Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz

Tartalomjegyzék:

Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz
Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz

Videó: Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz

Videó: Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz
Videó: Моя работа наблюдать за лесом и здесь происходит что-то странное 2024, Lehet
Anonim

A 21. század elején forradalom volt az űrkutatásban. Csendesen, szinte észrevétlenül, több milliárd dolláros nemzeti projektek nélkül, mint például a holdkutatási program vagy az űrsikló program az újrafelhasználható űrhajók létrehozására. Természetesen kereskedelmi újrafelhasználható űrhajókról beszélünk, és mindenekelőtt a SpaseX cég Elon Musk által újra felhasználható rakétáiról.

Kép
Kép

Azonban nem nyugszik sokáig a babérjain, más magánvállalatok, köztük kínai cégek is a nyakába lélegeznek. Például 2019. augusztus 10 -én a kínai LinkSpace cég elindított egy RLV rakétát, amely 300 méteres magasságban felszállva 50 másodperc múlva visszatért a kilövőpályára. 2020-ban a tervek szerint egy RLV-T16 rakétát indítanak, amely képes lesz elérni a 150 kilométeres magasságot. Magáncégek újrafelhasználható űrhajókat terveznek építeni a lehetséges terhelések minden tartományához - több száz kilogrammtól tíz vagy száz tonnáig.

Kép
Kép

Az akár 100 -szor, de javítási munkák nélkül akár 10 -szer újrafelhasználható űrhajók széles körben elterjedt használata jelentősen csökkenti a hasznos teher pályára állításának költségeit, ami pedig ösztönözni fogja a kereskedelmi űrpiac fejlődését.

Kétségtelen, hogy a hasznos teher alacsonyabb költséggel történő pályára állításának lehetősége a katonaságot is érdekli. Mindenekelőtt ezek lesznek a hagyományos felderítő és kommunikációs műholdak, amelyek iránti igény folyamatosan növekszik, figyelembe véve a műholdakon keresztül irányított nagy hatótávolságú pilóta nélküli repülőgépek flottájának növekedését.

A jövőben a hasznos teher minimális költséggel történő elindításának lehetősége a „tér-föld” osztályú orbitális ütőplatformok megjelenéséhez vezethet.

Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz
Újrahasználható rakéták: Költséghatékony megoldás a gyors globális sztrájkhoz

Az újrafelhasználható kereskedelmi rakétáknak azonban más katonai alkalmazása is lehet.

Sikló hiperszonikus robbanófejek

2003 óta a Védelmi Fejlesztett Kutatási Projekt Ügynökség (DARPA) az amerikai légierővel együtt a Rapid Global Strike program részeként kifejlesztett egy Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle) vezérlésű robbanófejet, amelyet hiperszonikus sebességű repülésekhez terveztek.. Az amerikai hadsereg hasonló AHW (Advanced Hypersonic Weapon - ígéretes hiperszonikus fegyver) projektet fejleszt.

Kép
Kép

A Falcon HTV -2 és AHW projektek hasonló elrendezésűek - egy nem tervezett gördülő robbanófejet egy hordozórakéta hoz egy adott magasságba, majd elválasztja és hiperszonikus sebességgel siklik a célponthoz. A robbanófejek becsült repülési tartománya 6000-7600 kilométer, 17-22 M (5, 8-7, 5 km / s) repülési sebesség mellett. Így, figyelembe véve azt az időt, amelyre a rakétának el kell érnie a robbanófej leesésének magasságát, a célpont eltalálásának ideje körülbelül 20-30 perc lesz.

Kép
Kép

A Falcon HTV-2 robbanófejek visszavonásához javasolt a Minotaur-IV hordozórakéták (LV) vagy az LGM-30G Minuteman-III interkontinentális ballisztikus rakéták (ICBM) használata. Háromfokozatú szilárd hajtóanyagú STARS rakétát használtak az AHW hiperszonikus egységek tesztelésére.

Hasonló projektet hajtottak végre Oroszországban - egy hiperszonikus irányított robbanófejet az UR -100N UTTH ICBM által indított Avangard komplexum részeként. Ebben az irányban Oroszország megelőzi az Egyesült Államokat - már 2019 -ben tervezik az Avangard komplexum szolgálatba állítását. A robbanófej repülési sebességének körülbelül 27 M -nek (9 km / s) kell lennie, a repülési tartomány interkontinentális. Ugyanakkor alapvető különbség van - az orosz robbanófej nukleáris robbanófejjel van felszerelve, míg az Egyesült Államok nem nukleáris hiperszonikus robbanófejek használatát fontolgatja. Egy nem nukleáris robbanófej magas követelményeket támaszt a célpont robbanófejek pontosságával szemben.

