Rakéta-navigáció a hidegháborúban...Legkésőbb a 40-es évek végére az amerikai hadsereg vezetése és a politikai elit számára világossá vált, hogy a Szovjetunióval

Rakéta-navigáció a hidegháborúban

A Gólem – BME Filozófia és Tudománytörtényet Tanszék

Technológiai-társadalmi rendszerek

Mottó: „A gravitációt le tudjuk győzni, de a papírmunka néha legyőzhetetlen.” – Wernher von Braun, NASA

Kutatásmódszertan – BME Filozófia és Tudománytörtényet Tanszék

● A technológia és a társadalom kölcsönösen befolyásolják egymást, szétválaszthatatlan rendszert alkotnak

● Az előadás során az amerikai hidegháborús rakétarendszerek és az amerikai nukleáris stratégia közötti egymást befolyásoló fejlődést követjük nyomon


Tézisek

● Technológiai indeterminizmus: a technológiai fejlesztés nem választható el a szervezeti, politikai és gazdasági környezettől.

● A technológiai rendszerek sikeressége és hatékonysága függ a rivális rendszerektől, illetve a társadalmi környezettől. A technológiai rendszerek fejlesztését nem csak technológiai, hanem társadalmi okok is elindíthatják és megakaszthatják

● A technológiai fejlesztés nem csak alkalmazkodik a politikai és gazdasági környezethez, hanem át is alakítja ezeket a társadalmi rendszereket


Tézisek

● Az amerikai hadikiadások megoszlása a fegyvernemek között az '50-es évek közepén-végén:

● Szárazföldi haderő (Army)

● Haditengerészet (Navy)

● Légierő (Air Force)


A 2. világháború öröksége

24%

29%

49%

● Legkésőbb a 40-es évek végére az amerikai hadsereg vezetése és a politikai elit számára világossá vált, hogy a Szovjetunióval a katonai konfrontáció tartós lesz, és a védelmi stratégia központi elemei kell legyenek a nukleáris fegyverek


Nukleáris fegyverkezés

1949-51 1955-57 1960-63

Interkontinentális ballasztikus rakéta (ICBM)

Tengeralattjáróról indított ballasztikus rakéta (SLBM)

Stratégiai nehézbombázó

● A US nukleáris stratégiájában és a hadsereg szervezetében 1955-re, illetve 1960-ra végbement változást, az ICBM, illetve az SLBM, és az ezeket fejlesztő szervezetek meghatározóvá válását nevezzük a továbbiakban „első”, illetve „második rakétaforradalomnak”.

● 1947. szeptemberében vált önálló hadnemmé

● Önállóságát a stratégiai bombázás eredményeivel vívta ki

● 1945. március 9-10. Tokyo bombázása. Egyetlen támadás nyomán több közvetlen áldozat, mint a későbbi atombomba támadásoknál

● 1945. augusztus 6-9. Hiroshima. Nagasaki


Az amerikai légierő (U.S. Air Force)

● A forradalom nem az elnök vagy a védelmi miniszter döntése, hanem mérnökök, tábornokok és kormányzati tisztviselők tevékenysége nyomán ment végbe, átalakítva nem csak a szervezeti struktúrát, de magát a nemzeti védelmi stratégiát is

● Befolyásoló tényező volt a Szovjetunió rakétaprogramja, különösen a Szputnyik fellövése 1957-ben, de döntő változások jóval ezelőtt végbementek

● A változás elindulása után nem az lett a kérdés, hogy kellenek-e ICBM-ek, hanem az, hogy

● Melyik szervezet fejlessze és irányítsa?

● Milyen legyen a navigációs rendszere?

● Milyen pontosságú legyen?

● Ezek a kérdések a technológiai és társadalmi rendszerek kölcsönhatásában dőltek el


Az „első rakétaforradalom” – 1953-54

● Az '50-es évek elején a légierőnél komolyan kételkedtek abban, hogy a rakéta alkalmazható nagy hatótávolságú, stratégiai fegyverként:

● Képes-e 3-3.500 mérföldre eljuttatni az atombombát?

● Rendelkezik-e a szükséges a pontossággal?

