Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke

Indholdsfortegnelse:

Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke
Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke

Video: Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke

Video: Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke
Video: Gravity 2013 Opening Scene 2024, December
Anonim

I begyndelsen af det 21. århundrede skete der en revolution inden for rumforskning. Stille, næsten umærkeligt uden nationale projekter på flere milliarder dollars som f.eks. Måneforsøgsprogrammet eller Space Shuttle-programmet til at skabe genanvendelige rumskibe. Selvfølgelig taler vi om kommercielle genanvendelige rumfartøjer og først og fremmest genanvendelige raketter fra SpaseX -virksomheden af Elon Musk.

Billede
Billede

Han hviler dog ikke længe på laurbærrene, andre private virksomheder, herunder kinesiske, trækker vejret i nakken på ham. For eksempel lancerede den kinesiske virksomhed LinkSpace den 10. august 2019 en RLV -raket, som efter at have taget afsted i en højde på 300 meter vendte tilbage til affyringsrampen efter 50 sekunder. I 2020 er det planlagt at lancere en RLV-T16-raket, som vil kunne nå en højde på 150 kilometer. Private virksomheder planlægger at bygge genanvendelige rumfartøjer til alle mulige belastninger - fra flere hundrede kilo til snesevis eller hundredvis af tons.

Billede
Billede

Den udbredte anvendelse af genanvendelige rumfartøjer, der kan genbruges op til 100 gange og op til 10 gange uden reparationsarbejde, vil reducere omkostningerne ved at sende en nyttelast i kredsløb markant, hvilket igen vil anspore udviklingen af det kommercielle rummarked.

Der er ingen tvivl om, at muligheden for at sætte en nyttelast i kredsløb til en lavere pris også vil interessere militæret. Først og fremmest vil det være traditionelle rekognoscerings- og kommunikationssatellitter, hvis behov vokser hele tiden under hensyntagen til stigningen i flåden af langdistancerede ubemandede luftfartøjer (UAV'er), som kontrolleres via satellitter.

I fremtiden kan muligheden for at lancere nyttelasten til en minimal pris føre til fremkomsten af banestrejkeplatforme i klassen "space-to-surface".

Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke
Genanvendelige raketter: Den omkostningseffektive løsning til en hurtig global strejke

Imidlertid kan genanvendelige kommercielle missiler have andre militære anvendelser.

Glidende hypersoniske sprænghoveder

Siden 2003 har Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) sammen med det amerikanske luftvåben som en del af Rapid Global Strike-programmet udviklet et Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle) styret sprænghoved designet til flyvninger med hypersonisk hastighed. Den amerikanske hær udvikler et lignende projekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon - et lovende hypersonisk våben).

Billede
Billede

Falcon HTV -2 og AHW -projekterne har et lignende layout - et ikke -konstrueret glidende sprænghoved bringes til en given højde af en bæreraket, derefter adskilles og glider med en hypersonisk hastighed til målet. Den anslåede rækkevidde af sprænghoveder bør være 6000-7600 kilometer ved en flyvehastighed på 17-22 M (5, 8-7, 5 km / s). Under hensyntagen til den tid, det tager for raketten at nå højden af sprænghovedets fald, vil tiden for at ramme målet være omkring 20-30 minutter.

Billede
Billede

For at trække Falcon HTV-2 sprænghovederne op, foreslås det at bruge Minotaur-IV affyringsbiler (LV) eller interkontinentale ballistiske missiler LGM-30G Minuteman-III (ICBM). En tre-trins fast drivende STARS-raket blev brugt til at teste AHW hypersoniske enheder.

Et lignende projekt er blevet implementeret i Rusland - et hypersonisk styret sprænghoved som en del af Avangard -komplekset lanceret af UR -100N UTTH ICBM. I denne retning er Rusland foran USA - allerede i 2019 er det planlagt at tage Avangard -komplekset i brug. Flyhastigheden på sprænghovedet bør være omkring 27 M (9 km / s), flyveområdet er interkontinentalt. Samtidig er der en grundlæggende forskel - det russiske sprænghoved er udstyret med et atomsprænghoved, mens USA overvejer at bruge ikke -nukleare hypersoniske sprænghoveder. Et ikke-atomsprænghoved stiller høje krav til nøjagtigheden af målretning af sprænghoveder.

