Tijekom milenijuma čovječanstvo je razvilo pravilo prema kojem, da bi preživjelo i pobijedilo neprijatelja, oružje mora biti preciznije, brže i snažnije od neprijateljskog. Vazdušno naoružanje ispunjava ove zahteve u savremenim uslovima. Trenutno se u inozemstvu intenzivno razvija vodeno naoružanje u zraku (UASP), posebno zračne bombe s navođenjem (UAB), čiji kalibar leži u širokom rasponu - od 9 do 13600 kg: opremljeni su novim vrstama navođenja i poboljšavaju se sistemi upravljanja, efikasni borbeni dijelovi, metode borbene upotrebe. UAB su nezamjenjiv dodatak modernih kompleksa udarnih aviona (UAK) u taktičke i strateške svrhe. Uprkos visokom stepenu efikasnosti savremenih modela UAB, oni, kao dio UAK -a, ne ispunjavaju uvijek uslove za ispunjavanje obećavajućih borbenih zadataka. UAK u pravilu radi blizu linije fronta, dok se gubi sva efikasnost.
Lokalni ratovi posljednjih decenija, a prije svega vojne operacije u Iraku i Afganistanu, otkrili su nedovoljnu efikasnost konvencionalnog visoko preciznog oružja, uključujući i UAB. Prilikom izvođenja borbene misije prolazi previše vremena od trenutka otkrivanja cilja i donošenja odluke o napadu do njegovog poraza. Na primjer, bombarder B-2 Spirit, koji polijeće sa aerodroma u Sjedinjenim Državama, mora letjeti 12-15 sati do područja napada mete. Stoga su u suvremenim uvjetima oružja brzog reagiranja i visoko precizne akcije potrebna na velikoj udaljenosti, dosežući desetke hiljada kilometara.
Jedan od pravaca istraživanja ispunjenja ovih zahtjeva u inostranstvu je stvaranje nove generacije hipersoničnih šokovnih sistema. U SAD-u, Velikoj Britaniji, Francuskoj i Njemačkoj rade se na stvaranju hipersoničnih zrakoplova (LA) (projektila) i kinetičkog oružja sposobnog za precizno uništavanje ciljeva.
Proučavanje stranog iskustva za nas je izuzetno važno, budući da je ispred domaćeg odbrambeno-industrijskog kompleksa (MIC), kako je to primijetio D. Rogozin u svom članku "Rusiji je potrebna pametna odbrambena industrija" (Novine "Krasnaya Zvezda", 2012. - 7. februara. - S 3) postavljen je zadatak „da se u što kraćem roku povrati svjetsko tehnološko vodstvo u oblasti proizvodnje naoružanja“. Kao što je navedeno u članku V. V. Putin "Biti jak: garancije nacionalne sigurnosti Rusije" (Novine "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - br. 5708 (35). - 20. februar. - str. 1-3) "Zadatak naredne decenije je kako bi se osiguralo da se nova struktura Oružanih snaga može osloniti na fundamentalno novu tehnologiju. Tehnika koja "vidi" dalje, preciznije puca, reagira brže od sličnih sistema bilo kojeg potencijalnog neprijatelja."
Da bi se to postiglo, potrebno je temeljito poznavati stanje, trendove i glavne pravce rada u inozemstvu. Naravno, naši stručnjaci uvijek su pokušavali ispuniti ovaj uvjet prilikom izvođenja istraživanja i razvoja. Ali u današnjem okruženju, kada „odbrambena industrija nema priliku mirno sustići nekoga, moramo napraviti iskorak, postati vodeći izumitelji i proizvođači … Odgovoriti samo na prijetnje i izazove današnjice znači osuditi sebe na vječnu ulogu zaostalih. Moramo svim sredstvima osigurati tehničku, tehnološku i organizacijsku superiornost nad bilo kojim potencijalnim neprijateljem”(Iz članka V. V. Putina).
Vjeruje se da su prvo stvaranje hipersoničnih aviona predložili 1930 -ih u Njemačkoj profesor Eigen Senger i inženjerka Irene Bredt. Predloženo je stvaranje zrakoplova vodoravno lansiranog na raketni katapult, pod djelovanjem raketnih motora koji ubrzavaju do brzine od oko 5900 m / s, čineći transkontinentalni let s dometom od 5-7 hiljada km uz putanju rikošeta sa nosivost do 10 tona i slijetanje na udaljenost veću od 20 hiljada km od početne točke.
S obzirom na razvoj rakete 1930 -ih, inženjer S. Korolev i pilot -posmatrač E. Burche (S. Korolev, E. Burche Raketa u ratu // Tehnika -mladež. - 1935. - br. 5. - str. 57 -59) predložio je shemu za upotrebu raketnog borbenog aviona-stratoplana: „Idući na bombardovanje, potrebno je uzeti u obzir činjenicu da se tačnost pogodaka s visina mjeri u desetinama kilometara i pri ogromnim brzinama stratoplana trebalo bi biti zanemarivo. No, s druge strane, sasvim je moguće i od velike važnosti je približavanje meti u stratosferi izvan dosega kopnenog oružja, brzo spuštanje, bombardiranje s normalne visine koja osigurava potrebnu točnost, a zatim opet munjeviti uspon do nedostižne visine."
Koncept globalnog udara zasnovanog na hipersoničnom oružju
Trenutno se ova ideja počinje praktično provoditi. U Sjedinjenim Državama sredinom 1990 -ih formuliran je koncept Global Reach - Global Power. U skladu s tim, Sjedinjene Države trebale bi imati mogućnost udaranja na kopnene i površinske ciljeve bilo gdje u svijetu u roku od 1-2 sata nakon primanja naredbe, bez upotrebe stranih vojnih baza upotrebom konvencionalnog oružja, na primjer, UAB. To se može učiniti pomoću novog hiperzvučnog oružja, koje se sastoji od hipersonične platforme nosača i autonomnog zrakoplova s borbenim opterećenjem, posebno UAB -om. Glavna svojstva takvog oružja su velika brzina, veliki domet, dovoljno velika upravljivost, niska vidljivost i velika operativna efikasnost.
U okviru opsežnog programa američkih oružanih snaga Promt Global Strike ("Rapid Global Strike"), koji omogućava udaranje konvencionalnim (nenuklearnim) oružjem kinetičkog djelovanja na bilo koju točku planete u roku od jednog sata, i izvedeno u interesu američke vojske, hipergenerički sistem udara nove generacije razvija se u dvije opcije:
• prvi, nazvan AHW (napredno hipersonično oružje), koristi lansirno vozilo za jednokratnu upotrebu kao nadzvučnu platformu, nakon čega slijedi lansiranje na cilj supersoničnog zrakoplova AHW (hipersonični klizni zrakoplov može se nazvati i manevarska bojna glava) opremljeno vođenom antenom bombe za pogađanje cilja;
• drugi, nazvan FALCON HCV-2 hipersonični udarni sistem, koristi hiperzvučni avion za stvaranje uslova za lansiranje autonomnog hiperzvučnog kliznog aviona CAV, koji leti do cilja i uništava ga koristeći UAB.
Prva verzija tehničkog rješenja ima značajan nedostatak, a to je da se raketa -nosač koja isporučuje hipersonični projektil do lansirne točke AHW može zamijeniti za raketu s nuklearnom bojevom glavom.
2003. godine, zračne snage i Uprava za napredni razvoj (DARPA) američkog Ministarstva obrane, na temelju vlastitog razvoja i industrijskih prijedloga za napredne hipersonične sustave, razvile su novi koncept za obećavajući hipersonični sistem udara pod nazivom FALCON (Force Application and Lansiranje iz kontinentalnih SAD -a lansiranje iz kontinentalnih Sjedinjenih Država ") ili" Falcon ". Prema ovom konceptu, udarni sistem FALCON sastoji se od hipersoničnog nosača aviona za višekratnu upotrebu (na primjer, bez posade) HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - zrakoplov koji leti na nadmorskim visinama od 40-60 km s hipersoničnom krstarećom brzinom, s borbenim nosivost do 5400 kg i domet 15 -17000 km) i hiperzvučni visokozvučni visoko upravljani upravljački okvir CAV (Common Aero Vehicle -jedinstveni autonomni avion) za višekratnu upotrebu s aerodinamičkim kvalitetom 3-5. Baziranje HCV vozila trebalo bi da se nalazi na aerodromima sa pistom dužine do 3 km.
Lockheed-Martin je izabran za vodećeg proizvođača HCV aparata za hiperzvučne udarce i CAV dostavnog vozila za FALCON udarni sistem. 2005. započela je rad na utvrđivanju njihovog tehničkog izgleda i procjeni tehnološke izvodljivosti projekata. U posao su uključene i najveće američke vazduhoplovne kompanije - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space. Zbog visokog tehnološkog rizika programa, provedene su konceptualne studije nekoliko varijanti eksperimentalnih uzoraka dostavnih vozila i njihovih nosača s procjenom karakteristika upravljivosti i upravljivosti.
Kad se hipersoničnom brzinom spusti s nosača, može isporučiti različita borbena opterećenja maksimalne težine 500 kg do cilja na udaljenosti do 16.000 km. Pretpostavlja se da je uređaj napravljen prema obećavajućoj aerodinamičkoj shemi koja pruža visoku aerodinamičku kvalitetu. Za ponovno ciljanje uređaja u letu i gađanje ciljeva otkrivenih u radijusu do 5400 km, njegova oprema trebala bi uključivati opremu za razmjenu podataka u stvarnom vremenu s različitim izviđačkim sistemima i kontrolnim tačkama. Poraz nepokretnih visoko zaštićenih (zakopanih) ciljeva osigurat će se upotrebom sredstava za uništavanje kalibra 500 kg probojnom glavom. Tačnost (vjerovatno kružno odstupanje) trebala bi biti oko 3 m pri ciljnoj brzini do 1200 m / s.
CAV hipersonični klizni avion sa aerodinamičkim upravljanjem ima masu od približno 900 kg, od čega avion -nosač može nositi do šest, nosi dvije konvencionalne avionske bombe težine 226 kg svaka u svom borbenom odjeljku. Tačnost upotrebe bombi je vrlo velika - 3 metra. Domet stvarne CAV može biti oko 5000 km. Na sl. 2 prikazuje dijagram razdvajanja prodornih lezija pomoću ljuski na napuhavanje.
Shema borbene upotrebe hipersoničnog sistema FALCON izgleda ovako. Nakon primanja zadatka, hipersonični bombarder HCV polijeće sa konvencionalnog aerodroma i, koristeći kombinirani pogonski sistem (DP), ubrzava do brzine približno odgovarajuće M = 6. Kad se ta brzina postigne, pogonski sistem prelazi u način rada hipersoničnog ramjet motora, koji ubrzava avion do M = 10 i nadmorske visine od najmanje 40 km. U određenom trenutku, hipersonični klizni avion CAV odvaja se od aviona nosača, koji se, nakon što završi borbenu misiju za poraz ciljeva, vraća na aerodrom jedne od američkih prekomorskih zračnih baza (ako je CAV opremljen vlastitim motorom i potrebne zalihe goriva, može se vratiti u kontinentalne Sjedinjene Države) (slika 3).
Moguće su dvije vrste putanja leta. Prvi tip karakterizira valovitu putanju za hipersonični avion, koju je predložio njemački inženjer Eigen Zenger u projektu bombardera tokom Drugog svjetskog rata. Značenje valovite putanje je sljedeće. Zbog ubrzanja, uređaj napušta atmosferu i gasi motor, štedeći gorivo. Zatim se pod utjecajem gravitacije avion vraća u atmosferu i ponovo uključuje motor (na kratko, samo na 20-40 s), koji uređaj ponovo baca u svemir. Takva putanja, osim što povećava domet, doprinosi i hlađenju konstrukcije bombardera u svemiru. Visina leta ne prelazi 60 km, a talasni korak je oko 400 km. Druga vrsta putanje ima klasičnu liniju pravolinijskog leta.
Eksperimentalna istraživanja o stvaranju hipersoničnog oružja
Predloženi su hipersonični modeli HTV (Hypersonic Test Vehicle) mase oko 900 kg i duljine do 5 m za procjenu njihovih letačkih sposobnosti, upravljivosti i toplinskih opterećenja pri brzinama M = 10-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
Aparat HTV-1 s kontroliranim trajanjem leta od 800 s pri brzini M = 10 povučen je iz ispitivanja zbog tehnološke složenosti u proizvodnji kućišta za zaštitu od topline i pogrešnih dizajnerskih rješenja (slika 4).
Aparat HTV-2 izrađen je prema integriranom krugu s oštrim prednjim rubovima i pruža kvalitetu 3, 5-4, što će, kako vjeruju programeri, osigurati zadani klizni raspon, kao i upravljivost i upravljivost pomoću aerodinamičkih štitova za ciljanje sa potrebnom tačnošću (slika 5). Prema američkoj istraživačkoj službi Kongresa (CRS), hipersonični uređaj FALCON HTV-2 sposoban je pogoditi ciljeve na dometima do 27.000 km i brzinama do 20 Mach (23.000 km / h).
HTV-3 je maketa HCV hipersoničnog udarnog aviona aerodinamičkog kvaliteta 4-5 (slika 6). Model je osmišljen za procjenu usvojenih tehnoloških i dizajnerskih rješenja, aerodinamičkih i letačkih performansi, kao i upravljivost i upravljivost u interesu daljnjeg razvoja HCV aviona. Letna ispitivanja trebala su biti izvedena 2009. Ukupni troškovi rada na izradi modela i provođenja letačkih ispitivanja procjenjuju se na 50 miliona dolara.
Ispitivanja šok kompleksa trebala su biti izvedena 2008-2009. korišćenjem lansirnih vozila. Shema probnog leta hipersoničnog aviona HTV-2 prikazana je na sl. 7.
Kao što su studije pokazale, glavna problematična pitanja za stvaranje hipersoničnog zrakoplova bit će povezana s razvojem elektrane, izborom goriva i konstrukcijskih materijala, aerodinamikom i dinamikom leta te sustavom upravljanja.
Izbor aerodinamičkog rasporeda i dizajna aviona trebao bi se temeljiti na uvjetu da se osigura zajednički rad usisnika zraka, elektrane i drugih elemenata zrakoplova. Pri hipersoničnim brzinama, pitanja proučavanja učinkovitosti aerodinamičkih kontrola, s minimalnim površinama stabilizacijskih i kontrolnih površina, momenata šarki, posebno pri približavanju ciljnom području brzinom od oko 1600 m / s, postaju najvažnija, prije svega, za osigurati čvrstoću konstrukcije i precizno navođenje do cilja.
Prema preliminarnim studijama, temperatura na površini hipersoničnog vozila doseže 1900 ° C, dok za normalno funkcioniranje ugrađene opreme temperatura unutar odjeljka ne smije prelaziti 70 ° C. Stoga tijelo uređaja moraju imati ljusku otpornu na toplinu izrađenu od visokotemperaturnih materijala i višeslojnu toplinsku zaštitu zasnovanu na postojećim trenutno građevinskim materijalima.
Hiperzvučno vozilo opremljeno je kombinovanim inercijalnim satelitskim sistemom upravljanja, au budućnosti i optičko-elektronskim ili radarskim sistemom za navođenje sa kraja na kraj.
Da bi se osigurao pravolinijski let, vojni sistemi najviše obećavaju ramjetni motori: SPVRD (nadzvučni ramjetni motor) i scramjet motor (hipersonični ramjetni motor). Jednostavnog su dizajna jer praktički nemaju pokretnih dijelova (osim pumpe za dovod goriva) koji koriste konvencionalna ugljikovodična goriva.
Aerodinamički raspored i dizajn CAV aparata rade se u okviru projekta X-41, a aviona-nosača-u okviru programa X-51. Cilj programa X-51A je pokazati mogućnosti stvaranja scramjet motora, razvoja materijala otpornih na toplinu, integraciju okvira i motora, kao i druge tehnologije potrebne za let u rasponu od 4, 5-6, 5 M. U sklopu ovog programa također se radi na stvaranju balističke rakete sa konvencionalnom bojevom glavom, hipersoničnog projektila X-51A Waverider i orbitalnog bespilotnog zrakoplova X-37B.
Prema CRS -u, finansiranje programa u 2011. bilo je 239,9 miliona dolara, od čega je 69 miliona dolara potrošeno na AHW.
Ministarstvo odbrane SAD -a izvršilo je još jedno testiranje nove klizne hipersonične bombe AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Ispitivanje municije održano je 17. novembra 2011. godine. Glavna svrha testa bila je testiranje municije na manevarsku sposobnost, upravljivost i otpornost na utjecaje visokih temperatura. Poznato je da je AHW lansiran u gornju atmosferu pomoću potisne rakete lansirane iz zračne baze na Havajima (slika 9). Nakon što je odvojio municiju od projektila, planirao je i pogodio metu na Maršalovim ostrvima u blizini atola Kwajalein, koji se nalazi četiri hiljade kilometara jugozapadno od Havaja, hipersoničnom brzinom pet puta većom od brzine zvuka. Let je trajao manje od 30 minuta.
Prema riječima glasnogovornice Pentagona Melinde Morgan, svrha ispitivanja municije bila je prikupljanje podataka o aerodinamičnosti AHW -a, rukovanju i otpornosti na visoke temperature.
Posljednja ispitivanja HTV-2 održana su sredinom kolovoza 2011. i bila su neuspješna (slika 10).
Prema riječima stručnjaka, moguće je usvojiti novu generaciju šok-hipersoničnog sistema prve generacije prve generacije do 2015. godine. Smatra se da je potrebno osigurati do 16 lansiranja dnevno pomoću jednonamjenske rakete. Cijena lansiranja je oko 5 miliona dolara.
Stvaranje potpunog štrajkačkog sistema očekuje se najranije 2025.-2030.
Ideja o vojnoj upotrebi zrakoplova sa stratoplanom na raketni pogon, koju su predložili S. Korolev i E. Burche 1930-ih, sudeći prema istraživanju provedenom u Sjedinjenim Državama, počinje se provoditi u projektima stvaranja nova generacija hipersoničnog udarnog oružja.
Korištenje UAB-a kao dijela hipersoničnog autonomnog vozila pri napadu na metu postavlja visoke zahtjeve za osiguranje preciznog navođenja u uvjetima hiperzvučnog leta i toplinske zaštite opreme od utjecaja kinetičkog zagrijavanja.
Na primjeru rada u Sjedinjenim Državama na stvaranju hipersoničnog naoružanja vidimo da mogućnosti borbene upotrebe UAB -a nisu iscrpljene i da ih određuju ne samo taktičko -tehničke karakteristike samog UAB -a, koji pruža zadani raspon, točnost i vjerojatnost uništenja, ali i putem dostave. Osim toga, provedbom ovog projekta može se riješiti i miran zadatak brze isporuke tereta ili opreme za spašavanje u nevolji u bilo koji dio svijeta.
Predstavljeni materijal tjera nas da ozbiljno razmislimo o sadržaju glavnih pravaca razvoja domaćih sistema vođenih štrajkova do 2020.-2020. Istovremeno, potrebno je uzeti u obzir izjavu D. Rogozina (Rogozin D. Rad na tačnom algoritmu // Nacionalna odbrana. - 2012. - br. 2. - str. 34-406): „… moramo napustiti ideju „sustizanja i pretjecanja“… I malo je vjerojatno da ćemo brzo prikupiti snagu i sposobnosti koje bi nam omogućile da sustignemo zemlje visoke tehnologije nevjerojatnom brzinom. Ovo nije potrebno učiniti. Treba nam nešto drugo, mnogo složenije … Potrebno je izračunati tok vođenja oružane borbe s izgledom do 30 godina, odrediti ovu tačku, doći do nje. Da bismo razumjeli šta nam treba, odnosno da oružje pripremimo ne za sutra ili čak prekosutra, već za povijesnu sedmicu koja je pred nama … Ponavljam, ne razmišljajte o tome šta rade u SAD -u, Francuskoj, Njemačkoj, razmislite šta će imati za 30 godina. I morate stvoriti nešto što će biti bolje nego što imaju sada. Ne slijedite ih, pokušajte razumjeti kamo sve ide, i tada ćemo pobijediti."
Odnosno, potrebno je razumjeti je li se takav zadatak pojavio pred nama, i ako da, kako ga riješiti.