Kép
Kép

Alternatív megoldás az olyan stratégiai repülőgépekről indított hiperszonikus rakéták, mint az amerikai X-51 Waverider vagy az orosz 3M22 Zircon. Az X-51 és 3M22 rakéták sokoldalúbbak, mint a hordozórakéták által indított hiperszonikus robbanófejek, és valószínűleg kevesebb költséggel. Hatótávolságuk és sebességük azonban lényegesen kisebb, mint a siklórobbanófejeké-körülbelül 500-2000 km, illetve 5-8 M (1, 7-2, 7 km / s). Az alacsonyabb repülési sebesség és hatótávolság nem tesz lehetővé olyan reakcióidőt, mint amilyen a hiperszonikus siklórobbanófejeknél lehetséges. 6000-7000 vagy annál nagyobb hatótávolságon történő ütközés esetén a bombázó és a hiperszonikus rakéta teljes repülési ideje körülbelül öt óra, míg egy hiperszonikus siklórobbanófej fél órán belül lecsaphat, ami kritikus lehet egyes küldetéseknél.

Kép
Kép
Kép
Kép

A fenti összehasonlítás nem jelenti az egyik vagy másik fegyvertípus elhagyását, hanem csak azt mutatja, hogy az egyes fegyverek milyen résen vannak. Ebben a "munkamegosztásban" a hiperszonikus siklóegységek feladata, hogy magas prioritású célokat-parancsnoki állásokat, döntéshozó központokat-érjenek el.

Gyors globális sztrájk és VIP terror

A Stratégiai konvencionális erők: hordozók és fegyverek című cikk fontolóra vette a hiperszonikus robbanófejeknek az ICBM -ekre történő felszerelését, amelyek használatának feltételei véget érnek. Ez a döntés teljesen indokolt, és az Egyesült Államok fegyveres erői éppen ezt a döntést mérlegelik a Rapid Global Strike program keretében.

Maga a BSU program is szkepticizmust okoz sokak körében, valamiért mindig ellenzi az atomfegyvereket. Valójában nincs hatása a nukleáris pajzsra. Bár a START-3 szerződésben a nem nukleáris harci felszereléseket a nukleáris fegyverekkel azonos szinten számolják, ami elméletileg a nukleáris robbanófejek számának csökkenéséhez vezethet az Egyesült Államokban, sőt, amint a BSU program kifejlődik és a robbanófejek száma növekedni kezd, a START-3 szerződés már lejár, és ha nem, akkor az Egyesült Államok ugyanolyan könnyedén kivonul belőle, mint az ABM-Szerződésből és az INF-Szerződésből. Oroszországot okolva ezért.

Egy másik kifogás az, hogy a BSU -források felhasználása elindítja a harmadik világháborút. Meg kell érteni, hogy az Egyesült Államok semmilyen módon nem tervezi a BSU -források felhasználását Oroszország ellen a fegyveres erők jelenlegi fejlettségi szintjén. És a KNK ellen is. De olyan országok, mint Irán vagy Venezuela, válhatnak a BSU célpontjává, amely megkapja az első lefejezési csapást.

A stratégiai hagyományos fegyverek című cikkben. A stratégiai hagyományos fegyverek sérülési feladata a következőképpen van megfogalmazva. Ehhez hozzáadhatja -.

A BSU pénzeszközeire költött anyagi erőforrásokat százszorosan térítik vissza az általános célú erők erőinek és eszközeinek megmentésével. Bizonyos esetekben, például az ellenség vezetésének kiküszöbölése esetén a katonai konfliktus még azelőtt véget érhet. Az Egyesült Államok megvalósíthat egy ilyen forgatókönyvet, például Venezuelában. A BSU segítségével felszámolja a hivatalban lévő elnököt, egyúttal megszervezi a következő "színes" forradalmat, és semmilyen tank, repülőgép és hajó nem segít elkerülni az ilyen forgatókönyvet.

