Rakéta-navigáció a hidegháborúban Technológiai-társadalmi rendszerek A Gólem BME Filozófia és Tudománytörtényet Tanszék
Mottó: A gravitációt le tudjuk győzni, de a papírmunka néha legyőzhetetlen. Wernher von Braun, NASA
Tézisek 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
A 2. világháború öröksége Az amerikai hadikiadások megoszlása a fegyvernemek között az '50-es évek közepén-végén: Szárazföldi haderő (Army) 24% Haditengerészet (Navy) 29% Légierő (Air Force) 49%
Nukleáris fegyverkezés 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 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.
Az amerikai légierő (U.S. Air Force) 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 első rakétaforradalom 1953-54 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
Rakéták a forradalom előtt 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 $
A forradalom okai 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 hidrogénbomba feltalálása 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
Az Eisenhower adminisztráció hivatalba lépése 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
Az Eisenhower adminisztráció hivatalba lépése 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
Az első rakétaforradalom intézményesülése 1. 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 2. 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
Az első rakétaforradalom intézményesülése 3. 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
Az első rakétaforradalom intézményesülése 4. 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 50es évek közepétől a 90-es évekig az ICBM-ek fejlesztését ez a szervezet irányította
A szovjetek nagy hatótávolságú rakétaprogramja 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 Szputnyik fellövése 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
Az első rakétaforradalom vége 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 ICMB-k navigációja 1949-57 1960-65 Rádióvezérlésű Inerciális Stelláris 1970-90
Az inerciális navigáció győzelme 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
A rádióvezérlésű navigáció előnyei A rádióvezérlésű navigáció melletti legnyomósabb érv a pontossága volt: 1960-ban a rádióvezérlésű Atlas D jóval pontosabb volt, mint az 5mérföldes specifikációja. 1960-ban a szovjetekkel való fegyverkezési verseny nyomása alatt a szokásos elnöki hivatali beszédben (State of the Union) Eisenhower el is dicsekedett a 2mérföldes 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
Az inerciális navigáció hátrányai 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?
Kitérő: az inerciális navigáció lehetetlensége 1. 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 2. 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
Kitérő: az inerciális navigáció lehetetlensége 3. 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 inerciális navigáció megvalósíthatósága 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
A rádióvezérlésű navigáció hátrányai 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.
Kitérő: Rakétakonfliktus a hadseregben 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 7én 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
Az első rakétaforradalom vége - következtetések 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
A második rakétaforradalom kezdete 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
Az SLBM technológiai megvalósíthatósága 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 stratégiai szerepe 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
A második rakétaforradalom sikere 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 Trident rakéták fejlesztése A '60-es években a tengeralattjárók navigációs és az SLBMek 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 C3 kudarca 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 kudarcának tanulságai A Haditengerészet vezetői megtanulták a leckét Arra a kérdésre, hogy mi a pontosság javításának és az új rakéta fejlesztésének célja a rossz válasz: A jó válasz: Nukleáris csapásmérő eszköz kifejlesztése 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 rakétaforradalmak - következtetések 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 társadalmipolitikai jelenség biztosította a projektek elfogadtatását, de egyben korlátozta is a kitűzhető technológiai célokat és megvalósuló projekteket