LGM-35A Sentinel - 새로운 미사일, 오래된 문제
빡빡한 곳에서
"미 공군의 핵미사일 프로그램 중 하나가 어려운 상황에 처해 있으며 비용 상승에 직면할 수도 있습니다."
프랭크 켄달 공군장관은 지난 14월 35일 미국신안보센터(Centre for a New American Security) 싱크탱크가 주최한 온라인 행사에서 B-21보다 LGM-XNUMXA 센티넬 ICBM에 대해 "더 불안하다"고 말했다. 레이더 스텔스 폭격기.
노스롭 그루먼(Northrop Grumman)이 관리하는 두 프로젝트 모두 공군 핵 21요소의 현대화를 위한 이중 노력은 "실패할 수 없는" 프로그램이라고 장관은 말했습니다. Kendall은 프로그램에 대한 결정을 내리는 것을 꺼린다는 이유로 Sentinel이 직면한 문제에 대해 자세히 설명하기를 거부했습니다. Kendall은 이전 Northrop에서의 컨설팅 업무로 인해 비서가 되었을 때 Sentinel 및 B-XNUMX 프로그램에 대한 로비 활동을 포기했습니다.
그러나 지상 인프라 개발, 민간 시설 건설, 통신 및 제어 인프라 구축을 포함하는 광범위한 Sentinel 프로그램; 로켓 자체의 생산은 어려운 것으로 입증되었다고 그는 말했습니다.
"Sentinel은 내가 본 프로그램 중 가장 크고 복잡한 프로그램 중 하나입니다."
– 켄달이 말했다.
"어떤 면에서 이것은 아마도 공군이 맡은 일 중 가장 중요한 일일 것입니다."
2020년에 공군은 반세기 이상 전에 배치된 LGM-13,3G Minuteman III를 대체할 GBSD(지상 기반 전략 억제)라고 불리는 Sentinel 프로그램을 개발하기 위해 Northrop에 30억 달러 규모의 계약을 체결했습니다. Sentinel 프로그램의 총 비용은 약 100억 달러로 예상됩니다.
그러나 Kendall은 프로그램 초기 단계에는 특히 비용과 관련해 많은 불확실성이 있었다고 말했습니다. 이러한 불확실성의 일부는 미니트맨이 만들어진 이후 수십 년이 지났기 때문에 발생합니다.
Kendall은 로켓 과학자들이 Sentinel ICBM을 발사하는 데 사용할 발사 시설과 같은 명령 및 제어 인프라와 관련된 요소를 포함하여 부서가 해결해야 할 "알 수 없는 미지의 문제"가 나타나고 있다고 말했습니다.
Kendall은 개발 과정에서 일부 비용이 증가할 수 있다고 말했습니다.
Kendall은 “프로그램에 더 깊이 들어가고 실제로 해야 할 일이 무엇인지 더 깊이 이해하게 되면 비용이 많이 드는 몇 가지 사항을 발견하게 됩니다.”라고 말했습니다. "우리는 이것이 어떤 영향을 미칠지, 그리고 이로 인해 어떤 조정을 해야 하는지 평가하려고 노력하고 있습니다."
지난 2029월, 회계감사원(GAO)은 센티넬 프로그램의 시작일을 2030년에서 XNUMX년 XNUMX월~XNUMX월로 연기할 수 있는 문제를 설명하는 무기 평가 보고서를 발표했습니다.
GAO는 지속적인 인력 부족, 공급망 문제 및 소프트웨어 문제를 강조했습니다.
오늘 Sentinel이 대체할 Minuteman III 프로그램에는 400평방 마일이 넘는 지역에 배치된 450개의 미사일과 32개의 사일로가 포함됩니다.
Kendall은 B-21 프로그램에 대해 "조심스럽게 낙관적"이라고 덧붙였습니다. 첫 번째 Raider는 10월 XNUMX일 첫 시험 비행을 했으며 Kendall은 "비행 시험을 시작할 예정"이라고 말했습니다.
Kendall은 B-21이 "사소한 내부 실수"를 겪었지만 그와 현재 획득 및 유지 담당 국방부 차관인 William LaPlante가 이전 오바마 행정부 당시 국방부에서 재임하는 동안 개발한 계획을 크게 따랐다고 말했습니다.
