Экономический рассчет системы орбитальной бомбардировки

[Граф Цеппелин]

Я решил рассчитать экономическую стоимость системы орбитальной бомбардировки.

В основе таких проектов лежит идея сбрасывать с орбиты на поверхность Земли вольфрамовые стержни. Падая со скоростью 11 километров в секунду, такие стержни будут обладать весьма значительной разрушительной силой. По современным оценкам мощности кинетического вооружения, падающий со скоростью 11 километров в секунду килограмм приобретает разрушительную силу эквивалентную 16 килограммам тротила.

Попробуем представить себе систему, сбрасывающую с орбиты вольфрамовые стержни 150x5 сантиметров.

Каждый такой снаряд (только боевая часть) имеет объем 23079. При удельном весе вольфрама 19,3 г/см3, мы получаем, что один такой стержень будет весить плотность*H*3,14*R2, т.е. 445,4 килограмма.

Сброшенный с орбиты, такой снаряд, при падении со скоростью 11 километров в секунду, приобретет разрушительную силу, эквивалентную 7 тоннам тротила.

Условно возьмем, что стоимость изготовления орбитального снаряда определяется 100 долларами за килограмм веса (с учетом стоимости обработки, стоимости управляющего оборудования). Таким образом, получаем, что снаряд весом 445,4 килограмма будет иметь стоимость 44542 доллара.

Оценим стоимость запуска самым дешевым из доступных носителей - ракетой "Протон". Она в состоянии вывести на орбиту 22 тонны по цене 1500 долларов за килограмм.

Приняв что мы выводим на орбиту 20 тонн, мы можем, соответственно, вывести на орбиту 45 стержней, при этом стоимость вывода составит 30000000 долларов.

Таким образом суммарно получаем стоимость 45 стержней - 2004390 долларов, и стоимость вывода на орбиту - 30000000 долларов.

Итого общая стоимость системы - 32004390 долларов. Накинем еще 20000000 долларов на системы прицеливания, маневровые двигатели. Условно предположим, что их мы тоже запихиваем в 20 тонн.

В итоге рассчет:

Стоимость боезапаса - 32004390 долларов

Стоимость систем обеспечения - 40000000 долларов

Итого стоимость всей системы - 72004390 долларов

Сравним эту стоимость со стоимостью одной из лучших известных сейчас боевых ракет. Американской "Томагавк".

Наши 45 стержней, обладают при сбросе с орбиты тротиловым эквивалентом равным (45*445,4*16)/1000=320,688 тонн тротилла.

Чтобы доставить такое же количество взрывчатки, нам потребуется 320,688/0,45=712 ракет "Томагавк".

При средней стоимости одной ракеты в 1000000 долларов получаем, что нам потребуется 712000000 долларов!

Таким образом, стоимость доставки боеприпаса крылатыми ракетами выше стоимости доставки орбитальными системами в 9,89 раз.

Надо заметить, что "Томагавк" обладает дальностью в 2500 километров, то есть к стоимости снаряда надо приплюсовать стоимость носителя. Для 712 "Томагавков" придется использовать не менее 8 эсминцев класса "Эрли Берк", каждый из которых имеет стоимость в 1,1 миллиард долларов.

Таким образом, получаем, что орбитальная бомбардировочная система, при соимости в 72004390 долларов, должна сравниваться с системой "Томагавк-Арли Берк", стоимость которой составляет 9512640000 долларов.

То есть орбитальная система бомбардировки дешевле в 9512640000/72004390=132,11 раз!

Даже если реальная стоимость системы окажется выше в 2 раза, все равно, ее создание будет выгоднее. На те же деньги, что и постройка эквивалента в виде крылатых ракет "Томагавк" на эсминцах "Арли Берк" можно построить выше 50 орбитальных ударных систем, которые смогут проводить атаки по любой тчоке планеты.

[Граф Цеппелин]

В принципе, система должна действовать вот так:

1) Ракета "Протон" выводит на орбиту комплекс боезапаса

2) Ракета "Протон" выводит на орбиту маневрово-прицельный модуль с электроплазменным или ионным двигателем (для обеспечения возможно более длительного нахождения на орбите)

3) Стыкуясь, оба модуля создают 40-тонную станцию, координирующую свои действия с системой ГЛОНАС.

[Фрерин]

Думаю, основная проблема - точность попадания. У "Томагавка" она все-таки выше.

[Vasilisk]

Кроме заброса на орбиту, те стержни еще как-то сводить с орбиты надо. Причем по крутой траектории, чтобы рассеяние уменьшить. А это топливо и тормозной двигатель, причем одноразовый, либо для каждого стержня, либо для боевого пакета(в общем, что роняем - то и тормозим, а что дальше летает - то не тормозим). Так что потребная масса на орбите сильно прибавится.

[Граф Цеппелин]

Так что потребная масса на орбите сильно прибавится.

Да, конечно. Но согласно рассчетам, это все равно будет сильно дешевле чем производство 700 крылатых ракет с носителями.

[Green]

Условно возьмем, что стоимость изготовления орбитального снаряда определяется 100 долларами за килограмм веса (с учетом стоимости обработки, стоимости управляющего оборудования). Таким образом, получаем, что снаряд весом 445,4 килограмма будет иметь стоимость 44542 доллара.

100$ за кг это прошлогодняя цена на обычный вольфрамовый пруток. Даже лист - и то стоит дороже. Спецзаказ на нестандартные изделия с повышенными требованиями по качеству материала и точности обработки поверхности - за ту же цену? Минимум - на порядок больше. Это только изготовление. НИОКР будет отдельно.

[kinhito]

А почему вольфрам? Почему не уран? http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%...%80%D0%B0%D0%BD

[Граф Цеппелин]

Цена на вольфрам на 2007 год составила 35 долларов США. Насколько я знаю, в 2009 она до 100 долларов еще не дотягивала.

В любом случае, процент, составляемый ценой снарядов, не настолько значителен как стоимость запусков!

[sanitareugen]

"Ронять" стержни с орбиты невозможно. Их нужно затормозить, для чего понадобится энергия примерно того же порядка, что и для суборбитального запуска, то есть для обычной МБР. Можно обойтись меньшей энергией, если тормозить атмосферой, но при этом резко падает доставляемая к цели энергия, а уж точность теряется совершенно.

[Green]

Цена на вольфрам на 2007 год составила 35 долларов США. Насколько я знаю, в 2009 она до 100 долларов еще не дотягивала.

На какой именно "вольфрам"? Цены на порошок/прокат/изделия мягко говоря - разные.

В любом случае, процент, составляемый ценой снарядов, не настолько значителен как стоимость запусков!

Ну почему же? Если грубо оценить стоимость самих изделий ("болванок") в двадцать миллионов за комплект, плюс полмиллиарда на НИОКР, плюс еще миллиард на работы над

тормозной двигатель, причем одноразовый, либо для каждого стержня, либо для боевого пакета

плюс на изготовление этих двигателей (считая на каждый стержень) по 100 тыс. на каждый

Итого (с серией на 10 комплектов, что несколько завышено) - 20+50+100+4,5 = 174,5 миллиона долларов за комплект стержней. Вместо двух миллионов.

Кстати, вспомнил была тема по орбитам и болванкам http://fai.org.ru/index.php?showtopic=76&a...dpost&p=893

[kinhito]

А как насчёт противо-бункерной артиллерии? Положим - выстрел из 21см К12 ракетным снарядом по крутой вертикальной траектории (вес снаряда -107,5 кг, скорость - 1.500 м/сек)? Насколько реально крякать укрепления, скажем, Линии Мажино? :unsure:

[Polugut]

приобретет разрушительную силу, эквивалентную 7 тоннам тротила.