A fentiek alapján még egy következtetés levonható - a Rapid Global Strike fegyver vagy a Stratégiai Hagyományos Fegyver ideális eszköz a VIP terrorhoz, vagyis az ellenség felső vezetésének fizikai kiküszöböléséhez

Más fegyvernek nincs ilyen képessége. Az ilyen típusú gyors globális sztrájk vagy stratégiai hagyományos fegyverek puszta jelenléte szolgálatban arra kényszeríti az ellenséges vezetést, hogy megfontoltan viselkedjen katonai, politikai és gazdasági döntések meghozatalakor, vagy a közvetlen pusztítás fenyegetésével éljen.

Bizonyos esetekben az ICBM -ek nem a legoptimálisabb hordozók a hiperszonikus siklórobbanófejek számára, és nem is a legolcsóbbak. Vannak más, hatékonyabb hordozók a hiperszonikus siklórobbanófejekhez?

Újrahasználható rakéta hiperszonikus robbanófejek hordozójaként

A kereskedelmi termékeken alapuló ígéretes, többször használható rakéták válhatnak a robbanófejek leejtésének leghatékonyabb és legolcsóbb eszközévé.

Az interneten közzétett nyílt információk alapján a hiperszonikus robbanófejek dobásának magassága körülbelül 100 kilométer legyen. A Falcon HTV-2 hiperszonikus harci blogok becsült tömege 1100-1800 kg legyen.

A LEO-hoz szállított Falcon-9 rakéta hasznos terhelése (200 km) 13-16 tonna. A Falcon-9 legújabb verziójának második szakaszának össztömege 111 tonna, a második lépcsőt körülbelül 70 km magasságban választják el az elsőtől. A Falcon 9 első lépését a tervek szerint akár 10 -szer, a karbantartást pedig minden 10 repülés után akár 100 -szor is igénybe vehetik.

Kép
Kép

Feltételezhető, hogy a Falcon-9 LV első szakasza elegendő a hiperszonikus robbanófejek indításához. A 111 tonna súlyú második szakasz felhagyása feltehetően lehetővé teszi, hogy körülbelül 10 hiperhangú robbanófejet, egyenként 1100-1800 kg súlyú katasztrófát lehessen 100 km-es magasságba hozni.

A kereskedelmi rakétagyártásban alkalmazott technológiák alapján más, újrafelhasználható hordozórakéták is létrehozhatók meghatározott terhelés mellett, egy vagy két hiperszonikus robbanófej befecskendezésével, majd a hordozórakéta leszállásával és ismételt felhasználásával.

Ha a harci terhelés megnövekedéséről beszélünk, akkor nem szabad elfelejteni, hogy a SpaсeX tervei szerint egy teljesen újrafelhasználható kétfokozatú BFR rakétát épít, amely képes akár 100 tonna súlyú rakományt is elindítani a LEO számára. Az interneten már tárgyalják annak lehetőségét, hogy a BFR -t ígéretes keringési bombázóként használják az irányított volfrámrudakkal való ütéshez.

Kép
Kép

Ha analógiát vonunk le a Falcon-9 hordozórakéta első szakaszának használatával, akkor a BFR hordozórakéta első szakaszában-a Super Heavy (Super Heavy) 55-85 hiperszonikus robbanófejet lehet telepíteni.

Egyrészt a BFR fejlesztése még nem fejeződött be, ezért némileg korai beszélni katonai felhasználásáról. Másrészt Elon Musk elhatározza, hogy befejezi ennek a rakétának az elkészítését. A SpaceX tervei szerint le kell cserélnie a vállalat által használt összes rakétát, beleértve a Falcon-9 hordozórakétát is.

Felmerül a kérdés, miért kellene eltűnnie egy ilyen ígéretes fejleménynek? A SpaсeX vállalat jól alkalmazkodhat a Falcon-9 első szakaszához, vagy egyszerűen eladhatja a rakéta fejlesztéseit a hadseregnek, teljes mértékben a BFR-re összpontosítva. A hadsereg viszont egyedülálló, többször használható platformot kap a sikló hiperszonikus robbanófejek vagy más hasznos rakományok indításához.

Alapozás

Az újrafelhasználható rakétákkal az a probléma, hogy a bombázókkal ellentétben nem lehet őket leszállni egy repülőtérre, ennek ellenére elegendő lehetőség van az ilyen fegyverek elhelyezésére.

Ha egy sikló hiperszonikus robbanófejű hordozórakétát telepítenek az Egyesült Államok déli részén (a Canaveral -foknál található űrkikötőt vesszük példaként), akkor Latin -Amerika szinte egésze az érintett területen lesz. Ha Alaszkában telepítik, Oroszország, Kína és Észak -Korea nagy része az érintett területen lesz. Ennek feltétele, hogy a robbanófejek hatótávolsága 6-700 kilométer lesz, és nem lesz interkontinentális, mint az Avangard komplexum.

Kép
Kép
Kép
Kép

Az Egyesült Államok használhatja műholdjainak területét, hogy Európában vagy Ázsiában bevethessen egy hordozható, hiperszonikus robbanófejű hordozórakétát. Nem valószínű, hogy Lengyelország, Románia vagy Japán ezt a keveset megtagadná a feletteseitől.

Ezen túlmenően, tekintettel arra, hogy a katonai magánvállalatok (PMC -k) már harci repülőgépekkel vannak felfegyverkezve, nem lehet nem feltételezni azt a forgatókönyvet, amelyben a hiperszonikus robbanófejeket tervező hordozórakéták indítására alkalmas helyeket a PMC -k bérbe adják, és az Egyesült Államok Fegyveres Erői számára biztosítják kérésre kereskedelmi alapon.

És végül nem zárható ki egy olyan lehetőség, mint a Sea Launch kereskedelmi projekthez hasonló offshore indítóplatformok létrehozása. A Falcon-9 hordozórakéta súly- és méretjellemzői összehasonlíthatók a Zenit-3SL hordozórakétával, így nem lehet probléma.

Kép
Kép

Tekintettel arra, hogy csak az első lépcsőfokot kell harci terheléssel elindítani, két hordozórakétát, mindegyiken tíz sikló hiperszonikus robbanófejjel lehet elhelyezni az úszó kozmodromban. Amikor egy úszó kozmodrom található a Földközi -tengeren, majdnem egész Afrika, a Perzsa -öböl, Pakisztán, részben Közép -Ázsia, Kína és az Orosz Föderáció területének nagy része az érintett területre esik. A hordozórakéta leszállhat a Falcon-9 hordozórakéta első szakaszának leszállására használt meglévő ASDS (Autonomous Spaceport drone ship) tengeri platformokra, vagy az ezek alapján kifejlesztett hasonló hajókra / platformokra.

Kép
Kép
Kép
Kép

Feltehető a kérdés: ha Oroszországot vagy Kínát, mint nukleáris hatalmakat nem tekintik a BSU célpontjának, akkor miért jelzik, hogy területük az érintett zónában van? A válasz egyszerű, a BSU olyan tényező, amelyet figyelembe kell venni. Ha az Mk-41 hordozórakéták európai elhelyezése ekkora zajt okozott, akkor mi lesz, ha a Földközi-tengeren megjelenik egy lebegő kozmodrom, egy hordozható, hiperhangú robbanófejjel …

A kérdés pénzügyi oldala

A hordozórakéta első szakaszának költsége a teljes költség 60-70% -a. A Falcon-9 bejelentett indítási költsége 60-80 millió dollár, az első szakasz költsége 36-56 millió dollár lesz. Még ha figyelembe vesszük a Falcon-9 első szakaszának tízszeres használatát is, a kivonás költsége 3, 6-5, 6 millió dollár lesz, az üzemanyag költsége pedig körülbelül 500 ezer dollár lesz az indításhoz. Így 10 blokk esetében a szállítás költsége körülbelül 400-600 ezer dollár lesz blokkonként (nem számítva a blokk költségét). A Falcon-9 első fázisú, 100 indítású erőforrásával minden indítás költsége majdnem nagyságrenddel csökken. Természetesen figyelembe kell venni az egyéb költségeket is - karbantartás, javítás, szállítás stb., De végül is más fegyverrendszerek nem nélkülözik a többletköltségeket. Például egy B-2-es repülőgép egy órája több mint 150 000 dollárba kerül, és 7 000 km-es ütközéskor a teljes repülési idő 10 repülési óra lesz, azaz egy járat 1,5 millió dollárba kerül.

Mi van nálunk?

Nyilvánvalóan általában a hiperszonikus fegyverek, és különösen a hiperszonikus robbanófejek tervezése tekintetében megelőzzük a bolygó többi részét.

De komoly problémáink vannak az újrafelhasználható hordozórakétákkal, vagy inkább nincsenek problémák, mivel maguk az újrafelhasználható hordozórakéták nincsenek. De vannak projektek, köztük érdekesek is, amelyek közül néhányat katonai felhasználásra lehet igazítani. Talán, mint hazánkban gyakran előfordul, ez életet ad polgári módosításaiknak. Erről azonban a következő cikkben beszélünk.

Ajánlott: