Pocisk balistyczny klasy ICBM LGM-118A Peacekeeper

Rakietowy pocisk balistyczny – pocisk rakietowy, którego najistotniejszymi cechami są lot po parabolicznej krzywej balistycznej z napędem silnikowym jedynie w części trasy oraz wyposażenie w układ naprowadzania. Na etapie wznoszenia, lot odbywa się dzięki napędowi za pomocą jednego bądź więcej silników rakietowych, dalsze zaś etapy lotu odbywają się dzięki wykorzystaniu energii nadanej pociskowi w fazie silnikowej oraz sile grawitacji ziemskiej. Zastosowanie pocisków balistycznych opiera się na przenoszeniu do celu głowicy bojowej o charakterze konwencjonalnym bądź masowego rażenia.

Geneza

Pierwszy seryjnie produkowany pocisk balistyczny Vergeltungswaffe-2 (V2)

Pierwsze prace teoretyczne związane z balistyczną odmianą pocisku rakietowego, związane są z badaniami Konstantego Ciołkowskiego. W roku 1903 ten rosyjski uczony polskiego pochodzenia, w artykule "Badanie przestrzeni świata przy pomocy urządzeń odrzutowych" (Issledowanije mirowych prostranstw rakietiwnymi priborami) wyłożył teorię lotu rakiety z uwzględnieniem zmiany masy. W roku 1929 Ciołkowski opracował teorię ruchu rakiet wielostopniowych w ziemskim polu grawitacyjnym, sformułował podstawy teorii silnika rakietowego na paliwo ciekłe, zastosowanie w rakietach stabilizatorów żyroskopowych, chłodzenie komory spalania silnika rakietowego składnikami paliwa oraz zaprojektował wiele rakietowych mieszanek paliwowych.

W roku 1917 Robert Goddard z Smithsonian Institution w USA opatentował wynalazek poprawiający w znaczny sposób wydajność zespołu napędowego przez dodanie do silnika rakietowego na paliwo ciekłe dyszy de Lavala. Rozwiązanie to podwajało ciąg silnika rakietowego przez zwiększenie jego sprawności i wywarło wielki wpływ na nieco późniejsze prace czołowych twórców napędu rakietowego – Hermanna Obertha i zespołu Wernhera von Brauna.

W latach dwudziestych XX wieku, zespoły naukowe kilku krajów prowadziły badania i eksperymenty nad technologiami rakietowymi. Dzięki eksperymentom związanym z napędem rakietowym na paliwo ciekłe oraz systemami naprowadzania, na czoło badań nad technologiami balistycznymi wysunęły się jednak Niemcy. Prace zespołu Wernhera von Brauna, pozwoliły Niemcom na opracowanie kompletnej technologii i wdrożenie do produkcji rakietowego pocisku balistycznego V2 (Vergeltungswaffe-2), który został pierwszym w historii rakietowym urządzeniem balistycznym, które nie tylko wdrożone zostało do produkcji, lecz także – w trakcie II wojny światowej – wykorzystane bojowo. Pocisk ten stał się następnie bazą i podstawą dalszego rozwoju cywilnych rakiet nośnych oraz balistycznych pocisków rakietowych zarówno w ZSRR jak i w Stanach Zjednoczonych, które wkrótce stały się liderami rozwoju tych technologii.

Po zakończeniu wojny duża grupa naukowców i konstruktorów programu V-2 została aresztowana, wielu z nich – w tym kierujący programem Wernher von Braun – zostało przewiezionych do USA, gdzie stanowili następnie trzon personalny programu balistycznego US Army. Związek Radziecki dla przechwyconych przez siebie niemieckich specjalistów programu V-2 utworzył pierwotnie ośrodek naukowo-badawczy Instytut Rabe w Bleicherode koło Nordhausen, gdzie mieli kontynuować swoją pracę. W ośrodku tym, obok Siergieja Korolowa, pod nadzorem pracował także jeden z przełożonych niemieckiego programu rakietowego w ośrodku Heeresversuchsanstalt w Peenemünde – Helmutt Groettrup. 22 października 1946 roku NKWD aresztowało jednak niemieckich naukowców wraz z rodzinami oraz specjalistami innych dziedzin techniki wojskowej i tę grupę około pięciu tysięcy osób wywieziono w głąb ZSRR, gdzie mieli kontynuować swoje prace pod ścisłym nadzorem.

W konsekwencji, niemieccy konstruktorzy V-2 wnieśli znaczący wkład do rozwoju zarówno amerykańskich, jak i radzieckich programów balistycznych. Rywalizacja między tymi dwoma państwami wkrótce stała się najsilniejszym motorem rozwoju technologii rakietowych pocisków balistycznych.

