циркон”, під кутом наближеним до вертикалі, набирає висоту за допомогою твердопаливного двигуна, що спрацює близько 10 секунд. Після цього видно чітке розділення двох елементів: стартового двигуна та маршового ступеня. Тільки на відмінну від П-800, де прискорювач дуже малий, тут скоріш за все є повноцінний двигун. Окремий ТПРД, який і додав висоти ракеті. На схемі стартовий ступінь мав би бути меншим. Уламки цієї частини ГЗКР ми не знайдемо, оскільки його відділення відбувається в безпосередній близькості до місця пуску.
- Маршовий ступінь. Усі знайдені уламки належать саме маршовому ступеню, який летить аж до цілі. Після ракетної атаки 25 березня до рук українських спеціалістів потрапили паливний бак (корпус), хвостова частина з соплом і рулями. Хвостовий блок з аеродинамічними рулями має спеціальні ніші під рулі. В середині знаходиться сопло, а на корпусі розміщені батареї з агрегатами АП (950х660 мм). Аеродинамічні поверхні та інші вузли виконані з титану.
- Корпус з внутрішнім паливним баком відповідає конструкції ППРД, для якого всередині є наскрізний канал по осі ракети. Сам бак виготовлений з використанням композитів, які до сьогодні були невідомими. Ймовірно вони виконують роль термоізоляції. Колір обшивки схожий до того, який у ракети на відео (2100х660 мм). В ролі горючого використовується децилін, а саме його краща і потужніша версія з індексом “М”. Росіяни раніше говорили про свої наміри використовувати це вид горючого для покращення характеристик ракет. Сам заступник міністра оборони РФ, Дмитро Булгаков, говорив, що “Децилін-М” буде використовуватися на перспективних гіперзвукових крилатих ракетах, а його застосування на вже наявних виробах збільшить їх дальність на 250-300 км.
- Головна частина. Тут розмістилися мізки ракети, повітрозабірник та бойова частина. На початку, під час старту, повітрозабірник закритий захисним обтічником, аналогічним як у П-800 “Оникс”, проте у 3М22 він більший. “Конус” повітрозабірника скоріш за все адаптували під умови роботи на гіперзвуковій швидкості через що він став трохи довшим. Що цікаво, “конус” має бути композитним і радіопрозорим, для того, щоб радіолокаційна ГСН могла працювати. Оскільки головною задачею “Циркона” є ураження надводних цілей, у ньому точно присутня ГСН, яка і вносить певні вимоги до польоту ракету. За ГСН і блоком управління розташована бойова частина вагою до 200 кг (40-80 кг вибухової речовини). Імовірно, БЧ менша ніж “Оникса”, але при цьому розраховна для як проникаюча, як у ПКР. Питання лише залишається у розміщенні маршового двигуна. На П-800 “Оникс” цей агрегат розташовний у хвостовій частині. Тут ймовірно використали двигун нової конструкції і зробили його компактним.
Що можна сказати точно? Діаметр ракети залишився незмінним— 670 мм. Висота може становити близько 9 метрів. Дальність вдалося збільшити шляхом використання нового твердопаливного прискорювача та потужнішого ППРД. У корпусі ракети широко використовуються титанові сплави та композити. Оновлене паливо збільшує дальність польоту ракети і ефективність нового двигуна. Проте, на відміну від 3М55 “Оникс”, “Циркон” оснащують легшою БЧ. Сама ж ракета, скоріш за все, є бікаліберною і її головна частина з повітрезабірником менша в діаметрі.
Пуск ракет 25 березня відбувався з позицій БРК “Бастион” на мисі Тарханкут (АР Крим). Приблизна відстань до Києва— 580 км. Сили ППО вперше зафіксували ракети 3М22 “Циркон” над Миколаївською областю, а пізніше над Кіровоградською. На маршовій та термінальній ділянці польоту швидкість ракети сягала 6-6.4 Мах. Приблизно за 5-6 хвилин досягнули столиці і були перехоплені зенітниками батареї ЗРК MIM-104 “Patriot”. На фінальній ділянці траєкторії, ракета скидає швидкість приблизно 3 Мах, завдяки чому сучасні комплекси ПРО можуть легко її перехопити. Причиною зменшення швидкості на термінальному відрізку, є перенагрівання корпусу при зниженні та утворення “кокону” з плазми. В таких умовах АРЛ ГСН та супутникова навігація ракети не може працювати, через що точність і падає.
Носії “Циркона”: “Бастіон” може чи не може?
Після останньої атаки росіян зі застосуванням “Цирконів”, у багатьох українців виникло питання: а звідки запускали ці ракети? Відповідь: з Криму. Проте з суші чи моря? Усі відео з випробувань 3М22 демонструють нам пуски з морських носіїв, до яких входять:
- Фрегат проєкту 22350 "Адмирал Горшков"
- АПЧ проєкту 885 К-560 “Северодвинск”
В перспективі їх можуть доповнити (а може і ні) АПЧ пр. 885М, АПЧ пр. 949АМ та інші фрегати, що мають УВП типу УКСК 3С-14
Проте, на сьогодні, в акваторії Чорного моря у розпорядженні ЧФ РФ немає жодного морського носія 3М22. Пуск ракети здійснюється з території т.о. АР Крим, а саме з комплексів БРК “Бастион”, що розгорнуті там з 2015 року. Головним озброєнням цього берегового ракетного комплексу є уже знайома нам ракета П-800 “Оникс”. Пускова установка К340П на шасі МЗКТ-7930 здатна здійснювати пуск двох ракет. Інформація про початок випробувань ракети 3М22 з’явилися у 2016 році. Приблизно у період 2016-2017 років відбувся перший пуск ракети, а саме з наземної пускової установки, що логічно (здійснювати перший пуск прототипа нової ракети просто нераціонально та небезпечно). Логічно, що контейнери для 3М55 та 3М22 будуть подібними, враховуючи те, що обидві ракети запускають з однакових УВП.