Billede
Billede

En alternativ løsning er hypersoniske missiler affyret fra strategiske fly som den amerikanske X-51 Waverider eller den russiske 3M22 Zircon. X-51 og 3M22 missiler er mere alsidige end hypersoniske sprænghoveder, der blev lanceret af affyringsbiler, og muligvis mindre omkostninger. Imidlertid er deres rækkevidde og hastighed betydeligt mindre end for glidende sprænghoveder-henholdsvis omkring 500-2000 km og 5-8 M (1, 7-2, 7 km / s). Den lavere hastighed og flyveinterval tillader ikke en reaktionstid, der kan sammenlignes med den, der er mulig med hypersoniske glidende sprænghoveder. Når man rammer med en rækkevidde på 6000-7000 eller mere, vil den samlede flyvetid for et bombefly og et hypersonisk missil være omkring fem timer, mens et hypersonisk glidende sprænghoved kan ramme inden for en halv time, hvilket kan være kritisk for nogle missioner.

Billede
Billede
Billede
Billede

Ovenstående sammenligning betyder ikke, at man opgiver den ene eller anden type våben, men viser kun nichen ved at bruge hver af dem. I denne "arbejdsdeling" får hypersoniske svæveenheder til opgave at ramme mål med høj prioritet-kommandoposter, beslutningstagningscentre osv.

Hurtig global strejke og VIP -terror

Artiklen Strategiske konventionelle styrker: bærere og våben overvejede installationen af hypersoniske sprænghoveder på ICBM'er, hvis vilkår i brug er ved at være slut. Denne beslutning er fuldt ud berettiget, og det er netop denne beslutning, der overvejes af de amerikanske væbnede styrker inden for rammerne af Rapid Global Strike -programmet.

Selve BSU -programmet forårsager også skepsis blandt mange, af en eller anden grund er det altid imod atomvåben. Faktisk har det ingen effekt på atomskjoldet. Selvom der i START-3-traktaten ikke-nukleare kampudstyr regnes på niveau med atomvåben, hvilket teoretisk set kan føre til et fald i antallet af atomsprænghoveder i USA faktisk, så snart BSU-programmet udvikler sig og antallet af sprænghoveder begynder at stige, START-3-traktaten udløber allerede, og hvis ikke, så trækker USA sig ud af den med samme lethed, som den trak sig ud af ABM-traktaten og INF-traktaten, samtidig bebrejde Rusland for det.

En anden indvending er, at brugen af BSU -midler vil starte den tredje verdenskrig. Det skal forstås, at USA på ingen måde planlægger at bruge BSU -midler mod Rusland på sit nuværende udviklingsniveau for de væbnede styrker. Og også mod Kina. Men lande som Iran eller Venezuela kan meget vel blive mål for BSU, som vil modtage den første halshugningstrejke.

I artiklen Strategiske konventionelle våben. Skadeopgave for strategiske konventionelle våben er formuleret som:. Hertil kan du tilføje -.

De materielle ressourcer, der bruges på midlerne til BSU, vil blive tilbagebetalt hundrede gange ved at redde kræfter og midler til generelle kræfter. I nogle tilfælde, for eksempel i tilfælde af fjernelse af fjendens ledelse, kan en militær konflikt ende, før den begynder. USA kan godt indse et sådant scenario, for eksempel i Venezuela. Ved hjælp af BSU at likvidere den siddende præsident, samtidig med at den næste "farve" -revolution organiseres, og ingen tanke, fly og skibe vil hjælpe med at undgå et sådant scenario.

Baseret på det foregående kan der drages endnu en konklusion - Rapid Global Strike -våbenet eller det strategiske konventionelle våben er et ideelt middel til VIP -terror, det vil sige fysisk eliminering af fjendens øverste ledelse

Intet andet våben har sådanne evner. Den blotte tilstedeværelse af denne type hurtige globale strejker eller strategiske konventionelle våben i tjeneste vil tvinge fjendens ledelse til at opføre sig forsigtigt, når de træffer militære, politiske og økonomiske beslutninger eller får dem til at leve under truslen om overhængende ødelæggelse.