● Ezért 1954 előtt inkább a közepes hatótávolságú cirkálórakétákat (kb. alacsonyan szálló robotrepülőgép szemben a sztratoszférába kilépő ICBM-mel) fejlesztették

● A költségvetés megoszlása 1951-54 között:

● Snark és Navaho (cirkáló rakéták): 450 millió $

● Atlas (ballisztikus rakéta): 26.2 millió $Kutatásmódszertan – BME Filozófia és Tudománytörtényet Tanszék

Rakéták a forradalom előtt

● Tipikusan három okot tartanak számon:

● A hidrogénbomba feltalálása

● Eisenhower elnökségének kezdete

● Szovjet rakétaprogram kezdete

Vajon ezek hogyan és mennyiben járultak hozzá az első rakétaforradalmat meghatározó szervezeti döntésekhez?


A forradalom okai

● 1952. október 31. az első hidrogénbomba robbantás

● Sokkal nagyobb a hatás/tömeg arány, vagyis elvileg sokkal kisebb tömegű bombát és/vagy kisebb pontosságú találatot tesz lehetővé


A hidrogénbomba feltalálása

● De az első hidrogénbomba még 60 tonnás volt. A sokkal könnyebb, 10 tonnás verziót csak 1954. február 28-án tesztelték, de a rakétákhoz még ez is túl nagy volt

● 1953-54-ben sikertelen robbantásokat folytattak kisebb tömegű bombákkal

1953-54-ben a kisebb tömegű, rakétával hordozható hidrogénbomba még nem volt tény, csak egy erősen kétségbe vonható előrejelzés


A hidrogénbomba feltalálása

● 1953. januárjában két évtizedes demokrata elnökség után lépett hivatalba a republikánus David Dwight Eisenhower, ötcsillagos tábornok

● A választást a „kommunizmus, Korea és a korrupció elleni” küzdelem jelszavával nyerte meg


Az Eisenhower adminisztráció hivatalba lépése

● Eisenhower elindította a nemzeti védelmi stratégia felülvizsgálatát, különös tekintettel az elhúzódó és véres koreai konfliktusra

● Az új doktrína a „masszív megtorlás”

● „Fegyveres konfliktusok esetén az Egyesült Államok a nukleáris fegyvereket mint rendelkezésre álló, bevethető fegyvert fogja számításba venni.”

Nemzeti Védelmi Tanács: Alapvető Nemzeti Védelmi Politika, NSC-162/6



● Ez a stratégia kiemelt szerepet szánt a nukleáris fegyvereknek, de ezek között elsősorban a stratégiai nehézbombázóknak

● Az Eisenhower adminisztráció szigorú védelmi költségvetése miatt egy új fegyver fejlesztése nemigen jött szóba

● A rakétákkal kapcsolatban az Elnök maga szkeptikus volt. Még 1956-ban a rakétaforradalom után is azt nyilatkozta a Vezérkarnak, hogy „nem gondol túl sokat a ballisztikus rakétákról mint katonai fegyverekről”, és a fejlesztésüket is inkább „pszichológiai fontosságuk” miatt támogatta



● A változások motorja Trevor Gardner, a légierőért felelős miniszter kutatás-fejlesztési asszisztense

● Az első ICBM prototípusának fejlesztésében részt vevő Convair vállalat lobbistái meggyőzték, hogy az ICBM működőképes és fontos

● A védelmi miniszter tanulmányt készíttetett a rakétaprogramról a költségek lefaragásának céljával

● Gardner azonban a tanulmányt nem a légierő Tudományos Tanácsadó Testületének továbbította, hanem annak értékelésére ad hoc bizottságot hozott létre Neumann János vezetésével


Az első rakétaforradalom intézményesülése 1.

