• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur missilförsvarssystem kommer att fungera
    USA har planer på att placera ut en nationell missilsköld inom det kommande decenniet. Foto med tillstånd BMDO

    Ett system för nationellt missilförsvar (NMD) har varit föremål för mycket debatt i USA i mer än ett halvt sekel. Enligt dess anhängare skulle ett sådant system ge en sorts skyddande sköld mot en begränsad missilattack. 1999 beslutade den amerikanska kongressen att tiden för samtal var över -- de antog ett lagförslag som kräver implementering av NMD-systemet för att försvara USA från ett växande antal länder som utvecklar långdistansmissilteknologier.

    Under presidentkampanjen 2000, George W. Bush gjorde det klart att hans administration starkt kommer att stödja ett NMD-program, även på bekostnad av att skada förbindelserna mellan USA och Ryssland. Ryssland har protesterat mot den amerikanska regeringens planer på en nationell missilsköld. Sedan han tillträdde, Bush och försvarsminister Donald Rumsfeld har drivit på med planerna på att bygga missilförsvarssystemet på 30,2 miljarder dollar och kan ha det i drift så snart som 2005.

    Om du har undrat hur USA planerar att rikta in sig på och förstöra fiendens ballistiska missiler, vill du läsa den här utgåvan av How Stuff WILL Work . Vi tar dig in i det amerikanska försvarsdepartementets planer och beskriver hur NMD-radarsystem och vapenavlyssning kommer att fungera.

    Innehåll
    1. Förutse attacker
    2. Skyddar upp!
    3. Son till "Star Wars"

    Förutse attacker

    Konstnärens koncept för SBIRS-satellit Bild med tillstånd från BMDO

    NMD som utvecklas nu är en nedtonad version av det missilförsvarssystem som föreslagits av president Reagan. Glöm lasrarna och höghastighetsprojektilvapenen. Det nuvarande systemet kommer inte att vara det ogenomträngliga kraftfältet som föreställdes i Strategic Defense Initiative (SDI). Istället arbetar USA med ett markbaserat missilförsvarssystem som kan svara på en begränsad missilattack. Det finns fem delar till detta NMD-system:

    • Uppgraderad radar för tidig varning (UEWR)
    • X-band/markbaserad radar (XBR)
    • Rymdbaserat infrarött system (SBIRS)
    • Slagshantering, kommando, kontroll och kommunikation (BMC3)
    • Markbaserade interceptorer (GBI)

    Den första delen av NMD kommer att innebära att upptäcka uppskjutningen av fiendens missiler och spåra dem. Data som samlas in av ett system av radar och satelliter kommer att skickas tillbaka till personalen på BMC3, som sedan kommer att vidta lämpliga åtgärder. Låt oss ta en titt på de tre komponenterna som utgör detektions- och spårningssystemet för NMD.

    • Uppgraderad radar för tidig varning (UEWR) – Detta är en fasad arrayövervakningsradar som kan upptäcka och spåra ballistiska missiler. NMD kommer att använda uppgraderade versioner av befintlig, ultrahögfrekvent tidig varningsradar. Hårdvaruändringar, inklusive byte av befintliga datorer, grafiska displayer, kommunikationsutrustning och radarmottagaren/excitern, kommer också att göras på EWR. UEWR:er kommer att användas för att upptäcka och spåra missiler och andra projektiler under deras halvledsfas, innan den mer exakta X-Band Radar startar.
    • X-band/markbaserad radar (XBR) – Den består av en multifunktionsfasad arrayradar som använder högfrekvent och avancerad radarsignalbehandlingsteknik. XBR kommer att spåra missiler när de flyger närmare USA och bedöma vilka missiler som är lockbete och vilka som är beväpnade med stridsspetsar. Den är utrustad med högupplöst radar som gör det möjligt för den att exakt särskilja mellan nära placerade objekt. XBR-radarn har ett 50-graders synfält och kan rotera 360 grader för att spåra mål. Den kommer att sända ett strålningsmönster i en smal stråle som består av elektromagnetiska pulser. Radarplatsen består av X-bandsradarn monterad på en piedestal, en kontroll- och underhållsanläggning, en kraftgenereringsanläggning och ett 492 fot (150 m) skyddat område. XBR-webbplatsen kommer att täcka 17,46 hektar.
    • Rymdbaserat infrarött system (SBIRS) - Under utveckling av flygvapnet, är SBIRS-satelliterna på en 10-årig utvecklingsplan och förväntas läggas till systemet tre till fyra år efter att NMD blir operativt. Dessa satelliter kommer att ersätta de nuvarande satelliterna för Defense Support Program (DSP). Det finns tre typer av SBIRS-satelliter, inklusive fyra geostationära jordbanor (GEO) satelliter, två högelliptiska omloppsbanor (HEO) satelliter och ett ospecificerat antal låg jordomloppsbana (LEO) satelliter. Så småningom kommer det att finnas en 24-satellitkonstellation som kommer att börja spåra fiendens missiler tidigare än radar, vilket möjliggör snabbare svar.

    När radarn har fastställt att en fientlig missil har avfyrats och riktar sig mot USA, är nästa fas att utlösa en eller flera av de hundra interceptormissilerna för att förstöra fiendens ballistiska missil innan den når USA:s luftrum. I nästa avsnitt kommer du att lära dig hur dessa interceptorer kommer att rikta in sig på och förstöra fiendens missiler.

    Sköldar upp!

    Ett nyttolastfordon som avfyrades från arméns Kwajalein Missile Range i centrala Stilla havet under Integrated Flight Test 5 den 8 juli 2000. Det här testet misslyckades. Foto med tillstånd BMDO

    Hela idén med ett NMD-system är att tillhandahålla en typ av sköld som skyddar mot en lätt ballistisk missilattack. Att spåra fiendens missiler med radar är väl och bra, men poängen med NMD-systemet är att skjuta ner dem innan de kommer till USA:s luftrum. Detta kommer att vara ingen liten uppgift för den amerikanska militären, och det återstår fortfarande mycket tester att göra. Låt oss ta en titt på en av NMD:s markbaserade interceptorer .

    De markbaserade interceptorerna inkluderar två delar:

    • Lastfordon (PLV) - Flygtester har utförts med en PLV designad av Lockheed Martin. Den består av det andra och tredje steget av pensionerad Minuteman II boosters. Minuteman II PLV kommer senare att ersättas med en mer avancerad modell för täckning på en plats av hela USA. Förutom de två booster-stegen på PLV finns det också ett nyttolastskydd fäst på toppen. Nyttolasthöljet innehåller EKV.
    • Exoatmosfäriskt dödande fordon (EKV) - Dödsfordonet är kulan i NMD:s vapensystem. Denna enhet är avsedd att träffa den riktade missilen med en hastighet av 15 000 mph (24 140 km/h). Kraften i kollisionen bör förstöra alla ballistiska missiler, enligt försvarstjänstemän.

    Battle Management, Command, Control and Communications (BMC3) är NMD-systemets nervcentrum. Den börjar spåra den hotande ballistiska missilen så snart den avfyras av en fiendestat. Information om fiendens missil, inklusive bana och trolig nedslagspunkt, vidarebefordras till BMC3 från rymdbaserade sensorer och markbaserad radar. Cirka 20 minuter efter att fiendens missil har avfyrats lyfter en interceptor. Denna interceptor är programmerad med information från radarn.

    Ungefär två och en halv minut efter start kommer dödfordonet att separeras från boostern. Strax före denna separation kommer dödfordonet att få en sista uppdatering om målet. Dödsfordonet kommer att vara cirka 1 400 miles (2 253 km) från sitt mål när det separerar. Den kommer sedan att påbörja en uppsättning manövrar för att kalibrera sina sensorer. Ett sätt att kalibrera sig själv är genom att göra en stjärnbild . Ett stjärnskott innebär att EKV jämför sig med en konstellation som den är programmerad att leta efter.

    Efter att EKV är klar med kalibreringen kommer den att söka upp, förvärva och styra sig själv mot målet utan någon extern vägledning eller kommunikation. Detta händer ungefär sex minuter efter start. Sedan drar EKV ett bildligt öga på den riktade ICBM och börjar en kollisionskurs. Om allt går enligt plan kommer EKV att kollidera med målet 193 km ovanför jorden.

    Processen att peka ut, rikta en interceptor mot och sedan döda målet med en EKV är mycket komplex. Det finns många komponenter som måste koordineras i realtid, och hela proceduren är klar mindre än 30 minuter efter att fiendens missil lyfter. Vissa kritiker har sagt att systemet är för komplext för att fungera effektivt. Militären har haft blandade framgångar med att testa systemet.

    Son till "Star Wars"

    Idén om en missilförsvarssköld fick stor uppmärksamhet för ungefär två decennier sedan, när dåvarande presidenten Ronald Reagan föreslog hans strategiska försvarsinitiativ (SDI). SDI krävde utplacering av rymdbaserade vapen som skulle skjuta ner interkontinentala ballistiska missiler (ICBM). Dess föreslagna användning av lasrar och rymdfarkoster fick media och kritiker att dubba systemet "Star Wars". Medan Reagans ambitiösa försvarsplan fokuserade världens uppmärksamhet på missilförsvarssystem, går ursprunget till ett sådant system tillbaka till början av det kalla kriget.