Тому, яким би складним на здавалося питання: “…как с территории временно оккупированного Крыма мог быть осуществлён пуск 3М22 “Циркон” ???”. Відповідь на нього проста: це реально.
Розвінчування міфів: Як літає “Циркон” і чи ефективний він?
Тепер коли маємо достатньо окреслену картину, можна й підбивати підсумки з відповідями на головні запитання.
- Чи є “Циркон” гіперзвуковою ракетою? Так, 3М22 це гіперзвукова крилата ракета, відповідає означенню гіперзвукової зброї. На маршовій ділянці ракета розвиває і підтримує швидкість у 6-6.4 Мах (7350-7840 км/год). Для цього вона використовує прямотічний повітряно-реактивний двигун, який напевно відповідає концепції Scramjet.
- “Циркон” це модернізований “Оникс”? Ні, “Циркон” це ракета, яка була створена на базі ПКР 3М55 “Оникс” і використовує подібну конструкцію. При цьому траєкторія, елементи силової установки та корпус у них відрізняються, не дивлячись на подібні габарити (670 мм діаметр, висота близько 9 м).
- Чи можливо збити “Циркон”? Так, перехоплення 3М22 цілком можливе на термінальній ділянці траєкторії, якщо використовувати сучасні комплекси ПРО. Такими системами є ЗРК MIM-104 Patriot, SAMP-T (Aster-15/30), а також ракети-перехоплювачі серії “Standart Missile” у складі комплексу Aegis. Проте, зона прикриття від гіперзвукових ракет обмежена в радіусі 20-30 км.
- Чи “Циркон” ефективний? Ефективність будь-якої сучасної ракети визначається за критеріями точності, надійності, стійкості до ворожих засобів ППО/ПРО (прорив ППО та обхід ЗРК) та рентабельності. Точність “Циркона” вкрай низька, а його ймовірне кругове відхилення може складати до 300 метрів, у випадку застосування проти наземних цілей. Коли ж ми розглядаємо цей виріб як протикорабельну ракету, то захоплення цілі забезпечує головка самонаведення. При ударах по наземним цілям, наведення та коригування повністю залежить від інерціальної системи та супутникової навігації. Перебуваючи у “коконі” плазми на швидкості 5+ Мах, російський ГЛОНАСС перестає працювати і виникає відхилення, яке дуже важко нівелювати на кінці. Саме тому, 7 лютого під час ракетної атаки, ракета “Циркон” влучила по тротуару в Києві. Важко говорити і про надійність російських антен супутникової навігації.
Сучасні комплекси ПРО здатні збивати ракети типу “Циркон”, проте через малу кількість систем та їх обмежений радіус дії, захистити можна лише певні міста/об’єкти. Цим і користується РФ, під час ракетних атак, застосовуючи балістичні та гіперзвукові ракети. Ціна однієї ракети 3М22 нам невідома, але сказати чи рентабельна вона ми можемо. Враховуючи точність та масу бойової частини, ймовірність ураження заданої цілі буде невисоко. Та сама крилата ракета Х-101 здатна нанести значніші руйнування з більшою точністю. У такій конфігурації, “Циркон” рентабельніше оснащувати ядерною БЧ (Спец БЧ) і запускати з умовного літака. Інтеграція 3М22 можлива, оскільки подібна практика вже відпрацьована на П-800 та Су-30. Подібна концепція працює у Франції з їх надзвуковою ракетою ASMPA, яка оснащується 200-от кілограмовою ядерною боєголовкою потужністю 100-300 кілотонн в тротилі.
- Скільки РФ може виробляти ракети 3М22 на місяць/рік? Точних даних немає, але темпи виробництва можуть бути подібними до К-74 “Кинджал” (20+ ракет на рік) або ж меншими. Причин тому декілька. Перша — виробництво 3М22 більш складне та вибагливіше з технологічної сторони. Друга — “Циркон” щоразу допрацьовують, а фінальна версія, з великою долею ймовірності, досі не готова.
Висновок
Росіяни дійсно змогли створити гіперзвукову крилату ракету, але як це у них зазвичай виходить, працює вона погано. Головний закон яким ми керуємось при оцінюванні озброєння трактує наступне: “Якщо у зброї досі немає аналогів і ніхто не хоче її повторити, з великою долею ймовірності це неефективна зброя”. Це стосується усіх “аналогвнєтів” РФ. Сама по собі концепція ГЗКР на прямотічних двигунах цікава, але на цей час має декілька перепон до повної реалізації. Частина країн (США, Китай, РФ) паралельно розвиває гіперзвукові глайдери, які незабаром можуть стати більш масовими та ефективними. Попри це, інженери з РФ уже мають непоганий досвід та технологічну базу, яка в майбутньому може дозволити їм створити кращий виріб. Впевнено можна сказати, що Україна першочергово виступає в ролі полігону для гіперзвукової зброї. На жаль, атаки з застосуванням “Цирконів” продовжуватимуться. Боротися з цим можна двома шляхами: збивати ракети або знищувати їх на землі. Комплексів ПРО у нас небагато, тож віримо у нарощення темпу ударів по об’єктах ОПК РФ та позиціям БРК “Бастион”.