● Neumann nem volt elkötelezett egyik oldalnak sem, és szakmai hírneve biztosíték volt a bizottság szakmai elismertségére

● Neumann jó barátságban volt Teller Ede fizikussal, „a hidrogénbomba atyjával”, akivel egyetértettek abban, hogy a kis tömegű és sokkal nagyobb erejű hidrogénbomba a közeljövőben megvalósítható

● Gardner még megjelenés előtt a bizottság rendelkezésére bocsátotta a RAND Corporation (elismert amerikai katonai think-tank) tanulmányát az ICBM program felgyorsításáról

● Gardner technikai tanácsadóként meghívta Simon Ramo és Dean Wooldridge éppen függetlenedő cégét, amely később az ICBM-ek fő technológiai támogatója lett



● A Neumann vezette Stratégiai Rakétákat Értékelő Bizottság 1954. februárjában egy átszabott és felgyorsított ICBM programot javasolt:

● Szervezeti és technikai javaslatok, amelyek megkerülik a Légierő ellenállását

● A javaslatot Harold E. Talbott, a légierőért felelős miniszter is határozottan támogatta



● A Légierő vezetői felismerték, hogy csak veszíthetnek, ha kimaradnak az új fegyver fejlesztéséből, ezért sürgették, hogy az új szervezet a Légierő Kutatás-fejlesztési Parancsnoksága alá rendelve jöjjön létre

● Gardner biztosította, hogy az 1954 nyarán létrehozott új szervezet vezetője az ICBM lelkes támogatója, Bernard A. Schriever tábornok legyen, a technikai támogatást pedig a Ramo-Wooldridge Corporation szállítsa

● A szervezet neve többször változott (Ballisztikai Rendszerek Részleg, Űrkutatási és Rakétarendszerek Hivatala, végül Ballisztikus Rakéták Hivatala), de az 50-es évek közepétől a 90-es évekig az ICBM-ek fejlesztését ez a szervezet irányította



A harmadik, legfontosabb okként szokás számon tartani a Szovjetunió nagy hatótávolságú rakétaprogramját

● 1952-re a szovjetek szabadon engedték az elfogott német mérnököket, akiket kihallgatott az amerikai hírszerzés

● Ezek szerint a szovjetek ugyanazt az óvatos, fokozatos fejlesztést folytatják, a hangsúly ugyanúgy a cirkáló rakétákon

● Az így kialakult kép 1954-et követően megváltozott, ez azonban nem a rakétaforradalomtól függetlenül ment végbe

● A Neumann-bizottság új becslést kért hírszerzéstől

● Az eredményeket Trevor Gardner úgy összegezte, hogy „a stratégiai rakéták területén a szovjetek lényegesen előttünk járnak”


A szovjetek nagy hatótávolságú rakétaprogramja

● 1957. júniusában egy U-2 kémrepülőgép felvételein az elemzők egy állványon álló ICBM-et azonosítottak

● A Szputnyik fellövése 1957. novemberében drámaian demonstrálta a szovjet ICBM fejlesztés eredményeit


A Szputnyik fellövése

● Az első rakétaforradalom intézményesülése azonban ekkorra már végbement:

● Létrejött az ICBM-ek fejlesztését több évtizeden át irányító szervezet

● 1952-ben hadrendbe állt a legújabb bombázó, a sugárhajtású B-52-es. Ezt követően azonban 30 éven át nem került sor újabb nagy hatótávolságú stratégiai nehézbombázó fejlesztésére

● A cirkálórakéták fejlesztése is lassan elkezdett háttérbe szorulni az interkontinentális rakétákkal szemben


Az első rakétaforradalom vége


Az ICMB-k navigációja

1949-57 1960-65 1970-90

Rádióvezérlésű

Inerciális

Stelláris

● Az 50-ek évek végéig az ICBM-ek navigációja rádióvezérlésű volt (Atlas A-től Atlas F-ig)

● A 60-as évek elejétől kezdve három évtizeden át az ICBM-eket inerciális navigációval fejlesztették – ezt egyes esetekben kiegészítették a csillagok állását figyelő, stelláris navigációval, de rádióvezérlésű navigációt egyetlen ICBM-be sem fejlesztettek

● Döntő szempontnak bizonyult, hogy az inerciális navigáció, számtalan hátránya ellenére jobban illeszkedett az amerikai nemzeti védelmi stratégiába, a rádióvezérlés pedig előnyei ellenére annak kevésbé felelt meg


Az inerciális navigáció győzelme

A rádióvezérlésű navigáció melletti legnyomósabb érv a pontossága volt:

● 1960-ban a rádióvezérlésű Atlas D jóval pontosabb volt, mint az 5-mérföldes specifikációja. 1960-ban – a szovjetekkel való fegyverkezési verseny nyomása alatt – a szokásos elnöki hivatali beszédben (State of the Union) Eisenhower el is dicsekedett a 2-mérföldes pontossággal

● 1963-ban az Atlas D az esetek 80%-ában 1 mérföldön belüli pontosságot ért el

● Várható volt, hogy a rádióvezérlésű navigáció a továbbiakban is kétszer pontosabb lesz, mint az inerciális

Emellett a rádióvezérlés régi, kitapasztalt technológia

● A korábbi, sikeres rakétákat rádióvezérlésű navigációval fejlesztették


A rádióvezérlésű navigáció előnyei

● Az inerciális navigáció pontossága nemcsak a rádióvezérlésétől, hanem a stratégia nehézbombázókétól is messze elmaradt – és csak két évtized múlva fogja elérni

● A találati pontosság természetesen kiemelt szempont volt a légierő számára

● Emellett az inerciális navigáció még kipróbálatlan technológia, nem csak ICBM-ekben, de repülőgépekben is

● Hogyan győzte le mégis az inerciális navigáció a rádióvezérlésűt?


Az inerciális navigáció hátrányai

● Az inerciális navigációs rendszer fejlesztésére a Charles Stark Draper vezette laboratórium pályázott

● Fejlesztési támogatást viszont csak egy elvileg lehetséges gépre lehet nyerni. Például egy antigravitációs erővel működő készülék rendkívül értékes lenne a Légierő számára, de ilyen fejlesztésre nem lehet pályázati pénzt kapni, mert elkészítése elvileg lehetetlen.

● Drapernek tehát be kellett bizonyítania katonai szakértőknek, hogy az inerciális navigáció egyáltalán lehetséges


Kitérő: az inerciális navigáció lehetetlensége 1.

● Az ellenvetés szerint az einsteini relativitás elve miatt a független/zárt rendszerű, inerciális navigáció elméletileg lehetetlen

● A gyorsulást mérő műszer elvileg nem képes különbséget tenni a Föld gravitációs ereje és a rakéta hajtóműve között

● A pontosság javításának akadálya eszerint nem a ráfordított erőforrások hiánya, hanem egy természeti törvény

● Ezt a kritikát George Gamow, elismert részecskefizikus fizikus fogalmazta meg, aki tagja volt a Légierő Tudományos Tanácsadó Testülete Navigáció és Irányítás Részlegének



● Draper szintén tagja volt a Tudományos Tanácsadó Testületnek, és pozícióját felhasználva szigorúan titkos konferenciát szervezett az automatikus navigáció legújabb eredményeinek bemutatására. Meghívott minden, a légierő által támogatott, a témán dolgozó kutatócsoportot és Gamowot is

● Draper a konferenciára az inerciális navigációt használó repülőgép prototípusával érkezett meg, látványosan demonstrálva a technológia működőképességét

● Gamow, valószínűleg látva, hogy a konferencia ellene irányul, nem jelent meg. A konferencia résztvevői és a légierő is ezt tévedése elismerésének tekintette

● Ezt követően az elvi lehetetlenség kérdését senki nem vetette fel



● Az első inerciális navigációjú ICMB a Thor

● A kísérletek 1956-ban sikeresek voltak. A találati pontosság kb. 4 mérföld, ami kb. kétszerese (vagyis kétszer olyan pontatlan mint) az ugyanekkor tesztelt, rádióvezérlésű Jupiter rakétának

● De a technológia működőképességéhez képest a pontosság ekkor másodlagos volt

● Ugyanis a 60-as évek közepéig a nemzeti védelmi stratégia kiindulópontja a „masszív megtorlás”

● A lehetséges célpontok nagy népességű városok és ipari létesítmények. Emiatt a néhány mérföldes pontosság elfogadható volt


Az inerciális navigáció megvalósíthatósága

● A rádióvezérlésű navigáció föld felszíni támogató állomásokat igényelt

● A 60-es évek elejétől kezdve, amikor a rakétákat a felszín feletti indítóállványok helyett föld alatti silókba rejtették, minden további felszíni létesítmény elképzelhetetlen volt

● Ahogy Schriever tábornok később felidézte: „Nyilvánvaló, hogy az önálló [inerciális] rendszer pokolian jobb volt katonai szempontból … a rádiós … rendszer nagyon alapvető felszíni létesítményeket igényelt, amelyek különösen sebezhetőek, ezért meg akartunk tőle szabadulni, ahogy csak lehetett.”


A rádióvezérlésű navigáció hátrányai

Az 50-es évek közepén a fegyvernemek konfliktusba kerültek a rakétafejlesztésben:

● A Légierő a meglévő légitámaszpontokról indítható rakétát tervezett

● A Szárazföldi Haderő járművel szállítható rakétában gondolkodott

„ a mobil ballasztikus rakéta szárazföldi csapatokat igényel a mozgáshoz, a felállításhoz, a védelemhez és a tüzeléshez... a mozgatható ballisztikus rakétaegységek melletti döntés logikusan vezetett volna ahhoz, hogy a fegyver működtetése visszakerült a Szárazföldi Haderőhöz, oda, ahova mindig is tartoznia kellett volna.” – Maxwell D. Taylor, a Szárazföldi Haderő tábornoka


Kitérő: Rakétakonfliktus a hadseregben

A gyengébb helyzetben lévő Szárazföldi Haderő a rakéta pontosságával akarta felülmúlni a Légierőt:

● A von Braun vezetésével tervezett Jupiter 1956. szeptember 7-én 3.300 mérföldre jutott el, és kétszer olyan pontos volt mint a Légierő Thor rakétája

● Az erről szóló híreket azonban eltitkolták, hogy fenntartsák a fegyvernemek közötti érzékeny egyensúlyt

● A Jupiter fejlesztése végül a Légierő irányítása alá került

● A Szárazföldi Haderő új rakétáját, a Pershing I-t szándékosan legfeljebb 400 mérföld hatótávolságúra korlátozták

A von Braun vezette német mérnökcsapat utolsó nagy projektje a NASA űrprogramja, az Apollo


Kitérő: Rakétakonfliktus a hadseregben

Következtetéseink szerények, de cáfolják a társadalmi hatásoktól független technológiai fejlődés, és a technológiától független politikai mechanizmusok létét:

● Az első rakétaforradalom nem az elnök vagy a védelmi miniszter döntése, és nem is pusztán technológiai újítások, hanem mérnökök, tábornokok és kormányzati tisztviselők összehangolt tevékenysége nyomán ment végbe, átalakítva nem csak a szervezeti struktúrát, de magát a nemzeti védelmi stratégia súlypontjait is

● Befolyásoló tényező volt a Szovjetúnió rakétaprogramja, különösen a Szputnyik fellövése 1957-ben, de a döntő szervezeti változások jóval ezelőtt végbementek


Az első rakétaforradalom vége - következtetések

● 1956-ban vezetőváltás történt az amerikai hadiengerészet élén: Arleigh Burke admirális szerint a tengerészetnek a Légierő dominanciája ellenére be kell a kapcsolódnia a rakétaprogramba

● Ez az elsőre talán egyszerűnek látszó lépés számos technológiai problémát vetett fel

● A korábbi ICBM-ek folyékony hajtóanyagúak voltak, amelyet az indítás előtt töltöttek fel a rakétába. Ugyanez a művelet egy mozgó hajón, különösen pedig egy tengeralattjárón sokkal komolyabb problémát jelentett, mint egy fix szárazföldi kilövőálláson

● 1956 márciusában belevágtak egy közös projektbe a szárazföldi haderővel együttműködésben egy szilárd hajtóanyagú rakéta kifejlesztésébe


A második rakétaforradalom kezdete

● A tengeralattjáróról indítás további problémákat és technológia irányokat vetett fel

● Az üzemben lévő tengeralattjárók méretkorlátai miatt az eddigieknél kisebb méretű rakétára van szükség

● Jobb hatás/tömeg arányú hidrogénbomba

● Új feladat a mozgó tengeralattjáró pozíciójának és sebességének meghatározása

● A rádióvezérlésű navigáció nem jön szóba, a rakéta csak inerciális navigációjú lehet


Az SLBM technológiai megvalósíthatósága

● De mi szükség egyáltalán van egy tengeralattjáróról indítható rakétára?