당시 Kendall은 국방부 획득, 기술 및 물류 담당 차관이었고 LaPlante는 공군 획득, 기술 및 물류 담당 차관보였습니다.
Boeing은 25년 2019월 2019일 Northrop이 최근 고체 로켓 모터 공급업체인 Orbital ATK(현재 Northrop Grumman Innovation Systems)를 인수한 것을 언급하면서 경쟁 입찰에 참여하지 않겠다고 발표했습니다. Northrop은 Orbital ATK를 인수한 후 Boeing의 개인 데이터를 보호하기로 계약을 체결했습니다. 이후 공군은 해당 프로젝트에 대한 보잉 자금 지원을 중단하고 XNUMX년 XNUMX월까지 노드롭 그루먼(Northrop Grumman)을 유일한 계약 입찰자로 남겨두었습니다.
2019년 XNUMX월, Northrop Grumman이 미래 ICBM 구축 경쟁에서 승리했다고 발표되었습니다. Northrop은 기본적으로 GBSD 프로그램에서 고려 대상으로 남아 있는 유일한 지원서였기 때문에 승리했습니다. 공군은 노스롭의 제안에 대해 "단독 계약자와 계속 공격적이고 효과적으로 협상을 이어갈 것"이라고 밝혔다.
뻐꾸기
간단히 말해서 Northrop은 "뻐꾸기 새"처럼 공군 사령부의 명백한 묵인으로 더 유망한 경쟁자를 둥지 밖으로 밀어 냈습니다. 이것에 대한 가장 흥미로운 점은 역사 Northrops는 Orbital ATK가 아무것도 필요하지 않았다는 사실 때문에 오랫동안 고체 로켓 엔진 제조업체인 Hercules Aerospace 및 Alliant Techsystems를 마음대로 사용할 수 있었습니다.
처음에 이 프로그램은 모노블록 탄두와 새로운 로켓을 위해 준비된 "물리적 패키지"의 존재만으로 수치로만 알려졌습니다. 2019년 87월, 현재 Minutemen의 절반인 퇴역 LGM-1 Peacekeeper의 Mk-21 블록 본체에 있는 W118-35 탄두가 GBSD에 선택되었습니다. 올 여름, MIRV 구성으로 Sentinel 대륙간 탄도 미사일을 배치하는 것에 대한 LGM-XNUMXA Sentinel ICBM에 새로운 정보가 나타났습니다.
최신 정보에 따르면 Sentinel ICBM은 이전에 생각했던 것보다 더 높은 투척 중량(730kg이 아닌 465kg)을 가지며 MIRV의 일부로 W-87-1/Mk21A 탄두 400개를 탑재할 수 있는 것으로 나타났습니다. 계획에는 단 하나의 탄두를 갖춘 XNUMX개의 미사일을 배치하는 것이 요구됩니다(모노블록 버전).
일반적으로 이것은 매우 이상한 이야기라는 점에 유의해야하며 공군이 뚜렷한 이유없이 사양을 변경했다고 믿지 않습니다. 아마도 이것은 Orion 38의 두 번째 단을 짧은 Orion 50으로 교체하려는 Northrop Grumman 자체의 계획일 것입니다. 그리고 확실히 로켓은 렌더링처럼 보이지 않을 것입니다. 모든 단은 동일한 중앙부를 갖게 됩니다.
새로운 엔진의 추력은 81,28배, 중앙부는 127cm에서 21cm로 증가하고, Mk-55,88 블록을 1966개가 아닌 73개 배치할 수 있게 되었으며, 베이스 직경은 1cm가 되었습니다. 1,32년 보잉사의 탄두와 유사합니다. SR62-AJ/TC-12 스테이지의 더 큰 중간부 직경(XNUMXm) 덕분에 이전의 XNUMX개 대신 XNUMX개의 W-XNUMX/Mk-XNUMX 탄두를 수용할 수 있게 되었습니다. 버전.
첫 번째 단계는 표준 Northrop Grumman 고체 추진제 단계인 Orion 50ST를 사용할 가능성이 매우 높습니다. 계단 이름의 첫 번째 숫자는 중앙부의 직경(인치)을 의미하고, 50인치 - 127cm는 계단의 직경을 의미합니다. 다음은 ST의 길이(333미터)를 나타내는 문자 코드입니다. 풀 스테이지 무게 – 8,50kg.