Podział pocisków balistycznych

Rakietowe pociski balistyczne kategoryzowane są w zależności od ich zasięgu, rozumianego jako maksymalny dystans od punktu startu do celu, mierzony w linii prostej po powierzchni ziemi. Wiele krajów stosuje własne podziały w tym zakresie, jednakże – z przyczyn oczywistych – dominującą role pełnią podziały stosowane w Stanach Zjednoczonych oraz Rosji, przy czym podział amerykański jest najpowszechniej rozpoznawalnym podziałem.

Podział amerykański

Podział amerykański pocisków balistycznych, wyróżnia 4 podstawowe grupy pocisków uszeregowane wg zasięgu, oraz jedną klasę pocisków wystrzeliwanych z pokładów okrętów podwodnych:

Start pocisku balistycznego SLBM wystrzelonego z atomowego okrętu podwodnego Mariano G. Vallejo (SSN-658)

W podziale amerykańskim istnieje także dodatkowa kategoria pocisków – pociski odpalane z pokładu okrętu podwodnego Submarine-launched Ballistic Missile – (SLBM). Z uwagi na zasięg należałoby zakwalifikować je do kategorii ICBM, jednakże z uwagi na szczególną rolę tych pocisków, wynikającą z bardzo wysokiej zdolności przetrwania pierwszego uderzenia przeciwnika oraz ze skrytości ich przenoszenia – w tym także w pobliże granic państwa stanowiącego ich cel (a co za tym idzie, możliwością wykonania pierwszego, obezwładniającego uderzenia atomowego), klasyfikuje się je jako odrębną grupę. Określone wyżej dystanse dostępne dla poszczególnych klas dotyczą maksymalnych zasięgów pocisków, które mogą być wykorzystane również do ataku na krótsze odległości, dotyczy to zwłaszcza klasy SLBM.

Podział rosyjski

Klasyfikacja rosyjska wyróżnia 5 grup pocisków:

Lot pocisku balistycznego

Podstawową zasadą i warunkiem działania pocisku balistycznego jest nadanie mu takiej prędkości, która umożliwi pokonanie przyciągania ziemskiego i wyjście w najwyższe warstwy atmosfery, mniejszej jednak od pierwszej prędkości kosmicznej, która dla Ziemi wynosi 7,91 km/s. Osiągnięcie bowiem przez pocisk lub przekroczenie pierwszej prędkości kosmicznej spowodowałoby jego wejście na orbitę okołoziemską i okrążanie planety zamiast sprowadzenia siłą grawitacji ku celowi.

Rakietowy pocisk balistyczny porusza się po parabolicznej krzywej balistycznej ze szczytem w najwyższej, egzosferycznej warstwie atmosfery ziemskiej, przy czym jego lot składa się z trzech etapów.

Czasami podział powyższy uzupełniany jest "podfazami": poststartową (post-boost phase) oraz postśrodkową (post-midcourse phase). Pierwsza z nich następuje pomiędzy fazą startową a środkową, po zakończeniu pracy silników startowych i odłączeniu się od ostatniego członu napędowego post-boost vehicle czyli pojazdu mającego za zadanie wyprowadzenie głowic na właściwe dla nich trajektorie i uwolnienie ich wraz z urządzeniami wspierającymi przenikanie przez systemy obrony antybalistycznej (penetration aids).

Każdy z tych etapów cechuje się różnym czasem trwania, w zależności od zasięgu pocisku oraz jego założeń konstrukcyjnych, także parabola krzywej balistycznej może mieć charakter mniej lub bardziej płaski. W nowoczesnych pociskach ICBM czas trwania fazy startowej nie przekracza 180 sekund (300 s. przy mniej nowoczesnych), w systemach zaś krótkiego zasięgu, o znacznie bardziej płaskiej trajektorii, czas trwania fazy startowej jest znacznie krótszy. Przykładowo, w pocisku SRBM o zasięgu 600 km faza startowa trwa 90 sekund; faza silnikowa pocisku pośredniego zasięgu (IRBM) do 5 500 km trwa do 120 sekund.

Podobnie, jak w fazie startowej (boost phase), także czas lotu w fazie środkowej (midcourse phase) uzależniony jest od zasięgu pocisku. W pociskach ICBM jest to najdłuższy odcinek drogi, trwający od 20 do 30 minut, w którym oddzielona od ostatniego członu napędowego głowica bojowa porusza się po obu stronach szczytu paraboli lotu dzięki energii nadanej jej w fazie startowej przez człony napędowe.

Czas trwania fazy powrotnej uzależniony jest zarówno od zasięgu pocisku, jak też stopnia technicznego zaawansowania pocisku w zakresie jego zdolności do przenikania obrony antybalistycznej. W fazie tej pocisk, bądź jego głowica, powraca w gęste warstwy atmosfery i pokonując stawiany przez nie opór oraz rosnącą temperaturę, dokonuje ostatecznego naprowadzenia się na założony cel, atakując go za pomocą ładunku konwencjonalnego, bądź masowego rażenia.