Ballistiska missilers flygfaser

En ballistisk missil går igenom flera distinkta flygfaser som är gemensamma för nästan alla sådana konstruktioner. De är, i ordning:

• boostfas när den huvudsakliga boostraketen eller de övre stegen skjuter;
• post-boost-fas när eventuella förändringar i banan i sista minuten görs av den övre scenen eller stridsspetsbussen och stridsspetsarna, och eventuella lockbeten släpps;
• midcourse som representerar större delen av flygningen när föremålen rullar ut; och
• slutfasen när stridsspetsen närmar sig sitt mål och, för missiler med längre räckvidd, börjar återinträda i atmosfären .

Dessa faser är särskilt viktiga när man diskuterar koncept för ballistiskt missilförsvar . Varje fas har olika svårighetsgrad när det gäller att utföra en avlyssning, såväl som ett annat resultat när det gäller dess effekt på attacken som helhet. Till exempel är försvar som sker under terminalfasen ofta de enklaste att bygga i tekniska termer eftersom de endast kräver kortdistansmissiler och radarer. Emellertid möter terminalförsvar också de svåraste målen, de multipla stridsspetsarna och lockbeten som släpps ut under post-boost-fasen. Däremot är boost-fas-försvar svåra att bygga eftersom de måste placeras nära målet, ofta i rymden, men varje framgång förstör alla stridsspetsar och lockbeten.

Boostfas

Boostfasen är den del av flygningen av en ballistisk missil eller rymdfarkost under vilken booster- och stödmotorerna arbetar tills den når topphastighet. Denna fas kan ta 3 till 4 minuter för en fast raket (kortare för en raket med flytande drivmedel ), höjden i slutet av denna fas är 150–200 km, och den typiska utbränningshastigheten är 7 km/s.

Boost-phase intercept är en typ av missilförsvarsteknik som skulle utformas för att inaktivera fiendens missiler medan de fortfarande är i förstärkningsfasen. Sådana försvar har fördelen att de enkelt kan spåra sina mål genom raketavgasernas infraröda signatur, och att boosters i allmänhet är mycket mindre robusta än stridsspetsarna eller bussen. Att förstöra boostern förstör också alla stridsspetsar och lockbeten, och till och med att bara trycka bort den från sin bana kan göra det omöjligt för dess nyttolast att nå sin destination.

Boostfasavlyssningar är också generellt sett svårast att ordna, eftersom de kräver att interceptorn är inom attackräckvidd inom några minuter medan missilmotorerna skjuter. Givet någon form av positiv kontroll över uppskjutningen, betyder detta att det bara är en kort tid för vapnen att nå sina mål efter att uppskjutningskommandot ges. Detta kräver mycket höghastighetsvapen placerade nära fiendens utskjutare, eller vapen som partikelstrålar eller lasrar som arbetar med hastigheter nära ljusets hastighet .

Project Excalibur var en stor vapendesign i boostfas av det strategiska försvarsinitiativet . Detta använde en röntgenlaser stationerad på en ubåt utanför Sovjetunionens kust som skulle "popupa" ett vapen när en uppskjutning upptäcktes. Varje missil som Excalibur förstörde skulle eliminera hundratals mål som skulle behöva hanteras i senare skeden. Brilliant Pebbles var ett annat boost-fas-system som bestod av tiotusentals värmesökande missiler i omloppsbana, så att åtminstone tusentals skulle vara över Sovjetunionen hela tiden. Sådana system visade sig vara långt bortom den senaste tekniken och utvecklingen avbröts så småningom.

Post-boost-fas

Post -boost-fasen är den del av flygningen omedelbart efter boost-fasen. Under denna fas släpps nyttolasten. I fallet med en modern ICBM eller SLBM är det under denna period som stridsspetsbussen siktar och släpper de individuella stridsspetsarna på sina separata banor och skjuter ut eventuella lockbeten.

Avlyssningar som sker tidigt i post-boost-fasen har liknande fördelar som boost-fasen, genom att en enda attack kan förstöra alla stridsspetsar och lockbeten. Värdet av en attack under denna fas minskar när den fortsätter, eftersom bussen fortsätter att släppa sin nyttolast. Den har den extra svårigheten att behöva använda mycket känsligare spårningssystem eftersom raketmotorn på bussen är mycket mindre kraftfull och sannolikt mycket "kall" i förhållande till boostern.

Midcourse

Midkursfasen representerar majoriteten av flygtiden för en ballistisk missil, från minuter till större delen av en timme beroende på missilens räckvidd . Under denna fas följer nyttolasten en ballistisk bana, med stridsspetsar, lockbete och radarreflektorer blandade i en utsträckt formation som kallas målmolnet . När det gäller ICBM:er kan molnet vara så stort som 1 mile (1,6 km) i diameter och 10 miles (16 km) långt.

Medan midcoursen ger den längsta tiden att utföra en avlyssning, är det också den svåraste tiden att göra det på grund av närvaron av det utökade molnet. Vissa vapen, som röntgenstrålen från en kärnstridsspets , kan skada eller förstöra en stridsspets inom ett utökat avstånd. Stridsspetsen kan dock "härdas" mot sådana attacker, vilket minskar denna räckvidd till hundratals yards. Utan något sätt att särskilja stridsspetsarna kan dussintals interceptorer behövas för att säkerställa att stridsspetsen som gömmer sig i molnet förstörs.

Att välja ut stridsspetsarna i molnet förblir ett olöst problem med antingen radar eller optiska medel. Ett antal förslag har gjorts som i allmänhet innebär att man placerar någon sorts massa, som en gas eller damm, i molnets väg, och sedan tittar på massans retardation. Den mycket tätare stridsspetsen kommer att bromsa mindre än lättare lockbeten, vilket gör att den kan urskiljas.

Terminal

Slutfasen av en missilbana börjar när nyttolasten börjar komma in i atmosfären igen . Den exakta definitionen varierar, men under cirka 60 kilometer (37 mi) börjar atmosfären tjockna till den punkt där motståndet börjar ha en märkbar effekt på objekten i molnet. Denna region kallas ibland för den djupa terminalfasen .

Avlyssningar under terminalfasen är bland de enklaste, både tekniskt och spårningsmässigt. När föremålen i molnet börjar komma in i den lägre atmosfären, börjar de lättare lockbetena och agnarna att sakta ner snabbare än de mycket tätare stridsspetsarna. Att undersöka molnets retardation kommer att avslöja stridsspetsarna som de objekt med minst retardation. Denna atmosfäriska decluttering blir mer uttalad när föremålen fortsätter att falla, vilket gör det fördelaktigt att vänta till sista möjliga ögonblick innan man attackerar. Detta var premissen bakom Nike-X- systemet, där avlyssningar skedde bara några sekunder innan stridsspetsarna skulle explodera.

Den stora nackdelen med terminalfasattacker är att decluttering tar tid, vilket är den tid du inte längre behöver starta en interceptor. Mot en stor attack med många stridsspetsar kan det finnas lite tid att ordna alla avlyssningar. Ännu viktigare, att vänta till sista ögonblicket innebär nödvändigtvis att avlyssningen sker på kortare avstånd (såvida man inte använder ett vapen som färdas med ljusets hastighet ) vilket innebär att skydda ett stort område kan kräva ett mycket stort antal avlyssningsbaser utspridda över det området.

Bibliografi

• Ballistic Missile Defense Technologies (PDF) . US Congress, Office of Technology Assessment. september 1985.