I nogle tilfælde er ICBM muligvis ikke den mest optimale bærer til hypersoniske glidende sprænghoveder, såvel som ikke den billigste. Er der andre, mere effektive bærere til hypersoniske glidende sprænghoveder?

Genanvendeligt missil som bærer af hypersoniske sprænghoveder

Lovende genanvendelige missiler baseret på kommercielle produkter kan blive det mest effektive og billige middel til at tabe sprænghoveder.

Baseret på åben information, der er lagt ud på Internettet, bør højden af kastet af hypersoniske sprænghoveder være omkring 100 kilometer. Den anslåede masse af Falcon HTV-2 hypersoniske kampblogs bør være 1100-1800 kg.

Nyttelasten for Falcon-9 raketten leveret til LEO (200 km) er 13-16 tons. Den samlede masse af anden etape af den seneste version af Falcon-9 er 111 tons, den anden etape adskilles fra den første i en højde af omkring 70 km. Den første etape af Falcon 9 er planlagt til at blive brugt op til 10 gange, og med vedligeholdelse efter hver 10. flyvning kan den bruges op til 100 gange.

Billede
Billede

Det kan antages, at den første fase af Falcon-9 LV er tilstrækkelig til at affyre hypersoniske sprænghoveder. Opgivelse af anden etape på 111 tons vil sandsynligvis tillade omkring 10 hypersoniske sprænghoveder, der hver vejer 1100-1800 kg, at blive bragt til 100 km højde.

På grundlag af teknologier, der er implementeret i kommerciel raket, kan andre små genanvendelige affyringsbiler oprettes under specificerede belastninger, hvilket giver injektion af et eller to hypersoniske sprænghoveder, efterfulgt af landingen af affyringsvognen og dens gentagne genbrug.

Hvis vi taler om en stigning i kampbelastningen, kan man ikke andet end huske SpaсeX-planerne om at bygge et fuldt genanvendeligt to-trins BFR-missil med dets evne til at opsende en nyttelast på op til 100 tons til LEO. På Internettet diskuteres allerede muligheden for en lovende brug af BFR som orbitalbomber til slag med guidede wolframstænger.

Billede
Billede

Hvis vi tegner en analogi med brugen af den første etape af Falcon-9-startkøretøjet, så vil den første fase af BFR-startvognen-Super Heavy (Super Heavy) være i stand til at implementere 55-85 hypersoniske sprænghoveder.

På den ene side er udviklingen af BFR endnu ikke afsluttet, så det er noget for tidligt at tale om dets militære anvendelse. På den anden side er Elon Musk fast besluttet på at blive færdig med at bygge dette missil. Ifølge SpaceXs planer skulle den erstatte alle missiler, som virksomheden brugte, herunder Falcon-9 affyringsvogn.

Spørgsmålet opstår, hvorfor skulle en så lovende udvikling forsvinde? SpaсeX-virksomheden kan meget vel tilpasse den første fase af Falcon-9 eller simpelthen sælge al udviklingen på denne raket til militæret med fuld fokus på BFR. Militæret vil til gengæld modtage en unik genanvendelig platform til opsendelse af glidende hypersoniske sprænghoveder eller andre nyttelaster.

Basering

Problemet med genanvendelige missiler er, at du i modsætning til bombefly ikke kan lande dem på en flyveplads, men ikke desto mindre er der nok muligheder for at placere sådanne våben.

Hvis et affyringsvogn med glidende hypersoniske sprænghoveder er indsat i den sydlige del af USA (rumhavnen ved Cape Canaveral er taget som et eksempel), vil næsten hele Latinamerika befinde sig i det berørte område. Hvis indsat i Alaska, vil det meste af Rusland, Kina og hele Nordkorea være i det berørte område. Dette er forudsat, at rækkevidden af sprænghovederne vil være 6.000-7.000 kilometer og ikke være interkontinentale, ligesom Avangard-komplekset.