다른 프로젝트의 기성 단계, 모듈 및 블록을 사용하는 것은 로켓 과학에서 상당히 일반적인 관행이라는 점에 유의해야 합니다. 그들은 확실히 처음부터 로켓 단계를 만들지는 않을 것입니다. 시간이 많이 걸리고 무의미하며 매우 비싸며 그렇게 하지 않습니다. 로켓은 일반적으로 기성 로켓 블록으로 조립됩니다. 예를 들어, 같은 방식으로 Martin Marietta 회사는 134년 이내에 MGM-XNUMXA Midgetman 소형 ICBM을 조립했습니다.
특히 Northrop Grumman은 이전에 Minotaur-S 및 Pegasus XL 민간 발사체에 Orion 50ST 스테이지를 사용했습니다. 엔진 추력 – 484,9kN. 작동 시간 – 73초. 재설계된 디자인은 두 번째 단계와 동일한 직경이지만 길이가 50인치(122미터)인 Orion 3,10XL 로켓 단계를 사용합니다. 무대 전체 무게는 4kg이다. 엔진 추력 – 320 kN, 작동 시간 – 118,2초. 두 단계 모두 73~1초의 특정 충격량을 갖는 고칼로리 고체 혼합 연료 QDL-285을 사용합니다.
모든 현대식 혼합 고체 연료 중에서 이 연료는 에너지가 가장 풍부하고 완벽합니다. 14단계는 LGM-30G Minuteman III ICBM 육성 유닛의 고비점 연료 구성 요소(AT+UDMH)를 사용하는 액체 추진 로켓 엔진의 RS-18 추진 시스템을 기반으로 합니다. 로켓의 예상 발사 중량은 500kg이다.
그러나 GBSD 프로그램은 로켓일 뿐만 아니라 인프라, 지휘소 발사장, 통신 등도 포함합니다.
분명히 가까운 시일 내에 또 다른 문제, 더 심각한 문제가 나타날 것입니다. 국방부는 새로운 미사일을 기존의 Minuteman-3 사일로 발사대에 배치하는 이 단계에서 선택한 방법에 만족하지 않습니다. LF-30G 사일로는 최대 1psi의 핵폭발 충격파에 대한 보호 수준을 갖추고 있습니다. 인치 PSI(000kg/sq.cm).
40세기에 이러한 수치는 아무 의미가 없다고 말할 수도 있습니다. 미 국방부는 10년 전과 똑같은 문제에 직면했습니다. MX 미사일이 이미 준비되어 있었고, 그 기반 방법이 30년 넘게 선택되어 있었습니다. 우리는 이 기간 동안 200개 이상의 옵션을 검토했고 결국 XNUMX개의 미사일을 오래된 미니트맨 사일로에 꽂았으며 발사대에 XNUMX개의 미사일을 배치할 계획을 잊어버렸습니다.
Варианты
국방부는 ICBM 기반에 대해 거의 동일한 옵션을 다시 고려하고 있습니다. 이미 이 단계에서 네 가지 방법이 테스트되고 있으며 이 방법은 XNUMX세기 억제 요구를 충족해야 합니다.
첫째, ICBM 전력의 일부 또는 전부는 도로와 철도 모두의 이동식 플랫폼을 기반으로 할 수 있습니다.
둘째, 대륙간탄도미사일을 비핵화하고 전략적 재래식 글로벌 타격 시스템으로 전환할 수 있다.
셋째, ICBM 부대는 사일로 위치 영역(소위 터미널 또는 "단순 새로운 방어")과 결합된 전략적 미사일 방어 또는 부스트 단계에서 "발사 후" 요격을 제공하는 보다 진보된 미래 방어 시스템으로 보호될 수 있습니다. 출시 전.
넷째, 미국은 탄도미사일 잠수함과 핵 탑재 폭격기로 구성된 핵 전략 쌍을 사용하기로 결정할 수도 있습니다. оружие.
첫 번째 옵션에서 미국은 총 ICBM 수를 400개에서 300개로 줄일 수 있으며, 각각 150개의 탄두를 갖춘 모바일 기반 XNUMX개를 탑재할 수 있습니다. 증가된 생존성은 현재 계획에 비해 더 적은 수의 발사대를 보완하는 것 이상입니다.
두 번째 옵션에서는 전체 ICBM 전력이 작전용 글로벌 타격군이 될 것이지만 이 옵션은 첫 번째 옵션과 결합될 수도 있습니다. 이 경우 ICBM 150 사일로 발사대는 핵탄두 대신 재래식 재래식 탄두를 탑재하게 됩니다. 이를 통해 미국 정책 입안자들은 반드시 전면적인 핵전쟁으로 확대되지 않고도 선택적이고 "신속한" 대륙간 및 대양 횡단 재래식 공격을 수행할 수 있는 능력을 갖게 될 것입니다.
이 접근법의 한 가지 문제점은 러시아가 자신을 향해 향하는 모든 대륙간 탄도 미사일이 자동으로 핵 무장으로 간주되어 핵 대응에 직면할 것이라고 믿을 수 있다는 것입니다. 그러나 미국 국방 전문가에 따르면 미국은 재래식 장거리 탄도 미사일로 러시아를 공격하지 않을 가능성이 높으며 이러한 미사일은 러시아 영토 밖의 다른 목표물에 대한 다양한 공격에 사용될 수 있습니다.
ICBM 전력을 현대화하기 위한 세 번째 옵션은 비행이 끝날 때 공격하는 탄두를 요격하도록 설계된 간단한 새로운 비행 종료 방어로 사일로 기반 ICBM을 보호하는 것입니다.
미국, 러시아, 중국의 전략적 핵탄두 및 발사대와 관련하여 New START 또는 유사한 무기 통제 협정이 유지된다고 가정하면, 종말 방어가 완벽하거나 거의 완벽할 필요는 없습니다. 예를 들어, 새로운 START 제한이 적용되면 미국 국방 기관은 사일로 기반 대륙간 탄도 미사일을 파괴하기 위한 "공격 비용"을 사일로당 탄두 2~3개에서 탄두 5~6개로 늘려야 합니다.
이 수준 이상에서는 동일한 사일로를 목표로 하는 공격 탄두 간의 "동족살해"로 인해 파괴된 ICBM 수에 대한 공격자의 예측이 왜곡될 수 있습니다.
물론, 무제한적인 군비 경쟁을 고려하면, 현재 배치된 지상 기반 미사일 방어 시스템과 같은 미사일 방어의 중간 계층으로 보완하더라도 종말 방어는 쉽게 극복될 수 있습니다.
새로운 물리학 원리에 기초한 방어만이 이 방정식을 바꿀 수 있을 뿐만 아니라 지향성 에너지 무기의 조합을 기반으로 하는 ICBM 발사 전 또는 초기 단계의 "발사 좌측" 요격 분야의 일부 연구 및 개발도 가능합니다. 전자전과 무인자율차량.
네 번째 현대화 옵션: ICBM 전력을 제거하고 XNUMX개 구성체 대신 전략적 핵 쌍방에 의존합니다. 이론적으로 이는 잠수함과 폭격기에 충분한 정보와 경고 능력이 제공된다면 미국의 전략적 핵 억지력에 대한 생존 가능성 문제를 제거하거나 크게 줄일 수 있습니다.
이러한 가정을 바탕으로 미국 기획자들은 탄도 미사일 잠수함과 폭격기에 추가 무기를 할당하여 경쟁사와의 동등성을 유지할 수 있습니다. 그들은 또한 추가 탄도 미사일 잠수함을 개조하는 것을 고려할 수도 있으므로 발사대 중 일부는 재래식 무기나 핵무기로 무장한 탄도 미사일 대신 순항 미사일을 발사하도록 위임되었습니다.
한 가지 옵션으로, 미국은 모든 해상 발사 전략 무기를 콜롬비아급 핵 추진 미사일 잠수함에 기반을 두는 대신 더 저렴하고 장비도 갖춘 순항 미사일로 무장한 특수 제작 잠수함인 SSGN을 배치할 수 있습니다. 재래식 탄두와 핵탄두를 모두 사용합니다. 어쨌든 해상 기반 전략군은 지정된 목표물에 대해 재래식 공격과 핵 공격을 모두 수행할 수 있습니다.
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