● A védelmi stratégia alapelve a „masszív válaszcsapás”, erre a Légierő bombázói és rakétái teljesen alkalmasak, nincs szükség további nukleáris fegyverekre

● Ráadásul a Légierő amúgy is megtorpedózná egy rivális fegyver kifejlesztését

● A megoldás egy új stratégiai cél, a „végső elrettentés” bevezetése

● Az óceánba merült tengeralattjáró gyakorlatilag sebezhetetlen, és egy esetleg sikeres nukleáris támadást is ellencsapással viszonozna. Ez végső elrettentő erővel bír egy támadást fontolgató Szovjetunió számára


Az SLBM stratégiai szerepe

● 1960-ben sikeresen tesztelték az első SLBM-t, a Polaris-t

● A találati pontosság körül hasonló vita folyt, mint az első ICBM-ek esetén, de az első sikeres teszt után itt is a működőképesség volt a döntő. Az elrettentő csapás célpontjai is városok és ipari létesítmények, amelyeknél a kisebb pontosság is elfogadható

● A tengerészetnek sikerült elfogadtatnia az új típusú nukleáris fegyvert. Eközben alapvetően megváltoztatta a nemzeti védelmi stratégia céljait

● A stratégiai cél a technológiai útkeresés során fogalmazódott meg. A kiindulásnál a Haditengerészet szempontja alig volt kifinomultabb annál, hogy a rakéta „menő” dolog, nekünk is legyen egy

● Az új stratégia jelenség azonban önálló életre kelt, és az ezt követő SLBM fejlesztések meghatározó tényező lett


A második rakétaforradalom sikere

● A '60-es években a tengeralattjárók navigációs és az SLBM-ek vezérlési pontossága is fokozatosan javult:

● Ennek nyomán a '60-as évek végén Haditengerészet vezetői elhatározták, hogy elindítják egy nagyobb hatótávolságú és nagyobb pontosságú, „nehéz” célpontokat, vagyis rakétasilókat is támadni képes rakéta kifejlesztését


A Trident rakéták fejlesztése

● Ezzel a korábbiakhoz hasonlóan együtt járt a Légierővel való közvetlen konfliktus

● Az SLMB-ek eddig elfogadott célja a „végső elrettentés” volt. A tervezett rakéta – képességivel arányosan – felvállalt szerepe a csapásmérő eszköz. Ilyenekkel eddig csak a Légierő rendelkezett

● Az adott nemzetközi és belpolitikai helyzetben azonban újabb nukleáris „csapásmérő eszköz” fejlesztésének elindítása elfogadhatatlan volt

● Máshol fejlesztettek csapásmérő nukleáris eszközöket, de a Trident C3 helyzete reflektorfénybe kerülve tarthatatlanná vált

● A projektet a Szenátus leállította


A Trident C3 kudarca

A Haditengerészet vezetői megtanulták a leckét

● Arra a kérdésre, hogy mi a pontosság javításának és az új rakéta fejlesztésének célja a rossz válasz:

● „Nukleáris csapásmérő eszköz kifejlesztése”

● A jó válasz:

● „A rakéta irányíthatóságának javítása”

● A némileg módosított paraméterekkel benyújtott, a légierő „csapásmérő rakétáival” átfedésben nem lévő Trident C4 fejlesztését elfogadták

● A történet követését itt abbahagyjuk...


A Trident C3 kudarcának tanulságai

● A történet példát ad technológia és politika kölcsönhatására

● Láttuk, hogy az első tengeralattjáróról indítható ballisztikus rakéták fejlesztésének elfogadtatásához szükség volt egy politikai fogalom, a „végső elrettentés” mint nemzeti stratégiai cél megalkotására

● Az ezt követő SLBM fejlesztéseknél ez a politikai fogalom, pontosabban ennek elfogadottsága mint társadalmi-politikai jelenség biztosította a projektek elfogadtatását, de egyben korlátozta is a kitűzhető technológiai célokat és megvalósuló projekteket


A rakétaforradalmak - következtetések

Documents

Rakéta-navigáció a hidegháborúban...Legkésőbb a 40-es évek végére az amerikai hadsereg vezetése és a politikai elit számára világossá vált, hogy a Szovjetunióval