Billede
Billede
Billede
Billede

For at indsætte et affyringsvogn med glidende hypersoniske sprænghoveder i Europa eller Asien kan USA bruge sine satelliters område. Det er usandsynligt, at Polen, Rumænien eller Japan ville turde nægte deres herre dette lille.

I betragtning af at private militære virksomheder (PMC'er) allerede er bevæbnet med kampfly, kan man ikke undgå at antage et scenario, hvor steder til opsendelse af affyringsbiler med planlægning af hypersoniske sprænghoveder vil blive leaset af PMC'er og leveret til de amerikanske væbnede styrker på en kommercielt grundlag efter anmodning.

Og endelig kan en sådan mulighed som oprettelsen af offshore lanceringsplatforme, der ligner det kommercielle Sea Launch -projekt, ikke udelukkes. Vægten og størrelsesegenskaberne for Falcon-9 lanceringskøretøj er sammenlignelige med Zenit-3SL lanceringsvognens, så der burde ikke være nogen problemer.

Billede
Billede

I betragtning af at kun den første etape med en kampbelastning skal lanceres, kan to lanceringsbiler med ti glidende hypersoniske sprænghoveder på hver meget vel placeres ved den flydende kosmodrom. Når en flydende kosmodrom er placeret i Middelhavet, falder næsten hele Afrika, Den Persiske Golf, Pakistan, delvist Centralasien, Kina og det meste af Den Russiske Føderations område i det berørte område. Lanceringskøretøjet kan lande på det eksisterende ASDS (Autonomous spaceport drone ship) offshore-platforme, der bruges til landing af den første etape af Falcon-9-affyringsvognen eller lignende fartøjer / platforme, der er udviklet på deres basis.

Billede
Billede
Billede
Billede

Spørgsmålet kan stilles: Hvis Rusland eller Kina som atommagter ikke betragtes som et mål for BSU, hvorfor er det så angivet, at deres område er i den berørte zone? Svaret er enkelt, BSU er en faktor, der skal tages i betragtning. Hvis placeringen af Mk-41 løfteraketter i Europa har forårsaget så meget støj, hvad sker der så, når en flydende kosmodrom med et affyringsvogn med glidende hypersoniske sprænghoveder vises i Middelhavet …

Den økonomiske side af sagen

Omkostningerne ved første etape af affyringsvognen er 60–70% af dens fulde omkostninger. Den erklærede lanceringsomkostning for Falcon-9 er henholdsvis 60-80 millioner dollars, omkostningerne ved den første etape vil være 36-56 millioner dollars. Selv under hensyntagen til den tidoblede brug af den første fase af Falcon-9 vil omkostningerne ved tilbagetrækningen være 3, 6-5, 6 millioner dollars, omkostningerne til brændstof vil være omkring 500 tusind dollars til lancering. Således vil leveringsomkostningerne for 10 blokke være omkring 400-600 tusind dollars pr. Blok (ikke medregnet omkostningerne ved selve blokken). Med en Falcon-9 første etape ressource på 100 lanceringer, vil omkostningerne ved hver lancering falde med næsten en størrelsesorden. Selvfølgelig er det nødvendigt at tage hensyn til andre omkostninger - vedligeholdelse, reparationer, transport osv., Men andre våbensystemer klarer sig trods alt ikke uden ekstra omkostninger. For eksempel koster en times flyvetur til en B-2 mere end $ 150.000, og ved påvirkning i en afstand på 7.000 km vil den samlede flyvetid være 10 flyvetimer, dvs. en flyvning vil koste 1,5 millioner dollars.

Hvad har vi?

Tilsyneladende, hvad angår hypersoniske våben generelt og hvad angår planlægning af hypersoniske sprænghoveder i særdeleshed, er vi foran resten af planeten.

Men vi har alvorlige problemer med genanvendelige lanceringskøretøjer, eller rettere sagt, der er ingen problemer, da der ikke selv er genbrugskøretøjer. Men der er projekter, herunder interessante, hvoraf nogle godt kan tilpasses til militær brug. Måske vil det, som det ofte sker i vores land, give liv til deres civile ændringer. Vi vil dog tale om dette i den næste artikel.

Anbefalede: