Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter

Indholdsfortegnelse:

Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter
Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter

Video: Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter

Video: Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter
Video: Construction Machines and Inventions That Are On Another Level 2024, December
Anonim

Oprettelsen af hypersoniske fly (GZLA, med en hastighed på mere end 5 M) er et af de mest lovende områder for udvikling af våben. Oprindeligt var hypersoniske teknologier forbundet med udseendet af genanvendelige bemandede fly-civile og militære fly i højde og højhastighed, fly i stand til at flyve både i atmosfæren og i rummet.

Billede
Billede

I praksis stod projekter til oprettelse af genanvendelig GZVA over for enorme vanskeligheder både med hensyn til udviklingen af multi-mode motorer, der tillader start, acceleration og stabil flyvning med hypersonisk hastighed, og hvad angår udviklingen af strukturelle elementer, der er i stand til at modstå enorm temperatur belastninger.

På trods af vanskelighederne med oprettelsen af bemandede og ubemandede genanvendelige fly svækkede interessen for hypersoniske teknologier ikke, da deres anvendelse lovede enorme fordele på militærområdet. Med dette i tankerne har fokus i udviklingen flyttet til oprettelsen af hypersoniske våbensystemer, hvor flyet (missil / sprænghoved) overvinder det meste af banen med hypersonisk hastighed.

Nogle vil måske sige, at ballistiske missilspidshoveder også kan klassificeres som hypersoniske våben. Imidlertid er et centralt træk ved hypersoniske våben evnen til at udføre en kontrolleret flyvning, hvor HZVA kan manøvrere i højden og i løbet af bevægelsen, hvilket er utilgængeligt (eller begrænset tilgængeligt) for sprænghoveder, der flyver langs en ballistisk bane. Tilstedeværelsen af en hypersonisk ramjet -motor (scramjet -motor) på den kaldes ofte et andet kriterium for en "rigtig" HZVA, men dette punkt kan stilles spørgsmålstegn ved, i hvert fald i forhold til "engangs" HZVA.

GZLA med scramjet

I øjeblikket udvikles aktivt to typer hypersoniske våbensystemer. Disse er det russiske projekt af et krydstogtsraket med en scramjet-motor 3M22 "Zircon" og det amerikanske projekt Boeing X-51 Waverider. For hypersoniske våben af denne type antages hastighedsegenskaber i området 5-8 M og en flyveområde på 1000-1500 km. Deres fordele omfatter muligheden for at placere på konventionelle hangarskibe som russiske missilbærende bombefly Tu-160M/ M2, Tu-22M3M, Tu-95 eller amerikanske B-1B, B-52.

Billede
Billede

Generelt udvikler projekter af denne type hypersoniske våben sig i Rusland og i USA i omtrent samme tempo. Den aktive overdrivelse af emnet hypersoniske våben i Den Russiske Føderation førte til, at det så ud til, at forsyningen af "zirkoner" til tropperne var ved at begynde. Imidlertid er vedtagelsen af dette missil kun taget i brug i 2023. På den anden side ved alle om tilbageslagene, der forfølger et lignende amerikansk program X-51 Waverider af Boeing, i forbindelse med hvilken der er en fornemmelse af, at USA er væsentligt halter bagefter i denne type våben. Hvilken af de to magter vil være den første til at modtage denne type hypersonisk våben? Den nærmeste fremtid vil vise det. Det vil også vise, hvor langt bagefter den anden deltager i våbenkapløbet.

En anden aktivt udviklet type hypersonisk våben er oprettelsen af hypersoniske glidende sprænghoveder - svævefly.

Hypersonisk svævefly

Oprettelsen af en planlægningstype GZLA blev betragtet tilbage i midten af det 20. århundrede. I 1957 begyndte Tupolev Design Bureau arbejdet med designet af Tu-130DP (langdistancegliding) ubemandet luftfartøj.

Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter
Planlægning af hypersoniske sprænghoveder: projekter og udsigter

Ifølge projektet skulle Tu-130DP repræsentere den sidste fase af et ballistisk missil af mellemdistance. Raketten skulle bringe Tu-130DP til en højde på 80-100 km, hvorefter den adskilte sig fra transportøren og gik ind i en svæveflyvning. Under flyvningen kunne aktiv manøvrering udføres ved hjælp af aerodynamiske kontrolflader. Måletes rækkevidde skulle være 4000 km med en hastighed på 10 M.

I 90'erne af det 20. århundrede kom "NPO Mashinostroyenia" med et initiativforslag om at udvikle et projekt til redningsraketten og rumsystemet "Prizyv". Det blev foreslået i begyndelsen af 2000 på grundlag af UR-100NUTTH (ICBM) interkontinentale ballistiske missiler (ICBM) at oprette et kompleks til levering af operationel bistand til skibe i nød. Den anslåede nyttelast for UR-100NUTTH ICBM var et specielt luftfartsredningsfly SLA-1 og SLA-2, som skulle bære forskellige livreddende udstyr. Den estimerede leveringstid for nødsættet skulle være fra 15 minutter til 1,5 timer, afhængigt af afstanden til dem i nød. Den forudsagte landingsnøjagtighed for svævefly skulle være omkring 20-30 m (), nyttelastmassen var 420 kg for SLA-1 og 2500 kg for SLA-2 (). Arbejdet med "Call" -projektet forlod ikke forundersøgelsesfasen, hvilket er forudsigeligt i betragtning af tidspunktet for dets udseende.

Billede
Billede

Hypersoniske glidende sprænghoveder

Et andet projekt, der passer til definitionen af "hypersonisk planlægningshoved" kan betragtes som begrebet et kontrolleret sprænghoved (UBB), foreslået af SRC im. Makeeva. Det styrede sprænghoved var beregnet til at udstyre interkontinentale ballistiske missiler og ubåds ballistiske missiler (SLBM'er). Det asymmetriske design af UBB med kontrol fra aerodynamiske flapper skulle muliggøre en lang række ændringer i flyvebanen, hvilket igen sikrede muligheden for at ramme strategiske fjendtlige mål i modsætning til modvirkning af et udviklet lagdelt missilforsvarssystem. Det foreslåede design af UBB omfattede instrumentering, aggregat og kamprum. Kontrolsystemet er formodentlig inerti med evnen til at modtage korrektionsdata. Projektet blev vist for offentligheden i 2014, i øjeblikket er dets status ukendt.

Billede
Billede

Avangard-komplekset annonceret i 2018, som omfatter UR-100N UTTH-missilet og et hypersonisk glidende styret sprænghoved, der er udpeget som Aeroballistic Hypersonic Combat Equipment (AGBO), kan betragtes som det tætteste på at blive taget i brug. Flyvehastigheden for AGBO -komplekset "Avangard" ifølge nogle data er 27 M (9 km / s), flyveområdet er interkontinentalt. Den omtrentlige vægt af AGBO er omkring 3,5-4,5 tons, længde 5,4 meter, bredde 2,4 meter.

Avangard -komplekset skal komme i drift i 2019. I fremtiden kan en lovende Sarmat ICBM betragtes som transportør af AGBO, som formodentlig vil kunne bære op til tre AGBO i Avangard -komplekset.

Billede
Billede

I USA reagerede de på rapporter om den forestående indsættelse af hypersoniske våben ved at intensivere deres egen udvikling i denne retning. I øjeblikket planlægger USA ud over ovennævnte projekt for X-51 Waverider hypersoniske krydsermissiler hurtigst muligt at vedtage et lovende jordbaseret hypersonisk missilvåbensystem-Hypersonic Weapons System (HWS).

HWS skal baseres på Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), et universelt guidet manøvredygtigt glidende hypersonisk sprænghoved, skabt af det amerikanske energiministeriums Sandia National Laboratories for den amerikanske hær, luftvåben og flåde, med deltagelse af missilforsvarsagenturet. I HWS-komplekset vil Block 1 C-HGB hypersonisk sprænghoved blive affyret til den krævede højde af et universelt fastdrevet jordbaseret missil AUR (All-Up-Round), placeret i en transport-affyringscontainer på cirka 10 m lang på en jorden to-container bugseret mobil launcher. HWS's rækkevidde bør være omkring 3.700 sømil (6.800 km), hastigheden er mindst 8 M, sandsynligvis højere, da glidende hypersoniske sprænghoveder er mere karakteristiske for hastigheder i størrelsesordenen 15-25 M.