    1946, efter upptäckten av en nazist missilprogram, som inkluderade planer på att skjuta upp ICBM i New York City, började den amerikanska armén att studera interceptormissiler som kunde förstöra inkommande ballistiska missiler. 1961 uppnådde armén den första framgångsrika avlyssningen av en dummy ICBM-stridsspets, vilket ledde till ett stort tryck för utplaceringen av en nationell försvarssköld. Sex år senare, landets första missilförsvarsprogram, kallat Sentinel , utplacerades.

    1968 fokuserade president Richard Nixon om Sentinel-systemet för att skydda amerikanska avskräckningsstyrkor. Systemet bytte namn till Safeguard . Skyddsavfångare utformades för att bära stridsspetsar för att förstöra återinträdesfordon från ICBM.

    Förhandlingar mellan USA och Sovjetunionen om spridning av vapen gav avtalet om antiballistiska missiler (ABM) från 1972. ABM-fördraget förbjöd nationella missilförsvarssystem och var avsett att förhindra ytterligare upptrappning av kapprustningen mellan de två länderna. Enligt detta fördrag kom USA och Sovjetunionen överens om att begränsa missilförsvarssystem till två platser per land, utan att någon plats har fler än 100 interceptorer. Antalet platser reducerades till en 1974. USA placerade sin plats i Grand Forks, N.D., men stängde den 1976.

    ABM-fördraget måste ändras eller förkastas av USA om det ska placera ut en nationell missilsköld. Under presidentkampanjen 2000 sa president Bush att han skulle driva ett nationellt missilförsvarssystem, även på bekostnad av att skada utrikesförbindelserna med Ryssland. Han sa att han skulle arbeta för att ändra ABM-fördraget, men att han skulle driva på för ett amerikanskt utträde ur fördraget om han skulle behöva. Försvarsminister Rumsfeld har sagt att ABM-fördraget är föråldrat eftersom många andra nationer har utvecklat långdistansmissilteknologi under de 30 åren sedan det undertecknades.

    Under slutet av 1970-talet och början av 1980-talet vände militären sin uppmärksamhet mot att utveckla ett missilförsvarssystem som inte förlitade sig på stridsspetsutrustade interceptorer. För detta ändamål utvecklade den amerikanska armén ett sensor- och styrsystem som gjorde det möjligt för en interceptor att kollidera med en fientlig stridsspets. Denna teknik demonstrerades 1984. (Ett år tidigare hade president Reagan tillkännagett sitt strategiska försvarsinitiativ (SDI) i ett tv-sänt nationellt tal).

    Efter det kalla krigets slut föreslog vissa att Reagans SDI-planer inte längre var nödvändiga. 1991 efterlyste president George Bush ett reviderat missilförsvarssystem som skulle använda markbaserade raketavfångare. Samma år såg världen det första ingreppet av en ballistisk missil och ett missilförsvarssystem under Persiska Gulfkriget , när en American Patriot missil förstörde en irakisk Scud missil. Bushs planer lade grunden för systemet som nu stöds av hans son, George W. Bush.

    1998 släppte en kongresskommission Rumsfeld-rapporten , som angav att flera länder skulle ha förmågan att anfalla det amerikanska fastlandet inom fem till tio år. Sex veckor efter att rapporten släpptes testade Nordkorea en trestegsmissil som passerade över Japan. Nordkoreanska tester ledde till att den amerikanska kongressen antog National Missile Defense Act från 1999, som åtog USA att upprätta en missilförsvarssköld. NMD beräknas vara operativt 2005.

    Mycket mer information

    Relaterade HowStuffWorks-länkar

    • Så fungerar ett amerikanskt spionplan
    • Så fungerar kryssningsmissiler
    • Så fungerar raketmotorer
    • Hur rymdkrig kommer att fungera
    • Hur militära smärtstrålar fungerar
    • Så fungerar radar
    • Så fungerar satelliter
    • Hur saker kommer att fungera

    Andra bra länkar

    • Boeing:National Missile Defense Lead System Integrator
    • Raytheon
    • Ballistic Missile Defense Organisation (BMDO)
    • BMDO:Missile Defense Milestones
    • USA Försvarsdepartementet
    • Rymdbaserade infraröda system (SBIRS)
    • Centrum för försvarsinformation
    • Nationellt missilförsvar



    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com