Az évezredek során az emberiség kifejlesztett egy szabályt, amely szerint a túléléshez és az ellenség legyőzéséhez a fegyvereknek pontosabbaknak, gyorsabbaknak és erősebbeknek kell lenniük, mint az ellenségé. A repülési fegyverek megfelelnek ezeknek a követelményeknek a modern körülmények között. Jelenleg külföldön intenzíven fejlődnek az irányított légi fegyverek (UASP), különösen az irányított légi bombák (UAB), amelyek kalibre széles tartományban van - 9-13 600 kg között: új típusú útmutatással és a vezérlőrendszerek, a hatékony harci részek, a harci felhasználás módszerei javulnak. Az UAB taktikai és stratégiai célokra nélkülözhetetlen tartozéka a modern ütőrepülőgép -komplexumoknak (UAK). A modern UAB modellek magas szintű hatékonysága ellenére, mivel az UAK részei, nem mindig felelnek meg az ígéretes harci feladatok teljesítésének követelményeinek. Az UAK általában a frontvonal közelében működik, miközben minden hatékonyság elveszik.
Az elmúlt évtizedek helyi háborúi, és mindenekelőtt az iraki és afganisztáni katonai műveletek feltárták a hagyományos nagy pontosságú fegyverek, köztük az UAB elégtelen hatékonyságát. Harci küldetés végrehajtásakor túl sok idő telik el attól a pillanattól kezdve, hogy a célpontot észlelik, és a támadásról döntenek, amíg le nem győzik. Például az Egyesült Államok egyik repülőteréről felszálló B-2 Spirit bombázónak 12-15 órát kell repülnie a célpont támadási területére. Ezért a modern körülmények között a gyorsreagálású és nagy pontosságú akció fegyvereire nagy távolságra van szükség, több tízezer kilométert elérve.
Ezen követelmények külföldön történő teljesítésének egyik iránya a hiperszonikus sokkrendszerek új generációjának létrehozása. Az Egyesült Államokban, Nagy-Britanniában, Franciaországban és Németországban a hiperszonikus repülőgépek (rakéták) és a kinetikus fegyverek létrehozásán dolgoznak.
A külföldi tapasztalatok tanulmányozása számunkra rendkívül fontos, hiszen a hazai védelmi-ipari komplexum (MIC) előtt, ahogy D. Rogozin megjegyezte "Oroszországnak szüksége van egy intelligens védelmi iparra" című cikkében ("Krasnaya Zvezda". 2012. - február 7. - С 3) azt a feladatot tűzték ki, hogy „a lehető legrövidebb időn belül visszaszerezzék a világ technológiai vezető szerepét a fegyvergyártás területén”. Amint azt V. V. Putyin "Erősnek lenni: Oroszország nemzetbiztonsági garanciái" ("Rossiyskaya Gazeta" újság. - 2012. - 5708 (35). - február 20. - 1-3. O.) "A következő évtized feladata annak biztosítására, hogy az új struktúra A fegyveres erők alapvetően új technológiára támaszkodhassanak. A technika, amely "lát" tovább, pontosabban lő, gyorsabban reagál, mint bármely potenciális ellenség hasonló rendszerei."
Ennek eléréséhez alaposan ismernie kell a külföldi munkavégzés állapotát, trendjeit és fő irányait. Természetesen szakembereink mindig igyekeztek megfelelni ennek a feltételnek a K + F elvégzése során. De a mai környezetben, amikor „a védelmi iparnak nincs lehetősége nyugodtan utolérni valakit, áttörést kell tennünk, vezető feltalálókká és gyártókká kell válnunk … A mai fenyegetésekre és kihívásokra való válaszadás önmagában azt jelenti, hogy elítéljük magunkat. a lemaradók örök szerepére. Mindenképpen biztosítanunk kell a technikai, technológiai, szervezeti fölényt minden lehetséges ellenséggel szemben”(V. V. Putyin cikkéből).
Úgy gondolják, hogy a hiperszonikus repülőgépek első létrehozását az 1930 -as években javasolták Németországban Eigen Senger professzor és Irene Bredt mérnök. Javasolták egy repülőgép létrehozását egy rakéta katapultán vízszintesen indított repülőgépre, mintegy 5900 m / s sebességre felgyorsuló rakétahajtóművek hatására, amely 5-7 ezer km hatótávolságú transzkontinentális repülést hajt végre egy ricocheting pályán. akár 10 tonna hasznos teher, és leszállás a kiindulási ponttól több mint 20 ezer km távolságra.
Figyelembe véve a rakétagyártás 1930 -as évekbeli fejlődését, S. Korolev mérnök és E. Burche pilóta -megfigyelő (S. Korolev, E. Burche Rocket in the war // Tekhnika -Youth. - 1935. - 5. sz. - 57. o.) -59) javaslatot tett egy rakétaharci repülőgép-sztratoplán használatára: „A bombázásnál figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a találatok pontossága több tíz kilométeres magasságból és a stratoplane óriási sebességével mérve elhanyagolhatónak kell lennie. Másrészt azonban teljesen lehetséges és nagy jelentőséggel bír a célpont megközelítése a sztratoszférában a földi fegyverek elérhetetlenségén túl, a gyors ereszkedés, a szükséges pontosságot biztosító normál magasságból történő bombázás, majd ismét villámgyors emelkedés elérhetetlen magasságba."
A hiperszonikus fegyvereken alapuló globális sztrájk fogalma
Jelenleg ez az ötlet kezd gyakorlatilag megvalósulni. Az Egyesült Államokban a kilencvenes évek közepén megfogalmazták a Global Reach - Global Power koncepcióját. Ennek megfelelően az Egyesült Államoknak képesnek kell lennie arra, hogy a megrendelés kézhezvételétől számított 1-2 órán belül a világ bármely pontján földi és felszíni célpontokat támadjon, anélkül, hogy hagyományos katonai fegyvereket, például UAB-t használna. Ezt meg lehet tenni egy új hiperszonikus fegyverrel, amely egy hiperszonikus hordozóplatformból és egy önálló repülőgépből áll, harci terheléssel, különösen az UAB -val. Az ilyen fegyverek fő tulajdonságai a nagy sebesség, nagy hatótávolság, kellően nagy manőverezhetőség, alacsony látótávolság és magas működési hatékonyság.
Az amerikai fegyveres erők Promt Global Strike ("Rapid Global Strike") nagyszabású programja keretében, amely lehetővé teszi a hagyományos (nem nukleáris) kinetikus fegyverek elleni ütést a bolygó bármely pontján, egy órán belül, és az amerikai hadsereg érdekében hajtották végre, egy új generációs hiperszonikus csapásrendszert fejlesztenek ki két lehetőségben:
• az első, AHW (Advanced Hypersonic Weapon) elnevezésű, eldobható hordozórakétát használ szuperszonikus platformként, majd az indítás a szuperszonikus repülőgép célpontjához AHW (a hiperszonikus siklórepülőgép manőverező robbanófejnek is nevezhető) irányított légi járművel bombák a cél eléréséhez;
• a második, FALCON HCV-2 hiperszonikus csapásgátló rendszer néven hiperszonikus repülőgépet használ, hogy megteremtse a feltételeket egy autonóm, hiperszonikus, csúszó repülőgép CAV elindításához, amely a célponthoz repül és megsemmisíti azt az UAB segítségével.
A műszaki megoldás első verziójának jelentős hátránya van, amely szerint az AHW kilövési pontjára hiperszonikus lövedéket szállító hordozórakéta összetéveszthető egy nukleáris robbanófejű rakétával.
2003 -ban a légierő és az amerikai védelmi minisztérium Fejlett Fejlesztési Igazgatósága (DARPA) saját fejlesztéseik és a fejlett hiperszonikus rendszerekre vonatkozó ipari javaslatai alapján új koncepciót dolgoztak ki egy ígéretes hiperszonikus ütőrendszerre, FALCON (Force Application and Indítás az Egyesült Államok kontinentális indításából az Egyesült Államok kontinentális részéből ") vagy" Falcon ". E koncepció szerint a FALCON csapásrendszer egy hiperszonikus, újrafelhasználható (például pilóta nélküli) HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - repülőgép, amely 40-60 km -es magasságban repül hiperszonikus utazósebességgel, harci úton) akár 5400 kg terhelés és 15 -17000 km hatótávolság), valamint egy újrafelhasználható hiperszonikus, jól manőverezhető CAV (Common Aero Vehicle -unified autonóm repülőgép) 3-5 -ös aerodinamikai minőség. A HCV járművek alapját a repülőtereken kell elvégezni, legfeljebb 3 km hosszú kifutópályával.
A Lockheed-Martin-t választották a HCV hiperszonikus ütőkészülék és a CAV szállító jármű vezető fejlesztőjének a FALCON ütközési rendszer számára. 2005 -ben megkezdte a műszaki megjelenésük meghatározását és a projektek technológiai megvalósíthatóságának felmérését. A legnagyobb amerikai repülőgépgyártó cégek - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space - szintén részt vesznek a munkában. A program magas technológiai kockázata miatt a szállítójárművek és szállítóik kísérleti mintáinak több változatának koncepcionális tanulmányait elvégezték a manőverezhetőség és az irányíthatóság jellemzőinek felmérésével.
Ha hiperszonikus sebességgel ejtik le a hordozóról, különféle harci terheléseket tud szállítani, legfeljebb 500 kg -os tömeggel, akár 16 000 km távolságra lévő célponthoz. A készüléket egy ígéretes aerodinamikai séma szerint kell gyártani, amely kiváló aerodinamikai minőséget biztosít. A készülék repülés közbeni újracélzására és az 5400 km -es körzetben észlelt célpontok eltalálására a berendezésnek feltételezhetően tartalmaznia kell a különböző felderítő rendszerekkel és vezérlőpontokkal valós idejű adatcserére szolgáló berendezéseket. A helyhez kötött, fokozottan védett (eltemetett) célpontok legyőzését 500 kg -os kaliberű, áthatoló robbanófejű megsemmisítő eszközök alkalmazásával biztosítják. A pontosságnak (körkörös valószínű eltérésnek) körülbelül 3 m -nek kell lennie 1200 m / s célsebesség mellett.
Az aerodinamikai vezérléssel rendelkező CAV hiperszonikus siklórepülőgép tömege megközelítőleg 900 kg, amelyből a hordozó repülőgép akár hatat is képes szállítani, harci rekeszében két hagyományos, egyenként 226 kg súlyú légi bombát szállít. A bombák használatának pontossága nagyon magas - 3 méter. A tényleges CAV hatótávolsága körülbelül 5000 km lehet. Ábrán. A 2. ábra a behatoló elváltozások szétválasztásának diagramját mutatja felfújható héjakkal.
A FALCON hiperszonikus ütőrendszer harci használatának sémája a következőképpen néz ki. A megbízás megérkezése után a HCV hiperszonikus bombázó felszáll a hagyományos repülőtérről, és kombinált meghajtórendszer (DP) segítségével körülbelül M = 6 -os sebességre gyorsul. Amikor ezt a sebességet eléri, a hajtómű üzemmódba kapcsol egy hiperszonikus ramjet hajtómű, amely felgyorsítja a repülőgépet M = 10 -re és legalább 40 km magasságra. Egy adott pillanatban a CAV hiperszonikus siklórepülőgépe elválik a hordozó repülőgéptől, amely miután befejezte a harci küldetést a célok legyőzésére, visszatér az Egyesült Államok egyik tengerentúli légi bázisának repülőterére (ha a CAV saját motorral van felszerelve és a szükséges üzemanyag -ellátást, visszatérhet az Egyesült Államok kontinentális részébe) (3. ábra).
Kétféle repülési útvonal lehetséges. Az első típus a hiperszonikus repülőgép hullámos pályáját jellemzi, amelyet Eigen Zenger német mérnök javasolt a bombázó projektben a második világháború alatt. A hullámos pálya jelentése a következő. A gyorsulás miatt a készülék kilép a légkörből, és leállítja a motort, így üzemanyagot takarít meg. Ezután a gravitáció hatására a repülőgép visszatér a légkörbe, és ismét bekapcsolja a motort (rövid ideig, csak 20-40 másodpercig), ami ismét az űrbe dobja a készüléket. Egy ilyen pálya a hatótávolság növelése mellett hozzájárul a bombázó szerkezetének lehűléséhez, amikor az űrben van. A repülési magasság nem haladja meg a 60 km -t, a hullámlépés pedig körülbelül 400 km. A második típusú pálya klasszikus egyenes repülési pályával rendelkezik.
Kísérleti kutatások a hiperszonikus fegyverek létrehozásáról
A körülbelül 900 kg tömegű és legfeljebb 5 m hosszú HTV (Hypersonic Test Vehicle) hiperszonikus modelleket javasolták, hogy értékeljék repülési teljesítményüket, irányíthatóságukat és hőterhelésüket M = 10-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
A HTV-1 készüléket, amelynek szabályozott repülési időtartama 800 s, M = 10 sebességgel, kivonták a tesztelésből a hővédő test gyártásának technológiai összetettsége és a helytelen tervezési megoldások miatt (4. ábra).
A HTV-2 készülék éles elülső élekkel ellátott integrált áramkör szerint készült, és 3, 5-4 minőséget biztosít, ami a fejlesztők szerint egy adott siklási tartományt, valamint manőverezhetőséget és irányíthatóságot biztosít aerodinamikai pajzsok használatával a szükséges pontossággal történő célzáshoz (5. ábra). Az Egyesült Államok Kongresszusi Kutatószolgálata (CRS) szerint a FALCON HTV-2 hiperszonikus eszköz képes elérni a célpontokat 27 000 km-es hatótávolságon és 20 Mach (23 000 km / h) sebességig.
A HTV-3 a 4-5-ös aerodinamikai minőséggel rendelkező HCV hiperszonikus ütőrepülőgép léptékmodellje (6. ábra). A modell célja a HCV repülőgépek továbbfejlesztése érdekében az elfogadott technológiai és tervezési megoldások, az aerodinamikai és repülési teljesítmény, valamint a manőverezhetőség és az irányíthatóság értékelése. A repülési teszteket 2009 -ben kellett volna elvégezni. A modell gyártásával és a repülési tesztek elvégzésével kapcsolatos összes munka költsége 50 millió dollár.
A sokk komplex tesztjeit 2008-2009 között kellett volna elvégezni. hordozórakéták használatával. A HTV-2 hiperszonikus repülőgép tesztrepülési sémáját az 1. ábra mutatja. 7.
Amint a tanulmányok kimutatták, a hiperszonikus repülőgépek létrehozásának fő problémái az erőmű fejlesztésével, az üzemanyag- és szerkezeti anyagok megválasztásával, az aerodinamikával és a repülési dinamikával, valamint a vezérlőrendszerrel fognak összefüggni.
Az aerodinamikai elrendezés és a repülőgép kialakításának megválasztásakor a levegőbeömlő, az erőmű és más repülőgép -elemek együttes működésének biztosításának feltételein kell alapulnia. A hiperszonikus sebességnél az aerodinamikai vezérlés hatékonyságának tanulmányozása, minimális stabilizációs és vezérlőfelületekkel, csuklómomentumokkal, különösen akkor, ha a célterületet körülbelül 1600 m / s sebességgel közelítik meg, mindenekelőtt az biztosítsa a szerkezet szilárdságát és a nagy pontosságú vezetést a célhoz.
Az előzetes vizsgálatok szerint a hiperszonikus jármű felületének hőmérséklete eléri az 1900 ° C-ot, míg a fedélzeti berendezés normál működéséhez a rekesz belsejében a hőmérséklet nem haladhatja meg a 70 ° C-ot. Ezért a készülék teste magas hőmérsékletű anyagokból készült hőálló burkolattal és többrétegű hővédelemmel kell rendelkeznie a jelenleg létező építőanyagok alapján.
A hiperszonikus jármű kombinált inerciális műholdvezérlő rendszerrel és a jövőben egy végpontok közötti optikai-elektronikus vagy radar típusú irányítórendszerrel van felszerelve.
Az egyenes repülés biztosítása érdekében a katonai rendszerek számára a legígéretesebbek a ramjet motorok: SPVRD (szuperszonikus ramjet motor) és scramjet motor (hiperszonikus ramjet motor). Egyszerű kialakításúak, mivel gyakorlatilag nincsenek mozgó alkatrészeik (kivéve az üzemanyag -ellátó szivattyút), amelyek hagyományos szénhidrogén üzemanyagokat használnak.
A CAV berendezés aerodinamikai elrendezését és kialakítását az X-41 projekt, a hordozó repülőgépet pedig az X-51 program keretében dolgozzák ki. Az X-51A program célja, hogy bemutassa a scramjet motor létrehozásának lehetőségeit, a hőálló anyagok kifejlesztését, a repülőgép és a motor integrációját, valamint a 4-es tartományban a repüléshez szükséges egyéb technológiákat, 5-6, 5 M. Ennek a programnak a részeként folyamatban van egy hagyományos robbanófejű ballisztikus rakéta, egy hiperszonikus X-51A Waverider rakéta és egy orbitális drón X-37B létrehozása is.
A CRS szerint a program finanszírozása 2011 -ben 239,9 millió dollár volt, ebből 69 millió dollárt az AHW -ra költöttek.
Az amerikai védelmi minisztérium újabb tesztet hajtott végre egy új AHW (Advanced Hypersonic Weapon) csúszós hiperszonikus bombával. A lőszerek tesztelésére 2011. november 17 -én került sor. A teszt fő célja a lőszer manőverezhetőségének, irányíthatóságának és magas hőmérsékleti hatásoknak való ellenállásának tesztelése volt. Ismeretes, hogy az AHW -t a Hawaii -i légibázisról indított emlékeztető rakéta segítségével indították a felső légkörbe (9. ábra). Miután elválasztotta a lőszereket a rakétától, a Hawaiitól négyezer kilométerre délnyugatra fekvő Kwajalein -atoll közelében lévő Marshall -szigeteken célpontot tervezett és eltalált a hangsebesség ötszörösével. A repülés kevesebb mint 30 percig tartott.
Melinda Morgan, a Pentagon szóvivője szerint a lőszerek tesztelésének célja az volt, hogy adatokat gyűjtsenek az AHW aerodinamikájáról, kezeléséről és a magas hőmérsékletnek való ellenállásáról.
A HTV-2 utolsó tesztjeire 2011. augusztus közepén került sor, és nem jártak sikerrel (10. ábra).
Szakértők szerint lehetséges, hogy 2015-ig új generációs első generációs sokk-hiperszonikus rendszert fogadnak el. Szükségesnek tartják, hogy naponta legfeljebb 16 indítást biztosítsanak egyszer használatos hordozórakétával. Az indítás költsége körülbelül 5 millió dollár.
A teljes körű sztrájkrendszer létrehozása legkorábban 2025-2030 között várható.
A rakétahajtású stratoplane repülőgép katonai felhasználásának ötlete, amelyet S. Korolev és E. Burche javasolt az 1930-as években, az Egyesült Államokban végzett kutatások alapján ítélni kezdik a hiperszonikus ütőfegyverek új generációja.
Az UAB-nak hiperszonikus autonóm jármű részeként történő használata célpont támadásakor magas követelményeket támaszt a magas pontosságú irányítás biztosításával a hiperszonikus repülés körülményei között és a berendezések hővédelmével a kinetikus fűtés hatásaitól.
Az Egyesült Államokban a hiperszonikus fegyverek létrehozása érdekében végzett munka példáján azt látjuk, hogy az UAB harci felhasználásának lehetőségei korántsem merültek ki, és nem csak az UAB taktikai és műszaki jellemzői határozzák meg, amely biztosítja a megadott hatótávolságot, pontosságot és valószínűségét a megsemmisítésnek, de szállítás útján is. Ezen túlmenően a projekt megvalósítása megoldhatja azt a békés feladatot is, hogy a bajba jutott rakományt vagy mentőfelszerelést azonnal eljuttassák a világ bármely részére.
A bemutatott anyag komolyan elgondolkodtat bennünket a hazai irányított sztrájkrendszerek fő fejlesztési irányainak tartalmán 2020-2030-ig. Ugyanakkor figyelembe kell venni D. Rogozin kijelentését (Rogozin D. Munka a pontos algoritmuson // Nemzetvédelem. - 2012. - 2. sz. - 34-406. O.): „… le kell mondanunk a „felzárkózás és előzés” gondolatáról … És nem valószínű, hogy gyorsan összegyűjtjük az erőt és a képességeket, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy hihetetlen sebességgel felzárkózzunk a csúcstechnológiai országokhoz. Ezt nem kell megtenni. Valami másra van szükségünk, sokkal bonyolultabbra … Kiszámítani kell a fegyveres harc lefolytatásának menetét akár 30 éves kilátással, meghatározni ezt a pontot, elérni azt. Megérteni, mire van szükségünk, vagyis nem holnapra vagy akár holnaputánra, hanem egy történelmi hétre előkészíteni a fegyvereket … Ismétlem, ne gondoljon arra, hogy mit csinálnak az USA -ban, Franciaországban, Németországban, gondolj bele, mi lesz velük 30 év múlva. És létre kell hoznia valamit, ami jobb lesz, mint most. Ne kövesse őket, próbálja megérteni, hová megy minden, és akkor nyerünk."
Vagyis meg kell érteni, hogy felmerült -e számunkra ilyen feladat, és ha igen, akkor hogyan kell megoldani.