Billede
Billede

C-HGB sprænghovedet menes at være baseret på Advanced Hypersonic Weapon (AHW) eksperimentelt hypersonisk sprænghoved, som blev testet i 2011 og 2012. AUR -raketten er muligvis også baseret på den boosterraket, der blev brugt til AHW -opsendelser. Implementeringen af HWS -komplekser er planlagt til at begynde i 2023.

Billede
Billede

Planlægning af hypersoniske sprænghoveder udvikles også af Kina. Der er information om flere projekter-DF-ZF eller DF-17, designet til både atomangreb og ødelæggelse af store velbeskyttede overflade- og jordmål. Der er ingen pålidelige oplysninger om de tekniske egenskaber ved den kinesiske planlægning GZLA. Vedtagelsen af den første kinesiske GZLA annonceres for 2020.

Billede
Billede

Planlægning af GZLA og GZLA med scramjet -motorer konkurrerer ikke, men komplementære våbensystemer, og det ene kan ikke erstatte det andet. I modsætning til skeptikernes opfattelse af, at strategiske konventionelle våben ikke giver mening, overvejer USA først og fremmest GZLA i ikke-nukleart udstyr til brug inden for rammerne af Rapid Global Strike (BSU) -programmet. I juli 2018 sagde USA's viceforsvarsminister Michael Griffin, at GZVA i en ikke-atomkonfiguration kunne give det amerikanske militær betydelige taktiske kapaciteter. Brugen af HZLA gør det muligt at slå i tilfælde af, at en potentiel fjende har moderne luftforsvars- og missilforsvarssystemer, der kan afvise angreb fra krydstogtraketter, kampfly og klassiske kort- og mellemdistance ballistiske missiler.

Vejledning af HZLA i en plasma "kokon"

Et af de foretrukne argumenter for kritikere af hypersoniske våben er deres påståede manglende evne til at udføre vejledning på grund af plasma "kokonen" dannet ved bevægelse ved høje hastigheder, hvilket ikke tillader radiobølger at passere igennem og forhindrer optagelse af et optisk billede af målet. Mantraet om den "uigennemtrængelige plasmabarriere" er blevet lige så populær som myten om spredning af laserstråling i atmosfæren, næsten 100 meter væk, eller andre stabile stereotyper.

Uden tvivl eksisterer problemet med at målrette mod HZLA, men hvor uløseligt det er, er allerede et spørgsmål. Især i sammenligning med sådanne problemer som oprettelsen af en scramjet -motor eller konstruktionsmaterialer, der er modstandsdygtige over for høje temperaturbelastninger.

Opgaven med at målrette HZLA kan opdeles i tre faser:

1. Inertial vejledning.

2. Korrektion baseret på data fra globale satellitpositioneringssystemer, det er muligt at anvende astrokorrektion.

3. Vejledning i det sidste område ved målet, hvis dette mål er mobil (begrænset mobil), for eksempel ved et stort skib.

Plasma -barrieren er naturligvis ikke en hindring for inertial vejledning, og det skal tages i betragtning, at nøjagtigheden af inertial -styringssystemer konstant vokser. Inertialstyringssystemet kan suppleres med et gravimeter, som øger dets nøjagtighedsegenskaber eller andre systemer, hvis drift ikke afhænger af tilstedeværelsen eller fraværet af en plasmabarriere.

For at modtage signaler fra satellitnavigationssystemer er relativt kompakte antenner tilstrækkelige, til hvilke visse tekniske løsninger kan bruges. For eksempel placeringen af sådanne antenner i de "skyggefulde" zoner dannet af en bestemt konfiguration af huset, brugen af fjernvarmeresistente antenner eller fleksible forlængede bugserede antenner lavet af højstyrkematerialer, indsprøjtning af et kølemiddel på bestemte punkter i strukturen eller andre løsninger samt deres kombinationer.

Billede
Billede

Det er muligt, at gennemsigtighedsvinduer kan oprettes til radar og optiske styringshjælpemidler på samme måde. Glem ikke, at uden adgang til klassificerede oplysninger kan kun allerede afklassificerede, offentliggjorte tekniske løsninger diskuteres.