<{POST_SNAPBACK}>

А как именно проявится это эквивалент? Лом взорвется при касании твердой поверхности, или будет заглубляться в нее, тратя энергию на раскидывание грунта? Хотя ясно ,что в отличии от ВВ, энергия в первую очередь пойдет в препятствие, а уже потом в воздух.

И еще. Это неуниверсальное оружие. На ракету можно ставить разные БЧ, для разных целей.

И еще. Это неотменяемое оружие. После запуска ракеты ее можно перенацелить или ликвидировать. А лом все, не отвернешь.

И еще. Эсминцы, в отличии от космической станции, можно использовать не только для выстрела дорогостоящим снарядом. Они могут и чем подешевле стрелять. Из ствольной артиллерии. И сфера применения эсминца гораздо шире, чем у космической станции.

[kinhito]

чем у космической станции.

Кстати, да: спутниковая установка ПТО, стреляющая ломами! :unsure:

[sanitareugen]

Ещё раз. Падать с орбиты ничего не падает. Или - падает всё, беспрерывно, и промахивается. Для того, чтобы не промахнулось, надо изменить скорость на несколько км/с. То есть чтобы "лом" с орбиты упал не Землю, надо затратить энергии столько же, сколько нужно, чтобы разогнать его на Земле на это число км/с. Но при этом торможение атмосферой будет существенно меньше. То есть эта установка будет представлять собой крайне скверную ПТ пушку, для выведения которой на огневую надо затратить несколько миллионов долларов. И потом надеяться, что куда-то попадём.

[Polugut]

То есть чтобы "лом" с орбиты упал не Землю, надо затратить энергии столько же, сколько нужно, чтобы разогнать его на Земле на это число км/с.

<{POST_SNAPBACK}>

А как из космоса обычные корабли возвращаются? Им же не надо топлива столько же, сколько для вывода на орбиту. Главное дотянуть до атмосферы, дальше она уже будет тормозить.

А еще можно корабли с ломами выводить на сильно вытянутую орбиту, и "стрелять" в момент полета к планете. Отстрелить контейнер с небольшим двигателем, который чуть подправить траекторию, и ломы полетят на полной скорости в землю. Только придется выводить много кораблей на орбиты, чтоб всегда под прицелом держать. И стоить это будет дороже.

[kinhito]

Осталось выяснить смысл этого "ломового ливня"... Может эффективнее разбрасывать миллионы пуль? Даже - лучше миллионы флешетт. Град сюрикенов! А может быть лучше - как мечтал Винни зе Чёрч - миллионы отравленных иголок от швейной машины Singer? :unsure:

[Polugut]

Осталось выяснить смысл этого "ломового ливня".

<{POST_SNAPBACK}>

Вскрытие бункеров семитонными кумулятивными снарядами. Неотразимо. Дорого.

[Андрей]

А как из космоса обычные корабли возвращаются? Им же не надо топлива столько же, сколько для вывода на орбиту. Главное дотянуть до атмосферы, дальше она уже будет тормозить.

А еще можно корабли с ломами выводить на сильно вытянутую орбиту, и "стрелять" в момент полета к планете. Отстрелить контейнер с небольшим двигателем, который чуть подправить траекторию, и ломы полетят на полной скорости в землю. Только придется выводить много кораблей на орбиты, чтоб всегда под прицелом держать. И стоить это будет дороже.

Обычному кораблю не нужна точность 5-10 м, ему достаточно по стране не промахнуться.

Если вы хотите иметь орбитальную группировку из спутников, тогда придется делать с вольфрамовой болванке систему сведения с орбиты. Но если вам достаточно МРБ заряженной подобными ломами, то подобная система не обязательна, точнее она будет иметь вполне разумные размеры. У МБР лом и так уже летит по баллистической траектории, первой космической скорости он не имеет и в любом случае вернется на Землю, достаточно дать ему небольшой толчек чтобы это произошло быстрей.

[sanitareugen]

Возвращающийся с орбиты аппарат тормозится атмосферой на длительном отрезке. Поэтому можно обойтись изменением скорости посредством двигателя на сто или немногим более метров в секунду. Остальное изменение скорости произведёт атмосфера. Плата за это - то, что попадание в круг радиусом 100 км является успехом. Понятно, что точность для боевого применения ничтожна, даже если это носитель ЯО, тем более если просто кинетическое оружие (кстати, главную часть это энергии отберёт атмосфера).

[Curioz]

Посмотрите данные по реальным системам орбитальной бомбардировки - Р-36орб. Не ахти какая там была точность, несмотря на весьма солидную тэ-дэ-у.

КПД системы слишком низок, именно из-за энергетических потерь при своде с орбиты.

[Polugut]

Раскритикуйте пожалуйста такую схему бомбардировки с орбиты. Накидал наскоро. Пунктирная линия - эллиптическая орбита "бомбардировщика" (красный кружок). Во время возврата к планете бомбер выпускает контейнер с ломами и двигателем (серый ромбик). Двигатель поправляет траекторию, и контейнер падает на планету, а не мимо нее. На определенной высоте контейнер раскрывается, и ломы летят самостоятельно. Кучность регулируется высотой раскрытия. Станций летает много. Зачем это надо? Чтоб реализовать идею от орбитальной бомбардировке. Цена - дело второе.

[sanitareugen]

Ну, при пяти мегатоннах можно не так опасаться за ошибку наведения. А вообще "орбитальные ракеты" для того, чтобы сделать бесполезной НОРАД...

[Vasilisk]

Раскритикуйте пожалуйста такую схему бомбардировки с орбиты. Накидал наскоро.

Энергетически выгоднее тормозить в апогее, а на подлете уже корректировать малыми импульсами. Недостаток такой схемы - малая зона возможного поражения. Конечно, если орбита "косая", или скажем меридиональная, то она будет пошире, но все равно, для охвата всей обитаемой поверхности земли понадобится прикидично 6-8 аппаратов как минимум. С такой траекторией, учитывая, что перигей не может быть ниже полтысячи км(чтобы атмосферу не цеплять), а апогей существенно выше, время одного витка будет не менее полусуток... В общем, оружие получается не оперативное, "окно" его применения будет проходить через много часов, а не когда нужно. И от нажатия на кнопку до падения стержней пройдет несколько часов, это тоже следует учитывать.

[sanitareugen]

Относительно торможения в апогее вполне согласен. В силу третьего закона Кеплера в апогее тангенциальная составляющая скорости минимальна, так, для орбиты с перигеем 227 км и апогеем 14827 км скорость в перигее 9.6 км/с, а в апогее 3 км/с.

Однако 3 км/с это вполне себе скорость для полноценных баллистических ракет. Т.е. чтобы получить ничтожно малый эффект, надо держать на орбите огромную массу (если взять для сравнения РСД "Пионер", то доставка до 1700 кг требует ракеты в 42 тонны).

Точность при стрельбе с 14-15 тысяч км тоже можно себе представить, даже с коррекцией по ходу (а на атмосферном участке коррекция практически нереальна, а ведь условия атмосферы один из важнейших факторов отклонения).

Что до боевого эффекта... Этот самый "Пионер" несёт БГ в мегатонну.

Чему будет соответствовать равной массы вольфрамовый стержень (пренебрегая тем, что часть энергии будет рассеяна в атмосфере)?

Падаем с 15 тысяч км (опять же - сила тяжести подчинена обратным квадратам, то есть в апогее в с лишним 11 раз меньше, так что), приобретаем энергию порядка 50 МДж/кг (примерно вшестеро больше тола), а на массу в 1.7 тонны - 10 тонн тротилового эквивалента. В 100 000 (сто тысяч) раз меньше.

При затратах по крайней мере тысячекратно больших.

[Граф Цеппелин]

Попрошу обосновать применение "Пионера" в неядерной войне.

Господа, вы не забыли одной вещи? Я сравнивал с НЕЯДЕРНЫМИ!