Hypersonisk mainstream
De vigtigste historiske øjeblikke i det XXI århundrede vil helt sikkert blive genopfyldt med udviklingen og vedtagelsen af hypersoniske våben. Dette ubetingede trumfkort er på niveau med nukleare afskrækkelsessystemer. Med hensyn til kompleksiteten og de nødvendige ressourcer er nukleare teknologier og hypersoniske teknologier på mange måder ens. For at udvikle køretøjer, der kan accelerere til hastigheder på Mach 5-10, kræves ikke-trivielle tilgange og løsninger. Samtidig er alt i teorien relativt enkelt.
Det vigtigste i enhver raket er fremdriftssystemet. Til hypersoniske køretøjer bruges enten motorer med en oxidator om bord eller ramjets. Eksempler på førstnævnte findes i Kinzhal -missilsystemet, og ramjetmotorer bruges i de berømte russiske zirkoner. Samtidig er selve ramjet -motoren langt fra en nyhed. Det skematiske diagram blev foreslået tilbage i 1913 af franskmanden René Lauren. Motoren har ikke en kompressorgruppe, og det nødvendige tryk i forbrændingskammeret dannes ved at bremse luftstrømmen ved supersoniske hastigheder. Den største ulempe ved denne løsning er vanskeligheden ved at arbejde ved traditionelle subsoniske hastigheder. Selvom ingeniører giver en ramjet -motor mulighed for at flyve i sådanne tilstande, vil effektiviteten ikke overstige 5%. Og at starte motoren uden en ekstra accelerator i dette tilfælde er generelt umulig. Normalt leveres der en tilførsel af oxidant ombord på flyet, som gør det muligt for motoren at genoplive og opnå den nødvendige hastighed. Supersonisk flyvning med en hastighed på omkring M = 3 er den mest "behagelige" for en ramjet -motor. Termisk effektivitet er tæt på rekord 64%, og temperaturer omkring er ikke så kritiske for driften. Vanskeligheder begynder, når man skifter til en hastighed over 5 Mach -numre. Den vigtigste er den gigantiske temperatur - op til 1960 grader Celsius. Dette kræver unikke materialer. For eksempel udvikler NPO Mashinostroenia en hel klasse af varmebestandige titaniumlegeringer til russiske hypersoniske missiler. Dette er i øvrigt Ruslands teknologiske fordel - forsvarsindustrien har siden Sovjetunionens dage lært at bruge en meget fin titanium. Designet af hypersoniske ramjetmotorer kompliceres yderligere af den supersoniske strøm af gasser i forbrændingskammeret.
Umuligheden af jordtest føjes til statskassen for hypersoniske vanskeligheder. Det er meget svært, hvis ikke umuligt, at oprette en vindtunnel på 5-10 Mach-tal på land med det nuværende teknologiske niveau. Og enhver test af hypersoniske missiler ender med ødelæggelse af prototyper. På mange måder ligner dette eksperimenter med ammunition, kun omkostningsniveauet er mange gange højere.
Hypersonisk sværm
Rusland er verdens førende inden for seriel hypersonisk teknologi. Og dette er ikke triviel bravade - de fleste udenlandske medier er enige i dette. Sandt nok glemmer de ikke at nævne historisk retfærdighed fra deres synspunkt. De første i hypersound var nazisterne med V-2-teknologier, meget senere eksperimenterede amerikanerne med lignende udstyr-X-15, X-43 og Lockheed X-17. Endelig introducerede kineserne DF-17-raketten i efteråret 2019. Enhedens flyveområde er omkring 2, 5 tusinde kilometer med en hastighed på Mach 5. Samtidig er DF-17 baseret på et chassis på hjul, hvilket alvorligt komplicerer dets opdagelse og reaktion.
Et andet fly fra den kinesiske hær er det hypersoniske Starry Sky-2-"Starry Sky-2". Amerikanerne, der i dette tilfælde optræder som forsinkelser, hævder, at raketten i 2018 nåede Mach 6 i 30 km højde. Kinesisk hypersonisk udvikling, sammen med russisk, er nu foran resten, og ingeniører har råd til at forudsige fremtiden.
Så forskere ved Beijing Institute of Technology i 2020 foreslog, at det næste trin i udviklingen af hypersound ville være sværme af droner. I fuldstændig analogi med udviklingen af chok- og rekognosceringsdroner, der forvandles på himlen til en "kollektiv intelligens". I betragtning af evnen til kunstig intelligens forårsager selv konventionelle droner med propeller, samlet i sværme, et naturligt chok. Og her forudsiger Kina udseendet af hypersoniske sværme.
Sådanne ord er ikke forgæves. Enten udfører Beijing det passende arbejde, eller også forsøger det at teste vandene og spore potentielle modstanderes reaktion. Uanset hvad der er, er der mange grundlæggende hindringer for en sådan beslutning. Mange af dem er allerede delvist løst. Først og fremmest er det de mest kraftfulde stød og termiske belastninger på kroppen og fyldning af enhederne med den mindste manøvrering på hypersound. Dette kræver unikke materialer samt stød- og varmebestandig elektronik. Et hypersonisk objekt bevæger sig i et lag af højtemperaturplasma, hvilket er praktisk talt uigennemtrængeligt for radiobølger. Hvis enkelte missiler kan bevæge sig langs en forudbestemt rute uden at kontakte "midten" i et hypersonisk regime, så er dette ikke nok for et hold missiler. Det kræver højhastigheds-kommunikation mellem individuelle droner. Forskere ved Beijing Institute of Technology antyder at udvikle deres eget mobilnetværk til kunstig intelligens i hypersoniske sværme.
Jeg må sige, at sådanne militaristiske historier fra potentielle modstandere imponerede USA meget. Ud over programmer til at udvikle sine egne hypersoniske våben finansierer Pentagon fjendtlige missildetekteringssystemer. Ideen er at søge efter sådanne superhurtige objekter fra kredsløb nær jorden ved hjælp af infrarøde kameraer - når alt kommer til alt, maskerer en temperatur på et par tusinde grader alvorligt hypersoniske køretøjer. Nu gør L3Harris dette med et Pentagon -tilskud på 121 millioner dollars.
Curtiss-Wright tilbyder tjenester til det amerikanske militær i udviklingen af elektronisk udstyr til hypersoniske missiler. Amerikanske ingeniører mener, at hovedkravene til elektroniske chips og udstyr vil være: miniaturestørrelse, varmebestandighed, beskedent strømforbrug, evne til at arbejde ved lavt tryk og stødmodstand. Ifølge udviklerne skal militæret henvende sig til civile udviklere, da kun de har de nødvendige kompetencer inden for miniaturisering og reduktion af energiforbruget af elektroniske komponenter. Det er tilstrækkeligt at huske udviklingen af mobiltelefoner. I denne henseende er det vanskeligere for russiske våbensmede - der er stort set ingen civil mikroelektronik af egen produktion i landet.
Den kinesiske præcedens med planer om en hypersonisk sværm dikterer nye regler for udviklingen af militær teknologi. Lande med den rigtige teknologi kan blive lovgivere på dette område. Og det betyder - pendulet i verdens våbenbalance vil svinge på en farlig måde. Vi kan kun håbe det i retning af Rusland.