Hvis det imidlertid er umuligt at "åbne" udsigten for en radarstation (radar) eller optisk lokaliseringsstation (OLS) på en hypersonisk transportør, kan f.eks. Adskillelsen af HZVA i det sidste flysegment være anvendt. I dette tilfælde, for 90-100 km af målet, taber HZVA styreenheden, der bremses af en faldskærm eller på anden måde, scanner radaren og OLS og sender de opdaterede målkoordinater, kursen og hastigheden af dens bevægelse til hoveddelen af HZVA. Det vil tage cirka 10 sekunder mellem adskillelsen af guideblokken og slaghovedets hit på målet, hvilket ikke er nok til at ramme guideblokken eller væsentligt ændre målets position (skibet vil ikke rejse mere end 200 meter ved maksimal hastighed). Det er imidlertid muligt, at vejledningsenheden bliver nødt til at blive adskilt endnu mere for at øge tiden til at korrigere HZVAs flyvebane. Det er muligt, at med en gruppelancering af GZLA vil en sekventiel nulstilling af vejledningsblokke ved forskellige intervaller blive brugt til sekventiel korrektion af målkoordinaterne.

Selv uden at have adgang til klassificerede udviklinger kan man således se, at problemet med plasma "kokonen" er løseligt, og under hensyntagen til de annoncerede datoer for vedtagelsen af GZLA i drift i 2019-2013 kan det antages, at sandsynligvis er det allerede blevet løst.

GZVA -transportører, konventionel planlægning af GZVA og strategiske atomkræfter

Som tidligere nævnt kan konventionelle missilbærende bombefly være bærere af GZLA med scramjet med alle fordele og ulemper ved denne type våben.

Som bærere af hypersoniske glidende sprænghoveder betragtes solid-state (hovedsageligt i USA) og flydende drivmiddel (hovedsageligt i Den Russiske Føderation) interkontinentale og mellemdistance missiler, der er i stand til at give svæveflyet den lanceringshøjde, der er nødvendig for acceleration.

Der er en opfattelse af, at indsættelsen af GZLA på ICBM'er og mellemdistance missiler (IRM) vil medføre en proportionel reduktion af atomarsenalet. Hvis vi tager udgangspunkt i den eksisterende START-3-traktat, ja, men faldet i antallet af nukleare afgifter og deres luftfartsselskaber er så ubetydeligt, at det ikke vil have nogen effekt på det overordnede afskrækkelsesniveau. Og i betragtning af hvor hurtigt internationale traktater går i stykker, er der ingen garanti for, at START-3 vil fortsætte, eller det tilladte antal atomafgifter og leveringskøretøjer i den betingede START-4-traktat vil ikke blive forhøjet, og strategiske konventionelle våben vil ikke blive inkluderet i en separat klausul., især hvis både Rusland og USA er interesseret i det.

På samme tid kan og bør planlægning af konventionel GZLA som en del af de strategiske konventionelle styrker i modsætning til atomvåben bruges i lokale konflikter, til at besejre mål med høj prioritet og til at udføre VIP-terroraktioner (ødelæggelse af fjendens ledelse) uden den mindste risiko for tab fra deres egne væbnede styrker.

En anden indvending er risikoen for en atomkrig ved enhver lancering af en ICBM. Men dette problem løses også. For eksempel under den betingede START-4 skal luftfartsselskaber med konventionelle sprænghoveder være baseret på visse gensidigt kontrollerede steder, hvor atomvåben ikke vil blive indsat.

Den bedste løsning ville være at opgive implementeringen af atomvåbenplanlagt GZVA helt. I tilfælde af en storskala konflikt er det meget mere effektivt at bombardere fjenden med et stort antal konventionelle sprænghoveder, herunder dem med en delvist banebane, som det muligvis vil blive implementeret på Sarmat ICBM. I den betingede START-4 er det ganske muligt at øge det tilladte antal atomsprænghoveder til 2000-3000 enheder, og i tilfælde af en kraftig stigning i effektiviteten af det amerikanske missilforsvarssystem kan man trække sig tilbage fra denne traktat og yderligere øge arsenal af atomvåben. I dette tilfælde kan strategiske konventionelle våben udelades fra parenteserne.

Med et sådant antal atomsprænghoveder vil 15-30 Avangards ikke løse noget. På samme tid, hvis der ikke er svævefly med atomsprænghoveder, vil der under hensyntagen til deres flyvnings bane ikke forveksle lanceringen af planlægning af konventionel GZVA med et atomangreb, og derfor er det ikke nødvendigt at advare om deres brug.

GZLA genanvendelige bærere

Da Igor Radugin, chefdesigneren for Soyuz-5-raketten, sluttede sig til S7 Space, blev han spurgt, om det projekterede Soyuz-5-affyringsvogn (LV) ville være en engangsvogn, hvortil han svarede:”En engangsraket er lige så effektivt som et engangsplan. At skabe et engangsmedie er ikke engang markering af tid, men en vej baglæns."

Artiklen "Genanvendelige missiler: en økonomisk løsning til en Rapid Global Strike" overvejede muligheden for at bruge genanvendelige affyringsbiler som et middel til at opsende konventionelle svævefly. Jeg vil gerne tilføje et par argumenter til fordel for en sådan beslutning.

Baseret på dette er det let at forstå, at langdistancefly lavede to sorties om dagen. For strategiske missilbærende bombefly med en rækkevidde på 5000 km (som i kombination med rækkevidden af en GZLA med en scramjet-motor vil give en ødelæggelsesradius på omkring 7000 km), reduceres antallet af sorteringer om dagen til en.

Private luftfartsvirksomheder stræber nu efter dette tal - for at sikre afgang af et genanvendeligt affyringsbil én gang dagligt. En stigning i antallet af sorteringer vil føre til en forenkling og automatisering af forberedelses- og tankningsprocedurer, i princippet er alle teknologierne til dette allerede på plads, men indtil videre er der ingen opgaver i rummet, der kræver en sådan intensitet af flyvninger.

Baseret på det foregående skal det genanvendelige affyringsvogn ikke betragtes som et "tilbagevendende ICBM", men som en slags "lodret bombefly", som på grund af stigningen tillader ødelæggelsesmidler (planlægning af hypersoniske sprænghoveder) at opnå en flyveafstand, der ellers leveres af flyets radius - missilbomber og affyringsmetoder til ødelæggelse (hypersoniske krydstogtraketter).

Der var ikke en eneste alvorlig opfindelse, som en person på en eller anden måde ikke ville bruge til militære formål, og genanvendelige affyringsbiler vil stå over for den samme skæbne, især da, under hensyntagen til den højde, som det er nødvendigt at bringe planlægnings -GZVA til (formentlig omkring 100 km), designet Lanceringskøretøjet kan forenkles op til brugen af kun den reversible første etape, Baikal genanvendelige raketforstærker (MRU) eller oprettelsen af et”lodret bombefly” -projekt baseret på Korona -affyringsprojektet under S. Makeeva.

Billede
Billede

En anden fordel ved genanvendelige transportører kan være, at deres udstyr kun vil betyde ikke-atomsprænghoveder. Spektral analyse af affyringsbrænderens lommelygte ved opsendelsen og funktionerne i flyvebanen gør det muligt for et land, der har et rumelement i varslingssystemet for missilangreb (EWS), at fastslå, at der ikke udføres et angreb med atomvåben, men med konventionelle våben.

Genanvendelige bærere af GZLA bør ikke konkurrere med konventionelle missilbombefly hverken med hensyn til opgaver eller hvad angår omkostningerne ved at ramme mål, da de er fundamentalt forskellige. Bombefly kan ikke give en sådan hurtighed og uundgåelighed ved et strejke, luftfartsselskabets usårlighed som glidende HZVA og de højere omkostninger ved at glide HZVA og deres transportører (selv i en genanvendelig version), vil ikke tillade at levere et så massivt angreb, at missilet transportbombefly vil levere

Anvendelse af konventionel planlægning GPLA

Anvendelsen af konventionel planlægnings -GLA diskuteres i artiklen "Strategiske konventionelle kræfter".

Jeg vil bare tilføje endnu et applikationsscenarie. Hvis hypersoniske glidende sprænghoveder er lige så usårlige for fjendtlige luftforsvars- / missilforsvarsstyrker, som man tror, kan konventionelle glidende sprænghoveder bruges som et effektivt middel til politisk pres på fjendtlige stater. For eksempel i tilfælde af endnu en provokation fra USA eller NATO er det muligt at lancere en konventionel planlægnings -GZVA fra Plesetsk -kosmodromet mod et mål i Syrien gennem vores gode venners område - de baltiske lande, Polen, Rumænien, og Tyrkiet også. GZLA's flugt gennem en potentiel fjendes allieredes område, som de ikke kan forhindre, vil være som et slag i ansigtet med et træk og give dem et fuldstændigt forståeligt tip om indblanding i stormagternes anliggender.

Anbefalede: